Мауна-Кеа ( / ˌ m ɔː n ə ˈ k eɪ ə , ˌ m aʊ n ə - / , [6] гавайский: [ˈmɐwnə ˈkɛjə] ; сокращение от Mauna a Wākea ) [7] — спящий щитовой вулкан на острове Гавайи . [8] Его пик составляет 4207,3 м (13 803 фута) над уровнем моря, что делает его самой высокой точкой на Гавайях и островом со второй по высоте точкой после Новой Гвинеи, крупнейшего в мире тропического острова с несколькими вершинами, которые выше. Пик примерно на 38 м (125 футов) выше, чем Мауна-Лоа , его более массивный сосед. Мауна-Кеа необычайно топографически выделяется своей высотой: ее выступ над уровнем моря занимает пятнадцатое место в мире среди гор, составляя 4207,3 м (13 803 фута); ее выступ из-под океана составляет 9330 м (30 610 футов), соперничая с ней только гора Эверест . Этот сухой выступ больше высоты Эвереста над уровнем моря, составляющей 8848,86 м (29 032 фута), и некоторые авторитетные источники называют Мауна-Кеа самой высокой горой в мире, судя по ее подводному основанию. [a] Мауна-Кеа занимает 8-е место по топографической изоляции .
Ему около миллиона лет, и, таким образом, он прошел самую активную стадию жизни щита сотни тысяч лет назад. В своем нынешнем состоянии после щита его лава более вязкая , что приводит к более крутому профилю. Поздний вулканизм также придал ему гораздо более грубый вид, чем соседние вулканы, из-за образования шлаковых конусов , децентрализации рифтовых зон , оледенения на вершине и выветривания преобладающими пассатами . Мауна-Кеа последний раз извергался 6000–4000 лет назад и сейчас считается спящим .
В гавайской религии вершины острова Гавайи священны. Древний закон позволял посещать его вершину только высокопоставленным алии . Древние гавайцы, жившие на склонах Мауна-Кеа, полагались на его обширные леса для пропитания и добывали густые вулканически-ледниковые базальты на его склонах для производства инструментов . Когда в конце 18 века прибыли европейцы, поселенцы завезли крупный рогатый скот, овец и диких животных, многие из которых одичали и начали нарушать экологическое равновесие вулкана. Мауна-Кеа можно экологически разделить на три части: альпийский климат на вершине, лес Sophora chrysophylla – Myoporum sandwicense (или māmane–naio) на его склонах и лес Acacia koa – Metrosideros polymorpha (или koa–ʻōhiʻa), который сейчас в основном расчищен бывшей сахарной промышленностью , у его подножия. В последние годы обеспокоенность по поводу уязвимости местных видов привела к судебным разбирательствам, которые вынудили Департамент земельных и природных ресурсов Гавайев принять меры по искоренению всех диких видов на вулкане.
Благодаря большой высоте, сухой среде и стабильному потоку воздуха вершина Мауна-Кеа является одним из лучших мест в мире для астрономических наблюдений. С момента создания подъездной дороги в 1964 году на вершине было построено тринадцать телескопов, финансируемых одиннадцатью странами. Обсерватории Мауна-Кеа используются для научных исследований по всему электромагнитному спектру и представляют собой крупнейший подобный объект в мире. Их строительство на ландшафте, который коренные гавайцы считают священным, по сей день остается предметом споров .
Мауна-Кеа необычайно топографически выделяется своей высотой, с влажным выступом, пятнадцатым в мире среди гор, и сухим выступом, вторым в мире , после горы Эверест . [12] Это самая высокая вершина на своем острове, поэтому его влажный выступ соответствует его высоте над уровнем моря, в 4207,3 м (13 803 фута). [12] Поскольку Гавайские острова глубоко уходят в океан, Мауна-Кеа имеет сухой выступ в 9330 м (30 610 футов). [12] Этот сухой выступ выше, чем высота горы Эверест над уровнем моря в 8848,86 м (29 032 фута), поэтому Эверест должен был бы включить целые континенты в свои предгорья, чтобы превзойти сухой выступ Мауна-Кеа.
Учитывая, насколько Мауна-Кеа выступает из Гавайского прогиба , некоторые специалисты называют ее самой высокой (в отличие от самой высокой ) горой в мире, если измерять от основания до вершины. [9] [10] [13] [11] [14] В отличие от возвышенности, основание определяется неточно, что привело к числам в диапазоне от 9 966 м (32 696 футов) [9] (примерно до самой глубокой точки в Гавайском прогибе) до 17 205 м (56 447 футов) [11] (до подножия горы глубоко под землей). Эти расчеты привели к конкурирующим претензиям для других гор, таким как более высокий подъем от основания для горы Ламлам (11 528 м (37 820 футов), начиная с близлежащей Бездны Челленджера ), [15] [16] и чрезвычайно глубокие корни Гималайских гор . [17] Более значительные подъемы можно измерить от впадины Атакама до Анд , например, от дна впадины Ричарда (глубина 8065 м (26460 футов) [18] ) до вершины близлежащего Льюльяйльяко (высота 6739 м (22110 футов) [19] ) составляет 14804 м (48570 футов). [20] Ни гора Ламлам, ни Льюльяйльяко не имеют такой сухой возвышенности, как Мауна-Кеа, потому что они не простираются в впадины во всех направлениях.
Мауна-Кеа — один из пяти вулканов , образующих остров Гавайи , самый большой и молодой остров в цепи подводных гор Гавайско-Императорского хребта . [21] Из этих пяти вулканов с горячими точками Мауна-Кеа — четвертый по возрасту и четвертый по активности. [4] Он начинался как предщитовой вулкан, движимый горячей точкой Гавайев около миллиона лет назад, и стал исключительно активным во время своей щитовой стадии до 500 000 лет назад. [22] Мауна-Кеа вошел в свою более тихую постщитовую стадию 250 000–200 000 лет назад, [23] и в настоящее время активен, последний раз извергаясь между 4500 и 6000 лет назад. [8] У Мауна-Кеа нет видимой вершинной кальдеры , но около его вершины находится ряд небольших шлаковых и пемзовых конусов. Бывшая вершинная кальдера могла быть заполнена и погребена отложениями более позднего вершинного извержения.
Объем Мауна-Кеа составляет более 32 000 км 3 (7 680 кубических миль), он настолько огромен, что он и его сосед Мауна-Лоа вдавливают океаническую кору под собой на 6 км (4 мили). [24]
Вулкан продолжает сползать и выравниваться под собственным весом со скоростью менее 0,2 мм (0,01 дюйма) в год. Большая часть его массы лежит к востоку от его нынешней вершины. Он возвышается на 4207,3 м (13 803 фута) над уровнем моря [25] , примерно на 38 м (125 футов) выше своего соседа Мауна-Лоа [26] и является самой высокой точкой штата Гавайи [27] .
Как и все гавайские вулканы, Мауна-Кеа образовался, когда Тихоокеанская тектоническая плита переместилась через гавайскую горячую точку в подстилающей мантии Земли . [28] Вулканы острова Гавайи являются последним свидетельством этого процесса, который за 70 миллионов лет создал 6000-километровую (3700 миль) цепь подводных гор Гавайский хребет-Император. [21] Преобладающее, хотя и не полностью устоявшееся, мнение заключается в том, что горячая точка была в значительной степени неподвижной внутри мантии планеты в течение большей части, если не всей кайнозойской эры . [21] [29] Однако, хотя гавайский вулканизм хорошо изучен и хорошо изучен, до сих пор нет точного объяснения механизма, вызывающего эффект горячей точки. [30]
Потоки лавы из Мауна-Кеа перекрывались сложными слоями с потоками ее соседей во время ее роста. Наиболее заметно, что Мауна-Кеа построена на более старых потоках из Кохалы на северо-западе и пересекает основание Мауна-Лоа на юге. [24] Первоначальные эруптивные трещины ( рифтовые зоны ) на склонах Мауна-Кеа были погребены его пост-щитовым вулканизмом. [23] Хребет Хило, выдающаяся подводная структура рифтовой зоны к востоку от Мауна-Кеа, когда-то считался частью вулкана; однако теперь считается, что это рифтовая зона Кохалы, на которую повлияли более молодые потоки Мауна-Кеа. [28] [31]
Лавы щитовой стадии, которые сформировали огромную основную массу вулкана, представляют собой толеитовые базальты , как и у Мауна-Лоа, созданные путем смешивания первичной магмы и субдуцированной океанической коры. [32] Они покрыты старейшими открытыми слоями горных пород на Мауна-Кеа, постщитовыми щелочными базальтами вулканов Хамакуа , которые извергались между 250 000 и 70–65 000 лет назад. Самые последние вулканические потоки — это гавайиты и мугеариты : они являются постщитовыми вулканами Лаупахоехо , извергавшимися между 65 000 и 4000 лет назад. [28] [33] Эти изменения в составе лавы сопровождали медленное сокращение подачи магмы на вершину, что привело к более слабым извержениям, которые затем сменились изолированными эпизодами, связанными с вулканическим покоем. Лавы Лаупахоехоэ более вязкие и содержат больше летучих веществ , чем более ранние толеитовые базальты; их более толстые потоки значительно укрепили склоны Мауна-Кеа. Кроме того, взрывные извержения образовали шлаковые конусы вблизи вершины. [4] Эти конусы являются самыми последними извержениями Мауна-Кеа. Его нынешняя вершина покрыта лавовыми куполами и шлаковыми конусами диаметром до 1,5 км (0,9 мили) и высотой в сотни метров. [23]
Мауна-Кеа — единственный гавайский вулкан с явными признаками оледенения . [23] Похожие отложения, вероятно, существовали на Мауна-Лоа, но были покрыты более поздними потоками лавы. [4] Несмотря на тропическое расположение Гавайев, в течение нескольких прошлых ледниковых периодов падение температуры на один градус позволяло снегу оставаться на вершине вулкана в течение лета, вызывая образование ледяной шапки . [34] За последние 180 000 лет было зафиксировано три эпизода оледенения: серии Похакулоа (180–130 тыс . лет назад ), Вайху (80–60 тыс. лет назад) и Маканака (40–13 тыс. лет назад). Они в значительной степени сформировали вершину, отложив морены и круговое кольцо из тилла и гравия вдоль верхних склонов вулкана. [28] Подледниковые извержения образовали шлаковые конусы во время оледенения Маканака, [35] большинство из которых были сильно выдолблены ледниковым воздействием. Самые последние конусы были образованы между 9000 и 4500 лет назад, поверх ледниковых отложений, [34] [36] хотя одно исследование указывает на то, что последнее извержение могло произойти около 3600 лет назад. [37]
В своей максимальной протяженности ледники простирались от вершины вниз до высоты от 3200 до 3800 м (от 10 500 до 12 500 футов). [38] Небольшое тело вечной мерзлоты , менее 25 м (80 футов) в поперечнике, было обнаружено на вершине Мауна-Кеа до 1974 года и, возможно, все еще присутствует. [28] Небольшие овраги прорезают вершину, образованные дождевыми и снеговыми ручьями, которые текут только во время зимнего таяния и ливневых дождей. [39] На наветренной стороне вулкана эрозия ручьев , вызванная пассатами, ускорила эрозию таким же образом, как и на старой Кохале. [40]
Мауна-Кеа является домом для озера Вайау , самого высокогорного озера в Тихоокеанском бассейне . [41] На высоте 3969 м (13 022 фута) оно находится в пределах шлакового конуса Пуу-Вайау и является единственным высокогорным озером на Гавайях. Озеро очень маленькое и мелкое, с площадью поверхности 0,73 га (1,80 акра) и глубиной 3 м (10 футов) при максимальном заполнении. Радиоуглеродное датирование образцов у основания озера показывает, что оно было свободно ото льда 12 600 лет назад. Гавайские типы лавы, как правило, проницаемы , что предотвращает образование озера из-за инфильтрации . Либо серосодержащий пар изменил вулканический пепел на глины с низкой проницаемостью, либо взрывные взаимодействия между поднимающейся магмой и грунтовыми водами или поверхностными водами во время фреатических извержений образовали исключительно мелкий пепел, который снизил проницаемость дна озера. [42]
На острове Гавайи не было известно об артезианской воде до 1993 года, когда бурение Гавайским университетом вскрыло артезианский водоносный горизонт более чем на 300 м (980 футов) ниже уровня моря, который простирался более чем на 100 м (330 футов) от общей глубины скважины . Скважина прошла через уплотненный слой почвы и лавы, где потоки Мауна-Лоа вторглись на открытую поверхность Мауна-Кеа и впоследствии опустились ниже уровня моря. Изотопный состав показывает, что присутствующая вода была получена из дождя, выпадающего с Мауна-Кеа на высоте более 2000 м (6600 футов) над средним уровнем моря. Наличие водоносного горизонта приписывается пресноводному напору в базальной линзе Мауна-Кеа. Ученые полагают, что в пресноводной линзе Мауна-Кеа может быть больше воды , чем показывают современные модели. [43] Еще две скважины были пробурены на Мауна-Кеа в 2012 году, и вода была обнаружена на гораздо большей высоте и меньшей глубине, чем ожидалось. Дональд Томас, директор Центра изучения активных вулканов Гавайского университета, считает, что одной из причин продолжения изучения водоносных горизонтов является использование и заселение более высоких территорий, заявляя: «Почти все эти виды деятельности зависят от наличия питьевой воды, которую в большинстве случаев необходимо доставлять на Седловину из Ваймеа или Хило — неэффективный и дорогостоящий процесс, который потребляет значительное количество нашего дефицитного жидкого топлива». [44]
Последнее извержение Мауна-Кеа произошло около 4600 лет назад (около 2600 г. до н.э.); [28] из-за этой неактивности Мауна-Кеа присвоен рейтинг опасности Геологической службы США 7 для ее вершины и 8 для ее нижних склонов, из минимально возможного рейтинга опасности 9 (который присвоен потухшему вулкану Кохала ). С 8000 г. до н.э. потоки лавы покрыли 20% вершины вулкана и практически ни одного из его склонов. [45]
Несмотря на спячку, ожидается, что Мауна-Кеа снова извергнется. Судя по более ранним извержениям, такое событие может произойти в любом месте на верхних склонах вулкана и, скорее всего, вызовет длинные потоки лавы, в основном ʻaʻā , длиной 15–25 км (9–16 миль). Длительные периоды активности могут привести к образованию шлакового конуса в источнике. Хотя в ближайшие несколько столетий это маловероятно, такое извержение, вероятно, приведет к небольшим потерям жизни, но значительному повреждению инфраструктуры. [46]
Первые древние гавайцы , прибывшие на Гавайи, жили вдоль берегов, где было много еды и воды. Поселение расширилось вглубь страны до региона Мауна-Лоа - Мауна-Кеа в XII и начале XIII веков. Археологические данные свидетельствуют о том, что эти регионы использовались для охоты, сбора каменного материала и, возможно, в духовных целях или для астрономических или навигационных наблюдений. [47] Обильный лес горы обеспечивал растения и животных для пищи и сырье для укрытия. Нелетающие птицы, которые ранее не знали хищников, стали основным источником пищи. [48]
Раннее заселение Гавайских островов привело к серьезным изменениям в местных экосистемах и многим вымираниям, особенно среди видов птиц. Древние гавайцы привезли чужеродные растения и животных, и их прибытие было связано с увеличением темпов эрозии. [49] Преобладающая экосистема низменных лесов трансформировалась из леса в луга; некоторые из этих изменений были вызваны использованием огня, но преобладающей причиной краха лесной экосистемы и вымирания птиц на Гавайях, по-видимому, стало появление полинезийской (или тихоокеанской) крысы . [50]
Пять вулканов Гавайев почитаются как священные горы ; и вершина Мауна-Кеа, самая высокая, является самой священной. [ требуется ссылка ] По этой причине капу (древний гавайский закон) ограничивал права посетителей высокопоставленными алии. Гавайцы связывали элементы своей природной среды с определенными божествами. В гавайской мифологии вершина Мауна-Кеа рассматривалась как «область богов», место, где обитают доброжелательные духи. Полиаху , божество снега, также обитает там. [48] «Мауна-Кеа» является сокращением от Mauna a Wākea [7] и означает «белая гора», в связи с ее сезонно покрытой снегом вершиной. [51]
Около 1100 г. н. э. местные жители основали карьеры для тесла высоко на Мауна-Кеа, чтобы добывать уникально плотный базальт (образующийся при быстром охлаждении потоков лавы, встречающихся с ледниковым льдом во время подледниковых извержений ) для изготовления инструментов. Вулканическое стекло и габбро собирались для лезвий и рыболовных снастей, а древесина мамане предпочиталась для рукояток. На пике активности карьеров после 1400 г. н. э. существовали отдельные сооружения для грубой и тонкой резки; убежища с едой, водой и древесиной для поддержания рабочих; и мастерские, создающие готовую продукцию. [48]
Озеро Вайау обеспечивало рабочих питьевой водой. Вожди коренных народов также окунали пуповины новорожденных младенцев в его воду, чтобы дать им силу горы. Использование карьера сократилось между этим периодом и контактом с американцами и европейцами. В рамках ритуала, связанного с добычей камня, рабочие возводили святилища своим богам; эти и другие артефакты из карьера остаются на местах, большинство из которых находятся на территории, которая сейчас является заповедником ледникового периода Мауна-Кеа . [48]
За этой ранней эпохой последовала культурная экспансия между XII и концом XVIII века. Земля была разделена на регионы, предназначенные для непосредственных нужд населения. Эти ахупуаа обычно принимали форму длинных полос земли, ориентированных от вершин гор к побережью. Вершина Мауна-Кеа была охвачена ахупуаа Каохе, а часть ее восточного склона достигала близлежащего Хумуула. Основными источниками питания для гавайцев, живущих на склонах вулкана, были леса мамане- наио его верхних склонов, которые обеспечивали их растительностью и птицами. Виды птиц, на которые охотились, включали ʻuaʻu ( Pterodroma sandwichensis ), nēnē ( Branta sandvicensis ) и palila ( Loxioides bailleui ). Нижний лес коа - ʻōhiʻa давал туземцам древесину для каноэ и декоративные птичьи перья для украшения. [48]
.jpg/1280px-Mauna_Kea_from_Mauna_Loa_Observatory,_Hawaii_-_20100913_(cropped).jpg)
Есть три рассказа об иностранцах, посетивших Гавайи до прибытия Джеймса Кука в 1778 году. [52] [53] [54] Однако самые ранние западные изображения острова, включая Мауна-Кеа, были созданы исследователями в конце 18-го и начале 19-го веков. Контакты с Европой и Америкой имели серьезные последствия для жителей острова. Коренные гавайцы были опустошены завезенными болезнями; портовые города, включая Хило , Кеалакекуа и Кайлуа, росли с установлением торговли; а карьеры тесла на Мауна-Кеа были заброшены после появления металлических инструментов. [48]
В 1793 году Джордж Ванкувер привез крупный рогатый скот в качестве дани королю Камеамеа I. К началу 19 века они сбежали из заключения и свободно бродили по острову, нанося большой ущерб его экосистеме. В 1809 году Джон Палмер Паркер прибыл и подружился с Камеамеа I, который назначил его ответственным за управление скотом на острове. Получив дополнительный земельный грант в 1845 году, Паркер основал ранчо Паркера на северном склоне Мауна-Кеа, большое ранчо крупного рогатого скота , которое работает и по сей день. [48] Поселенцы на острове сожгли и вырубили большую часть нижнего местного леса для плантаций сахарного тростника и домов. [55]
.jpg/1280px-High,_Dry_and_Covered_in_Snow_(iotw2304a).jpg)
Седловая дорога , названная так из-за пересечения седловидного плато между Мауна-Кеа и Мауна-Лоа, была завершена в 1943 году и значительно облегчила путешествие на Мауна-Кеа. [39]
Полигон Похакулоа на плато является крупнейшим военным полигоном на Гавайях. База площадью 108 863 акра (44 055 га) простирается от нижних склонов вулкана до высоты 2 070 м (6 790 футов) на государственной земле, сданной в аренду армии США с 1956 года. В этом районе произрастает 15 находящихся под угрозой исчезновения растений, три находящихся под угрозой исчезновения птицы и один находящийся под угрозой исчезновения вид летучих мышей. [39]
Мауна-Кеа является местом обширных археологических исследований с 1980-х годов. Примерно 27 процентов Научного заповедника были обследованы к 2000 году, идентифицировав 76 святилищ, 4 мастерские по производству тесел, 3 других маркера, 1 положительно идентифицированное место захоронения и 4 возможных места захоронения. [48] К 2009 году общее количество идентифицированных мест возросло до 223, и археологические исследования на верхних склонах вулкана продолжаются. [39] Было высказано предположение, что святилища, которые расположены вокруг вершины вулкана вдоль того, что может быть древней снеговой линией , являются маркерами перехода к священной части Мауна-Кеа. Несмотря на многочисленные ссылки на захоронения вокруг Мауна-Кеа в устной истории Гавайев, подтверждено лишь несколько мест. Отсутствие святилищ или других артефактов на многочисленных шлаковых конусах, усеивающих вулкан, может быть связано с тем, что они были зарезервированы для захоронения. [48]
В доконтактные времена туземцы, путешествующие на Мауна-Кеа, вероятно, ориентировались больше на ландшафт, чем на существующие тропы, поскольку никаких свидетельств существования троп не обнаружено. Возможно, что вместо этого они следовали по естественным хребтам и водным источникам. Вероятно, отдельные люди совершали походы на склоны Мауна-Кеа, чтобы посетить семейные святыни вблизи ее вершины, и традиции, связанные с восхождением на гору, существуют и по сей день. Однако очень немногие туземцы достигли вершины из-за строгого капу, установленного на ней. [48]
В начале XIX века самыми ранними известными зарегистрированными восхождениями на Мауна-Кеа были следующие:
В конце 19-го и начале 20-го веков были проложены тропы, часто в результате перемещения стад дичи, по которым можно было путешествовать верхом. [48] Однако доступ на автомобиле к вершине был практически невозможен до строительства дороги в 1964 году, и он по-прежнему ограничен. [58] Сегодня существует несколько троп к вершине, находящихся в разной степени использования. [39]
Географическая изоляция Гавайев сильно влияет на их экологию. На таких отдаленных островах, как Гавайи, обитает большое количество видов, которые больше нигде не встречаются (см. Эндемизм на Гавайских островах ). [59] Удаленность привела к эволюционным линиям, отличным от тех, что встречаются в других местах, и изолировала эти эндемичные виды от внешнего биотического влияния, а также делает их особенно уязвимыми к вымиранию и воздействию инвазивных видов . Кроме того, экосистемы Гавайев находятся под угрозой из-за человеческого развития, включая расчистку земель для сельского хозяйства; по оценкам, треть эндемичных видов острова уже уничтожены. Из-за своей высоты Мауна-Кеа имеет самое большое разнообразие биотических экосистем на Гавайском архипелаге. Экосистемы на горе образуют концентрические кольца вдоль ее склонов из-за изменений температуры и осадков с высотой. [55] Эти экосистемы можно условно разделить на три секции по высоте: альпийско - субальпийские , горные и базальные леса . [5]
Контакты с американцами и европейцами в начале 19 века привели на остров больше поселенцев и имели длительный негативный экологический эффект. На нижних склонах обширные участки леса коа–`ōhiʻa были преобразованы в сельскохозяйственные угодья. Выше, одичавшие животные, сбежавшие с ранчо, нашли убежище в родном лесу мамане–наио Мауна-Кеа и нанесли ему значительный ущерб. [60] Другой серьезной угрозой являются неместные растения; на острове насчитывается более 4600 интродуцированных видов, тогда как число местных видов оценивается всего в 1000. [61]
Вершина Мауна-Кеа находится выше линии деревьев и состоит в основном из лавовых пород и альпийской тундры . Это район обильных снегопадов, он неблагоприятен для растительности и известен как Гавайские тропические высокие кустарниковые земли . Рост здесь ограничен чрезвычайно низкими температурами, коротким вегетационным периодом, малым количеством осадков и снегом в зимние месяцы. Недостаток почвы также замедляет рост корней, затрудняет поглощение питательных веществ из земли и придает этой области очень низкую способность удерживать воду . [5]
Виды растений, встречающиеся на этой высоте, включают Styphelia tameiameiae , Taraxacum officinale , Tetramolopium humile , Agrostis sandwicensis , Anthoxanthum odoratum , Trisetum glomeratum , Poa annua , Sonchus oleraceus и Coprosma ernodiodes . Одним из примечательных видов является мечехвост Мауна-Кеа ( Argyroxiphium sandwicense var. sandwicense ), находящийся под угрозой исчезновения эндемичный вид растений, который процветает в высокогорных шлаковых пустынях Мауна-Кеа. На определенном этапе популяция сократилась до всего 50 растений, [62] Считалось, что мечехвост Мауна-Кеа ограничен альпийской зоной, но на самом деле он был загнан туда из-за давления со стороны скота и может расти и на более низких высотах. [5]
Заповедник ледникового периода Мауна-Кеа на южном склоне вершины Мауна-Кеа был основан в 1981 году. Заповедник представляет собой регион с редкой растительностью шлаковых отложений и лавовых пород, включая области эоловой пустыни и озера Вайау. [63] Эта экосистема является вероятным убежищем для находящегося под угрозой исчезновения вида `уау ( Pterodroma sandwichensis ), а также центром изучения клопов векиу ( Nysius wekiuicola ). [40]
Клопы Векю питаются мертвыми тушками насекомых, которые поднимаются ветром на Мауна-Кеа и оседают на снежных сугробах. Это весьма необычный источник пищи для вида рода Nysius , который состоит преимущественно из насекомых, питающихся семенами. Они могут выживать на экстремальных высотах до 4200 м (13 780 футов) [64] благодаря естественному антифризу в их крови. Они также большую часть времени остаются под нагретыми поверхностями. Их природоохранный статус неясен, но вид больше не является кандидатом на включение в Список исчезающих видов ; исследования благополучия вида начались в 1980 году. Близкородственный Nysius aa обитает на Мауна-Лоа. Пауки-волки (Lycosidae) и лесные гусеницы моли также были замечены в той же экосистеме Мауна-Кеа; первые выживают, прячась под поглощающими тепло камнями, а вторые — благодаря химическим веществам, устойчивым к холоду, в их телах. [65] Несколько местных бабочек также присутствуют вблизи вершины, включая Agrotis helela и Agrotis kuamauna .
Лесная зона на вулкане, на высоте 2000–3000 м (6600–9800 футов), занята мамане ( Sophora chrysophylla ) и наио ( Myoporum sandwicense ), оба эндемичных вида деревьев, и поэтому известна как лес мамане–наио. Семена мамане и плоды наио являются основной пищей птиц в этой зоне, особенно палилы ( Loxioides bailleui ). Палила раньше встречалась на склонах Мауна-Кеа, Мауна-Лоа и Хуалалаи , но теперь ее распространение ограничено склонами Мауна-Кеа — всего 10% от ее прежнего ареала — и она была объявлена находящейся под угрозой исчезновения . [55]
Самую большую угрозу экосистеме представляет выпас одичавших овец, крупного рогатого скота ( Bos primigenius ) [66] и коз ( Capra hircus ), завезенных на остров в конце 18 века. Конкуренция одичавших животных с коммерческим выпасом была настолько серьезной, что программа по их искоренению существовала еще в конце 1920-х годов [55] и продолжалась до 1949 года. Одним из результатов этого выпаса стало увеличение распространенности травянистых и древесных растений, как эндемичных, так и завезенных, которые были устойчивы к поеданию. [66] Одичавшие животные были почти искоренены и насчитывали несколько сотен в 1950-х годах. Однако приток местных охотников привел к тому, что дикие виды стали цениться как охотничьи животные , и в 1959 году Департамент земельных и природных ресурсов Гавайев , руководящий орган, отвечающий за сохранение и управление землепользованием, изменил свою политику на программу постоянного контроля, разработанную для содействия этому виду спорта. [55]
Муфлон ( Ovis aries orientalis ) был завезен с 1962 по 1964 год, [67] а план по выпуску оленей-аксисов ( Axis axis ) в 1964 году был предотвращен только протестами со стороны скотоводческой промышленности, которая заявила, что они повредят посевы и распространят болезни. Охотничья промышленность оказала сопротивление, и перепалка между скотоводами и охотниками в конечном итоге уступила место росту общественной обеспокоенности состоянием окружающей среды. С началом разработки астрономических объектов на Мауна-Кеа защитники окружающей среды потребовали защиты экосистемы Мауна-Кеа. Был предложен план по ограждению 25% лесов для защиты и управлению оставшимися 75% для охоты на дичь. Несмотря на противодействие защитников окружающей среды, план был реализован. Пока земля была разделена, денег на строительство ограждения не выделялось. В разгар этих препирательств был принят Закон об исчезающих видах ; Национальное общество Одюбона и Фонд правовой защиты Sierra Club подали иск против Департамента земельных и природных ресурсов Гавайев , утверждая, что они нарушают федеральный закон, в знаковом деле Палила против Департамента земельных и природных ресурсов Гавайев (1978). [55] [68]
Суд вынес решение в пользу защитников природы и подтвердил приоритет федеральных законов перед государственным контролем за дикой природой. Нарушив Закон об исчезающих видах, штат Гавайи был обязан удалить всех диких животных с горного склона. [55] За этим решением последовало второе постановление суда в 1981 году. Государственная программа охоты удалила многих диких животных, [60] по крайней мере временно. Действует программа активного контроля, [39] хотя она не проводится с достаточной строгостью, чтобы обеспечить значительное восстановление экосистемы мамане-наио. [69] На острове и на Мауна-Кеа есть много других видов и экосистем, которые по-прежнему находятся под угрозой из-за человеческого развития и инвазивных видов. [55]
Лесной заповедник Мауна-Кеа защищает 52 500 акров (212 км 2 ) леса мамане-наио под юрисдикцией Департамента земельных и природных ресурсов Гавайев. Охота на копытных разрешена круглый год. [39] Небольшая часть леса мамане-наио входит в Государственную зону отдыха Мауна-Кеа . [70]
Полоса ранчо на нижних склонах Мауна-Кеа раньше была лесом Acacia koa – Metrosideros polymorpha (koa-ʻōhiʻa). [5] Его уничтожение было вызвано притоком европейских и американских поселенцев в начале 19 века, поскольку обширная вырубка леса в 1830-х годах обеспечивала древесиной для новых домов. Огромные участки леса были сожжены и расчищены для плантаций сахарного тростника. Большинство домов на острове были построены из коа, а те части леса, которые сохранились, стали источником дров для питания котлов на плантациях сахарного тростника и для отопления домов. Некогда обширный лес почти исчез к 1880 году, а к 1900 году интересы лесозаготовок переместились в Кону и на остров Мауи . [60] С крахом сахарной промышленности в 1990-х годах большая часть этих земель осталась под паром , но некоторые участки используются для выпаса скота, мелкого фермерства и выращивания эвкалипта для получения древесной массы . [39] [71]
Национальный заповедник дикой природы Hakalau Forest — крупный лесной заповедник коа на наветренном склоне Мауна-Кеа. Он был основан в 1985 году, охватывая 32 733 акра (13 247 га) остатков экосистемы. В этом районе были обнаружены восемь видов птиц, находящихся под угрозой исчезновения, двенадцать видов растений и находящаяся под угрозой исчезновения гавайская седая летучая мышь ( Lasiurus cinereus semotus ), а также множество других редких видов биоты. С 1989 года в заповеднике проводится масштабная кампания по пересадке растений. [72] Части заповедника демонстрируют влияние сельского хозяйства на местную экосистему, [60] поскольку большая часть земель в верхней части заповедника представляет собой заброшенные сельскохозяйственные угодья. [72]
Виды птиц, обитающие в лесу акации коа-`охиа, включают гавайскую ворону ( Corvus hawaiiensis ), акепу ( Loxops coccineus ), гавайскую ползучую птицу ( Oreomystis mana ), акиаполау ( Hemignathus munroi ) и гавайского ястреба ( Buteo solitarius ), все из которых находятся под угрозой исчезновения, находятся под угрозой исчезновения или близки к этому; в частности, гавайская ворона вымерла в дикой природе , но есть планы по ее реинтродукции в заповедник Хакалау. [72]
Вершина Мауна-Кеа является одним из лучших мест в мире для астрономических наблюдений благодаря благоприятным условиям наблюдения. [39] [73] [74] Засушливые условия важны для субмиллиметровой и инфракрасной астрономии в этой области электромагнитного спектра . Вершина находится выше инверсионного слоя , что сохраняет большую часть облачного покрова под вершиной и гарантирует, что воздух на вершине будет сухим и свободным от атмосферных загрязнений . Атмосфера вершины исключительно стабильна, без турбулентности для некоторых из лучших астрономических наблюдений в мире . Очень темное небо, возникающее из-за удаленности Мауна-Кеа от городских огней, сохраняется законодательством, которое минимизирует световое загрязнение от окружающей местности; уровень темноты позволяет наблюдать слабые астрономические объекты . [73] Эти факторы исторически сделали Мауна-Кеа отличным местом для наблюдения за звездами. [58]
В начале 1960-х годов Торговая палата острова Гавайи поощряла астрономическое развитие Мауна-Кеа в качестве экономического стимула; это совпало с поиском астрономом Университета Аризоны Джерардом Койпером мест для использования недавно улучшенных детекторов инфракрасного света . Тестирование места помощницей Койпера Аликой Херринг в 1964 году подтвердило исключительную пригодность саммита. Началась интенсивная трехсторонняя конкуренция за средства NASA для строительства большого телескопа между Койпером, Гарвардским университетом и Гавайским университетом (UH), который имел опыт только в солнечной астрономии. Это привело к выделению средств на «выскочку»-предложение UH. [75] UH перестроил свой небольшой астрономический отдел в новый Институт астрономии , а в 1968 году Департамент земельных и природных ресурсов Гавайев предоставил ему 65-летнюю аренду на всю землю в радиусе 4 км (2,5 мили) от его телескопа, по сути, на высоте более 11 500 футов (3 505 м). [39] [73] После завершения строительства в 1970 году UH 88 дюймов (2,2 м) стал седьмым по величине оптическим/инфракрасным телескопом в мире. [75]
К 1970 году ВВС США и обсерватория Лоуэлла построили два 24-дюймовых (0,6 м) телескопа . В 1973 году Канада и Франция договорились о строительстве 3,6-метрового CFHT на Мауна-Кеа. [75] Однако местные организации начали высказывать обеспокоенность по поводу воздействия обсерватории на окружающую среду. Это привело к тому, что Департамент земельных и природных ресурсов подготовил первоначальный план управления, составленный в 1977 году и дополненный в 1980 году. В январе 1982 года Совет регентов UH одобрил план поддержки дальнейшего развития научных учреждений на этом участке. [39] В 1998 году 2033 акра (823 га) были переданы из аренды обсерватории в дополнение к заповеднику ледникового периода Мауна-Кеа. План 1982 года был заменен в 2000 году расширением, рассчитанным до 2020 года: он учредил Управление по управлению Мауна-Кеа, [74] выделил 525 акров (212 га) для астрономии и переместил оставшиеся 10 763 акра (4 356 га) в «природное и культурное сохранение». Этот план был дополнительно пересмотрен, чтобы учесть обеспокоенность, выраженную в гавайском сообществе, по поводу неуважения к культурным ценностям горы. [39]
Сегодня в научном заповеднике Мауна-Кеа имеется 13 наблюдательных центров, каждый из которых финансируется 11 странами. [76] Есть девять телескопов, работающих в видимом и инфракрасном спектре, три в субмиллиметровом спектре и один в радиоспектре, с зеркалами или тарелками в диапазоне от 0,9 до 25 м (от 3 до 82 футов). [77] Для сравнения, космический телескоп Хаббл имеет зеркало диаметром 2,4 м (7,9 фута), аналогичное по размеру UH88, который в настоящее время является вторым по размеру телескопом на горе. [77]
Движение «Спасите Мауна-Кеа» считает, что развитие горы является святотатством. [78] Некоммерческие группы коренных гавайцев, такие как Kahea, обеспокоенные культурным наследием и окружающей средой, также выступают против развития по культурным и религиозным причинам. [79] Многотелескопный «аутригер», предложенный в 2006 году, в конечном итоге был отменен. [80] Планируемый новый телескоп, Тридцатиметровый телескоп (TMT), вызвал споры и протесты . [81] [82] TMT был одобрен в апреле 2013 года . [83] В октябре 2014 года церемония закладки фундамента телескопа была прервана протестующими, из-за чего проект был временно остановлен. [84] В конце марта 2015 года демонстранты снова заблокировали доступ к дороге на вершину. [85] 2 апреля 2015 года 300 протестующих собрались возле центра для посетителей, когда 12 человек были арестованы, а еще 11 арестованы на саммите. [86] [87] Среди проблем протестующих групп — оценка земли и консультации с коренными гавайцами. [86] Строительство было остановлено 7 апреля 2015 года после того, как протесты распространились на весь штат. [88] После нескольких остановок проект был добровольно отложен. Губернатор Иге объявил о существенных изменениях в управлении Мауна-Кеа в будущем, но заявил, что проект может быть продолжен. [89] Верховный суд Гавайев одобрил возобновление строительства 31 октября 2018 года. [90] Протестующие разместили онлайн-петиции в качестве реакции на Тридцатиметровый телескоп. Онлайн-петиция под названием «Немедленная остановка строительства телескопа TMT» была размещена на Change.org 14 июля 2019 года. На данный момент онлайн-петиция собрала более 278 057 подписей по всему миру. [91] Некоторые протестующие также призывали к импичменту губернатора Гавайев Дэвида Иге из-за его поддержки Тридцатиметрового телескопа. 18 июля 2019 года онлайн-петиция под названием «Импичмент губернатору Дэвиду Иге» была размещена на Change.org и на данный момент собрала более 62 562 подписей. [92]
По состоянию на конец 2021 года планы строительства в настоящее время приостановлены из-за продолжающихся последствий пандемии COVID-19 и изменения в финансировании проекта, которое может привести к выделению федеральных средств через Национальный научный фонд . [93] Споры вокруг строительства Тридцатиметрового телескопа продолжаются. Независимые опросы, проведенные по заказу местных медиаорганизаций [94] [95], показывают постоянную поддержку проекта на островах, причем более двух третей местных жителей поддерживают проект. Эти же опросы показывают, что поддержка коренного гавайского сообщества остается разделенной, и около половины гавайских респондентов поддерживают строительство нового телескопа.
Закон штата от июля 2022 года отвечает на протесты, передавая контроль над генеральной арендой земли от Гавайского университета новому Управлению по управлению и надзору Мауна-Кеа (MKSOA). [96] MKSOA — это совет из 12 членов (11 голосующих членов и 1 неголосующий член), в который входят представители университета, астрономы и коренные гавайцы [97] , и он был создан с целью нахождения баланса между противоречивыми интересами астрономов и коренных гавайцев. Он находится в Гавайском департаменте земельных и природных ресурсов и станет главным органом по управлению управляемыми государством землями на землях Мауна-Кеа после 5-летнего переходного периода от университета, начинающегося 1 июля 2023 года. [98] В течение переходного периода MKSOA и университет будут совместно управлять землей, в то время как орган разработает план управления для регулирования землепользования, человеческой деятельности и общих операций. [98] После окончания переходного периода в 2028 году в обязанности органа власти будет входить выдача новых разрешений на землепользование, что будет иметь важное значение, поскольку текущий генеральный договор аренды заканчивается в 2033 году, и любые обсерватории, которые не предоставят новые договоры аренды к моменту истечения срока его действия, будут выведены из эксплуатации. [99]
На Мауна-Кеа альпийский климат ( ET ). Из-за влияния тропической широты перепады температур очень незначительны. Заморозки обычны круглый год, но средняя месячная температура остается выше нуля в течение всего года.
Снег может выпадать на высоте 11 000 футов (3353 м) и выше в любой месяц, но чаще всего это происходит с октября по апрель. [100]
Метеостанция работала с 1972 по 1982 год; однако, только 33 месяца в течение этого периода имеют температурные записи; многие годы имеют данные только за два месяца. Температуры, представленные ниже, являются сглаженными средними , а не необработанными числами, зарегистрированными NOAA.
Береговая линия Мауна-Кеа представлена побережьем Хамакуа , районом пересеченной местности, созданной частыми обвалами и оползнями на склоне вулкана. [102] В этом районе расположено несколько парков отдыха, включая Государственную зону отдыха Калопа , Государственный парк реки Вайлуку и Государственный парк водопадов Акака . [103]
На острове Гавайи зарегистрировано более 3000 охотников, и охота, как для отдыха, так и для пропитания, является обычным занятием на Мауна-Кеа. Государственная программа охоты используется для контроля численности завезенных животных, включая свиней, овец, коз, индеек, фазанов и перепелов . [39] [55] Государственная зона отдыха Мауна-Кеа функционирует как базовый лагерь для этого вида спорта. [58] Наблюдение за птицами также распространено на более низких уровнях горы. [73] Популярным местом является Кипука Пуу Хулухулу , кипука на склоне Мауна-Кеа, которая образовалась, когда потоки лавы изолировали лес на холме. [104]
Большая высота Мауна-Кеа и крутизна ее склонов обеспечивают лучший обзор и более короткий поход, чем на соседнюю Мауна-Лоа. Высота с ее риском высотной болезни , погодные проблемы, крутой уклон дороги и общая недоступность делают вулкан опасным, а восхождения на вершину трудными. До строительства дорог в середине 20-го века верхние склоны Мауна-Кеа посещали только самые выносливые; охотники выслеживали дичь, а туристы поднимались на гору. Эти путешественники использовали каменные хижины, построенные Гражданским корпусом охраны природы в 1930-х годах в качестве базовых лагерей, и именно из этих сооружений произошел современный среднеуровневый комплекс поддержки телескопов Центра международной астрономии Онидзуки . Первая дорога на вершину Мауна-Кеа была построена в 1964 году, что сделало вершину доступной для большего количества людей. [58]
Сегодня существует множество пешеходных маршрутов, включая тропу Мауна-Кеа , и к 2007 году более 100 000 туристов и 32 000 транспортных средств ежегодно отправлялись на Информационную станцию для посетителей (VIS), прилегающую к Центру международной астрономии Онидзуки. Дорога доступа к Мауна-Кеа проложена до центра на высоте 2804 м (9199 футов). [39] В одном исследовании сообщается, что около трети посетителей и две трети профессиональных астрономов, работающих на горе, испытывали симптомы острой высотной болезни. [105] Посетителям горы следует подготовиться заранее, акклиматизировавшись на более низкой высоте или приняв рецептурное лекарство, такое как Диамокс. [106] Настоятельно рекомендуется использовать полноприводный автомобиль, чтобы проехать весь путь до вершины. Тормоза часто перегреваются на пути вниз, а на Мауна-Кеа нет топлива. [107] Бесплатная программа наблюдения за звездами ранее проводилась в VIS каждый вечер с 18:00 до 22:00, но программа была отменена из-за изменения часов работы и закрытия из-за продолжающейся пандемии COVID-19 . [108] [109] Ежегодно вершину Мауна-Кеа посещают от 5000 до 6000 человек, и для обеспечения безопасности и защиты целостности горы в 2001 году была реализована программа рейнджеров . [39]
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )