El Mauna Kea (/ˌmɔːnə ˈkeɪ.ə/ o /ˌmaʊnə ˈkeɪ.ə/) és un volcà inactiu de l'illa de Hawaii. El seu pic és a 4.207,3 metres sobre el nivell del mar, pel que és el punt més alt a l'estat de Hawaii. La major part del volcà és submergida i, si es mesura des de la base oceànica, el Mauna Kea és la muntanya més alta del món, mesurant més de 10.000 metres d'altitud.
El Mauna Kea té aproximadament un milió d'anys i ha passat per tant a l'etapa de blindatge més activa fa centenars de milers d'anys. En el seu estat postblindatge actual, té una lava més viscosa, que dona lloc a un perfil més pronunciat. El vulcanisme tardà també li ha donat un aspecte molt més dur que els seus volcans veïns, a causa de la construcció de cons cendrals, la descentralització de les seves zones de fractura, la glaciació al seu punt àlgid i la intempèrie dels vents comercials predominants. El volcà Mauna Kea va entrar en erupció per darrer cop, fa entre 6.000 i 4.000 anys i ara es considera inactiu. El pic és d'uns 38 m més alt que el Mauna Loa, la seva veïna més massiva.
En la mitologia hawaiana, els cims de l'illa de Hawaii són sagrats. Una antiga llei permetia que només els sacerdots visitessin el seu punt àlgid. Els antics hawaians que vivien als vessants del Mauna Kea van confiar en els seus extensos boscos per a menjar, i van treure els densos basalts de volcà glacial als seus flancs per a la producció d'eines. Quan els europeus van arribar a finals del , els colons van introduir animals de bestiar boví, oví i de caça, molts dels quals es van fer salvatges i van començar a malmetre l'equilibri ecològic del volcà. El Mauna Kea es pot dividir ecològicament en tres seccions: un clima alpí a la cimera, un bosc de Sophora chrysophylla – Myoporum sandwicense (o māmane-naio) als seus flancs, i un bosc dAcacia koa – Metrosideros polymorpha (o koa – ʻhihiʻa), ara principalment netejat per l'antiga indústria del sucre, a la base. En els darrers anys, la preocupació per la vulnerabilitat de l'espècie autòctona ha donat lloc a casos judicials que han obligat el Departament de Terres i Recursos Naturals de Hawaii a erradicar totes les espècies feréstegues del volcà.
Amb la seva gran alçada, l'ambient sec i el flux d'aire estable, el cim del Mauna Kea és un dels millors llocs del món per a l'observació astronòmica. Des de la creació d'una carretera per a accedir al cim el 1964, s'han construït tretze telescopis finançats per onze països. Els observatoris del Mauna Kea es fan servir per a la investigació científica a través de l'espectre electromagnètic i constitueixen la instal·lació més gran del món. La construcció en un paisatge considerat sagrat pels nadius hawaians continua sent un tema de debat fins als nostres dies.
Geologia El Mauna Kea és un dels cinc volcans que formen l'illa de Hawaii, l'illa més gran i jove de la cadena submarina Hawaii–Emperador. D'aquests cinc volcans de punt calent, el Mauna Kea és el quart més antic i el quart més actiu. Va començar com un volcà de preescut impulsat pel punt calent de Hawaii fa aproximadament un milió d'anys i va esdevenir excepcionalment actiu durant l'etapa d'escut fins fa 500.000 anys. El Mauna Kea va entrar en l'etapa d'escut més silenciós fa de 250.000 a 200.000 anys. I ara és inactiu. El Mauna Kea no té una caldera de cim visible, però conté una sèrie de petits cons de cendra i pedra tosca prop del seu cim. Una antiga caldera al cim podria haver estat omplida i enterrada per dipòsits en erupció posterior del cim.
El Mauna Kea té més de 32.000 km³ de volum, tan massiu que ell i el seu veí, el Mauna Loa, depenen de la crosta oceànica a sota d'ella a 6 km. El volcà continua relliscant i aplanant-se amb el seu propi pes a un ritme inferior a 2 mm per any. Bona part de la seva massa es troba a l'est del cim actual. El Mauna Kea és a 4.207,3 m d'altitud sobre el nivell del mar, uns 38 metres més alt que el seu veí Mauna Loa,"Mauna Loa, Hawaiian Volcano Observatory, Summary" (archive). volcanoes.usgs.gov. United States Geological Survey. November 2, 2017. Retrieved February 12, 2019. i és el punt més alt de l'illa de Hawaii Mesurat des de la base al fons oceànic, s'eleva més de 10.000 m, significativament més gran que l'elevació del Mont Everest sobre el nivell del mar.
Com tots els volcans hawaians, el Mauna Kea ha estat creada a mesura que la placa tectònica del Pacífic s'ha mogut sobre el punt calent hawaià al mantell subjacent de la Terra. Els volcans de l'illa de Hawaii són l'evidència més recent d'aquest procés que, al llarg de més de 70 milions d'anys, ha creat la cadena costanera de la carena d'illes Hawaii – Emperador de 6.000 km de llarg. El que predomina, encara que no estigui completament assentat, és que el punt calent ha estat en gran part estacionari dins del mantell del planeta durant molt de temps, sinó de tota l'era cenozoica. Tanmateix, si bé el vulcanisme hawaià és ben entès i estudiat a fons, no hi ha cap explicació definitiva del mecanisme que causa l'efecte del punt calent.
La lava del Mauna Kea fluïa solcada en capes complexes amb la dels seus veïns durant el seu creixement. De manera més destacada, el Mauna Kea es construeix a partir de cabals més antics del Kohala al nord-oest i creua la base del Mauna Loa al sud. Les originals fissures eruptives (zones de fractura) als flancs del Mauna Kea van ser enterrades pel seu vulcanisme post-escut. La carena de Hilo, una destacada estructura de la zona de rift submarina a l'est de Mauna Kea, es va creure que era part del volcà; tanmateix, ara s'entén que és una zona de rift de Kohala que ha estat afectada pels fluxos més joves del Mauna Kea.
Els llaços escènics que van construir l'enorme massa principal del volcà són basalts toleítics, com els del Mauna Loa, creats mitjançant la barreja de magma primari i escorça oceànica subduïda. Estan coberts pels estrats de roca més antics exposats del Mauna Kea, els basalts alcalins postescut dels volcànics de Hàmākua, que van esclatar entre 250.000 i 70.000 – 65.000 anys enrere. Els fluxos volcànics més recents són hawaïites i mugearites: són els volcànics Laupāhoehoe postescut, esclatats entre fa 65.000 i 4.000 anys. Aquests canvis en la composició de lava van acompanyar la lenta reducció del subministrament de magma a la cimera, cosa que va provocar erupcions més febles que després van donar lloc a episodis aïllats associats a la dormència volcànica. Els laves Laupāhoehoe són més viscosos i contenen més volàtils que els basalts toleítics anteriors; els seus fluxos més gruixuts van endurir significativament els flancs del Mauna Kea. A més, les erupcions explosives han construït cons de cendres a prop del cim. Aquests cons són els centres eruptius més recents de Mauna Kea. El seu cim actual està dominat per doms de lava i cons de cendres de fins a 1,5 km de diàmetre i centenars de metres d'alçada.
El Mauna Kea és l'únic volcà hawaià amb evidències diferents de glaciació. Probablement existien dipòsits similars al Mauna Loa, però han estat coberts per posteriors colades de lava. Malgrat la ubicació tropical de Hawaii, durant diverses èpoques de gel passades, una baixada d'un grau de temperatura va permetre que la neu es mantingués al cim del volcà a l'estiu, provocant la formació d'un casquet de gel. Hi ha tres episodis de glaciació registrats en els darrers 180.000 anys: les sèries Pōhakuloa (180-130 ka), Wāihu (80-60 ka) i Mākanaka (40-13 ka). Aquests han esculpit extensament el cim, dipositant morenes i un anell circular de terra i grava al llarg dels flancs superiors del volcà. Les erupcions subglacials van construir cons de cendres durant la glaciació de Mākanaka, la majoria dels quals van ser durament afectades per l'acció glacial. Els cons més recents es van construir fa entre 9.000 i 4.500 anys, al damunt dels dipòsits glacials, tot i que un estudi indica que l'última erupció pot haver-se produït fa uns 3600 anys.
En la màxima extensió, les glaceres es van estendre des del cim fins a entre 3.200 i 3.800 m d'altitud. Un petit cos de permafrost, a menys de 25 m de longitud, es va trobar al cim del Mauna Kea abans de 1974, i pot estar encara present. Petites gavines afilien el cim, format per corrents alimentats per pluja i neu que flueixen només durant els xàfecs. Al costat nord-est del volcà, l'erosió del corrent impulsat pels vents comercials ha accelerat l'erosió de manera similar a la del Kohala més antic.
Mauna Kea és la llar del llac Waiau, el llac més alt de la oceà Pacífic. A una altitud de 3.969 m, es troba dins del con de cendres de Puʻu Waiau i és l'únic llac alpí de Hawaii. El llac és molt petit i poc profund, amb una superfície de 73 hectàrees (180,39 acres) i una profunditat de 3 m. La datació de mostres en radiocarboni a la base del llac indica que estava glaçada fa 12.600 anys. Els tipus de lava hawaiana són típicament permeables, evitant la formació d'un llac per infiltració. El vapor portador de sofre va alterar la cendra volcànica a les argiles de baixa permeabilitat, o les interaccions explosives entre el magma i les aigües subterrànies o l'aigua superficial durant les erupcions freàtiques van formar cendres excepcionalment fines que van reduir la permeabilitat del llit del llac.
No es coneixia aigua artesiana a l'illa de Hawaii fins al 1993 quan la perforació de la Universitat de Hawaii va col·locar un aqüífer artesà a més de 300 m sota el nivell del mar, que es va estendre a més de 100 m de la profunditat total del forat. El forat havia forat a través d'una capa compactada de terra i lava on els fluxos del Mauna Loa s'havien enfilat sobre la superfície exposada del Mauna Kea i posteriorment s'havien quedat sota el nivell del mar. La composició isotòpica mostra que l'aigua present ha estat derivada de la pluja que surt del Mauna Kea a més de 2.000 m sobre el nivell del mar. La presència de l'aqüífer s'atribueix a un cap d'aigua dolça dins de la lent basal del Mauna Kea. Els científics creuen que pot haver-hi més aigua a la lent d'aigua dolça del Mauna Kea del que indiquen els models actuals. Es van perforar dos forats més al Mauna Kea el 2012, amb aigua que es trobava a elevacions molt més elevades i a poca profunditat de les previstes. Donald Thomas, director del Centre per a l'Estudi dels Volcans Actius de la Universitat de Hawaii, creu que una de les raons per continuar l'estudi dels aqüífers es deu a l'ús i a l'ocupació de les zones de major elevació, afirmant: "Gairebé totes aquestes activitats depenen de la disponibilitat d'aigua potable que, en la majoria dels casos, s'ha de transportar a la Cadira de Waimea o Hilo, un procés ineficient i car que consumeix una quantitat substancial dels nostres escassos combustibles líquids".
Activitat futura L'última erupció del Mauna Kea va ser fa uns 4.600 anys (aproximadament el 2600 aC); a causa d'aquesta inactivitat, al Mauna Kea se li assigna un índex de perillositat de 7 dels seus cims i 8 per als seus flancs inferiors, que es troba en el punt de perill més baix possible de 9 (que es dona a l'extint volcà Kohala). Des del 8000 aC els fluxos de lava han cobert el 20% del cim del volcà i pràcticament cap dels seus flancs.
Malgrat la seva dormància, el Mauna Kea s'espera que torni a entrar en erupció, tot i que hi hauria prou advertència per evacuar-se. Els telescopis del cim del Mauna Kea serien els primers a detectar les quantitats minúscules de deformació derivades de la inflor del volcà, actuant com a cargols inclinables. Basat en erupcions anteriors, aquest esdeveniment podria ocórrer a qualsevol part dels flancs superiors del volcà i produiria probablement llargs fluxos de lava, majoritàriament de 15 a 25 km de longitud. Llargs períodes d'activitat podrien construir un con cendrador a la font. Tot i que no és probable en els pròxims segles, una erupció provocaria probablement poca pèrdua de vida però danys importants a la infraestructura.
Història humana Història nativa