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La faune et la flore du Mauna Loa ont profité de son climat, de son isolement et de ses sols pour abriter de nombreuses espèces endémiques aujourd'hui fortement menacées par l'influence humaine, malgré les mesures de protection et le classement d'une partie de la montagne au sein du parc national d'Hawaii Volcanoes. Par ailleurs, les excellentes conditions atmosphériques permettent des mesures de la qualité de l'air et de la quantité de gaz à effet de serre ainsi que des observations sur l'énergie solaire,.
Alors que les Hawaiiens gravissent la montagne depuis plusieurs siècles, probablement pour faire des offrandes à leurs divinités, la première ascension réussie par des Européens date de 1794. Depuis, plusieurs itinéraires et quelques refuges ont été aménagés, d'abord dans un but scientifique puis pour les randonneurs, afin d'atteindre le sommet et observer la grande caldeira, après une ascension longue et difficile.
Le Mauna Loa est situé aux États-Unis, dans le sud-ouest de l'île d'Hawaii (Big Island), la plus grande de l'archipel et État de Hawaii. Il est entouré par le Mauna Kea au nord-nord-est, le Hualalai au nord-ouest et le Kilauea au sud-est.
Le Mauna Loa culmine à 4 170 mètres d'altitude ce qui en fait le second sommet de l'Archipel de Hawaii derrière le Mauna Kea, qui culmine à 4 205 mètres d'altitude,. Couronnée par la Caldeira de Mokuʻaweoweo, la crête de cette montagne allongée est constituée de deux rifts partant vers l'est-nord-est et le sud-ouest depuis la caldeira. La montagne forme la majeure partie de l'île d'Hawaii qui s'éleve de neuf kilomètres au-dessus du plancher océanique. Ses pentes très peu marquées et régulières sont caractéristiques des volcans boucliers émettant des laves très fluides. La caldeira sommitale large de six kilomètres et longue de huit kilomètres est incluse dans le parc national d'Hawaii Volcanoes, qui englobe également une bonne partie du Kilauea au sud-est.
Les modèles climatiques de l'archipel sont régulièrement affectés par le phénomène El Niño, qui se traduit au Mauna Loa par une sécheresse anormale, particulièrement durant la saison hivernale. Ainsi, au début de l'année 1998, le versant oriental exposé au vent a connu la plus importante sécheresse enregistrée sur l'île, et les six premiers mois ont tous été les plus secs des douze années précédentes. Durant l'hiver suivant, la tendance s'est reproduite dans une plus faible mesure, mais l'été 1999 a été plus sec encore que le précédent. Ce phénomène affecte la végétation du volcan.
La végétation atypique du Mauna Loa est divisée en une dizaine de zones très compartimentées, et relativement étagées en raison des variations de températures et de quantités de précipitations, mais dépendant également du type de sol, c'est-à-dire de la présence de lave Pahoehoe, de lave aa (lave) ou de cendres. La zone du kiawe et des buissons de plaine se situe en dessous de 300 mètres d'altitude et abrite Prosopis pallida, localement appelé kiawe, Leucaena leucocephala ou koa haole, des Digitaria spp. et Heteropogon contortus ou pili. En dessous de 500 mètres d'altitude, la forêt dense des goyaviers et des buissons abrite des goyaviers, Nephrolepis exaltata, des herbes et des fougères, Aleurites moluccana ou kukui et Pandanus tectorius ou hala. En dessous de 750 mètres d'altitude, la forêt ténue des goyaviers (Psidium guajava) et des buissons abrite, outre cette espèce d'arbre, Leucaena leucocephala, Lantana camara, Desmodium incanum et Cynodon dactylon. Jusqu'à 1 000 mètres d'altitude, on trouve la zone lantana-koa haole avec Lantana camara, Leucaena leucocephala, Dianella sandwicensis ou ukiuki, le Figuier de Barbarie (Opuntia ficus-indica) ou panini, Sida fallax ou ilima et des herbes rouges locales. Entre 750 et 1 200 mètres d'altitude, une forêt ténue mixte mélange Metrosideros polymorpha ou Ohia lehua, Acacia koa, Desmodium incanum et Cynodon dactylon. La forêt humide dense de ohia lehua, entre 500 et 2 100 mètres d'altitude, est composée de Metrosideros polymorpha et de Cheirodendron trigynum ou olapa. La forêt ténue d' Acacia koa se situe entre 1 200 et 2 100 mètres d'altitude et abrite aussi Metrosideros polymorpha, différentes herbes dont Agrostis avenacea ou heupueo, ainsi que Styphelia tameiameiae ou pukiawe, Dodonaea viscosa ou aalii et Sophora chrysophylla ou mamane. En s'élevant en altitude, on trouve entre 2 100 et 3 000 mètres la forêt ténue de mamane-nalo et des buissons subalpins avec Sophora chrysophylla, Styphelia tameiameiae, Dodonaea viscosa et Vaccinium reticulatum ou ohelo. Au delà de 3 000 mètres d'altitude, la végétation disparaît et laisse place à un désert rocailleux alpin où seules subsistent des mousses, une espèce locale du genre Agrostis et Argyroxiphium kauense, une plante totalement endémique au Mauna Loa.
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Ces espèces, comme toutes les autres espèces d'origine de l'archipel, se sont implantées il y a quelques millions d'années et ont évolué pour devenir endémiques en raison d'un isolement de 4 000 kilomètres de toute autre terre. Aujourd'hui, la plupart de ces espèces végétales ont été éradiquées, réduites ou dégradées, en particulier sur la côte et à basse altitude, où la population est dense. 75% des 175 espèces autochtones rescapées sont fragilisées par leur fragmentation et leur raréfaction, phénomènes accentués par la prolifération des mammifères ongulés et des espèces végétales implantées par l'homme, et sont en danger de disparition. Ainsi, trois espèces sont particulièrement menacées : Asplenium fragile var. insulare, Phyllostegia racemosa ou kīponapona et Plantago hawaiensis ou iaukāhi kuahiwi. En revanche, les feux de forêts historiquement déclenchés par les éruptions ou consécutifs à la sécheresse sont un phénomène naturel auquel se sont adaptées plusieurs espèces et qui a encouragé le développement des prairies, même si l'homme a une part de responsabilité grandissante dans les incendies.
thumb au Kilauea Point National Wildlife Refuge. Cette espèce a été sauvée de l'extinction par un programme de réimplantation.]]
Les mammifères herbivores les plus présents et qui menacent la végétation des zones montagnardes et subalpines sont les porcs d'origine asiatique introduits par les Polynésiens il y a 1 500 ans, les sangliers, les chèvres et des bovins introduits par les Européens à la fin du XVIIIe siècle, et les mouflons importés en 1963 dans un Ranch au sud de la montagne et qui ont colonisé la zone le long du rift Sud. Lors d'une étude datant de 1981, vingt-deux espèces d'oiseaux ont été recensées au Mauna Loa, dont huit espèces endémiques. La seule espèce vivant au delà de la Limite des arbres est le Solitaire d'Hawaii (Myadestes obscurus) ou ʻomaʻo. Un temps au bord de l'extinction, la Bernache néné (Branta sandvicensis) ou nēnē compte aujourd'hui 500 individus sur Big Island répartis sur le Mauna Loa, le Mauna Kea et Hualalai, grâce à un programme de réimplantation par l'élevage. La Buse d'Hawaii (Buteo solitarius) ou io est une espèce endémique menacée qui niche sur les flancs du Mauna Loa et du Mauna Kea en-dessous de 3 000 mètres d'altitude. La Corneille d'Hawaii (Corvus hawaiiensis) ou alala ne compte plus d'une douzaine d'individus dispersés au-dessus de 3 000 mètres d'altitude sur les pentes du Mauna Loa et du Hualalai. Alors que l'habitat du Psittirostre palila (Loxioides bailleui) ou palila, une espèce de Drepanidinae vivant dans Sophora chrysophylla, s'est réduit au Mauna Kea, le Picchion cramoisi (Himatione sanguinea) ou ʻapapane, une autre espèce du genre, reste très commune. La faune cavernicole est caractéristique de l'île et en particulier du Mauna Loa où les éruptions fréquentes consolident et renouvellent l'habitat. En effet, les nombreux tunnels de lave, mais aussi les troncs d'arbres morts, constituent un milieu très propice pour beaucoup d'espèces d'insectes (Cixiidae, Caelifera, etc.) ainsi que quelques-uns de leurs prédateurs, dont Lasiurus cinereus semotus, la chauve-souris de Hawaii, présente depuis le niveau de la mer jusqu'à 3 900 mètres d'altitude. Les animaux cavernicoles sont classifiés en trois catégories : les troglobies vivant obligatoirement dans des grottes et incapables de survivre à l'air libre, les troglophiles vivant et se reproduisant dans des grottes mais capables de vivre dans d'autres milieux sombres et humides, et enfin les trogloxènes qui se réfugient régulièrement dans des grottes mais vivent généralement à l'air libre notamment pour se nourrir. Pourtant, et malgré de nombreuses niches écologiques non occupées notamment chez les arthropodes, seulement 250 espèces d'insectes ont été introduites durablement sur les 5 000 espèces d'origine sur l'archipel.
Le Mauna Loa est un Volcan né à l'aplomb du Point chaud alimentant les autres volcans de l'île d'Hawaii et ayant formé les autres îles et monts sous-marins de l'Archipel de Hawaii et de la chaîne de l'Empereur. Ce point chaud est caractérisé par la remontée d'un magma très pauvre en Silice, donnant en surface des laves basaltiques extrêmement fluides, généralement de type pahoehoe ou aa. Ces laves, émises par le Mauna Loa au niveau du Rift orienté sud-ouest - est-nord-est et passant par la caldeira sommitale, lui ont donné sa forme typique de Volcan bouclier aux pentes très peu marquées et régulières. Formant des fontaines et des lacs de lave au moment de leur sortie au cours d'éruptions majoritairement fissurales, ces laves donnent ensuite naissance à de grandes coulées de lave progressant parfois jusqu'à la mer en empruntant des tunnels de lave, ce qui lui permet de conserver sa température très élevée qui atteint 1 200 °C. Au bout de quelques jours, l'activité volcanique se concentre généralement sur un seul cratère. Avec celles du Kilauea, les éruptions du Mauna Loa ont servi à définir le type hawaiien, caractérisé par l'émission de coulées de lave fluide, la formation de lacs et de fontaines de lave, le tout rarement accompagné d'explosions violentes. Les éruptions se déroulent principalement au niveau de trois zones distinctes de la montagne. Au cours des deux-cents dernières années, environ 38% des éruptions ont eu lieu au sommet, 31% dans la zone du rift est-nord-est et 25% dans la zone du rift sud-ouest ; les 6% restants correspondent à des émissions au niveau de cratères secondaires sur le versant nord-ouest.
Le Mauna Loa est relativement jeune, ses premières éruptions remontant à une date comprise entre un million d'années et 600 000 ans. La montagne a connu deux effondrements majeurs, dont le dernier s'est produit il y a 105 000 ans, coïncidant avec un changement de type éruptif il y a 100 000 ans environ et la fin prévisible de la phase de croissance de type volcan bouclier avec présence de Tholéiite. Le Mauna Loa fait partie des volcans les plus actifs sur Terre, comme en témoigne la fréquence de ses éruptions, trente-neuf depuis la première observée en 1750, ainsi que la jeunesse des roches de ses pentes dont 90% ont moins de 4 000 ans et 98% ont moins de 10 000 ans. Son histoire géologique récente a été largement étudiée par la méthode de datation par le carbone 14 des échantillons de Charbon de bois retrouvés dans les coulées. Ces analyses mettent en évidence des cycles dans l'activité du Mauna Loa inédits chez les volcans boucliers hawaiiens, et montrent qu'il y a 8 000 à 11 000 ans les éruptions sont plus intenses qu'aujourd'hui, alors qu'il y a 6 000 à 7 000 ans le volcan devient sensiblement inactif. Il y a 1 500 ans débute une nouvelle période d'intense activité volcanique, avec la mise en place d'un Lac de lave couvrant un quart de la surface du volcan ainsi que de grands épanchements de Lave. Cette activité diminue il y a 750 à 1 000 ans, ce qui permet la formation de la Caldeira de Mokuʻaweoweo mesurant de trois à cinq kilomètres de diamètre, et la mise en place des deux rifts l'encadrant au sud-ouest et à l'est-nord-est et par lesquels s'échappent des coulées de lave couvrant au total un quart de la montagne,. Une analyse des coulées de lave montre que l'activité éruptive des deux rifts est en train de décroître, alors que celle de la caldeira sommitale augmente. Les données sismologiques ont révélé la localisation sous le volcan des chambres magmatique alimentant les éruptions. En effet, certains types d'ondes sismiques, connues sous le nom d'ondes S, ne se propagent pas à travers les roches visqueuses et le magma joue alors le rôle d'écran. Ces « zones d'ombres » indiquent qu'une chambre majeure se trouve trois kilomètres sous le sommet, et que des poches secondaires se situent sous les zones de rift.
La relation la plus évidente entre les deux volcans consiste dans le fait que, généralement, une période d'activité forte de l'un coïncide avec une période d'activité faible de l'autre. Par exemple, entre 1934 et 1952 le Kilauea est en sommeil alors que le Mauna Loa est actif, tandis qu'entre 1952 et 1974, seul le Kilauea est actif. Pourtant, l'éruption du Mauna Loa en 1984 commence pendant une éruption du Kilauea, sans toutefois qu'elle n'ait d'effet sur celle-ci. Ceci étant, occasionnellement, l'éruption de l'un des volcans semble bel et bien influencer l'activité du second. L'inflation du sommet du Mauna Loa constatée en 2002 a commencé le 12 mai, à savoir le même jour que l'apparition d'une nouvelle large coulée de lave dans le cratère Puʻu ʻŌʻō du Kilauea. Les géologues ont suggéré qu'une poussée de magma dans la longue cheminée du Mauna Loa a pu accroître la pression à l'intérieur du Kilauea et déclencher l'éruption.
Au total, trente-trois éruptions ont été documentées depuis 1843. En 1935, une éruption menace Hilo, obligeant cinq ou six bombardiers Keystone LB-5 des 23e et 72e escadrons de bombardiers de l'United States Air Force basés à Pearl Harbor à décoller et à larguer vingt bombes d'environ 300 kilogrammes afin de dévier, avec succès, les coulées de lave. Depuis le milieu du XXe siècle, la fréquence des éruptions a considérablement diminué mais elles ont été intensivement étudiées.
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L'éruption de 1950 est la plus intense des éruptions documentées sur le plan du débit. En effet, elle s'est épanchée sur vingt kilomètres le long du rift au sud-ouest de la caldeira Mokuʻaweoweo, et a émis 376 millions de mètres cubes en vingt-trois jours seulement, soit autant que l'éruption de 1859 en dix fois moins de temps ou moitié moins que l'éruption de 1876 mais en cinquante fois moins de temps. De plus, ses laves ont atteint la mer en moins de quatre heures. Depuis la précédente éruption, un an auparavant, la pression est restée élevée et les séismes fréquents. Peu après 21 heures, le 1er juin 1950 , les sismographes s'affolent et vingt minutes plus tard, les premières laves apparaissent. Des fontaines de lave propulsent de la matière en fusion à 45 ou 60 mètres de haut, parfois 90 mètres. En un peu moins de trente heures, pas moins de quatre voire cinq coulées différentes dévalent vers l'ouest (Hoʻokena, Honokua, Kaʻohe et Kaʻapuna), dont trois atteignent la mer, et deux autres vers le sud (Punaluʻu et Kahuku), sur une longueur comprise entre huit et vingt-quatre kilomètres. L'autoroute 11, une station d'essence, le bureau de poste et plusieurs habitations sont détruites dès la mi-journée du 2 juin. Les scientifiques du Hawaiian Volcano Observatory estiment la vitesse de progression de la coulée Kaʻapuna dans les tunnels de lave entre 16 et 48 km/h. Elle atteint à son tour la mer le 2 juin à 15 heures 30, et s'y enfonce sur une longueur de 800 mètres, comme en témoigne la vapeur qui s'échappe des flots. La dernière coulée stoppe sa progression de le 8 juin, et l'activité volcanique au niveau des fissures du rift disparaît vingt-trois jours après le début de l'éruption.
La dernière éruption, en date du début de l'année 2008, s'est déroulée du 25 mars au 15 avril 1984 ,. Elle met fin à neuf ans de repos, si ce n'est une augmentation progressive de l'activité sismique durant les trois années qui précédent l'éruption, jusqu'à un paroxysme le 16 novembre 1983 avec une secousse de 6,6 sur l'échelle de Richter au niveau de la faille de Kaʻoiki. Le 24 mars 1984 , vers 23 heures, le rythme des secousses atteint une fréquence de deux ou trois par minute avant que, finalement, un jet de matière en fusion ne soit expulsé de la caldeira de Mokuʻaweoweo le 25 mars à 1 heure 30. Au cours de cette éruption effusive fissurale, d'indice d'explosivité volcanique de 0, un volume de lave de 220 millions de mètres cubes est émis sous la forme de coulées, parties de la caldeira de Mokuʻaweoweo et des deux rifts qui l'encadrent, en direction du sud-ouest et de l'est-nord-est. Ainsi, entre le 26 mars et le 29 mars, les coulées menacent une nouvelle fois rapidement la ville de Hilo, mais s'arrêtent finalement à quatre kilomètres de la banlieue et trois de la prison de Kulani. Grâce aux digues, la coulée principale est déviée et divisée en plusieurs coulées secondaires, elle-mêmes ralenties par les pentes douces, la végétation dense, la faible température et la viscuosité de la lave, ainsi que la diminution des éruptions qui stoppent définitivement au bout de trois semaines.
L'activité sismique est restée faible jusqu'en 2002, date à laquelle une inflation soudaine du volcan a été détectée, et un éloignement des murs de la caldeira mesuré à un rythme de cinq centimètres par an, indiquant une remontée de magma dans la chambre située cinq kilomètres sous le sommet. Une série de profonds séismes s'est déroulée durant la seconde moitié de 2004, avec une fréquence passant d'une secousse par jour en juillet à quinze à la fin de l'année, avant de revenir à un rythme plus modéré. Bien qu'intermittents, ces indices laissent à penser que la probabilité d'une nouvelle éruption dans les années à venir est forte.
Le premier étranger à tenter d'atteindre le sommet est John Ledyard, de l'expédition du capitaine James Cook en 1779, depuis l'ouest ; il doit cependant rebrousser chemin. La Première ascension officielle du Mauna Loa est réussie le 16 février 1794 par le Biologiste Archibald Menzies, le Lieutenant Joseph Baker, l'Aspirant George McKenzie et un homme dont le nom n'est pas mentionné,, alors que le HMS Discovery passe l'hiver à l'abri dans les eaux tropicales. L'équipe met une semaine complète à gravir la montagne, par le sentier ʻainapo. À l'aide d'un Baromètre, Menzies calcule l'altitude du volcan, avec une marge d'erreur de quinze mètres. En 1840, une expédition américaine de trois-cents hommes dirigée par Charles Wilkes gravit le Mauna Loa. Un groupe de cinquante membres campe durant vingt-huit jours au Pendulum Peak, à 800 mètres au nord de l'extrémité de l' ʻainapo, à cartographier l'ensemble des cratères du volcan. Les restes du campement de base sont visibles dix mètres au sud du Mauna Loa Cabin.
En 1915, une compagnie de soldats noirs-Américains reçoit l'ordre de construire le Mauna Loa Trail depuis l'emplacement d'origine du Hawaiian Volcano Observatory, actuellement transformé en maison du volcan (Volcano House), jusqu'à la caldeira de Mokuʻaweoweo, le long du rift est-nord-est, sur une longueur totale de quarante-deux kilomètres, afin de faciliter l'observation des éruptions, comme l'a suggéré trois ans auparavant Thomas Jaggar, volcanologue et fondateur de l'observatoire. Toujours en 1915, l'armée construit le Red Hill Rest House à proximité du cône de Puʻu ʻUlaʻula, puis en 1934 un autre refuge est bâti au North Pit à 3 960 mètres d'altitude, déplacé à un endroit plus protégé en 1940.
Les éruptions volcaniques provoquent rarement des catastrophes à Hawaii. La seule victime connue d'une éruption depuis le début du XXe siècle est morte au Kilauea en 1924 alors qu'une explosion inhabituelle projeta des éjectas sur les spectateurs. En revanche, les destructions matérielles sont courantes. À ce titre, le Mauna Loa fait partie de la sélection du projet Decade Volcanoes, c'est-à-dire qu'il a été identifié parmi les volcans remarquables du fait de leurs fréquentes éruptions et de la proximité des populations. De nombreuses villes et villages à proximité du volcan ont été bâtis sur d'anciennes coulées de lave datant de moins de deux-cents ans, et il y a une forte probabilité pour que de futures éruptions endommagent des installations humaines.
Les risques endurés par les populations autour du Mauna Loa sont de deux ordres. En premier lieu, les coulées de lave, avançant généralement à la vitesse de la marche, présentent peu de danger pour les vies humaines mais peuvent occasionner de nombreux dégâts matériels. Les éruptions au Mauna Loa peuvent cependant être plus intenses que celles du Kilauea, l'éruption de 1984 ayant par exemple émis autant de lave en trois semaines qu'une éruption normale du Kilauea en trois ans. De telles émissions peuvent générer des coulées de lave plus rapides. Deux des éruptions du Mauna Loa ont détruit des villages : en 1926 Hoʻōpūloa Makai était ravagé par une coulée de lave, tandis qu'en 1950 la plus importante éruption du Mauna Loa jamais observée a émis des coulées de lave jusqu'à la mer et a rayé Hoʻokena Mauka de la carte le 2 juin. La brève mais intense éruption de 1984 a menacé la ville de Hilo, partiellement construit sur les laves de 1880 et particulièrement exposé à de futures coulées, sans toutefois atteindre aucun bâtiment.
En second lieu, la possibilité d'un éboulement soudain et massif des flancs du volcan représente un risque rare mais beaucoup plus grand. De profondes failles permettent à des pans entiers de la montagne de glisser progressivement, l'évènement le plus connu étant le Hilina Slump (« effondrement de Hilina »), en 1975, qui a provoqué un déplacement de plusieurs mètres sur le versant sud du Kilauea, et une secousse d'une Magnitude de 7,2 sur l'échelle de Richter. Parfois, un fort Tremblement de terre peut entraîner un glissement de terrain suivi d'un Tsunami. Kealakekua Bay, sur le versant nord-ouest du Mauna Loa, a été créée de la sorte. Une Cartographie sous-marine a révélé de nombreux glissements le long de la chaîne hawaiienne et deux tsunamis géants ont été identifiés : l'île de Molokaʻi a subi un raz-de-marée de 75 mètres de hauteur il y a 200 000 ans et Lānaʻi a été frappée par un tsunami de 300 mètres de haut il y a 100 000 ans.
Le Mauna Loa est un Volcan intensivement surveillé. Le Hawaiian Volcano Observatory (HVO) a été établi en 1912 afin d'observer les volcans de l'archipel, et a développé de nombreuses techniques dans le but de prévenir de leurs éruptions imminentes.
Parmi les instruments les plus importants figurent plus de soixante sismographes, tous répartis sur Big Island, permettant aux scientifiques de mesurer l'intensité et la localisation des centaines de séismes qui se produisent chaque semaine. Leur nombre peut commencer à augmenter des années avant que l'éruption ne débute réellement. En effet, les éruptions de 1975 et 1984 ont chacune été précédées par une à deux années d'activité sismique accrue, à une profondeur inférieure à treize kilomètres. Les heures qui précédent une éruption sont agitées par un autre type d'activité sismique, appelée secousse harmonique, qui se caractérise par un grondement continu contrastant avec les chocs brusques habituels, et qui serait causée par le mouvement rapide du magma souterrain. Ces secousses volcaniques indiquent généralement une éruption imminente, bien qu'il arrive que des intrusions superficielles de magma n'atteignent pas la surface.
La forme de la montagne est un autre indicateur important de l'activité souterraine. Des tiltmètres mesurent les changements les plus infimes dans la topographie externe du volcan, et des instruments mesurent la distance entre différents points de la montagne. Lorsque le magma remonte dans la Chambre magmatique sous le sommet et les rifts, la montagne enfle. Au cours de l'année précédant l'éruption de 1975, une étude a mis en évidence une augmentation de la largeur de la Caldeira de 76 millimètres, puis une valeur similaire avant l'éruption de 1984.
Le parc national d'Hawaii Volcanoes, fondé en 1916, d'une superficie totale de 1 348 km2, s'étend sur une zone autour et à l'est du sommet du Mauna Loa, jusqu'à la mer, en passant par le Kilauea. Il protège officiellement le résultat de centaines de milliers d'années de volcanisme, de migration et d'évolution biologique. La zone concernée sur le Mauna Loa est classée zone de Naturalité depuis 1978 et représente aujourd'hui une superficie de 529 km2, fournissant des commodités inhabituelles pour la randonnée et le camping. Par ailleurs, le parc tout entier est désigné réserve de biosphère depuis 1980 et classé au patrimoine mondial de l'UNESCO depuis 1987,.
La protection environnementale au Mauna Loa est complétée par trois réserves forestières domaniales (State Forest Reserve) : les réserves de Mauna Loa au nord, Kapapala au sud-est et Kau au sud. Ce dispositif a été créé le 25 avril 1903 par un arrêté du Gouvernement territorial de Hawaii pour freiner l'extension des ranchs et la culture de la canne à sucre et des Ananas. Aujourd'hui la protection est assurée par la division pour la Sylviculture et la vie sauvage (DOFAW) du Department of Land and Natural Resources dans le cadre des chapitres 104 et 183 de la Constitution de l'État de Hawaii. Les buts des réserves sont la protection et la gestion des bassins versants boisés pour la production d'eau douce, la protection de l'intégrité biologique des écosystèmes, l'offre touristique, et le renforcement de l'économie en aidant à la production de produits forestiers de grande qualité en complément d'une industrie forestière durable.
Le Mauna Loa est connu par le fait que le Mauna Loa Observatory y mesure depuis 1957 l'augmentation régulière de la teneur atmosphérique en gaz à effet de serre. C'est Roger Revelle, océanographe américain, qui a lancé un programme sur le Dioxyde de carbone atmosphérique au milieu des Années 1950. En juillet 1956, son équipe du SIO a intégré Charles David Keeling, qui a pris en charge la direction du programme et a commencé des mesures continues de la teneur de l'atmosphère en dioxyde de carbone à l'observatoire du Mauna Loa à Hawaii,, en parallèle avec l'Antarctique, l'Alaska et les Samoa américaines. Revelle, de plus en plus intéressé par ce programme, a fait une priorité de l'étude de l'ensemble du Cycle du carbone et de la solubilité du Carbonate de calcium, accumulant des données qui servent encore au GIEC et à de nombreux chercheurs pour les études de prospectives et modélisations du Climat. L'analyse des résultats atmosphériques de l'observatoire se fait à Hilo où sont également envoyés hebdomadairement, depuis l'ancien aéroport, des ballons stratosphériques pour évaluer la concentration en Ozone et en Vapeur d'eau, tandis qu'un site à Kulani Mauka collecte les eaux de pluie, et qu'un système Lidar mesure la qualité de l'air.
Les excellentes conditions atmosphériques permettent également l'observation solaire depuis le Mauna Loa Solar Observatory situé sur le versant nord du volcan, à 3 440 mètres d'altitude, et dépendant de la National Oceanic and Atmospheric Administration. Il est commandé par le High Altitude Observatory, une division du National Center for Atmospheric Research situé à Boulder dans le Colorado, afin de mieux comprendre, grâce à de nombreux instruments occultant par Coronographie la couronne, la Chromosphère et la Photosphère, le mécanisme de génération du Plasma et de l'énergie solaire dans l'espace inter-planétaire,.
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