Monterey Bay Aquarium Research Institute


Los volcanes y los montes submarinos
Diario de campaña
Día 4: Grandes expectativas
Abril 24, 2012

Hasta este momento hemos disfrutado de bellos días llenos de sol y un mar tranquilo. El día de hoy sopló un ligero viento que generó olas pequeñas. Probablemente el clima siga siendo seco en la costa pero aquí en el mar es un poco húmedo y caliente. El aire acondicionado del barco no está enfriando lo suficiente y en el laboratorio seco que es donde estoy escribiendo en este momento tenemos una temperatura de 29°C. Las condiciones atmosféricas y oceanográficas son ideales y tanto las maniobras del ROV como la toma de muestras y video se llevan a cabo sin complicaciones aun cuando esto se está realizando a más de 2,300 m bajo nuestro pequeño barco.

sunset
Un poco de neblina obscurece el extremo sur de la peninsula de Baja (aproximadamente a 100 km al oeste) a lo largo del día hasta que el sol se oculta tras la península y aparece la silueta de las montañas. Un poco de humo proveniente de un incendio en la costa hace que el cielo este más colorido.

Las jóvenes ventilas hidrotermales y los flujos de lava vítreos que encontramos en nuestra inmersión del día 22 de abril (Día 2) se encuentran en la parte más extensa y somera de la zona neovolcánica de la cordillera Alarcón. Los lugares donde se hicieron las inmersiones los días de ayer y hoy se encuentran respectivamente al sur y norte de ese lugar, donde el eje de la cordillera se hace más angosto y profundo.

Los científicos se han dado cuenta en otras porciones del sistema de cordilleras que si la cámara magmática se encuentra solamente bajo una parte del segmento de la cordillera, el calor y la actividad volcánica en esas partes se hace más intenso(a) lo que produce un abultamiento mientras que en las porciones más profundas de la cordillera la temperatura disminuirá al igual que la actividad volcánica. Podemos observar en los mapas del AUV que en la cordillera Alarcón existe una amplia zona abultada que está cubierta por flujos de lava sin fracturar y tanto al sur como al norte de esta zona abultada los flujos de lava cubren áreas menores y algunos de ellos están muy fracturados. El fracturamiento en sí, se debe al proceso de dispersión que aún se está presentando en la cordillera, mientras que el observar un alto fracturamiento indica que los derrames no son muy recientes (consulte la bitácora del día de ayer).

Nosotros esperaríamos que los flujos de lava que exploramos el día de ayer fueran, en promedio, más antiguos que los explorados el día 22 y encontramos suficiente evidencia para confirmar esta idea. Además de encontrar grandes fracturas en los flujos de lava, otras evidencias fueron las chimeneas hidrotermales inactivas, grandes acumulaciones de sedimento pelágico y montículos de lavas en almohadilla aparentemente muy pastosa en vez de derrames de lava fluida de grandes espesores.

—Jenny Paduan

map
Mapa del centro de dispersión de la cordillera de Alarcón donde se percibe la longitud de este, desde las fallas transformes que se encuentran en el sur hasta las que se encuentran en el norte (el centro de dispersión se observa en el centro del mapa desde el la esquina inferior izquierda hasta la esquina superior derecha). Los puntos de inmersión del ROV que se han realizado hasta el momento aparecen como puntos rojos). La inmersión D392 se llevó a cabo en el abultamiento de la parte más activa de la coordillera (profundidad de inicio 2297 m; las profundidades de inicio par alas inmersiones D393 fue de 2379 m y para la inmersión D394 fue 2373 m). Información batimétrica obtenida por Castillo et al. (2002).

Iniciamos el día con grandes expectativas; existía una posibilidad de que el día de hoy encontráramos algunas ventilas y chimeneas hidrotermales, tal vez no tan espectaculares como las que encontramos el día domingo pero el simple hecho de encontrar estas zonas hidrotermales es una razón para emocionarse. Nuestro sumersible al igual que un espía, nos revela los secretos de las partes más profundas del océano. La primera imagen que recibimos del fondo oceánico nos muestra un derrame de lava fracturado cubierto por una capa de sedimento.

pillows
Lavas en almohadilla fracturadas.

Como alguien que visita un lugar por primera vez, el submersible primero voltea a su alrededor para familiarizarse antes de iniciar su incredible viaje a lo largo del eje de la cordillera oceánica, así que acompáñennos y sean parte de este increíble mundo.

A medida que viajamos sobre la cordillera oceánica nos encontramos con algunos extraños habitantes de esta zona como corales y pequeños crustáceos. Es tiempo de tomar una muestra de la lava que compone el piso oceánico en esta zona así que el sumersible se posa suavemente sobre el fondo y al igual que una persona que acaba de despertar por la mañana y estira sus brazos, el sumersible estira su brazo por primera vez en su viaje y suavemente toma una muestra. No creen que es emocionante? El solo pensar que en unos momentos tendremos en nuestras manos un fragmento del fondo marino que no hace mucho tiempo era magma que provenía del interior de la tierra!

lava sample
Muestra de lava colectada por el sumersible.
coral and crab
Coral blanco (Chrysogorgia sp.) y un pequeño crustáceo (galatheid cangrejos) detrás del coral en el extremo derecho de la fotografía.

El sumersible continua con su viaje y observamos algunos gusanos muy extraños (miden más de 30 cm de largo) que se encuentran viviendo en el sedimento que está depositado sobre los derrames de lava. De repente encontramos algunas chimeneas hidrotermales pero no son activas pero no por eso dejan de ser impresionantes. La chimenea misma al igual que la zona a su alrededor presenta una tonalidad roja que contrasta con el color obscuro de la lava. Esta tonalidad rojiza se debe a la presencia de una gran cantidad de minerales que precipitaron cuando las chimeneas estaban activas. A medida que el día avanza y el sumersible continua su viaje sobre el piso oceánico y no dejamos de observar organismos como corales blancos, jaibas, pepinos de mar, estrellas de mar, fisuras en el fondo, flujos de lava, escarpes de fallas y tantas otras cosas que sería imposible mencionar cada una de ellas. Definitivamente considero por lo que he visto en esta inmersión y las anteriores que el fondo marino adyacente a las cordilleras oceánicas es una de las zonas más dinámicas de la tierra y los organismos que habitan las zonas hidrotermales están perfectamente adaptados a ellas. Observar una zona hidrotermal en una cordillera oceánica que se encuentra a gran profundidad es como observar un oasis en el desierto: Lleno de vida!

—Rigoberto Guardado

Inactive hydrothermal chimney
Chimenea hidrotermal inactiva.
minerals
Minerales rojizos precipitados cuando la chimenea hidrotermal estaba activa.

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Volcanoes & Seamounts
 Equipment

R/V Western Flyer

The R/V Western Flyer is a small water-plane area twin hull (SWATH) oceanographic research vessel measuring 35.6 meters long and 16.2 meters wide. It was designed and constructed for MBARI to serve as the support vessel for ROV operations. Her missions include the Monterey Bay as well as extended cruises to Hawaii, Gulf of California and the Pacific Northwest.

ROV Doc Ricketts

ROV Doc Ricketts is MBARI's next generation ROV. The system breaks new ground in providing an integrated unmanned submersible research platform, with many powerful features providing efficient, reliable and precise sampling and data collection in a wide range of missions.

Push cores

A push-core looks like a clear plastic tube with a rubber handle on one end. Just as its name implies, the push core is pushed down into loose sediment using the ROV's manipulator arm. As the sediment fills up the core, water exits out the top through one-way valves. When the core is pulled up again, these valves close, which (most of the time) keeps the sediment from sliding out of the core tube. When we bring these cores back to the surface, we typically look for living animals and organic material in the sediments.

Niskin bottles

Niskin bottles are used to collect water samples as well as the tiny bacteria and plankton in that volume. The caps at both ends are open until the bottles are tripped, when the caps snap closed.


Biobox

The box fits in a partition in the sample drawer. It is shown open, with an animal being placed into it by the ROV's manipulator. When the lid is closed, the box will hold water to protect the animals inside.


Rock crusher

This device is used to collect volcanic glass fragments from the surface of a flow. It is made of about 450kg of lead and steel and is launched over the stern of the ship on a wire. Fragments of rock that break off of the lava flow on impact are trapped in wax-tipped cones mounted around the crusher. The wax is melted in the lab to liberate the rock particles for analysis.

Benthic toolsled

The benthic toolsled is attached to the bottom of the ROV for our geology dives. Its components are the manipulator arm and the sample drawer. The sample drawer is shown open on deck, full of rocks. Normally it is closed when the vehicle is operating and is opened only when a sample needs to be stowed. Partitions in the drawer help us keep the rocks in order. The rocks often look alike, but the conditions and chemistries of the eruptions are different so it is important that we know where each came from.

Glass suction sampler

This equipment is used to vacuum glass particles and larval animals from cracks and crevices. The carousel of small plastic jars fitted with wire mesh will be mounted in the benthic toolsled. The hose will be held by the ROV's manipulator and a suction will be drawn by the pump.

Sediment scoops

Canvas bags on a T-handle for collecting gravel or other materials that fall out of a push-core.


Temperature probe

Held by the ROV's manipulator, the wire on the right is placed into the fluid emitted from a hydrothermal vent to record the temperature.


Vibracores

Vibracoring is a common technique used to obtain samples from water-saturated sediment. These corers work by attaching a motor that induces high frequency vibrations in the core liner that in turn liquefies the sediment directly around the core cutter, enabling it to pass through the sediment with little resistance.


 Crew

R/V Western Flyer

Ian Young
Master


 

George Gunther
First Mate


 

Matt Noyes
Chief Engineer


 

Andrew McKee
Second Mate


 

Lance Wardle
First Engineer


 

Shaun Summer
Relief First Engineer


 

Olin Jordan
Oiler


 

Craig Heihn
Relief Deckhand


 

Jason Jordan
Relief Deckhand


 

Dan Chamberlain
Electronics Officer


 

Patrick Mitts
Steward


 

ROV Doc Ricketts

Knute Brekke
Chief ROV Pilot


 

Mark Talkovic
Senior ROV Pilot


 

Randy Prickett
Senior ROV Pilot


 

Bryan Schaefer
ROV Pilot/Technician


 

Eric Martin
ROV Pilot/Technician


 

 Research Team

Dave Clague
Chief Scientist
MBARI

Dave's research interests are nearly all related to the formation and degradation of oceanic volcanoes, particularly Hawaiian volcanoes, mid-ocean ridges, and isolated seamounts. Topics of interest include: compositions of mantle sources for basaltic magmas and conditions of melting; volatile and rare-gas components in basaltic magmas and their degassing history; chronostratigraphic studies of eruption sequence and evolution of lava chemistry during volcano growth; subsidence of ocean volcanoes and its related crustal flexure, plate deformation, and magmatic activity; geologic setting of hydrothermal activity; origin of isolated seamounts; and monitoring of magmatic, tectonic, and hydrothermal activity at submarine and subaerial volcanoes.

Jenny Paduan
Research Specialist
MBARI

Jenny works with Dave Clague in the submarine volcanism project, processing the high-resolution MBARI mapping AUV data and interpreting the maps using ROV observations and samples from our research sites. On this cruise, she will stand watches in the ROV control room, help with rock and sediment sample workup and curation once the vehicle is on deck, and coordinate these cruise logs. She is now quite solidly a marine geologist, but her degrees are in biochemistry (Smith College) and biological oceanography (Oregon State University). She is thankful for the opportunities that have led her to study volcanoes, and loves being involved with the research and going to sea. She looks forward to discovering more about how Earth works.

Lonny Lundsten
Senior Research Technician
MBARI

On this cruise, Lonny will be in charge of biological sample collection and processing and video data management. This work entails identifying unique biological and geological features that will be seen during the dive, while using MBARI-designed software to log the observations. He is especially excited about this expedition, because no one has surveyed this particular seamount before, and he expects to find many new species on this cruise.

Julie Martin
Senior Research Technician
MBARI

Julie works with the submarine volcanism group, where she currently produces high resolution maps of the seafloor that are used to identify geologic features along submarine ridges and seamounts. Her research interests also include modeling of volcanic ash from sub-aerial, large-scale explosive eruptions.

Ryan Portner
Postdoctoral Fellow
MBARI

Ryan's work with the submarine volcanism project primarily focuses on the formation and distribution of volcaniclastic deposits on active and extinct seamounts and mid-ocean ridges. By categorizing the diversity in these deposits with respect to volcanic landforms he hopes to better understand the underlying controls on explosive vs. non-explosive deep marine eruptions. His background research on deep-marine gravity flow deposits preserved in sedimentary-volcanic successions exposed on land lends a comparable platform to study similar deposits of the modern oceans.

Julie Bowles
Collaborator

Julie is a Research Associate and Staff Scientist with the Institute for Rock Magnetism at the University of Minnesota. As a paleomagnetist, Julie studies variations in Earth's magnetic field and how those variations get recorded in rocks and sediments. One of Julie's particular interests involves using paleofield variations recorded in mid-ocean ridge lava flows to place age constraints on the flows. On this expedition, Julie is interested both in using this technique to try to date some of the young lava flows and in gaining a better understanding of how the Earth's field has varied in this particular location.

Paterno Castillo
Collaborator

Pat is a Professor of Geology at the Scripps Institution of Oceanography, University of California, San Diego. His research interests include petrology and geochemistry of magmas produced within and along divergent and convergent boundaries of tectonic plates, magmatic and tectonic evolution of continental margins and mantle geodynamics. On this expedition, Pat is interested in the petrologic and tectonic evolution of the newly formed oceanic basement in the Gulf of California.

Brian Dreyer
Isotope Geologist
UC Santa Cruz
Institute of Marine Sciences

Brian studies the recent magmagenesis and petrology of the Juan de Fuca Ridge. His interest in mid-ocean ridges began during his postdoctoral fellowship with MBARI's submarine volcanism project; there, he utilized uranium-series disequilibria within individual lavas of Axial Seamount to clarify eruption and petrogenetic timescales. At mid-ocean ridge systems globally, Brian is interested in a) how variability in lava morphology, geochemistry, and petrology reflect deeper mantle-melting and magmatic processes and their complex interplay with tectonism and b) improving the chronological framework of the ridge magmatic plumbing systems. Brian received his Ph.D. in Earth and Planetary Science from Washington University in St. Louis in 2007.

Rigoberto Guardado
Collaborator
Universidad Autónoma de Baja California

Rigoberto Guardado is a teacher and research scientist with the Facultad de Ciencias Marinas (Marine Sciences Faculty) at the University of Baja California in Mexico. As a oceanographer, Rigoberto studies sedimentation processes in the ocean. On this expedition, Rigoberto is interested in learning more about the sediments in this area of the Gulf of California.

Ronald Michael Spelz Madero
Collaborator
CICESE

Ronald Spelz earned his Ph.D. in earth sciences from Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE) in 2008. His research interests are mainly focused in the structural geology and tectonic geomorphology of fault bounded basins and mountain range-fronts in northern Baja California. He is also part of the multidisciplinary research team studying the origin and effects of the El Mayor-Cucapah 7.2 magnitude earthquake which struck northern Baja in April 4, 2010. Ronald presently works in the Marine Sciences Faculty at the Universidad Autónoma de Baja California.

Hiram Rivera
Collaborator
Universidad Autónoma de Baja California

Hiram Rivera is part of the Coastal Management group and teacher in the Faculty of Marine Science at Universidad Autónoma de Baja California. Since 2008 he has worked as a technician with geographic information systems (GIS) applied to fisheries resource management. From 2010 to now he has worked with his students in public participation geographic information systems (PPGIS) 3D models applied to the use of GIS to broaden public involvement in policymaking. His interest for this cruise is to learn about the techniques associated with digital cartography of the Gulf of California.



Last updated: Apr. 27, 2012