Maug Caldera

hydrotermální průduchy, N. Pacific, Mariana Arc

Kde: N. Pacific, Mariana Arc
Prostředí: arc volcano
Činnost: active, confirmed
Hloubka: 145 m
Nejvyšší teplota: 63 °C
Objeven: 2003 SCUBA shallow vents; 2004 ROV ROPOS deeper vents; 2003 plume only deeper vents
Poloha: 20,020°, 145,220°

Maug je zatopená kaldera sopky na severu Severních Marian v západním Pacifiku. Tři hlavní ostrovy kolem ní jsou zbytky jejího okraje, který vyčnívá nad hladinu. Uvnitř kaldery vyvěrají teplé prameny a bubliny oxidu uhličitého přímo na korálový útes, a vědci tu proto zkoumají, jak by mohly vypadat útesy v okyselujícím se oceánu. ^{[1, 5, 2]}

Co to je

Ostrovy Maug jsou to, co z okraje potopené kaldery (velké sopečné propadliny) vystupuje nad moře. Kaldera leží na vrcholu mnohem větší podmořské sopky, která patří k Marianskému sopečnému oblouku – řadě sopek nad místem, kde se jedna litosférická deska noří pod druhou. ^{[1, 5]}

Průduchy jsou tu ve dvou úrovních. Mělké prameny v hloubce kolem 10 m mají u ústí teplotu 45 až 63 °C a uniká z nich plyn. Hlouběji, asi ve 145 m, prosakuje ze dna jen slabě ohřátá voda (kolem 4 °C) a kolem ní rostou povlaky bakterií. ^[1]

Přehled podmořských sopek Marianského oblouku z roku 2007 u Maugu uvádí kalderu a kužel, z hornin uvádí dacit a průduchy popisuje jako nízkoteplotní a rozptýlené, s výrony železa. ^[4]

Oblast patří do amerického Mořského národního památníku Mariánský příkop (Marianas Trench Marine National Monument). ^{[1, 5]}

Objev

Mělké průduchy objevili potápěči v roce 2003 při výpravě MARAMP, kterou vedl útvar NOAA pro výzkum korálových útesů (CRED). Ve stejném roce zachytil jediný odběr vody v kaldeře v hloubce asi 180 m výrazný oblak částic a hélia – jasný znak horkých pramenů ve větší hloubce. ^[1]

V roce 2004 se do kaldery dvakrát spustil dálkově řízený robot ROPOS. Na severovýchodním svahu centrálního skalního útesu (vrcholku uprostřed kaldery) našel ve 145 m nízkoteplotní prosakování s bakteriálními povlaky a odebral vzorky. Všechna čtyři svislá měření vody v tom roce ukázala zvýšený obsah hélia-3 v hloubkách 150–190 m. ^[1]

Přírodní laboratoř okyselování oceánu

Oceán pohlcuje část oxidu uhličitého, který lidé vypouštějí do ovzduší, a jeho voda se tím pomalu okyseluje (klesá její pH). Korály pak hůř stavějí vápenité kostry. Na Maugu bublá sopečný oxid uhličitý z mělkého dna při vnitřním okraji východní strany kaldery, takže tu je voda kyselejší přirozeně. ^{[2, 5]}

Tým vedený Ianem Enochsem (Univerzita v Miami a NOAA) popsal v roce 2015 v časopise Nature Climate Change, že okyselená voda sahá přes 150 m od místa bublání. Podle autorů odpovídá tomu, co se pro korálové útesy na celém světě předpovídá v blízké budoucnosti. Měřili ve třech místech v hloubce asi 9 m, kontrolní místo bylo asi 1 km jižně. ^[2]

Blíž k průduchu ubývalo korálů i jejich druhů a místo nich převládly dužnaté řasy. U průduchu pokrývala řasa Spatoglossum stipitatum přes polovinu dna. Autoři to označili za první doklad, že okyselení může v přírodě změnit korálový útes v útes ovládaný řasami, a to při pH, jaké se čeká koncem 21. století. ^[2]

Proč je změna na Maugu výraznější než u podobných průduchů u Papuy-Nové Guineje a japonského ostrova Iwotorišima? Jedno z možných vysvětlení podle autorů je, že kaldera je chráněná, takže okyselená voda tu zůstává stálejší než jinde, kde ji občas rozptýlí silný vítr nebo příliv. Útesy na Maugu jsou také daleko od místních vlivů člověka, jako je nadměrný rybolov a znečištění z pevniny. ^[2]

Studie z roku 2021 (Shore a kol.) uvádí tříměsíční průměrné pH 8,04 v nedotčené vodě, 7,98 ve středně a 7,94 v nejvíc ovlivněném místě (nejnižší naměřená hodnota 7,72). Pokryv dna korály klesal z více než 50 % přes asi 20 % na méně než 1 %. Průduch kromě oxidu uhličitého uvolňuje železo, mangan a křemík, ale ne významné množství sirných látek. ^[3]

Táž studie sledovala bakterie žijící v korálech tří druhů. U různých druhů korálů se jejich společenstva v kyselejší vodě měnila různě; autoři navrhují, že množství bakterií rodu Endozoicomonas by mohlo ukazovat, jak korály na okyselení reagují (to je ale podle nich potřeba dál ověřit). ^[3]

V květnu 2014 (11.–20. 5.) se sem vypravila loď NOAA Hi'ialakai a výzkum se zaměřil na mělké výrony plynu. Jediné svislé měření ten rok ukázalo nejvíc hélia-3 ve 140 m a méně než v roce 2004. Vědci zvažovali, že kalderu mohla nedávno „propláchnout“ bouře, nebo že hlubší činnost slábne. ^{[1, 5]}

Fakta

Teplota mělkých průduchů: 45–63 °C (hloubka asi 10 m)
Hlubší průduchy: asi 4 °C, 145 m, bakteriální povlaky
Objev: 2003 potápěči NOAA (mělké), 2004 robot ROPOS (hlubší)
Nejnižší naměřené pH u útesu: 7,72

Slovníček

kaldera: velká propadlina, která vznikne, když se po vyprázdnění zásobárny magmatu zřítí vrchol sopky
sopečný oblouk: řada sopek nad místem, kde se jedna litosférická deska noří pod druhou
hydrotermální průduch: místo, kde ze dna vytéká voda ohřátá v hornině, často s rozpuštěnými plyny a minerály
dacit: světlejší sopečná hornina s poměrně vysokým obsahem křemíku
hélium-3: vzácná lehká forma hélia, která pochází z nitra Země; ve vodě prozrazuje blízké horké prameny
okyselování oceánu: pokles pH mořské vody, protože oceán pohlcuje oxid uhličitý z ovzduší
pH: číslo udávající kyselost vody; čím nižší, tím kyselejší (mořská voda má obvykle kolem 8,1)

Zdroje

Beaulieu, S. E., Szafrański, K. M. (2020): InterRidge Global Database of Active Submarine Hydrothermal Vent Fields, Version 3.4 – Maug Caldera, PANGAEA (2020)
Enochs, I. C. a kol.: Shift from coral to macroalgae dominance on a volcanically acidified reef. Nature Climate Change (2015), doi:10.1038/nclimate2758, Nature Climate Change (2015)
Shore, A., Day, R. D., Stewart, J. A., Burge, C. A.: Dichotomy between regulation of coral bacterial communities and calcification physiology under ocean acidification conditions. Applied and Environmental Microbiology 87 (2021), e02189-20, doi:10.1128/AEM.02189-20, Applied and Environmental Microbiology (2021)
Embley, R. W. a kol.: Exploring the Submarine Ring of Fire, Mariana Arc – Western Pacific. Oceanography 20(4) (2007), 68–79, The Oceanography Society (2007)
Ocean Acidification (Maug), NOAA PMEL Earth-Ocean Interactions

Text sestaven 2026-10-30, ověřen 2026-10-31.

Údaje o průduchu: InterRidge Vents Database v3.4 (CC BY-NC-SA 4.0). Další sopky a průduchy.