Le Mauna Loa est un volcan actif des États-Unis situé sur l'île d'Hawaï, dans l'État du même nom. Culminant à d'altitude, c'est le deuxième plus haut sommet de l'île et de l'archipel d'Hawaï après le Mauna Kea. Le Mauna Loa est le plus haut volcan du monde : il s'élève à dix-sept kilomètres au-dessus de sa base, qui s'enfonce dans le plancher océanique, et la superficie de sa partie émergée, , représente plus de la moitié de la surface de l'île. Le Mauna Loa, qui est un volcan bouclier caractérisé par des laves fluides pauvres en silice, a été créé par un point chaud à l'origine de la formation de l'archipel des Îles Hawaï. Le volcan est couronné par la caldeira Mokuʻāweoweo et traversé par deux rifts sur toute sa longueur, d'où partent la très grande majorité des coulées de laves. Depuis le , ces éruptions se sont produites en moyenne tous les cinq ans. Elles ont à plusieurs reprises menacé et, dans certains cas, détruit des installations humaines. Un réseau de surveillance sismique très dense a été mis en place pour anticiper les sursauts de l'activité volcanique et ainsi prévenir les risques pour la population.
Le climat, l'isolement et la nature des sols du Mauna Loa sont à l'origine de nombreuses espèces endémiques de la faune et la flore. Bien qu'elles soient protégées et qu'une grande partie du volcan fasse partie du parc national des volcans d'Hawaï, ces espèces sont aujourd'hui fortement menacées par les activités humaines. Les conditions atmosphériques particulières qui règnent au sommet du Mauna Loa ont permis l'installation en 1957 d'un observatoire qui joue un rôle notable dans la mesure de la qualité de l'air et de la quantité de gaz à effet de serre et dans les recherches sur la haute atmosphère. C'est aussi le site d'une batterie d'instruments pour l'observation de la couronne solaire.
Alors que les Hawaïens gravissent la montagne depuis plusieurs siècles, probablement pour faire des offrandes à leurs divinités, les Européens ne réussissent leur première ascension qu'en 1794. Depuis, plusieurs itinéraires et quelques refuges ont été aménagés. D'abord utilisés uniquement pour les recherches scientifiques, ceux-ci sont de nos jours fréquentés par les randonneurs qui, après une ascension longue et difficile jusqu'au sommet, peuvent contempler la grande caldeira.
Toponymie Le Mauna Loa est également appelé Loa en anglais et Mowna Roa en hawaïen.. signifie « longue montagne » et , le nom de la caldeira sommitale, « section du poisson rouge »..
Géographie Situation vignette|gauche|Carte topographique de l'île d'Hawaï.
Le Mauna Loa est situé aux États-Unis, dans l'État d'Hawaï, dans le sud-ouest de l'île éponyme, la plus grande de l'archipel du même nom.. Il est entouré par le Mauna Kea au nord-nord-est, le Hualālai au nord-ouest et le Kīlauea au sud-est, d'autres volcans.
Topographie vignette|Vue satellite de l'île d'Hawaï avec le Mauna Loa au centre de l'image. Le rift qui traverse la montagne et les coulées de lave récentes sont clairement visibles.
Le Mauna Loa culmine à d'altitude ce qui en fait le second sommet de l'archipel d'Hawaï derrière le Mauna Kea, qui culmine à d'altitude.. Couronnée par la caldeira Mokuʻāweoweo, 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'Hawaï. 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 des volcans d'Hawaï, qui englobe également une bonne partie du Kīlauea au sud-est.
Le Mauna Loa est le plus haut volcan du monde avec une élévation de l'intégralité de sa structure qui totalise dix-sept kilomètres au-dessus de sa base : plus de quatre kilomètres au-dessus du niveau de la mer, lequel est situé à environ cinq kilomètres au-dessus du plancher océanique régional, auxquels il faut ajouter huit kilomètres enfouis dans la lithosphère océanique sous la forme d'une subsidence locale en raison du poids de l'île d'Hawaï.. La superficie de sa partie émergée, , représente plus de la moitié de la surface de l'île.
Géologie Avec un volume de , le Mauna Loa est le deuxième plus gros volcan du monde après le Pūhāhonu ()..
Formation vignette|Carte de la chaîne sous-marine Hawaï-Empereur. L'île d'Hawaï est la plus grande et la plus orientale. vignette|Schéma d'une éruption volcanique de type hawaïen. vignette|Âge des strates de l'île.
Le Mauna Loa est un volcan né à l'aplomb du point chaud alimentant les autres volcans de l'île d'Hawaï et ayant formé les autres îles et monts sous-marins d'Hawaï et de la chaîne sous-marine Hawaï-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 pāhoehoe ou ʻaʻā. Ces laves, émises par le Mauna Loa au niveau du rift orienté sud-ouest - est-nord-est et passant au sommet par la caldeira Mokuʻāweoweo, 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 . Au bout de quelques jours, l'activité volcanique se concentre généralement sur un seul cratère Gordon A. MacDonald et Douglas H. Hubbard, , , 1974.. Avec celles du Kīlauea, les éruptions du Mauna Loa ont servi à définir le type hawaïen, 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 .. La montagne a connu deux effondrements majeurs, dont le dernier s'est produit il y a , coïncidant avec un changement de type éruptif il y a environ et la fin prévisible de la phase de croissance de type volcan bouclier avec présence de tholéite.. 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 et 98 % ont moins de . Son histoire géologique récente a été largement étudiée par la méthode de la datation au 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 hawaïens, et montrent qu'il y a , les éruptions sont plus intenses qu'aujourd'hui, alors qu'il y a , le volcan devient sensiblement inactif. Il y a 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 , ce qui permet la formation de la caldeira Mokuʻāweoweo 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 Mokuʻāweoweo augmente. Les données sismologiques ont révélé la localisation sous le volcan des chambres magmatiques 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..
Interaction Le Kīlauea, qui se situe sur le versant sud-est du Mauna Loa, a été considéré à l'origine comme un cratère secondaire du volcan. Cependant, des différences chimiques entre les laves des deux volcans prouvent qu'ils possèdent des chambres magmatiques séparées. Bien qu'ils soient aujourd'hui considérés comme distincts, des corrélations existent dans leur activité volcanique.
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 Kīlauea est en sommeil alors que le Mauna Loa est actif, tandis qu'entre 1952 et 1974, seul le Kīlauea est actif.. Pourtant, l'éruption du Mauna Loa en 1984 commence pendant une éruption du Kīlauea, 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 , à savoir le même jour que l'apparition d'une nouvelle large coulée de lave dans le cratère Puʻu ʻŌʻō du Kīlauea. 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 Kīlauea et déclencher l'éruption.
Climat Les alizés soufflent d'est en ouest au-dessus de l'archipel d'Hawaï, qui chevauche le tropique du Cancer, et la présence du Mauna Loa affecte fortement le climat local. À basse altitude, le versant oriental du volcan, exposé au vent ascendant, reçoit une grande quantité de précipitations, faisant de Hilo la ville la plus arrosée des États-Unis. Les chutes de pluie permettent le développement d'une végétation luxuriante. Le versant occidental, abrité du vent, possède un climat plus sec. À haute altitude, un phénomène d'inversion se produit avec un vent sec descendant faisant barrage aux remontées d'air humide marin, réduisant la quantité de précipitations et éclaircissant très nettement le ciel. Au-dessus de d'altitude, les températures, plus basses, entraînent des chutes de neige, à tel point que le sommet du Mauna Loa est considéré comme une région périglaciaire, où les cycles de gel et de dégel jouent un rôle majeur dans la transformation du paysage.. Alors qu'à d'altitude, la température moyenne annuelle est de et la quantité d'eau est de , à d'altitude, elles ne sont respectivement plus que de et .
Les modèles climatiques de l'archipel sont régulièrement affectés par le phénomène , 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.
Au sommet, le Mauna Loa a un climat de type toundra (classification de Köppen : ET) qui se caractérise par des températures fraîches tout au long de l'année.
Faune et flore vignette|gauche|Carte des écosystèmes actuels de l'île d'Hawaï. vignette|Metrosideros polymorpha pousse aussi bien dans les forêts ténues que denses du Mauna Loa. vignette|Pandanus tectorius avec ses fruits, qui peuvent être consommés crus ou cuits.