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Hawai'i Geology

Hawai'i Geology

Bob Ballard travels to Hawai'i to explore the terrestrial and deep sea geology of the Mauna Kea, the tallest mountain in the world.

Grades

6 - 12+

Subjects

Earth Science, Geology, Oceanography, Geography

Partner
National Geographic Television and Film
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Earth’s rocky outer shell, its crust, is actually made of dozens of huge pieces of rock known as tectonic plates. These plates ride on currents of molten rock in the upper , which lies just below the crust. Activity in the mantle and crustal plates results in earthquakes and volcanic eruptions. Most of these seismic events take place where two plates come together or tear apart.

The Hawaiian Islands, however, sit in the middle of the Pacific plate. They lie over a , where from the mantle pushes to the surface. The Hawai'i hot spot remains in one place while the Pacific plate moves steadily northwest. Hawai'i’s “Big Island” is still being formed by Mauna Loa and Kilauea, two volcanoes currently sitting over the hot spot. Loihi, an undersea volcano, also sits above the hot spot and will likely become the next Hawaiian island.

Transcript (English)

- [Narrator] The volcano Ballard is seeking lies deep in the Pacific, but he begins his journey far above, on the shoulders of its older sister.

- Wow. Here we are, on top of the world. This is it. You're standing on the tallest mountain on earth. It's not Mount Everest, it's Mauna Kea on the island of Hawaii.

- [Narrator] Mauna Kea rose up out of the ocean to form the highest peak on Hawaii's Big Island. It stands 1,200 meters taller than Everest. Loihi, the new volcano that will one day form the next Hawaiian island, lies at its feet.

- The base of the mountain is down there over 19,000 feet beneath the sea, rising up above sea level to where I'm standing right now, another 14,000 feet for a total distance of 33,000 feet. And our journey begins here, and it ends there. What I'm standing on is a huge active volcano, but its base is deep beneath the sea. So that's where I want to go. There's storms inside the earth and the plates, the great crustal plates of the planet are moving over the top of those storms. And they literally, like a welder's torch, burn their way up through the plate and make an island.

- [Narrator] The hotspot created the Hawaiian islands one by one as the earth's surface slowly rotated over it. The activity is relentless.

- Just as we arrived on the Big Island, a crater to the south of Mauna Kea erupted. At night, it lit up the entire sky. But you know, the same thing's happening underwater, but it's making a new island.

- [Narrator] That future island is Loihi. It's just as active, and that's where Ballard is heading. He'll venture from the summit of Mauna Kea to the ocean, meet his dive team, then plunge into the flooded heart of a living volcano. By starting his journey to the undersea crater of Loihi at the top of Mauna Kea, Dr. Robert Ballard gets a chance to witness how volcanic islands evolve.

- Well of course the first part's easy. I'm driving down 14,000 feet to sea level. But because I'm an oceanographer and a geologist, I'm looking for signs of the ocean's presence. But up here, well there's virtually nothing. It's like going to Mars. Even the ocean can't terraform this terrain. There's nothing but rocks. As we go down though, we'll pick up more moisture. The temperature will rise. and you'll see a complete series of transitional habitat. So suddenly we've arrived in Africa. I'm almost looking for a wildebeest. Look at the grassland all around now. Hawaii has a tremendous number of ecosystems, both above the ocean and below the ocean. You really want to see a maximum array of habitats, this is the place to come. It's almost like a mini planet. And as we go further down the hill, we're gonna pass into the clouds. What really sets our planet apart, 72% of it is covered by the sea. And that moist water is what feeds the diversity of life on our planet. Were it not for the ocean, we'd look like Mars.

- [Narrator] Loihi lies south of Mauna Kea and is growing as we speak. Ballard's eager to get down there. To him, a thousand meters of darkness, bone-crushing pressure, and seismic uncertainty are risks worth taking. Ballard, ever the geologist, is impressed.

- [Robert] That's cool, that is pretty cool.

- [Narrator] Just above the wall, the landscape suddenly changes. Ballard the hunter starts to sniff his prey.

- [Radio] above you are the port sediment

- [Robert] And I thought I saw shimmering water.

- [Narrator] The rocks are covered in orange bacteria, and swirling plumes are a smoking gun.

- You see that one right in front of you?

- [Scientist] Yeah, I do see that right in front of me.

- [Robert] Yeah, that looks like shimmering water's coming out of there.

- [Narrator] Shimmering water means hot water. Just under the crust, it's being heated by red hot magma. Ballard is witnessing both the birth of new land and the volcano recharging the ocean from below with vital nutrient-rich water. It's sea water that has seeped down through the ocean floor, been superheated, and infused with salts, minerals, and metals in the volcano's magma chamber, then pumped back up through the vents.

- You know, these hot vents are why the ocean has the chemistry it has. Imagine all the water in the world's ocean goes inside the earth and out every six to 8 million years. And I'm also convinced this is where life began on our planet.

- [Narrator] This activity is happening all over the ocean.

- There's thousands of them in the ocean, thousands and thousands of magna chambers. There's a lot of action going on.

Transcripción (Español)

- FUEGOS DE CREACIÓN

- [Narrador] El volcán Ballard está buscando se encuentra en lo profundo del Pacífico, pero comienza su viaje muy arriba, en los hombros de su hermana mayor.

- Vaya. Aquí estamos: en la cima del mundo. Así es. Estás parado en la montaña más alta de la tierra. No es el Monte Everest, es Mauna Kea en la isla de Hawái.

- [Narrador] Mauna Kea se elevó desde el océano para formar el pico más alto de la Isla Grande de Hawái. Se eleva 1200 metros más alto que el Everest. Loihi, el nuevo volcán que algún día formará la próxima isla hawaiana, yace a sus pies.

- La base de la montaña está allá abajo a más de 19 000 pies bajo el mar, se eleva por encima del nivel del mar hasta donde estoy parado ahora mismo, otros 14 000 pies para una distancia total de 33 000 pies. Y nuestro viaje comienza aquí y termina allá. Lo que estoy pisando es un enorme volcán activo, pero su base está profundamente bajo el mar. Así que, ahí es donde quiero ir. Hay tormentas dentro de la tierra y las placas, las grandes placas de la corteza del planeta se están moviendo sobre esas tormentas. Literalmente, como un soplete de soldador, queman su camino a través de la placa y forman una isla.

- [Narrador] El punto caliente creó las islas hawaianas una por una mientras la superficie de la tierra giraba lentamente sobre él. La actividad es implacable.

- Justo cuando llegamos a la Isla Grande, un cráter al sur de Mauna Kea entró en erupción. Por la noche, iluminó todo el cielo. Pero sabes, lo mismo está sucediendo bajo el agua, pero está creando una nueva isla.

- [Narrador] Esa futura isla es Loihi. Es igual de activa, y es hacia donde se dirige Ballard. Se aventurará desde la cima de Mauna Kea hasta el océano, se reunirá con su equipo de buceo, luego se sumergirá en el corazón inundado de un volcán vivo. Al comenzar su viaje hacia el cráter submarino de Loihi en la cima de Mauna Kea, El Dr. Robert Ballard tiene la oportunidad de presenciar cómo evolucionan las islas volcánicas.

- Bueno, por supuesto, la primera parte es fácil. Estoy descendiendo 14 000 pies hasta el nivel del mar. Pero como soy oceanógrafo y geólogo, estoy buscando señales de la presencia del océano. Pero aquí arriba, bueno, prácticamente no hay nada. Es como ir a Marte. Ni siquiera el océano puede terraformar este terreno. No hay nada más que rocas. Sin embargo, a medida que descendemos, encontraremos más humedad. La temperatura aumentará. y verás una serie completa de hábitats de transición. De repente hemos llegado a África. Casi estoy buscando un ñu. Mira la pradera que nos rodea ahora. Hawái tiene una cantidad tremenda de ecosistemas, tanto sobre el océano como debajo del océano. Si realmente quieres ver una variedad máxima de hábitats, este es el lugar al que debes venir. Es casi como un miniplaneta. A medida que bajamos más por la colina, vamos a pasar entre las nubes. Lo que realmente distingue a nuestro planeta, el 72 % está cubierto por el mar. Y esa agua húmeda es lo que alimenta la diversidad de vida en nuestro planeta. Si no fuera por el océano, nos veríamos como Marte.

- [Narrador] Loihi se encuentra al sur de Mauna Kea y está creciendo mientras hablamos. Ballard está ansioso por llegar allí. Para él, mil metros de oscuridad, presión aplastante, e incertidumbre sísmica son riesgos que vale la pena tomar. Ballard, siempre el geólogo, está impresionado.

- [Robert] Eso es genial, es bastante genial.

- [Narrador] Justo encima de la pared, el paisaje cambia repentinamente. Ballard el cazador comienza a olfatear su presa.

- [Radio] Encima de ti está el sedimento del puerto...

- [Robert] Y pensé que vi agua resplandeciente.

- [Narrador] Las rocas están cubiertas de bacterias naranjas, y las plumas giratorias son una prueba evidente.

- ¿Ves esa justo frente a ti?

- [Científico] Sí, la veo justo frente a mí.

- [Robert] Sí, eso parece agua resplandeciente saliendo de ahí.

- [Narrador] Agua resplandeciente significa agua caliente. Justo debajo de la corteza, está siendo calentada por magma al rojo vivo. Ballard está presenciando el nacimiento de nueva tierra y el volcán recargando el océano desde abajo con agua vital rica en nutrientes. Es agua de mar que se filtra por el fondo del océano, ha sido supercalentada e infundida con sales, minerales, y metales en la cámara de magma del volcán, luego bombeada de nuevo a través de los respiraderos.

- Estos respiraderos calientes son la razón por la que el océano tiene la química que tiene. Imagina que toda el agua del océano mundial entra en la tierra y sale cada seis a ocho millones de años. Y también estoy convencido de que aquí es donde comenzó la vida en nuestro planeta.

- [Narrador] Esta actividad ocurre en todo el océano.

- Hay miles de ellos en el océano, miles y miles de cámaras de magma. Hay mucha acción en este lugar.

Media Credits

The audio, illustrations, photos, and videos are credited beneath the media asset, except for promotional images, which generally link to another page that contains the media credit. The Rights Holder for media is the person or group credited.

Writer
Meghan E. Marrero
Editor
Caryl-Sue Micalizio, National Geographic Society
Educator Reviewer
Julie Brown, National Geographic Society
Producers
Winn Brewer
Julie Brown, National Geographic Society
Alison Michel
other
Last Updated

May 28, 2025

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