OS13C‐1235INDEX SATAL 2010 EM302 M ltib S f th S ih T l d R i N th S l i I d i

OS13C‐1235INDEX‐SATAL 2010: EM302 Multibeam Survey of the Sangihe‐Talaud Region, North Sulawesi, Indonesiay g g , ,

NOAA Offi f O E l ti d R hNOAA Office of Ocean Exploration and ResearchpM L b k * M hk M lik* M t B tt h ** J l E J h **Meme Lobecker ; Mashkoor Malik ; Margaret Boettcher ; Joel E. Johnson; ; g ;

*NOAA Office of Ocean Exploration and Research Okeanos Explorer Program; University of New Hampshire Center for Integrated Ocean and Coastal MappingNOAA Office of Ocean Exploration and Research, Okeanos Explorer Program; University of New Hampshire Center for Integrated Ocean and Coastal Mapping ** f h f h**University of New Hampshire, Department of Earth Sciences

GUAM

SAN FRANCISCO

MENDOCINO RIDGE

Backscatter Value (dB)

INDEX‐SATAL 2010ROV Dive Site

HAWAII Depth

ROV Dive Site

CTD LocationKawio Barat2010 OKEANOS EXPLORER EM302 MULTIBEAM DATA

Depth (m)

2009 OKEANOS EXPLORER

CTD Location 

Land

Kawio BaratWESTERN HAWAIIN ISLANDS

800A2

2009 OKEANOS EXPLORER EM302 MULTIBEAM DATA

HAWAII

NECKER RIDGE

Land

-800

A

HAWAII

ABSTRACT

The NOAA Ship Okeanos Explorer has just completed a successful 2010 field season including its first partnership‐building mission to Indonesia INDEX‐SATAL 2010

INDEX‐SATAL SUMMARYJULY 24 – AUGUST 7 2010

-1600A1

The NOAA Ship Okeanos Explorer has just completed a successful 2010 field season, including its first partnership building mission to Indonesia, INDEX SATAL 2010 (Indonesia Exploration Sangihe‐Talaud region). The mission was part of President Obama’s initiative to build science and technology partnerships with Muslim‐majority nations The Okeanos Explorer is equipped with progressive technology including a Kongsberg EM302 (30 kHz) multibeam system with bottom backscatter and water

Km2 mapped by the Okeanos  36,986 -2400nations. The Okeanos Explorer is equipped with progressive technology, including a Kongsberg EM302 (30 kHz) multibeam system with bottom backscatter and watercolumn backscatter data collection capabilities. All data will be publically available at http://www.ngdc.noaa.gov/mgg/bathymetry/multibeam.html. Available data formats will include Kongsberg raw * all ASCII XYZ (by line and also 50 m or 100 m grids) Fledermaus v6 SD objects geotiffs and associated metadata

Explorer and the Baruna Jaya IV -3200Figure 10. Kawio Barat backscatter data, shown draped over  See Fig. 5

formats will include Kongsberg raw *.all, ASCII XYZ (by line and also 50 m or 100 m grids), Fledermaus v6 SD objects, geotiffs, and associated metadata.

Linear km mapped by the  6865

3200

4000

bathymetry.

The mapping in the Sangihe‐Talaud region of the Celebes Sea produced nearly 37,000 km2 of high resolution data, ranging in depth from 65 m to more than 7000 m. The mapped regions include the majority of the western side of the central Sangihe Arc and a narrow transect across the Arc in the south.  A ~350 km long transect 

Okeanos Explorer

h d

-4000pp g j y g g

across the northern end of the central Sangihe Arc was also mapped, north of the Talaud Islands, and extends eastward across the Sangihe Basin and Molucca Trench to the Philippine Trench.  A recent synthesis of deep marine data by Pubellier et al. (2005) documents numerous active and inactive subduction zones of opposite 

Depth Range Mapped 65m to      >7000m -4800

A2

A1

pp y p y ( ) pppolarity in this narrow region.  The high resolution bathymetry reveals new details of the seafloor morphology in this complex tectonic regime. At least five seamounts were mapped, including an unknown 1500 m high seamount and the volcano Kawio Barat, which rises approximately 3500 m from the seafloor and is the site of

Number of XBT Casts 57E2

E -5600

2

were mapped, including an unknown 1500 m high seamount and the volcano Kawio Barat, which rises approximately 3500 m from the seafloor and is the site of hydrothermal activity and dense and diverse deepwater biological communities.  Several additional features were observed, including submarine channels, fans, debris aprons with blocks up to 1200 m in diam accretionary ridges and basins trenches and numerous flat topped features These well‐defined features are consistent

Number of CTD Casts 33E1

5600Figure 1. A southward looking view of submarine volcano Kawio Barat, which rises 3500 m above the surrounding 

fl d i i t l 22 kS i di t K i B t i h d th ll ti ith d f hitaprons with blocks up to 1200 m in diam, accretionary ridges and basins, trenches, and numerous flat topped features.  These well defined features are consistent with the complex interactions between arc development, mass wasting, and subduction.   Number of ROV Dives 27 -6400seafloor and is approximately 22 kSm in diameter.  Kawio Barat is hydrothermally active, with dense groups of white 

smokers that are home to diverse chemosynthetic communities. See area marked A on larger map. Profile shown includes depth in m and horizontal distance in km

All bathymetric images shown are gridded at 50 m or 100 m cell size and have a vertical exaggeration of 3. All backscatter images shown  are gridded at 40 m cell size 

includes depth in m and horizontal distance in km.

See Fig. 4and have a vertical exaggeration of 5.

See Fig 1These data provide new opportunities for further exploration in the Sangihe‐Talaud region and work is already underway by regional experts in geology, geophysics, biology and biogeography to use the Okeanos Explorer’s data to investigate the geological processes and biological diversity in this region D2D

See Fig. 1

biology, and biogeography to use the Okeanos Explorer s data to investigate the geological processes and biological diversity in this region.  2D1

The Okeanos Explorer  is equipped with a Kongsberg EM302 .5° x 1° (30 kHz) system, with water column backscatter capability.  The EM302 is capable of producing up to 864 beam per ping while in dual swath mode / high density equidistant beam spacing. All data were cleaned in CARIS HIPS 6.1 and gridded at 50 m or 100 m cell 

Sangihep p g / g y q p g g

size.

BA1

Basin1Pubellier, M., Rangin, C., Le Pichon, X., and DOTSEA working group, 2005. –DOTSEA: A synthesis of deep marine data in South East Asia. –Mem. Soc. Geol. France, n. ˚ 6 32 6 l B

B2Kawio Barat Seamount

s., n˚ 176, 32 p, 6 plates + CD. B1 A2

Contact information: Meme Lobecker, NOAA Office of Ocean Exploration and Research, elizabeth.lobecker@noaa.gov

www oceanexplorer noaa gov/okeanos

Pulau Karakelong Tala d

www.oceanexplorer.noaa.gov/okeanos

www.explore.noaa.gov/technology/okex

nds

g Talaud Troughsl

an

Trough

ud Is

D1

alau

Ta

Pulau SalebabuD2

E1E2

B2

Pulau KabaruangPulau Bukide

B1

Pulau BukideFigure 2. An oblique view of “Site K”, the location of several ROV dives and was found to host a diverse array of deep sea life.  See area marked B on larger map. Profile shown includes depth in m and horizontal distance in km.  Figure 8. Detail of a series of flat‐topped features 

Pulau Sangiheg p p

D1

Figure 8. Detail of a series of flat topped features mapped by the Baruna Jaya IV.

E1 E2Figure 7. An oblique view f “Sit K’ ti

D2

2 of “Site K’ acoustic backscatter data, shown draped over bathymetry K i B t

Operating Area for the Figure 4. A relatively shallow , small flat‐topped feature with what appear to be Figure 5. The northern end of the Sangihe Trough, showing flat sedimentation between 

b d k d l f l h l d d h

F1

F

draped over bathymetry. Red values show a stronger acoustic return.  

Kawio BaratSite “K”

p g fINDEX‐SATAL 2010 ExpeditionFigure 4. A relatively shallow , small flat topped feature with what appear to be 

stepped terraces. See area marked D on larger map. Profile shown includes depth in m and horizontal distance in km.

two submarine ridges.  See area marked E on larger map. Profile shown includes depth in m and horizontal distance in km.

F2stronger acoustic return.  Kawio Barat shown in the background returns 

INDEX SATAL 2010 Expedition

Geophysical Landscape of the INDEX-SATAL 2010 Exploration Operating Area1

higher backscatter values than Site K. Philippines

See Fig. 6Backscatter Value (dB)Geophysical Landscape of the INDEX SATAL 2010 Exploration Operating Area pp

rc

Backscatter Value (dB)

LEGEND

I ti d diff ti t d f lt L t Pli d ti f lt

heABsul Bangai‐Sulu Block

Cel Celebes SeaCT Cotabato TrenchHT H l h T h

Inactive and undifferentiated faults:

Trench

Late Pliocene and active faults:

B1

ngihHT Halmahera Trench

NAS Northern Arm of SulawesiNT Negros TrenchST Sangihe Trench

Thrusts

Normal faults

B andsSee Fig. 2 SanST Sangihe Trench

SuT Sulu TrenchSwT Sulawesi Trench

Major strike‐slip faults

Minor strip‐slip faultsSite “K”

Pulau SiauC1

B2 Celebes Sea

ud Isla

eArc

S

Relative convergence between boundary

Magnetic anomalies 20

20mm/yr

Inferred faults

C2

Pulau Siau

Talau

angihe

See Fig 3

Area composed or bearing exotic blocks transferred from one plate to another

Blocks belonging to the host‐margin, and displaced during the Neogene docking event

Marginal Basin

Offshore

Sa

See Fig. 3Marginal Basin

Offshore Tectonics1

Pulau ThulandangBitung, North Sulawesi

C1

LithosphericCross

F1 Indonesia1

Papatua SeamountCross 

Section1 F2

IndonesiaC2

Pulau BiaroF2

INDEX-SATAL

Data source: Sandwell and Smith

SATAL 2010 (position estimated)estimated)

LEGENDPaleogene

F1

FC2

C

Lithosphere

Oceanic Crust

Paleogene

Neogene – recent

Prism F2

bl f h h d b

C1Lower Crust

Upper Crust of l ff

Prism 

Ophiolite

Volcanism

l f f b h l f d d b d b h

Figure 6. On oblique view of a 1000m+ high seamount mapped by the Okeanos Explorer, which was not previously observed in 

Figure 3. On oblique view of a 1000m+ high seamount mapped by Baruna Jaya IV, which was not previously observed in satellite altimetry data See area marked C on larger map Profile shown

continental affinity

Crust with oceanic affinity

Volcanism

Age of the structures:Active

l Figure 9. Detail of a series of submarine channels, fans, and debris aprons mapped by the Okeanos Explorer and the Baruna Jaya IV.

y p , p ysatellite altimetry data. See area marked F on larger map. Profile shown includes depths in m and horizontal distance in 

altimetry data. See area marked C on larger map. Profile shown includes depths in m and horizontal distance in km.

Upper Miocene – PlioceneLower – Middle MiocenePaleogene

km.