Πώς γεμίζουν τα γιγάντια ηφαίστεια καλδέρας;
Γνωρίζουμε πολύ λίγα για τις διαδικασίες που οδηγούν σε μια επανέκρηξη υπερηφαιστείων, όπως η ως επί το πλείστον υποθαλάσσια καλντέρα Κικάι στην Ιαπωνία (στη φωτογραφία) και ως εκ τούτου δεν είμαστε κατάλληλα εξοπλισμένοι για να κάνουμε προβλέψεις.Φωτογραφία: SEAMA Nobukazu.
Η δεξαμενή μάγματος της μεγαλύτερης ηφαιστειακής έκρηξης του Ολόκαινου ξαναγεμίζει. Αυτή η έρευνα του Πανεπιστημίου Κόμπε για την καλδέρα Κικάι στην Ιαπωνία μας επιτρέπει να κατανοήσουμε γενικότερα τα γιγάντια ηφαίστεια καλδέρας όπως το Γέλοουστοουν ή η Τόμπα και μας φέρνει πιο κοντά στην πρόβλεψη της συμπεριφοράς τους.
Μερικά ηφαίστεια εκρήγνυνται τόσο βίαια, εκτοξεύοντας περισσότερο μάγμα από όσο θα μπορούσε να καλύψει όλο το Σέντραλ Παρκ, σε βάθος 12 χιλιομέτρων, που το μόνο που απομένει είναι ένας φαρδύς και μάλλον ρηχός κρατήρας, η λεγόμενη «καλδέρα». Παραδείγματα τέτοιων υπερηφαιστείων είναι η καλδέρα του Γέλοουστοουν, η καλδέρα Τόμπα και η ως επί το πλείστον υποθαλάσσια καλδέρα Κικάι στην Ιαπωνία, η οποία εξερράγη τελευταία φορά πριν από 7.300 χρόνια, σε αυτό που ήταν η μεγαλύτερη έκρηξη ηφαιστείου στην τρέχουσα γεωλογική εποχή, το Ολόκαινο. Γνωρίζουμε ότι αυτά τα ηφαίστεια μπορούν και επανεκρήγνυνται, αλλά γνωρίζουμε πολύ λίγα για τις διαδικασίες που οδηγούν σε μια έκρηξη και επομένως δεν είμαστε κατάλληλα εξοπλισμένοι για να κάνουμε προβλέψεις. «Πρέπει να κατανοήσουμε πώς μπορούν να συσσωρευτούν τόσο μεγάλες ποσότητες μάγματος για να κατανοήσουμε πώς συμβαίνουν γιγάντιες εκρήξεις καλντέρας», λέει ο γεωφυσικός του Πανεπιστημίου Κόμπε, ΣΕΑΜΑ Νομπουκάζου.
Το γεγονός ότι η καλδέρα Κικάι βρίσκεται ως επί το πλείστον κάτω από το νερό αποτελεί, στην πραγματικότητα, ένα πλεονέκτημα για την αντιμετώπιση ερωτημάτων όπως αυτό. Ο Σίμα εξηγεί: «Η υποβρύχια τοποθεσία μας επιτρέπει να εφαρμόζουμε συστηματικές, μεγάλης κλίμακας έρευνες». Έτσι, ο ερευνητής του Πανεπιστημίου Κόμπε συνεργάστηκε με την Ιαπωνική Υπηρεσία Θαλάσσιας-Γεωεπιστήμης και Τεχνολογίας (JAMSTEC) και χρησιμοποίησε συστοιχίες αεροβόλων που προκαλούν τεχνητούς σεισμικούς παλμούς μαζί με σεισμογράφους του πυθμένα του ωκεανού που ακούν πώς αυτό το σεισμικό κύμα διαδίδεται μέσω του φλοιού της Γης για να κατανοήσουν την κατάστασή του.
Στο περιοδικό Communications Earth & Environment , η ομάδα δημοσιεύει τώρα τα ευρήματά της. Διαπίστωσαν ότι πράγματι υπάρχει μια περιοχή που αποτελείται σε μεγάλο βαθμό από μάγμα ακριβώς κάτω από το ηφαίστειο που εξερράγη πριν από 7.300 χρόνια και χαρακτήρισαν το μέγεθος και το σχήμα της δεξαμενής. Ο Seama λέει: «Λόγω της έκτασης και της τοποθεσίας της, είναι σαφές ότι πρόκειται στην πραγματικότητα για την ίδια δεξαμενή μάγματος όπως και στην προηγούμενη έκρηξη».
Αλλά αυτό το μάγμα πιθανότατα δεν είναι υπόλειμμα εκείνης της έκρηξης. Οι ερευνητές είχαν συνειδητοποιήσει ότι στο κέντρο της καλδέρας σχηματίζεται ένας νέος θόλος λάβας τα τελευταία 3.900 χρόνια και οι χημικές αναλύσεις έδειξαν ότι το υλικό που παράγεται από αυτή και άλλη πρόσφατη ηφαιστειακή δραστηριότητα έχει διαφορετική σύνθεση από αυτό που εκτοξεύτηκε στην τελευταία γιγάντια έκρηξη. «Αυτό σημαίνει ότι το μάγμα που υπάρχει τώρα στη δεξαμενή μάγματος κάτω από τον θόλο λάβας είναι πιθανότατα πρόσφατα εγχυμένο μάγμα», συνοψίζει ο Seama. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να προτείνουν ένα γενικό μοντέλο για το πώς ξαναγεμίζουν οι δεξαμενές μάγματος κάτω από τα ηφαίστεια της καλδέρας.
«Αυτό το μοντέλο επανέγχυσης μάγματος είναι σύμφωνο με την ύπαρξη μεγάλων ρηχών δεξαμενών μάγματος κάτω από άλλες γιγάντιες καλδέρες όπως το Γέλοουστοουν και η Τόμπα», λέει ο Σίμα, ελπίζοντας ότι τα ευρήματα της ομάδας του μπορεί να συμβάλουν στην κατανόηση των κύκλων τροφοδοσίας μάγματος μετά από γιγάντιες εκρήξεις. Καταλήγει, λέγοντας: «Θέλουμε να βελτιώσουμε τις μεθόδους που έχουν αποδειχθεί τόσο χρήσιμες σε αυτή τη μελέτη για να κατανοήσουμε σε βάθος τις διαδικασίες επανέγχυσης. Ο απώτερος στόχος μας είναι να γίνουμε πιο ικανοί να παρακολουθούμε τους κρίσιμους δείκτες μελλοντικών γιγάντιων εκρήξεων».
Η παρούσα έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Υπουργείο Παιδείας, Πολιτισμού, Αθλητισμού, Επιστήμης και Τεχνολογίας (MEXT) (Το Τρίτο Πρόγραμμα Παρατήρησης και Έρευνας για τους Κινδύνους από Σεισμούς και Ηφαίστεια (Έρευνα για τη Μείωση του Κινδύνου από Σεισμούς και Ηφαίστεια)) και την Ιαπωνική Εταιρεία για την Προώθηση της Επιστήμης (επιχορήγηση 20H00199). Διεξήχθη σε συνεργασία με ερευνητές του Ιαπωνικού Οργανισμού για την Επιστήμη και Τεχνολογία της Θάλασσας και της Γης (JAMSTEC).
Το Πανεπιστήμιο του Κόμπε είναι ένα εθνικό πανεπιστήμιο με ρίζες που χρονολογούνται από την Ανώτατη Εμπορική Σχολή του Κόμπε, η οποία ιδρύθηκε το 1902. Σήμερα, είναι ένα από τα κορυφαία ολοκληρωμένα ερευνητικά πανεπιστήμια της Ιαπωνίας με πάνω από 16.000 φοιτητές και πάνω από 1.700 καθηγητές σε 11 σχολές και σχολές και 15 μεταπτυχιακές σχολές. Συνδυάζοντας τις κοινωνικές και τις φυσικές επιστήμες για την καλλιέργεια ηγετών με μια διεπιστημονική προοπτική, το Πανεπιστήμιο του Κόμπε δημιουργεί γνώση και προωθεί την καινοτομία για την αντιμετώπιση των προκλήσεων της κοινωνίας.
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα eurekalert
περισσότερα,
Melt re-injection into large magma reservoir after giant caldera eruption at Kikai Caldera Volcano-Akihiro Nagaya, Nobukazu Seama, Gou Fujie, Satoru Tanaka, Hiroko Sugioka & Shuichi Kodaira
Πανεπιστήμιο Κόμπε
https://www.eurekalert.org/news-releases/1120465
https://www.nature.com/articles/s43247-026-03347-9