Ένα από τα πιο εκρηκτικά υπερηφαίστεια της Γης επαναφορτίζεται με φρέσκο μάγμα
Βαθιά κάτω από την ως επί το πλείστον βυθισμένη καλντέρα Κικάι της Ιαπωνίας, επιστήμονες ανακάλυψαν μια τεράστια δεξαμενή μάγματος που φαίνεται να γεμίζει ξανά. Το ηφαίστειο προκάλεσε τη μεγαλύτερη έκρηξη του Ολόκαινου πριν από 7.300 χρόνια και οι σεισμικές έρευνες δείχνουν τώρα ότι φρέσκο μάγμα πιθανότατα έχει εισέλθει στο ίδιο υπόγειο σύστημα που ευθύνεται για εκείνη την καταστροφή.
Το υπερηφαίστειο Κικάι ξαναγεμίζει με μάγμα
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, του Nobukazu Seama) και ως εκ τούτου δεν είμαστε κατάλληλα εξοπλισμένοι για να κάνουμε προβλέψεις.
Μια τεράστια δεξαμενή μάγματος κάτω από την καλντέρα Κικάι της Ιαπωνίας φαίνεται να γεμίζει ξανά, προσφέροντας στους επιστήμονες μια σπάνια ματιά στο πώς μερικά από τα μεγαλύτερα ηφαίστεια της Γης ανακάμπτουν μετά από καταστροφικές εκρήξεις.
Η ανακάλυψη, με επικεφαλής ερευνητές του Πανεπιστημίου Κόμπε, θα μπορούσε να βελτιώσει την κατανόηση των τεράστιων συστημάτων καλντέρας, όπως το Γέλοουστοουν στις Ηνωμένες Πολιτείες και η Τόμπα στην Ινδονησία. Μπορεί επίσης να βοηθήσει τους επιστήμονες να εντοπίσουν τις υπόγειες αλλαγές που συμβαίνουν πριν από μελλοντικές γιγάντιες εκρήξεις.
Ένα ηφαίστειο ικανό για μια κολοσσιαία έκρηξη
Το Κικάι είναι μια ηφαιστειακή καλντέρα, η οποία είναι ως επί το πλείστον βυθισμένη στα βάθη της θάλασσας, νότια της Ιαπωνίας. Πριν από περίπου 7.300 χρόνια, προκάλεσε τη μεγαλύτερη γνωστή ηφαιστειακή έκρηξη του Ολόκαινου, της τρέχουσας γεωλογικής εποχής, η οποία ξεκίνησε πριν από περίπου 11.700 χρόνια.
Οι καλδέρες σχηματίζονται όταν μια έκρηξη αδειάζει έναν τόσο τεράστιο όγκο μάγματος που το έδαφος πάνω από τη δεξαμενή καταρρέει. Αντί να αφήσει πίσω του ένα τυπικό βουνό σε σχήμα κώνου, το συμβάν δημιουργεί μια πλατιά, σχετικά ρηχή κοιλότητα.
Η κλίμακα αυτών των εκρήξεων μπορεί να είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς. Η ποσότητα του μάγματος που εμπλέκεται θα μπορούσε να καλύψει ολόκληρο το Σέντραλ Παρκ σε βάθος 12 χιλιομέτρων.
Το Γέλοουστοουν, η Τόμπα και το Κικάι αποτελούν εξέχοντα παραδείγματα γιγάντιων ηφαιστείων καλντέρας. Οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι αυτά τα συστήματα μπορούν να εκραγούν περισσότερες από μία φορές, αλλά οι διαδικασίες που τους επιτρέπουν να συσσωρεύουν τεράστιες ποσότητες μάγματος παραμένουν ελάχιστα κατανοητές. Αυτή η αβεβαιότητα καθιστά ιδιαίτερα δύσκολη την πρόβλεψη της μελλοντικής τους συμπεριφοράς.
«Πρέπει να κατανοήσουμε πώς μπορούν να συσσωρευτούν τόσο μεγάλες ποσότητες μάγματος για να κατανοήσουμε πώς συμβαίνουν οι γιγάντιες εκρήξεις της καλντέρας», λέει ο γεωφυσικός του Πανεπιστημίου Κόμπε, Νομπουκάζου Σιάμα.
Ακούγοντας τα σεισμικά κύματα κάτω από τον ωκεανό
Η υποβρύχια τοποθεσία του Κικάι μπορεί να φαίνεται σαν εμπόδιο, αλλά έδωσε στην ερευνητική ομάδα ένα σημαντικό πλεονέκτημα. Επειδή μεγάλο μέρος της καλντέρας βρίσκεται κάτω από τη θάλασσα, οι επιστήμονες μπόρεσαν να διεξάγουν ευρείες και συστηματικές έρευνες σε όλη την ηφαιστειακή δομή.
Ο Seama εξηγεί: «Η υποβρύχια τοποθεσία μας επιτρέπει να εφαρμόζουμε συστηματικές, μεγάλης κλίμακας έρευνες».
Η ομάδα του Πανεπιστημίου Κόμπε συνεργάστηκε με τον Ιαπωνικό Οργανισμό για την Επιστήμη και την Τεχνολογία της Θάλασσας και της Γης (JAMSTEC) για να διερευνήσει τον φλοιό κάτω από την καλντέρα. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν συστοιχίες αεροβόλων για να παράγουν ελεγχόμενους σεισμικούς παλμούς και τοποθέτησαν σεισμόμετρα στον πυθμένα του ωκεανού για να καταγράψουν πώς αυτά τα κύματα ταξίδευαν μέσα από το βράχο.
Τα σεισμικά κύματα αλλάζουν ταχύτητα και κατεύθυνση ανάλογα με τα υλικά μέσα από τα οποία διέρχονται. Μετρώντας αυτές τις αλλαγές, οι επιστήμονες μπορούν να δημιουργήσουν μια εικόνα υπόγειων κατασκευών και να εντοπίσουν περιοχές που μπορεί να περιέχουν μερικώς λιωμένο βράχο.
Μια μεγάλη δεξαμενή μάγματος κάτω από το Kikai
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο Communications Earth & Environment , αποκάλυψαν μια σημαντική περιοχή πλούσια σε μάγμα ακριβώς κάτω από το τμήμα του ηφαιστείου Κικάι που ευθύνεται για την τεράστια έκρηξη πριν από 7.300 χρόνια.
Οι ερευνητές μπόρεσαν επίσης να εκτιμήσουν το σχήμα και την έκταση της δεξαμενής. Το μέγεθος και η θέση της υποδεικνύουν ότι καταλαμβάνει το ίδιο υπόγειο σύστημα που παρείχε μάγμα στην αρχαία έκρηξη.
Ο Seama λέει: «Λόγω της έκτασης και της τοποθεσίας του, είναι σαφές ότι πρόκειται στην πραγματικότητα για την ίδια δεξαμενή μάγματος όπως και στην προηγούμενη έκρηξη».
Αυτό δεν σημαίνει ότι το μάγμα απλώς παρέμεινε υπόγειο από την αρχαία καταστροφή. Αντίθετα, τα στοιχεία υποδηλώνουν ότι νέο λιωμένο υλικό έχει εισέλθει στη δεξαμενή με την πάροδο του χρόνου.
Φρέσκο μάγμα αναδομεί το σύστημα
Ένας θόλος λάβας σχηματίζεται κοντά στο κέντρο της καλντέρας Κικάι εδώ και περίπου 3.900 χρόνια. Οι θόλοι λάβας σχηματίζονται όταν παχύ μάγμα ανεβαίνει αργά στην επιφάνεια και συσσωρεύεται γύρω από ένα ηφαιστειακό άνοιγμα αντί να ρέει εύκολα μακριά.
Χημικές μελέτες έχουν δείξει ότι το υλικό από αυτόν τον θόλο και άλλη πρόσφατη ηφαιστειακή δραστηριότητα διαφέρει από το μάγμα που απελευθερώθηκε κατά τη διάρκεια της γιγαντιαίας έκρηξης. Η αντίθεση υποδηλώνει ότι η τρέχουσα τροφοδοσία του Κικάι με μάγμα προήλθε από μια νεότερη πηγή.
«Αυτό σημαίνει ότι το μάγμα που υπάρχει τώρα στη δεξαμενή μάγματος κάτω από τον θόλο λάβας είναι πιθανότατα πρόσφατα εγχυμένο μάγμα», συνοψίζει ο Seama.
Τα ευρήματα υποστηρίζουν ένα ευρύτερο μοντέλο στο οποίο φρέσκο μάγμα εισέρχεται σταδιακά και ανοικοδομεί ταμιευτήρες κάτω από γιγάντιες καλδέρες μετά από μεγάλες εκρήξεις. Η κατανόηση αυτής της διαδικασίας θα μπορούσε να αποκαλύψει πώς αυτά τα ηφαίστεια αρχίζουν να προετοιμάζονται για μεταγενέστερες περιόδους δραστηριότητας.
Ενδείξεις για το Γέλοουστοουν και την Τόμπα
Το προτεινόμενο μοντέλο μπορεί να εκτείνεται πολύ πέρα από το Κικάι. Οι επιστήμονες έχουν επίσης εντοπίσει μεγάλες, ρηχές δεξαμενές μάγματος κάτω από άλλα μεγάλα συστήματα καλντέρας, συμπεριλαμβανομένων των Γέλοουστοουν και Τόμπα.
«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.
Μελετώντας πόσο γρήγορα εισέρχεται φρέσκο μάγμα σε αυτά τα συστήματα, πού συσσωρεύεται και πώς αλλάζει τον περιβάλλοντα φλοιό, οι ερευνητές μπορεί τελικά να γίνουν καλύτεροι στη διάκριση της συνηθισμένης ηφαιστειακής δραστηριότητας από τα σημάδια ενός πολύ μεγαλύτερου γεγονότος.
Ο Seama 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 ανακάλυψη δεν σημαίνει ότι το Κικάι πρόκειται να εκραγεί. Αντίθετα, παρέχει πολύτιμες αποδείξεις ότι το υπόγειο σύστημα που ευθύνεται για την αρχαία καταστροφή του παραμένει ενεργό και συνεχίζει να δέχεται νέο μάγμα.
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 από τον Ιαπωνικό Οργανισμό για την Επιστήμη και Τεχνολογία της Θάλασσας και της Γης (JAMSTEC).
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα sciencedaily
περισσότερα,
Akihiro Nagaya, Nobukazu Seama, Gou Fujie, Satoru Tanaka, Hiroko Sugioka, Shuichi Kodaira. Melt re-injection into large magma reservoir after giant caldera eruption at Kikai Caldera Volcano. Communications Earth, 2026; 7 (1) DOI: 10.1038/s43247-026-03347-9
Πανεπιστήμιο του Κόμπε
https://www.sciencedaily.com/releases/2026/07/260725105644.htm
