Kaldera Kikai: Jedan od najmoćnijih supervulkana na Zemlji nanovo se puni svežom magmom

Duboko ispod japanske kaldere Kikai, ogroman rezervoar magme se ponovo puni, 7.300 godina nakon jedne od najsnažnijih vulkanskih erupcija u novijoj geološkoj istoriji Zemlje.

Naučnici su koristili podvodna seizmička ispitivanja da bi otkrili ogromnu količinu magme koja se, izgleda, nakupila posle te drevne katastrofe. Ovo otkriće bi moglo pomoći u objašnjenju kako supervulkani poput Jeloustouna i Tobe obnavljaju svoje zalihe magme.

Preporučujemo

Naučnici sa Univerziteta Kobe otkrili su dokaze da se sveža magma akumulira ispod japanske kaldere Kikai. Jedan od najmoćnijih supervulkana na Zemlji polako dopunjava svoj ogromni podzemni rezervoar magme, hiljadama godina nakon jedne od najvećih vulkanskih erupcija u novijoj geološkoj istoriji.

Ovo otkriće daje redak uvid u način kako džinovski vulkanski sistemi obnavljaju svoje zalihe magme nakon masivnih erupcija. Takođe bi moglo dati važne informacije o ponašanju drugih supervulkana, uključujući Jeloustoun u Sjedinjenim Državama i Tobu u Indoneziji, potencijalno pomažući naučnicima da poboljšaju sposobnost prepoznavanja upozoravajućih znakova budućih erupcija.

Kako supervulkani skladište ogromne količine magme

Neke vulkanske erupcije su toliko žestoke da drastično menjaju pejzaž. Količina oslobođene magme može biti zapanjujuća, dovoljna da zatrpa ceo Central park u Njujorku ispod sloja debelog otprilike 12 kilometara.

Kad takve enormne količine magme izađu iz podzemlja, stene iznad ispražnjenog rezervoara mogu se urušiti, praveći široko, relativno plitko udubljenje poznato kao kaldera. Ove odlike su povezane sa nekim od najsnažnijih erupcija u Zemljinoj istoriji.

Poznati primeri uključuju Jeloustoun, Tobu i japansku kalderu Kikai, koja se najvećim delom nalazi ispod površine okeana. Kikai je poslednji put doživeo džinovsku erupciju pre otprilike 7.300 godina, najveću poznatu vulkansku erupciju u holocenu, geološkoj epohi koja je počela pre oko 11.700 godina i traje i dalje.

Iako naučnici znaju da džinovski vulkani kaldere mogu eruptirati više puta, još nemaju potpuno znanje o tome kako se pod zemljom akumuliraju ogromne količine magme neophodne za ove događaje. Zbog toga je izuzetno teško predvideti kad bi moglo doći do sledeće velike erupcije.

Naučnici otkrivaju ogromni rezervoar magme ispod Japana

Podvodna lokacija Kikaija može izgledati kao prepreka za proučavanje vulkana, ali zapravo daje istraživačima značajnu prednost. Okolno morsko dno omogućava opsežna geološka istraživanja širom vulkanske strukture.

Da bi ispitali šta se nalazi ispod Kikaija, naučnici sa Univerziteta Kobe sarađivali su sa Agencijom za nauku o Zemlji i okeanu (JAMSTEC). Koristili su snažne vazdušne topove za generisanje seizmičkih pulseva koji su putovali kroz koru ispod okeanskog dna.

Seizmometri su zabeležili kako se ovi talasi kreću kroz podzemne stene. Pošto seizmički talasi putuju različito kroz čvrste stene i regione koji sadrže istopljeni materijal, naučnici mogu da analiziraju njihovo ponašanje kako bi istražili strukture koje se ne mogu posmatrati direktno.

Nalazi pokazuju veliki region sa velikim udelom magme direktno ispod mesta masivne erupcije pre 7.300 godina. Analizom seizmičkih merenja su određeni približni oblik i veličina podzemnog rezervoara. Položaj i obim sugerišu da zauzima isti sistem za skladištenje magme koji je bio uključen u drevnu erupciju.

Sveža magma napaja drevni supervulkan

Možda najintrigantniji nalaz je da se čini da magma koja je trenutno ispod Kikaija nije prosto ostatak materijala iz katastrofalne erupcije pre više hiljada godina.

Ranija istraživanja su otkrila da se nova vulkanska kupola razvija blizu centra kaldere tokom otprilike 3.900 godina. Vulkanska kupola nastaje kad se relativno gusta, viskozna lava akumulira oko vulkanskog otvora umesto da slobodno teče po okolnom terenu.

Hemijske analize su takođe pokazale da se vulkanski materijal iz ove kupole i druge skorije aktivnosti razlikuje po sastavu od materijala oslobođenog tokom ogromne erupcije Kikaija.

Ta razlika daje važnu informaciju: sugeriše da je magma koja je sad uskladištena ispod vulkana došla putem novih ubrizgavanja rastopljenih stena iz dubljih delova Zemljine kore ili omotača jezgra, a da nije ostala nepromenjena od prethodne erupcije.

Zajedno, seizmičke opservacije i hemijski dokazi pomažu istraživačima da razviju jasniju sliku o tome kako džinovski vulkanski sistem može postepeno da obnovi svoje podzemne zalihe magme nakon masivne erupcije.

Ovaj proces dopune ne znači da katastrofalna erupcija neminovno nastupa. Umesto toga, pokazuje kako rezervoar magme može da se dopunjava tokom hiljada godina, što je važan proces koji naučnici moraju razumeti pre nego što budu mogli pouzdano da procene dugoročno ponašanje supervulkana.

Implikacije daleko od Japana

Istraživači veruju da proces identifikovan ispod Kikaija može pomoći u objašnjenju zašto drugi ogromni sistemi kaldere, uključujući Jeloustoun i Tobu, takođe sadrže velike rezervoare magme relativno blizu Zemljine površine.

Predloženi model sugeriše da nakon ogromne erupcije nova magma može postepeno dolaziti i dopunjavati postojeći podzemni rezervoar. Razumevanje kako se to dešava moglo bi otkriti važne obrasce u dugoročnim ciklusima akumulacije magme, vulkanske aktivnosti i velikih erupcija.

Istraživači se nadaju da će unaprediti seizmičke tehnike korišćene u slučaju Kikaija kako bi mogli detaljnije istražiti kretanje i skladištenje magme.

„Želimo da usavršimo metode koje su se pokazale kao veoma korisne u ovoj studiji da bismo dublje razumeli procese dopunjavanja rezervoara magme. Naš krajnji cilj je da postanemo sposobniji da pratimo ključne indikatore budućih ogromnih erupcija“, kažu autori.

Otkrivajući kako se sveža magma akumulira ispod vulkana odgovornog za jednu od najizuzetnijih erupcija na Zemlji, ovo istraživanje približava naučnike razumevanju procesa koji na kraju omogućavaju takve kolosalne događaje.

(Telegraf Nauka/Science Daily)