Один из самых мощных супервулканов Земли снова наполняется свежей магмой

Огромный резервуар магмы под японской кальдерой Кикай, похоже, снова заполняется, что дает ученым редкую возможность понять, как восстанавливаются одни из крупнейших вулканов Земли после катастрофических извержений.

Открытие, проведенное под руководством исследователей из Университета Кобе, может улучшить понимание огромных кальдерных систем, таких как Йеллоустоун в США и Тоба в Индонезии, а также поможет выявить подземные изменения, предшествующие будущим гигантским извержениям.

Кикай — это в основном подводная вулканическая кальдера к югу от Японии. Около 7300 лет назад здесь произошло крупнейшее известное извержение вулкана в голоцене. Кальдеры образуются, когда извержение опустошает такой огромный объем магмы, что земля над резервуаром обрушивается, создавая широкую впадину вместо конусообразной горы. Ученые знают, что эти системы могут извергаться более одного раза, но процессы, позволяющие им накапливать огромные объемы магмы, остаются плохо изученными.

«Мы должны понять, как накапливаются такие большие объемы магмы, чтобы понять, как происходят гигантские извержения кальдер», — говорит геофизик из Университета Кобе Нобукадзу Сэма.

Подводное расположение Кикай дало исследовательской группе важное преимущество, позволив проводить систематические широкомасштабные исследования вулканической структуры. Команда из Университета Кобе совместно с Японским агентством морских и наземных наук и технологий (JAMSTEC) использовала пневматические излучатели для создания сейсмических импульсов и разместила сейсмометры на дне океана, чтобы записать, как волны проходят через горные породы.

Результаты, опубликованные в журнале Communications Earth & Environment, выявили значительную область, богатую магмой, непосредственно под той частью Кикай, которая была ответственна за гигантское извержение 7300 лет назад. Ее размер и положение указывают на то, что она занимает ту же подземную систему, которая снабжала магмой древнее извержение.

«Из-за его протяженности и расположения ясно, что это тот же самый магматический резервуар, что и при предыдущем извержении», — объясняет Сэма.

Однако это не означает, что магма оставалась под землей со времен древней катастрофы. Вместо этого данные свидетельствуют о том, что новый расплавленный материал со временем поступил в резервуар. Купол лавы формировался вблизи центра кальдеры Кикай примерно 3900 лет. Химические исследования показали, что материал этого купола отличается от магмы, выброшенной во время гигантского извержения, что говорит о поступлении из нового источника.

«Это означает, что магма, которая сейчас присутствует в магматическом резервуаре под лавовым куполом, вероятно, является недавно внедренной магмой», — резюмирует Сэма.

Предложенная модель может быть применима и к другим крупным кальдерным системам, включая Йеллоустоун и Тоба. Изучая скорость поступления свежей магмы, места ее накопления и изменения в окружающей коре, исследователи смогут лучше отличать обычную вулканическую активность от признаков гораздо более крупного события.

«Мы хотим усовершенствовать методы, которые оказались столь полезными в этом исследовании, чтобы глубже понять процессы повторного внедрения. Наша конечная цель — научиться лучше отслеживать ключевые индикаторы будущих гигантских извержений», — заключает Сэма.

Открытие не означает, что Кикай вот-вот извергнется. Вместо этого оно предоставляет ценные доказательства того, что подземная система, ответственная за древнюю катастрофу, остается активной и продолжает получать новую магму.