Pod Japonią bulgocze. Jeden z najpotężniejszych wulkanów na Ziemi zbiera paliwo
Pod kalderą Kikai w Japonii znów gromadzi się magma. Naukowcy pokazali, jak po wielkiej erupcji odradza się zbiornik zasilający superwulkan.
Podmorska kaldera Kikai na południu Japonii od dawna uchodzi za jeden z najgroźniejszych wulkanicznych systemów w regionie. To właśnie ona około 7,3 tys. lat temu odpowiadała za erupcję uznawaną dziś za największą w całym holocenie, czyli w obecnej epoce geologicznej. Teraz naukowcy zajrzeli pod jej dno i zobaczyli coś, co brzmi jednocześnie fascynująco, jak i niepokojąco. Okazuje się, że dawny zbiornik magmowy znowu się napełnia. Nie oznacza to, że katastrofalna erupcja jest już blisko, ale pokazuje, że taki system po wielkim wybuchu nie zamiera raz na zawsze. Z czasem zaczyna znowu zbierać paliwo.
To nie jest zwykły wulkan, tylko sprawca jednego z największych wybuchów naszej epoki
Kikai leży na południe od Kiusiu i w dużej mierze ukrywa się pod wodą. Z geologicznego punktu widzenia nie jest klasycznym stożkiem, jaki większość ludzi ma przed oczami, gdy słyszy słowo wulkan. To kaldera, czyli rozległe zapadlisko powstałe po gigantycznej erupcji, kiedy ogromne ilości magmy zostały wyrzucone na zewnątrz, a opróżniona komora zapadła się pod własnym ciężarem.
W przypadku Kikai mowa o układzie o szerokości około 19 km, który w przeszłości wyrzucił tak dużo materiału, że ślady tej katastrofy znaleziono daleko od źródła. Prądy piroklastyczne dotarły aż do południowego Kiusiu, a popiół opadł nawet na Hokkaido. Najnowsze analizy i wcześniejsze badania zespołu z Kobe University wskazują, że erupcja Kikai-Akahoya miała objętość około 133-183 km³. w przeliczeniu na gęstą skałę, co czyni ją prawdopodobnie największą erupcją holocenu.
Naukowcy nie zobaczyli lawy. Zobaczyli zbiornik, który znów się napełnia
Zespół z Kobe University i JAMSTEC użył sztucznie generowanych impulsów sejsmicznych oraz sejsmometrów rozmieszczonych na dnie morskim, aby sprawdzić, jak fale przechodzą przez skorupę pod kalderą. To metoda trochę przypominająca prześwietlenie wnętrza Ziemi. Jeśli w głębi znajduje się obszar bogaty w stopioną materię, fale zachowują się inaczej niż w twardej, chłodnej skale. Właśnie taki sygnał badacze znaleźli pod centralną częścią Kikai. Ich dane wskazują na obecność dużego, płytko położonego zbiornika magmowego na głębokości około 2-6 km. Co równie ważne, jego położenie i rozmiar pasują do systemu, który zasilał dawną gigantyczną erupcję.
Nie wygląda to jednak na resztki magmy, które po prostu zostały po dawnym wybuchu. W centrum kaldery od tysięcy lat rośnie bowiem nowa kopuła lawowa, a wcześniejsze analizy chemiczne pokazały, że materiał związany z tą późniejszą aktywnością różni się od tego, który został wyrzucony podczas erupcji sprzed 7,3 tys. lat. Innymi słowy, obecna magma nie jest starym osadem po dawnym kataklizmie, lecz nowym zastrzykiem stopionego materiału, który z czasem zasilał ten sam rejon pod kalderą.
Autorzy pracy szacują, że od co najmniej 3,9 tys. lat do systemu zostało ponownie wtłoczone przynajmniej 32 km sześc. nowego stopu, a średnie tempo tego procesu mogło przekraczać 8,2 km³. na 1 tys. lat.
Tak właśnie ładują się wielkie kaldery
Badacze nie ograniczyli się jednak do samego stwierdzenia, że coś tam pod spodem jest. Zaproponowali też model, według którego po gigantycznej erupcji duży, płytki zbiornik magmowy może zostać ponownie zasilony świeżą magmą. To ma znaczenie dużo szersze niż tylko dla jednego miejsca w Japonii, bo podobne płytkie zbiorniki pod wielkimi kalderami wskazywano wcześniej także pod Yellowstone i Toba.
Kikai daje więc coś, czego w wulkanologii bardzo brakuje, a mianowicie bardziej namacalny obraz tego, jak taki system odradza się po katastrofalnym wybuchu i jak długo może zbierać nowy materiał, zanim znów stanie się naprawdę niebezpieczny.
Naukowcy nie ogłaszają więc, że Japonii grozi jutro nowa supererupcja. Pokazują raczej, że ogromny system magmowy pod Kikai nie jest martwy, lecz przechodzi długotrwały proces odbudowy. Ładowanie wulkaniczne może trwać tysiące lat, a sam fakt obecności zbiornika magmy nie jest jeszcze prognozą bliskiej katastrofy. Ale jest sygnałem, że taki obiekt trzeba traktować poważnie i monitorować go lepiej niż do tej pory.
Kikai już dziś jest aktywna, tylko nie w filmowy sposób
Cały system nie jest zresztą kompletnie cichy nawet teraz. Global Volcanism Program i dane oparte na obserwacjach JMA pokazują, że aktywność utrzymuje się na obrzeżach kaldery, zwłaszcza przy kraterze Iodake na wyspie Satsuma-Iwo-jima. We wrześniu 2024 r. odnotowano tam pierwsze od 2020 r. zdarzenia erupcyjne, a pod koniec grudnia 2025 r. zarejestrowano kolejny epizod z pióropuszem wznoszącym się około 200 m nad krawędź krateru. Alert pozostawał przy tym na poziomie 2 w 5-stopniowej skali, co oznaczało ostrzeżenie dla obszaru w promieniu 500 m od krateru, a nie alarm dla całego regionu.
Bieżąca aktywność przy Iodake nie jest więc tym samym, co scenariusz ponownej wielkiej erupcji kalderowej. Mówimy o jednym systemie wulkanicznym, ale o bardzo różnych skalach zjawisk. Najnowsza publikacja dotyczy głębszego, większego obrazu: tego, że pod centralną częścią kaldery odtwarza się zbiornik magmowy mogący w bardzo długiej perspektywie mieć znaczenie dla przyszłości całego układu. Dla nauki to wiadomość naprawdę duża, bo właśnie takie procesy są ważne, jeśli kiedykolwiek chcemy lepiej przewidywać zachowanie superwulkanów.
Badanie mówi wiele także o innych wulkanach
Praca zespołu z Kobe University wykracza daleko poza Kikai. Autorzy wprost wskazują, że ich model ponownego zasilania zbiornika magmowego pasuje do obserwacji z innych wielkich kalder. Chodzi przede wszystkim o Yellowstone w USA i Tobę w Indonezji, czyli o dwóch miejscach, które regularnie wracają w popularnych dyskusjach o superwulkanach.
Problem z takimi obiektami polega na tym, że ich cykle są potwornie długie, a współczesna nauka dysponuje bardzo ograniczonym zapisem tego, co dzieje się między jedną wielką erupcją a następną. Jeśli więc Kikai pokazuje nam jeden z etapów odbudowy takiego systemu, to może to być bezcenny punkt odniesienia także dla innych regionów świata.
Przeczytaj także:
Wulkanologia rzadko daje proste odpowiedzi. Naukowcy nie potrafią dziś wskazać daty przyszłej wielkiej erupcji Kikai i nie sugerują, że taki scenariusz jest bliski. Potrafią za to coraz lepiej opisać wskaźniki, które mogą mieć znaczenie ostrzegawcze: zmiany prędkości fal sejsmicznych, cechy zbiornika magmowego, tempo dopływu nowego stopu. Właśnie do tego prowadzi to badanie. Nie do sensacyjnego stwierdzenia, że zaraz wybuchnie, tylko do bardziej precyzyjnego rozumienia, kiedy naprawdę powinniśmy zacząć się niepokoić.
