Пробуждение супервулканов представляет собой одну из самых масштабных угроз для планеты, однако процессы, предшествующие их катастрофической активности, непонятны. Кальдера Кикай, большая часть которой скрыта под водой, стала идеальным полигоном для изучения этих механизмов.
Супервулкан Кикай, молчавший 7300 лет, накапливает магму для нового взрыва
Специалисты Университета Кобе совместно с агентством JAMSTEC провели масштабное исследование подводной кальдеры Кикай в Японии. Используя системы пневмопушек и донные сейсмографы, ученые обнаружили активное накопление магмы под местом крупнейшего извержения на Земле за последние 10 тысяч лет.
Мы очень мало знаем о процессах, приводящих к повторному извержению супервулканов, таких как кальдера Кикай в Японии, большая часть которой находится под водой. Seama Nobukazu
Кальдера и кратер. Понятие «кальдера» часто путают с обычным кратером, однако масштаб их формирования несопоставим. Кальдера образуется, когда при извержении выбрасывается настолько колоссальный объем магмы (в случае супервулканов — сотни и тысячи кубических километров), что над пустой полостью в земной коре буквально проваливается «крыша». Вместо конуса горы остается гигантская впадина диаметром в десятки километров, которая со временем заполняется водой или новыми лавовыми куполами.
Последнее колоссальное извержение здесь произошло около 7300 лет назад, оставив после себя гигантскую чашу в земной коре. Новые данные сейсмического зондирования подтвердили, что под этой структурой вновь формируется огромный резервуар расплавленной магмы. Исследователи установили точные размеры и форму этого скопления, подтвердив, что магма находится в той же зоне, которая питала вулкан в прошлом. Работа опубликована в журнале Communications Earth & Environment.
Геофизик Университета Кобе Сэама Нобукадзу отмечает уникальность расположения объекта: «Подводное положение позволяет нам внедрять систематические крупномасштабные исследования». Вода работает как огромная линза, которая позволяет ученым проводить «ультразвуковое исследование» планеты с помощью пневмопушек с гораздо более высоким разрешением, чем на суше. Благодаря этому ученым удалось заглянуть вглубь коры и зафиксировать динамику заполнения резервуара, что практически невозможно сделать с такой точностью на суше, например, в Йеллоустоне.
Новый цикл накопления энергии
Геофизик из Университета Кобе Сэма Нобуказу и его команда обнаружили, что непосредственно под вулканом, извергавшимся 7 300 лет назад, находится область, в значительной степени состоящая из магмы, и определили размеры и форму этого магматического резервуара. A. Nagaya et al. (2026),
Анализ химического состава материалов и наблюдение за растущим лавовым куполом, который начал формироваться около 3900 лет назад, показали удивительные результаты. Выяснилось, что современная магма по своему составу отличается от той, что была выброшена семь тысячелетий назад. Это прямое доказательство того, что перед нами не остатки старого вещества, а свежие порции расплава, поднявшиеся из глубин.
«Это означает, что магма, которая сейчас находится в резервуаре под лавовым куполом, скорее всего, является заново нагнетаемой», — подчеркивает Сэама Нобукадзу. Открытие позволило геологам предложить общую модель «перезарядки» супервулканов. Полученная схема согласуется с состоянием других крупнейших кальдер мира, таких как Тоба в Индонезии или Йеллоустон в США.
Ученые надеются, что понимание циклов подачи магмы поможет в будущем создать систему мониторинга, способную предсказывать критические моменты, когда накопленное давление станет фатальным. Дальнейшее совершенствование методов сейсмического прослушивания коры должно превратить теоретические модели в точный инструмент прогнозирования глобальных природных катастроф.
Супервулкан, уничтоживший культуру Дзёмон
Остров Иодзима — край кальдеры Кикай.
Сегодня над поверхностью воды видны лишь малые части гигантской системы — острова Иодзима и Такэсима. Они в буквальном смысле венчают края скрытой под волнами чаши. Именно здесь 7300 лет назад произошло извержение — колоссальный взрыв, который полностью уничтожил неолитическую культуру Дзёмон на юге Японии. Раскаленные потоки газа и пепла тогда преодолевали десятки километров морского пространства, превращая цветущие острова в бесплодную пустыню.
Процесс накопления магмы, зафиксированный исследователями, идет очень активно: за последние 3900 лет под центром кальдеры сформировался новый купол объемом более 30 кубических километров. Учитывая, что магма может накапливаться неравномерно, а тектоническое давление в регионе Кюсю постоянно растет, изучение скорости этого заполнения становится критически важным для прогнозирования будущих глобальных катаклизмов. Возможно, магма будет накапливаться еще не одну тысячу лет, но может так случиться, что сравнительно небольшое землетрясение станет тем толчком, который «спустит курок».