Hace unos 7.300 años, un volcán frente a la isla japonesa de Kyushu desató lo que sigue siendo la mayor erupción conocida del Holoceno, nuestra época geológica actual.
En un nuevo estudio, los investigadores revelan cómo la enorme cámara de magma de este volcán se está llenando lentamente, lo que podría arrojar luz sobre sus ciclos de erupción y los de volcanes similares, y así apoyar los esfuerzos continuos de la humanidad para predecir futuras erupciones de manera más temprana y más precisa.
El volcán Kikai Caldera expulsó alrededor de 160 kilómetros cúbicos (38 millas cúbicas) de equivalente de roca densa durante su erupción Akahoya hace 7.300 años, más de 11 veces el volumen expulsado por Novarupta en 1912 y 32 veces el de Pinatubo en 1991.
La violenta explosión arrojó material a lo largo de 4.500 kilómetros cuadrados, un área muchas veces más grande que Londres, y envió flujos piroclásticos hasta 150 kilómetros (93 millas) del epicentro. Tefra cayó en amplias zonas de Japón y la península de Corea.
El volcán no ha hecho nada tan dramático desde entonces, pero aún está activo y ha producido una serie dispersa de erupciones menores en las últimas décadas.
Investigaciones anteriores han encontrado evidencia de nueva actividad volcánica debajo de la Caldera Kikai, lo que apunta a la formación de un domo de lava y genera preocupación sobre su potencial para volver a hacer erupción.
A pesar de la escasa evidencia y la ausencia de registros escritos, se cree que la erupción de Akahoya devastó al pueblo Jōmon, que habitó lo que hoy es Japón entre aproximadamente 14.000 a.C. y 300 a.C.
Mucho ha cambiado durante los últimos siete milenios y, dada la actual densidad de población de la región, otra erupción –aunque sea relativamente modesta– podría ser mucho más devastadora.
Además de Kikai, las calderas famosas (los cráteres gigantes y poco profundos que quedan) incluyen Yellowstone en América del Norte, donde la última erupción que formó una caldera fue hace unos 640.000 años, y Toba en Indonesia, que produjo la mayor erupción volcánica de la historia registrada hace unos 74.000 años.
Se sabe que estos poderosos volcanes se despiertan y entran en erupción después de largos interludios, aunque la mecánica detrás de estos ciclos a largo plazo sigue siendo en gran medida misteriosa, lo que dificulta nuestra capacidad de predecir su próximo estallido cataclísmico.
“Debemos comprender cómo se pueden acumular cantidades tan grandes de magma para comprender cómo se producen las erupciones de calderas gigantes”, dice el coautor Seama Nobukazu, geofísico de la Universidad de Kobe en Japón.
La Caldera Kikai ahora está mayoritariamente sumergida bajo el océano, lo que limita el acceso pero también preserva restos de erupciones pasadas y ayuda a los estudios modernos sobre ellas.
“La ubicación submarina nos permite realizar estudios sistemáticos a gran escala”, afirma Seama.
Seama y sus colegas de la Universidad de Kobe y la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología Marinas y Terrestres desplegaron barcos de investigación para examinar el área, utilizando un conjunto de cañones de aire comprimido y varias docenas de sismómetros del fondo del océano.
Los investigadores generaron pulsos sísmicos con pistolas de aire comprimido y luego utilizaron sismómetros para medir cómo viajaban los pulsos a través de la corteza terrestre, revelando información valiosa sobre lo que hay debajo.
Esto expuso una gran cámara de magma que parece haber abastecido a Akahoya.
“Debido a su extensión y ubicación, está claro que se trata en realidad del mismo depósito de magma que en la erupción anterior”, afirma Seama.
Sin embargo, el magma del interior no parece ser restos; Los análisis químicos sugieren que su composición difiere del material de Akahoya. Estudios anteriores también indican que se ha ido formando una nueva cúpula de lava en la caldera durante los últimos 3.900 años.
“Esto significa que el magma que ahora está presente en el depósito de magma bajo la cúpula de lava probablemente sea magma recién inyectado”, dice Seama.
Basándose en estos hallazgos, los investigadores proponen un nuevo modelo general para rellenar las cámaras de magma debajo de calderas gigantes, ofreciendo información sobre Kikai y otros volcanes en todo el mundo.
“Este modelo de reinyección de magma es consistente con la existencia de grandes depósitos de magma poco profundos debajo de otras calderas gigantes como Yellowstone y Toba”, dice Seama.
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“Queremos perfeccionar los métodos que han demostrado ser tan útiles en este estudio para comprender más profundamente los procesos de reinyección”, añade Seama. “Nuestro objetivo final es ser más capaces de monitorear los indicadores cruciales de futuras erupciones gigantes”.
El estudio fue publicado en Comunicaciones Tierra y Medio Ambiente.