Спящий гигант у берегов Японии: кальдера Кикай медленно заполняется магмой
Около 7300 лет назад подводный вулкан у берегов японского острова Кюсю уничтожил древнюю цивилизацию Дзёмон. Выброшенный им пепел покрыл территории современных Японии и Корейского полуострова. Сегодня этот гигант, чьё имя — кальдера Кикай, снова подаёт признаки жизни. Исследователи зафиксировали, как его огромная магматическая камера медленно наполняется заново. Вопрос не в том, проснётся ли вулкан. Вопрос в том, когда это произойдёт и успеет ли человечество подготовиться.
Катастрофа, изменившая историю
Извержение Акахоя, случившееся 7300 лет назад, остаётся крупнейшим из известных извержений в голоцене — нашей текущей геологической эпохе. За один взрыв вулкан выбросил около 160 кубических километров плотной породы. Для сравнения: извержение Нового Уруппа в 1912 году было в 11 раз меньше. Извержение Пинатубо в 1991 году — в 32 раза меньше.
Потоки раскалённого пепла и газа пронеслись на расстояние до 150 километров от эпицентра. Твёрдые обломки — тефра — усеяли обширные территории Японии и Корейского полуострова. По мнению исследователей, эта катастрофа уничтожила значительную часть народа Дзёмон, населявшего тогда Японский архипелаг.
Сегодня на том же месте находится подводная кальдера — гигантское неглубокое кратероподобное углубление, оставшееся после обрушения вулкана. Последние десятилетия вулкан проявлял лишь небольшую активность, но новые данные показывают: под дном океана накапливаются колоссальные объёмы расплавленной породы.
Как учёные заглянули под дно океана
Кальдера Кикай расположена под водой, что затрудняет доступ, но одновременно и помогает исследованиям. Вода позволяет проводить систематические крупномасштабные съёмки. Команда исследователей из Университета Кобе и Японского агентства морских и земных наук и технологий развернула в этом районе исследовательские суда с пневматическими пушками и несколькими десятками океанских донных сейсмометров.
Учёные генерировали сейсмические импульсы с помощью пушек и измеряли, как эти импульсы проходят через земную кору. Так они получили картину того, что скрывается в глубине. Обнаружилась крупная магматическая камера — та самая, которая питала катастрофическое извержение Акахоя.
Свежая магма, а не остатки
Магма внутри камеры, судя по химическому анализу, отличается от состава пород, выброшенных 7300 лет назад. Это не «остатки» древнего извержения. Это новая, свежепоступившая магма. Предыдущие исследования также указывали на то, что в кальдере за последние 3900 лет формировался новый лавовый купол.
«Это означает, что магма, которая сейчас присутствует в магматическом резервуаре под лавовым куполом, вероятно, является новой внедрённой магмой», — поясняет соавтор исследования Сэама Нобуказу, геофизик из Университета Кобе.
Модель для всего мира
На основе этих данных исследователи предлагают новую общую модель наполнения магматических камер под гигантскими кальдерами. Эта модель, по их словам, применима не только к Кикаю, но и к другим подобным вулканам по всему миру — например, к Йеллоустону в Северной Америке (последнее кальдерообразующее извержение там произошло около 640 тысяч лет назад) и к Тобе в Индонезии (крупнейшее извержение в истории человечества — около 74 тысяч лет назад).
«Мы хотим усовершенствовать методы, которые оказались столь полезными в этом исследовании, чтобы глубже понять процессы повторного внедрения магмы, — говорит Сэама. — Наша конечная цель — лучше отслеживать ключевые индикаторы будущих гигантских извержений».
Угроза, которую нельзя игнорировать
За семь тысячелетий многое изменилось. Плотность населения в регионе сейчас несопоставима с эпохой Дзёмон. Даже сравнительно небольшое извержение может иметь катастрофические последствия. Но главная проблема в том, что механизмы долгосрочных циклов пробуждения таких вулканов остаются largely неизвестными. Это мешает прогнозированию.
«Мы должны понять, как могут накапливаться такие огромные объёмы магмы, чтобы понять, как происходят гигантские кальдерные извержения», — подчёркивает Сэама.
Кальдера Кикай больше не спит. Она дышит. И медленное, неуклонное наполнение её магматической камеры — это не просто научный факт. Это предупреждение, написанное языком сейсмических волн и химического состава пород. Вопрос в том, научилось ли человечество читать его вовремя.