Magmatická nádrž největší podmořské sopky Kikai se znovu naplňuje
Foto: Ilustrační_JuliusH/PixabayExplozivní erupce, které tvoří kalderu, vyvrhují objemné množství magmatu během gravitačního kolapsu stropu magmatické komory. Je známo, že ke kolapsu kaldery dochází rychlou dekompresí magmatické komory v malé hloubce, avšak prahové hodnoty pro dekompresi magmatické komory, které podporují kolaps kaldery, nebyly nikdy testované na příkladech ze skutečných erupcí tvořících kalderu.
O procesech, které vedou k opětovným erupcím supervulkánu, jako je převážně podvodní kaldera Kikai v Japonsku (na obrázku), víme jen velmi málo, a proto nejsme k předpovědím dostatečně vybaveni. Jak se ale takové obří podmořské sopky naplňují?
Foto: SEAMA Nobukazu/Tiskový zdroj univerzity v KóbeZkoumání podmořské kaldery Kikai v Japonsku vědcům umožňuje obecněji porozumět obřím kalderovým sopkám, jako jsou Yellowstone nebo Toba. Také je přibližuje k předpovídání jejich chování.
Některé sopky vybuchují velmi prudce. Spolu s výbuchem vyvrhují takový objem magmatu, že by to dokázalo pokrýt celý Central Park, který by byl hluboký 12 km. Nakonec po ní zůstane jen široký a poměrně mělký kráter, takzvaná „kaldera“.
Příklady takových supervulkánů jsou kaldera Yellowstone, kaldera Toba a převážně podvodní kaldera Kikai v Japonsku, která naposledy vybuchla před 7 300 lety, což byla největší sopečná erupce v současné geologické epoše, holocénu.
A i když po výbuchu vypadají prázdné, protože v místech dochází k propadům, víme, že umí vybuchovat znovu. Ale o procesech, které k erupci vedou, víme jen velmi málo. Pro řešení otázek proč a jak k tomu dochází se vědci rozhodli studovat kalderu Kikai, která se nachází převážně pod vodou. Podvodní poloha vědcům umožňuje provádět systematické průzkumy ve velkém měřítku.
Vědec z univerzity v Kóbe, který se spojil s Japonskou agenturou pro mořské vědy a technologie Země (JAMSTEC), použil pole vzduchových děl, která vyvolávají umělé seismické impulsy. Pomocí seismometrů oceánského dna naslouchali tomu, jak se tato seismická vlna šíří zemskou kůrou a sledovali, jak se mění její stav. Zjistili, že přímo pod sopkou, která vybuchla před 7 300 lety, se skutečně nachází oblast, která se do značné míry skládá z magmatu a charakterizovali velikost a tvar rezervoáru. Vzhledem k jeho rozsahu a umístění je zřejmé, že se ve skutečnosti jedná o stejný rezervoár magmatu jako při předchozí erupci.
Nová magma nové složení
Toto magma však pravděpodobně není pozůstatkem oné erupce. Vědci si uvědomili, že uprostřed kaldery se v posledních 3 900 letech formuje nová lávová kopule a chemické analýzy ukázaly, že materiál produkovaný touto a další nedávnou sopečnou činností má jiné složení než ten, který byl vyvržen při poslední obří erupci.
To znamená, že magma, která je nyní přítomná v magmatickém rezervoáru pod lávovou kopulí, je pravděpodobně nově vstřikované magma. To umožňuje vědcům navrhnout obecný model toho, jak se tyto magmatické rezervoáry pod kalderovými sopkami nově doplňují.
Jejich model opětovného vstřikování magmatu je v souladu s existencí velkých mělkých magmatických rezervoárů pod jinými obřími kalderami, jako jsou Yellowstone a Toba. Vědci doufají, že jejich zjištění přispějí k pochopení cyklů zásobování magmatem po obřích erupcích.
Aby vědci dokázali lépe monitorovat klíčové ukazatele budoucích obřích erupcí, je nutné pochopit procesy opětovného vstřikování a na tomto základě zdokonalit metody, které se ve studii ukázaly jako velmi užitečné.
Zdroj: Univerzita v Kóbe; https://www.kobe-u.ac.jp/en/news/article/20260327-67665/ ; DOI10.1038/s43247-026-03347-9;