Zevenduizend jaar lijkt misschien lang genoeg om een catastrofe te archiveren. In de geologie zijn ze echter niet meer dan een lange adem. Onder de Zuid-Japanse Zee laat de Kikai-caldera iets zien waar onderzoekers al een tijdje op wachten om deze duidelijkheid te kunnen waarnemen: het magmasysteem dat verband houdt met een van de grootste uitbarstingen van het Holoceen, laadt zich op. En deze keer is het interessante punt niet de pakkende titel. Het gaat om de kwaliteit van de data.
Het nieuwe onderzoek, gepubliceerd op Communicatie Aarde & Milieu door een team onder leiding van Kobe University, beschrijft een groot magmareservoir dat nog steeds actief is onder de onderwatercaldera van Kikai, met signalen die consistent zijn met een herinjectie van vers magma in hetzelfde systeem dat de gigantische uitbarsting ongeveer 7.300 jaar geleden aanwakkerde.
Kikai ligt ten zuiden van het eiland Kyushu en is een grotendeels onder water gelegen caldera. Deze toestand, die op papier alles lijkt te compliceren, bood de onderzoekers in plaats daarvan een belangrijk operationeel voordeel: werken op grote schaal in een gebied dat minder wordt verstoord door infrastructuur en nederzettingen. Om de diepe architectuur van het vulkanische systeem te reconstrueren, gebruikte het team een seismische refractiecampagne op zee, waarbij gecontroleerde golven werden gegenereerd en vastgelegd met instrumenten die op de oceaanbodem waren geplaatst.
Die metingen onthulden een anomalie bij lage snelheid direct onder de caldera. In eenvoudige woorden: een gebied waar seismische golven vertragen omdat het materiaal op diepte gedeeltelijk gesmolten is. Volgens het onderzoek ligt dit grote magmareservoir op een diepte tussen de 2,5 en 6 kilometer en strekt het zich minstens even breed uit als de breedte van de binnenste caldera.
Het volgende stukje data helpt misschien wel het meest om orde te scheppen. Dit reservoir zou niet gelijkmatig gevuld zijn met vloeibaar magma: de geschatte smeltfractie is relatief laag, ongeveer 3-6%, met een verondersteld maximumplafond van bijna 10%. Het betekent dat het systeem actief is, ja, maar niet in de filmische zin van het woord. Het is eerder een enorme, langzame, evoluerende magmatische structuur die materiaal en warmte accumuleert gedurende de geologische tijd.
De lavakoepel in het midden van de caldera
In het centrum van de Kikai-caldera werd na de grote prehistorische uitbarsting een lavakoepel gevormd. Uit de reeds beschikbare geochemische onderzoeken is gebleken dat deze structuur, die de afgelopen millennia is gegroeid, een andere samenstelling heeft dan het magma dat tijdens de gebeurtenis 7.300 jaar geleden werd uitgestoten. En dit is precies waar de nieuwe resultaten aan kracht winnen: de chemie- en seismische gegevens wijzen in dezelfde richting. Het magma dat vandaag de dag onder de koepel aanwezig is, lijkt geen afgekoeld residu te zijn van de oude uitbarsting, maar het product van een nieuwe voeding van onderaf.
De studie kwantificeert het fenomeen ook. In de afgelopen 3900 jaar zou minstens 32 kubieke kilometer nieuw magma in het systeem zijn geïnjecteerd, met een geschatte gemiddelde snelheid van meer dan 8,2 kubieke kilometer per duizend jaar. Het zijn cijfers die de discussie van het generieke naar het meetbare verplaatsen. De caldera leeft niet eenvoudigweg nog in abstracte zin: hij ontvangt nieuw materiaal in een volume dat onderzoekers kunnen inschatten.
Dit proces wordt smeltherinjectie genoemd, dat wil zeggen het opnieuw injecteren van gesmolten magma in een groot oppervlaktereservoir. En het is de ware kern van het door Kobe gepubliceerde werk: begrijpen hoe een systeem dat in staat is tot een superuitbarsting zichzelf herbouwt na een ineenstorting, hoe het zichzelf reorganiseert en in welke vormen het kan terugkeren om magma onder de caldera te accumuleren.
De Kikai-supervulkaan verandert de manier waarop we lange vulkanische stiltes lezen
Het deel dat het gemakkelijkst te vervormen is, is ook het deel dat het meest stil moet worden gehouden. Deze studie zegt niet dat Kikai op het punt staat uit te barsten. Het geeft geen onmiddellijk alarm, beschrijft niet een systeem dat op het punt staat te ontploffen en staat geen catastrofale metingen toe. Wat hij zegt is anders, en vanuit wetenschappelijk oogpunt doet het er misschien meer toe: zelfs na een gigantische uitbarsting kan een dergelijke caldera zich langzaam weer vullen, waarbij dezelfde ruimte in de aardkorst wordt gebruikt als een langetermijnreservoir.
Het werk heeft ook een bereik buiten Japan. De auteurs verwijzen expliciet naar vergelijkingen met grote systemen zoals Yellowstone in de Verenigde Staten en Toba in Indonesië, omdat daar ook vergelijkbare magmatische structuren aan het oppervlak zijn verondersteld of waargenomen. Als de dynamiek bij Kikai werkelijk terugkerend gedrag vertegenwoordigt, vallen de lange perioden van schijnbare stilte helemaal niet samen met een stilgelegd systeem. Ze vallen realistischer samen met een langzame fase van opladen, gedeeltelijke afkoeling, herschikking en mogelijke accumulatie.
Een ander nuttig stuk komt uit een JAMSTEC-onderzoek uit 2024 naar onderwaterkernen uit dezelfde caldera. Dat werk gaf ook aan dat het systeem, na een eerdere grote uitbarsting van ongeveer 95.000 jaar geleden, na een paar tienduizenden jaren weer magma was gaan verzamelen, en het vervolgens heel lang op diepte had gehouden vóór de volgende gebeurtenis. Het is een bevestiging dat supervulkanen denken op tijdschalen die niets te maken hebben met de gewone menselijke horizon.
Dit is tenslotte het meest interessante punt dat uit Kikai komt. De Japanse supervulkaan biedt geen einde-van-de-wereld-scène. Hij biedt iets soberder en belangrijkers: een realistisch model van hoe een reus zichzelf in de loop van de tijd hervormt. Onder de zeebodem, weg van de ogen en de ritmes waarmee we het heden lezen, blijft het magma stijgen. Vloer. En ondertussen dwingt het de geofysica om met minder vertrouwen naar stiltes te kijken.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in:
