Siden Kobe Ocean Bottom Exploration Center (KOBEC) blev etableret i 2015, har centret gennemført tre undersøgelsesrejser til Kikai-calderaen, syd for Japans hovedøer. Baseret på disse rejser har forskere bekræftet, at en kæmpe lavakuppel blev skabt efter det caldera-dannende superudbrud for 7300 år siden. Kuppelen er i verdens største klasse af post-caldera-vulkan med et volumen på over 32 kubikkilometer. Sammensætningen af denne lavakuppel er forskellig fra den magma, der fik den gigantiske caldera til at bryde ud - den viser de samme kemiske egenskaber som den nuværende post-caldera-vulkan på den nærliggende Satsuma Iwo-jima-ø. Det er muligt, at der i øjeblikket eksisterer en gigantisk magma-opbygning under Kikai-calderaen.
Disse resultater blev offentliggjort i onlineudgaven af Scientific Reports den 9. februar.
Der er ca. 1 % chance for, at et kæmpe caldera-dannende udbrud finder sted i den japanske øgruppe i løbet af de næste 100 år. Et udbrud som dette ville se over 40 kubikkilometer magma frigivet i et udbrud, hvilket ville forårsage enorm skade. Mekanismen bag dette, og hvordan man forudsiger denne begivenhed, er presserende spørgsmål.
Forsker udstyret træningsskib Fukae Maru, en del af Kobe University Graduate School of Maritime Sciences, med det nyeste observationsudstyr til at overskue Kikai-calderaen. De valgte denne vulkan af to hovedårsager. For det første er det for landbaserede vulkaner svært at udføre store observationer ved hjælp af kunstige jordskælv på grund af befolkningstætheden, og det er også vanskeligt at opdage gigantiske magma-opbygninger med præcis visualisering, fordi de ofte er på relativt lave dybder (ca. 10 km.). For det andet forårsagede Kikai-calderaen det seneste gigantiske caldera-dannende udbrud i den japanske øgruppe (7300 år siden), og der er stor mulighed for, at der kan eksistere en stor ophobning af magma inde i den.
Under de tre undersøgelsesrejser udførte KOBEC detaljerede geologiske undersøiske undersøgelser, seismisk refleksion, observationer fra undervandsrobotter, prøver og analyser af sten og observationer ved hjælp af undervandsseismografer og elektromagnetometre.
I deres kommende rejse i marts 2018 planlægger forskere at bruge seismisk refleksion og undervandsrobotter til at afklare dannelsesprocessen af den dobbelte caldera, som blev afsløret i tidligere undersøgelser, og den mekanisme, der forårsager et gigantisk calderaudbrud.
De vil også bruge seismiske og elektromagnetiske metoder til at bestemme eksistensen af en gigantisk magma-opbygning, og i samarbejde med Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology vil de udføre en storstilet underjordisk undersøgelse i et forsøg på at fange højopløsningsvisualiseringer af magmasystemet i jordskorpen (i en dybde på ca. 30 km). Baseret på resultaterne fra disse undersøgelser planlægger teamet at fortsætte med at overvåge og sigter mod at være banebrydende for en metode til at forudsige kæmpe caldera-dannende udbrud.
Danning af metalliske malmaflejringer forventes at ledsage den hydrotermiske undervandsaktivitet, så holdet planlægger også at evaluere disse undersøiske ressourcer.
Vilkår
1. Caldera: en lavning i landet dannet, da en vulkan går i udbrud
2. Kæmpe-caldera-dannende udbrud: et udbrud, der frigiver en stor mængde magma (>40km3) og danner en storskala-caldera. Denne form for udbrud har fundet sted ti gange på den japanske øgruppe i de sidste 120.000 år. Kæmpe calderavulkaner er koncentreret i Kyushu og Hokkaido.
3. Seismisk reflektionsundersøgelse: Forårsager et kunstigt jordskælv med luftkanoner eller lignende, modtagelse af de seismiske bølger, der er reflekteret eller brudt under jorden, og estimering af den underjordiske struktur.
