Undersøgelse finder dyb underjordisk forbindelse mellem to japanske vulkaner

Forskere har for første gang bekræftet, at radikale ændringer af en vulkan i det sydlige Japan var det direkte resultat af en vulkan i udbrud 22 kilometer (13,7 miles) væk. Observationerne fra de to vulkaner - Aira caldera og Kirishima - viser, at de to var forbundet via en fælles underjordisk magmakilde i månederne op til udbruddet i Kirishima i 2011.

De japanske byer Kirishima og Kagoshima ligger direkte på grænsen til Aira-calderaen, en af ​​de mest aktive, farlig, og nøje overvåget vulkaner i det sydlige Japan. At identificere, hvordan vulkaner interagerer, er afgørende for at afgøre, om og hvordan et udbrud kan påvirke aktiviteten af ​​en fjern vulkan eller øge truslen om en ny stærk eksplosiv begivenhed.

Forskerholdet fra University of Miamis (UM) Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science og Florida International University analyserede deformationsdata fra 32 permanente GPS-stationer i regionen for at identificere eksistensen af ​​et fælles magma-reservoir, der forbandt de to vulkaner.

Før udbruddet af Kirishima, som ligger i den tætbefolkede Kagoshima-region, Aira-calderaen holdt op med at puste op, som eksperter tog som tegn på, at vulkanen var i ro. Resultaterne fra denne nye undersøgelse, imidlertid, indikerede, at det modsatte skete - magmakammeret inde i Aira begyndte at tømmes midlertidigt, mens Kirishima var i udbrud og genoptog kort efter, at aktiviteten i Kirishima stoppede.

"Vi observerede en radikal ændring i Airas adfærd før og efter udbruddet af dens nabo Kirishima, " sagde Elodie Brothelande, en postdoktor ved UM Rosenstiel School og hovedforfatter af undersøgelsen. "Den eneste måde at forklare dette samspil på er eksistensen af ​​en forbindelse mellem vulkanernes to VVS -systemer i dybden."

Forud for denne nye undersøgelse, videnskabsmænd havde geologiske registreringer af vulkaner, der brød ud eller kollapsede på samme tid, men dette er det første eksempel på en entydig forbindelse mellem vulkaner, der gjorde det muligt for forskere at studere de underliggende mekanismer. Resultaterne bekræfter, at vulkaner uden tydelig forbindelse på overfladen kan være en del af et kæmpe magmatisk system på dybden.

"I hvilken udstrækning magmatiske systemer er forbundet, er et vigtigt spørgsmål med hensyn til farerne, sagde Falk Amelung, professor i geofysik ved UM Rosenstiel Skolen og medforfatter til undersøgelsen. "Er der meget magma under jorden, og kan et udbrud udløse en anden vulkan? Indtil nu var der lidt eller ingen tegn på forskellige forbindelser."

"Udbrudsprognose er afgørende, især i tætbefolkede vulkanområder, sagde Brothelande. vi ved, at en ændring i adfærd kan være den direkte konsekvens af dens nabo Kirishimas aktivitet."

Resultaterne illustrerer også, at store vulkanske systemer såsom Aira caldera kan reagere på mindre udbrud ved nærliggende vulkaner, hvis de fodres fra et fælles dybt reservoir, men ikke hele tiden, da magmabaner åbner og lukker periodisk.

"Nu, vi er nødt til at se, om denne forbindelse er særlig for disse vulkaner i det sydøstlige Japan eller er udbredt og forekommer over hele verden, " sagde Amelung.

Studiet, med titlen "Geodætisk bevis for sammenkobling mellem Aira og Kirishima magmatiske systemer, Japan, " blev offentliggjort den 28. juni i tidsskriftet Videnskabelige rapporter .