พบว่าภูเขาไฟคิไก ซึ่งเป็นภูเขาไฟขนาดใหญ่ กำลัง "เติมพลัง" แมกมาหลังจากเกิดการปะทุครั้งใหญ่

แอ่งภูเขาไฟคิไกส่วนใหญ่อยู่ใต้น้ำ ทางตอนใต้ของเกาะคิวชู ประเทศญี่ปุ่น

เมื่อประมาณ 7,300 ปีที่แล้ว ระบบนี้ได้ก่อให้เกิดการระเบิดของภูเขาไฟคิกาอิ-อากาโฮยะ ซึ่งถือเป็นการระเบิดของภูเขาไฟครั้งใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบันทึกไว้ในยุคโฮโลซีน ซึ่งเป็นยุคทางธรณีวิทยาปัจจุบันที่เริ่มต้นเมื่อประมาณ 11,700 ปีที่แล้ว

การปะทุครั้งนี้ปล่อยวัสดุภูเขาไฟออกมาประมาณ 133-183 ลูกบาศก์กิโลเมตร (เทียบเท่ากับปริมาตรของหินแข็ง) ปกคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ด้วยเถ้าถ่านและธารน้ำร้อน หลังจากที่แมกมาปริมาณมหาศาลนี้ไหลออกมา พื้นที่ด้านบนก็ทรุดตัวลง ก่อให้เกิดแอ่งกว้างแทนที่จะเป็นภูเขารูปทรงกรวยตามปกติ

ในการศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร Communications Earth & Environment ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโกเบและสำนักงาน วิทยาศาสตร์ ทางทะเลและโลกแห่งประเทศญี่ปุ่นได้สร้างโครงสร้างใต้ภูเขาไฟคิไกขึ้นใหม่โดยใช้คลื่นแผ่นดินไหว

พวกเขาใช้ระบบปืนลมที่สร้างคลื่นเสียง ร่วมกับเครื่องวัดแผ่นดินไหว 39 เครื่องที่ติดตั้งอยู่บนพื้นทะเล

คลื่นที่แผ่ขยายผ่านชั้นหินจะเปลี่ยนความเร็วและทิศทางไปตามอุณหภูมิ องค์ประกอบ และปริมาณของวัสดุหลอมเหลว ซึ่งช่วยให้ทีมวิจัยระบุแหล่งกักเก็บแมกมาขนาดใหญ่ที่ระดับความลึกประมาณ 2.5-6 กิโลเมตรใต้พื้นทะเลได้

จากข้อมูลของนักธรณีฟิสิกส์ โนบุคาซุ เซอามะ ขนาดและที่ตั้งของพื้นที่นี้บ่งชี้ว่านี่คือระบบที่ส่งแมกมามาสู่ภูเขาไฟที่ปะทุครั้งใหญ่เมื่อ 7,300 ปีก่อน

อย่างไรก็ตาม แมกมาที่อยู่ใต้ภูเขาไฟคิกาอิไม่น่าจะเป็นเศษซากจากภัยพิบัติโบราณ

ผลการวิเคราะห์ทางเคมีเผยให้เห็นว่า วัสดุที่ประกอบเป็นโดมลาวาซึ่งก่อตัวขึ้นตรงกลางแอ่งในช่วง 3,900 ปีที่ผ่านมา มีองค์ประกอบที่แตกต่างจากแมกมาของการปะทุของภูเขาไฟคิกาอิ-อากาโฮยะ

นี่แสดงให้เห็นว่าแมกมาใหม่ได้ถูกนำขึ้นมาจากส่วนลึกของโลกเข้าสู่แหล่งกักเก็บ ลาวาโดมในขณะนี้มีปริมาตรมากกว่า 32 ลูกบาศก์กิโลเมตร ซึ่งหมายความว่าอย่างน้อยก็มีวัสดุหลอมเหลวในปริมาณที่เท่ากันไหลเข้าสู่ระบบหลังจากเกิดการปะทุครั้งใหญ่

อัตราการเติมน้ำใต้ดินโดยเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 8.2 ลูกบาศก์กิโลเมตรต่อ 1,000 ปี แม้ว่ากระบวนการนี้อาจเกิดขึ้นเป็นช่วงๆ ก็ตาม

แหล่งกักเก็บใต้ภูเขาไฟคิไกนั้นไม่ใช่ "ทะเลสาบลาวา" ที่เป็นของเหลวทั้งหมด ทีมวิจัยประเมินว่าวัสดุหลอมเหลวมีอยู่เพียงประมาณ 3-6% เท่านั้น โดยกระจายอยู่ภายในมวลหินร้อนและผลึกใต้ดิน

รูปแบบการเติมแมกมาที่ภูเขาไฟคิไกมีความคล้ายคลึงกับแอ่งภูเขาไฟขนาดใหญ่อื่นๆ เช่น เยลโลว์สโตนในสหรัฐอเมริกา และโตบาใน อินโดนีเซีย

การค้นพบนี้อาจช่วยให้ นักวิทยาศาสตร์ เข้าใจได้ดีขึ้นว่าระบบภูเขาไฟขนาดใหญ่สะสมแมกมาได้อย่างไรในช่วงหลายพันปี และระบุตัวบ่งชี้สำคัญก่อนการระเบิดครั้งใหญ่ได้

นักวิทยาศาสตร์เน้นย้ำว่า การที่ภูเขาไฟคิไกได้รับแมกมาใหม่ไม่ได้หมายความว่าญี่ปุ่นกำลังจะเผชิญกับภัยพิบัติทางภูเขาไฟเสมอไป กระบวนการสร้างแหล่งกักเก็บแมกมาขนาดใหญ่เพียงพออาจใช้เวลาหลายพันปี หรือแม้กระทั่งหลายหมื่นปี

คุณค่าที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของการวิจัยนี้อยู่ที่ความสามารถในการช่วยให้ผู้คนสามารถเฝ้าติดตามระบบที่ครั้งหนึ่งเคยทำให้เกิดเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาที่รุนแรงที่สุดครั้งหนึ่งในยุคปัจจุบันได้อย่างละเอียดมากขึ้น