과거 분화 잔여물 아닌 신규 유입…대규모 분화 가능성

지난 1만 년 사이 가장 강력한 분화를 일으켰던 일본의 해저 화산이 다시 활성화될 조짐을 보이고 있다.

지난달 27일 일본 고베대 연구팀이 국제 학술지 '커뮤니케이션스 지구와 환경'(Communications Earth＆Environment) 에 게재한 논문에 따르면 일본 가고시마현 류큐 열도 이오섬 인근 키카이 칼데라 아래에서 대규모 마그마가 다시 축적되고 있는 것으로 나타났다.

기사 본문과는 무관한 사진. 유토이미지

키카이 칼데라는 미국의 옐로스톤, 인도네시아 토바와 함께 초대형 화산으로 꼽히며, 7300년 전 현재 지질 시대인 홀로세에서 가장 큰 화산 분화를 일으켰다.

연구진은 지진파 탐사 기법을 활용해 칼데라 하부 구조를 분석한 결과, 약 7300년 전 초대형 분화를 일으킨 것과 동일한 마그마 저장소가 현재까지도 유지되고 있음을 확인했다. 노부카즈 세아마 고베대 지구물리학자는 "그 규모와 위치를 고려할 때, 이것이 이전 분화 때의 동일한 마그마 저장소라는 것이 분명하다"고 밝혔다.

특히 현재 저장소에 존재하는 마그마는 과거 분화의 잔여물이 아니라, 이후 새롭게 주입된 것으로 분석됐다. 실제로 칼데라 중심부에서는 지난 3900년 동안 용암 돔이 형성돼 왔으며, 이 물질의 화학 조성 역시 과거 분출물과 다른 것으로 나타났다.

이번 연구는 일본 해양지구과학기술청(JAMSTEC)과의 공동 조사로 진행됐다. 연구진은 약 175㎞ 구간의 해저 지진계를 설치하고 인공 지진파(에어건)를 이용해 마그마 저장소의 위치와 규모를 정밀하게 파악했다.

그 결과 칼데라 바로 아래 얕은 지점에 상당한 양의 마그마가 다시 채워지고 있는 것으로 나타났으며, 이는 향후 대규모 분화로 이어질 수 있는 잠재적 조건이 형성되고 있음을 시사한다. 이에 대해 연구진은 "이러한 마그마 재충전 양상이 미국 옐로스톤, 인도네시아 토바 등 다른 초거대 칼데라에서도 관찰되는 패턴과 유사하다"고 설명했다.

다만 실제 분화 시점이나 규모를 예측하기는 여전히 어렵다. 연구진은 향후 지진파 속도 변화 등 지구물리학적 신호를 지속적으로 관측하는 것이 대규모 분화 가능성을 판단하는 핵심 지표가 될 것이라고 강조했다.

<뉴시스>