Japans riesiger Caldera-Vulkan füllt sich 7.300 Jahre später wieder. Wie kommt es dazu?

Manche Vulkane brechen mit solcher Gewalt aus, dass sie mehr Magma ausstoßen, als den gesamten Central Park bis zu einer Tiefe von 12 Kilometern füllen könnte, sodass nur ein weitläufiger und relativ flacher Krater zurückbleibt, der als Caldera bezeichnet wird. Beispiele für solche Supervulkane sind die Yellowstone-Caldera, die Toba-Caldera und die größtenteils unter Wasser liegende Kikai-Caldera in Japan, deren letzter Ausbruch vor 7.300 Jahren stattfand und der größte Ausbruch der aktuellen geologischen Epoche, des Holozäns, war.

Wir wissen, dass diese Vulkane erneut ausbrechen können, aber wir wissen nur sehr wenig über die Vorgänge, die einem Ausbruch vorausgehen, und sind daher nicht in der Lage, Vorhersagen zu treffen. „Wir müssen verstehen, wie sich solch große Magmamengen ansammeln, um zu begreifen, wie es zu riesigen Caldera-Eruptionen kommt,“, sagt der Geophysiker Seama Nobukazu von der Universität Kobe.

Die Tatsache, dass die Kikai-Caldera größtenteils unter Wasser liegt, ist für die Beantwortung dieser Fragen sogar von Vorteil. Seama erklärt: „Ihre Lage unter Wasser ermöglicht es uns, groß angelegte systematische Untersuchungen durchzuführen.“ Aus diesem Grund arbeitete der Forscher der Universität Kobe mit der Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology zusammen und setzte Arrays von Luftkanonen ein, die künstliche seismische Impulse erzeugen, sowie Seismometer auf dem Meeresboden, die aufzeichnen, wie sich diese Wellen durch die Erdkruste ausbreiten, um deren aktuellen Zustand zu erfassen.

Das Team hat seine Ergebnisse nun in der Fachzeitschrift „Communications Earth & Environment“ veröffentlicht. Sie entdeckten, dass sich direkt unter dem Vulkan, der vor 7.300 Jahren ausbrach, eine Region befindet, die größtenteils aus Magma besteht, und sie bestimmten Größe und Form des Magma-Reservoirs. Seama erklärt: „Aufgrund seiner Ausdehnung und Lage ist klar, dass es sich um dasselbe Magma-Reservoir wie beim vorherigen Ausbruch handelt.“

Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass dieses Magma ein Überbleibsel dieses Ausbruchs ist. Forscher beobachteten, dass sich in den letzten 3.900 Jahren im Zentrum der Caldera ein neuer Lavadom gebildet hat, und chemische Analysen zeigten, dass das Material, das durch diese und andere jüngere vulkanische Aktivitäten entstanden ist, eine andere Zusammensetzung aufweist als das Material, das beim letzten großen Ausbruch ausgestoßen wurde. „Das bedeutet, dass es sich bei dem Magma, das sich derzeit im Reservoir unterhalb des Lavadoms befindet, wahrscheinlich um neu eingedrungenes Magma handelt“, fasst Seama zusammen. Dies ermöglicht es den Forschern, ein allgemeines Modell dafür aufzustellen, wie Magma-Reservoirs unterhalb von Caldera-Vulkanen wieder aufgefüllt werden.

„Dieses Modell der Magma-Rückführung steht im Einklang mit dem Vorhandensein großer, flach liegender Magma-Reservoirs unter anderen riesigen Calderas wie Yellowstone und Toba“, sagt Seama und äußert die Hoffnung, dass die Ergebnisse seines Teams zum Verständnis der Magma-Nachschubzyklen nach riesigen Eruptionen beitragen werden. Er fasst zusammen: „Wir wollen die Methoden, die sich in dieser Studie als so nützlich erwiesen haben, weiterentwickeln, um die Rückführungsprozesse besser zu verstehen. Unser oberstes Ziel ist es, die Überwachung wichtiger Indikatoren für zukünftige riesige Eruptionen zu verbessern.“

Quellenhinweis:

Nagaya, A., Seama, N., Fujie, G. et al. Melt re-injection into large magma reservoir after giant caldera eruption at Kikai Caldera Volcano. Commun Earth Environ 7, 237 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03347-9