7300년전 대규모 폭발이 일어났던 일본 남부 해저의 '키카이 칼데라' 화산이 다시 폭발할 가능성이 제기됐다.
일본 고베대학교 연구진이 최근 국제학술지 '커뮤니케이션스 지구와 환경'(Communications Earth ＆ Environment)에 게재한 논문에 따르면 일본 가고시마현 남쪽 류큐 열도 인근 해역에 위치한 해저화산 키카이 칼데라 아래에 새로운 마그마가 유입되고 있다는 것을 마그마 분석을 통해 밝혀냈다.
이 지역은 약 7300년 전 '키카이 아카호야 분화'를 일으킨 곳이다. 당시 약 150~160㎦ 규모의 화산 물질이 분출됐을 정도로 화산폭발지수(VEI) 7에 해당하는 초대형 분화가 발생했다. 뜨거운 화산가스와 화산재가 섞인 화쇄류는 바다를 따라 수십㎞ 넘게 확산되면서 일본 남부 일대에 광범위한 피해를 남긴 것으로 알려져 있다.
또 '아카호야 화산재'로 불리는 분출물은 일본 전역은 물론 한반도 일부까지 확산됐으며, 실제로 한국 남부와 제주 지역에서도 그 흔적이 확인된다. 화산재와 황산에어로졸이 성층권까지 유입되면서 단기적인 기온 하락을 유발하는 '화산 겨울' 현상이 나타났을 가능성도 제기된다. 당시 이 규모는 1980년 세인트 헬렌스 화산이나 1991년 필리핀 피나투보 화산 분화와 비교해도 더 큰 수준으로 평가된다.
연구진은 칼데라를 가로지르는 해역에서 지진파 굴절 탐사를 실시해 해저 아래 구조를 분석했다. 해저에 관측 장비를 설치하고 선박에서 음파를 쏘아 보낸 뒤, 그 파동 변화를 분석해 지하구조를 3차원으로 복원하는 방식이다.
분석결과 칼데라 아래 약 2.5~6㎞ 깊이 구간에서 저속 이상대가 확인됐으며, 연구진은 이를 대형 마그마 저장소로 해석했다. 이 저장소는 과거 초대형 분화를 일으킨 위치와 같은 곳일 가능성이 높다.
연구진은 평균적으로 1000년마다 약 8.2㎦ 규모의 마그마가 추가로 유입된 것으로 추정했다. 현재 마그마 저장량은 약 220㎦로, 7300년 전 대분화 당시 분출된 약 160㎦보다 큰 규모로 분석된다. 다만 이는 저장된 전체 부피를 의미하는 것으로 실제 분출 규모와는 차이가 있을 수 있다.
연구진은 칼데라 아래 마그마 유입이 향후 대규모 분화로 이어질 수 있다고 보고, 지진파 속도 변화 등을 통한 장기적인 관측 필요성을 강조했다.
이번 연구는 키카이 칼데라가 과거 분화 이후에도 내부 활동을 이어가고 있음을 보여주며, 초대형 화산이 장기간에 걸쳐 다시 활성화될 수 있다는 점을 시사한다.
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