Wetenschappers hebben voor het eerst bevestigd dat radicale veranderingen van een vulkaan in het zuiden van Japan het directe resultaat waren van een uitbarstende vulkaan 22 kilometer (13,7 mijl) verderop. De waarnemingen van de twee vulkanen - Aira caldera en Kirishima - laten zien dat de twee in de maanden voorafgaand aan de uitbarsting van Kirishima in 2011 verbonden waren via een gemeenschappelijke ondergrondse magmabron.

De Japanse steden Kirishima en Kagoshima liggen direct aan de grens van de Aira-caldera, een van de meest actieve gevaarlijk, en nauwlettend gevolgde vulkanen in het zuiden van Japan. Het identificeren van hoe vulkanen op elkaar inwerken, is van cruciaal belang om te bepalen of en hoe een uitbarsting de activiteit van een verre vulkaan kan beïnvloeden of de dreiging van een nieuwe sterke explosieve gebeurtenis kan vergroten.

Het onderzoeksteam van de Rosenstiel School of Marine and Atmospheric Science van de University of Miami (UM) en de Florida International University analyseerden vervormingsgegevens van 32 permanente GPS-stations in de regio om het bestaan ​​van een gemeenschappelijk magmareservoir te identificeren dat de twee vulkanen met elkaar verbond.

In de aanloop naar de uitbarsting van Kirishima, die in de dichtbevolkte regio Kagoshima ligt, de Aira-caldera stopte met opblazen, die experts als een teken beschouwden dat de vulkaan in rust was. De resultaten van deze nieuwe studie, echter, gaf aan dat het tegenovergestelde gebeurde - de magmakamer in Aira begon tijdelijk leeg te lopen terwijl Kirishima uitbarstte en hervatte kort nadat de activiteit in Kirishima was gestopt.

"We hebben een radicale verandering waargenomen in het gedrag van Aira voor en na de uitbarsting van zijn buurman Kirishima, " zei Elodie Brothelande, een postdoctoraal onderzoeker aan de UM Rosenstiel School en hoofdauteur van de studie. "De enige manier om deze interactie te verklaren, is het bestaan ​​van een verbinding tussen de twee sanitaire systemen van de vulkanen op diepte."

Voorafgaand aan deze nieuwe studie, wetenschappers hadden geologische gegevens van vulkanen die tegelijkertijd uitbarsten of instorten, maar dit is het eerste voorbeeld van een ondubbelzinnig verband tussen vulkanen waardoor wetenschappers de onderliggende mechanismen konden bestuderen. De bevindingen bevestigen dat vulkanen zonder duidelijke verbinding aan de oppervlakte deel kunnen uitmaken van een gigantisch magmatisch systeem op diepte.

"In welke mate magmatische systemen zijn verbonden, is een belangrijke vraag in termen van de gevaren, " zei Falk Amelung, hoogleraar geofysica aan de UM Rosenstiel School en co-auteur van de studie. "Is er veel magma ondergronds en kan een uitbarsting een andere vulkaan veroorzaken? Tot nu toe was er weinig of geen bewijs van duidelijke verbindingen."

"Uitbarstingsvoorspelling is cruciaal, vooral in dichtbevolkte vulkanische gebieden, zei Brothelande. Nu, we weten dat een gedragsverandering het directe gevolg kan zijn van de activiteit van buurland Kirishima."

De bevindingen illustreren ook dat grote vulkanische systemen zoals Aira caldera kunnen reageren op kleinere uitbarstingen bij nabijgelegen vulkanen als ze worden gevoed vanuit een gemeenschappelijk diep reservoir, maar niet altijd, omdat magmapaden periodiek openen en sluiten.

"Nutsvoorzieningen, we moeten kijken of dit verband specifiek is voor deze vulkanen in het zuidoosten van Japan of wijdverspreid is en over de hele wereld voorkomt, ' zei Amelung.

De studie, getiteld "Geodetisch bewijs voor interconnectiviteit tussen Aira en Kirishima magmatische systemen, Japan, " werd op 28 juni gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten .