Der Ausbruch des Kikai-Vulkans vor 7300 Jahren war der größte bekannte Vulkanausbruch seit der letzten Eiszeit. Die Eruption spuckte rund 450 Kubikkilometer vulkanisches Material aus und hinterließ einen rund 19 Kilometer großen Kraterkessel, der bis zu 120 Meter unter der Meeresoberfläche liegt. Ein Team um Akihiro Nagaya von der Universität Kobe hat diesen Supervulkan nun untersucht, um herauszufinden, was sich in seiner Magmakammer tut. Es konnte dabei bestätigen, dass sich in 2,5 bis 6 Kilometern Tiefe ein großes Reservoir an Gesteinsschmelze gebildet hat und sich weiter aufbaut.

Als Vorteil erwies sich bei der Studie, dass die Caldera unter Wasser liegt. Dadurch konnten die Forscher in großem Maßstab sogenannte Airgun-Arrays einsetzen; diese erzeugen kontrollierte seismische Impulse, die durch die Erdkruste wandern und sich mit Seismometern am Meeresboden messen lassen. Aus den Messdaten kann abgeleitet werden, wie dicht das Material im Untergrund ist und ob es in festem oder geschmolzenem Zustand vorliegt.

Anhand der Ausdehnung und Lage der Magmakammer war klar, dass es sich um das gleiche System handeln musste, das bereits die letzte Eruption ausgelöst hatte. Unklar war jedoch lange, ob das Magma darin noch ein Überrest von damals war, der nicht ausgeworfen wurde, oder ob es sich um frische Gesteinsschmelze handelt, die neu in das Reservoir einströmt. Untersuchungen hatten dann gezeigt, dass sich während der letzten 3900 Jahre ein neuer Magmadom im zentralen Bereich der Caldera aufgewölbt hat. Chemische Analysen von vulkanischem Material aus diesem Bereich und anderen Teilen des Kikai bestätigten, dass es sich anders zusammensetzt als die Auswurfmasse beim Ausbruch vor 7300 Jahren.

Das System unter dem Kikai ist also aktiv und füllt sich seit ein paar Jahrtausenden neu; der Schmelzanteil liegt bei drei bis maximal zehn Prozent. Die Ergebnisse sind jedoch nicht nur für Japan relevant. Sie liefern Hinweise darauf, wie sich große Magmareservoirs generell entwickeln, etwa unter den Calderen des Yellowstone-Supervulkans in den USA oder dem Toba auf der indonesischen Insel Sumatra. Auch dort liegen große Magmakörper in relativ geringer Tiefe. Im Yellowstone-System wird der Schmelzanteil je nach Zone auf etwa 16 bis 20 Prozent geschätzt. Die Studie von Nagaya und Co unterstützt die These, dass sich solche Systeme nach großen Eruptionen schrittweise wieder auffüllen. Unklar bleibt damit aber weiterhin, wann der nächste Ausbruch drohen könnte: Für exakte Vorhersagen explodieren Supervulkane schlicht zu selten.