Caldera de Aira

La caldera de Aira se encuentra en Kyushu, la isla más meridional de Japón. El supervolcán alcanza una altura máxima de 1117 m (3665 pies) . ^{[ 7 ]}  

La colosal erupción de Ito, que formó la caldera de Aira, ocurrió hace aproximadamente 30 000 años. ^{[ 8 ]} Como resultado, se generó tefra e ignimbrita a partir de una gran cantidad de magma que afectó la tierra cercana. La erupción también contribuyó a la formación de la bahía de Kagoshima , de 200 metros de profundidad (660 pies) , que se formó después de que el agua de mar entrara en la zona. ^{[ 4 ]} 

Dentro de la caldera de Aira, en la parte norte e interior de la bahía de Kagoshima , al noreste de la Sakurajima , actualmente activa , se encuentra la subcaldera de Wakamiko, que tiene actividad geotérmica y también se considera que se formó en el momento de la erupción de Ito. ^{[ 9 ]}

La caldera de Aira está rodeada por la importante ciudad de Kagoshima , que cuenta con una población de más de 900 000 habitantes. Los residentes no se preocupan por las erupciones menores, ya que cuentan con medidas de protección. Por ejemplo, los estudiantes deben usar cascos rígidos para protegerse de la caída de escombros. ^{[ 4 ]} Además, se implementó un sistema de prevención de desastres con el mejor sistema de monitoreo volcánico de alta tecnología del mundo. La caldera es monitoreada de cerca por el Centro de Investigación Volcánica Sakurajima, que forma parte de la Universidad de Kioto y el Instituto de Investigación para la Prevención de Desastres. ^{[ 7 ]} Esto garantiza la seguridad de los residentes y permite una coexistencia pacífica entre la población de Kagoshima y la caldera activa.

La caldera de Aira tiene una forma casi rectangular relacionada con fallas locales y se creó en una serie de grandes oleadas piroclásticas que contribuyeron a la meseta piroclástica de Shirasu-Daichi , con la última datada ahora entre 29.428 y 30.148 años calibrados antes del presente . ^{[ 10 ] [ 2 ] [ 3 ]} La erupción formó una caldera que era de 17 km (11 mi) por 23 km (14 mi ) . La caldera de Aira es uno de una serie de complejos volcánicos en el graben de Kagoshima , ^{[ 11 ]} que se ha postulado que se extiende hacia el norte desde la caldera submarina de Kikai hasta la caldera sur de Ata, la caldera norte de Ata (ver Caldera de Ata ), la caldera de Aira asociada con la bahía de Kagoshima , y ​​a través del pasado hasta el Grupo Volcánico Kirishima . ^{[ 12 ]} El grupo de estratovolcanes del Monte Kirishima tiene a Shinmoedake como su miembro más famoso y activo. Esta alineación se observó por primera vez en la década de 1940. ^{[ 13 ]} Los procesos tectónicos son bastante complejos en esta región, donde la Placa de Okinawa está colisionando con la Placa de Amur y la Placa del Pacífico está subduciendo bajo ambas.    

La formación de la caldera de Aira comenzó con una erupción pliniana de pumita de Osumi ^{[ 3 ]} desde una chimenea cerca de donde ahora está Sakurajima ^{[ 11 ]} y fue seguida rápidamente por un flujo piroclástico oxidado de Tsumaya . ^{[ 14 ]} Es probable que las erupciones subsiguientes en esta serie ocurrieran en chimeneas en lo que se ha denominado la caldera de Wakamiko al noroeste. ^{[ 11 ]} Fragmentos de roca del basamento y materiales pumíticos de una explosión masiva formaron el flujo piroclástico de Ito, que depositó más de 800 km³ ⁽ 190 mi³ ) de ignimbrita de Ito (conocida localmente como "Shirasu") y ³⁰⁰ km³ ( 72 mi³ ) de tefra de Aira-Tn en volumen. ^{[ 15 ]} Dentro de las limitaciones de que gran parte de la caldera está bajo el mar, la razón de la gran área de ventilación es porque la caldera erupcionó mucho más de las estimaciones anteriores de 140 km³ (34 ^mi³ ) de magma en un corto período de tiempo. ^{[ 14 ]} La caldera es conocida por sus anomalías gravitacionales, que están asociadas con una forma de embudo en los estratos.         

La estructura de la caldera parecía única en los primeros estudios, ya que era diferente de la caldera típica de Valles de la época , cuyas características definitorias incluyen una fractura anular de tipo Valles que actúa como canal para flujos piroclásticos de gran escala. ^{[ 14 ]} Estos flujos piroclásticos difusos y no direccionales, que invaden el paisaje local, también se han descrito en Nueva Zelanda , por ejemplo, en la erupción de Hatepe . ^{[ 16 ]}

En el lecho marino de la bahía de Kagoshima existen minerales raros con respiraderos hidrotermales , incluidas chimeneas volcánicas. Los minerales incluyen estibina , rejalgar , oropimente y pirita , y hay concentraciones de mercurio , antimonio y arsénico . ^{[ 17 ]} Algunas de las chimeneas de ventilación de fluidos hidrotermales tienen una mineralogía única, de querolita y talco hidratado con cantidades menores de dolomita y magnesita , sílice amorfa y estibina. ^{[ 9 ]} Existen filtraciones de petróleo . ^{[ 17 ]}

La caldera de Aira es una de las calderas más activas y peligrosas del mundo. Está conectada por la estructura de colapso del graben de Kagoshima con los volcanes Kirishima, un grupo de volcanes activos más allá del extremo norte de la caldera de Aira. Uno de estos volcanes, Shinmoedake, ha producido dos fuertes erupciones magmato-freáticas, separadas por casi 300 años. La actividad freática menor en Shinmoedake que comenzó en agosto de 2008 no se asoció inicialmente con un patrón de deformación del terreno. A partir de diciembre de 2009, la inflación activa antes del brote se hizo detectable consistente con, a su debido tiempo, la acumulación de aproximadamente ^19,24 × 10⁶ m³ ( 6,8 × 10⁸ pies cúbicos ^{) de} magma. Luego ocurrió una serie de eventos subplinianos del 19 al 31 de enero de 2011. ^{[ 19 ]} La primera fase (clímax de la erupción) estuvo acompañada por una fuerte deflación coeruptiva.   

La caldera de Aira puede responder a pequeñas erupciones provenientes de un reservorio común. Sin embargo, no todos los sistemas volcánicos están conectados permanentemente, ya que las vías de magma se abren y se cierran. La conexión entre Aira y Kirishima representa el ejemplo más claro de interconexión volcánica revelada por el monitoreo geodésico. La inflación de un volcán puede aumentar la probabilidad de erupción de un volcán vecino. La subducción de la placa del Mar de Filipinas bajo la placa Euroasiática es la razón del vulcanismo activo. ^{[ 19 ]}

El almacenamiento de magma de la caldera de Aira y Kirishima está conectado mediante conexiones subterráneas que se extienden horizontalmente a lo largo de decenas de kilómetros, lo cual se explica por la presencia de puntos calientes. ^{[ 19 ]} Sin embargo, los sistemas volcánicos no siempre están conectados, ya que las vías de magma se abren y se cierran. Por ejemplo, la conexión vertical de Shinmoedake permaneció cerrada durante aproximadamente 300 años hasta su reactivación.

Los cambios de volumen en los sistemas de Aira y Kirishima sugieren que tuvieron diferentes períodos de inflación y deflación. Entre 2009 y 2013, hubo evidencia de inflación en el sistema de Aira. Sin embargo, después de la erupción de Kirishima en 2011, el sistema de Aira experimentó una deflación. Esta fue la única deflación de la caldera de Aira entre 2009 y 2013. ^{[ 19 ]}