Reinyección de fundido en un gran reservorio magmático tras la erupción colosal de la caldera del volcán Kikai

Por qué importa una cámara magmática oculta

Muy por debajo de las olas al sur de Japón, la caldera de Kikai esconde las cicatrices de una de las erupciones más potentes de la Tierra en los últimos 10 000 años. Comprender qué ocurrió con el magma que quedó y si se está reponiendo es importante para la evaluación a largo plazo de los riesgos volcánicos. Este estudio examina la corteza bajo Kikai mediante ondas acústicas, revelando una gran bolsa de roca parcialmente fundida que parece estar recargándose tras la antigua explosión.

Una erupción gigantesca en el pasado reciente de la Tierra

Hace unos 7 300 años, la erupción Kikai‑Akahoya expulsó aproximadamente 160 kilómetros cúbicos de magma desde un volcán submarino, colapsando el lecho marino y formando una amplia caldera. Este tipo de eventos de “caldera gigante” son mucho mayores que las erupciones típicas que construyen conos y pueden alterar climas y paisajes regionales. Estudios geológicos y petrológicos han mostrado que, tras esta catástrofe, nueva actividad volcánica construyó un masivo domo de lava en el centro de la caldera unos pocos miles de años después, lo que sugiere que magma fresco regresó al sistema. Pero la estructura, el tamaño y el estado actual del cuerpo magmático que alimenta Kikai seguían siendo inciertos.

Escuchando el suelo con sismómetros submarinos

Para cartografiar la corteza bajo Kikai, los investigadores desplegaron 39 sismómetros de fondo marino a lo largo de una línea de 175 kilómetros que atravesaba la caldera. Emitieron pulsos acústicos controlados desde un barco y registraron cómo viajaban las ondas sísmicas resultantes a través de la corteza. Dado que estas ondas se desplazan más despacio por rocas más calientes o más fundidas, el equipo pudo reconstruir un mapa bidimensional de velocidades de onda con la profundidad. Al comparar la estructura de Kikai con regiones vecinas, identificaron cuatro zonas corticales distintas; la situada bajo la caldera destacaba por ser inusualmente lenta entre aproximadamente 2 y 12 kilómetros por debajo del fondo marino.

Encontrando un reservorio cálido y parcialmente fundido

Al restar un modelo cortical de fondo de sus mediciones, el equipo aisló una pronunciada “anomalía de baja velocidad” justo bajo la caldera. La región donde las velocidades de onda se reducían en más del 15 por ciento forma un cuerpo amplio con forma trapezoidal entre unos 2,5 y 6 kilómetros de profundidad. Usando relaciones de laboratorio entre temperatura de la roca, contenido de fundido y velocidad sísmica, los autores convirtieron esta ralentización en estimaciones de temperatura y fracción de fundido. Dedujeron que este cuerpo es un gran reservorio magmático con un contenido de fundido de aproximadamente 3–6 por ciento, y muy probablemente no superior a unos 10 por ciento, lo que corresponde a un volumen total de alrededor de 220 kilómetros cúbicos, al menos tan ancho como la propia caldera interior.

Pruebas de que el magma regresó tras el colapso

¿Cómo se relaciona este reservorio recién imagenado con la erupción antigua? Estudios petrológicos de cristales tanto de los depósitos de la erupción gigantesca como del domo de lava central más joven indican que el magma estuvo almacenado a profundidades similares y poco profundas —entre aproximadamente 2 y 7 kilómetros— tanto antes de la erupción como durante la actividad posterior. La nueva imagen sísmica sitúa el reservorio actual en esas mismas profundidades, justo bajo la caldera. La química de las rocas sugiere además que el domo de lava fue alimentado por un magma distinto del de la erupción original. Conjuntando estas pistas, los autores proponen un modelo de “reinyección de fundido”: tras el estallido que formó la caldera y vació gran parte del reservorio original desencadenando el colapso, nuevo magma procedente de niveles más profundos rellenó gradualmente el mismo espacio, a una tasa media de al menos unos 8 kilómetros cúbicos por mil años, construyendo finalmente el domo central.

Un patrón compartido por otros supervolcanes

La idea de que los sistemas de calderas gigantes rellenan sus reservorios someros durante miles de años no es exclusiva de Kikai. Se han imagenado cuerpos magmáticos someros similares bajo Yellowstone en Estados Unidos, Toba en Indonesia y Santorini en Grecia, a profundidades comparables a las inferidas para sus erupciones pasadas. Esta convergencia sugiere que la reinyección de fundido en reservorios someros y longevos puede ser una etapa común en el ciclo vital de grandes volcanes de caldera. Por tanto, seguir la evolución de las velocidades de ondas sísmicas en tales regiones puede ofrecer pistas valiosas sobre cuánto fundido está presente, cómo se distribuye y cómo estos sistemas podrían estarse preparando —en escalas de tiempo geológicas— para futuras erupciones de gran magnitud.

Qué significa esto para convivir con volcanes

Para los no especialistas, el mensaje clave es que una erupción gigantesca no cierra permanentemente un volcán. En Kikai, la corteza bajo la caldera alberga ahora un gran reservorio sólo parcialmente fundido que se ha ido reponiendo lentamente desde la última gran explosión. Aunque la presencia de este fundido no implica una catástrofe inminente, muestra que el sistema volcánico sigue activo y en evolución. Un monitoreo sísmico continuado y una mejor imagen de estos reservorios pueden ayudar a los científicos a comprender mejor cómo se preparan en la corteza profunda las erupciones más poderosas de la Tierra y cómo pueden cambiar sus riesgos a lo largo de miles de años.

Cita: 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

Palabras clave: volcán de caldera, reservorio magmático, imagen sísmica, supererupción, peligros volcánicos