일본 남부에 위치한 키카이 칼데라가 다시 한 번 활동성을 보일 수 있다는 우려가 커지고 있다. 최근 연구에 따르면, 이 화산은 7300년 전 역사상 가장 큰 규모로 분화한 해저 화산으로, 현재 마그마가 다시 축적되고 있는 것으로 밝혀졌다.

일본 고베대학교 연구진은 국제 학술지 '커뮤니케이션스 지구와 환경'에 게재된 논문에서 키카이 칼데라 하부에서 마그마가 서서히 재충전되고 있다는 사실을 알렸다. 이 연구는 가고시마현 류큐 열도 이오섬 인근 해저에서 진행되었으며, 해저 마그마 저장소의 활동성이 여전히 유지되고 있다는 것이다.

키카이 칼데라는 인터넷에서 간단히 찾아볼 수 있는 고대의 대규모 화산으로, 약 160㎦의 화산 물질을 분출하여 중소 도시 하나를 삼킬만한 거대한 칼데라를 형성했다. 과거의 폭발은 1980년에 있었던 세인트 헬렌스 화산 분화(1㎦ 미만)나 1991년 피나투보 화산(약 10㎦ 규모)과 비교할 때 압도적으로 대규모였다.

연구팀은 일본 해양지구과학기술청(JAMSTEC)과 협력하여 칼데라 아래 175㎞ 구역에 39개의 수중 센서를 설치하고, 음파 탐사를 통해 해저 구조를 분석하였다. 1만2000건 이상의 지진파 데이터를 기반으로 조사한 결과, 과거 초대형 분화 당시 작동했던 마그마 저장소가 여전히 활성 상태로 존재하는 것으로 확인되었다.

특히, 용암 돔을 구성하는 마그마의 화학 조성이 과거와 다르다는 점이 주목받고 있다. 이는 기존 마그마가 아닌 새로운 마그마가 계속 유입되고 있다는 것을 시사하는데, 연구진은 평균적으로 1000년마다 약 8.2㎦ 이상의 마그마가 재축적되고 있다고 추정하고 있다. 현재 마그마 저장소의 총 부피는 약 220㎦에 이를 것으로 분석된다.

해당 연구는 "칼데라 바로 아래의 마그마 저장소에 용융물이 재주입되는 과정이 향후 대규모 칼데라 분포에 이르는 단계로 작용할 수 있다"고 경고하고 있다. 이 같은 패턴은 미국의 옐로스톤이나 인도네시아의 토바 호수에서 관측된 다른 대규모 화산 시스템과 유사한 점이 있다.

하지만, 실제로 초대형 분화로 이어질 가능성과 그 임계 시점을 정확하게 예측하는 것은 현재 기술로는 어렵다는 점도 강조되고 있다. 연구진은 지진파 속도 변화 등 지구물리학적 신호를 장기적으로 관찰해야 향후 분화 가능성을 판단하는 데 중요한 지표가 될 것이라고 밝혔다.