일본 여행 가도 될까…1만년 만에 해저화산 이상 징후, 마그마 다시 '부글부글'

지난 1만 년 사이 지구에서 가장 큰 규모의 분화를 일으킨 것으로 알려진 일본 남부 해저 화산 '키카이 칼데라'가 다시 활동성을 보일 가능성이 제기됐다.

키카이 칼데라는 약 7300년 전 단 한 차례의 분화로 약 160㎦에 달하는 화산 물질을 분출한 초대형 화산이다. 당시 폭발로 해저에는 중소 도시를 삼킬 정도의 거대한 칼데라가 형성됐다. 1980년 미국 세인트 헬런스 화산 폭발 당시 방출량이 1㎦ 미만, 1991년 필리핀 피나투보 화산도 약 10㎦ 수준이었다는 것을 고려하면 어마어마한 규모다.

당시 칼데라 폭발로 거대한 분화구가 해저에 형성됐다. 이후에도 활동은 이어져 마그마가 칼데라 바닥을 뚫고 올라오면서 세계 최대 규모(32㎦) 용암 돔을 만들었다.

연구진은 일본 해양 지구과학기술청(JAMSTEC)과 함께 칼데라를 가로지르는 약 175㎞ 구간에 수중 센서 39개를 설치하고, 음파 탐사를 통해 해저 지하 구조를 분석했다. 1만2000건 이상의 지진파 데이터를 기반으로 지하 구조를 입체적으로 재구성한 결과, 과거 초대형 분화 당시 작동했던 마그마 저장소가 현재까지도 활성 상태를 유지하고 있었다.

용암 돔에 있는 마그마 물질도 과거 분출된 물질과 달랐다. 연구를 이끈 지구물리학자 노부카즈 세아마는 "용암 돔 아래 마그마 저장소에 있는 마그마는 새로 충전된 마그마일 가능성이 높다는 것"이라고 설명했다.

또 연구진은 평균적으로 1000년마다 약 8.2㎦ 이상의 마그마가 새로 흘러들어 온 것으로 보고 있다. 대규모 분화 이후의 시간을 고려하면 상당한 양의 마그마가 축적돼 왔을 것으로 봤다. 마그마 저장소의 부피가 220㎦나 될 것이라는 추정치도 내놨다.

다만 실제 대규모 분화가 일어나려면 마그마가 얼마나 더 쌓여야 하는지는 현재 기술로 정확히 예측하기 어렵다. 연구진은 지진파 속도 감소율 관측 및 이러한 변화에 대한 정보는 거대한 칼데라 분화의 중요한 지표가 될 수 있다"고 짚으면서 장기적인 관측 체계 구축의 필요성을 강조했다.

한편, 키카이 칼데라 폭발 관련 예측이 나온 건 이번이 처음이 아니다. 지난 2018년에도 일본 고베대학이 이끄는 고베 대양저 탐사 센터(KOBEC) 연구진은 화산이 여전히 활동 중이라고 밝힌 바 있다.

당시 연구진은 만약 이 화산이 해저에서 폭발할 경우 최대 1억 명의 사람들이 목숨을 잃을 가능성이 있다고 예측했다.

해저화산이 폭발하면 규모나 수심에 따라 수 십 ㎞ 떨어진 지역까지 화산재와 연기가 전해지며, 이러한 현상이 대규모 ‘화산 겨울’(화산재와 연기 등이 태양을 가려 기온이 낮아지는 현상)을 유발할 수 있다는 예측도 나왔다.

또 이때 발생하는 대규모 쓰나미가 일본 남부뿐만 아니라 대만과 중국 등지를 강타할 수도 있다고 연구진은 내다봤다.

연구를 이끈 요시유키 타츠미 KOBEC 소장은 마이니치신문과 한 인터뷰에서 “이 화산이 100년 이내에 폭발할 가능성은 1% 정도”라면서 “다만 화산의 활동을 예측하고 미리 대비하기 위한 연구를 지속하고 있다”고 전했다. 그러면서 “이번 연구결과와 더불어 거대한 규모의 칼데라 활동을 미리 예측할 수 있도록 꾸준히 모니터링 할 계획”이라고 덧붙였다.