(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 2022년 11월 하와이 마우나로아 화산의 대규모 분화는 두 달 전부터 지하 3~5㎞에서 1~2㎞까지 상승한 마그마에 의해 촉발됐다는 분석이 나왔다. 연구진은 이 연구가 화산 메커니즘에 대한 새로운 통찰력을 준다며 화산 활동 예측의 정확도를 높이는 데 기여할 것이라고 말했다.

2022년 12월 하와이 마우나로아 화산 분화 장면 2022년 12월 8일 하와이 마우나로아 화산에서 발생한 북동쪽 열곡대(rift zone) 3번 균열의 분화 장면 항공 사진. [T. Orr, U.S. Geological Survey 제공. 재판매 및 DB 금지]

미국 지질조사국(USGS) 하와이 지진 관측소 켄드라 린 박사팀은 13일 과학 저널 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에서 마우나로아 화산 분화 전후의 다양한 주변 관측 데이터를 분석한 결과 두 달 전부터 마그마가 지각을 뚫고 상승한 것이 분화를 촉발한 것으로 나타났다고 밝혔다.

화산섬인 하와이를 구성하는 다섯 개의 화산 중 하나인 마우나로아는 지구에서 가장 큰 활화산으로 1843년 이래 34번이나 분화하며 지역 주민에게 큰 피해를 줬다.

이전 마지막 분화는 화산에 현대적 모니터링 네트워크가 설치되기 전인 1984년이었으며, 이후 38년 동안 분화 활동을 멈추었다가 2022년 11월 27일부터 분화가 시작돼 13일 동안 계속됐다.

연구팀은 마우나로아는 이번 분화 이전 수십 년 동안 간헐적으로 불안정한 모습을 보였지만 이런 현상들은 분화로 이어진 직전의 신호들과 구별하기 어려웠다고 지적했다. 기존 분석법으로는 정확한 화산 활동 예측이 사실상 어렵다는 의미다.

38년 만에 분화한 하와이 마우나로아 화산 [USGS/AP 연합뉴스. 재판매 및 DB 금지]

이들은 이 연구에서 2022년 분출된 용암의 구성과 형성 분석, 분출 가스 기둥 측정, 지진 데이터 및 지반 변형현상 관측 등 여러 분야의 데이터를 활용해 마우나로아 화산의 분화 전후 시공간적 변화 과정을 추적했다.

그 결과 2022년 분화 두 달 전부터 지하 3~5㎞에 있던 대량의 마그마가 이동하기 시작해 화산 폭발로 형성된 움푹 팬 지형인 칼데라 아래 1~2㎞ 지점까지 상승한 것으로 밝혀졌다.

연구팀은 마그마가 칼데라 지하 1~2㎞까지 상승하면서 분화가 일어날 때까지 얕은 마그마 저장고의 응력이 증가했다며 마그마가 이렇게 지각을 뚫고 상승하는 것은 지난 수십 년간의 비활동 기간에는 볼 수 없었던 현상이라고 지적했다.

이어 이 연구 결과는 분화가 일어나기 전 마그마가 얕은 저장 지역으로 상승할 때 추적할 수 있는 신호가 발생할 수 있음을 시사한다며 이런 신호를 활용하면 분화 몇시간~몇 분 전 발생하는 강렬한 지진보다 더 일찍 분화를 예측하는 능력을 향상할 수 있을 것이라고 말했다.

1500년 이후 분화한 활화산 분포 1500~2024년 분화한 적이 있는 585개 활화산 분포(회색원). 흰색원은 마그마 확산 연구가 수행된 56개 화산. 빨간색 마름모는 3개 이상의 모니터링 데이터와 확산 연구가 수행된 키라우에아·루아페후·에트나·피톤드라푸르나이즈 등 4개 화산. [Nature Communications / Kendra Lynn et al. 제공. 재판매 및 DB 금지]

◆ 출처 : Nature Communications, Kendra Lynn et al., 'Triggering the 2022 eruption of Mauna Loa', https://www.nature.com/articles/s41467-024-52881-7

scitech@yna.co.kr

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