Şekilde Santorini volkanizma sisteminin jeodezik ve jeolojik verilere dayalı basitleştirilmiş 3 boyutlu bir modeli görülmektedir. En altta derin bir rezervuar (büyük bir mağma odası) bu magma odasını yaklaşık 4 km derinlikteki sığ bir sisteme (küçük bir mağma odasına) bağlar; 2011 ve 2012 yıllarında Ege Denizi'nde Santorini Adası civarında toplam 9600 ün üzerinde depremcik üretmiş olan deprem fırtınasının (eartquake swarm) ardından yapılan araştırmalarda bu sığ odanın mevcut toplam hacminin yaklaşık 122 km3 (kübik metreküp) e ulaştığı hesaplanmıştır. Yine aynı yerde 26 Ocak 2025 itibarı ile başlayan ve halen devam etmekte olan deprem fırtınasında meydana gelen depremcik sayısı ise 8600 adeti aşmıştır.
Bu iki magma odasını birleştiren daykın ortalama hacmi ise 0,006 km3 ve 20. yüzyıl patlamaları da püskürtülen (1925, 1950 yıllarında..) malzemenin ortalama hacmi 0,06 km3 ile kırılma mekaniği ve süreklilik mekaniği prensipleri kullanılarak tahmin edilmektedir. Kameni ve Colombo tektonik çizgiselliklerinin kesin doğası belirsizdir ancak burada her ikisi de normal faylar olarak çizilmiştir. Kutu, 25,3–25,5° Doğu ve 36,3–36,5° Kuzey arasında, yüzeyin 15 km derinliğinde çizilmiştir.
Sığ bir magma odasında (magma chamber), yırtılmaya, dayk enjeksiyonuna ve potansiyel bir volkanik patlamaya neden olması için ne kadar ergimiş akışkan malzemenin birikmesi gerekir? Patlama tahminini kolaylaştırmak için bu soruya güvenilir yanıtlar verecek modellere ihtiyaç vardır.
Çok uzun bir süreçte oluşan sığ bir magma odasının gelişimi, derinliklerdeki ana gövdeden yukarılara doğru periyodik aralıklarla yada sürekli olarak bir magma akışını gerektirir. Bu yeniden dağıtım süreci her zaman mutlaka bir patlamaya neden olmaz ancak tersine çevirme teknikleriyle jeodezik olarak ölçülebilen net bir hacim değişikliği üretir. Sürekli ortam mekaniği ve kırılma mekaniği ilkelerini kullanarak, Yunanistan'daki Santorini yanardağının altındaki sığ derinlikte mevcut bulunan magma odasındaki patlamaya hazır ergimiş malzeme miktarının hesaplanması gerekir. Bu ergimiş magma miktarın ölçülmesinde yine bu meydana gelen depremlerden faydalanılacaktır. Bu depremlerin ürettiği sismik dalgaların Ege deniz tabanındaki normal kayaçlardan geçtiğinde ölçülen sismik hızları ile ergimiş malzeme içerisinden geçerken ölçülen sismik hızları farklı olacaktır. Bu hız farkından magma odasının eni boyu ve yüksekliği, dolayısı ile hacmi bulunur. Ergimiş malzemenin cinsi, yoğunluğuna ulaşılabilir. Hatta atmosfere püskürteceği malzeme miktarının ağırlığı hesaplanabilir.
Örneğin eğer mağma odasında 125 km3 ergimiş viskoz malzeme birikmiş ise bu durumda ard arda VEI-5 (Vulcanic Eruption Index) büyüklüğünde bir dizi volkanik patlamalar yaşanacak ve bu patlamaların bileşkesi VEI-8 şiddetindeki bir süper volkan patlamasını tetikleyebilecektir. Maalesef MÖ 1610 yılında Santorini volkanı bu patlamayı üretmekle sabıkalıdır. Üstelik Ege Denizin'de ki tek volkan Santorini değildir. Volkanik yay üzerinde sıralanmış 13 adet aktif yanardağ olan "Aegina", “Methana”, "Poros" “Milos”, "Cristina", “Santorini”, "Columbo" “Yali”, “Nisyros” ve “Kos” adlı saz arkadaşları da mevcuttur.
Santorini kalderasında ortaya çıkan daykların yapısal analizi, yakın zamandaki patlamaların hacmi ve 2011-2012 aktivite döneminin jeodezik ölçümleri hakkında daha önce yayınlanmış veriler aracılığıyla, Santorini'nin sığ magma odasının hacminde ölçülen %0,02'lik artışın, yaklaşık 1,1 MPa'lık magmatik aşırı basınç artışıyla ilişkili olduğunu gösterdik. Bu aşırı basınç, odanın çatısını kırılmaya ve hendek enjeksiyonuna yaklaştıracak kadar yüksekti. Bilinen tipik ekstrüzyon ve sokulum (dayk) hacimlerine sahip volkanlar için burada sunulan yeni metodoloji, jeodezik olarak iyi izlenen herhangi bir volkandaki magma odası arızası ve dayk enjeksiyonu koşullarını tahmin etmeyi mümkün kılar.
Ocak 2011'de Santorini Yanardağı bir çalkantı (yoğun bir sismik aktivite artışı) dönemine girmişti; bu da yer kabuğunun (deniz tabanının) şişmeye başlaması ve depremlerin büyüklük, sıklık ve sayılarının artması anlamına geliyordu. Bu dönem, aktivite belirtilerinin ortadan kalktığı Nisan 2012'ye kadar tam 14 ay sürdü. Çalkantı, magmanın yüzeyin altındaki büyük derinliklerden (>10 km) çok daha sığ (~4 km derinlik) bir magma odasına bir dayk (sıvı tahrikli kırık) olarak taşınmasıyla tetiklendi. Jeodezik teknikler kullanılarak, yaklaşık 0,021 km3 (21 milyon metreküp) magmanın toplam hacminin sığ magma odasına, muhtemelen iki ana aşamada, bir yıldan biraz fazla bir sürede girdiği tahmin edilmektedir. Jeodezik veya sismik sinyallerin hiçbiri, magmanın sığ odadan yüzeye doğru bir dayk halinde yükseldiğini göstermemektedir; bu da, yeni magma hacmi nedeniyle sığ odadaki artan basıncın, oda çatısını kırmak için yeterli olmadığını düşündürmektedir. Peki oda yırtılmaya ne kadar yakındı? Santorini ve diğer iyi izlenen yanardağlar için bu soruyu yanıtlamak amacıyla, yeni ana magmanın alınmasını takiben odacıktaki aşırı basıncı hesaplayacak bir model üzerinde çalışılıyor.
Makale: Forecasting magma-chamber rupture at Santorini volcano, Greece, (Nature Geoscience, scientific reports)
