Vulcanii au făcut oameni orbiți de milenii, lăsând orașe întregi în capriciul erupțiilor lor devastatoare. În comparație cu alte forme de dezastru natural, vulcanii oferă de fapt o varietate de indicii liniștite care duc la distrugerea lor. Acum, noile evoluții ale sistemelor de monitorizare a vulcanilor permit oamenilor de știință să înțepe, să prevadă și să planifice erupțiile cu mai multă precizie ca niciodată.
Continut Asemanator
- Modul în care cutremurele și vulcanii dezvăluie inima bătăii planetei
„Acum suntem capabili să punem instrumente cu adevărat precise pe vulcani pentru a monitoriza tipurile de gaze care sunt emise și asta ne oferă un indiciu despre locul în care se află magma în sistem”, spune Marie Edmonds, un vulcanolog de la Universitatea din Cambridge care a lucrat printre vulcanii care fumează de aproximativ 15 ani. „Putem vedea tendințele datelor referitoare la erupții care sunt pe cale să se întâmple.”
Edmonds face parte dintr-un grup internațional numit Deep Carbon Observatory care lucrează pentru plasarea senzorilor de gaz nou dezvoltați pe 15 dintre cei 150 de vulcani cei mai activi de pe Pământ până în 2019, pentru a-și îmbunătăți capacitatea de a prognoza diferite tipuri de erupții la nivel mondial. Săptămâna trecută, Deep Carbon Observatory a lansat o vizualizare interactivă, susținută în parte de Programul global de vulcanism al Smithsonian Institution, care permite publicului să urmărească vizualizările datelor vulcanice istorice evoluând în timp.
Vizualizarea permite, de asemenea, spectatorilor să urmeze pe măsură ce sunt dislocate noi senzori. Acești senzori măsoară continuu dioxidul de carbon, dioxidul de sulf și vaporii de apă care fumează din vulcani și sunt plasați în cutii mari și îngropați în subteran cu antene la suprafață. În ultimii ani, progresele în domeniul electronicii le-au făcut mai precise și accesibile, permițând oamenilor de știință să le folosească mai frecvent în întreaga lume.
Totuși, plasarea acestor senzori deasupra vulcanilor activi nu este fără riscuri. Cercetătorii trebuie să poarte costume reflexe pentru a-și proteja pielea de excesul de căldură și măști de gaz pentru a-și proteja plămânii de a fi cântate de gazele corozive - uneori după ce au mers pe distanțe mari prin regiuni îndepărtate pentru a ajunge pe un site. Dar Edmond spune că potențialul bun lucru pe care îl poate face acest lucru pentru populațiile cu risc face ca părțile mai periculoase ale muncii să fie valoroase.
„Este genial să știi că faci ceva pentru a ajuta oamenii de fapt”, spune Edmonds. „Vă gândiți la ceea ce faceți, deoarece uneori este periculos, dar chiar mă bucur.”
Vulcanologul Tobias Fischer, de la Universitatea din New Mexico, se deplasează pe peretele abrupt al craterului vulcanului Gareloi degazând puternic în Insulele Aleutice de Vest pentru a colecta o probă de gaz vulcanic. (Taryn Lopez, Universitatea din Alaska Fairbanks) În ultima lună, cercetătorii din echipa lui Edmonds au atașat unul dintre senzorii lor pe o dronă și au măsurat emisiile provenite de la un vulcan îndepărtat în Papau Noua Guinee într-o perioadă scurtă de timp, demonstrând o altă tehnică recent dezvoltată folosită pentru colectarea instantaneelor de activitate vulcanică. Atunci când sunt colectate pe mai multe tipuri de vulcani, aceste instantanee îi ajută pe oamenii de știință să înțeleagă mai bine complexitățile activităților care duc la o erupție. (Ceea ce nu pot face drone, însă, este să luați măsurători pe termen lung.)
Senzorii de gaz ajută la prognoza erupțiilor, deoarece, pe măsură ce magma crește, eliberarea rezultată de presiune deasupra se descarcă gazele dizolvate în magmă. Dioxidul de carbon se întinde relativ timpuriu și, pe măsură ce magma se strecoară, dioxidul de sulf începe să se estompeze. Cercetătorii folosesc raportul dintre aceste două gaze pentru a determina cât de aproape ajunge magma la suprafața pământului și cât de iminentă poate fi o erupție.
Pe măsură ce magma crește, se împinge și prin rocă în crustă și provoacă cutremure minuscule, care nu sunt resimțite de obicei de oameni mai sus, dar detectabile cu echipamente seismice sensibile. Echipa Edmonds împerechează adesea senzorii de gaz cu stații seismice și folosește datele în tandem pentru a studia vulcanii
Robin Matoza, cercetător la Universitatea California din Santa Barbara, care nu este implicat în cercetările lui Edmond, este de acord că progresele tehnologice din ultimii ani au îmbunătățit drastic capacitatea cercetătorilor de a înțelege funcționarea interioară a vulcanilor și comportamentele care conduc la erupții. În locurile în care echipa sa a avut cândva doar câteva stații seismice, acestea pot avea acum instalate 10 sau mai multe datorită dimensiunilor mai mici și a accesibilității crescânde ale tehnologiei. Capacitatea de a calcula datele colectate s-a îmbunătățit și în ultimii ani, spune Matoza.
„Acum suntem capabili cu ușurință de a stoca ani valoroși de date seismice doar pe o mică unitate flash”, spune Matoza, care studiază semnale seismice eliberate de vulcani înainte de erupții. „Deci putem interoga cu ușurință datele mari și să aflăm mai multe despre procesele conținute de acesta.”
Cercetătorii din echipa lui Marie Edmond se pregătesc să aterizeze drona după un zbor prin penajul de gaze al vulcanului Ulawun, în Papau Noua Guinee. În timpul zborului, instrumentele montate pe drone au măsurat raporturile de gaz din instalația de gaz. (Kila Mulina, Observatorul Vulcanilor Rabaul, Papua Noua Guinee) Pentru a completa gazele și informațiile seismice la scară mai largă, cercetătorii folosesc sateliți pentru a studia erupțiile de sus. Vulcanologii de la Observatorul Vulcanilor Alaska din Anchorage și Fairbanks colectează în mod regulat această suită de date cu gaze, seismice și satelite, monitorizând aproximativ 25 de vulcani din întregul stat și oferă atenții timpurii rezidenților.
De exemplu, au lansat o serie de avertismente în lunile care au dus la erupția din 2009 a Muntelui Redbout, la aproximativ 110 km (180 km) sud-vest de Anchorage. De asemenea, lucrează îndeaproape cu administrația federală a aviației pentru a ajuta la detectarea pericolelor de aviație în timpul erupțiilor.
În timp, cercetătorii sunt de acord că sateliții vor deveni tot mai utili în colectarea datelor în regiuni mari. În prezent, sateliții sunt mai puțin precisi și nu sunt la fel de fiabili ca și celelalte instrumente, în parte, deoarece nu colectează date la fel de rapid și nu funcționează bine în timpul vremii tulbure.
„Puteți avea o trecere prin satelit peste un vulcan și poate fi ascuns de nori”, spune Matt Haney, un vulcanolog la Observatorul Vulcanilor din Alaska. „Îmi imaginez că în viitor vor fi lansate noi sateliți care vor fi și mai puternice.”
În ciuda provocărilor acestei lucrări, Edmonds spune că poate fi mai ușor să se prevadă erupții vulcanice decât unele alte pericole din cauza gamei de semne de avertizare anterioare erupțiilor, comparativ cu anumite cutremure și alte dezastre abrupte. Și, în timp ce cercetătorii ar putea să nu poată prognoza exact ziua sau ceasul că va avea loc încă o erupție, tehnologia avansată rapid îi deplasează în această direcție.
„Mai multe instrumente și mai mulți senzori contribuie doar la cutia noastră de instrumente”, spune Edmonds. „Suntem cu un pas mai aproape.”
