Вулкани су хиљадама година заслепили људе, остављајући читаве градове на нахођењу њихових разорних ерупција. Али у поређењу с другим облицима природне катастрофе, вулкани заправо нуде различите тихе трагове који воде до њиховог уништења. Сада, нови развој система за надгледање вулкана омогућава научницима да њушкају, прогнозирају и планирају ерупције с прецизнијом него икад раније.
Сличан садржај
- Како земљотреси и вулкани откривају откуцајно срце планете
„Сада смо у стању да ставимо заиста прецизне инструменте на вулкане како бисмо пратили врсте гасова који се емитују, и то нам даје појма где се магма налази у систему“, каже Марие Едмондс, вулканолог са Универзитета у Цамбридгеу, која ради међу запаљеним вулканима већ око 15 година. „Можемо видети трендове у подацима који се односе на ерупције, које ће се тек догодити.“
Едмондс је део међународне групе под називом Дееп Царбон Обсерватори који ради на постављању новоразвијених сензора гаса на 15 од 150 најактивнијих вулкана на Земљи до 2019. године, како би побољшао свој капацитет за предвиђање различитих врста ерупција широм света. Прошле недеље је Опсерваторија дубоких угљеника објавила интерактивну визуализацију, коју је делом подржао и Глобални програм вулканизма Институције Смитхсониан, која омогућава јавности да гледа визуализације историјских вулканских података како се развијају кроз време.
Визуализација такође омогућава гледаоцима да прате даље када се постављају нови сензори. Ови сензори континуирано мере угљен-диоксид, сумпор-диоксид и водену пару који излазе из вулкана, и постављају се у велике кутије и закопавају под земљом, са антенама на површини. Последњих година, напредак у електроници учинио их је прецизнијим и приступачнијим, омогућавајући научницима да их више користе широм света.
Ипак постављање ових сензора на активне вулкане није без ризика. Истраживачи морају носити рефлектирајућа одела како би заштитили своју кожу од прекомерне топлоте, а гас маске да би заштитили плућа од нагризања корозивним гасовима - понекад након пешачења дугим удаљеностима до удаљених крајева како би дошли до места. Али Едмонд каже да потенцијално добро које такав посао може учинити за становништво у ризику чини опасније делове посла вредним.
„Сјајно је знати да нешто радите како бисте заправо помогли људима“, каже Едмондс. "Размишљате о ономе што радите јер је то понекад опасно, али ја у томе заиста уживам."
Вулканолог Тобиас Фисцхер са Универзитета у Новом Мексику хода низ стрми зид кратера снажно дегазирајући вулкан Гарелои на западним Алеутским острвима како би прикупио узорак вулканског гаса. (Тарин Лопез, Универзитет Аљаска Фаирбанкс) У протеклих месец дана, истраживачи из Едмондсовог тима причврстили су један од својих сензора на дрону и измештали емисије из удаљеног вулкана у Папау Новој Гвинеји током кратког периода, демонстрирајући другу недавно развијену технику која се користи за скупљање снимака вулканских активности. Кад се сакупе преко различитих врста вулкана, ови снимци помажу научницима да боље разумију сложеност активности које воде до ерупције. (Оно што дронови не могу да ураде, јесу дуготрајна мерења.)
Сензори за гас помажу прогнозирати ерупције јер, како се магма диже, резултирајући ослобађањем притиска излази у корпусним гасовима раствореним у магми. Угљени диоксид се рано разбуђује и, како се магма спушта све више, сумпор-диоксид почиње да испушта. Истраживачи користе однос ових двају гасова како би одредили колико се магма приближава земљиној површини и колико може бити непосредна ерупција.
Како се магма диже, она се гура и кроз стене у кори и изазива ситне земљотреса које обично не осећају људи горе, али их је открити осетљивом сеизмичком опремом. Едмондс-ов тим често спаја сензоре за гас са сеизмичким станицама и користи податке у тандему за проучавање вулкана
Робин Матоза, истраживач са Калифорнијског Универзитета у Санта Барбари који није укључен у Едмондово истраживање, слаже се да је технолошки напредак последњих година драстично побољшао способност истраживача да разумеју унутрашње деловање вулкана и понашање које доводи до ерупције. На местима где је његов тим некада имао само неколико сеизмичких станица, сада могу да поставе 10 или више због мање величине и веће приступачности технологије. Матоза каже да је способност израчунавања прикупљених података такође побољшана последњих година.
„Сада смо лако у стању да похранимо сеизмичке податке у вредности само на мали флеш уређај“, каже Матоза, који проучава сеизмичке сигнале које вулкани испуштају пре ерупција. „Тако да лако можемо да упитамо те велике податке и сазнамо више о процесима који се налазе у њима.“
Истраживачи из тима Марие Едмонд припремају се да слете свој беспилотни авион након лета кроз гасни вулкан Улавун, у Папау Новој Гвинеји. Током лета, инструменти монтирани на дроновима мерено су у односу на гас у плину. (Кила Мулина, Опсерваторија вулкана Рабаул, Папуа Нова Гвинеја) Да би додали информације о гасу и сеизмичким подацима у ширем обиму, истраживачи користе сателите за проучавање ерупција одозго. Вулканолози у опсерваторију вулкана на Аљасци у Анцхорагеу и Фаирбанксу редовно прикупљају овај скуп гасних, сеизмичких и сателитских података, надгледајући отприлике 25 вулкана широм државе и нуде рана упозорења становницима.
На пример, издали су низ упозорења у месецима који су до ерупције планине Редбоут 2009. били удаљени око 110 километара (180 км) југозападно од Анцхорагеа. Такође, блиско сарађују са Савезном управом за ваздухопловство како би помогли у откривању опасности од ваздухопловства током ерупција.
Временом се истраживачи слажу да ће сателити постати све кориснији у прикупљању података у великим регионима. Али у овом тренутку, сателити су мање прецизни и нису толико поуздани као остали алати, делом зато што не прикупљају податке тако брзо и не функционишу добро током облачног времена.
„Можете имати сателитски пролаз над вулканом, а могу га затамнити облаци“, каже Матт Ханеи, вулканолог из Опсерваторија за вулкане на Аљасци. „Замишљам да ће се у будућности појавити нови сателити који ће бити још снажнији.“
Упркос изазовима овог рада, Едмондс каже да је лако предвидјети вулканске ерупције него неке друге опасности због низа знакова упозорења који су претходили ерупцијама у поређењу с одређеним земљотресима и другим наглим катастрофама. И док истраживачи можда неће моћи да прогнозирају тачан дан или сат да ће се ерупција још догодити, технологија која напредује брзо их напредује у том правцу.
„Више инструмената и више сензора само доприносе нашем алату за алате“, каже Едмондс. „Ми смо један корак ближе.“
