Cum pot fi dronele folosite în predicția erupțiilor vulcanice

Cum pot fi dronele folosite în predicția erupțiilor vulcanice

Dronele special adaptate, dezvoltate de o echipă internațională condusă de UCL, au adunat date de la vulcani care nu au fost niciodată explorați, care vor permite comunităților locale să prognozeze mai bine erupțiile vulcanice viitoare.

Cercetările de ultimă oră la vulcanul Manam din Papua Noua Guinee îmbunătățesc înțelegerea oamenilor de știință despre modul în care vulcanii contribuie la ciclul global al carbonului, cheie pentru susținerea vieții pe Pământ.

Descoperirile echipei, publicate în Science Advances, arată pentru prima dată cum este posibilă combinarea măsurătorilor din aer, pământ și spațiu pentru a afla mai multe despre cei mai inaccesibili vulcani extrem de activi de pe planetă.

Proiectul ABOVE a implicat specialiști din Marea Britanie, SUA, Canada, Italia, Suedia, Germania, Costa Rica, Noua Zeelandă și Papua Noua Guinee, care acoperă vulcanologia și ingineria aerospațială.

Au creat soluții la provocările măsurării emisiilor de gaze de la vulcanii activi, prin utilizarea dronelor cu rază lungă de acțiune modificate

Combinând măsurători aeriene in situl cu rezultate de la sateliți și senzori la distanță la sol, cercetătorii pot aduna un set de date mult mai bogat decât era posibil anterior. Acest lucru le permite să monitorizeze vulcanii activi de la distanță, îmbunătățind înțelegerea cantității de dioxid de carbon (CO2) care este eliberat de vulcani la nivel global și, mai important, de unde provine acest carbon.

Cu un diametru de 10 km, vulcanul Manam este situat pe o insulă la 13 km de coasta de nord-est a continentului, la 1.800 de metri deasupra nivelului mării.

Dronele special adaptate, dezvoltate de o echipă internațională condusă de UCL, au adunat date de la vulcani care nu au fost explorate până acum, care vor permite comunităților locale să prognozeze mai bine erupțiile viitoare. Cercetările de ultimă oră la vulcanul Manam din Papua Noua Guinee îmbunătățesc înțelegerea modului în care vulcanii contribuie la ciclul global al carbonului, cheie pentru susținerea vieții pe Pământ.

Descoperirile echipei, publicate în Science Advances, arată pentru prima dată cum este posibilă combinarea măsurătorilor din aer, pământ și spațiu, pentru a afla mai multe despre vulcanii cei mai inaccesibili și extrem de activi de pe planetă.

Proiectul ABOVE a implicat specialiști din Marea Britanie, SUA, Canada, Italia, Suedia, Germania, Costa Rica, Noua Zeelandă și Papua Noua Guinee, cuprinzând vulcanologia și ingineria aerospațială. Au co-creat soluții pentru provocările măsurării emisiilor de gaze de la vulcanii activi, prin utilizarea dronelor cu rază lungă de acțiune modificate.

Studiile anterioare arată că se numără printre cei mai mari emițători de dioxid de sulf din lume, dar nu se știa nimic despre producția sa de CO2

Emisiile de CO2 vulcanice sunt dificil de măsurat datorită concentrațiilor ridicate în atmosfera de fundal. Măsurătorile trebuie colectate foarte aproape de gurile de aerisire active și, la vulcanii periculoși precum Manam, dronele sunt singura modalitate de a obține probe în siguranță. Cu toate acestea, zborurile cu drone dincolo de linia de vedere au fost rareori încercate în mediile vulcanice.

Adăugând senzori de gaz miniaturizați, spectrometre și dispozitive de eșantionare care se declanșează automat pentru a se deschide și închide, echipa a reușit să zboare drona la 2 km înălțime și 6 km distanță pentru a ajunge la vârful Manam, unde au capturat probe de gaz pentru a fi analizate în câteva ore.

Calculul raportului dintre nivelurile de sulf și dioxid de carbon din emisiile unui vulcan este esențial pentru a determina cât de probabil au loc erupțiile vulcanice, deoarece ajută vulcanologii să stabilească locația magmei sale.

Ultimele erupții majore ale lui Manam între 2004 și 2006 au devastat părți mari ale insulei și au deplasat populația a aproximativ 4.000 de oameni pe continent.

Conducătorul proiectului, dr. Emma Liu (UCL Earth Sciences), a declarat: „Manam nu a fost studiat în detaliu, dar din datele satelitului am putut vedea că produce emisii puternice. Resursele institutului de monitorizare a vulcanilor din țară sunt mici și echipa are un volum de muncă incredibil, dar ne-au ajutat cu adevărat să stabilim legăturile cu comunitatea care trăiește pe insula Manam”.

În urma lucrărilor de teren, cercetătorii au strâns fonduri pentru a cumpăra computere, panouri solare și alte tehnologii pentru a permite comunității locale – care de atunci a format un grup de pregătire pentru dezastre – să comunice prin satelit de pe insulă și să ofere instruire în domeniul operațiunilor cu drone și să asiste în eforturile de monitorizare.

ABOVE a făcut parte din Deep Carbon Observatory (DCO), o comunitate globală de oameni de știință în căutare de a înțelege mai multe despre carbonul de pe Pământ

Emisiile vulcanice sunt o etapă critică a ciclului de carbon al Pământului – mișcarea carbonului între uscat, atmosferă și ocean – dar măsurătorile de CO2 au fost limitate până acum la un număr relativ mic de 500 de vulcani de degazare din lume.

Înțelegerea factorilor care controlează emisiile de carbon vulcanic în prezent va dezvălui modul în care s-a schimbat clima în trecut și, prin urmare, modul în care aceasta poate răspunde în viitor la impacturile umane actuale.

Co-autorul profesor Alessandro Aiuppa (Universitatea din Palermo) a descris concluziile ca fiind „un adevărat progres în domeniul nostru”, adăugând: „Acum zece ani nu puteai decât să te uiți și să ghicești care sunt emisiile de CO2 ale lui Manam”. „Dacă luați în considerare tot carbonul eliberat de vulcanismul global, este mai puțin de un procent din totalul de emisii, care este dominat de activitatea umană. În câteva secole, oamenii acționează ca mii de vulcani. Dacă continuăm să pompăm carbon în atmosferă, va face monitorizarea și prognozarea de erupții vulcanice folosind observații de gaze aeriene și mai dificile”.

Co-autorul profesor Tobias Fischer (Universitatea din New Mexico), a adăugat: „Pentru a înțelege factorii determinanți ai schimbărilor climatice trebuie să înțelegeți ciclul carbonului din pământ.

„Am vrut să cuantificăm emisia de carbon de la acest emițător de dioxid de carbon foarte mare. Am avut foarte puține date în ceea ce privește compoziția izotopilor de carbon, care ar identifica sursa carbonului și dacă este vorba de manta, crustă sau sediment, să știi de unde provine acel carbon”, a concluzionat acesta.

DĂ PLAY ȘI FII MAI INFORMAT DECÂT PRIETENII TĂI