Wetenschappers hebben voor het eerst aangetoond dat vulkanen een paar uur voordat ze uitbarsten onderscheidende gaspulsen afgeven. die kunnen leiden tot realtime voorspellingen van gevaarlijke vulkaanuitbarstingen die moeilijk te voorspellen zijn, volgens de onderzoekers.

Vulkanen stoten zowel tijdens als tussen uitbarstingen gassen uit. Het monitoren van de concentraties en hoeveelheid uitgestoten gas is belangrijk voor het begrijpen van vulkanische activiteit, maar de relatie tussen periodieke ontgassing en de processen onder het aardoppervlak die uitbarstingen veroorzaken, is niet duidelijk, volgens de onderzoekers.

Om deze relatie beter te begrijpen, Tasiro Girona, een geofysicus bij het Jet Propulsion Laboratory van het California Institute of Technology in Pasadena, Californië, hielp bij het ontwikkelen van een techniek die op afstand beelden van gasvormige vulkanische pluimen verzamelt met een ongekende frequentie en precisie met behulp van direct beschikbare digitale camera's. Girona presenteerde vorige maand de resultaten van zijn techniek op de American Geophysical Union Fall Meeting 2017 in New Orleans. De eerste resultaten laten zien dat er een verschil is tussen normale ontgassing tussen uitbarstingen en ontgassen net voor een dreigende uitbarsting.

"We hoeven echt geen duurdere, ingewikkelde systemen, "Girona zei, verwijzend naar de zeer gespecialiseerde apparatuur die wetenschappers doorgaans gebruiken om vulkanische ontgassingsactiviteit op afstand te volgen.

Girona en zijn collega's gebruiken de digitale camera's om vulkanische pluimen in de gaten te houden door het licht te meten dat weerkaatst op de waterdruppels die ze bevatten. De intensiteit van het licht komt overeen met de hoeveelheid aanwezige waterdamp en wordt digitaal weergegeven door pixelhelderheid.

Voor meer dan een jaar, ze hebben foto's gemaakt van activiteiten bij de Turrialba-vulkaan in Cartago, Costa Rica vanaf een afstand van één kilometer (0,62 mijl). Turrialba is een goede kandidaat om de nieuwe methode te testen, omdat het een breed spectrum van vulkanische activiteit vertoont, inclusief passieve gasemissies tijdens rust, asexplosies en sporadische uitbarstingen van ballistiek - rotsprojectielen die de lucht in werden geslingerd.

De wetenschappers isoleerden tijdvensters waarin de krater duidelijk zichtbaar was en die overeenkwamen met waargenomen gebeurtenissen zoals rustige perioden van ontgassing en de periode voorafgaand aan een ballistische uitbarsting. Elke keer dat de vulkaan gas uitstootte, ze analyseerden de digitale beelden om te bepalen hoeveel gas werd uitgestoten en wat voor soort gas het was.

De wetenschappers identificeerden voor het eerst periodieke stoompulsen van enkele honderden seconden die een paar uur voor uitbarstingen bij Turrialba optreden die rotsprojectielen de lucht in slingeren. Deze stoompulsen weerspiegelen wat er in de vulkaan gebeurt, waarschijnlijk in de ondergrondse gaszakken, uitbarstingen veroorzaken, aldus Girona.

"Het monitoren van de gasveranderingen is een van de meest veelbelovende instrumenten om te kunnen anticiperen op uitbarstingen, " zei Fidel Costa, een vulkanoloog van het Earth Observatory van Singapore die niet bij het project betrokken was. Het werk aan de Turriabla-vulkaan is belangrijk omdat het het eerste experiment in zijn soort is dat het verschil tussen de soorten ontgassing laat zien en nuttig zal zijn bij het anticiperen op uitbarstingen van andere vulkanen die moeilijk te voorspellen zijn. zei Costa.

Girona breidt momenteel de analyses uit om langere tijdsperioden en verschillende soorten vulkanische gebeurtenissen te dekken. Door het digitale camerasysteem voor teledetectie dat hij en zijn collega's hebben ontwikkeld, te verfijnen en te automatiseren, kunnen wetenschappers vulkanische gebeurtenissen in realtime volgen en voorspellen, hij zei. Hij hoopt de methode in de toekomst uit te breiden met het gebruik van satellietbeelden.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.