Volcanologen uit Manchester hebben een methode en camera ontwikkeld die de gevaren kunnen helpen verminderen, gezondheidsrisico's en reiseffecten van aspluimen tijdens een vulkaanuitbarsting.

As wordt soms gezien als een secundair gevaar in vulkanen in vergelijking met meer visuele gevaren, zoals lava en pyroclastische stromen. Echter, as kan een grote impact hebben op mensenlevens en infrastructuur, zoals de uitbarsting van de IJslandse vulkaan in 2010, Eyjafjallajökull, waardoor de internationale luchtvaart in heel Europa tot stilstand kwam.

Dit onderzoek, die wordt gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , maakt gebruik van een nieuwe soort camera, ontwikkeld aan de Universiteit van Manchester, om de stroom en snelheid te meten van as die uit een vulkanische pluim valt.

De onderzoekers meten hoe asdeeltjes interageren met zonlicht en, specifiek, hoe ze de polarisatie van zonlicht veranderen, op een vergelijkbare manier als hoe gepolariseerde zonnebrillen werken. Dit zou niet mogelijk zijn geweest zonder de ontwikkeling van de nieuwe "AshCam", de eerste camera in zijn soort ter wereld.

Tijdens een vulkaanuitbarsting kan zware asval leiden tot instorting van gebouwen, mogelijk de personen binnenin verwonden of doden. Bovendien kan blootstelling aan as irritatie aan de neus veroorzaken, keel en ogen, evenals verergering van reeds bestaande gezondheidsproblemen zoals astma.

Maar as is ook een groot gevaar voor andere kritieke menselijke infrastructuur, inclusief elektrische, water- en transportnetwerken, vooral vliegreizen, zoals de uitbarsting van IJsland in 2010.

Leerstoel in Volcanology aan de Universiteit van Manchester, Professor Mike Burton, zei:"Vulkanische as is een primair product van een explosieve vulkaanuitbarsting die over het algemeen een bedreiging vormt voor de menselijke gezondheid en infrastructuur.

"De IJslandse uitbarsting in 2010 maakte de hele wereld duidelijk dat asrijke vulkaanuitbarstingen een grote impact kunnen hebben op de wereldeconomie door middel van sluitingen van het luchtruim die zijn ontworpen om het risico op uitval van straalmotoren als gevolg van asverstopping te minimaliseren."

Het team bezocht de Santiaguito Lava Dome, deel van de Santa Maria-vulkaan in Guatemala, en mat een reeks explosies met de camera. Santiaguito produceert elke dag een aantal van deze explosies, ongeveer één per twee uur, waardoor het de ideale plek is om nieuwe apparatuur uit te proberen, technieken en onderzoeksmodellen.

Professor Burton voegde toe:"Modellen van asverspreiding zijn de sleutel tot het voorspellen van de asconcentraties tijdens een uitbarsting, die uiteindelijk bepalen welk luchtruim wordt afgesloten. Ons onderzoek helpt om de dynamiek van asneerslag tijdens een uitbarsting te meten. Dit geeft ons nieuwe inzichten in de dynamiek van vulkanische as, een belangrijke stap in de richting van verbeterde modellen van asverspreiding."

Eerdere studies hebben op de grond gebaseerde UV-camera's gebruikt voor de observatie van vulkanische as of gemeten zwarte koolstofdeeltjes in scheepsemissies. Echter, deze methoden waren niet in staat om as te onderscheiden van andere deeltjes in de pluim, waardoor het moeilijk is om de stroom van de as te meten.

Dit is waar "AshCam" anders is. Het bestaat uit commerciële camera's die al op de markt verkrijgbaar zijn en die zijn aangepast met speciale filters die as gemakkelijker kunnen identificeren met behulp van zonlicht.

doctoraat Onderzoeker, Benjamin Esse, van Manchester's School of Earth and Environmental Sciences, legt uit:"AshCam is klein, lichtgewicht en relatief goedkoop, waardoor het ideaal is voor gebruik in vulkanische omgevingen waar grotere, duurdere apparatuur kan niet worden ingezet.

"Dit is een opwindende ontwikkeling omdat het vulkanologen een hulpmiddel biedt waarmee ze eenvoudig de dynamiek van aspluimen kunnen meten met alleen zonlicht. De resultaten van deze metingen kunnen worden gebruikt om asverspreidingsmodellen te informeren, mogelijk hun nauwkeurigheid en effectiviteit verbeteren bij het verminderen van de risico's van aspluimen."