Een nieuwe studie suggereert verkleuring van de zee verkregen uit satellietbeelden als een nieuw criterium bij het voorspellen of uitbarsting opdoemt voor een onderwatervulkaan.

Er zijn de afgelopen jaren regelmatig uitbarstingen van onderzeese vulkanen geweest. Alleen al de afgelopen twee jaar werden de explosies van Anak Krakatau in Indonesië geregistreerd, Witte Eiland in Nieuw-Zeeland, en het eiland Nishinoshima in Japan. Het observeren van tekenen van vulkanische onrust is cruciaal om levensreddende informatie te verstrekken en ervoor te zorgen dat lucht- en zeereizen in het gebied veilig zijn.

Hoewel het moeilijk kan zijn om te voorspellen wanneer een vulkaan zal uitbarsten, omdat elk zich anders gedraagt, wetenschappers zijn op zoek naar deze veelbetekenende tekens:verhoogde seismische activiteit, uitbreiding van magmapools, toename van het vrijkomen van vulkanisch gas, en de temperatuur stijgt.

Voor onderzeese vulkanen, Yuji Sakuno, teledetectiespecialist en universitair hoofddocent aan de Graduate School of Advanced Science and Engineering van Hiroshima University, stelde een nieuwe indicator voor:zeekleur.

De relatie tussen de chemische samenstelling van verkleurd zeewater en vulkanische activiteit is al lang bekend. Nog altijd, er zijn maar heel weinig kwantitatieve onderzoeken geweest die teledetectie hebben gebruikt om het te onderzoeken. En onder deze weinige studies, alleen het reflectiepatroon van verkleurd zeewater is geanalyseerd.

"Dit is een uiterst uitdagend onderzoeksresultaat voor het voorspellen van vulkanische rampen die de afgelopen jaren vaak in verschillende delen van de wereld hebben plaatsgevonden met behulp van een nieuwe index genaamd zeekleur, ' zei Sakuno.

"Ik was de eerste ter wereld die de relatie voorstelde tussen de zeekleurinformatie verkregen van satellieten en de chemische samenstelling rond onderzeese vulkanen."

De bevindingen van de studie zijn gepubliceerd in het tijdschrift van april 2021 Water .

Sakuno legde uit dat vulkanen chemicaliën afgeven afhankelijk van hun activiteit, en deze kunnen de kleur van het omringende water veranderen. Een hoger aandeel ijzer kan een gele of bruine verkleuring veroorzaken, terwijl verhoogd aluminium of silicium het water kan bevlekken met witte vlekken.

Een probleem, echter, is dat zonlicht ook de kleur van de zee kan beïnvloeden. De studie keek naar hoe eerder onderzoek dat warm bronwater chromatisch analyseerde deze hindernis overwon en helderheidsproblemen oploste. Een relationeel model tussen zeewaterkleur en chemische samenstelling werd ontwikkeld met behulp van het XYZ colorimetrische systeem.

Sakuno onderzocht beelden van het eiland Nishinoshima die vorig jaar werden vastgelegd door de Japanse GCOM-C SGLI- en Himawari-8-satellieten. Himawari-8 werd gebruikt om vulkanische activiteit te observeren en GCOM-C SGLI om zeekleurgegevens te verkrijgen. De korte observatiecyclus van de GCOM-C SGLI - hij maakt elke 2-3 dagen foto's van de oceaan - en de hoge ruimtelijke resolutie van 250 m maken het een ideale keuze voor monitoring.

Met behulp van de nieuwe indicator, Sakuno controleerde satellietgegevens van januari tot december 2020 en kon ongeveer een maand voordat het begon tekenen van dreigende vulkanische onrust op het eiland Nishinoshima oppikken.

"In de toekomst, In samenwerking met het Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) wil ik een systeem opzetten dat vulkaanuitbarstingen nauwkeuriger kan voorspellen. het Maritiem Veiligheidsagentschap, die onderzeese vulkanen in de gaten houdt, en aanverwant onderzoek, " hij zei.