Vulkaanid on aastatuhandete vältel inimesi varjanud, jättes terved linnad nende laastava purske tuhina. Kuid võrreldes muude loodusõnnetuste vormidega pakuvad vulkaanid tegelikult mitmesuguseid vaikseid vihjeid, mis viivad nende hävitamiseni. Nüüd võimaldavad vulkaanide seiresüsteemide uued arengud teadlastel täpsemini nuusutada, prognoosida ja kavandada purskeid kui kunagi varem.
Seotud sisu
- Kuidas maavärinad ja vulkaanid paljastavad planeedi peksmise südame
"Nüüd on meil võimalik vulkaanidele panna tõeliselt täpsed instrumendid eralduvate gaasitüüpide jälgimiseks. See annab meile aimugi, kus magma süsteemis on, " ütleb Cambridge'i ülikooli vulkanoloog Marie Edmonds, kes on suitsevate vulkaanide seas töötanud umbes 15 aastat. "Me näeme suundumusi peatselt toimuvate pursetega seotud andmetes."
Edmonds on osa rahvusvahelisest rühmitusest nimega Deep Carbon Observatory, mis töötab 2019. aastaks Maakera 150 kõige aktiivsemast vulkaanist 15-le vastvalminud gaasiandurite paigutamiseks, et parandada nende võimet ennustada eri tüüpi purskeid kogu maailmas. Eelmisel nädalal avaldas Deep Carboni vaatluskeskus interaktiivse visualiseerimise, mida toetas osaliselt Smithsoniani institutsiooni ülemaailmne vulkanismi programm, mis võimaldab üldsusel jälgida ajalooliste vulkaaniliste andmete visuaale aja jooksul.
Visualiseerimine võimaldab vaatajatel ka uute andurite kasutuselevõtul jälgida. Need andurid mõõdavad pidevalt vulkaanidest välja voolavat süsinikdioksiidi, vääveldioksiidi ja veeauru. Need sensorid paigutatakse suurtesse kastidesse ja maetakse maa alla antennidega pinnale. Viimastel aastatel on edusammud elektroonikas muutnud need täpsemaks ja taskukohasemaks, võimaldades teadlastel neid rohkem kasutada kogu maailmas.
Nende sensorite asetamine aktiivsete vulkaanide kohale pole aga riskideta. Teadlased peavad kandma peegeldavaid ülikondi, et kaitsta oma nahka liigse kuumuse eest, ja gaasimaske, et kaitsta oma kopse söövitavate gaaside paiskumise eest - mõnikord pärast pikkade matkade tegemist kaugete piirkondade kaudu, et jõuda paika. Kuid Edmond ütleb, et potentsiaalne hea töö, mida riskirühma kuuluvate elanike jaoks kasulik on teha, muudab töö ohtlikumad osad väärtuslikuks.
"On suurepärane teada, et teete midagi inimeste reaalseks abistamiseks, " ütleb Edmonds. "Sa mõtled, mida teed, sest see on mõnikord ohtlik, aga mulle meeldib see tegelikult."
Uus-Mehhiko ülikooli vulkanoloog Tobias Fischer matkab mööda vulkaanilise gaasiproovi kogumiseks Lääne-Aleuudi saartel tugevalt degaseeriva Gareloi vulkaani järsku kraatri seina. (Taryn Lopez, Alaska ülikooli Fairbanksi ülikool) Möödunud kuul kinnitasid Edmondi meeskonna teadlased droonile ühe oma anduri ja mõõtsid lühikese aja jooksul Papau Uus-Guinea kaugest vulkaanist pärit heitkoguseid, näidates veel ühte hiljuti väljatöötatud tehnikat, mida kasutati vulkaanilise aktiivsuse hetkevõtete kogumiseks. Kui neid erinevat tüüpi vulkaanide kohta kogutakse, aitavad need hetktõmmised teadlastel paremini mõista purskele viiva tegevuse keerukust. (Mida aga droonid teha ei saa, on pikaajalised mõõtmised.)
Gaasiandurid aitavad ennustada purseid, kuna magma tõustes korrigeerib sellest tulenev rõhu all vabanemine magmas lahustunud gaase. Süsinikdioksiid satub suhteliselt varakult välja ja magma libisedes üles, hakkab vääveldioksiid välja tulema. Teadlased kasutavad nende kahe gaasi suhet, et teha kindlaks, kui lähedale magma jõuab maa pinnale ja kui suur võib olla purse.
Kui magma tõuseb, surub see ka maakoorest läbi kivimi ja põhjustab pisikesi maavärinaid, mida tavaliselt inimesed ülal ei tunne, kuid mis on tundliku seismilise varustusega tuvastatavad. Edmondi meeskond paarib sageli gaasiandureid seismiliste jaamadega ja kasutab andmeid samaaegselt vulkaanide uurimiseks
Californias asuva Santa Barbara ülikooli teadlane Robin Matoza, kes pole Edmondi teadustööga seotud, nõustub, et viimaste aastate tehnoloogilised edusammud on dramaatiliselt parandanud teadlaste võimet mõista vulkaanide sisemist tööd ja pursketeni viinud käitumist. Kohtadesse, kus tema meeskonnal oli kunagi vaid paar seismilist jaama, on neid nüüd tehnoloogia väiksema suuruse ja suureneva taskukohasuse tõttu võimalik paigaldada 10 või rohkem. Kogutud andmete arvutamise võime on ka viimastel aastatel paranenud, väidab Matoza.
"Nüüd on meil hõlpsasti aastaid võimalik säilitada seismilisi andmeid vaid väikesel mälupulgal, " ütleb Matoza, kes uurib vulkaanide poolt enne purskeid eralduvaid seismilisi signaale. "Nii saame hõlpsalt päringuid sellelt suurandmetelt ja selles sisalduvate protsesside kohta lisateavet."
Marie Edmondi meeskonna teadlased valmistuvad pärast drooni lendu läbi Ulawuni vulkaani Papau Uus-Guineas toimuva lennu. Lennu ajal mõõtsid droonile paigaldatud instrumendid gaasivoolu gaasisuhteid. (Kila Mulina, Rabauli vulkaani vaatluskeskus, Paapua Uus-Guinea) Gaasi- ja seismilise teabe täiendamiseks laiemas plaanis kasutavad teadlased purskeid ülalt uurides satelliite. Anchorage'is ja Fairbanksis asuva Alaska vulkaanide vaatluskeskuse vulkanoloogid koguvad seda gaasi-, seismiliste ja satelliitandmete kogumit regulaarselt, jälgides umbes 25 vulkaani kogu osariigis ja pakkudes elanikele varajasi hoiatusi.
Näiteks andsid nad välja rea hoiatusi kuudel, mis viisid 2009. aastal Anboragest umbes 110 miili (180 km) edelasse jääva Redbouti mäe puhkemiseni. Samuti teevad nad tihedat koostööd föderaalse lennuametiga, et aidata lennunduse ohte pursete ajal tuvastada.
Aja jooksul on teadlased ühel meelel, et satelliidid muutuvad suuremate piirkondade andmete kogumisel järjest kasulikumaks. Kuid praegu pole satelliidid vähem täpsed ega ole nii töökindlad kui muud tööriistad, osaliselt seetõttu, et nad ei kogu andmeid nii kiiresti ega toimi häguse ilmaga hästi.
"Vulkaanist võib mööduda satelliit ja pilved võivad seda varjata, " ütleb Alaska vulkaani vaatluskeskuse vulkanoloog Matt Haney. "Ma kujutan ette, et tulevikus tuuakse turule uusi satelliite, mis on veelgi võimsamad."
Vaatamata selle töö väljakutsetele võib Edmonds öelda, et vulkaanipurskeid on lihtsam ennustada kui mõnda muud ohtu, sest purskele eelnenud hoiatussilte on palju, võrreldes teatud maavärinate ja muude järskude katastroofidega. Ja kuigi teadlased ei pruugi olla võimelised täpselt päeva või tunniga ennustama, et purse veel ilmneb, liigutab kiiresti arenev tehnoloogia neid selles suunas.
"Mida rohkem instrumente ja andureid meie tööriistakasti lihtsalt panustab, " ütleb Edmonds. "Oleme ühe sammu lähemal."
