Sopky mají po tisíciletí slepé lidi, takže celá města nechávají rozmarné erupce. Ale ve srovnání s jinými formami přírodních katastrof nabízejí sopky řadu tichých stop, které vedou k jejich zničení. Nyní nový vývoj v monitorovacích systémech sopky umožňuje vědcům vyčerpat, předvídat a plánovat erupce s větší přesností než kdykoli předtím.
Související obsah
- Jak zemětřesení a sopky odhalují tlukot srdce planety
"Nyní jsme schopni dát na sopky opravdu přesné nástroje pro sledování typů plynů, které jsou emitovány, a to nám dává ponětí o tom, kde je magma v systému, " říká Marie Edmonds, vulkanologka na University of Cambridge, která pracuje mezi kouřícími sopkami asi 15 let. "Vidíme trendy v datech týkajících se erupcí, které se teprve chystají."
Edmonds je součástí mezinárodní skupiny s názvem Deep Carbon Observatory, která do roku 2019 pracuje na umístění nově vyvinutých senzorů plynu na 15 ze 150 nejaktivnějších sopek na Zemi, aby zvýšila jejich schopnost předpovídat různé typy erupcí na celém světě. Minulý týden vydala Observatoř hlubokého uhlíku interaktivní vizualizaci, podporovanou částečně programem Globálního vulkanismu Smithsonian Institution, který umožňuje veřejnosti sledovat vizualizace historických sopečných dat vyvíjených v průběhu času.
Vizualizace také umožňuje divákům sledovat, jak jsou nasazeny nové senzory. Tyto senzory nepřetržitě měří oxid uhličitý, oxid siřičitý a vodní páry vyfukující ze sopek a jsou umístěny ve velkých krabicích a zakopány pod zemí s anténami na povrchu. V posledních letech je díky zdokonalení v elektronice přesnější a dostupnější, což vědcům umožňuje používat je častěji po celém světě.
Umístění těchto senzorů na aktivní sopky však není bez rizika. Vědci musí nosit reflexní obleky, které chrání jejich pokožku před nadměrným teplem, a plynové masky, které chrání jejich plíce před zpěvem žíravými plyny - někdy po dlouhé vzdálenosti po vzdálených regionech, aby dosáhly místa. Ale Edmond říká, že potenciální dobrá práce, kterou tato práce může udělat pro ohrožené populace, činí z nebezpečnějších částí práce užitečné.
"Je skvělé vědět, že děláte něco, abyste skutečně pomohli lidem, " říká Edmonds. "Myslíš na to, co děláš, protože je to někdy nebezpečné, ale já si to opravdu užívám."
Vulkán Tobias Fischer z University of New Mexico putuje dolů po strmé kráterové stěně energicky odplynující sopky Gareloi na západních Aleutských ostrovech, aby shromáždil vzorek sopečného plynu. (Taryn Lopez, Fairbanks University of Alaska) V uplynulém měsíci vědci z Edmondsova týmu připojili jeden ze svých senzorů na sondu a měřili emise ze vzdálené sopky v Papau Nové Guineji během krátké doby, což demonstruje další nedávno vyvinutou techniku používanou ke sběru snímků vulkanické činnosti. Tyto snímky, které jsou shromážděny na různých typech sopek, pomáhají vědcům lépe porozumět složitosti činností vedoucích k erupci. (Co však drony nemohou udělat, je dlouhodobé měření.)
Plynové senzory pomáhají předpovědět erupce, protože jak stoupá magma, výsledné uvolnění tlakových režií uvolňuje plyny rozpuštěné v magmatu. Oxid uhličitý se vypouští relativně brzy a, jak se magma sklouzává výše, oxid siřičitý se začíná vypařovat. Vědci používají poměr těchto dvou plynů k určení, jak blízko se magma dostává k zemskému povrchu a jak hrozí erupce.
Jak magma stoupá, protlačuje se také skrze skálu v kůře a způsobuje drobná zemětřesení, která lidé obvykle necítí výše, ale jsou detekovatelná citlivým seismickým zařízením. Edmondův tým často spáruje plynové senzory se seismickými stanicemi a používá data v tandemu ke studiu sopek
Robin Matoza, výzkumník z University of California v Santa Barbara, který se nezúčastňuje výzkumu Edmonda, souhlasí s tím, že technologický pokrok v posledních letech výrazně zlepšil schopnost vědců pochopit vnitřní fungování sopek a chování vedoucí k erupcím. V místech, kde jeho tým kdysi měl jen několik seismických stanic, mohl nyní instalovat 10 nebo více kvůli menší velikosti a rostoucí dostupnosti technologie. Schopnost počítat shromážděná data se v posledních letech také zlepšila, říká Matoza.
"Nyní můžeme snadno ukládat roky seismických dat v hodnotě jen na malém flash disku, " říká Matoza, který studuje seismické signály vydané sopkami před erupcemi. "Můžeme snadno dotazovat tato velká data a dozvědět se více o procesech v nich obsažených."
Vědci v týmu Marie Edmondové se připravují na přistání svého dronu po letu plynovým oblakem sopky Ulawun v Papau Nové Guineji. Během letu měřily přístroje namontované na dronovi plynové poměry v plynovém oblaku. (Kila Mulina, observatoř sopky Rabaul, Papua Nová Guinea) K doplnění plynových a seismických informací v širším měřítku používají vědci satelity ke studiu erupcí shora. Volcanologové na observatoři sopky Aljašky v Anchorage a Fairbanks pravidelně shromažďují tuto sadu plynových, seismických a družicových dat, monitorují zhruba 25 sopek po celém státě a nabízejí obyvatelům včasná varování.
Například vydali řadu varování v měsících vedoucích k erupci Mount Redbout v roce 2009, asi 110 km jihozápadně od Anchorage. Také úzce spolupracují s Federální leteckou správou, aby pomohli odhalit letecká nebezpečí během erupcí.
V průběhu času se vědci shodují na tom, že satelity budou stále více užitečné při sběru dat přes velké regiony. Ale v tuto chvíli jsou satelity méně přesné a ne tak spolehlivé jako ostatní nástroje, částečně proto, že neshromažďují data tak rychle a během oblačného počasí nefungují dobře.
"Můžete mít satelitní průchod přes sopku a může být zakryt mraky, " říká Matt Haney, vulkánista na observatoři sopky na Aljašce. "Představuji si, že v budoucnu budou spuštěny nové satelity, které budou ještě silnější."
Navzdory výzvám této práce Edmonds říká, že může být snazší předpovědět vulkanické erupce než některá jiná nebezpečí, protože řada varovných signálů před erupcemi ve srovnání s některými zemětřeseními a jinými náhlymi katastrofami. A zatímco vědci nemusí být schopni předpovědět na přesný den nebo hodinu, že erupce ještě nastane, rychle postupující technologie je posouvá tímto směrem.
"Čím více nástrojů a více senzorů jen přispívá k naší sadě nástrojů, " říká Edmonds. "Jsme o krok blíž."
