Di Sarah Baczewski • Aggiornato il 24 marzo 2022
I vulcanologi affrontano sfide uniche quando studiano questi sistemi naturali dinamici. Avendo un accesso diretto limitato all’interno di un vulcano, si affidano a una serie di strumenti sofisticati per monitorare la sismicità, la temperatura, la deformazione del suolo, le emissioni di gas e la morfologia della superficie. Questi strumenti forniscono dati in tempo reale che aiutano a prevedere le eruzioni e a guidare la risposta alle emergenze.
I vulcani sono spesso circondati da un’intensa attività sismica. L’aumento della sismicità può segnalare il movimento del magma sotto la superficie. I sismometri, noti anche come simografi, registrano l'entità, la frequenza e l'epicentro di ciascun tremore. L'Hawaiian Volcano Observatory (HVO) gestisce più di 60 stazioni sismiche in tutta la Big Island, fornendo dati ad alta risoluzione ai ricercatori di tutto il mondo.
Poiché l’osservazione diretta dell’interno di un vulcano è impossibile, gli scienziati utilizzano la termografia per catturare il calore irradiato da prese d’aria e fessure. Le termocamere a infrarossi producono mappe a colori che rivelano quali colate di lava si stanno riscaldando attivamente (più recenti) rispetto a quelle che si sono raffreddate (più vecchie). Queste informazioni sono fondamentali per valutare le fasi dell'eruzione e i potenziali pericoli.
Il monitoraggio dei cambiamenti nella forma della superficie di un vulcano è essenziale per rilevare le intrusioni di magma. Le tecniche includono il sistema di posizionamento globale (GPS), la misurazione elettronica della distanza (EDM) e il livellamento convenzionale. I tiltmetri, ad esempio, misurano i sottili cambiamenti nella pendenza del fianco di un vulcano. La Hawaiian Volcano Society utilizza tiltmetri in grado di rilevare cambiamenti fino a una parte per milione, consentendo il rilevamento precoce di eventi di inflazione o deflazione.
I vulcani rilasciano una miscela di gas – anidride carbonica, anidride solforosa, idrogeno solforato e altro ancora – che portano le impronte dei processi sotterranei. Un improvviso aumento di zolfo o anidride carbonica può indicare l'ascesa di magma fresco, mentre un aumento di idrogeno solforato spesso precede un'eruzione. Per campionare questi gas in modo sicuro, i vulcanologi utilizzano spettrometri che analizzano a distanza le caratteristiche luminose uniche di ciascun gas.
I sistemi radar aerei e satellitari generano mappe tridimensionali ad alta risoluzione della topografia di un vulcano. Queste immagini rivelano caratteristiche strutturali, percorsi di flusso e potenziali zone di frana. Detailed radar data support not only scientific analysis but also practical evacuation planning for local authorities.
Integrando i dati di questi diversi strumenti, i vulcanologi creano un quadro completo e in tempo reale del comportamento di un vulcano, migliorando la precisione delle previsioni e proteggendo vite umane.
