Gli scienziati hanno dimostrato per la prima volta che i vulcani emettono impulsi di gas distintivi poche ore prima di eruttare, che potrebbe portare a previsioni in tempo reale di pericolose eruzioni vulcaniche difficili da prevedere, secondo i ricercatori.

I vulcani emettono gas sia durante che tra le eruzioni. Il monitoraggio delle concentrazioni e della quantità di gas emesso è importante per comprendere l'attività vulcanica, ma la relazione tra il degasaggio periodico e i processi sotto la superficie terrestre che innescano le eruzioni non è chiara, secondo i ricercatori.

Per comprendere meglio questa relazione, Tasiro Girona, un geofisico presso il Jet Propulsion Laboratory del California Institute of Technology di Pasadena, California, ha contribuito a sviluppare una tecnica che raccoglie a distanza immagini di pennacchi vulcanici gassosi con una frequenza e una precisione senza precedenti utilizzando fotocamere digitali facilmente disponibili. Girona ha presentato i risultati della sua tecnica il mese scorso all'American Geophysical Union Fall Meeting 2017 a New Orleans. I risultati iniziali mostrano che c'è una differenza tra il normale degasaggio tra le eruzioni e il degasaggio appena prima di un'eruzione imminente.

"Non abbiamo davvero bisogno di avere più costosi, sistemi complessi, "Girona ha detto riferendosi alle apparecchiature altamente specializzate che gli scienziati utilizzano tipicamente per monitorare a distanza l'attività di degassamento vulcanico.

Girona e i suoi colleghi stanno usando le fotocamere digitali per monitorare i pennacchi vulcanici misurando la luce che rimbalza sulle gocce d'acqua che contengono. L'intensità della luce corrisponde alla quantità di vapore acqueo presente ed è rappresentata digitalmente dalla luminosità dei pixel.

Per più di un anno, hanno catturato immagini dell'attività del vulcano Turrialba a Cartago, Costa Rica da una distanza di un chilometro (0,62 miglia). Turrialba è un buon candidato per testare il nuovo metodo, perché mostra un ampio spettro di attività vulcanica comprese le emissioni passive di gas durante la quiescenza, esplosioni di cenere e sporadiche eruzioni balistiche:proiettili di roccia scagliati in aria.

Gli scienziati hanno isolato finestre temporali in cui il cratere era chiaramente visibile che corrispondeva a eventi osservati come periodi di quiescenza di degassamento e il periodo precedente a un'eruzione balistica. Ogni volta che il vulcano emetteva gas, hanno analizzato le immagini digitali per determinare quanto gas è stato emesso e che tipo di gas era.

Gli scienziati hanno identificato per la prima volta impulsi periodici di vapore della durata di diverse centinaia di secondi che si verificano poche ore prima delle eruzioni a Turrialba che scagliano nell'aria proiettili di roccia. Questi impulsi di vapore riflettono ciò che sta accadendo all'interno del vulcano, probabilmente nelle sacche di gas sotterranee, per innescare eruzioni, ha detto Girona.

"Il monitoraggio dei cambiamenti di gas è uno degli strumenti più promettenti per poter anticipare le eruzioni, " disse Fidel Costa, un vulcanologo dell'Osservatorio della Terra di Singapore che non era coinvolto nel progetto. Il lavoro al vulcano Turriabla è importante perché è il primo esperimento del genere a mostrare la differenza tra i tipi di degasaggio e sarà utile per anticipare eruzioni di altri vulcani difficili da prevedere, disse Costa.

Girona sta attualmente estendendo le analisi per coprire periodi di tempo più lunghi e diversi tipi di eventi vulcanici. Il perfezionamento e l'automazione del sistema di telerilevamento della fotocamera digitale sviluppato da lui e dai suoi colleghi potrebbe consentire agli scienziati di monitorare e prevedere gli eventi vulcanici in tempo reale, Egli ha detto. Spera di espandere il metodo in futuro per includere l'uso di immagini satellitari.

Questa storia è stata ripubblicata per gentile concessione di AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunità di blog di scienze della Terra e dello spazio, ospitato dall'American Geophysical Union. Leggi la storia originale qui.