I vulcanologi con sede a Manchester hanno sviluppato un metodo e una fotocamera che potrebbero aiutare a ridurre i pericoli, rischi per la salute e impatti di viaggio dei pennacchi di cenere durante un'eruzione vulcanica.

La cenere è a volte vista come un pericolo secondario nei vulcani rispetto a più pericoli visivi, come colate laviche e piroclastiche. Però, la cenere può avere un forte impatto sulle vite umane e sulle infrastrutture, come l'eruzione del 2010 del vulcano islandese, Eyjafjallajökull, che ha bloccato l'aviazione internazionale in tutta Europa.

Questa ricerca, che viene pubblicato in Rapporti scientifici , utilizza una nuova fotocamera gentile, sviluppato presso l'Università di Manchester, per misurare il flusso e la velocità della cenere che cade da un pennacchio vulcanico.

I ricercatori misurano come le particelle di cenere interagiscono con la luce solare e, nello specifico, come cambiano la polarizzazione della luce solare, in modo simile a come funzionano gli occhiali da sole polarizzati. Questo non sarebbe stato possibile senza lo sviluppo della nuova "AshCam", la prima fotocamera del suo genere al mondo.

Durante un'eruzione vulcanica una forte caduta di cenere può portare al crollo di un edificio, potenzialmente ferire o uccidere quelli all'interno. Inoltre l'esposizione alla cenere può causare irritazione al naso, gola e occhi, oltre ad aggravare condizioni di salute preesistenti come l'asma.

Ma la cenere è anche un grave pericolo per altre infrastrutture umane critiche, compreso elettrico, reti idriche e di trasporto, in particolare i viaggi aerei, come l'eruzione islandese del 2010.

Cattedra di Vulcanologia presso l'Università di Manchester, Professor Mike Burton, ha dichiarato:"La cenere vulcanica è un prodotto primario di un'eruzione vulcanica esplosiva che generalmente rappresenta una minaccia per la salute umana e le infrastrutture.

"L'eruzione islandese nel 2010 ha evidenziato al mondo intero che le eruzioni vulcaniche ricche di cenere possono avere un impatto importante sull'economia globale attraverso la chiusura dello spazio aereo progettata per ridurre al minimo il rischio di guasto del motore a reazione dovuto all'intasamento della cenere".

Il team ha visitato il Santiaguito Lava Dome, parte del vulcano Santa Maria in Guatemala, e ha misurato una serie di esplosioni con la fotocamera. Santiaguito produce un certo numero di queste esplosioni ogni giorno, circa uno ogni due ore, rendendolo il luogo ideale per testare nuove attrezzature, tecniche e modelli di ricerca.

Il professor Burton ha aggiunto:"I modelli di dispersione della cenere sono fondamentali per prevedere le concentrazioni di cenere durante un'eruzione, che alla fine determinano quale spazio aereo è chiuso. La nostra ricerca aiuta a misurare la dinamica della ricaduta di cenere durante un'eruzione. Questo ci fornisce nuove informazioni sulla dinamica delle ceneri vulcaniche, fornendo un passo importante verso modelli migliorati di dispersione delle ceneri."

Studi precedenti hanno utilizzato telecamere UV a terra per l'osservazione di ceneri vulcaniche o particelle di carbonio nero misurato nelle emissioni delle navi. Però, questi metodi non erano in grado di distinguere la cenere da altre particelle nel pennacchio, rendendo difficile misurare il flusso della cenere.

È qui che "AshCam" è diverso. È costituito da telecamere commerciali già disponibili sul mercato che sono state adattate con filtri speciali in grado di identificare più facilmente la cenere sfruttando la luce solare.

dottorato di ricerca Ricercatore, Beniamino Esse, dalla Scuola di Scienze della Terra e dell'Ambiente di Manchester, spiega:"AshCam è piccola, leggero e relativamente economico, rendendolo ideale per l'uso in ambienti vulcanici dove più grandi, apparecchiature più costose non possono essere utilizzate.

"Questo è uno sviluppo entusiasmante in quanto offre ai vulcanologi uno strumento che consente loro di misurare facilmente la dinamica dei pennacchi di cenere utilizzando solo la luce solare. I risultati di queste misurazioni possono essere utilizzati per informare i modelli di dispersione della cenere, potenzialmente migliorando la loro precisione ed efficacia nel mitigare i rischi posti dai pennacchi di cenere".