A causa della difficile accessibilità e dell'elevato rischio di crollo o esplosione, l'imaging di vulcani attivi è stata finora una grande sfida in vulcanologia. I ricercatori intorno a Edgar Zorn del Centro di ricerca tedesco per le geoscienze GFZ di Potsdam stanno ora presentando i risultati di una serie di ripetuti voli di indagine con telecamere ottiche e termiche presso il vulcano Santa Maria in Guatemala. I droni sono stati utilizzati per osservare la cupola di lava, un viscoso tappo di lava. I ricercatori sono stati in grado di dimostrare che la cupola di lava mostra movimenti su due diverse scale temporali:lenta espansione e crescita della cupola e rapida estrusione di lava viscosa. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Rapporti scientifici .

"Abbiamo equipaggiato un drone con diverse telecamere, " dice Edgar Zorn di GFZ, il primo autore dello studio. "Abbiamo quindi fatto volare il drone sul cratere a vari intervalli, misurare i movimenti del flusso di lava e una cupola di lava utilizzando un tipo specifico di fotografia stereo con una precisione mai vista prima."

Confrontando i dati del drone, i ricercatori sono stati in grado di determinare la velocità del flusso, modelli di movimento e temperatura superficiale del vulcano. Questi parametri sono importanti per prevedere il pericolo di vulcani esplosivi. I ricercatori sono anche riusciti a derivare le proprietà di flusso della lava da questi dati.

"Abbiamo dimostrato che l'uso dei droni può aiutare a rimisurare completamente anche i vulcani più pericolosi e attivi sulla Terra da una distanza di sicurezza, "dice Edgar Zorn.

Tommaso Walter, vulcanologo presso GFZ, che è stato anche coinvolto nello studio, dice, "Un'indagine regolare e sistematica dei vulcani pericolosi con i droni sembra essere quasi a portata di mano".

Le due fotocamere utilizzate per rilevare il cono vulcanico Caliente del vulcano Santa Maria sono state in grado di scattare foto ad alta risoluzione e immagini termiche. Utilizzando uno speciale algoritmo informatico, i ricercatori sono stati in grado di creare modelli 3D completi e dettagliati da queste immagini. Hanno ottenuto una topografia 3D e un modello di temperatura del vulcano con una risoluzione di pochi centimetri.

Le missioni dei droni riducono notevolmente il rischio per i vulcanologi, poiché le telecamere possono essere trasportate direttamente nei punti pericolosi mentre gli scienziati rimangono a distanza. La sfida più grande risiede nella post-elaborazione e nel calcolo dei modelli. "I modelli 3D dei vari voli devono essere posizionati esattamente in modo che possano essere confrontati. Ciò richiede un accurato lavoro di dettaglio, ma ne vale la pena perché anche i movimenti minimi diventano immediatamente visibili, "dice Edgar Zorn. "Nello studio, abbiamo presentato alcune nuove possibilità per la rappresentazione e la misurazione di alcuni movimenti del suolo, che potrebbe essere molto utile in progetti futuri."