Le altezze del vulcano La Soufrière de Guadalupa possono essere infernali, soffocante a più di 48 gradi Celsius (120 gradi Fahrenheit) e avvolto in onde di gas acido. I ricercatori vorrebbero monitorare le eruzioni di gas e vapore al suo vertice, per saperne di più sul potenziale esplosivo del vulcano, ma i sismometri convenzionali vengono distrutti rapidamente nell'ambiente ostile.

Uno strumento chiamato sismometro ottico sembra essere all'altezza della sfida, però. Nel diario Lettere di ricerca sismologica , un team di scienziati descrive come hanno sviluppato e installato un sismometro ottico a soli dieci metri di distanza da una fumarola (uno sfogo di gas e vapore) sulla sommità del vulcano dei Caraibi.

Il moto del sismometro ottico (e quindi del suolo) è stimato utilizzando un fenomeno di interferenza, che si verifica quando un raggio laser infrarosso viene riflesso dalla superficie specchiata della massa mobile del sismometro. Questo raggio laser viene trasportato tra il sismometro in vetta e una stazione optoelettronica remota e sicura attraverso un lungo cavo in fibra ottica, scalando il pendio del vulcano. La stazione calcola lo spostamento del suolo e invia i record in tempo reale all'Osservatorio vulcanologico e sismologico francese della Guadalupa.

Il sismometro funziona in modo puramente meccanico, e non richiede elettronica o alimentazione che sarebbe vulnerabile alle condizioni del vertice, disse Romain Feron, l'autore principale dell'articolo del Gruppo ESEO e del laboratorio LAUM dell'Université du Mans. Lo strumento è racchiuso in teflon per proteggerlo dai gas solforici rilasciati dalla fumarola.

"È, per quello che ci risulta, il primo sismometro ottico ad alta risoluzione mai installato su un vulcano attivo o altra zona pericolosa, " Feron e colleghi scrivono in SRL.

Il successo del sismometro, dopo dieci anni di sviluppo, suggerisce che potrebbe essere una buona soluzione sismica in altri ambienti difficili, hanno notato, compresi i giacimenti di produzione di petrolio e gas, centrali nucleari e serbatoi geotermici ad alta temperatura.

Ora in funzione sul vulcano da nove mesi, lo strumento sta raccogliendo dati che saranno combinati con altre osservazioni dall'osservatorio della Guadalupa per monitorare meglio La Soufrière. L'ultima significativa eruzione di gas e vapore del vulcano nel 1976 ha causato l'evacuazione a Basse Terre, La capitale della Guadalupa. Dal 2018, la cupola del vulcano e le fumarole sommitali sono diventate sempre più attive.

Il monitoraggio sismico dei vulcani può aiutare i ricercatori a comprendere il movimento e la pressurizzazione dei fluidi sotterranei. Il nuovo sismometro ottico potrebbe fornire posizioni migliori per eventi microsismici sotto la cupola, e offre uno scorcio più dettagliato della "firma fumarolica, che aiuta a vincolare la geometria e l'attività del sistema idraulico della cupola, " disse Ferone.

Lo strumento ha registrato le onde sismiche di un terremoto regionale, un terremoto in Cile, e piccoli eventi sismici all'interno del vulcano a meno di 2,5 chilometri (1,6 miglia) sotto la vetta, hanno riferito i ricercatori.

Feron e colleghi hanno fatto un'ardua scalata al 1 di La Soufrière, 467 metri (4, 813 piedi) vertice nel settembre 2019 per installare il sismometro, utilizzando maschere antigas per proteggersi dai gas tossici che fuoriescono dalle fumarole attive. Oltre ai gas e alle alte temperature, il team aveva bisogno di tenere d'occhio il tempo durante l'installazione, disse Feron.

"Potrebbe essere bello in fondo al vulcano, ma infernale in cima allo stesso tempo, " Ha ricordato. "Diventa molto rischioso salire i pendii ripidi e scivolosi del vulcano con attrezzature pesanti sulla schiena, per non parlare dei fulmini".