I vulcanologi fanno quello che possono per fornire al pubblico un avvertimento sufficiente sulle imminenti eruzioni, ma i vulcani sono notoriamente imprevedibili. A volte gli avvisi vengono dati con poco tempo per consentire alle persone di reagire.

Questo potrebbe presto cambiare.

Lavoro guidato dal professore assistente di ricerca Társilo Girona, con l'Università dell'Alaska Fairbanks Geophysical Institute, ha rivelato un metodo con cui gli scienziati - e il pubblico - possono avere anni di preavviso su una potenziale eruzione.

La soluzione sta nel monitoraggio regolare e diffuso della temperatura radiante dei fianchi di un vulcano prima della comparsa di uno qualsiasi dei consueti segnali di allarme, come lo scioglimento dei ghiacciai, odori di zolfo, aumento delle emissioni di gas, tremori e deformazioni.

Girona è l'autore principale di un articolo pubblicato oggi sulla rivista Geoscienze della natura intitolato "Disturbo termico su larga scala dei vulcani per anni prima dell'eruzione". Il documento è co-autore di Vincent Realmuto e Paul Lundgren, ricercatori del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California. Lundgren supervisiona il gruppo Earth Surface and Interior di JPL.

"Questo sta dimostrando che aree molto vaste nei vulcani stanno aumentando il rilascio di calore, " ha detto Girona. "È un processo che sta avvenendo in, non possiamo dire in tutto il vulcano stesso, ma in aree molto vaste del vulcano. È un processo su larga scala".

Girona collabora anche con l'Alaska Volcano Observatory, che sta valutando il modo migliore per integrare i risultati della ricerca nel monitoraggio dei vulcani dell'Alaska. L'AVO è un'organizzazione cooperativa tra UAF, l'US Geological Survey e l'Alaska Division of Geological and Geophysical Surveys.

David Fee, Scienziato coordinatore AVO presso UAF, ha detto che i risultati possono rafforzare il monitoraggio del vulcano. Questo è importante per il settore aereo, in particolare in Alaska e soprattutto vicino ad Anchorage e altre comunità potenzialmente nel percorso di una nuvola di cenere.

"Questi risultati potrebbero fornire informazioni critiche su come integrare al meglio le reti di monitoraggio esistenti, soprattutto per i vulcani difficili da monitorare nelle parti remote dell'Alaska, " ha detto. "Qualsiasi informazione anticipata sulle eruzioni è utile".

La ricerca si è concentrata su cinque vulcani eruttati o esplosi negli ultimi 20 anni, che mostrava una vasta gamma di comportamenti e caratteristiche, e che sono considerati rappresentativi dei vulcani di tutto il mondo:Mount Redoubt in Alaska, Monte Ontake in Giappone, Monte Ruapehu in Nuova Zelanda, Calbuco in Cile e Pico do Fogo a Capo Verde, una nazione insulare al largo della costa occidentale dell'Africa.

I ricercatori hanno analizzato 16 anni e mezzo di dati sulla radiazione termica infrarossa raccolti dai satelliti Terra e Aqua della NASA.

I dati satellitari non erano mai stati analizzati con un occhio alla consapevolezza precoce a lungo termine della potenziale attività vulcanica.

Girona, Realmuto e Lundgren volevano rispondere a questa domanda:l'attività vulcanica nel sottosuolo produce un notevole aumento della temperatura radiante in superficie molto prima di un'eruzione?

I dati hanno fornito la risposta per tutti e cinque i vulcani studiati:un chiaro "sì".

I ricercatori hanno scritto che i vulcani possono sperimentare disordini termici "per diversi anni prima dell'eruzione" e che i disordini "sono dominati da un fenomeno su larga scala che opera su vaste aree di edifici vulcanici". Hanno anche scoperto che il calore aumentava indipendentemente dal tipo di eruzione.

Monte Ridotto, Per esempio, ha avuto un aumento di 0,85 gradi Fahrenheit, più o meno 0,31 gradi (0,47 gradi Celsius, più o meno 0,17), dalla metà del 2006 alla sua grande eruzione del marzo 2009. In particolare, la temperatura radiante ha iniziato ad aumentare circa un anno prima dell'inizio di altri segnali di allarme. La temperatura radiante di Redoubt ha iniziato a scendere rapidamente un anno dopo l'eruzione ed è rimasta bassa dal 2014.

I ricercatori hanno affermato che i loro risultati consentiranno agli scienziati di anticipare le eruzioni difficili da prevedere attraverso altri metodi geofisici e geochimici.

"Questo è particolarmente rilevante per le eruzioni freatiche (esplosioni di gas vulcanico), come quello di Ontake, Giappone, nel 2014, " ha detto Girona. "Le eruzioni freatiche sono generalmente molto difficili da prevedere con i metodi tradizionali".

La ricerca, che Girona ha iniziato al JPL e ha continuato dopo essersi trasferita all'Istituto di Geofisica, fornisce anche approfondimenti sull'interazione tra i gas magmatici di un vulcano e il suo sistema sotterraneo di acqua surriscaldata.

Lundgren ha detto che il nuovo approccio, combinato con strumenti come GPS o misurazioni radar satellitari degli spostamenti di superficie, può rivelare ancora di più sui processi vulcanici.

Per esempio, il team ha integrato le emissioni di calore superficiale con gli spostamenti superficiali in un'altra pubblicazione recente per comprendere meglio il comportamento di Domuyo, un vulcano deformante appena scoperto in Argentina.