Un campione della distribuzione (Fe + Al)/Si come indice di attività vulcanica dal 16 maggio al 25 giugno intorno all'isola di Nishinoshima:(a) 16-23 maggio, 2020, (b) 24-31 maggio, 2020, (c) 1-8 giugno, 2020, (d) 9-16 giugno, 2020, (e) 17-24 giugno, 2020, (f) 25 giugno-2 luglio, 2020. Viene mappato applicando l'equazione ((Fe+Al)/Si)=45,4(x)?13,3 ai dati SGLI. Da questa, si vede che in questo periodo la distribuzione nella parte nord-orientale dell'isola aumenta, e poi lo scolorimento progredisce gradualmente nella zona del mare intorno all'isola, prima che scompaia. L'isola di Nishinoshima si trova a circa 1, 000 km a sud di Tokyo, Giappone. I dati originali utilizzati per questo prodotto sono stati forniti da JAXA JASMES (JAXA Satellite Monitoring for Environmental Studies). Attestazione:JAXA/Yuji Sakuno
Un nuovo studio suggerisce che i dati sullo scolorimento del mare ottenuti dalle immagini satellitari siano un nuovo criterio per prevedere se l'eruzione incombe per un vulcano sottomarino.
Negli ultimi anni si sono verificate frequenti eruzioni di vulcani sottomarini. Solo negli ultimi due anni si sono registrate le esplosioni dell'Anak Krakatau in Indonesia, Isola Bianca in Nuova Zelanda, e l'isola di Nishinoshima in Giappone. Osservare i segni dei disordini vulcanici è fondamentale per fornire informazioni salvavita e garantire che i viaggi aerei e marittimi siano sicuri nell'area.
Sebbene prevedere quando esploderà un vulcano può essere difficile poiché ognuno si comporta in modo diverso, gli scienziati sono alla ricerca di questi segni rivelatori:maggiore attività sismica, espansione delle pozze di magma, aumento del rilascio di gas vulcanico, e la temperatura aumenta.
Per i vulcani sottomarini, Yuji Sakuno, specialista in telerilevamento e professore associato presso la Graduate School of Advanced Science and Engineering dell'Università di Hiroshima, propose un nuovo indicatore:il colore del mare.
La relazione tra la composizione chimica dell'acqua di mare scolorita e l'attività vulcanica è nota da molto tempo. Ancora, ci sono stati pochissimi studi quantitativi che hanno utilizzato il telerilevamento per esplorarlo. E tra questi pochi studi, è stato analizzato solo il modello di riflettanza dell'acqua di mare scolorita.
"Questo è un risultato di ricerca estremamente impegnativo per prevedere i disastri vulcanici che si sono verificati frequentemente in varie parti del mondo negli ultimi anni utilizzando un nuovo indice chiamato colore del mare, " ha detto Sakuno.
Questa immagine illustra i dati colorimetrici dell'acqua di mare scolorita in quattro direzioni (nord, est, Sud, e ovest) intorno all'isola di Nishinoshima nel 2020. Lo studio ha studiato le caratteristiche cromatiche dell'acqua per convalidare se i dati ottenuti da SGLI catturano accuratamente le condizioni reali dell'acqua di mare scolorita. Ha rilevato fluttuazioni significative nella distribuzione di sostanze chimiche nell'isola di Nishinoshima, stimata dai dati SGLI, circa un mese anche prima che il vulcano diventasse attivo. Credito:Yuji Sakuno
"Sono stato il primo al mondo a proporre la relazione tra le informazioni sul colore del mare ottenute dai satelliti e la composizione chimica intorno ai vulcani sottomarini".
I risultati dello studio sono pubblicati nel numero di aprile 2021 della rivista Acqua .
Sakuno ha spiegato che i vulcani rilasciano sostanze chimiche a seconda della loro attività, e questi possono cambiare il colore dell'acqua circostante. Una percentuale maggiore di ferro può causare una colorazione gialla o marrone, mentre l'alluminio o il silicone aumentati possono macchiare l'acqua con macchie bianche.
Un problema, però, è che la luce del sole può anche giocare brutti scherzi al colore del mare. Lo studio ha esaminato come la ricerca passata che ha analizzato cromaticamente l'acqua termale ha superato questo ostacolo e risolto i problemi di luminosità. Un modello relazionale tra colore dell'acqua di mare e composizione chimica è stato sviluppato utilizzando il sistema colorimetrico XYZ.
Sakuno ha esaminato le immagini dell'isola di Nishinoshima catturate lo scorso anno dai satelliti giapponesi GCOM-C SGLI e Himawari-8. Himawari-8 è stato utilizzato per osservare l'attività vulcanica e GCOM-C SGLI per ottenere dati sul colore del mare. Il breve ciclo di osservazione di GCOM-C SGLI (scatta immagini dell'oceano ogni 2-3 giorni) e l'elevata risoluzione spaziale di 250 m lo rendono una scelta ideale per il monitoraggio.
Utilizzando il nuovo indicatore, Sakuno ha controllato i dati satellitari da gennaio a dicembre 2020 ed è stato in grado di rilevare segni di incombenti disordini vulcanici nell'isola di Nishinoshima circa un mese prima ancora che iniziassero.
"Nel futuro, Vorrei stabilire un sistema in grado di prevedere le eruzioni vulcaniche con maggiore precisione in collaborazione con la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), l'Agenzia per la sicurezza marittima, che sta monitorando i vulcani sottomarini, e relativa ricerca, " Egli ha detto.
