Dronovi lete ravno u vulkane zbog znanosti koja spašava živote

ZRAKOPLOVSTVO

S procijenjenih 300 aktivnih vulkana na Zemlji, izazov je kako ih sve nadgledati da bi se mogla odaslati rana upozorenja prije nego što eruptiraju. Također, mjerenje emisije vulkanskih plinova nije lak zadatak. Sada su istraživači dizajnirali posebno prilagođene dronove koji pomažu u prikupljanju podataka s aktivnog vulkana u Papui Novoj Gvineji. Bespilotne letjelice, dronovi, mogle bi pomoći lokalnim zajednicama u praćenju obližnjih vulkana i predviđanju budućih erupcija. Njihova mjerenja također bi mogla dati više informacija o najnepristupačnijim, visokoaktivnim vulkanima na planetu i o tome kako vulkani doprinose globalnom ciklusu ugljika. Vulkan Manam nalazi se na otoku širokom samo 10 kilometara koji se nalazi uz sjeveroistočnu obalu Papue Nove Gvineje. Na otoku živi više od 9000 ljudi, a Manam Motu, kako ga lokalno stanovništvo naziva, jedan je od najaktivnijih vulkana u zemlji. Godine 2004. velika erupcija iz Manama prisilila je čitav otok na evakuaciju na kopno i opustošila usjeve i domove ljudi. Znanstvenici imaju nekoliko načina predviđanja kada će vulkan eruptirati. Mogu nadzirati potresne aktivnosti na tom području kako bi otkrili podrhtavanje tla koje gotovo uvijek prethodi erupcijama i pratiti izbočine u kosim zidovima vulkana dok se ispod njih nakuplja magma. Kada vedro nebo to dopušta, sateliti također mogu brzo otkriti i izmjeriti vulkanske emisije plinova poput sumpornog dioksida (SO2). Promjene ovih emisija plinova mogu signalizirati pojačanu aktivnost vulkana. “Manam nije detaljno proučen, ali iz satelitskih podataka mogli smo vidjeti da stvara jake emisije”, rekla je vulkanologinja Emma Liu sa Sveučilišnog koledža u Londonu, koja je vodila istraživački tim zemaljskih znanstvenika i zrakoplovnih inženjera. “Htjeli smo također kvantificirati emisiju ugljika iz ovog vrlo velikog odašiljatelja ugljičnog dioksida,” dodao je geokemičar Tobias Fischer sa Sveučilišta Novi Meksiko. Iako vulkani emitiraju samo djelić emisije ugljika koju stvaraju ljudi, istraživači i dalje žele biti u mogućnosti procijeniti koliki dio ugljičnog dioksida (CO2) emitiraju, kako bi to uvrstili u ukupan proračun ugljika da bi se ograničili učinci klimatskih promjena. U Papui Novoj Gvineji međunarodni tim započeo je testiranje dviju vrsta bespilotnih letjelica opremljenih plinskim senzorima, kamerama i drugim uređajima tijekom dvije terenske kampanje na otoku Manam, u listopadu 2018. i svibnju 2019. godine. Zbog strmih padina Manama izuzetno je opasno čak i razmišljati o sakupljanju uzoraka plina pješice, dok bi dronovi mogli sigurno letjeti ravno iznad vulkanskih perjanica pomažući istraživačkom timu da točnije mjeri emisije vulkanskih plinova. Bespilotne letjelice preletjele su više od 2000 metara u visoko turbulentne vulkanske perjanice Manama i nekih 6 kilometara od njihove lansirne rampe, daleko od pogleda njihovih pilota. Na svakom letu dronovi su snimali Manam i njego-

Vulkan Manam koji se nalazi uz sjeveroistočnu obalu Papue Nove Gvineje, pogled iz svemira, 16. lipnja 2010.

va dva kratera, mjerili sastav plina točno iznad vulkanskih perjanica i sakupili četiri vreće pune dodatnog plina za brzu analizu kad se zrakoplov spustio. Zračne snimke preleta dronova pokazale su da se otplinjavanje u južnom krateru Manama pojačalo između listopada 2018. i svibnja 2019. Zapravo, vulkan je ubrzo eruptirao u lipnju, samo mjesec dana nakon drugog izleta istraživača. Ali porast vulkanskih emisija, sam po sebi, nije pouzdan pokazatelj neizbježnosti erupcije ili vjerojatnosti, pa su istraživači također promatrali omjer između različitih plinova, točnije CO2 i SO2, u perjanicama Manama. To može pomoći u otkrivanju uzdizanja vruće magme na površinu i protjerivanja emisija bogatih CO2 koje navodno prethode velikim erupcijama. Međutim, istraživači su otkrili da je smjesa plinova koja se emitirala iz Manama bila približno ista tijekom oba izleta. Integrirajući mjerenja dronova sa satelitskim podacima, istraživači su uspjeli pokazati da se Manam svrstava među 10 najjačih svjetskih otplinjavajućih vulkana, emitirajući procijenjenih 3.700 tona CO2 i otprilike 5.100 tona SO2 svaki dan ‒ što je više od prethodnih procjena. Tim je također zaključio da većina ugljika emitiranog iz Manama vjerojatno potječe iz gornjeg plašta, a ne sedimenata iz pliće zemljine kore, što su utvrdili analizom različitih izotopa ugljika u smjesi plinova. “Naš novi pristup ‒ to jest operacije na daljinu i velike nadmorske visine koje omogućuju mjerenja na licu mjesta ‒ trenutno je jedino sredstvo pomoću kojeg možemo okarakterizirati kemiju plina na strmim, opasnim i visoko aktivnim vulkanima poput Manama”, zaključio je istraživački tim. Buduća istraživanja zahtijevat će marljiviji rad znanstvenika i više letova dronova, budući da su mjerenja iz ove studije trajala samo 10 dana. Uz dovoljno sredstava za opremu i obuku lokalnih znanstvenika, ova strategija bi se mogla koristiti i drugdje za praćenje drugih opasnih i nepristupačnih vulkana, poput Mayona na Filipinima i Sinabunga u Indoneziji.

Izvor: www.livescience.com © Jesse Allen/NASA Earth Observatory Snježana Krčmar