Os pesquisadores analisam gases vulcânicos com a ajuda de sistemas de sensores ultra-leves

The observation drone (‘little-RAVEN’) during a flight test (Photo taken by T. Hof

Os principais gases liberados pelos vulcões são vapor de água, dióxido de carbono e dióxido de enxofre.

Os principais gases liberados pelos vulcões são vapor de água, dióxido de carbono e dióxido de enxofre. Analisar esses gases é uma das melhores maneiras de obter informações sobre sistemas vulcânicos e os processos magmáticos que estão em andamento. A proporção dos níveis de dióxido de carbono para os do dióxido de enxofre pode até revelar a probabilidade de uma erupção iminente. Os drones são empregados para transportar os sistemas analíticos necessários para o local da atividade. No entanto, devido ao seu tamanho, o transporte dos drones para seus locais de operação até o momento exigiu despesas significativas.

Uma equipe liderada pelo professor Thorsten Hoffmann, da Universidade de Johannes Gutenberg, Mainz (JGU), está recentemente avaliando o potencial de usar um pequeno drone de observação portátil em regiões remotas. Esse sistema de drones muito compacto pode até ser transmitido a pé para sites extremamente difíceis de acessar. Além disso, requer apenas os preparativos mínimos de voo e administrativos para operação como uma plataforma de observação aérea.

Erupções podem ser previstas com base na saída vulcânica

As descargas de gás dos vulcões consistem principalmente em vapor de água, dióxido de carbono e dióxido de enxofre. As emissões de gás liberadas estão entre os poucos sinais químicos que fornecem evidências dos processos que ocorrem em sistemas magmáticos localizados profundamente abaixo da superfície e, portanto, são inacessíveis. Por algum tempo, os pesquisadores assumiram que a análise de tais emissões voláteis poderia desempenhar um papel central na melhoria da previsão de erupções vulcânicas. Um parâmetro particularmente promissor quando se trata da vigilância das mudanças na atividade vulcânica é a razão de concentração de dióxido de carbono e dióxido de enxofre nos gases liberados. De fato, foram observadas alterações nessa proporção imediatamente antes das erupções de vários vulcões, entre os quais o ETNA.

Infelizmente, o lado prático de compilar uma série temporal contínua de composições de gás representa um grande desafio. A amostragem manual direta por meio de escalar o vulcão é árdua e demorada, sem mencionar os perigos potenciais, caso ocorra uma erupção repentinamente. Por outro lado, o equipamento de monitoramento estacionário geralmente não registra dados representativos sobre composições de gás, principalmente devido à mudança das direções do vento.

Os drones de medição podem superar esses problemas e já foram usados para medir as características químicas dos gases vulcânicos. Em particular, o risco para os vulcanologistas de serem ameaçados por mudanças repentinas na atividade vulcânica é significativamente reduzida pelas maiores distâncias envolvidas. Além disso, os drones possibilitam a alcance de fontes de emissão que, de outra forma, são difíceis ou até impossíveis de acessar, como fumarolas em terrenos íngremes e escorregadios ou partes mais antigas da pluma que normalmente estão localizadas em áreas aitadas e em altitudes mais altas.

Até agora, apenas drones maiores foram empregados para o monitoramento de vulcões e, é claro, isso se mostrou problemático em vista do afastamento das regiões em que a maioria dos vulcões deve ser encontrada. “É por esse motivo que drones pequenos e facilmente transportáveis são um pré-requisito essencial se quisermos chegar a locais vulcânicos isolados ou difíceis de acessar e rastrear adequadamente a atividade lá”, disse Niklas Karbach, autor principal do artigo correspondente que foi publicado recentemente em relatórios científicos.

Pequeno sistema de drones que pode ser transportado em uma mochila

Em colaboração com o vulcanologista Dr. Nicole Bobrowski, da Universidade Heidelberg, e do Instituto Nacional de Geofísica e Vulcanologia (INGV) em Catania, a equipe de pesquisa de Mainz está testando um pequeno drone comercial pesado pesar menos de 900 gramas equipados com sensores leves e leves. Essa combinação que pesa não mais do que uma garrafa de água mineral pode ser transportada facilmente para a cena em uma mochila. Mas não é apenas o peso do drone que é crucial.

“Precisamos obter dados em tempo real sobre os níveis de dióxido de enxofre, pois isso nos avisa quando estamos em contato com a pluma vulcânica, algo que prontamente se move ao longo do tempo em resposta a fatores atmosféricos. A localização de uma pluma por meios visuais sozinhos A uma distância de vários quilômetros é praticamente impossível “, acrescentou o professor Hoffmann, chefe do grupo JGU.


Publicado em 26/12/2022 09h29

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