Nyt automatiseret vulkanadvarselssystem forudsiger forestående udbrud

Forskere har udviklet et automatiseret tidligt varslingssystem for vulkanudbrud, ifølge en ny undersøgelse. Det nye system hjalp regeringsembedsmænd med at advare offentligheden om forestående udbrud i Italien og kan muligvis gøre det samme rundt om i verden, ifølge undersøgelsens forfattere.

Ny forskning i Journal of Geophysical Research:Solid Earth , et tidsskrift fra American Geophysical Union, beskriver det nye system, der overvåger vulkanstøj og automatisk advarer embedsmænd, hvis et udbrud er nært forestående. Studiets forfattere testede dette system over en periode på otte år på Etna, en vulkan på øen Sicilien. Ved hjælp af det nye system, den italienske regering aktiverede en nødplan omkring en time før et udbrud for første gang i slutningen af ​​2015.

Et flertal af de ca. 1, 500 aktive vulkaner rundt om i verden overvåges ikke i realtid. Mange vulkaner overvåges med metoder baseret på seismiske bølger, som er vibrationer af Jordens lag, der kan udløses af udbrud. Men seismiske bølger er ofte ikke gode til at skelne vulkaneksplosioner fra andre processer, som indre magmabevægelser, jordskælv, eller storme, undersøgelsens forfattere sagde. De fleste af metoderne kræver input fra vulkaneksperter, og advarsler sendes først, efter at vulkaner begynder at gå i udbrud.

Flypiloter, for eksempel, bør vide om vulkanudbrud så tidligt som muligt, sagde Maurizio Ripepe, en geofysiker ved universitetet i Firenze i Firenze, Italien, og hovedforfatter til det nye studie. Ved flere lejligheder i fortiden, flymøder med vulkanske askeskyer har ført til motorsvigt.

"Tis af sekunder kan nogle gange redde liv og reducere skader, som i tilfælde af et jordskælv" sagde Ripepe. "Behovet er at have noget automatisk, der kan bruges til at fremskynde proceduren for at reducere risikoen."

Vulkanstøj kan gøre det muligt at udsende tidlige advarsler hurtigt og pålideligt, ifølge Ripepe. Vulkaner genererer lavfrekvente lyde, der ikke kan høres for menneskelige ører under deres udbrudsprocesser, og disse infrasoniske bølger kan rejse over tusindvis af kilometer og er tættere beslægtet med vulkanudbrud end seismiske bølger, han sagde.

I den nye undersøgelse, forskere lyttede til lyde produceret af Etna i årevis med rækker af infrasoniske sensorer placeret 6 kilometer (3,7 miles) fra vulkanen.

De fandt, at infralydssensorerne pålideligt kan identificere udbrudssignaler. Fra 2008 til 2016, sensorerne registrerede 57 ud af 59 udbrud og sendte advarsler til forskerne omkring en time før hvert udbrud.

"Da vi fik denne procentdel af succes, [ministeriet for italiensk civilbeskyttelse] besluttede at bruge det som et operationelt system, " sagde Ripepe. "Nu sender vi SMS-beskeder og e-mails til de myndigheder, der er ansvarlige for at starte en nødplan i tilfælde af vulkanudbrud."

Den 4. dec. 2015, en advarsel blev automatisk udsendt til den italienske regering næsten to timer før et udbrud, hvilket gjorde det muligt for regeringen at aktivere nødplaner omkring en time før et vulkanudbrud for første gang, sagde Ripepe. I de sidste fire år, det automatiserede system er forblevet operationelt i overvågningen af ​​Etna og har udstedt advarsler uden fejl.

For at udvide fordelene ved automatiske advarsler til resten af ​​verden, forskere skal studere infralyd fra andre typer vulkaner. Tidlige udbrudsfaser i Etna, som giver mulighed for tidlige advarsler, kan være kortere eller helt fraværende i vulkaner med forskellig dynamik, ifølge forfatterne.

En anden hindring for global overvågning er dækningsområdet, der kræves for at overvåge alle aktive vulkaner rundt om i verden, men infralyd kunne tilbyde en løsning, sagde Ripepe.

Idéen med et globalt varslingssystem ville være at bruge infrasoniske arrays til at overvåge flere vulkaner på én gang over lange afstande, Sagde Ripepe. Som et første skridt, forskerne studerede et array, der var sat op hundredvis af kilometer væk fra Etna. De fandt disse målinger gunstige og studerer nu arrays op til 1, 000 kilometer (621,3 miles) væk fra vulkanen.

"Dette åbner en ny måde at foretage overvågning af vulkaner på globalt plan, " sagde Ripepe.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra AGU Blogs (http://blogs.agu.org), et fællesskab af blogs om jord- og rumvidenskab, vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.