Angesichts der Tatsache, dass es auf der Erde etwa 300 aktive Vulkane gibt, besteht die Herausforderung darin, sie alle zu verfolgen, um vor Ausbrüchen frühzeitig Warnungen zu senden. Die Messung der Vulkangasemissionen ist ebenfalls eine Herausforderung.
Forscher haben jetzt speziell angepasste Drohnen entwickelt, um Daten von einem aktiven Vulkan in Papua-Neuguinea zu sammeln.
Drohnen können lokalen Gemeinden helfen, nahe gelegene Vulkane aufzuspüren und zukünftige Ausbrüche vorherzusagen. Ihre Messungen können uns auch mehr über die unzugänglichsten, hochaktiven Vulkane auf dem Planeten und darüber erzählen, wie Vulkane zum globalen Kohlenstoffkreislauf beitragen.
Der Vulkan Manam befindet sich auf einer nur 10 Kilometer breiten Insel vor der Nordostküste von Papua-Neuguinea. Auf der Insel leben über 9.000 Menschen, und Manam Motu, wie die Einheimischen es nennen, ist einer der aktivsten Vulkane der Welt. Im Jahr 2004 zwang ein gewaltsamer Ausbruch von Manama die gesamte Insel zur Evakuierung auf das Festland und zerstörte Häuser und Gebäude.
Wissenschaftler haben verschiedene Möglichkeiten, um vorherzusagen, wann ein Vulkan ausbrechen wird. Sie können Erdbeben in der Umgebung verfolgen, Zittern erkennen, das fast immer Eruptionen vorausgeht, und Ausbuchtungen in den abfallenden Wänden eines Vulkans folgen, während sich unter ihnen Magma ansammelt.
Wenn es der klare Himmel erlaubt, können Satelliten auch schnell Vulkanemissionen von Gasen wie Schwefeldioxid (SO2) erfassen und messen. Änderungen der Emissionen dieser Gase können auf vulkanische Aktivität hinweisen.
“Manam wurde nicht im Detail untersucht, aber wir konnten anhand von Satellitendaten sehen, dass es starke Emissionen erzeugt”, sagte die Vulkanologin Emma Liu vom University College London, die das Forschungsteam für Geowissenschaftler und Luft- und Raumfahrtingenieure leitete.
“Wir wollten [auch] den CO2-Fußabdruck dieser sehr großen Quelle von Kohlendioxidemissionen quantifizieren”, fügte der Geochemiker Tobias Fisher von der University of New Mexico hinzu.
Die steilen Hänge von Manama machen es für Menschen gefährlich, Proben zu entnehmen, während Drohnen direkt in wogende Federn fliegen können, was dem Forschungsteam hilft, die Vulkangasemissionen genauer zu messen.
Luftaufnahme der aktiven Entlüftung des Vulkans Manam in Papua-Neuguinea mit geschmolzenem Magma an der Oberfläche. (Emma Liu / OBEN).
'Unser neuer Ansatz, dh unbemannte Langstrecken- und Höhenoperationen, die Messungen vor Ort ermöglichen, ist derzeit die einzig mögliche Methode, um die Gaschemie auf steilen, gefährlichen und hochaktiven Vulkanen wie Manam zu charakterisieren ', schlussfolgerten die Forscher in ihrem Artikel.
Die Studie wurde in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.
Credits: Foto: Vulkan Manam in Papua-Neuguinea vom 16. Juni 2010 aus gesehen (Jesse Allen / NASA).
