Las imágenes de satélite pueden ayudar a predecir cuándo los volcanes submarinos están a punto de estallar
Predecir erupciones volcánicas es notoriamente complicado. En gran parte, esto se debe a que los volcanes son únicos, cada uno con sus propias peculiaridades y personalidades: las lecciones aprendidas al estudiar un volcán pueden no aplicarse directamente a otro. Afortunadamente, los investigadores están mejorando en la búsqueda de señales de advertencia que pueden aplicarse ampliamente. Algunos de los más conocidos son el aumento de la actividad sísmica, el aumento de las temperaturas, la expansión de los charcos de magma y la liberación de gases. Una nueva investigación que utiliza imágenes de satélite ofrece ahora una nueva señal de advertencia para los volcanes submarinos: un cambio en el color del océano.
La idea es simple: se sabe desde hace mucho tiempo que a medida que los volcanes submarinos se preparan para entrar en erupción, los gases y compuestos que liberan afectan la composición del agua de mar circundante. El agua rica en hierro se ve amarillenta o marrón, por ejemplo, mientras que el aluminio y el silicio hacen que el agua se vuelva blanca. El desafío siempre ha sido aplicar sistemáticamente esta información para hacer predicciones útiles. Medir estos cambios de color con precisión no es fácil.
Yuji Sakuno, profesor asociado de la Universidad de Hiroshima, ha estado trabajando en este problema. Como experto en teledetección, su herramienta clave en este esfuerzo es el satélite de la Misión de Observación del Cambio Global - Clima (GCOM-C) de la Agencia Espacial Japonesa (JAXA). GCOM-C observa el océano cada 2-3 días a una resolución de 250 metros, lo que le brinda a Sakuno datos confiables sobre los cambios en el color del agua a lo largo del tiempo.
Al combinar las imágenes del GCOM-C con la información de la erupción del Himawari-8 (un satélite meteorológico geoestacionario), Sakuno pudo notar cambios en el color del agua del mar aproximadamente un mes antes de la actividad volcánica en la isla Nishinoshima.
Esta foto muestra una muestra de la distribución (Fe + Al) / Si como un índice de actividad volcánica del 16 de mayo al 25 de junio alrededor de la isla Nishinoshima: (a) 16-23 de mayo de 2020, (b) 24-31 de mayo de 2020, (c) del 1 al 8 de junio de 2020, (d) del 9 al 16 de junio de 2020, (e) del 17 al 24 de junio de 2020, (f) del 25 de junio al 2 de julio de 2020. Se mapea aplicando la ecuación (( Fe + Al) / Si) = 45,4 (x) -13,3 a los datos de SGLI (Generador de imágenes global de segunda generación, un instrumento integrado en el GCOM-C). A partir de esto, se puede ver que durante este período, la distribución en la parte noreste de la isla aumenta, y luego la decoloración progresa gradualmente hacia el área del mar alrededor de la isla, antes de desaparecer. La isla Nishinoshima se encuentra aproximadamente a 1.000 km al sur de Tokio, Japón. Los datos originales utilizados para este producto han sido proporcionados por JAXA JASMES (JAXA Satellite Monitoring for Environmental Studies). Crédito: JAXA / Yuji Sakuno.
Uno de los avances que hizo posible esto consistió en encontrar una forma de medir el color con precisión, a pesar de la forma en que la luz del sol puede distorsionar y jugar malas pasadas con el aparente color del agua. Sakuno buscó en otras áreas de investigación para encontrar una solución: el trabajo anterior realizado en aguas termales proporcionó las herramientas necesarias para contrarrestar las distorsiones del sol.
Sakuno tiene grandes planes para esta técnica: “En el futuro”, dijo, “me gustaría establecer un sistema que pueda predecir erupciones volcánicas con mayor precisión en cooperación con la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA), la Agencia de Seguridad Marítima, que está monitoreando los volcanes submarinos y la investigación relacionada '.
Esta imagen ilustra los datos colorimétricos del agua de mar descolorida en cuatro direcciones (norte, este, sur y oeste) alrededor de la isla Nishinoshima en 2020. El estudio investigó las características de color del agua para validar si los datos obtenidos por SGLI capturan con precisión las condiciones reales. del agua de mar descolorida. Detectó fluctuaciones significativas en la distribución de sustancias químicas en la isla Nishinoshima, estimadas a partir de los datos del SGLI, aproximadamente un mes antes incluso de que el volcán se activara. Crédito: Yuji Sakuno.
Esta investigación también subraya el valor de los satélites de observación de la Tierra. La gran mayoría de las naves espaciales puestas en órbita no se utilizan para estudiar el Universo, sino que se giran para mirar hacia atrás a la Tierra. Las misiones espaciales como GCOM-C están diseñadas para mejorar la vida aquí en casa. Ya sea habilitando las comunicaciones y el GPS, o ayudándonos a comprender y rastrear el cambio climático, o manteniéndonos a salvo de eventos dramáticos como erupciones volcánicas, la infraestructura espacial del mundo tiene un valor muy real para todos los terrícolas terrestres.
Aprende más:
“ Para predecir erupciones volcánicas submarinas, un científico observa imágenes desde el espacio . ' Universidad de Hiroshima
Crédito de la imagen destacada: NOAA / National Science Foundation: Lava fundida sobrecalentada del volcán submarino West Mata.