Nowa metoda przewidywania erupcji wulkanicznych z Wysp Kanaryjskich

Międzynarodowy zespół naukowców zidentyfikował przełomową metodę przewidywania erupcji wulkanicznych, która może uratować wiele istnień ludzkich. Dzięki matematycznej analizie sygnałów sejsmicznych możliwe jest wykrywanie wewnętrznych zmian w aktywności wulkanu z kilkugodzinnym wyprzedzeniem. Te “zmiany w głosie” wulkanu otwierają zupełnie nowe możliwości w zakresie wczesnego ostrzegania przed katastrofami naturalnymi.

Innowacyjne podejście oparte na teorii informacji

Badanie opublikowane w prestiżowym czasopiśmie naukowym Journal of Volcanology and Geothermal Research proponuje innowacyjne podejście oparte na teorii informacji. Naukowcy zastosowali parametry takie jak entropia Shannona, która ocenia stopień niepewności w zbiorze danych, do analizy złożoności i zmienności sygnałów sejsmicznych rejestrowanych przed, w trakcie i po erupcji wulkanicznej.

szlaki na teneryfie przystanek rodzinka banner v1

W badaniach uczestniczył Instytut Wulkanologiczny Wysp Kanaryjskich (INVOLCAN) wraz z Uniwersytetem w Granadzie, Instytutem Technologii i Energii Odnawialnej (ITER) oraz innymi międzynarodowymi ośrodkami naukowymi. Zespół skoncentrował się na badaniu porównawczym dwóch aktywnych wulkanów: Tajogaite na La Palmie, który wybuchł w 2021 roku, oraz wulkanu Colima w Meksyku, charakteryzującego się przerywaną aktywnością erupcyjną w latach 2013-2022.

Głos wulkanu zmienia się przed erupcją

Szczegółowa analiza zapisów sejsmicznych z obu przypadków wykazała fascynujące zjawisko – “głos” wulkanu, czyli sposób, w jaki wibruje i emituje energię, zmienia się stopniowo wraz ze zbliżaniem się erupcji. W przypadku wulkanu Tajogaite na La Palmie naukowcy wykryli znaczące zmiany entropii sejsmicznej na co najmniej dziewięć godzin przed rozpoczęciem procesu erupcji.

Według zespołu naukowego, wyniki te mogą potwierdzać, że parametry uzyskane z entropii sejsmicznej umożliwiają rozróżnienie różnych etapów ewolucji wulkanu i rozpoznanie sygnałów prekursorowych, które mogą pozostać niezauważone przez tradycyjne metody monitorowania. To przełomowe odkrycie otwiera nowe możliwości w dziedzinie wulkanologii i zarządzania kryzysowego.

Wczesne ostrzeganie kluczem do bezpieczeństwa

Zgodnie z wynikami badania, zmiany entropii i innych wskaźników złożoności systemu magmowego mogą być wykryte przed erupcją i służyć jako wczesny sygnał do wzmożonego monitorowania aktywności wulkanicznej. To szczególnie istotne dla regionów o dużej gęstości zaludnienia położonych w pobliżu aktywnych wulkanów.

Badanie pokazuje również, że to matematyczne podejście jest nie tylko skuteczne w charakteryzowaniu wewnętrznej dynamiki wulkanów, ale może być również stosowane szybko i automatycznie na dużych ilościach danych sejsmicznych. Umożliwiłoby to integrację w czasie rzeczywistym z systemami obserwacji wulkanów, znacząco poprawiając zdolność reagowania służb ratunkowych na kryzysy naturalne.

Znaczenie dla Wysp Kanaryjskich

INVOLCAN, za pośrednictwem swoich mediów społecznościowych, podkreślił, że nowe narzędzie stanowi istotny postęp w monitorowaniu wulkanów na archipelagach takich jak Wyspy Kanaryjskie. Wczesne wykrywanie zmian w aktywności magmowej ma zasadnicze znaczenie dla bezpieczeństwa ludności i planowania działań kryzysowych w tym regionie charakteryzującym się znaczącą aktywnością wulkaniczną.

Autorzy badania podkreślają, że chociaż wyniki są obiecujące, metoda musi zostać zweryfikowana w innych środowiskach wulkanicznych, zanim będzie można ją zastosować powszechnie. Jednak już teraz wiadomo, że można ją łatwo włączyć do obecnych systemów monitorowania – wymaga niewielkich zasobów i zapewnia szybkie wyniki w czasie rzeczywistym.

Unikalne wzorce sejsmiczne każdego wulkanu

“Każdy wulkan ma unikalne wzorce sejsmiczne, ale analiza statystyczna ich sygnałów może ujawnić cenne informacje na temat wewnętrznej dynamiki i przejść między etapami erupcji” – zauważono w badaniu. To spostrzeżenie otwiera drogę do opracowania jeszcze bardziej precyzyjnych metod przewidywania aktywności wulkanicznej w przyszłości.

Odkrycie naukowców może mieć ogromne znaczenie nie tylko dla Wysp Kanaryjskich, ale dla wszystkich regionów świata zagrożonych aktywnością wulkaniczną. Możliwość przewidzenia erupcji z kilkugodzinnym wyprzedzeniem daje służbom ratunkowym cenny czas na ewakuację ludności i minimalizację strat materialnych.