Дроны помогают заглянуть внутрь и больше узнать об активных, газообразующих вулканах

Извержения вулканов невозможно предсказать со 100% уверенностью. Однако детали предстоящего извержения можно оценить по горячим газам, которые производит вулкан. Эти газы дают подсказки о времени, продолжительности или силе будущих извержений, что помогает местным властям решать, нужно ли и когда эвакуировать близлежащие населенные пункты. Сбор этих газов — ключ к пониманию загадочной природы вулканов, но это может быть опасно. Теперь дроны делают эту задачу безопаснее и проще, чем когда-либо.

В течение последнего десятилетия учёные регулярно посещали такие газообразующие вулканы, чтобы измерить вулканические газы с помощью различных устройств, прикрепленных к дронам. Последнее исследование использовало дроны для захвата вулканического диоксида углерода (CO₂) на вулкане Поас в Коста-Рике. Измерив изотопы углерода в этом CO₂, исследователи обнаружили закономерность в изменении этих химических «отпечатков пальцев» на разных стадиях активности вулкана. Каждый вулкан в мире производит уникальный диапазон этих изотопов углерода, который меняется при изменении вулканической системы.

Используя переключатели и электронные компоненты для подключения газовых датчиков к бортовым системам связи беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), учёные смогли дистанционно отбирать пробы газа. Несмотря на первоначальную аварию дрона, команда нашла решение, и сравнительный анализ изотопов углерода в пробах, взятых с дрона и с земли, показал поразительное сходство. При компиляции новых данных с прошлыми измерениями на Поасе проявилась чёткая тенденция: во время извергающих фаз, когда вулкан производил влажные взрывы, изотопы углерода смещались к более лёгким значениям, а в более спокойные периоды, когда вулкан был «запечатан», баланс изотопов смещался к более тяжёлым значениям. Этот паттерн повторялся за последние 20 лет активности вулкана.

Благодаря дронам были получены первые пробы CO₂ с вулкана Поас с 2014 года. Исследователи надеются, что с появлением газоулавливающих дронов отбор проб диоксида углерода на вулканах станет более частым, что заполнит пробелы в данных и поможет лучше понимать и прогнозировать извержения.