Извержение Килауэа стимулировало создание сети мониторинга загрязнения воздуха в реальном времени

В мае 2018 года, когда по острову Гавайи ("Большой остров") расползалась красная раскалённая лава из вулкана Килауэа, облака вулканического смога — смеси частиц пепла и токсичных газов — заполнили воздух и разносились ветром. Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT), годами работавшие с жителями острова над мониторингом воздуха с помощью недорогих датчиков, были вынуждены действовать на месяцы раньше запланированного срока из-за чрезвычайной ситуации и срочных запросов на данные о загрязнении воздуха от сообществ и властей.

Инициатива по экстренному реагированию, полностью поддержанная департаментом MIT, позволила быстро построить и развернуть по острову сенсорные станции. Эти приборы в режиме реального времени измеряют диоксид серы (SO₂), раздражающий и токсичный в больших количествах, а также взвешенные частицы, включая серную кислоту и вулканический пепел. Данные с 16 станций публикуются на специальном сайте. Ключевым преимуществом сети MIT является её компактность, автономность от солнечных батарей и передача данных по беспроводной сети, что позволяет получать информацию с высоким пространственным и временным разрешением из удалённых районов.

Успех развёртывания сети зависел от взаимодействия с местными сообществами. Некоммерческая организация The Kohala Center помогла наладить контакты со школами и центрами здоровья. Установка датчиков в этих местах не только обеспечила мониторинг, но и стала образовательным инструментом. Учителя используют данные в учебных программах по STEM, чтобы связать абстрактные концепции химии и измерений с реальным опытом студентов, дышащих вулканическим смогом. Для администраторов школ, таких как Стив Хираками из Hawaii Academy of Arts and Science, данные с датчиков стали основой для принятия решений о закрытии школ, обеспечивая безопасность детей.

Хотя извержение неожиданно прекратилось в начале августа 2018 года, и Килауэа сейчас неактивен, сеть продолжает работу, собирая уникальные данные о фоновом уровне загрязнений. Исследователи анализируют измерения, полученные во время извержения, чтобы лучше понять атмосферный перенос и трансформацию компонентов вулканического смога. «Сеть по-прежнему работает, и теперь мы готовы измерять качество воздуха по всему острову в следующий раз, когда Килауэа извергнется», — отмечает руководитель проекта Джесси Кролл. Долгосрочная цель проекта — оснастить каждую школу таким монитором, превратив его в инструмент для науки и образования.