Взорвется или нет? Измерение вулканических выбросов из космоса

В конце прошлого месяца стратовулкан Агунг на Бали начал дымиться, а у его подножия зафиксированы слабые землетрясения. Власти эвакуировали тысячи людей, чтобы предотвратить повторение катастрофы 1963 года, когда извержение унесло более 1000 жизней. Перед извержением вулканы часто подают сигналы: микроземлетрясения, пары воды из кратера и выбросы газов, таких как CO₂ и SO₂, которые могут указывать на скорый взрыв.

Дистанционное зондирование выбросов CO₂ и SO₂ из космоса могло бы революционизировать мониторинг вулканов, сделав его безопасным и предотвратив как гуманитарные катастрофы, так и ложные тревоги. В сборнике статей в журнале Science, включая работу «Космическое обнаружение локализованных источников диоксида углерода», исследователи во главе с вулканологом Саймоном Карном из Мичиганского технологического университета впервые представили измерения локальных антропогенных и природных источников CO₂ со спутника на низкой околоземной орбите.

Исследования, поддержанные Лабораторией реактивного движения NASA, демонстрируют возможности спутника OCO-2 (Orbiting Carbon Observatory-2). Его спектрометры с пространственным разрешением 2.25 км измеряют отраженный солнечный свет, фиксируя, какая его часть поглощена CO₂, что позволяет изолировать точечные источники выбросов. Так, над вулканом Ясур (Вануату) спутник зафиксировал превышение фонового уровня CO₂ на 3.4 ppm, что эквивалентно 42 килотоннам выбросов. Для сравнения, антропогенные выбросы составляют в среднем 100 000 килотонн в день.

«Это доказывает, что метод работает, но для рутинного мониторинга, особенно вулканов, где выбросы быстро меняются, нужны более совершенные датчики», — отмечает Карн. Спутник OCO-2 не пролетает над одной точкой достаточно часто, но в будущем такая технология станет мощным дополнением к существующим методам наблюдения.