Специально адаптированные беспилотные летательные аппараты, разработанные международной командой под руководством UCL, собирают данные о никогда ранее не исследованных вулканах, которые позволят местным сообществам лучше прогнозировать будущие извержения.

Передовые исследования на вулкане Манам в Папуа-Новой Гвинее улучшают понимание учеными того, как вулканы вносят свой вклад в глобальный углеродный цикл, ключевой для поддержания жизни на земле.

Результаты работы команды, опубликованные в журнале Science Advances, впервые показывают, как можно объединить измерения с воздуха, земли и космоса, чтобы узнать больше о самых недоступных, высокоактивных вулканах на планете.

В вышеупомянутом проекте участвовали специалисты из Великобритании, США, Канады, Италии, Швеции, Германии, Коста-Рики, Новой Зеландии и Папуа-Новой Гвинеи, занимающиеся вулканологией и аэрокосмической инженерией.

Они совместно создавали решения проблем измерения газовых выбросов из действующих вулканов с помощью модифицированных беспилотных летательных аппаратов дальнего действия.

Комбинируя результаты аэрофотосъемки на месте с результатами спутниковых и наземных дистанционных датчиков, исследователи могут собрать гораздо более богатый набор данных, чем это было возможно ранее. Это позволяет им дистанционно следить за активными вулканами, улучшая понимание того, сколько углекислого газа (CO2) выделяется вулканами во всем мире и, что немаловажно, откуда этот углерод берется.

Вулкан Манам диаметром 10 км расположен на острове в 13 км от северо-восточного побережья материка, на высоте 1800 м над уровнем моря.

Специально адаптированные беспилотные летательные аппараты, разработанные международной командой под руководством UCL, собирают данные о никогда ранее не исследованных вулканах, которые позволят местным сообществам лучше прогнозировать будущие извержения.Передовые исследования на вулкане Манам в Папуа-Новой Гвинее улучшают понимание учеными того, как вулканы вносят свой вклад в глобальный углеродный цикл, ключевой для поддержания жизни на земле. Результаты работы команды, опубликованные в журнале Science Advances, впервые показывают, как можно объединить измерения с воздуха, земли и космоса, чтобы узнать больше о самых недоступных, высокоактивных вулканах на планете.В рамках проекта Deep Carbon Observatory вышеупомянутые специалисты из Великобритании, США, Канады, Италии, Швеции, Германии, Коста-Рики, Новой Зеландии и Папуа-Новой Гвинеи занимались вулканологией и аэрокосмической инженерией.Они совместно создавали решения проблем измерения газовых выбросов из действующих вулканов с помощью модифицированных беспилотных летательных аппаратов дальнего действия. Кредит: подготовлен Заком Воссом (Retroscope Media) для обсерватории Deep Carbon Observatory

Предыдущие исследования показали, что он является одним из крупнейших в мире источников выбросов диоксида серы, но ничего не было известно о его выходе CO2.

Вулканические выбросы CO2 трудно измерить из-за высоких концентраций в фоновой атмосфере. Измерения должны быть собраны очень близко к активным жерлам, а на опасных вулканах, таких как Манам, беспилотники-единственный способ безопасно получить образцы. Тем не менее, полеты беспилотников за пределами прямой видимости редко предпринимались в вулканической среде.

Добавив миниатюрные газовые датчики, спектрометры и устройства для отбора проб, которые автоматически срабатывают для открытия и закрытия, команда смогла пролететь беспилотник на высоте 2 км и на расстоянии 6 км, чтобы достичь вершины Манама, где они захватили образцы газа для анализа в течение нескольких часов.

Расчет соотношения между уровнями серы и углекислого газа в выбросах вулкана имеет решающее значение для определения вероятности извержения, поскольку он помогает вулканологам установить местоположение его магмы.

Последние крупные извержения вулкана манам в период с 2004 по 2006 год опустошили значительную часть острова и выселили на материк около 4000 человек; их посевы были уничтожены, а запасы воды загрязнены.

Руководитель проекта доктор Эмма Лю (UCL Earth Sciences) сказала: "Манам не был детально изучен, но мы могли видеть по спутниковым данным, что он производит сильные выбросы. Ресурсы института мониторинга вулканов в стране невелики, и команда имеет невероятную рабочую нагрузку, но они действительно помогли нам установить связи с сообществом, живущим на острове Манам."

После полевых работ исследователи собрали средства на покупку компьютеров, солнечных батарей и других технологий, чтобы местное сообщество—которое с тех пор создало группу по обеспечению готовности к стихийным бедствиям—могло общаться с острова через спутник и проводить обучение персонала вулканологической обсерватории Рабаула работе с беспилотниками для оказания помощи в их усилиях по мониторингу.

Выше была часть Deep Carbon Observatory (DCO), глобального сообщества ученых в десятилетнем стремлении понять больше о углероде на земле.

Вулканические выбросы являются критической стадией углеродного цикла Земли—движения углерода между сушей, атмосферой и океаном,—но измерения CO2 до сих пор ограничивались относительно небольшим числом из примерно 500 дегазирующих вулканов в мире.

Понимание факторов, контролирующих выбросы вулканического углерода в настоящее время, покажет, как климат менялся в прошлом и, следовательно, как он может реагировать в будущем на нынешнее воздействие человека.

Соавтор исследования профессор Алессандро Айуппа (университет Палермо) назвал полученные результаты "настоящим достижением в нашей области", добавив: "десять лет назад вы могли только смотреть и догадываться, каковы выбросы CO2 в Манаме.

"Если принять во внимание весь углерод, выделяемый глобальным вулканизмом, то это меньше процента от общего бюджета выбросов, в котором доминирует человеческая деятельность. Через несколько столетий люди будут вести себя как тысячи вулканов. Если мы продолжим закачивать углерод в атмосферу, это еще больше затруднит мониторинг и прогнозирование извержений с помощью аэрофотосъемки газов."

Соавтор исследования профессор Тобиас Фишер (Университет Нью-Мексико) добавил: "чтобы понять движущие силы изменения климата, вам нужно понять углеродный цикл на земле.

"Мы хотели количественно оценить выбросы углекислого газа из этого очень большого источника углекислого газа. У нас было очень мало данных по изотопному составу углерода, которые позволили бы определить источник углерода и определить, является ли он мантией, корой или осадком. Мы хотели знать, откуда берется этот углерод."

ИСТОЧНИК