Descubriendo los secretos de un volcán.
Superando complejos desafíos para proteger a las personas y al medio ambiente.
La pintoresca Vulcano (Italia) es el escenario de un extraordinario viaje que une la disciplina científica y las maravillas de la naturaleza en un proyecto que podría impactar en las futuras generaciones de personas y su entorno. Conocida por su actividad volcánica y su olor a azufre, Vulcano debe su nombre a Vulcan, el dios romano del fuego, es una pequeña isla volcánica, una de las siete Islas Eolias, situada en el mar Tirreno, frente a la costa norte de Sicilia. De esta pequeña isla se toma el nombre para todos los volcanes del mundo.
Una vez en el cráter, la superficie para nuestra exploración es escarpada y llena de cicatrices, con formaciones rocosas irregulares, grietas y hendiduras por las que se derraman gases que acribillan el árido paisaje, por lo que es un reto llegar y permanecer en ese entorno durante cualquier cantidad de tiempo.
Los equipos
El vulcanismo es una de las fuerzas motrices más poderosas de la superficie terrestre. A diferencia de la tectónica y la erosión, cuyos efectos pueden observarse a lo largo de miles o millones de años, el espectacular y a veces destructivo despliegue de energía de un volcán puede cambiar el paisaje en cuestión de días y crear situaciones peligrosas para la población local. Con espíritu solidario e innovador, INFICON colabora con científicos de organismos gubernamentales e instituciones de investigación de todo el mundo para proporcionar mejores herramientas de predicción de la actividad de los volcanes y monitorea de los precursores de grandes erupciones.
A nuestros equipos de I+D de INFICON Siracusa y Colonia se une INGV (Instituto Nacional Italiano de Vulcanología y Geofísica, quien extendió la invitación a esta campaña de campo), en colaboración con la NASA, JPL, ESA, CNES, ISRO ASI - y diferentes investigadores de universidades de todo el mundo. El objetivo es lograr avances significativos en el campo de la vigilancia volcánica y ayudar a establecer protocolos de protección civil para cuidar a las personas que viven cerca de los volcanes. Estas instituciones de investigación aportan valiosos conocimientos sobre los parámetros clave y los fenómenos naturales para monitorear constantemente actividad peligrosa. Organizaciones como éstas confían en la industria privada, como INFICON, para construir instrumentos y sensores científicos confiables que sean lo suficientemente robustos como para soportar el exigente trabajo en sitios volcánicos (instrumentos en sitio, remotos, aerotransportados o espaciales) y que puedan ser implementados por agencias gubernamentales a cargo de la protección civil, observación de las ciencias de la Tierra y respuesta de emergencias.
La tecnología
Adentrarse en el cráter de un volcán para medir los gases y las "fugas" de la cámara volcánica requiere herramientas que puedan soportar lo que el entorno es capaz de arrojarles. Los espectrómetros de masas para el análisis de gases y los detectores de fugas para encontrar fugas en su origen han pasado de ser grandes instrumentos de laboratorio a unidades portátiles y robustas que pueden transportarse a este reino volcánico. Para el proyecto Vulcano, el equipo está utilizando un monitor de gas portátil Irwin® un EM de entrada de membrana Transpector® MPH, y un sistema multigas portátil para drones. La expedición no sólo satisface la misión inmediata de los científicos, sino que también les proporciona información valiosa para ayudar a crear la siguiente generación de instrumentos para aplicaciones medioambientales y muchos otras aplicaciones.
La tecnología geoquímica actual se limita a monitorizar unas pocas especies de gases "in situ" en tiempo real (principalmente SO2, H2S y CO2), pero la instrumentación de INFICON permite monitorear helio, hidrógeno y otras especies de gases traza e isótopos. Estas mediciones se realizan "in situ" y en tiempo real, proporcionando una imagen más completa del proceso de desgasificación y de las etapas de la actividad volcánica, complementando otras técnicas típicas de monitoreo utilizadas habitualmente en la vigilancia de volcanes como inclinómetros, mediciones magnéticas, sismómetros, sensores remotos , etc.
Piense en un volcán como si fuera una gigantesca cámara cerrada llena de lava. La presión del magma en desgasificación genera grietas, fisuras y fugas por las que se emiten gases tóxicos y vapor de agua. Estos "campos fumarólicos" podrían medirse con equipos utilizados habitualmente en otras industrias, pero aquí es donde INFICON contribuye desplegando una nueva tecnología de detección de fugas y analizadores de gases portátiles de última generación para medir la composición de los gases emitidos y seguir sus cambios a lo largo del tiempo. Los cambios en la composición de los gases y su flujo pueden correlacionarse con cambios en el interior del volcán e indicar una erupción inminente. Pero, como todo en la naturaleza, estos parámetros deben ser monitoreados a lo largo del tiempo para comprender mejor el comportamiento del volcán.
En Vulcano, los equipos miden los gases emitidos en los campos fumarólicos del cráter para comprender su estado. Al mismo tiempo, ayuda a vigilar muchos otros volcanes del mundo, ya que estas mediciones de gases in situ pueden compararse con los datos de instrumentación de teledetección tomados a bordo de aviones y satélites, que pueden vigilar 24 horas al día, 7 días a la semana la Tierra y todos sus volcanes. De este modo, se convierten en puntos de calibración y validación de las plataformas de observación de la Tierra que ayudan a los países y a las autoridades de protección civil a prepararse para emergencias cuando los volcanes se vuelven muy activos, y a gestionar las emergencias en caso de erupción cuando la detección de gases in situ no es una opción. Los datos tomados en esta expedición de Vulcano ayudarán a calibrar el instrumento aerotransportado HyTES (Espectrómetro de Emisión Térmica Hiperespectral) del JPL, y más tarde contribuirán al desarrollo del instrumento de teledetección por satélite HyspIRI, que ayudará a vigilar los volcanes de la Tierra.
La búsqueda de avances científicos es importante para la sostenibilidad a largo plazo de nuestra gente y nuestro planeta. Empujar los límites de la ciencia proporciona a las organizaciones de investigación y a sus socios de la industria privada la plataforma para desarrollar técnicas y tecnologías innovadoras que pueden repercutir positivamente en los objetivos sociales y medioambientales de las generaciones venideras. INFICON se enorgullece de formar parte de estas colaboraciones y espera poder compartir con ustedes más historias como ésta en el futuro.
Publicaciones científicas
- MultiGAS Detection from Airborne Platforms on Italian Volcanic and Geothermal Areas. Remote Sens. 2023, 15(9), 2390
- Unmanned Aerial Mass Spectrometer Systems for In-Situ Volcanic Plume Analysis. Journal of the American Society for Mass Spectrometry 2015, 26, 2, 292–304