Descubriendo los secretos de un volcán.
Superando complejos desafíos para proteger a las personas y al medio ambiente.
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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.
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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.
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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.
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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