火山の秘密を探る
複雑な課題を克服し、人間と環境を守るために
絵画のように美しいイタリアのヴルカーノは、科学と自然の驚異を関連付けて、未来の世代とその環境に影響を与える可能性のあるプロジェクトのための特別な舞台です。火山活動と硫黄で知られるヴルカーノは、ローマ神話の火の神ヴァルカンにちなんで名づけられた小さな火山島で、シチリア島北岸のティレニア海に浮かぶ7つのエオリア諸島のひとつです。この小さな島から、世界中の火山が名付けられました。
クレーターに入ると、表面は荒々しく鋭利で、ギザギザの岩や割れ目、ガスが噴き出す裂け目が不毛の地形をなぞり、この環境に到着した後、何時間も滞在するのは至難の業です。
チーム
火山活動は、地球表面で最も強力な原動力のひとつです。その影響が数千年から数百万年に渡って見られるテクトニクスや浸食とは反対に、火山の壮大で時に破壊的なエネルギーの誇示は、数日のうちに景観を変え、地元の人々にとって危険な状況を作り出します。INFICONが世界中の政府機関や研究機関の科学者と協力し、火山の活動を予測し、大規模な噴火の前兆を監視するためのより良いツールを提供するのは、思いやりと革新の精神に基づくものです。
INFICONのシラキュースとケルンのR&Dチームは、NASA、JPL、ESA、CNES、ISRO ASI、そして世界中の大学のさまざまな研究者との協力のもと、INGV(イタリア国立火山・地球物理学研究所、このフィールドキャンペーンへの招待を行った)に加わります。その目的は、火山モニタリングの分野で大きな進歩を遂げ、火山周辺に住む人々を守るための民間防衛プロトコルの確立に貢献することです。これらの研究機関は、潜在的な危険活動を継続的に監視するために、重要なパラメータや自然現象に関する貴重な洞察を提供しています。これらのような組織は、INFICONのような民間企業が、火山現場での厳しい作業(その場、遠隔地近く、空気中、または宇宙での機器)に耐えるのに十分頑丈で、市民保護、地球科学観測、緊急対応を担当する政府機関が実施できるような、信頼できる科学機器やセンサを構築することを頼りにしています。
テクノロジー
火山の火口に入り、火山室からのガスや「漏れ」を測定するには、その環境に耐えうる道具が必要です。ガス分析のための質量分析計や、ガス漏れの発生源で見つけるためのリークディテクターは、大型の実験室タイプの機器から、この火山領域に持ち運び可能なポータブルで頑丈なユニットへと進化しました。Vulcanoプロジェクトでは、チームは IRwin® ポータブルガスモニター, Transpector® MPH メンブレンインレットMS、ドローン用ポータブルマルチガスシステム。この探検は、科学者の現在の使命を満たすだけでなく、環境および他の多くの困難な用途のための次世代機器を作成するのに役立つ貴重な情報を提供します。
今日の地球化学技術は、少数の原位置ガス種(主にSO2、H2S、CO2)をリアルタイムで監視することに限られていますが、INFICONの機器はヘリウム、水素、その他の微量ガス種と同位体の監視を可能にします。これらの計測はin-situでリアルタイムに行われ、火山活動の脱ガスプロセスと段階をより完全に把握し、傾斜計、磁気計測、地震計、リモートセンシングなど、火山監視で通常使用される他の監視技術を補完します。
火山とは、溶岩で満たされた巨大な密室のようなものだと考えてください。脱ガスしているマグマからの圧力によって、亀裂、裂け目、漏れが生じ、そこから有毒ガスや水蒸気が放出されます。これらの "噴気場 "は他の産業で一般的に使用されている装置で計測することができますが、INFICONは新しいリークディテクター技術と最先端のポータブルガス分析器を配備することで、放出されるガスの組成を計測し、時間の経過とともにその変化を追跡することで貢献しています。ガス組成とそのフラックスの変化は、火山内部の変化と相関させることができ、噴火の兆候を示すことができます。しかし、自然界のあらゆるものと同様に、それぞれの火山の挙動をよりよく理解するためには、これらのパラメータを長期にわたって監視する必要があります。
ヴルカーノ火山では、その状態を把握するために、火口の噴気地帯で放出される脱ガスを測定しています。同時に、世界中の他の多くの火山を監視するのにも役立っています。なぜなら、これらの現場でのガス測定は、飛行機や人工衛星に搭載されたリモートセンシング機器のデータと比較することができるからです。これらのデータは、地球観測プラットフォームの校正・検証ポイントとなり、火山が非常に活発化した場合の緊急事態に備える国や民間防衛当局を支援し、その場でのガス・センシングが不可能な噴火時の緊急事態を管理します。 このVulcanoフィールド・キャンペーンで得られたデータは、JPLの空中観測装置HyTES(ハイパースペクトル熱放射分光計)の校正に役立ち、その後、地球の火山の監視に役立つ衛星リモート・センシング装置HyspIRIの開発に役立ちます。
科学の進歩の追求は、私たち人間と地球の長期的な持続可能性にとって重要です。科学の限界を押し広げることは、研究組織と民間企業のパートナーに、何世代にもわたって社会と環境の目標にプラスの影響を与えることができる革新的な技術とテクノロジーを開発するプラットフォームを提供します。INFICONはこのようなコラボレーションの一部であることを誇りに思い、このようなストーリーを今後も皆さんと共有できることを楽しみにしています。
学術出版物
- 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