julio 23, 2021

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Las imágenes de satélite pueden ayudar a predecir cuándo los volcanes submarinos están a punto de entrar en erupción

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Predecir las erupciones volcánicas es muy difícil. En gran parte, se debe a que los volcanes son únicos, cada uno con sus propias características y personalidades: las lecciones aprendidas al estudiar un volcán pueden no aplicarse directamente a otro. Afortunadamente, los investigadores están mejorando en la búsqueda de señales de advertencia que se pueden aplicar ampliamente. Entre los más famosos se encuentran el aumento de la actividad sísmica, el aumento de las temperaturas, la ampliación de los charcos de magma y la desgasificación. Una nueva investigación que utiliza imágenes de satélite ofrece ahora una nueva señal de advertencia para los volcanes submarinos: un cambio en el color del océano.

La idea es simple: se sabe desde hace mucho tiempo que a medida que los volcanes submarinos se preparan para entrar en erupción, los gases y compuestos que liberan afectan la composición del agua de mar circundante. El agua rica en hierro se ve amarillenta o marrón, por ejemplo, mientras que el aluminio y el silicio se vuelven blancos como el agua. El desafío siempre ha sido aplicar esta información de manera sistemática para hacer predicciones útiles. Medir con precisión estos cambios de color no es fácil.

Yuji Sakuno, profesor asistente de la Universidad de Hiroshima, está trabajando en este problema. Como experto en teledetección, su herramienta principal en este esfuerzo es la Misión de Observación del Cambio Climático Global de la Agencia Espacial de Japón (JAXA) (GCOM-C). GCOM-C monitorea el océano cada 2-3 días con una precisión de 250 metros, lo que le brinda a Sacono datos confiables sobre los cambios en el color del agua a lo largo del tiempo.

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Al combinar las imágenes del GCOM-C con la información de la erupción del Himawari-8 (un satélite geoestacionario), Sakuno pudo observar cambios en el color del agua del mar aproximadamente un mes antes de la actividad volcánica en la isla Nishinoshima.

Esta imagen muestra una muestra de la distribución (Fe + Al) / Si como indicador de la actividad volcánica del 16 de mayo al 25 de junio alrededor de la isla Nishinoshima: (a) 16-23 de mayo de 2020, (b) 24-31 de mayo de 2020 , (c) 1-8 de junio de 2020, (d) 9-16 de junio de 2020, (e) 17-24 de junio de 2020, (f) 25 de junio – 2 de julio de 2020. Se establece aplicando la ecuación ( (Fe + Al) / Si) = 45,4 (x) -13,3 a los datos SGLI (Imagen global de segunda generación – instrumento integrado GCOM-C). A partir de esto, se puede ver que durante este período la distribución se elevó en la parte noreste de la isla, y luego el color progresó gradualmente hasta el área del mar alrededor de la isla, antes de desaparecer. La isla Nishinoshima se encuentra a 1.000 kilómetros al sur de Tokio, Japón. Los datos originales utilizados para este producto fueron proporcionados por JAXA’s JASMES (JAXA Monitoring of Satellites for Environmental Studies). Crédito: JAXA / Yuji Sakuno.

Un logro que hizo posible esto consistió en encontrar una forma de medir con precisión el color, a pesar de la forma en que la luz del sol puede distorsionar y jugar trucos con un color de agua aparente. Sakono examinó otras áreas de investigación para encontrar una solución: el trabajo anterior sobre agua termal proporcionó las herramientas necesarias para contrarrestar las distorsiones del sol.

Sakuno tiene grandes planes para esta tecnología: “En el futuro”, dijo, “me gustaría crear un sistema que pueda predecir erupciones volcánicas con mayor precisión en colaboración con la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA) y la Agencia de Seguridad Marítima. , que monitorea los volcanes marinos y la investigación relacionada “.

Esta imagen muestra datos colorimétricos del agua de mar que cambia de color en cuatro direcciones (norte, este, sur y oeste) alrededor de la isla Nishinoshima en 2020. El estudio investigó las características del color del agua para verificar si los datos obtenidos por SGLI capturan con precisión la condiciones del agua de mar que la decoloración Detectó grandes fluctuaciones en la distribución de sustancias químicas en la isla Nishinoshima, estimadas a partir de los datos del SGLI, aproximadamente un mes antes de que incluso el volcán se activara. Crédito: Yuji Sakuno.

Esta investigación también subraya el valor de los satélites de observación de la Tierra. La gran mayoría de las naves espaciales puestas en órbita no se utilizan para estudiar el universo, sino que se desvían para mirar la Tierra. Las misiones espaciales como GCOM-C están diseñadas para mejorar la vida aquí en casa. Ya sea habilitando comunicaciones y GPS, ayudándonos a comprender y rastreando el cambio climático, o manteniéndonos a salvo de eventos dramáticos como erupciones volcánicas, la infraestructura espacial del mundo tiene un valor muy real para todos los terrícolas.

Aprende más:

Para predecir erupciones volcánicas submarinas, un científico observa imágenes desde el espacio. Universidad de Hiroshima

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Sacono, wi. “Experimento para estimar la composición química relacionada con la actividad de los volcanes marinos utilizando datos distorsionados del color del agua de mar obtenidos del GCOM-C SGLI. Estudio de caso de la isla Nishinoshima, Japón, en 2020. ” Agua.

Crédito de la imagen destacada: NOAA / National Science Foundation: Lava fundida súper caliente del volcán submarino West Mata.

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