Tecnología Increíble: Cómo Mirar En Un Volcán (Con Seguridad)

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Los avances tecnológicos permiten a los científicos obtener información detallada sobre los volcanes sin ponerse en peligro.

Nota del editor: En esta serie semanal, WordsSideKick.com explora cómo la tecnología impulsa la exploración y el descubrimiento científicos.

Monitorear volcanes es un concierto difícil. Tienes que saber qué está pasando, pero acercarte demasiado es una proposición mortal.

Afortunadamente, la tecnología ha hecho que sea más fácil que nunca controlar las montañas de magma y cenizas en todo el mundo. Gran parte de esta tecnología les permite a los investigadores mantenerse alejados (incluso observar los volcanes desde el espacio) mientras vigilan de cerca la actividad volcánica. Algunas de estas tecnologías pueden incluso penetrar en picos de volcanes cubiertos de nubes, lo que permite a los investigadores "ver" cambios en el suelo que podrían indicar una inminente erupción o un peligroso colapso del domo de lava.

"Le gusta tener múltiples fuentes de información para maximizar su capacidad de entender lo que está pasando", dijo Geoff Wadge, director del Centro de Ciencia de Sistemas Ambientales de la Universidad de Reading en el Reino Unido. [Los volcanes más destructivos de la historia]

Un trabajo gaseoso

Monitorear volcanes solía ser una cuestión de poner botas en el suelo. El trabajo de campo en persona todavía ocurre hoy, por supuesto, pero ahora los científicos tienen muchas más herramientas a su disposición para rastrear los cambios durante todo el día.

Por ejemplo, en un momento los investigadores tuvieron que desplazarse a los respiraderos de gas volcánico, sacar una botella para capturar el gas y luego enviar la botella sellada a un laboratorio para su análisis. Esa técnica requería mucho tiempo y era peligrosa, considerando que una gran cantidad de gases volcánicos son mortales. Ahora, los científicos recurren mucho más frecuentemente a la tecnología para estos trabajos sucios. Los espectrómetros ultravioleta, por ejemplo, miden la cantidad de luz ultravioleta de la luz solar absorbida por una columna volcánica. Esta medida permite a los investigadores determinar la cantidad de dióxido de azufre en la nube.

El piso del cráter Pu'u O'o, parte del volcán Kilauea de Hawai, se derrumba debido a que el magma se retiró de abajo en agosto de 2011.

El piso del cráter Pu'u O'o, parte del volcán Kilauea de Hawai, se derrumba debido a que el magma se retiró de abajo en agosto de 2011.

Crédito: U.S. Geological Survey

Otra herramienta, en uso en el Observatorio de Volcanes de Hawai desde 2004, es el espectrómetro de transformada de Fourier, que funciona de manera similar pero utiliza luz infrarroja en lugar de ultravioleta. Y uno de los trucos más recientes del observatorio combina la espectrometría ultravioleta con la fotografía digital, utilizando cámaras que pueden capturar varias mediciones de gas por minuto en el campo. Toda esta información sobre el gas ayuda a los investigadores a descubrir cuánto magma está debajo del volcán y qué está haciendo ese magma.

Movimiento de medicion

Otras técnicas de alta tecnología rastrean el movimiento del suelo desencadenado por el volcán. La deformación de la tierra alrededor de un volcán puede indicar una erupción inminente, al igual que los terremotos. El Observatorio de Volcanes de Hawai tiene más de 60 sensores de sistema de posicionamiento global (GPS) que rastrean el movimiento en los sitios volcánicos activos del estado. Estos sensores de GPS no son muy diferentes de los del sistema de navegación de su automóvil o de su teléfono, pero son más sensibles.

Los inclinómetros, que son exactamente como suenan, miden cómo se inclina el suelo en un área volcánica, otra señal reveladora de que algo podría estar moviéndose debajo del suelo.

Tener un ojo en el cielo también es útil para rastrear cambios volcánicos. Las imágenes satelitales pueden revelar cambios de elevación incluso mínimos en el suelo. Una técnica popular, llamada radar de apertura sintética interferométrica (o InSAR), involucra dos o más imágenes satelitales tomadas desde el mismo punto en órbita en diferentes momentos. Los cambios en la rapidez con que la señal de radar del satélite regresa al espacio revelan sutiles deformaciones en la superficie de la Tierra. Usando estos datos, los científicos pueden crear mapas que muestren cambios en el suelo hasta el centímetro.

Sin embargo, los satélites solo pasan sobre los volcanes de vez en cuando, limitando las vistas a cada 10 días, dijo Wadge a WordsSideKick.com. Para compensar, los investigadores ahora están desplegando un radar terrestre, similar al radar utilizado para rastrear el clima, para vigilar la actividad volcánica. Wadge y sus colegas han desarrollado una herramienta, llamada sensor de imagen topográfica del volcán para todo clima (ATVIS), que utiliza ondas con frecuencias de apenas milímetros para penetrar en las nubes que a menudo ocultan los picos volcánicos. Con ATVIS, los científicos pueden "observar" la formación de cúpulas de lava, o crecientes crecimientos, en los volcanes.

"Las cúpulas de lava son muy peligrosas, porque derraman esta lava altamente viscosa en una gran pila, y eventualmente se colapsan. Al hacerlo, produce un flujo piroclástico", dijo Wadge.

El flujo piroclástico es un río mortal de rápido movimiento de roca caliente y gas que puede matar a miles en minutos. [50 Increíbles hechos de volcanes]

Wadge y sus colegas están probando ATVIS en la isla de Montserrat, volcánicamente activa de las Indias Occidentales. Desde 1995, el volcán Soufriere Hills en la isla ha estado en erupción periódicamente.

Las mediciones de radar también pueden rastrear los flujos de lava fundida desde el espacio, dijo Wadge. Aunque los pases satelitales pueden ocurrir solo cada pocos días, los instrumentos de radar pueden localizar ubicaciones de unos pocos pies (1 a 2 metros). Unir imágenes tomadas desde el espacio de un flujo de lava lento puede revelar una secuencia "estilo película" de cómo avanza el flujo, dijo Wadge.

Tecnología de vanguardia

Cada vez más, los científicos están recurriendo a drones no tripulados para acercarse a un volcán y mantener a los humanos fuera de peligro. En marzo de 2013, la NASA envió 10 misiones no tripuladas de aviones no tripulados a control remoto a la columna del volcán Turrialba de Costa Rica.Los drones de 5 libras (2,2 kilogramos) llevaban cámaras de video filmando tanto en luz visible como infrarroja, sensores de dióxido de azufre, sensores de partículas y botellas de muestreo de aire. El objetivo es utilizar los datos de la pluma para mejorar las predicciones informáticas de peligros volcánicos como "vog" o smog volcánico tóxico.

En ocasiones, la tecnología puede incluso atrapar una erupción que nadie hubiera notado de otra manera. En mayo, el remoto volcán Cleveland de Alaska hizo volar su cima. El volcán se encuentra en las Islas Aleutianas, tan remoto que no hay monitoreo sísmico de la red para detectar explosiones. Pero las erupciones pueden interrumpir los viajes aéreos, por lo que es crucial que los investigadores sepan cuándo se está produciendo una explosión. Para monitorear el ajetreado volcán Cleveland, los científicos del Observatorio del Volcán de Alaska utilizan infrasonidos para detectar ruidos de baja frecuencia por debajo del rango de audición humana. El 4 de mayo, esta técnica permitió a los científicos detectar tres explosiones desde el inquieto volcán.

En otro caso de detección remota de un volcán, en agosto de 2012, un barco en la Royal Navy de Nueva Zelanda informó sobre una isla flotante de piedra pómez que medía 300 millas (482 km) de largo en el Pacífico Sur. El origen de la piedra pómez probablemente hubiera sido un misterio, pero el volcanólogo Erik Klemetti de la Universidad de Denison y el visualizador de la NASA, Robert Simmon, buscaron la fuente. Los dos científicos buscaron meses de fotos satelitales de los satélites Terra y Aqua de la NASA y encontraron el primer indicio de una erupción: agua gris ceniza y una columna volcánica en un volcán submarino llamado Havre Seamount el 19 de julio de 2012.

Tomada en la tarde del 19 de julio de 2012, esta imagen de la NASA MODIS revela la erupción del monte submarino de Havre, que incluye la piedra pómez gris, el agua manchada de ceniza y el penacho volcánico. [Imágenes del volcán salvaje]

Tomada en la tarde del 19 de julio de 2012, esta imagen de la NASA MODIS revela la erupción del monte submarino de Havre, que incluye la piedra pómez gris, el agua manchada de ceniza y el penacho volcánico. [Imágenes del volcán salvaje]

Crédito: Jeff Schmaltz, Equipo de Respuesta Rápida de LANCE MODIS en NASA GSFC

"Si no supieras dónde buscar, lo habrías perdido", le dijo Klemetti a WordsSideKick.com. Las imágenes satelitales, junto con otros avances tecnológicos, han permitido a los vulcanólogos detectar más erupciones que nunca antes, dijo.

"Hace 25 años, hay muchos lugares donde no hubiéramos tenido idea de que se produjo una erupción", dijo Klemetti.

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