Teknologi drone baru meningkatkan kemampuan untuk meramalkan letusan gunung berapi

Teknologi drone baru meningkatkan kemampuan untuk meramalkan letusan gunung berapi


Di bawah embargo hingga Jumat 30 Oktober 2020, 18:00 waktu Inggris / 14:00 waktu AS bagian Timur

Teknologi drone baru meningkatkan kemampuan untuk meramalkan letusan gunung berapi

Drone yang diadaptasi secara khusus yang dikembangkan oleh tim internasional telah mengumpulkan data dari gunung berapi yang belum pernah dieksplorasi sebelumnya yang akan memungkinkan komunitas lokal untuk memperkirakan letusan di masa depan dengan lebih baik.

Penelitian mutakhir di gunung berapi Manam di Papua Nugini juga meningkatkan pemahaman para ilmuwan tentang bagaimana gunung berapi berkontribusi pada siklus karbon global, kunci untuk mempertahankan kehidupan di Bumi.

Proyek ABOVE adalah upaya internasional, menyatukan para ahli terkemuka dari Bristol dengan orang lain di seluruh dunia, semuanya dengan pengalaman langsung menggunakan robotika udara untuk mempelajari emisi vulkanik.

Tim tersebut termasuk peneliti dari Ilmu Bumi, Teknik Dirgantara dan Ilmu Geografis di Bristol, serta spesialis dari AS, Kanada, Italia, Swedia, Jerman, Kosta Rika, Selandia Baru, dan Papua Nugini, dipimpin oleh Dr Emma Liu di UCL. Bersama-sama mereka menciptakan solusi untuk tantangan pengukuran emisi gas dari gunung berapi aktif, menggunakan drone jarak jauh yang dimodifikasi.

Emisi vulkanik adalah tahap kritis dari siklus karbon bumi – pergerakan karbon antara darat, atmosfer, dan lautan – tetapi CO2 Pengukuran sejauh ini terbatas pada sejumlah kecil dari perkiraan 500 gunung berapi yang mengalami degassing di dunia. Pengukuran perlu dilakukan di dekat ventilasi aktif dan, di gunung berapi berbahaya seperti Manam, drone adalah satu-satunya cara untuk mendapatkan sampel dengan aman.

Temuan tim, dipublikasikan di Kemajuan Sains, tunjukkan untuk pertama kalinya bagaimana mungkin menggabungkan pengukuran dari udara, bumi, dan ruang angkasa untuk mempelajari lebih lanjut tentang gunung berapi yang paling tidak dapat diakses dan sangat aktif di planet ini.

Dengan menambahkan sensor gas miniatur, spektrometer, dan perangkat pengambilan sampel langsung, tim dapat menerbangkan drone setinggi 2 km dan sejauh 6 km untuk mencapai puncak Manam, di mana mereka mengambil sampel gas untuk dianalisis dalam beberapa jam.

Menghitung rasio antara tingkat sulfur dan karbon dioksida dalam emisi gunung berapi sangat penting untuk menentukan seberapa besar kemungkinan letusan akan terjadi, karena membantu ahli vulkanologi menentukan sumber magma.

Pimpinan proyek Dr Emma Liu (Ilmu Bumi UCL) berkata: “Manam belum dipelajari secara rinci tetapi kami dapat melihat dari data satelit bahwa Manam menghasilkan emisi yang kuat. Sumber daya lembaga pemantauan gunung berapi dalam negeri kecil dan tim memiliki beban kerja yang luar biasa, tetapi mereka benar-benar membantu kami menjalin hubungan dengan masyarakat yang tinggal di pulau Manam. ”

Dr Kieran Wood, dari Departemen Teknik Dirgantara Bristol, bekerja sama dengan Dr Liu, untuk merencanakan dan mengatur ekspedisi. Perjalanan pada Mei 2019 ini merupakan yang ketiga bagi Dr Wood ke PNG, di mana ia terlibat dalam koordinasi logistik, membangun kerja sama dengan tim lain, dan memberikan pelatihan bagi staf di Observatorium Vulkanologi Rabaul.

“Kampanye ABOVE adalah puncak sukses dari beberapa tahun pengembangan dan perencanaan. Ini adalah kesempatan langka dan menarik untuk memiliki begitu banyak peneliti terkemuka dari seluruh dunia, semuanya dengan pengalaman kerja lapangan sebelumnya, yang berfokus pada tujuan yang sama. Sangat penting bahwa kami siap untuk yang satu ini, oleh karena itu kami telah menyempurnakan teknologinya pada beberapa ekspedisi sebelumnya, ”kata Dr Wood, yang menjabat sebagai ahli teknis dan pilot untuk tim Bristol.

Selain menjadi penulis bersama studi ini, Dr Wood adalah penulis utama makalah gratis: Operasi BVLOS UAS dalam Bulu Vulkanik yang Sangat Bergejolak, diterbitkan minggu ini di Frontiers in Robotics & AI, yang berfokus pada mekanik penerbangan dan drone yang digunakan oleh tim Bristol.

Dr Matthew Watson, ahli vulkanologi dari Sekolah Ilmu Bumi Bristol menambahkan: “Ini adalah proyek yang sangat bagus dengan sejumlah hasil utama. Kami belajar banyak tentang sistem vulkanik yang telah dipelajari sedikit menggunakan rangkaian sistem pengukuran yang canggih “

Memahami faktor-faktor yang mengontrol emisi karbon vulkanik saat ini akan mengungkapkan bagaimana iklim telah berubah di masa lalu dan oleh karena itu bagaimana hal itu dapat merespons dampak manusia saat ini di masa depan.

Rekan penulis Profesor Alessandro Aiuppa (Universitas Palermo) menggambarkan temuan itu sebagai ‘kemajuan nyata di bidang kami’, menambahkan: “Sepuluh tahun yang lalu Anda hanya bisa menatap dan menebak CO Manam2 emisi itu.

“Jika Anda memperhitungkan semua karbon yang dilepaskan oleh vulkanisme global, itu kurang dari satu persen dari total anggaran emisi, yang didominasi oleh aktivitas manusia. Dalam beberapa abad, manusia bertindak seperti ribuan gunung berapi. Jika kami terus memompa karbon ke atmosfer, pemantauan dan prakiraan letusan menggunakan pengamatan gas udara akan semakin sulit. “

Rekan penulis Profesor Tobias Fischer (Universitas New Mexico), menambahkan: “Untuk memahami pemicu perubahan iklim, Anda perlu memahami siklus karbon di bumi.

“Kami ingin menghitung emisi karbon dari pelepas karbon dioksida yang sangat besar ini. Kami memiliki sangat sedikit data dalam hal komposisi isotop karbon, yang akan mengidentifikasi sumber karbon dan apakah itu mantel, kerak atau sedimen. Kami ingin tahu dari mana asal karbon itu. ”

Setelah kerja lapangan, para peneliti mengumpulkan dana untuk membeli komputer, panel surya, dan teknologi lainnya untuk memungkinkan masyarakat setempat – yang sejak itu membentuk kelompok kesiapsiagaan bencana – untuk berkomunikasi melalui satelit dari pulau tersebut, dan untuk memberikan pelatihan operasi drone ke Rabaul Volcanological Staf pengamat untuk membantu upaya pemantauan mereka.

Kertas:

Strategi udara memajukan pengukuran gas vulkanik di gunung berapi yang tidak dapat diakses dan sangat degassing ‘ oleh EJ. Liu et al., Dalam Kemajuan Sains.

DOI untuk makalah ini adalah 10.1126 / sciadv.abb9103.

Material tambahan

Video, gambar dan keterangan gambar tersedia untuk diunduh di sini: https://we.tl/t-DMHnqnxou0

Informasi lebih lanjut

Tim Universitas Bristol terdiri dari:

    • Dr Matthew Watson – Ilmu Bumi
    • Dr Kieran Wood – Teknik Dirgantara
    • Profesor Jim Freer – Universitas Bristol dan Universitas Saskatchewan – Hidrologi
    • Mr Rob Clarke – mahasiswa PhD, Flight Lab, Aerospace Engineering
    • Dr Tom Richardson – Lab Penerbangan, Teknik Dirgantara

DI ATAS didanai oleh Alfred P. Sloan Foundation. DI ATAS adalah bagian dari Deep Carbon Observatory (DCO), komunitas ilmuwan global dalam perjalanan sepuluh tahun untuk memahami lebih banyak tentang karbon di Bumi.

Dengan diameter 10 km, gunung berapi Manam terletak di sebuah pulau 13 km di lepas pantai timur laut daratan Papua Nugini, di ketinggian 1.800 m di atas permukaan laut. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa ia adalah salah satu penghasil sulfur dioksida terbesar di dunia, tetapi tidak ada yang diketahui tentang CO-nya2 keluaran.

Letusan besar terakhir di Manam antara 2004 dan 2006 menghancurkan sebagian besar pulau itu dan membuat sekitar 4.000 penduduk mengungsi ke daratan utama; tanaman mereka hancur dan persediaan air tercemar.


Diposting Oleh : https://singaporeprize.co/

About the author