Instrumente zur Überwachung von Vulkanen

Trotz des Einsatzes modernster Technologie und laufender Forschung ist es immer noch nicht perfekt, den genauen Zeitpunkt eines Vulkanausbruchs vorherzusagen. Mehrere Techniken, die entwickelt wurden, umfassen Satellitenüberwachung, Seismik- und Gasmessungen Aktivität am Boden, Beobachtung von Veränderungen und Deformierungen in der Erdkruste und hydrologische Analyse. Jede dieser Techniken erfordert ein anderes Instrument, um die vulkanische Aktivität zu überwachen. Das Verständnis des Verhaltens von Vulkanen und die Vorhersage möglicher Eruptionen verbessert die öffentliche Sicherheit.

Satelliten im Orbit überwachen Vulkane aus dem Weltraum und liefern wichtige Informationen und Anzeichen für einen möglichen Ausbruch. Satelliten verwenden Kameras, um Bilder und Fotos bereitzustellen. Außerdem liefern sie Informationen von speziellen Sensoren, die Hitze, Schwefeldioxid und sogar winzige Veränderungen der Form der Erdoberfläche erkennen können. All diese Informationen können Hinweise darauf geben, ob ein Ausbruch unmittelbar bevorsteht.

Seismographen messen Bewegungen in der Erdkruste. Vulkanausbrüche sind eng mit den seismischen Aktivitäten verbunden, die auch Erdbeben und Erschütterungen verursachen, daher werden Seismographen auch häufig zur Überwachung von Vulkanen verwendet. Wenn die tektonischen Platten aneinander kratzen und gleiten oder sich auseinander bewegen, verursachen sie Vibrationen und Spannungen. Eine heftige seismische Messung ist oft ein Vorläufer einer Eruption, wenn sie in der Nähe eines Vulkans auftritt.

Ähnlich wie Wasserwaagen werden Neigungsmesser auf und um einen Vulkan herum positioniert. Ein kleiner Flüssigkeitsbehälter zeigt an, wie stark sich der Boden bewegt. Die Neigungsmesser sind mit Computern verbunden, die laufende Veränderungen in der Landschaft überwachen. Landschaftsveränderungen und Bodenverformungen sind oft Prädiktoren für vulkanische Aktivität. Magmabewegungen unter der Erde können sichtbare Wölbungen und Vertiefungen verursachen. Diese Veränderungen bieten wichtige Hinweise auf vulkanische Aktivitäten unter der Erde.

Hydrologie ist die Lehre von Wasserströmungen und Grundwasser. Hydrologen verwenden Drucksensoren, Wasserdetektoren, Karten und das bloße Auge, um Daten zu sammeln. Die Messung der Hydrologie an Vulkanen hat zwei Zwecke. Die Überwachung des Wasserwechsels kann Hinweise auf die Aktivität eines Vulkans geben. Eine plötzliche Veränderung könnte einen Vulkanausbruch vorhersagen. Hydrologen identifizieren auch die Wege, die das Wasser nimmt, wenn es die Seite eines Vulkans hinunterfließt. Zu verstehen, wie Wasser fließt, kann uns helfen zu verstehen, wie Lava fließen könnte. Dies kann Rettungsdiensten bei der Entscheidung helfen, wo und wann sie evakuiert werden müssen, wenn ein Ausbruch auftritt.

Vulkane emittieren Gase, daher kann die Messung der Gasemissionen in der Nähe von Vulkanen auch nützliche Informationen über Verhaltensänderungen liefern, die auf einen bevorstehenden Ausbruch hinweisen könnten. Die hierfür verwendeten Instrumente sind typischerweise Einfangflaschen, bei denen lokale Luft in Behälter gepumpt und dann in einem Labor analysiert wird. Wenn sich Magma zur Erdoberfläche bewegt, setzt der Druck Gas frei. Die beiden am häufigsten vorkommenden Gase sind Schwefeldioxid und Kohlendioxid, und wenn der Gehalt dieser Gase steigt, zeigt dies, dass Magma an die Oberfläche aufsteigt und eine Eruption wahrscheinlicher ist.