Welke hulpmiddelen worden gebruikt om vulkanen te bestuderen?

In tegenstelling tot andere soorten wetenschappers, zijn vulkanologen beperkt in hun vermogen om uit de eerste hand te kijken naar wat ze bestuderen. Ze vertrouwen op een reeks hulpmiddelen om hen informatie te geven. Met deze zeer gevoelige tools kunnen ze alles in de gaten houden, van aardbevingsactiviteit tot veranderingen in de hellingen van het oppervlak van de vulkaan tot de soorten gassen die door de vulkanen worden uitgestoten.

Vulkanen en het gebied eromheen zijn een broeinest van aardbevingen, en een toename van het aantal aardbevingen kan een aanwijzing zijn voor een naderende uitbarsting. Seismometers of seimografen detecteren en registreren aardbevingen. Deze geavanceerde apparaten meten de intensiteit, escalatie en epicentra (het beginpunt van activiteit) van een aardbeving. Het Grote Eiland van Hawaï heeft meer dan 60 seismische meetstations.

Omdat het voor wetenschappers onmogelijk is om in een vulkaan te kijken, gebruiken ze warmtebeeldcamera's om foto's te maken van de warmte die door een vulkaan wordt uitgestraald. De afbeeldingen laten zien welke lavastromen heter zijn, dus nieuwer, en welke koeler, dus ouder.

Global Positioning Satellite (GPS), Electronic Distance Measurement (EDM) en standaard nivelleringsinstrumenten meten veranderingen in de grondformatie van een vulkaan.
De tiltmeter meet bijvoorbeeld 'de hellingshoek van de flank van een vulkaan'. Als magma zich onder het oppervlak ophoopt, zorgt de uitgeoefende druk ervoor dat het oppervlak uitzet. De Hawaiian Volcano Society gebruikt tiltmeters die "veranderingen in de helling zo klein als één deel per miljoen kunnen meten."

Vulkanologen kunnen vertellen wat er onder het oppervlak van een vulkaan gebeurt op basis van het gas dat het uitstraalt. Veranderingen in de hoeveelheid koolstof- of zwavelgassen kunnen een nieuwe instroom van magma betekenen, terwijl onwelriekend waterstofsulfidegas een dreigende uitbarsting kan signaleren.

Het verkrijgen van deze monsters kan gevaarlijk zijn, dus gebruiken wetenschappers: een spectrometer. Elk type gas heeft zijn eigen kenmerkende lichtsignatuur, dus dit apparaat, dat licht analyseert dat door een vulkanische pluim komt, kan wetenschappers op veilige afstand de informatie geven die ze nodig hebben.

Radarinstrumenten, gedragen door vliegtuigen of satellieten, bieden ongelooflijk gedetailleerde, driedimensionale kaarten van het oppervlak van de vulkaan. Met behulp van deze afbeeldingen kunnen vulkanologen stromingspatronen van magma of modderstromen voorspellen.

Deze afbeeldingen zijn ook nuttig voor lokale functionarissen bij het bedenken van evacuatieplannen in het geval van een uitbarsting.