ในการทำนายการปะทุของภูเขาไฟใต้น้ำ นักวิทยาศาสตร์จะดูภาพจากอวกาศ

มีการปะทุของภูเขาไฟใต้น้ำบ่อยครั้งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เพียงสองปีที่ผ่านมาเท่านั้นที่บันทึกการระเบิดของ Anak Krakatau ในอินโดนีเซีย เกาะ White ในนิวซีแลนด์ และเกาะ Nishinoshima ในญี่ปุ่น การสังเกตสัญญาณของความไม่สงบของภูเขาไฟเป็นสิ่งสำคัญในการให้ข้อมูลที่ช่วยชีวิตและทำให้มั่นใจได้ว่าการเดินทางทางอากาศและทางทะเลในพื้นที่นั้นปลอดภัย แม้ว่าการทำนายว่าภูเขาไฟจะปะทุเมื่อใดอาจเป็นเรื่องยากเนื่องจากแต่ละภูเขาไฟมีพฤติกรรมต่างกัน แต่นักวิทยาศาสตร์ก็มองหาสัญญาณที่บอกเล่าเหล่านี้: กิจกรรมแผ่นดินไหวที่เพิ่มสูงขึ้น การขยายตัวของแอ่งหินหนืด การเพิ่มขึ้นของก๊าซภูเขาไฟที่ปล่อยออกมา และอุณหภูมิที่เพิ่มสูงขึ้น สำหรับภูเขาไฟใต้น้ำ ยูจิ ซากุโนะ ผู้เชี่ยวชาญด้านการสำรวจระยะไกลและรองศาสตราจารย์แห่งบัณฑิตวิทยาลัยวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ขั้นสูงแห่งมหาวิทยาลัยฮิโรชิมะ ได้เสนอตัวบ่งชี้ใหม่คือสีของน้ำทะเล ความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบทางเคมีของน้ำทะเลที่เปลี่ยนสีกับการระเบิดของภูเขาไฟเป็นที่ทราบกันมานานแล้ว ถึงกระนั้น มีการศึกษาเชิงปริมาณน้อยมากที่ใช้การรับรู้จากระยะไกลในการสำรวจ และจากการศึกษาไม่กี่ชิ้นเหล่านี้ มีการวิเคราะห์เฉพาะรูปแบบการสะท้อนแสงของน้ำทะเลที่เปลี่ยนสีเท่านั้น "นี่เป็นผลการวิจัยที่ท้าทายอย่างยิ่งในการทำนายภัยพิบัติจากภูเขาไฟที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งในส่วนต่างๆ ของโลกในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา โดยใช้ดัชนีใหม่ที่เรียกว่าสีน้ำทะเล" ซากุโนะกล่าว "ฉันเป็นคนแรกในโลกที่เสนอความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลสีน้ำทะเลที่ได้จากดาวเทียมกับองค์ประกอบทางเคมีรอบๆ ภูเขาไฟใต้ทะเล" ผลการวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสารWater ฉบับเดือนเมษายน 2564 Sakuno อธิบายว่าภูเขาไฟปล่อยสารเคมีขึ้นอยู่กับกิจกรรมของพวกมัน และสิ่งเหล่านี้สามารถเปลี่ยนสีของน้ำโดยรอบได้ สัดส่วนของธาตุเหล็กที่สูงขึ้นอาจทำให้น้ำเปลี่ยนสีเป็นสีเหลืองหรือสีน้ำตาล ในขณะที่อะลูมิเนียมหรือซิลิกอนที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้น้ำกลายเป็นรอยเปื้อนสีขาวได้ อย่างไรก็ตาม ปัญหาอย่างหนึ่งคือแสงแดดสามารถเล่นตลกกับสีของน้ำทะเลได้ การศึกษานี้พิจารณาว่าการวิจัยในอดีตซึ่งวิเคราะห์น้ำในบ่อน้ำพุร้อนด้วยวิธีโครมาติกสามารถเอาชนะอุปสรรคและแก้ไขปัญหาความสว่างได้อย่างไร แบบจำลองความสัมพันธ์ระหว่างสีน้ำทะเลและองค์ประกอบทางเคมีได้รับการพัฒนาโดยใช้ระบบสี XYZ Sakuno ตรวจสอบภาพของเกาะ Nishinoshima ที่ถ่ายโดยดาวเทียม GCOM-C SGLI และ Himawari-8 ของญี่ปุ่นเมื่อปีที่แล้ว มีการใช้ Himawari-8 เพื่อสังเกตการระเบิดของภูเขาไฟ และ GCOM-C SGLI เพื่อรับข้อมูลสีของน้ำทะเล GCOM-C SGLI มีวงจรการสังเกตการณ์สั้นๆ ซึ่งจะถ่ายภาพมหาสมุทรทุกๆ 2-3 วัน และความละเอียดเชิงพื้นที่สูง 250 ม. ทำให้เป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการตรวจสอบ เมื่อใช้ตัวบ่งชี้ใหม่ Sakuno ตรวจสอบข้อมูลดาวเทียมตั้งแต่เดือนมกราคมถึงธันวาคม 2020 และสามารถจับสัญญาณความไม่สงบของภูเขาไฟที่ปรากฏขึ้นในเกาะ Nishinoshima ประมาณหนึ่งเดือนก่อนที่มันจะเริ่มด้วยซ้ำ “ในอนาคต ผมต้องการสร้างระบบที่สามารถทำนายการปะทุของภูเขาไฟด้วยความแม่นยำสูงขึ้น โดยร่วมมือกับ Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), Maritime Security Agency ซึ่งกำลังตรวจสอบภูเขาไฟใต้ทะเล และงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง” เขากล่าว .