Předvídání sopečných erupcí je notoricky složité. Z velké části je to proto, že sopky jsou jedinečné, každá má své vlastní zvláštnosti a osobnosti: lekce získané studiem jedné sopky nemusí platit přímo pro druhou. Naštěstí se výzkumníci zlepšují v hledání varovných signálů, které mohou široce aplikovat. Některé z nejznámějších jsou zvýšená seismická aktivita, rostoucí teploty, rozšiřování magmatických jezírek a uvolňování plynů. Nový výzkum využívající satelitní snímky nyní nabízí nové varovné znamení pro podvodní sopky: změnu barvy oceánu.
Myšlenka je jednoduchá: dlouho je známo, že jak se podvodní sopky připravují na erupci, plyny a sloučeniny, které uvolňují, ovlivňují složení okolní mořské vody. Voda bohatá na železo vypadá například nažloutlá nebo hnědá, zatímco hliník a křemík vodu zbarví do běla. Úkolem bylo vždy systematicky používat tyto informace k vytváření užitečných předpovědí. Přesné měření těchto barevných změn není snadné.
Yuji Sakuno, docent na univerzitě v Hirošimě, se tímto problémem zabývá. Jako odborník na dálkový průzkum Země je jeho klíčovým nástrojem v tomto úsilí družice Japonské vesmírné agentury (JAXA) Global Change Observation Mission – Climate (GCOM-C). GCOM-C pozoruje oceán každé 2-3 dny v rozlišení 250 metrů, což Sakunu poskytuje spolehlivá data o změnách barvy vody v průběhu času.
Kombinací snímků GCOM-C s informacemi o erupci z Himawari-8 (geostacionární meteorologická družice) byl Sakuno schopen zaznamenat změny v barvě mořské vody asi měsíc před sopečnou činností na ostrově Nišinošima.
Tato fotografie ukazuje vzorek distribuce (Fe + Al)/Si jako indexu vulkanické aktivity od 16. května do 25. června kolem ostrova Nišinošima: (a) 16.–23. května 2020, (b) 24.–31. května 2020, (c) 1.–8. června 2020, (d) 9.–16. června 2020, (e) 17.–24. června 2020, (f) 25. června–2. července 2020. Mapuje se pomocí rovnice (( Fe+Al)/Si)=45,4(x)-13,3 na data SGLI (Second Generation Global Imager – přístroj na palubě GCOM-C). Z toho je vidět, že v tomto období se rozšíření na severovýchodní části ostrova zvedá a poté zbarvení postupně postupuje do mořské oblasti kolem ostrova, než zmizí. Ostrov Nišinošima se nachází přibližně 1000 km jižně od Tokia v Japonsku. Původní údaje použité pro tento produkt poskytl JAXA JASMES (JAXA Satellite Monitoring for Environmental Studies). Kredit: JAXA/Yuji Sakuno.
Jedním z průlomových objevů, které to umožnily, bylo nalezení způsobu, jak přesně změřit barvy, a to navzdory způsobu, jakým sluneční světlo může zkreslovat a hrát triky se zdánlivou vodovou barvou. Sakuno se podíval do dalších oblastí výzkumu, aby našel řešení: předchozí práce provedené na horké pramenité vodě poskytly nástroje potřebné k potlačení deformací Slunce.
Sakuno má s touto technikou velké plány: „V budoucnu,“ řekl, „chtěl bych vytvořit systém, který dokáže předpovídat sopečné erupce s vyšší přesností ve spolupráci s Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), námořní bezpečnostní agenturou, která monitoruje podmořské sopky a související výzkum.“
Tento obrázek ilustruje kolorimetrická data odbarvené mořské vody ve čtyřech směrech (sever, východ, jih a západ) kolem ostrova Nišinošima v roce 2020. Studie zkoumala barevné charakteristiky vody, aby ověřila, zda data získaná SGLI přesně zachycují skutečné podmínky. zbarvené mořské vody. Zjistila významné výkyvy v distribuci chemikálií na ostrově Nišinošima, odhadnuté z dat SGLI, asi měsíc ještě předtím, než se sopka stala aktivní. Kredit: Yuji Sakuno.
Tento výzkum také podtrhuje hodnotu družic pro pozorování Země. Naprostá většina kosmických lodí vypuštěných na oběžnou dráhu se nepoužívá ke studiu vesmíru, ale jsou obráceny k pohledu zpět na Zemi. Vesmírné mise jako GCOM-C jsou navrženy tak, aby zlepšily život zde doma. Ať už tím, že umožňuje komunikaci a GPS, nebo nám pomáhá porozumět a sledovat změnu klimatu nebo nás chrání před dramatickými událostmi, jako jsou sopečné erupce, světová vesmírná infrastruktura má velmi skutečnou hodnotu pro nás všechny, pozemní pozemšťany.
Další informace:
' K předpovědi erupcí podmořské sopky se vědec dívá na snímky z vesmíru .“ Hirošimská univerzita
Kredit za snímek: NOAA/National Science Foundation: Přehřátá roztavená láva z podmořské sopky West Mata.
