Onderzoek

Mavic 3 met lichtgewicht sensorpakket helpt vulkaanuitbarstingen te voorspellen

Een team van onderzoekers van de Johannes Gutenberg Universiteit Mainz (JGU) werkt aan een lichtgewicht sensorpakket waarmee de aanwezigheid van specifieke gassen boven een vulkaan in kaar gebracht kan worden. Door de verhoudingen van de gassen te analyseren, is het mogelijk om naderende uitbarstingen beter te voorspellen. Het sensorpakket is klein en licht genoeg om met een DJI Mavic 3 boven de vulkaan gebracht te worden.

Gasmetingen

De belangrijkste gassen die vrijkomen bij vulkanen zijn waterdamp, koolstofdioxide en zwaveldioxide. Het analyseren van deze gassen is een van de beste manieren om informatie te verkrijgen over vulkanische systemen en de magmatische processen die aan de gang zijn. De verhouding van koolstofdioxidegehalte tot die van zwaveldioxide kan zelfs de waarschijnlijkheid van een naderende uitbarsting onthullen.

Helaas is het in de praktijk lastig om de gassamenstellingen op repeterende momenten te meten. Directe handmatige bemonstering in de buurt van de vulkaan is zwaar en tijdrovend en kan gevaarlijk zijn als er plotseling een uitbarsting plaatsvindt. Stationaire meetapparatuur slaagt er vaak niet in om representatieve gegevens over de gassamenstelling vast te leggen, vooral door veranderende windrichtingen.

Metingen met drones

Drones maken het mogelijk om emissiebronnen te bereiken die anders moeilijk of zelfs onmogelijk toegankelijk zijn, zoals fumarolen op steil, glad terrein of oudere delen van de pluim die zich meestal wat verder van de vulkaan en op grotere hoogten bevinden.

Tot nu toe werden hiervoor grotere drones gebruikt, maar in de praktijk brengt dat weer nieuwe uitdagingen met zich mee gezien de afgelegen ligging van de regio’s waarin de meeste vulkanen te vinden zijn. “Om deze reden zijn kleine, gemakkelijk te vervoeren drones een essentiële voorwaarde als we geïsoleerde of moeilijk toegankelijke vulkanische locaties willen bereiken en de activiteit daar op de juiste manier willen volgen”, zegt onderzoeker Niklas Karbach.

Kleine drone

Het onderzoeksteam heeft een kleine commerciële drone getest die minder dan 900 gram weegt en is uitgerust met een geminiaturiseerd, lichtgewicht sensorpakket. Deze combinatie kon gemakkelijk in een rugzak naar de meetlocatie worden vervoerd. Een bijkomend voordeel is dat de gemeten gassamenstellingen direct op afstand kunnen worden afgelezen, wat van belang is om de drone op de juiste meetlocatie te krijgen.

“We moeten real-time gegevens verkrijgen over het zwaveldioxidegehalte, omdat dit ons laat weten wanneer we daadwerkelijk in contact zijn met de vulkanische pluim, iets dat gemakkelijk in de loop van de tijd verandert als reactie op atmosferische factoren. De lokalisatie van een pluim alleen met visuele middelen vanaf een afstand van enkele kilometers is praktisch onmogelijk”, zegt professor Thorsten Hoffmann, hoofd van het onderzoeksteam.

Een schematische weergave van het sensorpakket.

Little Raven

De observatiedrone – door de onderzoekers Little Raven genaamd – is al op locatie ingezet. Direct voorafgaand aan uitbarstingen van verschillende vulkanen, waaronder de Etna op Sicilië, werden inderdaad wijzigingen in de gasverhouding gemeten. De bevindingen van het onderzoeksteam zijn gepubliceerd in een wetenschappelijk tijdschrift.

Het team maakte verschillende testvluchten vanaf diverse opstijglocaties.
Avatar foto

Wiebe de Jager

Wiebe de Jager (@wdejager) is oprichter van Dronewatch en auteur van de boeken Dronefotografie en Dronevideo's maken. Wiebe is A1/A2/A3 gecertificeerd dronepiloot en beschikt over een exploitatievergunning voor de Specific categorie.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Meld je aan voor onze nieuwsbrief!

Vul hieronder je gegevens in en blijf op de hoogte.

Open nieuwsbrief aanmeldformulier