طوّر علماء تقنية تصوير ذكية جديدة تسمح لهم بالنظر داخل البراكين العملاقة بمستويات غير مسبوقة من التفاصيل والعمق.
واستعار الفريق، من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي (CNRS) ومعهد باريس للفيزياء الكوكبية (IPGP)، بعض الأفكار من التصوير الطبي والمجاهر الضوئية للتوصل إلى تقنيتهم الجديدة.
وتعتمد الطريقة الجديدة التي نُشرت تفاصيلها في مجلة Communications Earth & Environment، على نشر شبكة من أجهزة الاستشعار المعروفة باسم "الجيوفونات"، أو السماعات الأرضية"، التي تلتقط، ليس فقط الاهتزازات القوية للزلازل، ولكن أيضا الضوضاء الزلزالية الناجمة عن الرياح والمحيط والنشاط البشري.
ويقول العلماء إن التقنية التي طوروها هي نسخة جديدة لتقنية موجودة تُعرف باسم التصوير المصفوفي، والتي تساعد في التغلب على بعض الصعوبات المرتبطة برسم خرائط البراكين، مثل عدم وجود العديد من أجهزة الاستشعار (الجيوفونات) لتسجيل الموجات الزلزالية التي تتردد عبر الأرض.
ومع انتقال هذه الموجات، يمكن تفسيرها لتفسير الأنواع المختلفة من المواد والتخطيطات في قشرة الأرض. وبمساعدة التصوير المصفوفي، يجب أن يصبح هذا التفسير أسهل بكثير.
وكتب العلماء في الورقة البحثية: "إن الانفجارات البركانية تتطلب مراقبة دقيقة لضغط الصهارة والتضخم لتحسين التنبؤ. إن فهم تخزين الصهارة العميق أمر بالغ الأهمية لتقييم المخاطر، إلا أن تصوير هذه الأنظمة أمر صعب".
وبالنسبة لموضوع الاختبار، اختار الباحثون بركان "لا سوفريير" في غوادلوب، في منطقة البحر الكاريبي. ووصف الفريق التغطية التي توفرها شبكة الجيوفونات المستخدمة في هذا الموقع على وجه الخصوص بأنها "متناثرة".
وأشار العلماء إلى أن التقنية المبتكرة الجديدة تجمع بين البيانات من الجيوفونات المتعددة لمعرفة التفاصيل التي لا يمكن للجيوفونات الفردية التقاطها بمفردها.
ويقول الفريق: "باستخدام ارتباطات الموجات المقاومة للاضطراب، نجحت تقنية التصوير المصفوفي في فك رموز تشوهات الموجات، وكشف البنية الداخلية لبركان لا سوفريير حتى عمق 10 كيلومترات (6.2 ميل) بدقة 100 متر (328 قدما)".
وتشمل الاكتشافات التي توصلت إليها هذه الدراسة على وجه الخصوص وجود طبقات معقدة متعددة من تخزين الصهارة تحت الأرض، والطريقة التي ترتبط بها هذه الطبقات بميزات جيولوجية أخرى عميقة.
وبالطبع، تعني كل هذه البيانات الإضافية فهما أفضل لما يحدث داخل البركان، ما يعني القدرة على التنبؤ بدقة أكبر بموعد حدوث ثوران، ما قد ينقذ عددا كبيرا من الأرواح، في بعض أجزاء العالم.
المصدر: ساينس ألرت
