Ny metod för att övervaka vulkaner
17 av världens mest aktiva vulkaner har fått mätutrustning från Chalmers, som mäter deras utsläpp av svaveldioxid. Mätresultaten ska användas för att lättare kunna förutsäga vulkanutbrott, och de kan också användas för att förbättra dagens klimatmodeller. En av de chalmersforskare som har utvecklat mätutrustningen är Mattias Johansson, som just har försvarat sin doktorsavhandling i ämnet.
De mest aktiva vulkanerna i världen har särskilda observatorier, som övervakar dem för att kunna slå larm och evakuera människorna runt omkring vid ett hotande utbrott. Observatorierna bevakar flera olika parametrar, främst seismisk aktivitet. Nu har 17 observatorier fått en ny parameter som underlättar deras arbete – vulkanens utsläpp av gasen svaveldioxid.
– Att gasutsläppet ökar kan betyda att magman stiger inne i vulkanen, säger Mattias Johansson vid Institutionen för Radio- och rymdvetenskap på Chalmers. Om man lägger denna information till de andra parametrarna går det att göra bättre riskbedömningar på observatorierna.
Den utrustning han har arbetat med mäter hela den gasmängd som släpps ut, medan de flesta andra metoder för gasmätning bara kan ange gaskoncentrationen vid en viss punkt. Detta möjliggörs genom att man placerar två eller fler mätinstrument på olika ställen runt vulkanen, och sedan lägger samman informationen som de samlar in.
Mycket av chalmersforskarnas arbete har gått ut på att göra utrustningen tillräckligt automatisk, robust och energisnål för att den ska kunna användas i den ogästvänliga miljön runt vulkaner, i fattiga länder med dålig infrastruktur.
– Jag har främst arbetat med den mjukvara som krävs för bearbetning och presentation av mätresultaten, säger Mattias Johansson. Bland annat har jag skapat ett program som analyserar insamlade data, beräknar utflödet av gas och presenterar informationen som en enkel graf på en datorskärm, som observatoriepersonalen bara kan slänga ett öga på för att få veta hur mycket svaveldioxid vulkanen släpper ut för tillfället.
Han har också varit med och installerat utrustningen på två av vulkanerna, Etna i Italien och San Cristobal i Nicaragua. Inom projektet Novac, där hans forskning ingår, kommer totalt 20 vulkaner att förses med mätutrustningen från Chalmers.
Även de globala klimatmodellerna kommer att kunna förbättras när chalmersforskarna får kontinuerliga rapporter om hur mycket svaveldioxid de 20 mest aktiva vulkanerna släpper ut.
– Svaveldioxid ombildas i atmosfären till sulfatpartiklar, och dessa partiklar måste tas med i klimatmodellerna för att de ska bli rättvisande, säger docent Bo Galle, som är handledare för avhandlingen. Vulkaner är en väldigt viktig källa till svaveldioxid. Till exempel släpper enbart Etna ut ungefär tio gånger mer svaveldioxid än hela Sverige.
De metoder som Mattias Johansson har tagit fram kan dessutom användas för att mäta de totala utsläppen av luftföroreningar från en hel stad. Kina har redan köpt in utrustning, som de nu använder för att undersöka föroreningssituationen i megastaden Peking.
Avhandlingen ”Application of Passive DOAS for Studies of Megacity Air Pollution and Volcanic Gas Emissions” försvarades den 5 mars.
Kontaktinformation
För mer information, kontakta:
Mattias Johansson, Optisk fjärranalys, Institutionen för radio- och rymdvetenskap, Chalmers tekniska högskola
tel 031-772 15 89
mattias.johansson@chalmers.se
