Os vulcanologistas de Manchester desenvolveram um método e uma câmera que podem ajudar a reduzir os perigos, riscos à saúde e impactos de viagens de plumas de cinzas durante uma erupção vulcânica.

As cinzas às vezes são vistas como um perigo secundário em vulcões, quando comparadas a perigos mais visuais, como lava e fluxos piroclásticos. Contudo, As cinzas podem ter um grande impacto nas vidas humanas e na infraestrutura, como a erupção do vulcão islandês em 2010, Eyjafjallajökull, que paralisou a aviação internacional em toda a Europa.

Essa pesquisa, que está sendo publicado em Relatórios Científicos , usa um novo tipo de câmera, desenvolvido na Universidade de Manchester, para medir o fluxo e a velocidade das cinzas que caem de uma pluma vulcânica.

Os pesquisadores medem como as partículas de cinza interagem com a luz solar e, especificamente, como eles mudam a polarização da luz do sol, de maneira semelhante ao funcionamento dos óculos de sol polarizados. Isso não teria sido possível sem o desenvolvimento da nova "AshCam", que é a primeira câmera desse tipo no mundo.

Durante uma erupção vulcânica, a queda de cinzas pesadas pode levar ao colapso do edifício, potencialmente ferindo ou matando aqueles que estão dentro. Além disso, a exposição às cinzas pode causar irritação no nariz, garganta e olhos, bem como agravar condições de saúde pré-existentes, como asma.

Mas as cinzas também são um grande perigo para outras infraestruturas humanas críticas, incluindo elétrica, redes de água e transporte, especialmente viagens aéreas, como a erupção islandesa de 2010.

Cadeira de Vulcanologia na Universidade de Manchester, Professor Mike Burton, disse:"As cinzas vulcânicas são o principal produto de uma erupção vulcânica explosiva que geralmente representa uma ameaça à saúde humana e à infraestrutura.

"A erupção da Islândia em 2010 destacou para todo o mundo que erupções vulcânicas ricas em cinzas podem ter um grande impacto na economia global por meio do fechamento do espaço aéreo projetado para minimizar o risco de falha do motor a jato devido ao entupimento de cinzas."

A equipe visitou Santiaguito Lava Dome, parte do vulcão Santa Maria na Guatemala, e mediu uma série de explosões com a câmera. Santiaguito produz várias dessas explosões todos os dias, aproximadamente uma a cada duas horas, tornando-o o lugar ideal para testar novos equipamentos, técnicas e modelos de pesquisa.

O professor Burton acrescentou:"Modelos de dispersão de cinzas são fundamentais para prever as concentrações de cinzas durante uma erupção, que em última análise determinam qual espaço aéreo está fechado. Nossa pesquisa ajuda a medir a dinâmica da precipitação de cinzas durante uma erupção. Isso nos dá novos insights sobre a dinâmica das cinzas vulcânicas, fornecendo um passo importante para modelos aprimorados de dispersão de cinzas. "

Estudos anteriores usaram câmeras ultravioleta terrestres para a observação de cinzas vulcânicas ou medições de partículas de carbono negro nas emissões de navios. Contudo, esses métodos não foram capazes de distinguir as cinzas de outras partículas na pluma, dificultando a medição do fluxo das cinzas.

É aqui que "AshCam" é diferente. É composto por câmeras comerciais já disponíveis no mercado que foram adaptadas com filtros especiais que podem identificar as cinzas com mais facilidade através da luz solar.

Ph.D. Investigador, Benjamin Esse, da Escola de Ciências da Terra e Ambientais de Manchester, explica:"AshCam é pequeno, leve e relativamente barato, tornando-o ideal para uso em ambientes vulcânicos onde maiores, equipamento mais caro não pode ser implantado.

"Este é um desenvolvimento empolgante, pois oferece aos vulcanologistas uma ferramenta que lhes permite medir facilmente a dinâmica das plumas de cinzas usando apenas a luz solar. Os resultados dessas medições podem ser usados ​​para informar os modelos de dispersão de cinzas, potencialmente melhorando sua precisão e eficácia na mitigação dos riscos apresentados pelas plumas de cinzas. "