Levantamento do local do sismômetro óptico La Soufrière de Guadeloupe. Crédito:Romain Feron
As alturas do vulcão La Soufrière de Guadeloupe podem ser infernais, sufocante a mais de 48 graus Celsius (120 graus Fahrenheit) e envolta em ondas de gás ácido. Os pesquisadores gostariam de monitorar erupções de gás e vapor em seu cume, para saber mais sobre o potencial explosivo do vulcão, mas os sismômetros convencionais são destruídos rapidamente no ambiente hostil.
Um instrumento chamado sismômetro óptico parece estar à altura do desafio, Contudo. No jornal Cartas de pesquisa sismológica , uma equipe de cientistas descreve como desenvolveram e instalaram um sismômetro óptico a apenas dez metros de uma fumarola (uma saída de gás e vapor) no cume do vulcão caribenho.
O movimento do sismômetro óptico (e, portanto, do solo) é estimado usando um fenômeno de interferência, que ocorre quando um feixe de laser infravermelho é refletido pela superfície espelhada da massa móvel do sismômetro. Este feixe de laser é transportado entre o sismômetro no cume e uma estação optoeletrônica remota e segura por meio de um longo cabo de fibra óptica, escalando a encosta do vulcão. A estação calcula o deslocamento do solo e envia os registros em tempo real para o Observatório Vulcanológico e Sismológico Francês de Guadalupe.
O sismômetro opera puramente mecanicamente, e não requer nenhum equipamento eletrônico ou fonte de alimentação que seja vulnerável às condições da cúpula, disse Romain Feron, o autor principal do artigo do Grupo ESEO e do laboratório LAUM da Université du Mans. O instrumento é envolto em Teflon para protegê-lo dos gases sulfúricos liberados pela fumarola.
"Isto é, para nosso conhecimento, o primeiro sismômetro óptico de alta resolução já instalado em um vulcão ativo ou outra zona perigosa, "Feron e colegas escrevem em SRL.
Colocando o cabo óptico perto da fumarola no cume de La Soufrière de Guadeloupe. Crédito:Romain Feron
O sucesso do sismômetro, após dez anos de desenvolvimento, sugere que pode ser uma boa solução sísmica em outros ambientes desafiadores, eles notaram, incluindo campos de produção de petróleo e gás, usinas nucleares e reservatórios geotérmicos de alta temperatura.
Agora em operação no vulcão há nove meses, o instrumento está coletando dados que serão combinados com outras observações do observatório de Guadalupe para melhor monitorar La Soufrière. A última erupção significativa de gás e vapor do vulcão em 1976 causou evacuações em Basse Terre, Capital de Guadalupe. Desde 2018, a cúpula do vulcão e as fumarolas do cume estão cada vez mais ativas.
O monitoramento sísmico em vulcões pode ajudar os pesquisadores a entender o movimento e a pressurização dos fluidos subterrâneos. O novo sismômetro óptico pode fornecer melhores localizações para eventos microssísmicos sob a cúpula, e oferece um vislumbre mais detalhado da "assinatura da fumarola, o que ajuda a restringir a geometria e a atividade do sistema de encanamento da cúpula, "Feron disse.
O instrumento registrou ondas sísmicas de um terremoto regional, um terremoto no Chile, e pequenos eventos sísmicos dentro do vulcão a menos de 2,5 quilômetros (1,6 milhas) abaixo do cume, os pesquisadores relataram.
Feron e seus colegas fizeram uma árdua escalada até La Soufrière's 1, 467 metros (4, Cúpula de 813 pés) em setembro de 2019 para instalar o sismômetro, usando máscaras de gás para se protegerem dos gases tóxicos expelidos pelas fumarolas ativas. Além dos gases e altas temperaturas, a equipe precisava ficar de olho no clima durante a instalação, Feron disse.
"Pode ser lindo no fundo do vulcão, mas infernal no topo ao mesmo tempo, ", lembrou." Torna-se muito arriscado escalar as encostas íngremes e escorregadias do vulcão com equipamentos pesados nas costas, para não falar de relâmpagos. "
