Un ateneo del Sud nel team internazionale guidato dall'UCL (UK) per un importante studio vulcanologico. Si tratta del gruppo di ricerca di Vulcanologia del Dipartimento di Scienze della Terra e del Mare - DiSTeM dell'Università di Palermo, che ha sviluppato e utilizzato con altri ricercatori di diverse parti del mondo una nuova tecnologia basata sull'uso dei droni per la misura dei gas vulcanici emessi dai vulcani attivi.
La ricerca è stata condotta sul vulcano Manam in Papua Nuova Guinea, e i risultati conseguiti consentiranno alle comunità locali di prevedere meglio le future eruzioni, e alla comunità scientifica internazionale di meglio comprendere come i vulcani contribuiscono al ciclo globale del carbonio, che gioca un ruolo chiave nel sostenere la vita sulla Terra.
A riportare la notizia è il sito dell'Università di Palermo. I risultati della ricerca, pubblicati sulla rivista Science Advances dell'AAAS - American Association for the Advancement of Science, dimostrano per la prima volta come l'uso combinato di misurazioni aeree, da terra e satellitari permetta di esplorare i vulcani più inaccessibili e attivi del pianeta.
La ricerca è stata condotta nell'ambito del progetto ABOVE del Deep Carbon Observatory, una comunità globale di scienziati impegnati in una ricerca decennale (finanziata dalla Alfred P. Sloan Foundation di Washington) finalizzata a una migliore comprensione del ciclo naturale terreste del carbonio. Il progetto ABOVE ha coinvolto specialisti dal Regno Unito, Stati Uniti, Canada, Italia, Svezia, Germania, Costa Rica, Nuova Zelanda e Papua Nuova Guinea, le cui expertise spaziano dalla vulcanologia all'ingegneria aerospaziale.
I ricercatori hanno ideato nuove soluzioni tecnologiche per la misurazione delle emissioni di gas rilasciate in atmosfera dai vulcani attivi, utilizzando droni a lungo raggio. Tali innovative tecniche sono state messe alla prova durante una campagna di terreno nella remota isola vulcanica di Manam.
Con un diametro di 10 km e un'elevazione di 1800 m sul livello del mare, il vulcano Manam si trova su un'isola a 13 km dalla costa nord-orientale della Papua Nuova Guinea. Studi precedenti avevano individuato nel Manam uno tra i maggiori emettitori di anidride solforosa (SO2) al mondo. Tuttavia, prima di questo studio, non si sapeva nulla riguardo alla sua produzione di CO2 vulcanica.
Le emissioni di CO2 vulcanica sono difficili da misurare a causa delle alte concentrazioni nell'atmosfera di background, che impongono la necessità di eseguire le misurazioni in prossimità delle aree crateriche sommitali. Nei vulcani attivi e pericolosi come il Manam, i droni rappresentano l'unico modo per realizzare le misure in condizioni in sicurezza. Tuttavia, fino a oggi, i voli con droni "oltre la linea di vista" erano raramente stati tentati in ambienti vulcanici, in considerazione delle sfide tecnologiche che questi richiedono.
Utilizzando nuovi sensori di gas e spettrometri miniaturizzati, e progettando innovativi dispositivi di campionamento attivabili in maniera automatica, il team è stato in grado di far volare il drone fino a 2 km di altezza e 6 km di distanza, e di raggiungere la cima del Manam dove eseguire le misurazioni.
La dottoressa Emma Liu (UCL Earth Sciences), responsabile del progetto, ha dichiarato: "Il vulcano Manam non era stato studiato nel dettaglio in passato, ma i dati satellitari confermavano le sue consistenti emissioni di gas. L’osservatorio vulcanologico locale (Rabaul Volcanological Observatory), nonostante le modeste risorse disponibili, svolge un carico di lavoro incredibile, e ha favorito i contatti con la comunità che vive sull'isola di Manam, indispensabili per la buona riuscita della campagna".
Uno dei co-autori dello studio, il prof. Alessandro Aiuppa (Università di Palermo), ha descritto i risultati dello studio come "un vero progresso in campo vulcanologico", aggiungendo: "Dieci anni fa, i vulcanologi si sarebbero dovuti limitare a osservare a distanza le emissioni di un gigante in attività come il Manam, e immaginare quanto intense fossero le sue emissioni di CO2. Oggi, possiamo utilizzare i droni per volare attraverso i gas craterici, e misurane la composizione. Il carbonio rilasciato dal vulcanismo globale rappresenta oggi meno dell'uno per cento del bilancio totale delle emissioni totali, che è dominato dalle attività umane", afferma Aiuppa. "In pochi secoli, gli esseri umani si sono sostituiti ai vulcani nel determinare il bilancio della CO2 nell’atmosfera".
Il prof. Tobias Fischer (Università del New Mexico), co-autore della ricerca, ha aggiunto: "Per comprendere i fattori trainanti del cambiamento climatico, è necessario comprendere il ciclo del carbonio nella terra. Volevamo quantificare l'emissione di carbonio dal Manam perché questo rappresenta uno dei principali emettitori di anidride carbonica vulcanica. Volevamo inoltre stabilire l’origine del carbonio emesso, e a tal fine abbiamo misurato la sua composizione isotopica per risolvere i rispettivi contributi dal mantello terrestre, dalla crosta e dai sedimenti subdotti sotto il vulcano".