لم نر داخل بركان مثل هذا من قبل. طور الباحثون تقنية تصوير جديدة رائعة تسمح لهم برؤية قدر غير مسبوق من التفاصيل والعمق داخل هذه الصناديق الطبيعية الضخمة.
قام فريق بحث من المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي (CNRS) ومعهد باريس لفيزياء الكواكب (IPGP) بإدخال بعض الأفكار من التصوير الطبي والمجاهر الضوئية إلى نهجهم.
إنها تقنية جديدة موجودة تسمى التصوير المصفوفي، وهي تساعد في التغلب على بعض الصعوبات في رسم خرائط البراكين مثل هذا: لا يوجد العديد من أجهزة الاستشعار (المعروفة باسم الجيوفونات) للتسجيل. الموجات الزلزالية يتردد صداه عبر الأرض.
أثناء انتقال هذه الموجات، يمكن تفسيرها لتتبع أنواع مختلفة من المواد وأنواع مختلفة من التخطيطات في القشرة الأرضية. وبمساعدة التصوير المصفوفي، ينبغي أن يكون هذا التفسير أسهل بكثير.
“إن المراقبة الدقيقة لضغط الصهارة وتضخم الانفجارات البركانية تتطلب تحسين التنبؤ”. اكتب الباحثون في ورقتهم المنشورة.
“إن فهم تخزين الصهارة العميقة أمر بالغ الأهمية لتقييم المخاطر، ولكن تصوير هذه الأنظمة يمثل تحديًا.”
بالنسبة لموضوع الاختبار، اختار الباحثون بركان لا سوفريير في جوادلوب، في منطقة البحر الكاريبي. التغطية التي توفرها شبكة الجيوفونات المستخدمة في هذا الموقع بالذات وصفها الباحثون بأنها “ضعيفة”.
إن الرياضيات والفيزياء وراء هذا النهج المبتكر كثيفة، لكن الفريق طور طريقة جديدة لدمج البيانات من عدة هواتف جغرافية للعثور على تفاصيل لا تستطيع الهواتف الأرضية الفردية التقاطها بمفردها.
ويكمن جزء من نجاح هذه التقنية في تقليل التشوهات التي تحدث عندما ترتد الموجات الزلزالية عن عناصر مختلفة تحت الأرض، وذلك باستخدام تأثير الذاكرة لهندسة التشوهات العكسية لتتبع الإشارات الأصلية.
“باستخدام الارتباطات الموجية المقاومة للتداخل، نجح التصوير المصفوفي في كشف تشوهات الموجات وكشف البنية الداخلية لـ La Soufrière حتى عمق 10 كيلومترات (6.2 ميل) بدقة 100 متر (328 قدمًا)”. اكتب الباحثين.
تتضمن الاكتشافات من هذه الدراسة بالذات وجود العديد من الطبقات المعقدة لتخزين الصهارة تحت الأرض والطريقة التي ترتبط بها هذه الطبقات بالميزات الجيولوجية العميقة الأخرى.
وبطبيعة الحال، تعني كل هذه البيانات الإضافية فهمًا أفضل لما يحدث داخل البركان، مما يعني أنه يمكننا التنبؤ بشكل أكثر دقة بالوقت المحتمل لحدوث ثوران البركان – مما ينقذ عددًا أكبر من الأرواح في بعض أجزاء العالم.
الأمر الواعد هو عدم الحاجة إلى أجهزة استشعار إضافية لأن التصوير المصفوفي يمكن أن يعمل مع البيانات الموجودة. ويعتقد الباحثون أن الأساليب المستخدمة هنا يمكن تطبيقها على مواقع أخرى أيضًا.
“لذا يمكن أن يكون التصوير المصفوفي بمثابة تغيير ثوري في الطريقة التي يفهم بها العلماء الأنظمة البركانية ويصممونها.” اكتب الباحثين.
نشرت في الأطروحة اتصالات الأرض والبيئة.
