Los deslizamientos de tierra causados ​​por el colapso de volcanes inestables son uno de los principales peligros de las erupciones volcánicas. Un método para detectar los movimientos a largo plazo de estas montañas utilizando imágenes de satélite podría ayudar a identificar la inestabilidad previamente pasada por alto en algunos volcanes. según los científicos de Penn State.

"Siempre que haya una gran erupción volcánica, existe la posibilidad de que si un flanco del volcán es inestable podría haber un colapso, "dijo Judit González-Santana, estudiante de doctorado en el Departamento de Geociencias. "Para explorar mejor este peligro, aplicamos un método de series de tiempo cada vez más popular y más sensible para analizar estos movimientos, o deformación superficial, durante períodos de tiempo más largos ".

Usando la técnica de series de tiempo, los científicos encontraron que la deformación de la superficie relacionada con el movimiento del flanco había ocurrido en Pacaya, un volcán activo en Guatemala, de 2011 a 2013, cuando el volcán estuvo mayormente tranquilo, y aumentó antes de una erupción en 2014. El trabajo anterior no había identificado el movimiento del flanco durante este tiempo, dijeron los científicos.

"La gente ha mirado ese volcán con sensores remotos por satélite, pero no ha detectado este movimiento de flanco a largo plazo o fluencia, "dijo Christelle Wauthier, profesor asociado de geociencias. "Debido a que los cambios en la deformación de la superficie son bastante pequeños por año, fácilmente puede estar por debajo de los límites de detección de los métodos convencionales, pero aún dentro de los límites del trabajo de Judit utilizando un enfoque de series de tiempo ".

Los científicos rastrean la deformación de la superficie utilizando satélites de radar lo suficientemente sensibles como para detectar cambios de unos pocos centímetros en el suelo. La comparación de dos de estas imágenes utilizando la técnica convencional de radar de apertura sintética interferométrica (InSAR) crea un interferograma, esencialmente un mapa del movimiento de la superficie. Pero la calidad de los resultados de InSAR disminuye con el tiempo que separa dos imágenes y puede verse afectada incluso por pequeños cambios. como por el crecimiento de la vegetación o una acumulación de ceniza arrojada por un volcán, dijeron los científicos.

En cambio, el equipo realizó un análisis de series de tiempo InSAR utilizando cientos de imágenes de satélite tomadas durante años e identificando la deformación de la superficie entre cada una.

"Puede utilizar muchos de estos mapas de movimiento de la superficie a corto plazo para brindarle información sobre el desplazamiento de la superficie durante un período de tiempo prolongado, ", Dijo González-Santana." Entonces puedes mirar los mapas de deformación de la superficie y ver cuánto se ha movido cada píxel desde la fecha en que se adquirió la primera imagen, por ejemplo."

Los resultados, publicado en el Revista de vulcanología e investigación geotérmica , proporcionar detalles más finos del movimiento del flanco volcánico, y puede revelar incrementos en la tasa de fluencia, como en Pacaya antes de la erupción en 2014, dijeron los científicos. El equipo ha compartido los resultados con funcionarios en Guatemala que monitorean el volcán.

"Este tipo de repugnante no es infrecuente y no es particularmente peligroso por sí solo, pero si tiene forzamientos adicionales como el magma que se presuriza y empuja contra la pared de la cámara o la intrusión, puede desencadenar un colapso catastrófico, ", Dijo Wauthier." Ser capaz de comprender el comportamiento de la inestabilidad y potencialmente detectar cambios en las tasas de movimiento es muy crítico para monitorear ese colapso potencial ".

El método se muestra prometedor para identificar deformaciones, particularmente en volcanes que carecen de costosas redes de monitoreo en tiempo real y aquellos ubicados en áreas tropicales con vegetación espesa que crean problemas para InSAR tradicional. dijeron los científicos.

La inestabilidad del flanco se estudia a menudo en volcanes oceánicos, donde un colapso podría desencadenar un tsunami mortal, según los científicos. Pero los derrumbes también ocurren tierra adentro, incluyendo un lugar destacado en Mount St. Helens en 1980.

Pacaya mismo experimentó un colapso en algún momento alrededor de 1, 000 años atrás, creando una avalancha de escombros que viajó más de 15 millas, y dejando una cicatriz prominente en el volcán. Las erupciones posteriores han hecho que el volcán se recupere y algún día podría volver a colapsar, dijeron los científicos.

"Mas de 10, 000 personas viven a unas tres millas del volcán, ", Dijo González-Santana." Si se toma en cuenta que la última avalancha viajó a 15 millas de distancia, cualquiera que viva en los valles alrededor del volcán podría estar en riesgo ".