As emissões de gases são a manifestação da atividade que ocorre sob a superfície de um vulcão. Medir permite que os pesquisadores vejam o que não pode ser visto da superfície. Esse conhecimento é vital para o monitoramento de perigos e a previsão de futuras erupções. Desde meados dos anos 2000, as câmeras ultravioleta SO 2 tornaram-se ferramentas importantes para mediremissões.

As campanhas de medição, no entanto, devem ser acompanhadas por um usuário, tornando as câmeras SO 2 inadequadas para aquisição de conjuntos de dados de longo prazo. Construir e operar esse tipo de câmera pode custar mais de US$ 20.000, resultando na instalação permanente de poucas câmeras.

Para obter melhores dados de monitoramento de longo prazo, uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu uma câmera SO 2 para medir continuamente as taxas de emissão de vulcões. Eles já publicaram um artigo sobre o design da câmera e dois conjuntos de dados iniciais em Frontiers in Earth Science.

"Nosso instrumento usa um sensor não muito diferente dos sensores da câmera do smartphone. Ele é modificado para torná-lo sensível à luz ultravioleta , permitindo a detecção de SO 2 ", disse o Dr. Thomas Wilkes, pesquisador da Universidade de Sheffield e principal autor do estudo. .

Em comparação com os modelos anteriores, a câmera SO 2 dos pesquisadores é significativamente mais barata e consome menos energia. O novo design vem com um preço de cerca de $ 5.000, reduzindo o custo das peças necessárias para construir a câmera para aproximadamente um quarto dos modelos anteriores.

"Sempre que possível, também imprimimos peças em 3D, para manter os custos o mais baixo possível", explicou Wilkes. "Também apresentamos um software fácil de usar e disponível gratuitamente para controlar o instrumento e processar os dados adquiridos de maneira robusta." A acessibilidade e a facilidade de uso tornam a câmera acessível a mais vulcanologistas que, de outra forma, não teriam acesso a conjuntos de dados contendo taxas precisas de emissão de gás.

Além disso, o consumo de energia do sistema é baixo, com média de 3,75 Watts. Isso é cerca de metade do que era necessário para alimentar os sistemas apresentados anteriormente. Em locais onde há pouca energia solar a ser aproveitada, isso será especialmente benéfico, escreveram os pesquisadores. Sua câmera funciona com painéis solares ou baterias menores ou menores, reduzindo ainda mais o custo geral.

Embora existam outros instrumentos para medir as emissões vulcânicas , "a câmera SO 2 pode fornecer dados de maior resolução temporal e espacial que podem facilitar novas pesquisas vulcanológicas quando instaladas permanentemente", disse Wilkes.

Wilkes e sua equipe também apresentaram dois conjuntos de dados preliminares de Lascar, um estratovulcão no Chile, e Kilauea, um vulcão escudo na Ilha Grande do Havaí, onde sua câmera está em operação contínua.

“Até agora, apenas três vulcões tinham câmeras SO 2 permanentes instaladas neles”, disse Wilkes. "Campanhas de campo discretas foram realizadas e, embora possam ser inestimáveis ??para uma série de questões de pesquisa, é importante poder medir a atividade vulcânica continuamente, pois pode variar substancialmente de minutos a décadas, séculos e além."

Apesar de serem econômicas e fáceis de usar, os pesquisadores apontaram algumas limitações das câmeras SO 2 : "Elas dependem das condições meteorológicas e funcionam melhor sob céu azul claro quando a pluma de gás vulcânico se move em um ângulo de 90 graus em relação ao direção de visualização da câmera", disse Wilkes.