Teknologi pencitraan medis mengungkap apa yang sebenarnya ada di bawah gunung berapi: ScienceAlert

Kami belum pernah melihat bagian dalam gunung berapi seperti ini sebelumnya. Para peneliti telah mengembangkan teknik pencitraan baru yang cerdas yang memungkinkan kita mengintip ke dalam kotak alam raksasa ini hingga tingkat detail dan kedalaman yang belum pernah terjadi sebelumnya.

Tim peneliti, dari Pusat Penelitian Ilmiah Nasional Perancis (CNRS) dan Institut Fisika Planet Paris (IPGP), meminjam beberapa ide dari pencitraan medis dan mikroskop optik untuk menghasilkan pendekatan mereka.

Ini adalah pendekatan baru dari teknik yang sudah ada yang dikenal sebagai pencitraan array, dan membantu mengatasi beberapa kesulitan dalam memetakan gunung berapi, seperti tidak memiliki banyak sensor (dikenal sebagai geofon) untuk login. Gelombang seismik bergema di seluruh negeri.

Saat gelombang ini bergelombang, gelombang tersebut dapat diinterpretasikan untuk mengidentifikasi berbagai jenis material dan berbagai jenis tata letak di kerak bumi. Dengan bantuan pencitraan matriks, interpretasi ini akan menjadi lebih mudah.

“Letusan gunung berapi memerlukan pemantauan yang cermat terhadap tekanan magma dan inflasi untuk meningkatkan prediksi.” Dia menulis Para peneliti dalam makalah mereka yang diterbitkan.

“Memahami penyimpanan magma yang dalam sangat penting untuk penilaian risiko, namun menggambarkan sistem ini masih merupakan suatu tantangan.”

Untuk subjek tes, peneliti memilih Gunung berapi La Soufriere Di Guadeloupe, di Karibia. Cakupan yang disediakan oleh jaringan geofon yang digunakan di lokasi tertentu digambarkan oleh para peneliti sebagai “jarang.”

Matematika dan fisika di balik pendekatan inovatif ini cukup padat, namun tim pada dasarnya telah menciptakan cara baru untuk menggabungkan data dari beberapa geofon untuk melihat detail yang tidak dapat ditangkap oleh masing-masing telepon rumah.

Bagian dari keberhasilan teknik ini terletak pada pengurangan distorsi yang terjadi ketika gelombang seismik memantulkan berbagai elemen bawah tanah, dengan menggunakan apa yang dikenal sebagai efek memori untuk merekayasa balik distorsi tersebut guna mengetahui sinyal aslinya.

“Dengan menggunakan korelasi gelombang yang tahan terhadap gangguan, pencitraan susunan berhasil mengurai distorsi gelombang, mengungkap struktur internal La Soufrière hingga kedalaman 10 kilometer (6,2 mil) pada resolusi 100 meter (328 kaki).” Dia menulis Peneliti.

Penemuan yang diperoleh dari studi khusus ini mencakup keberadaan beberapa lapisan kompleks penyimpanan magma bawah tanah, dan hubungan lapisan-lapisan ini dengan fitur geologi dalam lainnya.

Tentu saja, semua data tambahan ini berarti pemahaman yang lebih baik tentang apa yang terjadi di dalam gunung berapi, yang berarti kemampuan untuk memprediksi dengan lebih akurat kapan letusan akan terjadi – yang dapat menyelamatkan banyak nyawa di beberapa bagian dunia.

Hal yang menjanjikan adalah tidak diperlukannya sensor tambahan, karena pencitraan matriks dapat bekerja dengan data yang sudah ada. Para peneliti yakin bahwa metode yang mereka gunakan di sini dapat diterapkan di lokasi lain juga.

“Oleh karena itu, pencitraan array dapat menjadi perubahan revolusioner dalam cara para ilmuwan memahami dan memodelkan sistem vulkanik.” Dia menulis Peneliti.

Penelitian ini dipublikasikan di Komunikasi Bumi dan Lingkungan.