Satellietopnamen kunnen vulkaan-eruptie voorspellen

De Europese aardonderzoek ERS-1, die vier jaar geleden in een baan om de aarde werd gebracht, kan zo nauwkeurig waarnemen dat hij ook kan worden gebruikt voor het meten van de vervorming van vulkanen vóór en tijdens een eruptie. Dat hebben Franse onderzoekers aangetoond die hierbij als proef de recente eruptie van de Etna hebben genomen. De Etna, in het noordoosten van Sicilië, is met zijn 3370 meter de hoogste vulkaan in Europa en een van de meest actieve vulkanen op aarde. De laatste eruptie begon in december 1991 en duurde tot 31 maart 1993. In die tijd kwam er ongeveer 300 miljard kubieke meter lava naar buiten.

ERS-1 heeft (evenals de onlangs gelanceerde ERS-2) een geavanceerde synthese-radar aan boord. Dit is een instrument waarmee met behulp van radargolven 100 km brede stroken van het aardoppervlak worden afgetast, waarna uit de ontvangen reflecties beelden worden samengesteld. Door het samenvoegen van beelden die kort na elkaar van hetzelfde stukje aarde zijn gemaakt, kan echter ook informatie worden verkregen over het reliëf (ofwel de topografie). En door het combineren van beelden die langere tijd na elkaar zijn gemaakt van een veranderend oppervlak, ontstaan interferentiepatronen die deze veranderingen zicht- en meetbaar maken.

Franse onderzoekers hadden deze techniek twee jaar geleden met succes toegepast op een gebied in Californië waar kort na elkaar twee aardbevingen hadden plaatsgevonden en nu hebben ze er veranderingen rond de Etna mee bestudeerd. ERS-1 komt op een hoogte van 785 km over deze vulkaan en maakte er in de periode tussen mei 1992 en oktober 1993 een groot aantal opnamen van. Eén stel opnamen werd gemaakt terwijl de satelliet uit het westen naar de Etna keek en één stel vanuit oostelijke richting (Nature 375, p. 567).

Uit de opnamen blijkt dat de vormverandering van de vulkaan - een verwacht gevolg van de eruptie - goed is te volgen. De Etna zakte tijdens de laatste zeven maanden van de eruptie in een constant tempo van 21 mm per maand in. Na het einde van de eruptie werd er geen daling meer waargenomen. Het constante verloop van de inzakking is in overeenstemming met het feit dat tijdens de eruptie de lava in een constant tempo naar buiten stroomde. De onderzoekers leiden uit de vormverandering van de vulkaan een volumeverandering van 34 miljoen kubieke meter per maand af. Deze waarde is groter dan de gemeten lavaproduktie: 19 miljoen kubieke meter per maand.

Volgens de Franse onderzoekers zouden radarwaarnemingen vanuit satellieten ook kunnen worden gebruikt voor het detecteren van de geringe opzwelling van een vulkaan die voorafgaat aan een eruptie. Zo zouden de bewoners van het omringende gebied tijdig voor het gevaar kunnen worden gewaarschuwd. Het voordeel van satelliet-waarnemingen is dat in één keer een heel groot gebied kan worden opgemeten, wat met geen enkele andere meettechniek op aarde mogelijk is. Uit niet gepubliceerd onderzoek aan andere vulkanen, zoals de Merapi op Java, blijkt dat de radar-techniek zelfs goed werkt in equatoriale streken, waar het oppervlak door weelderige vegetatie snel kan veranderen.