Dabei wurden Drohnen zur Beobachtung des Lavadoms eingesetzt, eines zähflüssigen Pfropfens aus Lava. Die Forscher konnten zeigen, dass der Lavadom Bewegungen auf zwei verschiedenen Zeitskalen zeigt: langsame Ausdehnung und Wachstum des Doms und ein schnelles Hinauspressen von zähflüssiger Lava (Lava extrusion). Die Studie ist im Fachjournal „Scientific Reports“ erschienen.
Man habe eine Drohne mit unterschiedlichen Kameras bestückt, sagt Edgar Zorn vom GFZ, der Erstautor der Studie. Die Drohne sei dann in verschiedenen Zeitabständen über den Krater geflogen worden und habe dabei die Bewegungen eines Lavastroms und eines Lavadoms mittels einer Art Stereophotographie in bisher noch nie erreichter Genauigkeit vermessen. Durch den Vergleich der Drohnendaten konnten daraus die Fließgeschwindigkeit, die Bewegungsmuster und die Oberflächentemperatur des Vulkans erfasst werden. Diese Parameter sind für eine Gefahrenvorhersage an explosiven Vulkanen wichtig. Außerdem ist es den Forschern gelungen, die Fließeigenschaften der Lava aus diesen Daten abzuleiten.
Man habe gezeigt, dass der Einsatz von Drohnen helfen kann, sogar die gefährlichsten und aktivsten Vulkane der Erde aus sicherer Entfernung gänzlich neu zu vermessen, so Zorn weiter. Eine regelmäßige und systematische Vermessung gefährlicher Vulkane scheine mit Drohnen greifbar nah zu sein, sagt Thomas Walter, Vulkanologe am GFZ, der ebenfalls an der Studie beteiligt war.
Die zwei Kameras der am Caliente-Vulkankegel des Vulkans Santa Maria verwendeten Drohne konnten einerseits hochauflösende Fotos und andererseits Wärmebildaufnahmen anfertigen. Mithilfe eines speziellen Computeralgorithmus konnten die Forscher aus diesen Aufnahmen vollständige und detaillierte 3D-Modelle anfertigen. Sie erhielten ein 3D-Topographie- und Temperatur-Modell des Vulkans mit einer Auflösung von nur wenigen Zentimetern.
Das Risiko für die Vulkanologen wird durch Drohneneinsätze erheblich reduziert, da man die Kameras direkt an die Gefahrenstellen heranfliegen kann ohne selber in deren Nähe gehen zu müssen. Die größte Herausforderung liegt stattdessen in der Nachbearbeitung und Berechnung der Modelle. Die 3D-Modelle der verschiedenen Flüge müssten exakt positioniert werden, damit sie vergleichbar seien. Das erfordere mühsame Kleinarbeit, jedoch lohne sich der Aufwand, da dann selbst minimale Bewegungen sofort sichtbar würden, so Zorn. Man habe in der Studie einige neue Möglichkeiten für die Darstellung und Messung bestimmter Bodenbewegungen vorgestellt, die in zukünftigen Projekten sehr nützlich sein könnten.
Weitere Informationen unter www.gfz-potsdam.de