De drone-revolutie in vulkaanonderzoek

Het gebruik van drones in de wetenschap neemt snel toe. Met name op het gebied van onderzoek en monitoring van vulkanen bieden drones een ongeëvenaard potentieel.

Benoît Smets en Fidèle Amani gebruiken een drone voor onderzoek van de Nyaragongo vulkaan in de DR Congo.

Benoît Smets en Fidèle Amani gebruiken een drone voor onderzoek van de Nyiaragongo vulkaan in de DR Congo. © Léonard Pongo

 

Unmanned aircraft systems (UAS's, algemeen bekend als drones) worden voor vulkanologen sleutelinstrumenten voor fundamenteel onderzoek en monitoring. Het gebruik van drones biedt een veilige, snelle en betaalbare toegang tot voordien onbereikbare en te gevaarlijke plaatsen.

 

Drones geraken waar de mens niet geraakt

Het wetenschappelijk onderzoek naar een van de meest vijandige plekken op aarde is door heel wat fysieke barrières bemoeilijkt. Omdat terreinonderzoek risicovol is, bestuderen vulkanologen de vuurspuwers vaak vanuit de lucht via bijvoorbeeld helikoptervluchten.

'Met onbemande drones die we vanop een veilige afstand besturen, kunnen we delen van actieve vulkanen observeren die zeer moeilijk of niet bereikbaar zijn. Denk maar aan de lavameren', vertelt geoloog Benoît Smets (KMMA).

 

Benoit Smets and a drone

Beter kijken

Vulkanen worden op vele manieren in beeld gebracht: met optische of infraroodbeelden, 3D-modellen of warmtebeelden, waardoor het mogelijk is om vulkanische activiteit weer te geven. Daarvoor gebruiken onderzoekers vaak data van satellieten.
 
Maar drones bieden heel wat voordelen. Benoît Smets: 'Zo bekomen we met dronebeelden een veel grotere resolutie, waarmee we tot op enkele (tientallen) centimeters nauwkeurig kunnen kijken. Bovendien kunnen we in veel meer richtingen kijken dan enkel van bovenaf. Zo kunnen we ook de vulkaanwanden in detail in beeld brengen, of andere verticale elementen die niet goed zichtbaar zijn op satellietbeelden. De beelden worden ook genomen onder het wolkendek, en we kunnen vermijden dat de uitstoot van vulkanische gassen de beelden vertroebelt, zoals bij satellietbeelden soms het geval is.'

 

Meten en stalen nemen in de gevarenzone

Hoewel de wetenschappers van het GeoRiskA team van het KMMA zich specialiseren in optische beeldvorming, kunnen drones ook uitgerust worden met apparatuur om de gassamenstelling te meten of stalen van water, sediment of gesteente te nemen. Dat kan met drones ook op veel optimalere locaties gebeuren, zoals in de vulkaanopening of midden in de gaspluim.

 

We verwachten door de drone-revolutie een grote vooruitgang in ons begrip van de complexe fysieke processen in vulkanen

Revolutie in onderzoek en monitoring

Bovenop de nieuwe mogelijkheden qua toegang en beeldvorming, hebben drones als belangrijk voordeel dat ze veel minder kosten dan onderzoeksmissies via bijvoorbeeld helikopters. Drone-onderzoek kan dus veel vaker gebeuren. Smets: 'Door al deze elementen samen verwachten we door de drone-revolutie een grote vooruitgang in ons begrip van de complexe fysieke processen in vulkanen.' De onderzoeker stipt ook aan dat drones ook een sleutelrol kunnen spelen in het monitoren van vulkanen voor, tijdens en na uitbarstingen, precies omdat  ze zo makkelijk en snel in te zetten zijn.


 

drone© Léonard Pongo
drone© Léonard Pongo
drone© Léonard Pongo

 

Meer info

Wetenschappelijk artikel: James, M. R., Carr, B., D'Arcy, F., Diefenbach, A., Dietterich, H., Fornaciai, A., Lev, E., Liu, E., Pieri, D., Rodgers, M., Smets, B., Terada, A., von Aulock, F., Walter, T.., Wood, K. and Zorn, E. (2020) "Volcanological applications of unoccupied aircraft systems (UAS): Developments, strategies, and future challenges", Volcanica, 3(1), pp. 67-114. doi: 10.30909/vol.03.01.67114.

Natuurlijke risico's en cartographie unit KMMA

Meer wetenschappelijk nieuws

  • Een kwart van de zoetwaterfauna met uitroeiing bedreigd

    Het is een stille crisis die zich buiten de schijnwerpers afspeelt: de sterke achteruitgang van de biodiversiteit in zoetwatersystemen wereldwijd. Wat er onder water gebeurt is een geval van ‘uit het oog, uit het hart’. In een nieuw artikel in Nature, hebben zo'n 88 wetenschappers en IUCN-medewerkers die wereldwijd betrokken zijn bij een twintig jaar durende IUCN-evaluatie van verschillende groepen zoetwaterdieren, gerapporteerd dat een kwart van de zoetwaterfauna van de planeet met uitsterven wordt bedreigd.

  • Langzaam bewegende aardverschuivingen, een groeiende bedreiging waarvoor de berggemeenschappen de ogen sluiten

    Mensen denken bij het woord 'aardverschuiving' vaak aan het plotseling instorten van aarde of rots van een berg. Maar langzaam bewegende aardverschuivingen – die zich slechts één millimeter tot enkele meters per jaar kunnen verplaatsen –vormen ook een groeiende bedreiging voor mensen die gedwongen worden door verstedelijking en overstromingsgevaar op steilere hellingen te gaan wonen.

  • Zwemmen in Zuid-Europa steeds riskanter door opkomst tropische parasiet

    Nieuw onderzoek van KU Leuven en AfricaMuseum toont aan dat het risico op schistosomiase, een infectieziekte veroorzaakt door een parasitaire platworm, sterk zal stijgen in de komende eeuw. Oorzaak is de klimaatverandering waardoor zoetwaterslakken, die de parasiet overdragen, kunnen overleven in verschillende Zuid-Europese landen. Onderzoekers willen vakantiegangers attent maken op het mogelijke risico van een verfrissende duik in een rivier of meer.