Höjderna på vulkanen La Soufrière de Guadeloupe kan vara helvetiska, svälta vid mer än 48 grader Celsius (120 grader Fahrenheit) och inbäddat i bollar av sur gas. Forskare skulle vilja övervaka gas- och ångutbrott vid toppmötet, för att lära dig mer om vulkanens explosiva potential, men konventionella seismometrar förstörs snabbt i den fientliga miljön.

Ett instrument som kallas en optisk seismometer verkar klara utmaningen, dock. I journalen Seismologiska forskningsbrev , ett team av forskare beskriver hur de utvecklade och installerade en optisk seismometer bara tio meter från en spytande fumarole (en gas- och ångventil) vid vulkanens toppmöte i Karibien.

Rörelsen hos den optiska seismometern (och därför av marken) uppskattas med hjälp av ett störningsfenomen, som uppstår när en infraröd laserstråle reflekteras av den speglade ytan på seismometerns mobila massa. Denna laserstråle bärs mellan seismometern vid toppmötet och en avlägsen och säker optoelektronisk station genom en lång fiberoptisk kabel, klättra på vulkanens sluttning. Stationen beräknar markförskjutningen och skickar posterna i realtid till det franska vulkanologiska och seismologiska observatoriet i Guadeloupe.

Seismometern fungerar rent mekaniskt, och kräver ingen elektronik eller strömförsörjning som skulle vara sårbar för toppmötet, sa Romain Feron, tidningens huvudförfattare från ESEO Group och LAUM -laboratoriet vid Université du Mans. Instrumentet är inneslutet i teflon för att skydda det från svavelgaser som frigörs av fumarolen.

"Det är, så vitt vi vet, den första högupplösta optiska seismometern som någonsin installerats på en aktiv vulkan eller annan farlig zon, "Feron och kollegor skriver i SRL.

Seismometerns framgång, efter tio års utveckling, föreslår att det kan vara en bra seismisk lösning i andra utmanande miljöer, de noterade, inklusive olje- och gasproduktionsfält, kärnkraftverk och geotermiska reservoarer med hög temperatur.

Nu i drift på vulkanen i nio månader, instrumentet samlar in data som kommer att kombineras med andra observationer från Guadeloupe -observatoriet för att bättre övervaka La Soufrière. Vulkanens sista betydande utbrott av gas och ånga 1976 orsakade evakueringar i Basse Terre, Guadeloupes huvudstad. Sedan 2018 har vulkanens kupol och toppmötet har blivit alltmer aktiva.

Seismisk övervakning vid vulkaner kan hjälpa forskare att förstå rörelsen och trycksättningen av underjordiska vätskor. Den nya optiska seismometern kan ge bättre platser för mikroseismiska händelser under kupolen, och erbjuder en mer detaljerad glimt av "fumarolsignaturen, vilket hjälper till att begränsa geometrin och aktiviteten hos kupolens VVS -system, Sa Feron.

Instrumentet har registrerat seismiska vågor från en regional jordbävning, en jordbävning i Chile, och små seismiska händelser inom vulkanen mindre än 2,5 kilometer under toppmötet, rapporterade forskarna.

Feron och kollegor gjorde en mödosam stigning till La Soufrières 1, 467 meter (4, 813 fot) toppmöte i september 2019 för att installera seismometern, med hjälp av gasmasker för att skydda sig mot de giftiga gaserna som sprutas från aktiva fumaroler. Förutom gaserna och höga temperaturer, teamet behövde hålla ett öga på vädret under installationen, Sa Feron.

"Det kan vara vackert längst ner på vulkanen, men helvetet på toppen samtidigt, "erinrade han." Det blir mycket riskabelt att klättra upp på vulkanens branta och hala sluttningar med tung utrustning på baksidan, för att inte tala om blixtnedslag. "