إن الانفجارات البركانية لا تزال من بين أكثر الظواهر الطبيعية قوة ولا يمكن التنبؤ بها على الأرض، وبينما لا يمكننا منعها، فقد قطع العلم الحديث خطوات كبيرة في اكتشاف علامات الاندلاع الوشيك وإبلاغ تلك التحذيرات لإنقاذ الأرواح، ومع ذلك فإن نظم الإنذار بالثورة البركانية هي أدوات أساسية لحماية المجتمعات المحلية والتقليل من الضرر أثناء الأحداث البركانية، وقد ساعدت الدروس المستفادة من الكوارث السابقة على تحسين هذه النظم.

The Vital Role of Early Warning Systems

وتوفر نظم الإنذار المبكر إنذارات في الوقت المناسب للمقيمين والسلطات بشأن احتمال حدوث انفجارات، وتساعد هذه النظم على تنسيق عمليات الإجلاء وإعداد الاستجابات الطارئة، والحد من الخسائر في الأرواح والممتلكات، ولا يكتفي نظام الإنذار المصمم جيدا بالكشف عن حدوث انفجار في العمل، بل يتوقع حدوثه، بل إن رصد التغيرات التبعية في النشاط السيزمي، والانبعاثات الغازية، والتشوهات الأرضية، والظواهر الشاذة الحرارية، يمكن للعلماء أن يصدروا أياما.

كما أن نظم الإنذار المبكر تخدم غرضا اقتصاديا، ويمكن للرماد البركاني أن يوقف السفر الجوي، ويضر بالمحاصيل، ويعطل إمدادات المياه، ويدمر الهياكل الأساسية، كما أن الإنذارات السريعة والدقيقة تسمح للخطوط الجوية بإعادة توجيه الرحلات، والمزارعين لحماية المواشي، وشركات المرافق لتأمين المعدات، ووفقا لبرنامج " FLT:0 " ، فإن تكلفة كل فعل يمكن أن تصل إلى بلايين الدولارات.

الدروس المستفادة من الكوارث البركانية الرئيسية

وقد كشفت ثورات بركانية تاريخية عن عدة دروس رئيسية شكلت نظماً حديثة للإنذار، وكل كارثة تنطوي على أفكار فريدة من نوعها، من آليات الرصد إلى علم النفس في الاستجابة العامة.

جبل سانت هيلينز (1980، الولايات المتحدة الأمريكية)

وكان الانفجار الكارثي لمونت سانت هيلينز في 18 أيار/مايو 1980 نقطة تحول لعلم البركان في الولايات المتحدة، ورغم أن العلماء كانوا يرصدون زيادة في السيزمية وازدياد الاندفاع في النكهة الشمالية لأسابيع، فإن الانفجار الأفقي الأخير كان أكبر وأكثر توجهاً مما كان متوقعاً، فقد ادعت المأساة أن 57 شخصاً منهم خارج نطاق برامج الاستبعاد الفوري(10).

نيفادو ديل رويز (1985، كولومبيا)

وقد حدث الفشل الأكثر مأساوية في الإنذار بالانفجار في نفادو ديل رويز في كولومبيا، حيث كان هناك انفجار صغير نسبيا في 13 تشرين الثاني/نوفمبر 1985، مما أدى إلى تضخم في نطاق المجتمع المحلي، حيث كان يُفسر وجود نظام إنذار غير مفهوم، حيث كان يُدعى أن الإجلاء المحلي هو:

جبل بيناتوبو (1991، الفلبين)

كان التوقع الناجح لثوران جبل بيناتوبو هو بمثابة تناقض، كشفت عملية رصد الزلازل البركانية عن وجود ثقب في الغازات، وكشفت عن وجود انبعاثات عالية من ثاني أكسيد الكبريت، ورسمت خريطة مخاطر بالتعاون مع علماء بركان الفلبين، وأمرت الحكومة بإخلاء المنطقة على مراحل حول البركان.

إيجافجاليجولكول (2010، أيسلندا)

وعلى الرغم من أن انفجار شبكة إيجافلاجولول في عام 2010 لم يتسبب في أي وفيات مباشرة، فقد شلّت المجال الجوي الأوروبي لأسابيع، وأوقعت أكثر من 000 100 رحلة جوية وأصابت الملايين من الركاب، ولم تكن المخاطر مبعثرة على الأرض، بل إن جسيمات رمادية دقيقة قد انبثقت في مجرى الطائرات، وقد علّمت هذه المناسبة العالم أن [الكشف: صفر] مخاطر ارتقاءية.

كيلاويا (2018، هاواي)

The[18 hour eruption of Kilauea on the Big Island of Hawaii was one of the most destructive in modern US history, destroying over 700 homes. contrast the explosive eruptions of subduction zone volcanoes, Kilauea is a shield volcano that produces effusive lavameter flows. The warning challenge there was different: not predicting the start of an eruption, but tracking the propagation of fisurs

العناصر الأساسية لنظم الإنذار الحديثة

إن نظم الإنذار بالانفجار البركاني اليوم هي شبكات معقدة من الأدوات ومراكز تجهيز البيانات وبروتوكولات الاتصال، وهي تجمع بين تقنيات الرصد المتعددة لتوفير صورة شاملة للاضطرابات البركانية.

رصد الزلازل

ويعود الفضل في ذلك إلى ظهور تنبؤات الانفجار، حيث إن الكسور المغنطيسي، الذي يولد أنواعاً متميزة من الزلازل - الاضطرابات - الاضطرابات - الأحداث التي تحدث في فترات طويلة، والخيانات البركانية، يمكن للعلماء، من خلال تحليل التواتر، والعمق، وموقع الزلازل، أن يتتبعوا حركة الماجمة نحو السطح.

رصد انبعاثات الغاز

فمع ارتفاع حجم المغناطيس، يُطلق الغازات - في المقام الأول بخار الماء، وثاني أكسيد الكربون، وثاني أكسيد الكبريت، ويمكن أن تشير التغيرات في نسبة هذه الغازات إلى ارتفاع نسبة انبعاثات غاز الماغي، كما أن المطياف الأرضية مثل ثاني أكسيد الكربون وفلوريسكو، التي تُحدِّد في بعض الأحيان الفلورية، بينما تُحلل محطات الغاز المتعددة الأطراف أنواع الغازات، وتُوفِّر أدوات الكشف عن السواتل مثل أداة رصد الأوزون في عام 1991

التحلل الأرضي

وقد أدى دخول الماجستير إلى القشرة العليا إلى تكبير الأرض أو تبلّغها أو شقها، ويمكن قياس هذا التشوه باستخدام أجهزة استقبال للنظام العالمي لتحديد المواقع ، ومواصفات مقياسية، وأجهزة تداخل رادار من السواتل، ويمكن لشبكات النظام العالمي لتحديد المواقع أن تكشف التغيرات في الموقع على نطاق مليمتر، مما يتيح للعلماء رسم خرائط التضخم

التصوير الحراري

ويمكن للمستشعرات ذات الأشعة تحت الحمراء على السواتل والطائرات المسيرة أن تكتشف شذوذ درجة الحرارة على سطح بركاني، كما أن أجهزة الاستشعار المزودة بمقياس للأشعة فوق البنفسجية (الجهاز الآلي) التي تستخدم في جهازي تيرا وAqua، تقوم تلقائيا بكشف البقع الساخنة الحرارية، وتخطر المراصد باحتمال حدوث انفجارات جديدة أو تدفقات لللافا.

تكامل البيانات والاستخبارات الفنية

"وإنّ أنظمة الإنذار الحديثة لا تعتمد على مُسعّد واحد، فهي تُدمج "الإنذار السيزمي والغاز والتشوهات والبيانات الحرارية في لوحات مُوحّدة تظهر في الوقت الحقيقي" "وإنّ مُراقبات البركان مثل مرصد "هاواي" تستخدم وصلات إلكترونية على الإنترنت تسمح للعلماء بالنظر إلى جميع مسارات البيانات الواردة على شاشة واحدة"

وثمة عنصر حاسم آخر هو الهياكل الأساسية للاتصالات، إذ يجب على نظم الإنذار أن تنقل الإنذارات بسرعة من المراصد إلى مديري الطوارئ ووسائط الإعلام والجمهور، وفي بلدان كثيرة يتم ذلك من خلال نظم الهاتف المخصصة، أو أجهزة الرسائل النصية، أو وسائل الإعلام الاجتماعية، أو أجهزة الإنذار، ويجب أن تكون طبقة الاتصالات زائدة إذا فشلت قناة واحدة، يمكن أن تُستولى على الأخرى، وعلى سبيل المثال، تستخدم اليابان نظاما هاتفيا على نطاق البلد يبث تحذيرات عبر بث ثواني متحركة.

التحديات في التنفيذ

وعلى الرغم من التقدم الكبير، لا تزال هناك براكين كثيرة في جميع أنحاء العالم غير مرصدة أو غير مرصدة رصدا كافيا، وغالبا ما توجد أكثر البركانات خطورة في البلدان النامية ذات الميزانيات المحدودة، والأرض الصعبة، والكثافة السكانية العالية، ولا تزال هناك تحديات عديدة تعترض تنفيذ نظم الإنذار الفعالة.

الهياكل الأساسية وسبل الوصول عن بعد

وعادة ما تكون البراكين في مناطق مكتظة وعزلة حيث يكون تركيب أجهزة الاستشعار وصيانتها صعباً ومكلفة، كما أن هناك الكثير من البركانيات التي لا تقوم برصدها في الوقت الحقيقي، والاتصالات الساتلية، والضغوطات المقاومة للطقس، وتحتفظ بالأجهزة العاملة في المناطق النائية من إندونيسيا، وزراعة النار في المحيط الهادئ، وشركة الأنديز، لا يوجد الكثير من البركانيات رصد في الوقت الحقيقي على الإطلاق.

التمويل والإرادة السياسية

فالثورات البركانية نادرة على النطاقات الزمنية البشرية مقارنة بالزلازل أو الأعاصير، مما يجعل من الصعب الحفاظ على التمويل الطويل الأجل لشبكات الرصد، وقد تخصص السياسة موارد للمزيد من الكوارث الطبيعية، مما يجعل البركانيين غير ممولين تمويلاً كافياً حتى يحدث انفجار، فبعد مرور الأزمة، كثيراً ما يرتفع التمويل مرة أخرى.() وهناك مثال تقليدي هو كارثة نيفدو ديل رويز لعام 1985 التي تُنشأ فيها خريطة مخاطر.

المشاركة المجتمعية والتعليم

وحتى نظام الإنذار الأكثر تطوراً غير فعال إذا لم يفهمه الجمهور أو يثق فيه، ففي العديد من المناطق البركانية، يتشكّل السكان في شكل تحذيرات حكومية، لا سيما إذا كانوا قد شهدوا إنذارات كاذبة في الماضي، وقد أظهرت الحواجز اللغوية ومعدلات الإلمام بالقراءة والكتابة والمعتقدات الثقافية بشأن البركانيات زيادة تعقيد الاتصالات، وتستلزم فعالية الإنذار المبكر المشاركة المحلية في تصميم المدن.

الاتجاهات المستقبلية

ويكمن مستقبل نظم الإنذار بالثورة البركانية في ثلاثة مجالات رئيسية هي: توسيع نطاق التغطية العالمية، وإدماج النهج المجتمعية، والاستفادة من التكنولوجيات الجديدة.

شبكات الرصد العالمية

الجهود الدولية مثل النموذج العالمي للفولكان وقاعدة بيانات WOVOdat تهدف إلى جمع وتبادل بيانات الرصد في الوقت الحقيقي من البركانات في جميع أنحاء العالم، والهدف هو إنشاء شبكة إنذار مبكر عالمية يمكن أن توفر الأشعة تحت الصفرية، يمكن أن تكشف عن حدوث انفجارات حتى في المناطق النائية وتوفر تنبيهات للمنظمات الجوية والإنسانية، ولا سيما من خلال برنامج الرصد المرتكز على السواتل.

نظم الإنذار المجتمعية

وفي أماكن كثيرة، من غير المرجح أن تصل الهياكل الأساسية الرسمية إلى كل بركان في المستقبل القريب، بل يجري تجريب النظم القائمة على المجتمعات المحلية التي تقوم على أساس المجتمعات المحلية والتي تدرب السكان المحليين على التعرف على علامات الاضطرابات والإبلاغ عنها باستخدام أدوات بسيطة (مثل مجموعات ماساب، والسيزمومات المنخفضة التكلفة) التي كثيرا ما تُمكن برامج فولكانو للتأهب في غواتيمالا.

الابتكار التكنولوجي

وتبدأ التطورات في الاستخبارات الاصطناعية، ولا سيما التعلم العميق، في تحسين التنبؤ بالاندلاع، إذ يمكن للشبكات العصبية المدربة على آلاف من تسلسل الانفجار أن تحدد أنماطاً غير مرئية للمحللين البشريين، كما أن الطائرات الدرنة والمركبات الجوية غير المكشوفة تتيح للعلماء جمع الغازات والبيانات الحرارية من بيئات السرطان الخطرة دون أن يخاطروا بأرواحهم.

وفي الختام، قطعت نظم الإنذار بالانفجار البركاني شوطا طويلا منذ الأحداث المأساوية التي وقعت في القرن العشرين، حيث أدت الدروس المستفادة من الكوارث الماضية إلى الابتكار في مجالات الرصد والاتصال والمشاركة المجتمعية، ومع ذلك، لا تزال هناك ثغرات، ففي كل بركان محمي، هناك عشرات من المناطق التي لا تزال مشاهدتها غير متكررة أو غير متكافئة، والتحدي الذي يواجه المستقبل ليس مجرد حركة تكنولوجية، بل هو حركة مرور سياسية واجتماعية ومالية.