الكشف المبكر والدقيق عن الأحداث الزلزالية يُعدّ هذا الأمر بالغ الأهمية في المناطق البركانية مثل جزر الكناري، حيث يكون النشاط المرتبط بالحركات البركانية المنصهرة والثورات البركانية مستمرًا. وقد اعتمدت المؤسسات والهيئات العلمية تقليديًا على شبكات قياس الزلازل الأرضية لرصد هذه الظواهر، إلا أن الخصائص الجغرافية للجزيرة تحد من مدى دقتها، لا سيما في البيئة تحت الماء.
وفي مواجهة هذه التحديات، تبرز الهيدروفونات البحرية كأداة واعدة لتحسين رصد الزلازل في المناطق الجزرية. ويتجلى ذلك في دراسات متنوعة أجرتها فرق من جامعة لا لاغونا، والمعهد الجغرافي الوطني (IGN)، والمعهد الإسباني لعلوم المحيطات (IEO-CSIC)، وجامعة كونسيبسيون في تشيلي، والتي تُبرز فائدة هذه المستشعرات في رصد الجزر البركانية مثل جزر الكناري.
كيف تعمل الهيدروفونات في مراقبة الزلازل؟
نشر الهيدروفونات في المياه الضحلة حول الجزر يسمح تسجيل الإشارات الصوتية تحت الماء المرتبطة بالحركات الزلزالية. هذه الأجهزة، الواقعة بالقرب من قاع البحر، ولكن بعيدًا عن أقوى التيارات، تلتقط التغيرات في اهتزازات المياه الناتجة عن الزلازل البركانية التكتونية. الطريقة إنها أقل تكلفة وأسهل في التشغيل والصيانة إن تركيب أجهزة قياس الزلازل مباشرة على قاع البحر يمثل ميزة واضحة للرصد في المناطق النائية أو التي يصعب الوصول إليها.
خلال لها ثوران بركان تاجوجايت في عام 2021أجرى الخبراء تجربة تمثلت في تركيب جهاز هيدروفون على عمق 77 متراً وعلى بعد حوالي 7 كيلومترات من فوهة البركان، وذلك بهدف تحليل المشهد الصوتي تحت الماء المتزامن مع النشاط البركانيوكان الهدف هو اختبار ما إذا كانت تقنية الصوتيات المائية قادرة على توفير معلومات مهمة حول الظواهر الزلزالية في الوقت الحقيقي.
نتائج وارتباط الإشارات الصوتية والزلزالية
وقارنت الدراسة البيانات الصوتية التي تم جمعها بواسطة الهيدروفون مع تلك المأخوذة من محطة زلزالية أرضية تقع على بعد 12 كيلومترًا من البركان ومع أرشيف IGN. وفي المجمل، تم التعرف على 712 إشارة صوتية نبضية. التي تزامنت زمنيًا مع الأحداث الزلزالية المسجلة على الأرض. وبتحليل مجموعتي البيانات المستقلتين، استنتج الباحثون أن تتمتع الهيدروفونات العائمة بالقرب من قاع البحر بالقدرة على التقاط الإشارات البركانية التكتونية. فعالة مثل أجهزة قياس الزلازل التقليدية على الأرض.
بالإضافة إلى ذلك، كان من الممكن إثبات الارتباط المباشر بين مستوى ضغط الصوت للإشارات الصوتية المسجلة بواسطة الهيدروفون وحجم الزلازل المحسوب بواسطة المعدات الأرضية. تشير هذه العلاقة إلى أن تعكس الطاقة الصوتية الملتقطة في البيئة البحرية شدة الأحداث الزلزالية بدقة وقعت بالقرب من الجزر.
مزايا الهيدروفونات والتطبيقات العملية
ومن بين الفوائد الرئيسية لهذه التكنولوجيا: تعتبر أجهزة الهيدروفون أكثر تكلفةً وسهولةً في الإدارة مقارنةً بأجهزة قياس الزلازل باهظة الثمن في قاع المحيط. كما أنها تتيح تغطية أوسع وأكثر مرونة، استكمال المحطات الأرضية بشكل فعال وتحسين موقع مراكز الزلازل في المناطق التي يكون فيها الوصول المادي محدودًا أو يكون توزيع أجهزة الاستشعار الأرضية مقيدًا بسبب تضاريس الجزيرة.
يقترح الخبراء دمج المراقبة الصوتية السلبية البحرية مع شبكة الزلازل الأرضية لتحسين الرصد والتحليل في الأرخبيلات البركانية. وهذا من شأنه أن يُسهّل استجابة أسرع وأكثر تنسيقًا للانفجارات وسيتم الحصول على معلومات أكثر تفصيلاً للتحقيق في تطور الحلقات الزلزالية، ودعم قرارات الحماية المدنية وإدارة المخاطر البركانية.
الآثار المترتبة على إدارة المخاطر في الجزر البركانية
La الصوتيات المائية للمياه الضحلة يُقدَّم كبديل فعال لتحسين رصد الزلازل وتقديرها في المناطق الجزرية. نُشرت النتائج في مجلات علمية مثل تقارير علمية إنها تعمل على تعزيز المراقبة ضد الظواهر البركانية وتساعد في توقع حالات الطوارئ المحتملة، وذلك دائمًا بالتنسيق مع أساليب الرصد الأرضي والبروتوكولات المؤسسية المعمول بها.
في الوقت الحالي، يسمح التعاون بين الابتكار التكنولوجي والبحث وإعداد المواطنين، والذي يشمل التدريب والتمارين المنسقة مع وكالات الحماية المدنية الأوروبية، جزر الكناري لديها أنظمة أكثر قوة لمواجهة التهديدات البركانية والزلزالية.
إن التقدم في اكتشاف وتحليل الإشارات الزلزالية تحت الماء يزيد من سلامة المجتمعات الجزرية واستجابتها للتحديات التي تفرضها البيئة البركانية المحيطية، مما يوفر معرفة أكثر شمولاً ويمنع الكوارث الطبيعية المحتملة.
