Desarrollo de sistemas para la medida de parámetros geoquímicos para la vigilancia volcánica

Resumen

Las erupciones volcánicas normalmente están precedidas por señales anómalas, precursores indicadores de un cambio de actividad en el sistema volcánico. La monitorización de estas señales geofísicas y geoquímicas puede ayudar a identificar cualquier desviación de la actividad base de un volcán, pudiéndose emplear estos datos en conjunción con el conocimiento de la actividad pasada para predecir la evolución y el comportamiento futuro del sistema (aunque con incertidumbres implícitas). Queda patente, por tanto, la importancia del uso de métodos de vigilancia volcánica apropiados para anticipar mejor las erupciones, minimizando así el riesgo para la población. Siendo las manifestaciones de la actividad volcánica tan diversas, la vigilancia adecuada de un volcán combina tres técnicas: sismología, geodesia y geoquímica. Entre ellas la geoquímica se presenta como el campo que ofrece mayor posibilidad de desarrollo tecnológico, en lo que a instrumentación de campo se refiere, debido a la escasez existente para la vigilancia de determinados parámetros y los inconvenientes que ésta presenta. El presente trabajo de investigación aborda el estudio y desarrollo de dos sistemas diferentes de medida automatizada y en continuo para la monitorización de dos de los parámetros geoquímicos elementales en la vigilancia volcanológica: la temperatura y la concentración en suelo de CO2: Por un lado, respecto a la medida de la temperatura, se presenta una red inalámbrica de bajo consumo y bajo costo basada en LoRa para monitorear la temperatura del suelo a una determinada profundidad en zonas de anomalías térmicas. Por otro lado, respecto a la medida de concentración de CO2 en suelo, se presenta un sistema un sistema de bajo costo y bajo consumo de energía para medir la concentración de CO2 en el suelo a una determinada profundidad basado en Arduino. Las aportaciones realizadas suponen un avance significativo respecto a los dispositivos existentes, tanto por la reducción de costes que implican, como por la autonomía que se consigue, lo cual permite un despliegue rápido sin necesidad de realizar una gran inversión económica. Presentan una gran versatilidad, gracias al uso de las últimas tecnologías tanto en hardware como en software, permitiendo configurar y visualizar los datos que se están registrando en tiempo real realizando un seguimiento de la actividad en cualquier parte e instante. Constituyen por lo tanto soluciones y/o alternativas competitivas tanto en costo y características como a nivel de resultados respecto a aquella instrumentación existente distribuida comercialmente, de la calidad necesaria para efectuar una adecuada vigilancia volcanológica.