Cada vez más críticos para su investigación (y la seguridad en los puntos calientes más volátiles de la Tierra) son los vehículos aéreos no tripulados (UAV) y la tecnología a bordo que Ian utiliza para profundizar en los cráteres de volcanes activos en desgasificación. Estas cámaras sofisticadas, y los drones DJI en particular, también le permiten recopilar grandes cantidades de datos más rápido y con menor riesgo. Aunque los métodos que utilizan vehículos aéreos no tripulados todavía están en desarrollo, ya ofrecen información sobre la comprensión de los volcanes y su importancia para el planeta y la vida en él.
Ian Godfrey en el parque nacional Volcán Tenorio en Costa Rica.
“A pesar de su potencial destructivo, los volcanes son la base de la vida aquí en la Tierra, y sus erupciones proporcionan cenizas ricas en minerales y nitratos que enriquecen el suelo circundante y dan lugar a una inmensa biodiversidad”, dijo Ian. “Eso se convierte en la base de una amplia variedad de flora colorida que sirve como fuente de alimento para polinizadores como insectos, colibríes y otros animales pequeños. Estos, a su vez, constituyen el entorno de florecientes granjas que alimentan y benefician a una amplia gama de comunidades que a menudo viven lejos del volcán activo.”
La exploración académica conduce a una carrera como piloto de drones en la investigación de volcanes
Ian se graduó de la Universidad del Sur de Florida con una doble especialización en Gestión y Negocios Globales. La participación en dos programas de estudios en el extranjero en Costa Rica y España para complementar su educación presencial en los EE. UU. ayudó a Ian a comprender cómo la tecnología UAV podría usarse en diversas áreas en todo el espectro de trabajos desafiantes. Fue esta perspectiva y exposición lo que lo llevó a descubrir, abrazar y combinar esas dos disciplinas en una carrera próspera.
“En 2014 visité Costa Rica en un programa de estudios en el extranjero y a finales de 2019 escribí el libro Investigando los volcanes de Costa Rica”, recuerda Ian. “Después de eso, comencé a volar drones y a investigar cómo podrían usarse para ayudar a documentar los entornos más extremos. Con el tiempo descubrí cómo los drones y las diversas cargas útiles a bordo ayudaron a aliviar algunos de los desafíos más importantes y presentan grandes oportunidades para ampliar nuestro conocimiento sobre los volcanes y sus efectos ambientales más amplios”.
Una mayor comprensión y una mayor capacidad para coexistir con los volcanes es un elemento crítico para el futuro de la humanidad y el avance de la exploración interplanetaria; Los vehículos aeronáuticos del tipo UAV podrían estar explorando atmósferas extraterrestres como Venus en un futuro próximo. Los vehículos aéreos no tripulados ya están contribuyendo a estas investigaciones.
Ian Godfrey en el Parque Nacional Volcán Turrialba en Costa Rica, 2022
Investigación de volcanes para proteger el planeta y a las personas de los peligros cambiantes
Para empezar, la plena conciencia de cómo los volcanes han dado forma a la historia de la Tierra proporciona una comprensión esencial de cómo es probable que las erupciones afecten el futuro y, por lo tanto, informa la manera en que las personas se preparan para ellas. Eso no solo incluye la anticipación del impacto ambiental, la calidad del aire y el clima a largo plazo, sino también la planificación inmediata para mantener a las poblaciones cercanas y a los visitantes alejados de los cráteres una vez que la investigación y las medidas preventivas indiquen una erupción inminente.
Esto es especialmente aplicable a los millones de habitantes y turistas que visitan con frecuencia los Parques Nacionales de Costa Rica, que otorgaron a Godfrey un permiso de uso especial excepcional para realizar investigaciones con drones en sus numerosos volcanes. De lo contrario, el sistema de Parques Nacionales restringe la actividad aérea. El permiso oficial es el resultado de su colaboración continua con el Laboratorio de Química Atmosférica de la Universidad Nacional de Costa Rica iniciada en 2019.
Cuando ese trabajo se detuvo temporalmente debido a las interrupciones de Covid-19, Ian usó el tiempo de manera productiva y obtuvo su licencia Parte 107 de la Administración Federal de Aviación que le permitió realizar actividades empresariales con drones. También fundó su empresa Atmospheric Analytical Services, que se especializa en la recopilación y visualización de datos de vehículos aéreos no tripulados en entornos extremos y proporciona calidad del aire, información geográfica e imágenes térmicas por infrarrojos en lugares inhóspitos.
Todo eso encajó perfectamente con el trabajo que Ian reanudó una vez que disminuyeron las restricciones pandémicas, y lo convirtió en un socio más valioso para las diversas instituciones de investigación que colaboran con Atmospheric Analytical Services para diferentes proyectos utilizando drones.
Ayudando a Costa Rica a gestionar sus volcanes, turistas y ambiciosos objetivos climáticos
La economía del país no sólo depende en gran medida del turismo atraído en gran parte por sus selvas tropicales, playas y áreas volcánicas, sino que también se ha comprometido con estrictos objetivos de descarbonización que sólo pueden cumplirse calculando cuidadosamente los niveles de CO2 actuales y proyectados. Monitorear e investigar el comportamiento de los cráteres y los volúmenes de gases emitidos son clave para medir las trayectorias del carbono para la economía, pero los resultados también contribuyen a los esfuerzos de conservación de áreas protegidas dentro de la nación.
Ian Godfrey en el Parque Nacional Volcán Poás Costa Rica 2023
El trabajo de Ian también detecta señales de evolución de eventos volcánicos, lo que a su vez ayuda a las autoridades a decidir cuándo es posible que sea necesario evacuar o mantener alejadas a las poblaciones locales y a los visitantes de las zonas de impacto para garantizar su seguridad. Dado el gran número de turistas y residentes habitualmente presentes en esas áreas, los funcionarios dependen de esa evidencia científica precisa y convincente de erupciones próximas para decidir cuándo deben ejecutarse órdenes de evacuación y económicamente costosas.
Para compensar estas situaciones ocasionales, además de monitorear el aumento de la actividad volcánica para advertir a la gente sobre aumentos de desgasificación o riesgos de erupción, Ian también usa sus drones DJI para ayudar a los residentes del área cuando las cosas están en calma con otras contribuciones de investigación ambiental única que utiliza drones.
“Esperamos seguir utilizando drones para recopilar datos ambientales valiosos que ayuden a las comunidades que viven cerca de los volcanes activos, utilizando cámaras multiespectrales para monitorear la calidad del suelo y buscar plagas invasoras de cultivos”, dice. “Los agricultores utilizan las laderas volcánicas para cultivar una amplia variedad de cultivos agrícolas esenciales y, al monitorear la actividad de los volcanes, podemos proporcionar información útil a las personas que han decidido vivir y trabajar en estas áreas. También estamos desarrollando un programa para enseñar a estudiantes de la Universidad Nacional cómo operar drones de manera segura y efectiva en regiones volcánicas”.
Drones utilizados para entrar en cráteres de volcanes
Obtener datos detallados y fiables sobre la actividad volcánica requiere cada vez más llevar dispositivos de medición al cráter del volcán real. En muchos casos, volar el dron hacia abajo y reducir la altitud en lugar de ganar. Este tipo de método de experimentación no habría sido posible sin los drones DJI para ayudar con la investigación del trabajo de campo.
Mavic 3 Thermal realizando un estudio IR de la Laguna Caliente y el cráter activo
Para empezar, drones como Mavic 3, Mavic 3 Thermal, Mini 2 son más livianos para realizar ascensos empinados y traicioneros hacia áreas de cráteres que los equipos de medición tradicionales, mismos que a menudo operados manualmente. Otros drones más grandes y pesados, como los drones Matrice 600 Pro, son especialmente útiles para levantar cargas útiles de equipos científicos y poder inspeccionar a detalle los volcanes activos.
Los rangos de vuelo extendidos y las capacidades de la batería también permiten a sus drones DJI acercarse a las superficies mientras los equipos de investigación permanecen a distancias más seguras en comparación con épocas anteriores. La entrada a estas llamadas Zonas de Peligro exponía anteriormente a los vulcanólogos a riesgos para la salud derivados de aerosoles y gases ácidos, además de estar potencialmente expuestos a una erupción inesperada.
Mientras tanto, las diversas ventajas de los diferentes drones DJI ofrecen una gama más amplia de capacidades especializadas para recopilar datos dentro de los cráteres de los volcanes cercanos a la actividad de desgasificación. Entre ellas se incluyen valiosas imágenes térmicas del terreno del cráter y mediciones precisas de diferentes tipos de especies de gas utilizando el sensor Sniffer 4D de Soarability a bordo de ciertos drones compatibles.
“Actualmente estamos usando un Matrice 600 Pro para recolectar muestras de agua de Laguna Caliente, el lago de cráter hiperácido en el principal cráter activo del volcán Poás, y también usamos este dron DJI con el Sniffer4D para tomar mediciones atmosféricas de la desgasificación. fumarolas”, dice Ian. “Utilizamos el Mavic 3 y el Mavic 3 Thermal para realizar vuelos cortos con el Sniffer4D y recopilar datos IR sobre fumarolas conocidas. El Mavic 3 Thermal nos ayuda en la búsqueda de fumarolas previamente desconocidas, monitoreando el aumento de temperaturas y buscando nuevas áreas que muestren signos de anomalía térmica para la seguridad general de las personas que visitan los Parques Nacionales”.
DJI Matrice 600 Pro realizando un análisis de la contaminación atmosférica del cráter activo.
Resultados del Sniffer Mapper del análisis de la contaminación atmosférica del cráter activo
Ian señala que el despliegue de vehículos aéreos no tripulados ha implicado un proceso de aprendizaje constante para comprender las diversas formas en que los drones DJI y la tecnología a bordo pueden obtener resultados maximizados de los volcanes monitoreados.
Ian Godfrey y José Pablo Sibaja Brenes operando vehículos aéreos no tripulados en el Parque Nacional Volcán Poás
“Utilizamos drones para recopilar datos para sistemas de información geográfica y crear mapas; generar modelos digitales 3D para rastrear la geomorfología de los cráteres de los volcanes; y llevar ciertos dispositivos científicos como el Sniffer4D a áreas peligrosas para rastrear la desgasificación volcánica e identificar las especies de gases que se liberan a la atmósfera”, dice. “Las cámaras termográficas, las baterías de larga duración y las naves livianas son tres de las características más importantes que buscamos en los drones utilizados para aplicaciones de visualización y recopilación de datos volcánicos y ambientales. Subimos por flancos empinados con grandes altitudes y utilizamos estos drones para monitorear los cráteres activos desde varias perspectivas que el equipo no puede ver desde nuestra ubicación normal en tierra”.
[ux_text text_align=”left”]
Productos que te interesan:
[/ux_text]
Drones Godfrey y DJI: investigación innovadora de vehículos aéreos no tripulados para avances de la industria
Ian dice que el clima y la topografía de Costa Rica también presentan desafíos frecuentes que requieren un conjunto específico de habilidades de pilotaje remoto, con ráfagas de viento, humedad y variables como la turbulencia dentro de las columnas volcánicas que amenazan con dejar fuera de servicio a los UAV para siempre.
Mavic 3 Thermal se utilizará en el Parque Nacional Volcán Irazú 2023
Durante sus salidas más peligrosas, dice, su equipo utiliza drones más pequeños para aprovechar su peso más ligero, su fácil maniobrabilidad y sus costos que proporcionan “una relación riesgo-recompensa para decidir si la pérdida del drone en sí vale los valiosos datos que potencialmente podríamos obtener”. recolectar.”
Durante sus salidas más peligrosas, dice, su equipo utiliza drones más pequeños para aprovechar su peso más ligero, su fácil maniobrabilidad y sus costos que proporcionan “una relación riesgo-recompensa para decidir si la pérdida del drone en sí vale los valiosos datos que potencialmente podríamos obtener”. recolectar.”
Para una de esas misiones en mayo pasado, Ian dice que utilizó un dron DJI Mini 2 para una caída de 60 metros en el cráter activo y desgasificado del volcán Turrialba para recopilar información fotográfica sobre las fumarolas dentro del cráter.
Perspectiva UAV del suelo del cráter del Volcán Turrialba Costa Rica
“Nunca antes se había logrado y, aunque pensé que el calor del gas volcánico y las cenizas crearían condiciones insoportables para el dron, de hecho entramos sin ninguna complicación, documentamos el interior del cráter y pudimos devolver el Mini 2 al estación de lanzamiento sin complicaciones”, recuerda. “Tenemos una flota de drones de varias compañías, pero cuando trabajas en condiciones duras y a veces peligrosas, es importante que elijamos el mejor drone capaz de recopilar la máxima cantidad de datos en el menor tiempo posible, sin demoras, resolución de problemas u otros posibles complicaciones. Por este motivo, elegimos DJI”.
“Con las imágenes recopiladas con drones pudimos hacer un modelo tridimensional georreferenciado interactivo en resolución RGB e IR donde diferentes investigadores pueden entrar y tomar mediciones de distancia, profundidad y pendiente alrededor del cráter. Incluso podemos entrar y medir el perímetro de los respiraderos de desgasificación dentro del cráter”.
[block id=”contacto-blog”]
