Caraterização de Vulcanismo Submarino por Técnicas de Deteção Remota entre 2000 e 2018

Abstract

Cerca de 80% da atividade vulcânica na Terra ocorre em ambientes submarinos, ejetando grandes quantidades de material no oceano e formando nova crosta oceânica. A localização remota de eventos vulcânicos submarinos faz com que seja difícil a sua monitorização, pelo que a deteção de produtos e processos vulcânicos que atingem a superfície através de técnicas de observação da Terra, nomeadamente a análise de dados oceânicos referentes a eventos vulcânicos submarinos, permite a aquisição de dados relativos a erupções submarinas em tempo quase real.Para responder a esta problemática, foi criada uma base de dados dos vulcões pré-registados com erupções submarinas entre o período 2000 e 2018, com 60 erupções referentes a 31 vulcões diferentes. Os dados, são na sua maioria, relativos ao sensor MODIS – Aqua e Terra - Foram detetadas 450 imagens de satélite com observação de plumas de descoloração associadas a eventos vulcânicos submarinos, tendo sido posteriormente selecionadas 82 destas imagens, através do que se considerou serem as imagens mais representativas para a erupção em causa, com a finalidade de passar à extração das assinaturas espetrais.As plumas oceânicas referentes a Vulcanismo Submarino podem ser diferenciadas de outros materiais à superfície, como por exemplo, fitoplâncton, pela sua assinatura espetral. As assinaturas espetrais extraídas de 263 pontos de amostragem referentes a plumas vulcânicas apresentam vários comportamentos diferentes, podendo ainda assim ser diferenciadas entre si e classificadas em várias classes.A deteção remota é, por isso, uma técnica eficiente para a monitorização em tempo quase real de erupções vulcânicas submarinas.Diante os resultados obtidos nesta dissertação, recomenda-se a aplicação destas técnicas para a deteção, monitorização e estudo regular destes eventos.

Around 80% of Earth’s volcanic activity happen in submarine environments, ejecting large amounts of material into the ocean and forming new oceanic crust. These events are difficult to monitor due to the fact that they occur in remote places, so detection of volcanic of processes and products that reach the surface through Earth’s observation techniques, namely analysis of oceanic data related to submarine volcanic events, allows the acquisition of data related to underwater eruptions in near real time.To answer this problem, a database of pre-registered submarine volcanic eruptions between 2000 and 2018 was created, with results stating 60 eruptions referring to 31 different volcanoes. This data is in the majority, related to Modis Aqua e Terra sensors. A total of 450 satellite images were detected through observations of discoloration plumes associated with underwater events, and 82 of these images were subsequently selected for extraction of spectral signature, through what were considered to be the most representative images for the eruption in question, in order to proceed to the extraction of spectral signatures.Oceanic plumes referring to Submarine Volcanism can be differentiated from other materials on the surface, such as phytoplankton, by their spectral signature. The spectral signatures extracted from 263 sampling points have similar characteristics within the different types of discoloration plumes, and can therefore be classified into several classes.This fact demonstrates why remote sensing is an efficient technique for monitoring near real time data of underwater volcanic eruptions.In view of the results obtained in this dissertation, it is recommended the application of these techniques for regular detection, monitoring and study of these events.