Multi-sensor geophysical observations resolve lahar dynamics remotely at Volcán de Fuego, Guatemala
भूकंपीय, इन्फ्रासोनिक और वीडियो अवलोकनों को एकीकृत करके, यह अध्ययन ज्वालामुखी डी फुएगो (Volcán de Fuego) में वर्षा से प्रेरित लाहर (lahar) की वास्तविक समय की गतिशीलता को स्पष्ट करता है, जो यह प्रकट करता है कि कैसे चैनल की आकृति विज्ञान (morphology) और एक बेडरॉक स्टेप प्रवाह के प्रसार, वेग और तलछट परिवहन को नियंत्रित करते हैं, साथ ही दूरस्थ लाहर निगरानी के लिए मल्टी-सेंसर एरे की प्रभावकारिता को प्रदर्शित करता है।
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ज्वालामुखी केवल आग और राख के पहाड़ नहीं हैं; वे पृथ्वी पर सबसे खतरनाक और अप्रत्याशित प्रवाहों के स्रोत भी हैं। जब ज्वालामुखी पर भारी वर्षा होती है, तो यह ज्वालामुखी चट्टानों और राख के ढीले ढेर को कीचड़ और बड़े पत्थरों की एक उथल-पुथल भरी नदी में बदल सकती है, जिसे 'लाहार' (lahar) कहा जाता है। ये प्रवाह घाटियों में बहुत तेज़ गति से नीचे आ सकते हैं, अपने रास्ते में आने वाली हर चीज़ को दफन कर सकते हैं और सक्रिय ज्वालामुखियों के पास रहने वाले समुदायों के लिए गंभीर खतरा पैदा कर सकते हैं। वैज्ञानिकों के लिए चुनौती हमेशा यह रही है कि इन प्रवाहों में शामिल हुए बिना उन्हें कैसे देखा जाए। क्योंकि लाहार बहुत तेज़ी से चलते हैं और उनमें विनाशकारी शक्ति होती है, इसलिए उपकरणों को सीधे उनके मार्ग में रखना अक्सर असंभव होता है। इसके बजाय, शोधकर्ता रिमोट सेंसिंग पर भरोसा करते हैं, ज़मीन के हिलने और हवा की गूँज को सुनकर यह समझने की कोशिश करते हैं कि मीलों दूर क्या हो रहा है। लक्ष्य प्रवाह को जल्दी पकड़ना, यह ट्रैक करना कि वह कितनी तेज़ी से आगे बढ़ रहा है, और यह समझना है कि यात्रा के दौरान वह कैसे बदलता है, जो लोगों को सुरक्षित होने के लिए पर्याप्त समय देने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।
15 अक्टूबर, 2025 को, वैज्ञानिकों की एक टीम को ग्वाटेमाला के वोल्कान डी फुएगो (Volcán de Fuego) में वास्तविक समय में वर्षा से प्रेरित एक लाहार को होते हुए देखने का एक दुर्लभ अवसर मिला। उन्होंने रियो सेनिज़ा (Río Ceniza) चैनल के साथ सेंसरों का एक नेटवर्क स्थापित किया, जो ज्वालामुखी द्वारा बनाई गई एक खड़ी घाटी है। इस नेटवर्क में भूकंपीय सेंसर (seismometers) शामिल थे जो ज़मीन के कंपन को महसूस कर सकें, माइक्रोफोन जो प्रवाह की कम आवृत्ति वाली गूँज को सुन सकें, और उच्च-परिभाषा (high-definition) वाले कैमरे जो बहते पानी और मलबे को रिकॉर्ड कर सकें। विभिन्न दृष्टिकोणों को जोड़कर, शोधकर्ता प्रवाह की यात्रा की एक विस्तृत कहानी को जोड़ने में सक्षम हुए, जो पहाड़ों में उसके शांत आरंभ से लेकर नीचे की ओर बढ़ते हुए उसके रूपांतरण तक की कहानी थी।
कहानी घाटी के ऊपरी हिस्से में शुरू हुई, जहाँ चैनल संकरा, ढालू और चट्टान एवं मिट्टी की दीवारों से मजबूती से घिरा हुआ है। यहाँ, सेंसरों ने निचले निगरानी स्टेशनों तक पहुँचने से बहुत पहले ही लाहार के पहले संकेतों का पता लगा लिया। माइक्रोफोन के एक समूह ने बहते मलबे से उत्पन्न होने वाली एक कम आवृत्ति वाली ध्वनि को पकड़ा, जिससे प्रवाह के पहले स्थायी भूकंपीय स्टेशन तक पहुँचने से लगभग इक्कीस मिनट पहले इसके स्रोत का पता चला। यह प्रारंभिक चेतावनी एक महत्वपूर्ण खोज है, जो यह सुझाव देती है कि ज़मीन के हिलने का इंतज़ार करने की तुलना में हवा को सुनना एक महत्वपूर्ण बढ़त प्रदान कर सकता है। जैसे ही प्रवाह इस ऊपरी खंड से गुज़रा, यह शक्तिशाली, स्पष्ट लहरों की एक श्रृंखला के रूप में आगे बढ़ा। कैमरों और ज़मीनी सेंसरों ने दिखाया कि प्रवाह का अगला हिस्सा लगभग पाँच मीटर प्रति सेकंड की स्थिर गति से चल रहा था, जो कि एक तेज़ मानव दौड़ की गति के बराबर है। ज़मीन तीव्र, व्यापक कंपनों के साथ हिली, जो यह संकेत दे रही थी कि बड़ी चट्टानें और पत्थर नदी के तल और चैनल की दीवारों से पूरी ताकत के साथ टकरा रहे थे।
जैसे-जैसे लाहार घाटी में और नीचे की ओर बढ़ा, परिदृश्य नाटकीय रूप से बदल गया। संकरा, ढालू चैनल एक चौड़े, समतल घाटी के तल में खुल गया। भूगोल के इस बदलाव ने प्रवाह के लिए एक फिल्टर के रूप में कार्य किया। जब शोधकर्ताओं ने ऊपरी और निचले खंडों के डेटा की तुलना की, तो उन्होंने पाया कि प्रवाह मौलिक रूप से बदल गया था। निचले घाटी में भूकंपीय संकेत बहुत शांत थे और उनमें ऊपरी हिस्से में देखे गए तीखे, उच्च-आवृत्ति वाले कंपनों का अभाव था। प्रवाह थोड़ा धीमा होकर चार मीटर प्रति सेकंड की गति पर आ गया, और ऊपरी खंड के हिंसक उछाल एक समान, कम ऊर्जावान गति में बदल गए। ज़मीन के कंपनों की ऊर्जा का विश्लेषण करके, वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला कि प्रवाह ने अपनी सबसे बड़ी चट्टानों को ले जाने की क्षमता खो दी थी। जहाँ ऊपरी खंड विशाल बोल्डर (बड़े पत्थर) ले जा रहा था, वहीं निचला खंड मुख्य रूप से महीन रेत और कीचड़ ले जा रहा था।
इन दोनों खंडों के बीच की घाटी में एक विशाल 'स्टेप' (सीढ़ीनुमा संरचना) प्रतीत होती है, जो बेडरॉक (आधारशिला) में लगभग पच्चीस मीटर की गिरावट है, जिसे प्रवाह को पार करना था। शोधकर्ताओं का सुझाव है कि इस गिरावट ने एक अस्थायी बफर के रूप में कार्य किया, जिससे भारी चट्टानें या तो वहीं जम गईं या टूट गईं, इससे पहले कि प्रवाह नीचे की ओर बढ़ सके। यह भौतिक बाधा, घाटी के चौड़ा होने के साथ मिलकर, प्रभावी रूप से प्रवाह को उसके सबसे भारी भार से मुक्त कर देती है। इसका परिणाम यह हुआ कि लाहार अभी भी खतरनाक था, लेकिन वह उस सामग्री के साथ अलग तरह का भार लेकर चल रहा था जो यात्रा की शुरुआत में था। यह अध्ययन पुष्टि करता है कि घाटी का आकार ही यह नियंत्रित करता है कि एक लाहार कैसे व्यवहार करता है, यह तय करता है कि वह कितनी तेज़ी से चलता है और वह किस आकार की चट्टानें ले जा सकता है।
यह शोध प्रदर्शित करता है कि हवा को सुनकर, ज़मीन को महसूस करके और प्रवाह को देखकर, वैज्ञानिक यह समझने की एक स्पष्ट तस्वीर बना सकते हैं कि ये आपदाएँ कैसे विकसित होती हैं। सेंसरों के संयोजन ने टीम को यह देखने में मदद की कि एक लाहार एक एकल, अपरिवर्तनीय राक्षस नहीं है, बल्कि एक गतिशील घटना है जो चलते समय खुद को नया रूप देती है। ध्वनि का उपयोग करके प्रवाह का बीस मिनट पहले पता लगाने की क्षमता, और यह ट्रैक करने की क्षमता कि यात्रा के दौरान यह अपने भारी पत्थरों को कैसे खो देता है, आपदा मॉडलों के लिए नए उपकरण प्रदान करती है। इन मॉडलों का उपयोग यह भविष्यवाणी करने के लिए किया जाता है कि किन क्षेत्रों में बाढ़ आएगी और पानी कितना गहरा होगा। यह समझने की क्षमता कि एक प्रवाह स्थलाकृति के साथ कैसे बदलता है, वैज्ञानिकों को अपने भविष्यवाणियों को और अधिक सटीक बनाने में मदद करती है, जिससे संभावित रूप से समुदायों को अधिक सटीक और समय पर चेतावनी दी जा सकती है। वोल्कान डी फुएगो का कार्य दिखाता है कि सबसे खतरनाक वातावरण में भी, सावधानीपूर्वक अवलोकन प्रकृति की सबसे विनाशकारी शक्तियों को नियंत्रित करने वाले छिपे हुए नियमों को प्रकट कर सकता है।
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