Θέλετε να ξέρετε πότε θα εκραγεί ένα ηφαίστειο; Δείτε τα δέντρα κοντά σε αυτό - Κάτι έχουν να «πουν»

Οι επιστήμονες αναζητούν τρόπους πρόβλεψης των ηφαιστειακών εκρήξεων και τα δέντρα φαίνεται πως παίζουν σημαντικό ρόλο σε αυτό.

Σύμφωνα με νέα μελέτη, τα χρώματα των φύλλων των δέντρων μπορούν να λειτουργήσουν ως προειδοποιητικά σήματα γύρω από ένα ηφαίστειο που πρόκειται να εκραγεί.

Καθώς τα ηφαίστεια γίνονται πιο ενεργά και πλησιάζουν σε μια έκρηξη, ωθούν το μάγμα πιο κοντά στην επιφάνεια, απελευθερώνοντας υψηλότερα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα. Αυτό με τη σειρά του μπορεί να ενισχύσει την υγεία των γύρω δέντρων, κάνοντας τα φύλλα πιο πράσινα.

Πώς μπορούν να εντοπιστούν οι αλλαγές

Και αυτές οι αλλαγές - συγκεκριμένα στη μέτρηση που είναι γνωστή ως δείκτης κανονικοποιημένης διαφοράς βλάστησης (NDVI) - μπορούν να εντοπιστούν από δορυφόρους στο διάστημα. Θα μπορούσαμε να έχουμε μπροστά μας ένα σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης για τις εκρήξεις που δεν απαιτεί τοπικές εργασίες πεδίου ή επίγειους αισθητήρες, οπότε θα μπορούσε να λειτουργήσει σε απομακρυσμένες και δύσκολα προσβάσιμες περιοχές.

«Υπάρχουν πολλοί δορυφόροι που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να κάνουμε αυτού του είδους την ανάλυση», λέει η ηφαιστειολόγος Nicole Guinn, από το Πανεπιστήμιο του Χιούστον.

Η Guinn ήταν η πρώτη συγγραφέας μιας πρόσφατης μελέτης που εξέταζε τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα γύρω από την Αίτνα στην Ιταλία. Η μελέτη συνέκρινε δεδομένα από αισθητήρες γύρω από το ηφαίστειο με δορυφορικές εικόνες, διαπιστώνοντας μια ισχυρή σχέση μεταξύ περισσότερου διοξειδίου του άνθρακα και πιο πράσινων δέντρων.

Κατά τη διάρκεια δύο ετών, η ομάδα διαπίστωσε 16 σαφείς αιχμές στο διοξείδιο του άνθρακα και στον NDVI, που αντιστοιχούσαν στις υπόγειες κινήσεις του μάγματος. Τα μοτίβα παρατηρήθηκαν ακόμη και πιο μακριά από τα ρήγματα του βουνού.

Η εν λόγω μελέτη αναφερόταν σε προηγούμενη έρευνα του 2019, με επικεφαλής τον ηφαιστειολόγο Robert Bogue του Πανεπιστημίου McGill, η οποία έδειξε ότι το διοξείδιο του άνθρακα που εκπέμπεται από δύο ενεργά ηφαίστεια στην Κόστα Ρίκα είχε αντίκτυπο στο χρώμα των φύλλων των τροπικών δέντρων της περιοχής.

Πρόγραμμα υπό την καθοδήγηση της NASA

Τώρα η Guinn και ο Bogue, μαζί με άλλους ερευνητές, εργάζονται σε ένα πρόγραμμα υπό την καθοδήγηση της NASA και του Ινστιτούτου Smithsonian, αναλύοντας τις αλλαγές στο χρώμα των φυτών γύρω από τα ηφαίστεια στον Παναμά και την Κόστα Ρίκα.

Πρόκειται για μέρος του συνεργατικού προγράμματος Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean (AVUELO), το οποίο επιδιώκει να αναπτύξει περισσότερους τρόπους με τους οποίους μπορούμε να μετρήσουμε την υγεία του πλανήτη από δορυφόρους. Οι τρέχουσες μέθοδοι, όπως το Orbiting Carbon Observatory 2 της NASA, είναι αρκετά ισχυρές μόνο για να εντοπίζουν μεγάλες εκρήξεις.

«Ένα ηφαίστειο που εκπέμπει τις μικρές ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα που μπορεί να προμηνύουν μια έκρηξη δεν πρόκειται να εμφανιστεί στις δορυφορικές εικόνες», λέει ο Bogue.

«Η όλη ιδέα είναι να βρούμε κάτι που θα μπορούσαμε να μετρήσουμε αντί για το διοξείδιο του άνθρακα απευθείας, ώστε να μας δώσει ένα υποκατάστατο για την ανίχνευση αλλαγών στις εκπομπές των ηφαιστείων».

Πολλαπλά σήματα

Υπάρχουν πολλαπλά σήματα που μπορούν να ερμηνευτούν για την πρόβλεψη ηφαιστειακών εκρήξεων, όπως ο θόρυβος των σεισμικών κυμάτων και οι αλλαγές στο ύψος του εδάφους. Με το πρασίνισμα των φύλλων από τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, έχουμε τώρα ένα ακόμη σήμα για να μετρήσουμε - ακόμη και αν δεν θα είναι κατάλληλο για όλες τις τοποθεσίες.

Οι ερευνητές του AVUELO ενδιαφέρονται επίσης για τις ευρύτερες επιπτώσεις του αυξημένου διοξειδίου του άνθρακα στα δέντρα. Καθώς ο κόσμος μας θερμαίνεται λόγω των ανθρώπινων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, θα μπορούσαμε να βασιζόμαστε όλο και περισσότερο στη βλάστηση για τη ρύθμιση αυτού του αερίου του θερμοκηπίου.

«Μας ενδιαφέρουν όχι μόνο οι αντιδράσεις των δέντρων στο διοξείδιο του άνθρακα των ηφαιστείων ως έγκαιρη προειδοποίηση για την έκρηξη, αλλά και το πόσο είναι σε θέση να απορροφήσουν τα δέντρα, ως ένα παράθυρο στο μέλλον της Γης όταν όλα τα δέντρα της Γης εκτεθούν σε υψηλά επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα» λέει ο κλιματολόγος Josh Fisher, από το Πανεπιστήμιο Chapman στην Καλιφόρνια και μέλος της ομάδας AVUELO.

Η έρευνα για το όρος Αίτνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Remote Sensing of Environment.