Wulkany tracą pazur. Żadna erupcja już nas nie zaskoczy

Czy natura potrafi przewidzieć erupcję wulkanu szybciej niż człowiek? Najnowsze badania pokazują, że tak – a konkretnie, że to liście drzew rosnących w pobliżu aktywnych wulkanów mogą być żywym wskaźnikiem zbliżającej się katastrofy. Okazuje się, że ich kolor, zarejestrowany przez satelity, może stanowić zdalny system wczesnego ostrzegania przed erupcjami.

Drzewa stworzą system wczesnego ostrzegania przed erupcjami

Zanim dojdzie do erupcji, magma przemieszcza się ku powierzchni, uwalniając duże ilości dwutlenku węgla, jednego z kluczowych gazów wulkanicznych. Ten gaz przenika przez szczeliny i glebę, trafiając do atmosfery i oddziałując na rosnące w pobliżu drzewa. Co ciekawe, nadmiar CO₂ działa na rośliny jak swoisty "doping", intensyfikując fotosyntezę i poprawiając kondycję liści, które stają się bardziej zielone.

To zjawisko tzw. efekt nawożenia węglem, można zmierzyć za pomocą wskaźnika NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), który pozwala zdalnie określić zdrowie roślinności. Aktualnie jesteśmy w stanie dokonać teledetekcji na podstawie danych satelitarnych. Jak pokazały analizy przeprowadzone na wulkanie Etna we Włoszech, wzrost wskaźnika NDVI szedł w parze z rosnącymi poziomami emisji CO₂. Co więcej, zmiany te były widoczne z kosmosu, dzięki danym satelitarnym z takich platform jak Landsat 8, Sentinel-2 czy MODIS.

Badania prowadzone przez Nicole Guinn z Uniwersytetu w Houston wykazały, że w latach 2017–2018 zaobserwowano 16 wyraźnych skoków wartości NDVI i emisji CO₂ z gleby wokół Etny. Te "zielone sygnały" były zgodne z momentami, w których magma przemieszczała się z głębokich komór ku powierzchni, co czyni je niezwykle cennym wskaźnikiem zbliżającej się aktywności wulkanicznej.

Czytaj dalej poniżej

Ślady życia w kosmosie pod lupą: mamy ogromne wątpliwości Jakub Szczęsny

Tak CERN będzie badać rozpad bozonu Higgsa. Tu nie będzie kompromisów Jakub Szczęsny

Zespół Guinn nie ogranicza się jednak tylko do Etny. W ramach międzynarodowego projektu AVUELO, prowadzonego przez NASA i Instytut Smithsona, naukowcy badają również wpływ wulkanicznego CO₂ na roślinność w Panamie i Kostaryce. Celem jest stworzenie uniwersalnego systemu monitorowania aktywności wulkanicznej za pomocą danych satelitarnych, który będzie mógł działać w trudno dostępnych rejonach świata.

Chcemy znaleźć wskaźnik, który może zastąpić bezpośredni pomiar CO₂, ponieważ sam gaz jest trudny do wychwycenia z orbity, zwłaszcza przy mniejszych emisjach

– tłumaczy wulkanolog Robert Bogue z Uniwersytetu McGill.

Mamy jednak poważną wadę

Choć technika ta budzi nadzieje na zrewolucjonizowanie wulkanologii, nie jest wolna od wad. Reakcja roślin na CO₂ różni się w zależności od gatunku – inne są granice tolerancji dla drzew tropikalnych, inne dla iglastych. Ponadto NDVI nie zawsze jednoznacznie wskazuje na CO₂ jako przyczynę zmian. W praktyce wygląda to tak, że inne czynniki, jak susza czy choroby, również mogą wpływać na kolor liści.

Mimo to, metoda oparta na analizie NDVI ma jedną niepodważalną zaletę – działa na dużą skalę i nie wymaga obecności ludzi na miejscu. W sytuacjach, gdy montaż czujników jest niemożliwy z powodu nieprzyjaznych warunków czy ryzyka erupcji, zdalne rozpoznawanie "zielonych sygnałów" może uratować życie.

Poza aspektem wulkanologicznym, naukowcy podkreślają także szerszy kontekst badań – wpływ rosnącego stężenia CO₂ na globalną roślinność. Jak mówi klimatolog Josh Fisher z Chapman University: – Interesuje nas nie tylko reakcja drzew na wulkaniczny CO₂ jako wczesne ostrzeżenie przed erupcją, ale także ich zdolność do absorpcji tego gazu jako wgląd w przyszłość naszej planety.

Najnowsze odkrycia potwierdzają więc, że drzewa mogą być nie tylko ofiarami aktywności wulkanicznej, ale i jej sprzymierzeńcami – informując nas o zbliżającym się niebezpieczeństwie poprzez subtelne zmiany w odcieniu liści.

Grafika: depositphotos