树木可能会在火山即将喷发时警告我们

预测科学火山喷发可以真正挽救生命——可能是很多生命——研究人员已经表明,树叶的颜色可以作为即将爆发的火山周围的警告信号。

随着火山变得更加活跃和更接近喷发,它们将岩浆推向更靠近地表的位置,释放出更高水平的二氧化碳。这反过来可以促进周围树木的健康,使树叶更绿。

这些变化 – 特别是在称为归一化差值植被指数(NDVI) – 可以被太空中的卫星发现。我们可以考虑一个不需要任何本地现场工作或地面传感器的喷发早期预警系统,因此它可以在偏远和难以进入的地区工作。

“我们可以使用大量的卫星来进行此类分析,”来自休斯顿大学的火山学家 Nicole Guinn。

Guinn 是最近的研究观察意大利埃特纳火山周围的二氧化碳水平。该研究将火山周围传感器的数据与卫星图像进行了比较,发现二氧化碳增加与树木更绿之间建立了密切关系。

在两年的时间里,该团队发现了 16 个二氧化碳和 NDVI 的明显峰值,与地下岩浆运动相匹配。甚至在远离山体断层的地方也能观察到这些模式。

哥斯达黎加岩浆气泡上升释放的二氧化碳。(亚历山德拉·巴尔托达诺/查普曼大学)

该研究引用了早期研究从 2019 年开始,由麦吉尔大学的火山学家罗伯特·博格 (Robert Bogue) 领导,该研究表明,哥斯达黎加两座活火山排放的二氧化碳对该地区热带树木的叶色产生了影响。

现在,Guinn 和 Bogue 与其他研究人员一起,正在从事由 NASA 和史密森尼学会领导的一个项目,分析巴拿马和哥斯达黎加火山周围植物颜色的变化。

这是协作的一部分机载验证统一实验:陆地到海洋(AVUELO) 任务,该任务正在寻求开发更多方法,让我们可以通过卫星测量地球的健康状况。当前方法,如美国宇航局的轨道碳观测站 2的强度只够引发大喷发。

智利南部的 Chaitén 火山于 2008 年 5 月 2 日喷发,这是 9,000 年来的第一次喷发。监测火山附近植被变化的 NASA 卫星可能有助于提前发出喷发警告。(Jeff Schmaltz/MODIS 快速响应小组/NASA 戈达德太空飞行中心)

“一座火山排放的少量二氧化碳可能预示着火山喷发,它不会出现在卫星图像中。”博格。

“整个想法是找到一种我们可以直接测量的东西来代替二氧化碳,为我们提供一个检测火山排放变化的代理。”

有多个信号可以解释为预测火山喷发,包括地震波的隆隆声和地面高度的变化。随着二氧化碳排放导致树叶变绿,我们现在有另一个信号需要测量——即使它并不适合所有地点。

AVUELO 研究人员还对二氧化碳增加对树木的更广泛影响感兴趣。作为我们的世界温热由于人类排放的二氧化碳,我们可能会越来越依赖植被来监管这种温室气体。

“我们不仅对树木对火山二氧化碳的反应感兴趣,作为喷发的早期预警,还对树木能够吸收多少二氧化碳感兴趣,当地球上的所有树木都暴露在高浓度的二氧化碳中时,树木能够作为了解地球未来的窗口。”来自加利福尼亚州查普曼大学的气候科学家乔什·费舍尔 (Josh Fisher) 是 AVUELO 团队的一员。

埃特纳火山的研究发表在环境遥感.

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