科學(xué)家近日揭示了火山活動(dòng)監(jiān)測的新突破：通過觀察火山周邊樹木的顏色變化，可以提前預(yù)測火山的動(dòng)態(tài)。美國國家航空航天局（NASA）與史密森學(xué)會(huì)正攜手合作，利用衛(wèi)星技術(shù)從太空捕捉這些微妙的顏色變化，意圖提高火山預(yù)警的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。
火山在即將噴發(fā)前，地下巖漿活動(dòng)會(huì)釋放大量二氧化碳和二氧化硫等氣體。樹木在吸收二氧化碳后，其葉片會(huì)變得更加鮮綠且厚實(shí)。NASA的陸地衛(wèi)星8號(hào)（Landsat 8）以及“空中驗(yàn)證統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)：陸地到海洋”（AVUELO）項(xiàng)目中的機(jī)載儀器，共同捕捉到了這一葉片變綠的現(xiàn)象。
NASA埃姆斯研究中心地球科學(xué)部門的負(fù)責(zé)人弗洛里安·施萬德納強(qiáng)調(diào)，盡管現(xiàn)有的火山預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)存在，但他們的目標(biāo)是進(jìn)一步提升預(yù)警的精確度和提前量。
火山噴發(fā)因其難以預(yù)測和巨大的破壞力而備受關(guān)注。全球約有10%的人口生活在可能受到火山活動(dòng)影響的區(qū)域，面臨飛石、火山灰云、有毒氣體以及火山引發(fā)的泥石流和海嘯等多重威脅。因此，提前預(yù)測火山活動(dòng)對于保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要。
然而，從太空監(jiān)測火山活動(dòng)面臨諸多挑戰(zhàn)。雖然二氧化硫相對容易檢測，但火山二氧化碳——巖漿活動(dòng)的最早信號(hào)——卻難以通過衛(wèi)星直接測量。加拿大麥吉爾大學(xué)的火山學(xué)家羅伯特·博格指出，衛(wèi)星圖像很難捕捉到預(yù)示火山噴發(fā)的微量二氧化碳。
傳統(tǒng)上，研究人員需要親臨火山現(xiàn)場進(jìn)行二氧化碳的直接測量。但全球有超過1300座潛在活躍的火山，其中許多位于偏遠(yuǎn)且難以抵達(dá)的地區(qū)。通過觀察樹木的反應(yīng)來監(jiān)測火山活動(dòng)，為研究人員提供了一種更為便捷的方法。博格認(rèn)為，這種方法是尋找替代直接測量二氧化碳指標(biāo)的有效途徑。
休斯頓大學(xué)的火山學(xué)家尼科爾·吉恩利用多顆衛(wèi)星的圖像，包括NASA的陸地衛(wèi)星8號(hào)、特拉衛(wèi)星（Terra）和歐洲航天局的哨兵-2衛(wèi)星（Sentinel-2），對意大利西西里島埃特納火山周邊的樹木進(jìn)行了研究。她發(fā)現(xiàn)，樹木葉片的顏色變化與火山釋放的二氧化碳之間存在明確的關(guān)聯(lián)。
為了驗(yàn)證衛(wèi)星圖像的準(zhǔn)確性，氣候?qū)W家喬什·費(fèi)舍爾帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在哥斯達(dá)黎加的里孔德拉維耶哈火山附近進(jìn)行了實(shí)地研究。他們測量了二氧化碳濃度，并收集了樹木葉片樣本。費(fèi)舍爾表示，這項(xiàng)研究是生態(tài)學(xué)與火山學(xué)之間的跨學(xué)科合作。
盡管通過觀察樹木來預(yù)測火山活動(dòng)具有潛力，但也存在一些局限性。例如，一些火山周邊樹木稀少，而且天氣和植物病害等環(huán)境因素也可能影響樹木的生長。然而，過去的成功案例已經(jīng)證明了這種方法的可行性。
2017年，科學(xué)家們在菲律賓的馬榮火山安裝了傳感器，成功探測到了即將噴發(fā)的跡象，并及時(shí)建議疏散居民。在2018年1月的火山噴發(fā)前，超過56000人被安全轉(zhuǎn)移。施萬德納指出，雖然沒有任何一種火山預(yù)警信號(hào)是萬能的，但這種方法可能會(huì)帶來革命性的改變。
