科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)火山活躍時(shí)，火山附近的樹(shù)木會(huì)變色。目前，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）和史密森學(xué)會(huì)正聯(lián)手從太空追蹤這些變化。火山爆發(fā)前，地下上升的巖漿會(huì)釋放二氧化碳和二氧化硫等氣體。樹(shù)木吸收二氧化碳，使樹(shù)葉變得更綠、更茂密。

科學(xué)家們正在利用美國(guó)宇航局陸地衛(wèi)星8號(hào)（Landsat 8）的衛(wèi)星圖像，以及“機(jī)載驗(yàn)證統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)：陸地到海洋”（AVUELO）中機(jī)載儀器的數(shù)據(jù)來(lái)探測(cè)這種變綠現(xiàn)象。

“火山預(yù)警系統(tǒng)是存在的，”美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心地球科學(xué)部主任弗洛里安·施萬(wàn)德納說(shuō)。“我們的目標(biāo)是讓它們更完善、更及時(shí)。”

火山爆發(fā)危險(xiǎn)且難以預(yù)測(cè)。全球約有10%的人口生活在可能受影響的地區(qū)。居住在火山附近的人們面臨著飛石、火山灰云和有毒氣體等風(fēng)險(xiǎn)。即使是距離較遠(yuǎn)的人也可能遭遇火山爆發(fā)引發(fā)的泥石流或海嘯。由于火山爆發(fā)無(wú)法阻止，因此找到及早預(yù)測(cè)火山爆發(fā)的方法對(duì)于安全至關(guān)重要。

從太空觀測(cè)火山活動(dòng)并非易事。科學(xué)家可以追蹤二氧化硫，因?yàn)樗菀滋綔y(cè)到，但火山二氧化碳——巖漿上升的最早跡象——卻更難測(cè)量。“一座火山噴發(fā)出少量二氧化碳，足以預(yù)示火山爆發(fā)，但衛(wèi)星圖像上卻不會(huì)顯示出來(lái)，”麥吉爾大學(xué)火山學(xué)家羅伯特·博格說(shuō)道。

傳統(tǒng)上，研究人員必須前往火山才能直接測(cè)量二氧化碳。但全球有超過(guò)1300座潛在活火山，其中許多位于偏遠(yuǎn)、難以到達(dá)的地方。檢查樹(shù)木的反應(yīng)提供了一種更簡(jiǎn)單的監(jiān)測(cè)火山活動(dòng)的方法。“我們的想法是找到一些可以替代直接測(cè)量二氧化碳的東西，”博格說(shuō)。

休斯頓大學(xué)火山學(xué)家妮科爾·吉恩利用陸地衛(wèi)星8號(hào)、美國(guó)宇航局的Terra衛(wèi)星和歐空局的Sentinel-2衛(wèi)星圖像，研究了西西里島埃特納火山附近的樹(shù)木。她的研究發(fā)現(xiàn)，樹(shù)葉顏色與火山二氧化碳之間存在明顯的聯(lián)系。

為了驗(yàn)證衛(wèi)星圖像的準(zhǔn)確性，氣候科學(xué)家喬希·費(fèi)舍爾（Josh Fisher）于2025年3月領(lǐng)導(dǎo)了一項(xiàng)地面研究。他的團(tuán)隊(duì)測(cè)量了二氧化碳含量，并采集了哥斯達(dá)黎加林孔德拉維耶哈火山附近樹(shù)木的葉子樣本。“我們的研究是生態(tài)學(xué)和火山學(xué)的雙向交叉學(xué)科，”費(fèi)舍爾說(shuō)。

追蹤樹(shù)木作為火山指標(biāo)存在一些局限性。有些火山附近樹(shù)木數(shù)量不足，而且天氣和植物病害等環(huán)境因素也會(huì)影響樹(shù)木的生長(zhǎng)。但過(guò)去的成功經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明了這種方法的潛力。

2017年，科學(xué)家升級(jí)了菲律賓馬榮火山的傳感器，探測(cè)到即將噴發(fā)的跡象。他們建議疏散，并在2018年1月火山爆發(fā)前安全轉(zhuǎn)移了超過(guò)5.6萬(wàn)人。“火山發(fā)出的信號(hào)并非靈丹妙藥，”施萬(wàn)德納說(shuō)，“但它可能會(huì)改變局勢(shì)。”