IT之家 5 月 25 日消息，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新的火山活動監(jiān)測方法：通過觀察火山附近樹木的顏色變化來預(yù)測火山活動。目前，美國國家航空航天局（NASA）與史密森學(xué)會正攜手合作，利用衛(wèi)星圖像從太空追蹤這些變化，以期更早、更準(zhǔn)確地發(fā)出火山預(yù)警。

火山噴發(fā)前，地下巖漿上升會釋放出二氧化碳和二氧化硫等氣體。樹木吸收二氧化碳后，其葉片會變得更綠且更厚。研究人員借助 NASA 的陸地衛(wèi)星 8 號（Landsat 8）拍攝的衛(wèi)星圖像，結(jié)合“空中驗證統(tǒng)一實驗：陸地到海洋”（AVUELO）項目中機(jī)載儀器的數(shù)據(jù)，來探測這種葉片變綠的現(xiàn)象。

NASA 埃姆斯研究中心地球科學(xué)部門負(fù)責(zé)人弗洛里安?施萬德納（Florian Schwandner）表示：“現(xiàn)有的火山早期預(yù)警系統(tǒng)雖然存在，但我們的目標(biāo)是讓它們更精準(zhǔn)、更提前。”

據(jù)IT之家了解，火山噴發(fā)既危險又難以預(yù)測，全球約 10% 的人口生活在可能受火山影響的區(qū)域。靠近火山的居民面臨著飛石、火山灰云和有毒氣體的威脅，而距離較遠(yuǎn)的人也可能遭受火山引發(fā)的泥石流或海嘯的侵襲。由于無法阻止火山噴發(fā)，因此提前預(yù)測火山活動對于保障安全至關(guān)重要。

從太空監(jiān)測火山活動并非易事。科學(xué)家們可以追蹤二氧化硫，因為其相對容易檢測，但火山二氧化碳 —— 巖漿上升的最早跡象 —— 卻難以測量。加拿大麥吉爾大學(xué)的火山學(xué)家羅伯特?博格（Robert Bogue）指出：“一座火山釋放出少量可能預(yù)示噴發(fā)的二氧化碳，在衛(wèi)星圖像上是無法顯現(xiàn)的。”

傳統(tǒng)上，研究人員需要前往火山現(xiàn)場直接測量二氧化碳。然而，全球有超過 1300 座潛在活躍火山，其中許多位于偏遠(yuǎn)且難以到達(dá)的地方。通過觀察樹木的反應(yīng)來監(jiān)測火山活動，提供了一種更為簡便的方法。博格表示：“整個想法就是找到一種可以替代直接測量二氧化碳的指標(biāo)。”

休斯頓大學(xué)的火山學(xué)家尼科爾?吉恩（Nicole Guinn）利用陸地衛(wèi)星 8 號、NASA 的“特拉”衛(wèi)星（Terra）和歐洲航天局（ESA）的“哨兵-2”衛(wèi)星（Sentinel-2）拍攝的圖像，研究了意大利西西里島埃特納火山附近的樹木。她的研究發(fā)現(xiàn)，樹木葉片顏色與火山二氧化碳之間存在明確的聯(lián)系。

為驗證衛(wèi)星圖像的準(zhǔn)確性，氣候?qū)W家喬什?費舍爾（Josh Fisher）于 2025 年 3 月帶領(lǐng)團(tuán)隊在哥斯達(dá)黎加的里孔德拉維耶哈火山附近進(jìn)行了實地研究。他們測量了二氧化碳，并收集了樹木葉片樣本。費舍爾表示：“我們的研究是生態(tài)學(xué)與火山學(xué)之間雙向跨學(xué)科的交叉。”

將樹木作為火山活動的指示器也存在一些局限性。有些火山附近樹木稀少，且天氣和植物病害等環(huán)境因素也可能影響樹木生長。然而，過去的成功案例已經(jīng)展示了這種方法的潛力。

2017 年，科學(xué)家們在菲律賓的馬榮火山升級了傳感器，探測到即將噴發(fā)的跡象，并建議疏散居民。在 2018 年 1 月火山噴發(fā)前，超過 56000 人被安全轉(zhuǎn)移。施萬德納指出：“火山發(fā)出的信號中沒有一個是萬能的，但這種方法可能會改變游戲規(guī)則。”