太空觀察樹葉變化 研究:可偵測火山異動

研究顯示,樹木會因火山噴發的二氧化碳發生變化,可用來預測火山異動。圖為2021年西班牙拉帕爾馬島老峰火山噴出的熔岩。(DESIREE MARTIN/AFP via Getty Images)
研究顯示,樹木會因火山噴發的二氧化碳發生變化,可用來預測火山異動。圖為2021年西班牙拉帕爾馬島老峰火山噴出的熔岩。(DESIREE MARTIN/AFP via Getty Images)

文/記者陳俊村

科學家表示,樹葉顏色變化可預示鄰近的火山何時變得比較活躍或可能爆發。根據美國國家航空暨太空總署(NASA)的研究,科學家相信可以從太空透過衛星偵測到這些變化。

NASA指出,世界上有10%的人口,生活在容易受到火山災害影響的地區。在火山噴發幾英里範圍內居住或工作的人,面臨火山噴出熔岩、灰塵和大量炙熱有毒氣體的危害;而在較遠的地方,火山噴發後出現的泥流、火山灰和海嘯也會構成威脅。

由於火山噴發無法阻止,火山活動的早期跡象對公共安全非常重要。如果能提前預測火山噴發,可以避免很多傷亡。

當火山變得比較活躍且接近噴發時,會將岩漿推向地表,釋放出濃度較高的二氧化碳,而吸收這些二氧化碳的樹木會變得更綠、更茂盛。

雖然科學家難以前往火山(尤其是地理位置十分偏僻的火山)附近量測二氧化碳濃度,但他們可以透過太空中的衛星觀察樹木變化,以作為早期預警系統。

美國休士頓大學(University of Houston)火山學家吉恩(Nicole Guinn)說,「我們可以利用很多衛星進行這類分析。」

在吉恩先前主導、2024年發表的研究中,研究人員以義大利埃特納火山(Mount Etna)周圍偵測到的二氧化碳濃度與衛星圖像作比較。他們發現,二氧化碳增多和樹木變得更綠之間存在密切關係。

目前吉恩與加拿大麥基爾大學(McGill University)火山學家博格(Robert Bogue)等科學家合作,在NASA、史密森尼學會(Smithsonian Institution)主導的研究中,分析巴拿馬和哥斯大黎加火山周圍植物顏色變化。

這是「空中驗證統一實驗——陸地到海洋」(Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean)任務的一部分。該任務正在尋求開發更多方法,以便經由衛星測量地球的健康狀況。目前的方法,如NASA的「軌道碳觀測衛星2號」(Orbiting Carbon Observatory-2),只能偵測到大規模火山噴發。

博格表示,「如果火山噴發時,釋放的二氧化碳量少,衛星圖像就不會顯示出來。」這整個概念是找到人們可以直接觀測到的東西,作為監測火山二氧化碳排放量變化的替代物。

美國查普曼大學(Chapman University)氣候科學家暨AVUELO團隊成員費雪(Josh Fisher)說,「我們感興趣的不僅是將樹木對火山釋放二氧化碳的反應作為火山噴發的早期預警,也包括樹木能夠吸收多少二氧化碳,以了解當全球樹木曝露於高濃度二氧化碳時,對地球未來的影響。」

NASA艾姆斯研究中心(Ames Research Center)地球科學部主任施萬德納(Florian Schwandner)說,追蹤火山排放的二氧化碳對樹木的影響並非靈丹妙藥,但有望改進現狀。◇

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