NASA解释为什么观察火山附近的树木是最好的喷发预警方式

科学家发现，当火山活跃时，火山附近的树木会变色。目前，美国国家航空航天局（NASA）和史密森学会正联手从太空追踪这些变化。火山爆发前，地下上升的岩浆会释放二氧化碳和二氧化硫等气体。树木吸收二氧化碳，使树叶变得更绿、更茂密。

科学家们正在利用美国宇航局陆地卫星8号（Landsat 8）的卫星图像，以及“机载验证统一实验：陆地到海洋”（AVUELO）中机载仪器的数据来探测这种变绿现象。

“火山预警系统是存在的，”美国宇航局艾姆斯研究中心地球科学部主任弗洛里安·施万德纳说。“我们的目标是让它们更完善、更及时。”

火山爆发危险且难以预测。全球约有10%的人口生活在可能受影响的地区。居住在火山附近的人们面临着飞石、火山灰云和有毒气体等风险。即使是距离较远的人也可能遭遇火山爆发引发的泥石流或海啸。由于火山爆发无法阻止，因此找到及早预测火山爆发的方法对于安全至关重要。

从太空观测火山活动并非易事。科学家可以追踪二氧化硫，因为它更容易探测到，但火山二氧化碳——岩浆上升的最早迹象——却更难测量。“一座火山喷发出少量二氧化碳，足以预示火山爆发，但卫星图像上却不会显示出来，”麦吉尔大学火山学家罗伯特·博格说道。

传统上，研究人员必须前往火山才能直接测量二氧化碳。但全球有超过1300座潜在活火山，其中许多位于偏远、难以到达的地方。检查树木的反应提供了一种更简单的监测火山活动的方法。“我们的想法是找到一些可以替代直接测量二氧化碳的东西，”博格说。

休斯顿大学火山学家妮科尔·吉恩利用陆地卫星8号、美国宇航局的Terra卫星和欧空局的Sentinel-2卫星图像，研究了西西里岛埃特纳火山附近的树木。她的研究发现，树叶颜色与火山二氧化碳之间存在明显的联系。

为了验证卫星图像的准确性，气候科学家乔希·费舍尔（Josh Fisher）于2025年3月领导了一项地面研究。他的团队测量了二氧化碳含量，并采集了哥斯达黎加林孔德拉维耶哈火山附近树木的叶子样本。“我们的研究是生态学和火山学的双向交叉学科，”费舍尔说。

追踪树木作为火山指标存在一些局限性。有些火山附近树木数量不足，而且天气和植物病害等环境因素也会影响树木的生长。但过去的成功经验已经证明了这种方法的潜力。

2017年，科学家升级了菲律宾马荣火山的传感器，探测到即将喷发的迹象。他们建议疏散，并在2018年1月火山爆发前安全转移了超过5.6万人。“火山发出的信号并非灵丹妙药，”施万德纳说，“但它可能会改变局势。”