Деревья могут сигнализировать о скором извержении вулкана

Цвет листьев деревьев может стать индикатором приближающегося извержения вулкана, обнаруживаемым со спутников. К такому выводу пришли учёные в ходе нового исследования. Перед извержением вулканы выделяют углекислый газ (CO₂), который поднимается к поверхности вместе с магмой. Накопление этого газа в почве усиливает фотосинтез, делая окружающие деревья более зелёными и пышными. Спутниковый мониторинг таких изменений может стать новым инструментом для прогнозирования извержений, особенно в труднодоступных регионах.

Около 10% населения Земли живёт в зонах вулканической активности. Те, кто находится в непосредственной близости от вулканов, рискуют столкнуться с выбросами камней, раскалёнными облаками и токсичными газами. Жители отдалённых районов также не защищены — их могут настигнуть селевые потоки, пепельные дожди и даже цунами.

Хотя точное время извержения предсказать невозможно, ранние признаки активности крайне важны для безопасности людей. Обычно вулканологи полагаются на данные сейсмических датчиков и изменения рельефа. Однако, помимо этого, движение магмы сопровождается выбросами различных газов, включая диоксид серы (SO₂), водяной пар и CO₂, который часто появляется раньше остальных.

Если соединения серы легко обнаруживаются спутниками, то CO₂ из-за высокой фоновой концентрации в атмосфере остаётся почти незаметным. Тем не менее, именно он может быть ранним сигналом грядущего извержения.

Некоторые мощные извержения выбрасывают столько CO₂, что его фиксируют даже орбитальные аппараты, такие как OCO-2 NASA. Однако слабые выбросы, которые могут предшествовать извержению, остаются невидимыми для спутников.

Чтобы решить эту проблему, учёные предложили новый метод — наблюдать за реакцией растений на вулканический CO₂. В рамках проекта AVUELO исследователи подтвердили связь между состоянием растительности и выбросами углекислого газа, связанными с движением магмы.

Например, изучение вулкана Этна на Сицилии показало, что в периоды повышения концентрации CO₂ листья деревьев становились заметно зеленее. Эти изменения были зафиксированы даже вдали от видимых разломов.

В марте 2025 года в Центральной Америке учёные провели авиационные исследования с помощью спектрометра, сравнивая данные с информацией со спутников. «Мы ищем измеримый параметр, например, цвет деревьев, вместо того чтобы пытаться уловить сам CO₂», — пояснил вулканолог Роберт Бог из Университета Макгилла.

Однако у метода есть ограничения: не все вулканы окружены лесами, а климатические условия могут мешать получению чётких изображений. Кроме того, на цвет листьев влияют и другие факторы — пожары, болезни растений или погодные изменения.

«Ни один метод мониторинга не является универсальным», — отметил Флориан Шванднер, вулканолог из NASA. «Но наблюдение за реакцией деревьев на CO₂ может стать важным дополнением к существующим системам».

Исследования AVUELO также помогают понять, сколько CO₂ способны поглощать деревья, что важно для прогнозирования последствий изменения климата. «Это даёт нам представление о будущем, когда все деревья столкнутся с повышенным уровнем углекислого газа», — добавил климатолог Джош Фишер из Университета Чепмена.