Sopky posielajú tajné signály cez stromy a satelity NASA ich vidia

Vedci urobili ďalší prelomový objav. Zistili, že stromy v blízkosti sopiek môžu fungovať ako skoré varovné systémy. Vysielajú totiž tajné signály. Tie dokážu zachytiť satelity NASA. Táto fascinujúca spolupráca vulkanológie, botaniky a diaľkového prieskumu Zeme otvára nové možnosti pre predpovedanie sopečných erupcií. Potenciálne môže zachrániť tisíce životov.

Diaľková detekcia zelenania vegetácie spôsobeného oxidom uhličitým dáva vedcom ďalší nástroj. Spolu so seizmickými vlnami a zmenami výšky zeme získavajú jasnejšiu predstavu o dianí pod sopkou. „Včasné varovné systémy pre sopky existujú,“ povedal vulkanológ Florian Schwandner. Je šéfom divízie Earth Science v NASA Ames Research Center v kalifornskom Silicon Valley. Pred desiatimi rokmi sa spojil s klimatickým vedcom Joshom Fisherom a vulkanológom Robertom Boguem. „Cieľom je zlepšiť ich. A urobiť ich včasnejšími,“ zdôraznil Schwandner.

Neviditeľné signály: Náročná detekcia oxidu uhličitého

Portál SciTechDaily píše o „neviditeľných signáloch“ a „náročnej detekcii CO2“. „Sopky vypúšťajú veľa oxidu uhličitého,“ vysvetľuje Bogue. V atmosfére je však už toľko CO2. Preto je často ťažké zmerať konkrétne ten sopečný. Veľké erupcie dokážu uvoľniť dostatok CO2. Ten je merateľný z vesmíru. Slúžia na to senzory ako NASA Orbiting Carbon Observatory 2. No detekcia omnoho slabších varovných signálov zostávala nepolapiteľná. „Sopka, ktorá vypúšťa mierne množstvá oxidu uhličitého – tie môžu predchádzať erupcii – sa satelitnými snímkami neukáže,“ dodal.

^{Sopka Chaitén v južnom Čile vybuchla 2. mája 2008 prvýkrát po 9 000 rokoch. Satelity NASA, ktoré monitorujú zmeny vegetácie v blízkosti sopiek, by mohli pomôcť pri skoršom varovaní pred erupciami. Zdroj: Jeff Schmaltz, tím MODIS Rapid Response, NASA Goddard Space Flight Center}

Preto musia vedci cestovať priamo k sopkám. Tam merajú oxid uhličitý. Avšak, mnoho z približne 1 350 potenciálne aktívnych sopiek na svete leží vo vzdialených oblastiach. Často sa nachádzajú v náročnom horskom teréne. Preto je monitorovanie CO2 na týchto miestach náročné na prácu. Je to drahé a niekedy aj nebezpečné.

Spojenie síl pre sledovanie reakcií stromov

Vulkanológovia, ako je Bogue, spojili sily s botanikmi a klimatickými vedcami. Pozreli sa na stromy. Snažia sa nimi monitorovať sopečnú aktivitu. „Celá myšlienka je nájsť niečo, čo môžeme merať namiesto priameho oxidu uhličitého,“ povedal Bogue. „Chceme nájsť prostriedok na detekciu zmien vo vulkanických emisiách.“

„Máme množstvo satelitov, ktoré môžeme použiť na tento typ analýzy,“ uviedla vulkanologička Nicole Guinn z Houstonskej univerzity. Porovnávala snímky. Zbierali ich Landsat 8, satelit NASA Terra a Sentinel-2 Európskej vesmírnej agentúry (ESA). Používala aj iné satelity na pozorovanie Zeme. Monitorovala stromy okolo sopky Etna na pobreží Sicílie. Štúdia Nicole Guinn je prvá, ktorá preukázala silnú koreláciu. Je to medzi farbou listov stromov a oxidom uhličitým produkovaným magmou.

Potvrdenie na zemi: Letecké misie a vzorky stromov

Potvrdenie presnosti dát zo zeme je výzva. Fisher sa s ňou vyrovnáva prieskumami stromov okolo sopiek. V marci 2025 sa uskutočnila misia „Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean“. NASA a Smithsonian Institution nasadili spektrometer na výskumné lietadlo. Analyzovali farby rastlín v Paname a Kostarike.

^{Oxid uhličitý uvoľňovaný stúpajúcou magmou buble a ohrieva jazierko vody v Kostarike blízko sopky Rincón de La Vieja. Zvýšenie sopečných plynov môže byť znakom, že sopka sa stáva aktívnejšou. Zdroj: Alessandra Baltodano/Chapman University.}

Fisher viedol skupinu výskumníkov. Tí zbierali vzorky listov zo stromov blízko aktívnej sopky Rincon de la Vieja v Kostarike. Zároveň merali úrovne oxidu uhličitého. „Náš výskum je dvojstranným medziodborovým prienikom medzi ekológiou a vulkanológiou,“ povedal Fisher. „Zaujímame sa nielen o reakcie stromov na sopečný oxid uhličitý. Slúži to ako skoré varovanie pred erupciou. Zaujíma nás tiež, koľko CO2 dokážu stromy absorbovať. To je okno do budúcnosti Zeme. Všetky stromy na Zemi budú totiž vystavené vysokým úrovniam oxidu uhličitého.“

Obmedzenia monitorovania sopiek pomocou stromov

Spoľahnúť sa na stromy ako zástupcov sopečného oxidu uhličitého má svoje obmedzenia. Mnohé sopky majú klímu, ktorá nepodporuje dostatok stromov. Satelity ich potom nedokážu nasnímať. V niektorých zalesnených prostrediach stromy reagujú na meniace sa úrovne oxidu uhličitého odlišne. Požiare, meniace sa poveternostné podmienky a choroby rastlín môžu skomplikovať interpretáciu satelitných dát. Ide o sopečné plyny.

Sľubný nástroj, ktorý mení hru

Napriek tomu Schwandner zažil potenciálne výhody pozorovaní sopečného oxidu uhličitého z prvej ruky. Viedol tím, ktorý vylepšil monitorovaciu sieť na sopke Mayon na Filipínach. Pridali senzory na oxid uhličitý a oxid siričitý. V decembri 2017 použili vládni výskumníci na Filipínach tento systém. Detekovali ním známky hroziacej erupcie. Presadzovali masovú evakuáciu oblasti okolo sopky. Vyše 56 000 ľudí sa bezpečne evakuovalo. Stalo sa to pred masívnou erupciou, ktorá začala 23. januára 2018. Vďaka skorým varovaniam nedošlo k žiadnym obetiam.

Používanie satelitov na monitorovanie stromov okolo sopiek poskytne vedcom skoršie poznatky o viacerých sopkách. Ponúkne tak skoršie varovania pred budúcimi erupciami. „Neexistuje jeden signál od sopiek, ktorý je stopercentne spoľahlivý,“ povedal Schwandner. „A sledovanie vplyvov sopečného oxidu uhličitého na stromy nebude strieborná guľka. Ale bude to niečo, čo môže zmeniť hru.“

rNUlife.sk / Andrej Pokorný, titl. foto: Pixabay