Cây xanh có thể trở thành “máy dò” phun trào núi lửa

Dự đoán chính xác thời điểm núi lửa phun trào có thể cứu sống hàng nghìn người. Nay, các nhà khoa học tin rằng những thay đổi tinh tế ở tán lá cây, cụ thể là màu xanh của lá có thể là lời cảnh báo sớm từ thiên nhiên.

Theo nghiên cứu do nhà núi lửa học Nicole Guinn (Đại học Houston) dẫn đầu, khi núi lửa hoạt động mạnh và magma dâng gần bề mặt, khí carbon dioxide (CO2) sẽ được giải phóng nhiều hơn. Điều này vô tình giúp cây cối quanh đó phát triển tốt hơn, với tán lá xanh rực rỡ hơn bình thường.

Ảnh minh họa.

Điều đặc biệt: Những thay đổi này có thể được vệ tinh phát hiện thông qua chỉ số NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), một chỉ số đo độ xanh tươi của thực vật. Nghĩa là, từ ngoài không gian, con người có thể theo dõi tín hiệu “lá cây xanh lên” để dự đoán nguy cơ phun trào mà không cần đặt thiết bị đo đạc ở những khu vực núi non hiểm trở.

Nghiên cứu tập trung vào núi Etna (Ý), một trong những núi lửa hoạt động mạnh nhất châu Âu. Dữ liệu vệ tinh được so sánh với cảm biến mặt đất cho thấy mối tương quan rõ rệt: mỗi lần CO₂ tăng, NDVI cũng tăng, dấu hiệu cho thấy magma đang di chuyển bên dưới.

Trong vòng hai năm, nhóm nghiên cứu ghi nhận 16 lần gia tăng đồng thời CO2 và NDVI, thậm chí cả ở những khu vực xa đứt gãy địa chất. Phát hiện này bổ sung cho nghiên cứu năm 2019 của nhà núi lửa học Robert Bogue (Đại học McGill), người từng chứng minh cây cối quanh hai núi lửa ở Costa Rica đổi màu lá khi CO2 gia tăng.

Hiện nay, Guinn và Bogue đang phối hợp với NASA và Viện Smithsonian trong dự án AVUELO – một sứ mệnh hợp tác nhằm phát triển các công cụ giám sát Trái Đất bằng vệ tinh, đặc biệt tại những vùng núi lửa ở Panama và Costa Rica.

“Ý tưởng là tìm một chỉ số gián tiếp để thay thế cho CO2, bởi vì các vụ rò rỉ nhỏ không đủ lớn để vệ tinh hiện tại phát hiện được,” Bogue giải thích.

Trước nay, các tín hiệu dự báo phun trào thường dựa vào địa chấn, biến dạng mặt đất hoặc khí thoát ra. Nay, màu xanh của lá cây có thể trở thành một chỉ báo bổ sung đầy hứa hẹn – dù không thể áp dụng ở mọi nơi.

Dự án AVUELO không chỉ dừng ở cảnh báo núi lửa. Nhóm nghiên cứu còn muốn hiểu cách cây cối phản ứng với lượng CO2 tăng, điều có thể xảy ra ngày càng nhiều trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

“Chúng tôi không chỉ quan tâm đến phản ứng của cây với CO2 từ núi lửa, mà còn muốn biết chúng có thể hấp thụ được bao nhiêu khí này, như một cách hình dung Trái Đất trong tương lai,” nhà khí hậu học Josh Fisher (Đại học Chapman) chia sẻ.

Nghiên cứu mới này được công bố trên tạp chí khoa học Remote Sensing of Environment.