هشدار در دل برگ‌ها؛ درختان چگونه از فوران آتشفشان خبر می‌دهند؟

زومیت/ پژوهشگران می‌گویند تغییر رنگ برگ‌ درختان در واکنش به افزایش دی‌اکسید کربن، می‌تواند به‌عنوان هشداری طبیعی از نزدیک بودن فوران آتشفشان‌ها عمل کند.
 
دانش پیش‌بینی فوران آتشفشان‌ها نقش مهمی در نجات جان انسان‌ها دارد و می‌تواند از تلفات گسترده جلوگیری کند. پژوهشگران دریافته‌اند که تغییر رنگ برگ‌های درختان در اطراف آتشفشان‌ها می‌تواند به‌عنوان نشانه‌ی هشداردهنده‌ای از نزدیک بودن فوران عمل کند.

با فعال‌تر شدن آتشفشان و نزدیک‌تر شدن به زمان فوران، ماگما به سطح زمین نزدیک می‌شود و مقدار بیشتری دی‌اکسید کربن آزاد می‌شود. این افزایش دی‌اکسید کربن برگ‌ درختان را سبزتر می‌کند.

تغییراتی همچون تغییر در شاخص تفاوت استانداردشده پوشش گیاهی (NDVI) توسط ماهواره‌های فضایی قابل مشاهده هستند. ما می‌توانیم این روش را به‌عنوان سامانه هشدار اولیه برای فوران‌های آتشفشانی درنظر بگیریم که به حضور میدانی یا حسگرهای زمینی نیازی ندارد و در مناطق دورافتاده و صعب‌العبور نیز قابل استفاده خواهد بود.

---

بازار

---

دکتر نیکول گوئین، دانشمند آتشفشان‌شناس از دانشگاه هیوستون می‌گوید به تعداد زیادی ماهواره دسترسی داریم که می‌توانند برای انجام این نوع تحلیل‌ها مورد استفاده قرار گیرند. دکتر گوئین نویسنده اصلی مطالعه‌ای جدیدی بود که سطح دی‌اکسید کربن را در اطراف کوه اِتنا در ایتالیا مورد بررسی قرار داد. در این مطالعه، داده‌های حسگرهای زمینی اطراف آتشفشان با تصاویر ماهواره‌ای مقایسه و رابطه‌ی قوی بین افزایش دی‌اکسید کربن و سبزتر شدن درختان پیدا شد.

پژوهشگران طی دو سال،  ۱۶ افزایش واضح در میزان دی‌اکسید کربن و شاخص NDVI ثبت کردند که با حرکت ماگما در زیر سطح زمین همزمان بود. این الگوها حتی در فاصله‌ای دورتر از گسل‌های کوه نیز مشاهده شدند.
 
مطالعه جدید به پژوهشی منتشرشده در سال ۲۰۱۹ استناد می‌کند که توسط رابرت بوگ، دانشمند آتشفشان‌شناس دانشگاه مک‌گیل انجام شده بود. مطالعه وی نشان داد که دی‌اکسید کربن منتشرشده از دو آتشفشان فعال در کاستاریکا، روی رنگ برگ‌های درختان گرمسیری منطقه تاثیر دارد.

در‌حال‌حاضر، دکتر گوئین و رابرت بوگ همراه با گروهی از پژوهشگران در پروژه‌ای به رهبری ناسا و موسسه اسمیتسونین فعالیت می‌کنند که به بررسی تغییرات رنگ پوشش گیاهی اطراف آتشفشان‌ها در پاناما و کاستاریکا می‌پردازد. این پروژه بخشی از ماموریت مشترک آزمایش یکپارچه اعتبارسنجی هوابرد: از خشکی تا اقیانوس (AVUELO) است که قصد دارد روش‌های نوین را برای ارزیابی سلامت زمین ازطریق ماهواره‌ها توسعه دهد. ابزار فعلی، مانند رصدخانه مدارگرد کربن ۲ ناسا، تنها توانایی شناسایی فوران‌های بزرگ را دارند.

بوگ با اشاره به اینکه آتشفشانی که مقدار نسبتا کمی دی‌اکسید کربن منتشر می‌کند (که ممکن است نشانه‌ای از فوران قریب‌الوقوع باشد) در تصاویر ماهواره‌ای قابل مشاهده نخواهد بود، می‌گوید: «هدف اصلی این است که به جای اندازه‌گیری مستقیم دی‌اکسید کربن، شاخصی پیدا کنیم که بتواند به‌عنوان جایگزین و نشانه‌ای برای شناسایی تغییرات در انتشار گازهای آتشفشانی مورد استفاده قرار گیرد».

از نشانه‌های مختلفی ازجمله لرزش‌های ناشی از امواج زلزله و تغییر ارتفاع سطح زمین می‌توان برای پیش‌بینی فوران آتشفشان استفاده کرد. اکنون با سبزتر شدن برگ درختان براثر انتشار گاز دی‌اکسید کربن، نشانه جدیدی نیز برای اندازه‌گیری در اختیار داریم، هرچند ممکن است این روش در تمام مناطق کاربردی نباشد.

پژوهشگران پروژه AVUELO همچنین به بررسی تاثیرات گسترده‌تر افزایش دی‌اکسید کربن بر درختان می‌پردازند. با گرم‌تر شدن کره زمین درنتیجه‌ی انتشار دی‌اکسید کربن براثر فعالیت‌های انسانی، ممکن است بیش از پیش برای کنترل این گازهای گلخانه‌ای به پوشش گیاهی وابسته شویم.

جاش فیشر، دانشمند اقلیم‌شناس از دانشگاه چپمن در کالیفرنیا می‌گوید: «علاوه بر بررسی واکنش درختان به دی‌اکسید کربن ناشی از فعالیت‌های آتشفشانی به‌عنوان هشدار اولیه فوران، به دنبال آن هستیم که بفهمیم درختان تا چه حد قادر به جذب این گاز هستند. این مسئله چشم‌اندازی از آینده‌ای ارائه می‌دهد که در آن تمامی درختان کره زمین درمعرض سطوح بالای دی‌اکسید کربن قرار خواهند گرفت».

پژوهش مربوط به کوه اتنا در مجله‌ی Remote Sensing of Environment منتشر شده است.

به پیج اینستاگرامی «آخرین خبر» بپیوندید
instagram.com/akharinkhabar