NASA theo dõi cây xanh để dự báo núi lửa phun trào

Trên khắp thế giới, nơi có những ngọn núi lửa âm ỉ hoạt động, cây xanh có thể là chỉ báo sớm đầy bất ngờ cho các nhà khoa học. Trước khi núi lửa phun trào, magma từ dưới lòng đất bắt đầu dâng lên và giải phóng các loại khí như carbon dioxide (CO₂) và sulfur dioxide (SO₂). Trong khi SO₂ dễ được phát hiện hơn qua vệ tinh, thì CO₂ – dấu hiệu sớm và quan trọng nhất của hoạt động magma – lại rất khó đo lường từ xa. Tuy nhiên, thực vật lại có phản ứng rõ rệt với loại khí này. Khi hấp thụ nhiều CO₂, lá cây sẽ chuyển màu xanh đậm hơn, dày hơn. Nhận ra đặc điểm này, các nhà nghiên cứu của NASA và Smithsonian đã phối hợp sử dụng dữ liệu từ vệ tinh Landsat 8, Terra và Sentinel-2 để quan sát sự biến đổi của cây xanh gần các núi lửa trên thế giới.

Mục tiêu của họ không phải thay thế các hệ thống cảnh báo núi lửa hiện có, mà là cải thiện chúng, giúp đưa ra cảnh báo sớm hơn. Với hơn 1.300 núi lửa có khả năng hoạt động trên toàn cầu, nhiều trong số đó nằm ở những khu vực khó tiếp cận, việc đo đạc trực tiếp CO₂ là điều gần như bất khả thi. Việc theo dõi sự thay đổi ở cây xanh trở thành một phương pháp gián tiếp nhưng hiệu quả, giúp nhận diện sớm dấu hiệu bất ổn dưới lòng đất. Các nghiên cứu tại núi Etna ở Ý do tiến sĩ Nicole Guinn thực hiện đã cho thấy mối tương quan chặt chẽ giữa sự thay đổi màu lá cây và lượng CO₂ phát thải từ hoạt động magma. Trong khi đó, nhóm nghiên cứu do nhà khí hậu học Josh Fisher dẫn đầu đã thực hiện khảo sát thực địa tại núi lửa Rincon de la Vieja ở Costa Rica để đo đạc lượng CO₂ và thu thập mẫu lá, xác nhận độ chính xác của dữ liệu vệ tinh. Đây là một ví dụ điển hình cho cách tiếp cận liên ngành, kết hợp giữa sinh thái học và núi lửa học, nhằm tạo ra phương pháp dự báo an toàn hơn cho cộng đồng sống gần núi lửa.

Dù còn nhiều hạn chế – như việc không phải núi lửa nào cũng có rừng cây gần đó, hay ảnh hưởng của thời tiết và bệnh cây – nhưng phương pháp này vẫn cho thấy tiềm năng lớn. Trước đây, tại núi lửa Mayon ở Philippines, hệ thống cảm biến nâng cấp vào năm 2017 đã phát hiện các dấu hiệu cảnh báo, giúp sơ tán an toàn hơn 56.000 người trước đợt phun trào xảy ra vào tháng 1/2018. Theo ông Florian Schwandner từ Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA, không có một tín hiệu đơn lẻ nào từ núi lửa là "chìa khóa vạn năng", nhưng theo dõi cây xanh có thể là yếu tố then chốt để thay đổi cách chúng ta dự báo và ứng phó với thảm họa núi lửa trong tương lai.