Tại sao quan sát cây cối gần núi lửa là phương án ảnh báo sớm nguy hiểm tuyệt vời

Các nhà khoa học phát hiện ra rằng cây cối gần núi lửa thường thay đổi màu sắc khi núi lửa bắt đầu hoạt động mạnh hơn. Mới đây, nhóm nghiên cứu đến từ NASA và Viện Smithsonian (Hoa Kỳ) đã cùng hợp tác thực hiện một công trình nghiên cứu theo dõi những thay đổi này từ không gian.

Kết quả cho thấy trước khi núi lửa phun trào, magma dâng lên từ lòng đất giải phóng các khí như carbon dioxide (CO₂) và sulfur dioxide (SO₂). Cây cối hấp thụ CO₂, khiến lá trở nên xanh hơn và dày hơn. Các nhà khoa học đã sử dụng hình ảnh vệ tinh từ Landsat 8 của NASA cùng dữ liệu từ thiết bị bay trong dự án Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean (AVUELO) để phát hiện hiện tượng này.

“Hệ thống cảnh báo sớm núi lửa phun trào hoàn toàn tự nhiên này có độ tin cậy rất cao,” Florian Schwandner, trưởng bộ phận Khoa học Trái đất tại Trung tâm Nghiên cứu Ames của NASA, cho biết. “Mục tiêu ở đây là cải thiện khả năng quan sát và đưa ra cảnh báo sớm hơn.”

Núi lửa phun trào nguy hiểm và khó dự đoán. Khoảng 10% dân số thế giới sống trong khu vực có thể bị ảnh hưởng. Người dân gần núi lửa đối mặt với các rủi ro như đá bay, mây tro và khí độc. Ngay cả những người ở xa cũng có thể gặp lũ bùn hoặc sóng thần do phun trào. Vì không thể ngăn chặn phun trào, việc dự báo sớm là vô cùng quan trọng.

Theo dõi hoạt động núi lửa từ không gian không dễ dàng. Các nhà khoa học có thể phát hiện SO₂ do khí này dễ đo lường hơn, nhưng CO₂ từ núi lửa – dấu hiệu sớm nhất của magma dâng lên – lại khó đo đạc. “Một núi lửa phát thải lượng CO₂ nhỏ báo hiệu phun trào sẽ không hiển thị rõ trên ảnh vệ tinh,” Robert Bogue, nhà núi lửa học tại Đại học McGill, giải thích.

Thông thường, các nhà nghiên cứu phải đến tận núi lửa để đo trực tiếp CO₂. Tuy nhiên, với hơn 1.300 núi lửa tiềm ẩn nguy cơ hoạt động trên toàn cầu – nhiều núi nằm ở vùng xa xôi, hẻo lánh – việc theo dõi phản ứng của cây cối trở thành giải pháp đơn giản hơn trong khi vẫn đảm bảo độ chính xác.

Nicole Guinn, nhà núi lửa học tại Đại học Houston, đã sử dụng ảnh vệ tinh từ Landsat 8, vệ tinh Terra của NASA và Sentinel-2 của ESA để nghiên cứu cây cối gần núi lửa Etna ở Sicily. Nghiên cứu của cô chỉ ra mối liên hệ rõ ràng giữa màu sắc lá cây và CO₂ từ núi lửa.

Để xác nhận độ chính xác của ảnh vệ tinh, nhà khoa học khí hậu Josh Fisher đã dẫn đầu một nghiên cứu thực địa khác vào tháng 3/2025. Nhóm của ông đo CO₂ và thu thập mẫu lá cây gần núi lửa Rincón de la Vieja ở Costa Rica. “Nghiên cứu này là sự kết hợp liên ngành giữa sinh thái học và núi lửa học,” Fisher chia sẻ.

Tất nhiên phương pháp dùng cây làm chỉ báo núi lửa phun trào có mặt hạn chế. Một số khu vực núi lửa không có nhiều cây cối xung quanh, trong khi yếu tố môi trường như thời tiết hoặc bệnh thực vật có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây. Tuy nhiên, thành công trước đây cho thấy tiềm năng của hướng tiếp cận này.