A világ népességének körülbelül 10 százaléka él vulkáni veszélynek kitett területeken, ahol egy esetleges kitörés komoly kockázatokkal – fojtogató hamuval, repülő szikladarabokkal, perzselő gázokkal, földcsuszamlással, sárlavinákkal és cunamikkal – járhat.

A vulkáni hamu és a gázok hatása gyakran pedig messze túlmutat a kitörés közvetlen környezetén. A nagyobb vulkáni események következményeit a távolabb élők is megszenvedhetik, beleértve a légi közlekedést, a mezőgazdaságot és a vulkánkitörések éghajlat-módosító hatásait is.

Mivel a természeti eseményeket nem lehet megakadályozni, létfontosságú, hogy a tudósok időben felismerjék a legkorábbi jeleket. Egy-egy kitörést szinte mindig megelőz valamilyen, akár napokig, hetekig, hónapokig vagy évekig tartó figyelmeztető aktivitás, amely a magma mozgását vagy nyomását tükrözi – ez különösen igaz azokra a vulkánokra, amelyek évszázadok óta szunnyadni látszanak.

Az enyhe aktivitás jelei közé tartoznak a szeizmikus hullámok, a földrengések (amelyeket többnyire csak szeizmográfokkal lehet érzékelni), a talajszint változásai (amelyek GPS-műszerekkel, földmérő berendezésekkel vagy műholdképekkel észlelhetők), a gázkibocsátás, a hőanomáliák, valamint bizonyos gravitációs, mágneses és geoelektromos változások.

Ezek a jelenségek viszonylag könnyen észlelhetőek, és fontos szerepet játszanak a vulkánmegfigyelésben – vagyis a kitörések előtti, alatti és utáni adatok gyűjtésében és elemzésében. Az így nyert információk pedig életeket menthetnek, hiszen az esetleges kitörések előrejelzését is lehetővé teszik. Tökéletes példa erre a 20. század második legnagyobb vulkánkitörése a Fülöp-szigeteki Pinatubo-hegyen 1991-ben, ahol több tízezer ember életét mentették meg a kitörést megelőző előrejelzések.

Kapcsolódó: Drónvideón az Etna látványos vulkánkitörése

Ugyanakkor minden vulkán más, és a folyamatok, amelyek meghatározzák, hogy bekövetkezik-e egyáltalán a kitörés, és ha igen, milyen erősséggel, nagyon összetettek. A vulkanikus aktivitás monitorozása még napjainkban is új, folyamatosan fejlődő tudományágnak számít a rendelkezésre álló ismeretek korlátai miatt. A NASA és a Smithsonian Intézet együttműködésének köszönhetően vulkanológusok, klímakutatók és botanikusok csapata nemrég pedig egy új, viszonylag könnyebben észlelhető, korai jelre bukkant.

A természet szén-dioxid-érzékelői  

A kutatás kimutatta, hogy a Föld felszíne alatt felemelkedő magma szén-dioxidot és kén-dioxidot juttat a légkörbe. Míg utóbbi nyomon követése viszonylag könnyebb, addig a szén-dioxid jelenlétét sokkal nehezebb mérni, lévén, hogy más gázokkal is keveredik a levegőben, ami megnehezíti a megkülönböztetését. Mégis, ez a korai szén-dioxid-kibocsátás lehet az egyik legtisztább első jele annak, hogy egy tűzhányó ébredezik.

Mint kiderült, a vulkánok közelében található trópusi növények képesek elnyelni a magmából feltörő szén-dioxidot, ami egészségesebbé és zöldebbé teszi a leveleiket

(vagyis, a CO2 úgy működik, mintha szerves trágya lenne) – és ami arra utalhat, hogy a vulkán aktív, és hamarosan kitörni készül. Az pedig már csak hab a tortán, hogy ezeket a változásokat az űrből is észlelni lehet.

A Mayon-vulkán a Fülöp-szigetek egyik fő turisztikai látványossága (Fotó: Getty Images)

Míg az erősebb vulkanikus aktivitások elegendő szén-dioxidot bocsátanak ki ahhoz, hogy az űrből is mérhető legyen, addig az enyhébb aktivitás kevesebb szén-dioxid-kibocsátással jár, ami nem feltétlenül fog látszódni a műholdfelvételeken. A szakértőknek gyakran emiatt kell terepmunkát végezniük a vulkánok közelében, ami amellett, hogy munkaigényes és költséges, kifejezetten életveszélyes is. A növények előrejelző-képessége részben pedig ebben is nagy segítséget jelent, hiszen a fákat műholdképeken keresztül is vizsgálni lehet.

A fáknak is megvannak a maguk korlátai

Sok olyan vulkanikus terület van a Földön, ahol az éghajlat nem teszi lehetővé, hogy elegendő fa nőjön, illetve bizonyos növényfajták más-más módon reagálhatnak a változó szén-dioxid-szintre. A műholdas adatok értelmezését pedig tovább bonyolítják az éghajlatváltozás következményei, az erdőtüzek, valamint a növényeket sújtó különböző betegségek.

A tudósok mégis nagy reményeket fűznek az egyébként részben nem is annyira új felfedezéshez. A Fülöp-szigeteki, turisták körében igen népszerű Mayon-vulkán szén-dioxid-aktivitását már 2017-ben is figyelték – ennek köszönhető, hogy észlelték a közelgő kitörés jeleit, és időben értesítették a tűzhányó körüli terület lakosságát. A NASA adatai szerint több mint 56 000 embert evakuáltak, mielőtt 2018. január 23-án kezdetét vette a kitörés –

hála a kora jelek észlelésének, nem volt halálos áldozata az eseménynek.  

A szén-dioxid fákra gyakorolt ​​hatása számos tényezőtől függ, a növényzet zöldülésének űrből történő megfigyelése viszont egy újabb eszközt adhat a tudósok kezébe, hogy érthetőbb képet kapjanak arról, mi történik egy vulkán belsejében, és mi számíthat még korai figyelmeztető jelnek – mindez pedig további emberéleteket menthet meg a jövőben.

Kapcsolódó: Izlandi vulkánok peremén – Ismerd meg Bali Enikő geológus történetét!

Kiemelt kép: Tungurahua-vulkán (Sebastián Crespo Photography/Getty Images)