Článek
Ahoj milí čtenáři, obdivovatelé nespoutané síly přírody a všichni, kdo se zajímáte o nejnovější vědecké objevy!
Sopky – majestátní, dechberoucí a zároveň nebezpečné útvary naší planety, které nás nepřestávají fascinovat svou surovou energií. Předpovídání jejich erupcí je jedním z klíčových úkolů vulkanologů po celém světě, protože včasné varování může zachránit tisíce životů a předejít obrovským materiálním škodám. Vědci neustále hledají nové a spolehlivější metody, jak rozpoznat signály blížící se katastrofy. A co kdyby jedním z takových signálů, viditelným dokonce z vesmíru, byla změna barvy vegetace v okolí vulkánu? Přesně k tomuto překvapivému zjištění dospěl tým výzkumníků z prestižní Laboratoře tryskového pohonu NASA (JPL). Jejich studie naznačuje, že stromy a další rostliny v okolí některých aktivních sopek mohou v měsících či letech předcházejících erupci výrazně zezelenat, což by mohlo sloužit jako nový, doplňkový varovný indikátor. Hlavními autory této studie jsou Társilo Girona, vědec zabývající se dálkovým průzkumem Země v JPL, a geofyzik Paul Lundgren, rovněž z JPL.
Sopky a jejich okolí: Křehká rovnováha života a zkázy
Vulkanická prostředí jsou často paradoxní. Na jedné straně mohou být díky úrodné vulkanické půdě velmi bohatá na život, na straně druhé představují neustálou hrozbu v podobě erupcí, lávových proudů, pyroklastických toků či sopečného popela. Současné metody monitorování sopečné aktivity zahrnují především sledování seizmicity (zemětřesení), deformací zemského povrchu a analýzu unikajících plynů. Každá z těchto metod poskytuje cenné informace, ale vulkanologové se shodují, že čím více nezávislých indikátorů mají k dispozici, tím přesnější a spolehlivější může být jejich předpověď. Proto je každý nový potenciální signál vítaným příspěvkem do této komplexní skládačky.
Satelitní oko odhaluje tajemství: Jak vědci z JPL „čtou“ v odstínech zelené
Výzkumníci z JPL se ve své studii, jejíž výsledky byly publikovány v odborném časopise (konkrétní název časopisu zde neuvádíme, abychom dodrželi vaše instrukce), zaměřili na analýzu historických satelitních dat. Využili snímky z družic NASA Landsat a dalších satelitních systémů, jako jsou Sentinel-2 a ASTER, přičemž některá data sahala až do roku 1984. Klíčovým nástrojem pro jejich analýzu byl takzvaný Normalizovaný diferenční vegetační index (NDVI). Tento index, vypočítávaný z rozdílu mezi odraženým blízkým infračerveným a červeným světlem, je spolehlivým ukazatelem množství a zdravotního stavu vegetace – jednoduše řečeno, čím vyšší je hodnota NDVI, tím je vegetace hustší a zelenější.
Tým vědců zkoumal několik sopek po celém světě, které v posledních dvaceti letech prošly erupcí. Mezi nimi byly například Etna v Itálii, Villarrica v Chile nebo Kilauea na Havaji. Cílem bylo zjistit, zda existuje nějaká souvislost mezi změnami v NDVI a blížící se erupcí.
Fenomén "vulkanického ozelenění": Co se děje pod povrchem a na něm?
Výsledky analýzy byly pozoruhodné. U některých zkoumaných sopek si vědci všimli zřetelného trendu: v měsících nebo dokonce několika letech před erupcí došlo k výraznému „ozelenění“ vegetace v okruhu několika kilometrů (až 6 kilometrů, tedy asi 4 míle) od sopečných průduchů. Rostliny v těchto oblastech vykazovaly vyšší hodnoty NDVI, což naznačuje jejich lepší zdravotní stav a vyšší obsah chlorofylu.
Jak je to možné? Vysvětlení tohoto jevu spočívá v procesech probíhajících hluboko pod povrchem sopky:
- Teplo a plyny stoupají k povrchu: Jak se magma (roztavená hornina) v magmatickém krbu pod sopkou začne pohybovat směrem k povrchu, dochází ke zvyšování teploty zemské kůry v okolí sopky. Zároveň se z magmatu uvolňuje větší množství plynů, včetně oxidu uhličitého (CO2) a dalších sloučenin, které mohou obsahovat živiny. Tyto plyny pak unikají na povrch skrze sopečné průduchy a pukliny v zemi.
- Dočasný "hnojivý" efekt na vegetaci:
Vědci se domnívají, že tento zvýšený přísun tepla a některých plynů může působit na okolní vegetaci jako svého druhu hnojivo. Ačkoliv počáteční "šok" z vyšších koncentrací CO2 může rostliny krátkodobě stresovat, v delším časovém horizontu (měsíce až roky) může mírné zvýšení teploty půdy a přísun určitých plynů (které mohou fungovat jako živiny) vést k podpoře růstu a zvýšené produkci chlorofylu. Rostliny tak vypadají zdravěji a jsou viditelně zelenější. - Obrat k horšímu s blížící se erupcí:Tento pozitivní efekt na vegetaci však není trvalý. Jak se erupce bezprostředně přiblíží nebo přímo začne, podmínky se dramaticky zhorší. Koncentrace toxických plynů může prudce stoupnout, na vegetaci dopadá sopečný popel, případně ji zasáhnou lávové proudy nebo pyroklastické vlny. V této fázi dochází k rychlému odumírání vegetace a "ozelenění" se mění v pravý opak.
Nový dílek do skládačky předpovědí erupcí?
Pozorovaný fenomén „vulkanického ozelenění“ by tak mohl představovat nový, dosud přehlížený signál blížící se sopečné aktivity. Pokud by se tato metoda ukázala jako spolehlivá a dostatečně univerzální, mohla by doplnit stávající monitorovací techniky a přispět k přesnějšímu a včasnějšímu varování. Satelitní data NDVI jsou navíc relativně snadno dostupná a umožňují sledovat rozsáhlé oblasti, včetně odlehlých a těžko přístupných sopek.
Omezení a budoucí výzkum: Ne každá sopka „zelená“ stejně a signál může být slabý
Je však důležité zdůraznit, že tento objev je teprve na začátku a metoda má svá omezení:
- Není to univerzální pravidlo: Vědci zjistili, že efekt "ozelenění" se neprojevil u všech zkoumaných sopek. Například u sopky Ontake v Japonsku nebyly před její erupcí v roce 2014 pozorovány žádné zřetelné změny v zelenosti vegetace. Důvodem mohl být specifický typ vegetace v okolí sopky nebo příliš krátké období neklidu před erupcí.
- Mnoho ovlivňujících faktorů: To, zda a jak výrazně k "ozelenění" dojde, pravděpodobně závisí na mnoha faktorech. Patří mezi ně typ sopky a složení plynů, které uvolňuje, druh vegetace rostoucí v jejím okolí, klimatické podmínky dané oblasti a další environmentální vlivy.
- Signál může být subtilní: Změny v zelenosti vegetace mohou být velmi jemné a snadno se mohou ztratit v přirozených sezónních výkyvech nebo být ovlivněny jinými faktory, jako jsou srážky nebo napadení škůdci. Vyžaduje to proto velmi pečlivou analýzu dlouhodobých časových řad satelitních dat a sofistikované metody pro odfiltrování rušivých vlivů.
- Potřeba dalšího výzkumu: Autoři studie zdůrazňují, že je zapotřebí dalšího výzkumu, aby se lépe porozumělo tomu, u kterých typů sopek a za jakých podmínek se tento jev nejčastěji vyskytuje. Teprve poté bude možné zvážit jeho zařazení mezi standardní nástroje pro prognózování erupcí.
Závěrem: Fascinující propojení geologie a biologie s výhledem do vesmíru
Objev vědců z NASA JPL, vedených Társilem Gironou a Paulem Lundgrenem, je fascinující ukázkou toho, jak komplexně jsou propojeny různé systémy na naší planetě – v tomto případě geologická aktivita sopek a reakce živé přírody. Ukazuje se, že i zdánlivě nesouvisející změny v krajině, jako je zintenzivnění zelené barvy lesů, mohou nést skryté informace o procesech probíhajících hluboko pod našima nohama.
Ačkoliv metoda sledování „vulkanického ozelenění“ zatím není připravena stát se samostatným a stoprocentně spolehlivým nástrojem pro předpovídání erupcí, představuje velmi slibný směr výzkumu. Každý nový poznatek, každý další dílek do skládačky nám pomáhá lépe porozumět dynamické a neustále se měnící povaze Země a potenciálně i chránit lidské životy před jejími někdy ničivými projevy. Je to také připomínka toho, jak cenná jsou data z dálkového průzkumu Země a jaké nečekané souvislosti nám mohou odhalit.
Co si o tomto objevu myslíte vy? Věříte, že rostliny mohou být takto citlivými indikátory blížící se sopečné erupce? Podělte se o své názory v komentářích!
