Es hat sich gezeigt, dass Bäume zerstörerische Naturkatastrophen vorhersagen können

Vulkanausbrüche zählen zu den zerstörerischsten Naturphänomenen; sie können ganze Städte zerstören und Hunderten von Menschen das Leben kosten. Traditionelle Vorhersagemethoden wie seismische Überwachung und Bodenanalysen können Anzeichen einer drohenden Katastrophe erkennen, doch Wissenschaftler suchen nach neuen, genaueren und zeitgerechteren Möglichkeiten, Warnungen auszusprechen. Ein solcher innovativer Ansatz bestand darin, die Beziehung zwischen Vegetationszustand und vulkanischer Aktivität zu untersuchen, insbesondere die Möglichkeit, Veränderungen in der Farbe von Baumblättern als Signal für einen bevorstehenden Ausbruch zu nutzen.

Die Wissenschaft der Vorhersage von Vulkanausbrüchen sucht seit langem nach neuen Methoden zur Frühwarnung. Neuere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Veränderungen in der Atmosphärenchemie, insbesondere ein Anstieg der Kohlendioxidkonzentration, erhebliche Auswirkungen auf die Vegetation in der Nähe von Vulkanen haben können. Wenn Magma an die Oberfläche steigt, setzt es Gase frei, darunter CO₂, das in die Umwelt sickert. Dieses Gas trägt wiederum dazu bei, die Photosynthese der Bäume zu steigern, wodurch ihre Blätter eine kräftigere grüne Farbe erhalten.

Diese Veränderungen können mithilfe von Satellitensystemen aufgezeichnet werden, die den NDVI-Index verwenden, einen Indikator, der den Grüngrad der Vegetation widerspiegelt. Ein Anstieg des NDVI in bestimmten Gebieten kann auf eine erhöhte Magmaaktivität und einen bevorstehenden Ausbruch hinweisen.

Erste konkrete Umsetzungen dieser Ideen erfolgten im Rahmen von Forschungen am Vulkan Ätna in Italien. Im Rahmen des Projekts verglichen Wissenschaftler Daten zum Kohlendioxidgehalt, die von bodengestützten Sensoren gewonnen wurden, mit Satellitenbildern, die Veränderungen in der Vegetation aufzeichnen. Im Verlauf von zwei Jahren verzeichnete das Team 16 Fälle steigender Kohlendioxidwerte, die mit einer deutlichen Erhöhung des NDVI einhergingen, was darauf hindeutet, dass sich Magma unter der Erde bewegte.

Ähnliche Muster wurden in anderen Regionen wie Costa Rica und Panama festgestellt, wo aktive Vulkane Gase ausstoßen, die die umliegende Vegetation beeinträchtigen. Untersuchungen zeigen, dass Satellitensysteme ein wirksames Instrument zur Überwachung vulkanischer Aktivitäten sein könnten, ohne dass teure bodengestützte Sensoren in schwer zugänglichen Gebieten installiert werden müssen.

Trotz der vielversprechenden Ergebnisse räumen Wissenschaftler ein, dass nicht alle Vulkane genügend Kohlendioxid ausstoßen, um von Satelliten erfasst zu werden. Beispielsweise können Vulkane mit geringer Aktivität oder geringen Emissionen auf Bildern unsichtbar bleiben. Daher suchen Forscher nach alternativen Signalen wie etwa seismischer Aktivität oder Höhenänderungen des Bodens, um das Frühwarnsystem zu ergänzen.

Der Klimaforscher Josh Fisher betont, dass die Untersuchung der Reaktion von Bäumen auf vulkanisches Kohlendioxid nicht nur eine Möglichkeit zur Vorhersage von Vulkanausbrüchen sei, sondern auch einen wichtigen Aspekt zum Verständnis des globalen Klimawandels darstelle. Erhöhte Kohlendioxidwerte, die durch menschliche Aktivitäten verursacht werden, können ähnliche Auswirkungen auf die Vegetation haben und bieten Wissenschaftlern eine einzigartige Gelegenheit, zu beobachten, wie Ökosysteme auf atmosphärische Veränderungen reagieren.

„Die Nutzung natürlicher Indikatoren wie Baumblättern in Kombination mit Satellitentechnologie eröffnet neue Horizonte in der Vulkanologie und der Umweltüberwachung. Diese Methoden ermöglichen nicht nur rechtzeitige Warnungen vor möglichen Ausbrüchen, sondern auch ein besseres Verständnis der Wechselwirkung zwischen geologischen Prozessen und der Biosphäre“, erklären die Experten.

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