Vulkanüberwachung aus dem All: Bäume als Frühwarnsystem

LONDON (IT BOLTWISE) – Die Überwachung von Vulkanen könnte durch eine neue Methode, die die Gesundheit der Bäume rund um Vulkane analysiert, revolutioniert werden. Diese Methode nutzt Satellitenbilder, um subtile Farbveränderungen in der Vegetation zu erkennen, die auf bevorstehende Eruptionen hinweisen könnten.

Die Überwachung von Vulkanen hat einen neuen Meilenstein erreicht, indem Wissenschaftler nun in der Lage sind, die Gesundheit der Bäume rund um Vulkane aus dem All zu analysieren. Diese Methode könnte die Art und Weise, wie wir Vulkanausbrüche vorhersagen, grundlegend verändern. Bisher konnten subtile Farbveränderungen in der Vegetation nur vom Boden aus beobachtet werden, doch eine Zusammenarbeit zwischen der NASA und der Smithsonian Institution ermöglicht nun die Überwachung dieser Veränderungen aus dem Weltraum.

Die neuen Erkenntnisse könnten entscheidend dazu beitragen, Gemeinschaften vor den verheerenden Auswirkungen von Vulkanausbrüchen zu schützen. Dazu gehören nicht nur Lavaströme und Aschewolken, sondern auch gefährliche Schlammlawinen und giftige Gaswolken. Florian Schwandner, ein führender Vulkanologe bei der NASA, betont, dass bestehende Frühwarnsysteme durch diese Methode verbessert und vor allem früher eingesetzt werden könnten.

Traditionell stützen sich Wissenschaftler auf Indikatoren wie seismische Aktivitäten, Veränderungen der Bodenhöhe und Schwefeldioxidemissionen, um bevorstehende Eruptionen zu erkennen. Diese sind zwar aus dem All sichtbar, jedoch sind sie oft nicht die ersten Anzeichen eines Ausbruchs. Kohlenstoffdioxid (CO2) hingegen, das ebenfalls mit Magma in Verbindung steht, ist schwerer zu erfassen, da es in der Atmosphäre weit verbreitet ist.

Die neue Methode nutzt die Tatsache, dass CO2, das von Vulkanen freigesetzt wird, die Gesundheit der umliegenden Bäume verbessert, was zu einer intensiveren Grünfärbung der Blätter führt. Diese Farbveränderungen können nun durch Satellitenbilder erfasst werden, was den Wissenschaftlern ermöglicht, die CO2-Konzentrationen indirekt zu messen, ohne sich in gefährliche Gebiete begeben zu müssen.

Eine Studie, die 2024 im Journal Remote Sensing of Environment veröffentlicht wurde, zeigte eine starke Korrelation zwischen CO2-Emissionen und der Vegetation um den Ätna in Italien. Die Forscher nutzten Bilder von Landsat 8 und anderen Erdbeobachtungssatelliten, um 16 klare Spitzen in der CO2-Konzentration und der Grünfärbung der Vegetation zu identifizieren, die mit Magmabewegungen im Vulkan zusammenfielen.

Allerdings ist diese Methode nicht in allen vulkanischen Umgebungen anwendbar. Viele Vulkane haben keine oder nur wenige Bäume, die mit Satelliten erfasst werden können. Zudem können Bäume, die durch Brände, Krankheiten oder ungewöhnliche Wetterbedingungen beeinträchtigt sind, unerwartet auf CO2-Änderungen reagieren. Dennoch sehen Experten wie Schwandner in dieser Methode ein großes Potenzial, die Vulkanüberwachung zu verbessern.

Um die Methode weiter zu validieren, haben Forscher von NASA und Smithsonian Institution das Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean (AVUELO) gestartet. Dieses Projekt vergleicht Satellitenbilder von Bäumen um Vulkane mit Bodenbeobachtungen, um sicherzustellen, dass die Daten übereinstimmen und die Instrumente im All kalibriert werden können.

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