NASA และสถาบันสมิธโซเนียนร่วมศึกษา “สีใบไม้” เพื่อเฝ้าระวังภูเขาไฟจากอวกาศ แม้ยังมีข้อจำกัดเรื่องพืชพรรณและปัจจัยแวดล้อม

นักวิทยาศาสตร์จาก NASA และสถาบันสมิธโซเนียนกำลังศึกษาวิธีใหม่ในการคาดการณ์การปะทุของภูเขาไฟ โดยใช้ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมเพื่อสังเกต “การเปลี่ยนแปลงของสีใบไม้” รอบภูเขาไฟซึ่งอาจเป็นสัญญาณเตือนล่วงหน้า สีเขียวที่สดขึ้นของใบไม้บ่งชี้ว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) จากแมกมาที่เคลื่อนตัวใกล้ผิวดินกำลังเพิ่มขึ้น ซึ่งมีผลกระตุ้นการสังเคราะห์แสงของพืช ขณะที่ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO₂) ซึ่งเป็นอีกหนึ่งก๊าซจากภูเขาไฟ อาจส่งผลย้อนแย้ง คือทำให้ใบไม้เปลี่ยนสีคล้ำหรือเหี่ยวเฉาจากความเป็นกรดและการรบกวนทางสรีรวิทยาของพืช

แม้การติดตามก๊าซโดยตรงจะมีประสิทธิภาพ แต่การวัดจากวงโคจรยังคงท้าทาย เพราะก๊าซ CO₂ ในชั้นบรรยากาศมีปริมาณมากอยู่แล้ว ทำให้ยากต่อการแยกแยะสัญญาณจากภูเขาไฟโดยเฉพาะการปะทุขนาดเล็ก โครงการใหม่จึงมุ่งประยุกต์ข้อมูลจากภาพถ่ายสีและสเปกตรัมของใบไม้ ควบคู่กับการตรวจวัดก๊าซในพื้นที่ เช่นที่ภูเขาไฟรินกอนเดลาบีเอยา ในคอสตาริกา เพื่อสร้างแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงที่เชื่อมโยงระหว่างพฤกษศาสตร์ ภูมิสารสนเทศ และธรณีวิทยา

อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ยังมีข้อจำกัด โดยเฉพาะภูเขาไฟที่ตั้งอยู่ในพื้นที่ไร้พืชพรรณ หรือในสภาพแวดล้อมที่ต้นไม้ตอบสนองต่อก๊าซแตกต่างกัน เช่น พื้นที่แห้งแล้ง หรือภูมิประเทศสูงชัน อีกทั้งไฟป่า โรคพืช และสภาพอากาศแปรปรวนก็อาจทำให้ข้อมูลจากดาวเทียมถูกตีความคลาดเคลื่อน จึงจำเป็นต้องใช้ควบคู่กับการวัดข้อมูลภาคพื้นดิน

แม้จะยังอยู่ในช่วงวิจัย แต่แนวคิดนี้เคยแสดงศักยภาพจริงมาแล้ว เช่นในปี 2017 รัฐบาลฟิลิปปินส์ใช้ข้อมูลก๊าซ CO₂ เพื่อคาดการณ์การปะทุของภูเขาไฟ และสามารถอพยพประชาชนกว่า 56,000 คนได้ทันก่อนเกิดเหตุการณ์โดยไม่มีผู้เสียชีวิต นอกจากนี้ การศึกษาใบไม้ในพื้นที่ที่มีคาร์บอนไดออกไซด์สูง ยังอาจช่วยคาดการณ์ผลกระทบต่อพืชในโลกอนาคตที่อาจเผชิญสภาพบรรยากาศที่เต็มไปด้วย CO₂ เช่นกัน

อ้างอิง

https://www.nasa.gov/earth/natural-disasters/volcanoes/nasa-satellites-provide-early-volcano-warnings/