Ученые сделали удивительное открытие во время своей миссии по поиску более точных индикаторов надвигающихся извержений вулканов: похоже, годичные кольца деревьев могут предсказывать извержения, сообщают Швейцарский федеральный институт лесных, снежных и ландшафтных исследований WSL и ETH. Цюрих.
Николя Улье, геофизик из ETH Zurich, впервые узнал об этой потенциальной системе раннего предупреждения в 2001 году. Глядя на спутниковый снимок, он заметил трехкилометровую зеленую линию на северо-восточном склоне горы Этна. Линия отражает Нормализованный индекс различия растительности (NDVI): чем выше значение, тем больше растительности растет в этом районе. Но что сделало это открытие действительно удивительным, так это тот факт, что вулкан извергся именно на этой линии всего через год..
Вулканологи и дендрохронологи объединяются
Дендрохронологи согласны с тем, что значения NDVI связаны с ростом деревьев и, таким образом, отражаются на ширине годичных колец. Имея это в виду, географ Руди Зайлер, аспирант WSL, и дендролог Паоло Керубини, руководитель отдела дендрохронологии WSL, четыре года назад объединились с Николя Улье, чтобы начать междисциплинарный исследовательский проект, финансируемый Швейцарским национальным научным фондом.. Их необычная идея, а именно то, что годичные кольца деревьев дают информацию о вулканических процессах, предшествующих извержениям, теперь опубликована в журнале Scientific Reports.
Кольца, образующиеся в стволах деревьев в периоды их роста, являются ценными хранилищами информации об окружающей среде: ширина колец отражает условия роста дерева, которые представляют собой комбинацию температуры, осадков и питательных веществ в течение данного вегетационного периода.«На ширину кольца также может влиять вулканическая активность на Этне и в других вулканических регионах», - полагает Зайлер.
Короткая предэруптивная фаза?
Под руководством Керубини исследователи провели свои первоначальные полевые исследования рядом с потоками лавы, которые стекали по западному склону горы Этна в январе 1974 года. Это было место, где итальянские исследователи также обнаружили аномалию на спутниковых снимках в 1973 году, до извержение.
Зайлер взял более пятидесяти образцов деревьев с целью выявления любых сигналов, предшествующих извержению, в годичных кольцах деревьев. Однако исследователи обнаружили, что годичные кольца деревьев летом 1973 года не были ни исключительно широкими, ни исключительно узкими.
«Если вулканическая активность действительно влияет на годичные кольца деревьев, то предэруптивная фаза извержения 1974 года могла начаться только тогда, когда деревья уже прекратили свой сезонный рост», - заключает Зайлер. При этом рассчитанная продолжительность предэруптивной фазы, которая в данном случае составила бы всего несколько месяцев, фактически согласуется с результатами более ранних геохимических и геофизических исследований.
Ограниченный рост после извержения
Хотя до извержения 1974 года в росте деревьев не было никаких изменений, в статье исследователей в Scientific Reports отмечается, что за два лета после извержения деревья выросли меньше, чем в другие годы. «Я вижу в этом наблюдении большой потенциал: мы можем использовать годичные кольца деревьев для надежной датировки незначительных фланговых извержений», - говорит вулканолог Улье. Это важно, потому что поведение вулкана в прошлом может предоставить информацию о его будущей активности и, таким образом, способствовать улучшению мер по защите населения.
Благодаря мониторингу в режиме реального времени с помощью GPS, сейсмометров и устройств контроля газа извержения последних двадцати лет хорошо задокументированы. Напротив, извержения вулканов, произошедшие за 2000 лет до этого, не могут быть надежно датированы, в то время как даты еще более древних вулканических событий могут быть определены относительно точно с использованием метода С14. Улье настроен оптимистично: «Данные годичных колец могут помочь восполнить пробел в информации за период от 20 до 2000 лет назад». В любом случае исследователи хотят продолжить свои исследования того, могут ли кольца деревьев быть полезными в предсказании извержений вулканов.