Árboles vistos por satélite pueden alertar de erupciones volcánicas

Los satélites de la NASA que monitorean los cambios en la vegetación cerca de los volcanes podrían ayudar a emitir alertas de erupciones con mayor antelación.

A medida que el magma volcánico asciende por la corteza terrestre, libera dióxido de carbono y otros gases que suben a la superficie. Los árboles que absorben el dióxido de carbono se vuelven más verdes y frondosos.

Estos cambios son visibles en imágenes de satélites de la NASA como el Landsat 8, junto con instrumentos aerotransportados utilizados como parte del Experimento Unificado de Validación Aerotransportada: Tierra-Océano (AVUELO).

LAS PRIMERAS SEÑALES SON CRUCIALES

El 10% de la población mundial vive en zonas susceptibles a riesgos volcánicos. Las personas que viven o trabajan a pocos kilómetros de una erupción se enfrentan a peligros que incluyen rocas expulsadas, polvo y oleadas de gases tóxicos e inflamables. A mayor distancia, las personas y las propiedades son susceptibles a los deslizamientos de lodo, la caída de ceniza y los tsunamis que pueden producirse tras las explosiones volcánicas. No hay forma de prevenir las erupciones volcánicas, por lo que las primeras señales de actividad volcánica son cruciales para la seguridad pública.

Cuando el magma asciende bajo tierra antes de una erupción, libera gases, como dióxido de carbono y dióxido de azufre. Los compuestos de azufre son fácilmente detectables desde la órbita. Sin embargo, las emisiones volcánicas de dióxido de carbono que preceden a las de dióxido de azufre -y que constituyen uno de los primeros indicios de que un volcán ya no está inactivo- son difíciles de distinguir desde el espacio.

La detección remota del enverdecimiento de la vegetación por dióxido de carbono ofrece a los científicos una herramienta adicional -junto con las ondas sísmicas y los cambios en la altura del terreno- para obtener una idea clara de lo que ocurre bajo el volcán.

"Los volcanes emiten mucho dióxido de carbono", afirmó en un comunicado el vulcanólogo Robert Bogue, de la Universidad McGill de Montreal. Sin embargo, la cantidad de dióxido de carbono presente en la atmósfera suele ser tan alta que a menudo resulta difícil medir específicamente el dióxido de carbono volcánico. Si bien las grandes erupciones pueden expulsar suficiente dióxido de carbono como para ser medible desde el espacio con sensores como el Observatorio Orbital de Carbono 2 de la NASA, la detección de estas señales de alerta mucho más tenues ha sido difícil. "Un volcán que emita las modestas cantidades de dióxido de carbono que podrían presagiar una erupción no aparecerá en las imágenes satelitales", añadió.

Por ello, los científicos deben desplazarse a los volcanes para medir el dióxido de carbono directamente. Sin embargo, muchos de los aproximadamente 1.350 volcanes potencialmente activos en todo el mundo se encuentran en lugares remotos o en terrenos montañosos complejos. Esto hace que el monitoreo del dióxido de carbono en estos sitios sea laborioso, costoso y, en ocasiones, peligroso.

Vulcanólogos como Bogue han unido fuerzas con botánicos y climatólogos para observar los árboles y monitorear la actividad volcánica. "La idea es encontrar algo que podamos medir en lugar del dióxido de carbono directamente", explicó Bogue, "para obtener una aproximación que nos permita detectar cambios en las emisiones volcánicas".

CORRELACIÓN ENTRE COLOR DE HOJAS Y CO2 GENERADO POR EL MAGMA

"Existen numerosos satélites que podemos utilizar para realizar este tipo de análisis", afirmó la vulcanóloga Nicole Guinn, de la Universidad de Houston. Guinn ha comparado imágenes obtenidas con Landsat 8, el satélite Terra de la NASA, el Sentinel-2 de la ESA y otros satélites de observación terrestre para monitorear los árboles alrededor del volcán Etna, en la costa de Sicilia. El estudio de Guinn es el primero en demostrar una fuerte correlación entre el color de las hojas de los árboles y el dióxido de carbono generado por el magma.

Confirmar la precisión sobre el terreno que valide las imágenes satelitales es un reto que el climatólogo Josh Fisher, de la Universidad de Chapman, está abordando con estudios de árboles alrededor de volcanes. Durante la misión de marzo de 2025 del Experimento Unificado de Validación Aérea: Tierra-Océano, con la NASA y el Instituto Smithsonian, científicos desplegaron un espectrómetro en un avión de investigación para analizar los colores de la vegetación en Panamá y Costa Rica.

Fisher dirigió a un grupo de investigadores que recolectaron muestras de hojas de árboles cerca del volcán activo Rincón de la Vieja en Costa Rica, a la vez que medían los niveles de dióxido de carbono. "Nuestra investigación es una intersección interdisciplinaria bidireccional entre la ecología y la vulcanología", afirmó Fisher.

"Nos interesa no solo la respuesta de los árboles al dióxido de carbono volcánico como alerta temprana de una erupción, sino también su capacidad de absorción, como una ventana al futuro de la Tierra cuando todos los árboles estén expuestos a altos niveles de dióxido de carbono".

Considerar los árboles como indicadores indirectos del dióxido de carbono volcánico tiene sus limitaciones. Muchos volcanes presentan climas que no admiten suficientes árboles para que los satélites puedan obtener imágenes.