Ahogy a vulkáni magma a felszínre tör a földkérgen át, szén-dioxidot és más gázokat bocsát ki. A szén-dioxidot felvevő fák zöldebbé és dúsabbá válnak, ez a változás pedig észlelhető a NASA műholdjai, például a Landsat 8 által készített felvételeken, ahogy az Airborne Validation Unified Experiment: Land to Ocean (AVUELO) projektben használt fedélzeti műszerek képein is.

A világ lakosságának tíz százaléka él vulkáni veszélyeknek kitett területeken, számukra kulcsfontosságú a rengések előrejelzése. Ez elsősorban a vulkanológusok feladata, de segítséget jelenthetnek további információként a fák zöldülésének jelei is.

A vulkánok sok szén-dioxidot bocsátanak ki, de amúgy is annyi szén-dioxid van a légkörben, hogy gyakran nehéz konkrétan megmérni a vulkáni eredetű mennyiségét. Ezért a kutatók kerestek valamit, amit ehelyett mérhetnek: ez lett a fák zöldülésének mértéke.

"Rengeteg műholdat használhatunk az ilyen elemzésekhez" – mondta a NASA összefoglalója szerint Nicole Guinn vulkanológus, a Houstoni Egyetem munkatársa. Összehasonlította a Landsat 8-cal, a NASA Terra műholdjával, az ESA (Európai Űrügynökség) Sentinel-2-vel és más Föld-megfigyelő műholdakkal gyűjtött képeket, hogy megfigyelje a szicíliai partokon található Etna vulkán körüli fákat. Guinn tanulmánya az első, amely szoros összefüggést mutatott ki a falevelek színe és a magma által generált szén-dioxid között.

Josh Fisher, a kaliforniai Orange-i Chapman Egyetem klímakutatója arról beszélt, hogy a pontosabb eredményekhez a NASA és a Smithsonian Intézet tudósai spektrométert telepítettek egy kutatósíkra, hogy elemezzék a növényvilág színeit Panamában és Costa Ricában.

A fákra mint a vulkáni szén-dioxid mennyiségének jelzésére szolgáló jelzőkre való támaszkodásnak azonban megvannak a maga korlátai. Sok vulkán környékén olyan az éghajlat, hogy egyszerűen nem nő elegendő fa a műholdas képekhez és a színészleléshez. Emellett egyes erdős környezetben a fák eltérően reagálnak a szén-dioxid szintjének változására. A tüzek, a változó időjárási viszonyok és a növénybetegségek pedig megnehezíthetik a vulkáni gázokra vonatkozó műholdas adatok értelmezését.

Volt már egyébként konkrét eredménye a vulkánok által kibocsátott szén-dioxid megfigyelésének: egy tudóscsapat korábban a fülöp-szigeteki Mayon vulkánnál szén-dioxid- és kén-dioxid-érzékelőkkel bővítette a megfigyelőhálózatot. 2017 decemberében ezt a rendszert használták a közelgő kitörés jeleinek észlelésére, és a vulkán körüli terület tömeges evakuálását szorgalmazták. Több mint 56 000 embert evakuáltak biztonságosan a 2018. január 23-i hatalmas kitörés előtt, amely így, a korai figyelmeztetések eredményeként nem követelt áldozatokat.