En una emocionante colaboración entre la NASA y el Instituto Smithsonian, un grupo de científicos cree haber encontrado una nueva y revolucionaria forma de predecir erupciones volcánicas: detectando cambios en la vegetación desde el espacio. La clave está en cómo los árboles responden al dióxido de carbono liberado por el magma ascendente.
La conexión verde: magma, CO2 y hojas
Los científicos saben que el cambio en las hojas de los árboles puede ser un indicador de un volcán volviéndose más activo. A medida que el magma volcánico sube a través de la corteza terrestre, libera dióxido de carbono (CO2) y otros gases. Los árboles que absorben este CO2 adicional se vuelven más verdes y frondosos.
Estos cambios, sutiles pero significativos, son visibles en imágenes de satélites de la NASA como el Landsat 8, así como en instrumentos aerotransportados que forman parte del Experimento Unificado de Validación desde el Aire: de la Tierra al Océano (AVUELO).
La importancia crucial de las alertas tempranas
El diez por ciento de la población mundial vive en zonas de riesgo volcánico. La expulsión de rocas y polvo, las oleadas de gases tóxicos, los deslizamientos de tierra, la lluvia de cenizas y los tsunamis son solo algunos de los peligros que enfrentan quienes viven cerca de estos gigantes dormidos. Dado que no hay forma de prevenir las erupciones, las señales tempranas de actividad volcánica son esenciales para la seguridad pública. Estados Unidos, un socio en la misión Landsat, es uno de los países con mayor actividad volcánica.
Si bien las emisiones de dióxido de azufre son detectables desde la órbita, las emisiones de dióxido de carbono, que suelen preceder a las de azufre y son una de las primeras señales de que un volcán está despertando, son difíciles de distinguir desde el espacio. Aquí es donde la observación de la vegetación podría marcar una diferencia.
Una nueva herramienta para vulcanólogos
La detección remota del reverdecimiento de la vegetación debido al dióxido de carbono ofrece una herramienta adicional (junto con las ondas sísmicas y los cambios en la altura del suelo) para que los científicos comprendan lo que ocurre bajo la superficie de un volcán.
«Existen sistemas de alerta temprana de volcanes», explica el vulcanólogo Florian Schwandner, jefe de la División de Ciencias de la Tierra en el Centro de Investigación Ames de la NASA. «El objetivo que tenemos es mejorar estos sistemas y hacer que produzcan alertas más tempranas».
Actualmente, los científicos deben realizar extenuantes y a menudo peligrosas caminatas para medir directamente el CO2 en los cerca de 1.350 volcanes potencialmente activos del mundo, muchos de ellos en lugares remotos.
Para superar este desafío, vulcanólogos como Robert Bogue (Universidad McGill) se han unido a botánicos y científicos del clima. «La idea es encontrar algo que podamos medir en lugar de medir directamente el dióxido de carbono», dice Bogue, «para tener un indicador que nos ayude a detectar cambios en las emisiones de los volcanes».
Estudios prometedores y desafíos
La vulcanóloga Nicole Guinn (Universidad de Houston) ha liderado una investigación comparando imágenes de satélites como Landsat 8, Terra de la NASA y Sentinel 2 de la ESA para monitorear la vegetación alrededor del volcán Etna en Sicilia. Su estudio es el primero en demostrar una fuerte correlación entre el color de las hojas de los árboles y el CO2 producido por el magma.
El siguiente paso es validar estos datos sobre el terreno. Josh Fisher (Universidad Chapman), quien hace una década se asoció con Schwandner y Bogue, está abordando este reto. Durante la misión AVUELO en marzo de 2025, científicos de la NASA y el Smithsonian desplegaron un espectrómetro a bordo de un avión de investigación para analizar los colores de la vida vegetal en Panamá y Costa Rica. Fisher también dirigió un equipo que recolectó muestras de hojas cerca del volcán activo Rincón de la Vieja en Costa Rica, midiendo simultáneamente los niveles de CO2.
«Nuestra investigación es una intersección interdisciplinaria bidireccional entre la ecología y la vulcanología», explica Fisher. «Estamos interesados no solo en las respuestas de los árboles al dióxido de carbono volcánico como una alerta temprana de erupción; también nos interesa saber cuánto pueden absorber los árboles, como una ventana al futuro de la Tierra cuando todos los árboles del planeta estén expuestos a altos niveles de dióxido de carbono».
Limitaciones y el futuro de las alertas volcánicas
Aunque prometedor, depender de los árboles como indicadores del CO2 volcánico tiene sus limitaciones. Muchos volcanes se encuentran en climas que no sustentan la vegetación necesaria para el monitoreo satelital. En algunos entornos boscosos, los árboles responden de manera diferente a los cambios de CO2, y factores como incendios, condiciones meteorológicas cambiantes o enfermedades de las plantas pueden complicar la interpretación de los datos satelitales.
«No hay ninguna señal proveniente de los volcanes que sea una solución milagrosa… Y rastrear los efectos del dióxido de carbono volcánico en los árboles no será una solución milagrosa. Pero es algo que podría ser revolucionario«.
Florian Schwandner, jefe de la División de Ciencias de la Tierra en el Centro de Investigación Ames de la NASA
Aun así, el potencial es inmenso. Schwandner ha sido testigo directo de los beneficios de monitorear el CO2 volcánico. Dirigió un equipo que mejoró la red de monitoreo en el volcán Mayon en Filipinas, incluyendo sensores de CO2 y dióxido de azufre. En diciembre de 2017, este sistema permitió a investigadores filipinos detectar señales de una erupción inminente, lo que llevó a la evacuación segura de más de 56,000 residentes antes de la gran erupción del 23 de enero de 2018. El resultado: cero víctimas fatales.
El uso de satélites para monitorear los árboles alrededor de los volcanes podría brindar a los científicos información vital y advertencias más tempranas de futuras erupciones.
Fuente: NASA
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