时间：2017年3月9日
来源：瑞士联邦森林、雪与景观研究所（WSL ）
2002至2003年埃特纳火山 喷发形成的玄武岩覆盖了森林中的部分区域
供图：Ruedi Seiler
瑞士联邦森林、雪与景观研究所（Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research WSL）与苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的科学家在寻找火山爆发指示物的研究中有惊人发现——树木年轮或可用来预测火山爆发。
早在2001年，ETH的地球物理学家Nicolas Houlié就注意到了植被可能是潜在的火山喷发早期预警标志。当他在观察一幅卫星影像时发现，在埃特纳火山（Mount Etna）东北侧有一条长约三公里的绿线，它反映了该地的归一化植被指数（Normalised Difference Vegetation Index ，后文也使用NDVI ）——其值越高，该地的植被生长越茂盛。令人感到惊诧的是，一年后埃特纳火山喷发，大量物质正是沿着这条绿线 喷涌而出。
火山学家和树木年代学家的“联合作战”
在树木年代学中，NDVI值也被认为与树木生长有关，因此在记录树木生长情况的树轮宽度中经常可以找到对应的NDVI信息。基于这个特点，四年前，Nicolas Houlié开始与WSL的地理学博士生Ruedi Seiler和树木年代学学科负责人 、树木学家Paolo Cherubini 合作，共同完成瑞士国家科学基金（Swiss National Science Foundation）支持的交叉学科研究项目。近期，《科学报告》（Scientific Reports）杂志刊登了他们有关“树木年轮帮助揭示火山爆发的前期过程”的新奇观点。
树干处形成的树轮是记录树木生长期间周边环境信息的“宝库”。就拿树轮宽度来说，它反映了树木在不同季节中所处温度、降水和营养等生长条件的变化。Seiler推测道：“在埃特纳及其它火山地区，树轮宽度还可能受到火山活动的影响。”
火山爆发前的短暂异常信号？
在Cherubini的指导下，研究团队沿着埃特纳火山西侧的熔岩流分布带展开了第一次野外考察。这些熔岩形成于1974年1月的那次火山喷发，也是在火山喷发的几个月之前，意大利的研究人员发现了卫星影像上的异常。
本研究中，Seiler收集了55个树轮样品，试图在其中找到火山喷发前树木生长的特殊信号。然而，研究者们对1973年夏天的树木年轮分析后发现，其宽度并未出现异常。
Seiler解释道：“如果1974年的火山活动确实影响了树轮生长，而我们又并未在树木生长的夏季发现宽度异常，那就说明树轮在记录下火山爆发前期活动的异常信号之前就已经停止了季节性生长。”（也就是说，那次火山爆发前期活动的开始时间不会早于1973年8月底。）他们以此法对多次火山前期活动的持续时间进行计算（在1974年火山爆发事件中持续时间为几个月），其结果和当时地球化学与地球物理的观测结果一致。
火山喷发之后，树木生长缓慢
尽管1974年火山爆发的前期活动并未使树木生长出现明显异常，但研究者在论文中指出，火山事件发生后的两年间，树木在夏季的生长情况比其他年份减缓了许多。火山学家Houlié说：“这个发现具有很高的应用价值，我们或将借此对轻微的火山侧向喷发 进行可靠的定年。”准确地恢复火山历史非常重要，因为它为未来的火山活动提供线索，这也将帮助我们提升火山观测技术，保护人类免受伤害。
在GPS、地震计和气体监测设备的实时监控下，过去二十年间的火山爆发事件被很好地记录下来。但是，距今2000年的火山喷发事件仍无法获得可靠的定年，而再早一些的火山事件反而能通过碳十四同位素测年而获得相对准确的年代。 对此，Houlié乐观地表示：“树轮数据可以帮助我们弥补距今20-2000年间火山活动的信息缺失。”无论如何，他们都将继续调查，验证树木年轮是否可以帮助预测火山喷发。
翻译：胡砚泊
审校: 颜磊
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