Vulkane fördern nicht nur Lava, sondern auch zahlreiche Gase. Sie sind die treibenden Kräfte hinter den Ausbruchsmechanismen eines Vulkans. Normalerweise sind die Gase im Magma gelöst. Unter dem hohen Druck in größeren Tiefen nehmen nicht gelöste Gase eine besondere Zustandsform an, die als Fluide Phase bezeichnet wird. Diese Phasen vereinigen Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gase in sich.
Das häufigste Gas im Magma ist die Gasphase von Wasser. Diese wird oft als Wasserdampf bezeichnet. Doch wenn das Gas schon kondensiert und sichtbare Dampfwolken bildet, ist es genau genommen kein Gas mehr, sondern ein Kondensat. Die Bildung von Dampfwolken am Vulkan hängt nicht nur mit der Menge des ausgestoßenen Wasserdampfes zusammen, sondern auch mit den klimatischen Bedingungen. Warme Luft kann viel mehr Dampf speichern, als kalte Luft. Morgens und Abends, oder während des Winters kann ein Vulkan deutlich mehr dampfen, obwohl der Gasausstoß gleich geblieben ist. Das zweithäufigste vulkanische Gas ist Kohlendioxid, gefolgt von Schwefeldioxid und Schwefelwasserstoff. Letzteres ist für seinen Geruch nach faulen Eiern bekannt und wird sofort mit vulkanischen Erscheinungen assoziiert. Aus den Schwefelgasen kann sich elementarer Schwefel ablagern und in Verbindung mit Wasser entstehen Säuren. Halogene wie Chlor, Brom und Fluor treten in Verbindung mit Wasserstoff auf und bilden als Kondensat ebenfalls Säuren.
Die meisten vulkanischen Gase sind auch als Treibhausgase bekannt und haben großen Einfluss auf das Klima. Eine Theorie zur Entstehung der Atmosphäre und der Ozeane besagt, dass Vulkane die dazu benötigten Gase ausgeschwitzt haben. Noch heute fungieren Vulkane als natürliche Überdruckventile, die Hitze und Gase ableiten.
Vulkanische Gase spielen eine wichtige Rolle bei der Vorhersage von Vulkanausbrüchen. Oft kündigt sich ein Vulkanausbruch durch erhöhten Gasausstoß an. Erste Indizien können Isotope von Helium und Radon liefern. Werden erhöhte Konzentrationen dieser Isotope in Gasen nachgewiesen, die aus hydrothermalen Quellen, oder Fumarolen strömen, dringt wahrscheinlich Magma in die Erdkruste ein. Kommen Schwefelgase hinzu steht der Vulkan möglicher Weise kurz vor einem Ausbruch.
Die von einem Vulkan geförderten Gase können lebensbedrohliche Konzentrationen annehmen. Kohlendioxid ist schwerer als Sauerstoff und verdrängt diesen besonders in Tälern und Mulden. Lebewesen ersticken, ohne dass sie dies merken. Hoch konzentrierte Gase können einen Menschen nach wenigen Atemzügen vergiften.
Während der Eruption des isländischen Vulkans Bardarbunga im Herbst 2014, wurde so viel Schwefeldioxid gefördert, dass es die Gesundheit der Küstenbewohner gefährdete. Die Gaswolke wurde über Skandinavien und Europa nachgewiesen. Während der Hochphase der Eruption wurden bis zu 750 kg Gas pro Sekunde gefördert! In der Nähe der Förderspalte konnten sich Wissenschaftler nur mit Gasmasken aufhalten und Zeitweise wurde der Zugang zur Eruption ganz gesperrt.
Bei der berühmten Laki-Eruption, die sich 1783 auf Island ereignete, verdorrte das Gras der Weiden durch vulkanische Gase und die Tiere verendeten. Es brach eine Hungersnot aus. Saurer Regen ging auch über Europa nieder und sorgte für Probleme.
Dieses Bild von Eumetsat zeigt die Eruptionswolke des Ontake in sichtbarem Licht und in Falschfarbendarstellung (SO2 RGB). Die unsichtbare Schwefeldioxid-Wolke präsentiert sich im rechten Foto neongelb.
Der quantitative Gasausstoß eines Vulkans wird üblicherweise mit einem Spektrometer gemessen. Vulkanologen benutzen dazu ein COSPEC (Correlation Spectrometer) genanntes Gerät. Aktive Vulkane wie Ätna und Kilauea stoßen pro Tag durchaus ein paar Tausend Tonnen Schwefelgase aus. Im Raumfahrtzeitalter können vulkanische Gaswolken per Satellit beobachtet werden. Hier werden neben Spektrometer auch Radiometer (Advanced Very High Resolution Radiometer) eingesetzt. Qualitative Messungen werden im Labor durchgeführt. Dazu bedarf es Gasproben, die am Vulkan in Glaskolben gesammelt werden.
Vulkanische Gase
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