Gás vulcânico

Emanações de gases do vulcão Masaya, Nicarágua.

O domo de lava do vulcão Chaitén, no Chile, emitindo gases para a atmosfera em 2009.

Fumarolas em White Island, Nova Zelândia : os depósitos de sublimado de enxofre (amarelo) e a condensação do vapor de água revelam a presença de gases vulcânicos emitidos pelas aberturas do solo.

Gases vulcânicos é a designação dada ao conjunto dos compostos voláteis emanados da crusta terrestre sob forma gasosa no contexto da actividade vulcânica, incluindo os gases incluídos na pluma vulcânica durante a actividade eruptiva e os gases libertados pela desgasificação das estruturas e materiais vulcânicos através de fumarolas e de outros fenómenos paravulcânicos similares. A nível global, os gases vulcânicos constituem a maior parte do volume dos materiais ejectados pelas erupções vulcânicas.

Composição

Os gases vulcânicos são constituídos por uma mistura de diferentes gases, dominada pelo vapor de água e o dióxido de carbono, mas contendo dióxido de enxofre, monóxido de carbono, sulfureto de hidrogénio, cloreto de hidrogénio e hidrogénio molecular em quantidades importantes. Para além dos compostos de enxofre e halógenos atrás apontados, o hélio também está presente.

O vapor de água é o gás vulcânico mais comum, constituindo normalmente mais de 60% em volume das emissões. O vapor de água emanado pelos vulcões corresponde geralmente a água de origem meteórica, mas em alguns casos, a água de origem magmática pode constituir mais de 50% do vapor emitido por um vulcão. Outro gás abundante é o dióxido de carbono, que pode representar de 10 a 40% das emissões.

Efeitos durante a erupção

Os gases vulcânicos são emitidos durante a erupção por desgasificação da lava durante a sua emissão e durante o processo de arrefecimento, mas também na ausência de erupção sob a forma de fumarolas, mofetas, sulfataras e similares. Durante o processo de emissão dos gases, formam-se concreções por ressublimação, com destaque para os cristais de enxofre, os quais podem recobrir os bordos das fissuras por onde a emissão de gases ocorra.

Os gases mais pesados que o ar podem permanecer perto do solo e, quando as condições de circulação do ar o permitam, formar mazukus, bolsas de gases tóxicos, geralmente de dióxido de carbono, estagnadas nas depressões e apresentando um perigo mortal para qualquer animal que nelas penetre.

Se a libertação destes gases ocorre sob uma camada de água, como é o caso das erupções nos fundos marinhos (erupções submarinas) ou no fundo de lagos (erupções límnicas), os gases tendem a subir ao longo da coluna de água sob a forma de bolhas, dissolvendo-se total ou parcialmente na massa de água se a pressão for suficientemente elevada. Esta dissolução dos gases na água provoca a acidificação da massa de água.

No caso dos lagos, dado o volume limitada de água presente, a acidez resultante pode levar à formação de lagos ácidos. A acumulação de gases vulcânicos dissolvidos das camadas de águas mais profundas de alguns lagos de cratera pode conduzir à formação de erupções límnicas em resultada da brusca libertação dos gases acumulados na massa de águas. Essas erupções são em geral causadas pelo mecanismo da quebra da estratificação aquática, o que permite que as águas sobressaturadas em gases do hipolímnio ascendam até à superfície e aí, em consequência da redução da pressão, libertem de forma explosiva os gases nelas dissolvidos.

A libertação de gases vulcânicos é um dos elementos que determinam o desencadear de uma erupção e o seu poder explosivo. A proporção destes gases no volume do magma contido na câmara magmática determina, em conjugação com a taxa de redução da pressão que ocorre à medida que o magma ascende através da crusta terrestre, a velocidade de formação de bolhas de gás no magma e na lava resultante. Quanto mais numerosas e maiores forem estas bolhas, maior é o risco de erupção e maior é a probabilidade dela ser acompanhada de explosividade. Se o magma é particularmente viscoso, os gases têm maior dificuldade em se libertar da solução, tendendo a pulverizar a lava em cinzas vulcânicas, podendo nalguns casos ficar retidos na lava consolidada sob a forma de pedra-pomes ou de uma espuma denominada reticulite.

Ver também

• Pluma vulcânica
• Água magmática
• Inclusão fluida
• Fenómeno paravulcânico
• Sublimado (vulcanologia)

Literatura

• Schmincke H.U.: Vulkanismus. Wissenschaftliche Buchgesellschaft Darmstadt, 2000, ISBN 3-534-14102-4.
• A.J. Krueger: Sighting of El Chichon sulfur dioxide clouds with the Nimbus 7 Total Ozone Mapping Spectrometer. Science 220, 1277–1379 (1983).
• C. Seftor, N. Hsu, J. Herman, P. Bhartia, O. Torres, W. Rose, D. Schneider, N. Krotkov: Detection of volcanic ash clouds from Nimbus 7/total ozone mapping spectrometer. Journal of Geophysical Research 102 (D14), 16749–16759 (1997)
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• B.W. Levin, A.V. Rybin, N.F. Vasilenko, A.S. Prytkov, M.V. Chibisova, M.G. Kogan, G.M. Steblov, D.I. Frolov: Monitoring of the eruption of the Sarychev Peak Volcano in Matua Island in 2009 (central Kurile islands). Doklady Earth Sciences 435 (1), 1507–1510 (2010)
• Christoph Kern, Ulrich Platt: Telegramm aus der Tiefe, Ruperto Carola, Ausgabe 1/2010
• Leif Vogel: Volcanic plumes: Evaluation of spectroscopic measurements, early detection, and bromine chemistry (Deutsche Übersetzung des Titels: Vulkanfahnen: Auswertung spektroskopischer Messungen, Früherkennung und Bromchemie). Dissertation 2011, Dauer-URL auf dem Heidelberger Dokumentenserver: [1]
• Thomas Wagner, Christoph Hörmann, Marloes Penning de Vries, Holger Sihler: Globale Überwachung von Vulkanemissionen mit Satelliteninstrumenten. Forschungsbericht 2011 – Max-Planck-Institut für Chemie
• Nicole Bobrowski: Gasemissionen, gelesen wie Hieroglyphen. In: forschung – Das Magazin der Deutschen Forschungsgemeinschaft, 2/2012, S. 4–9 (online: PDF; 3,34 MB)

Ligações externas

• Volcanic gases (USGS)