ก๊าซและมลพิษทางอากาศ

Gianmarco Buono นักภูเขาไฟวิทยาแห่งสถาบันธรณีฟิสิกส์และภูเขาไฟแห่งชาติอิตาลีและผู้เขียนนำรายงานกล่าวว่า "การประมาณแหล่งที่มาของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เป็นสิ่งสำคัญในการสร้างสิ่งที่เกิดขึ้นใหม่ในระบบแมกมาติกและระบบไฮโดรเทอร์มอล" "เป้าหมายของเราคือการจัดหาเครื่องมือในการแยกแยะการมีส่วนร่วมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์แบบแมกมาติกและที่ไม่ใช่แมกมาติกได้ดีขึ้น ซึ่งสามารถนำไปใช้กับระบบอื่นๆ ได้" เมื่อหินหนืดเคลื่อนตัวมายังพื้นผิวโลก ความดันที่ลดลงบนหินหนืดจะส่งผลให้เกิดการไล่ก๊าซ (Degassing) ซึ่งเป็นการปล่อยก๊าซที่เคยติดอยู่ภายในแมกมา รวมทั้งไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบภูเขาไฟเพื่อหาความไม่สงบและการปะทุที่อาจเกิดขึ้นโดยใช้การสังเกตที่หลากหลาย - ตรวจจับแผ่นดินไหวและแรงสั่นสะเทือนที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของแมกมา ตรวจวัดการเสียรูปของพื้นดินอย่างละเอียด และประเมินประเภทและปริมาตรของก๊าซที่ปล่อยออกมาจากพื้นผิวของฟูมาโรล - ช่องเปิดในภูเขาไฟ โลกที่ปล่อยไอน้ำและก๊าซอื่นๆ การปะทุมักเกิดขึ้นก่อนด้วยฟลักซ์ของก๊าซที่เพิ่มขึ้น แต่นั่นไม่ได้หมายความว่าการปล่อยก๊าซที่เพิ่มขึ้นทุกครั้งจะตามมาด้วยการปะทุ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะมาจากแหล่งอื่นนอกจากหินหนืด ปฏิสัมพันธ์ระหว่างของไหลใต้ดินที่ร้อนและหินเจ้าบ้านสามารถปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้ สถาบันธรณีฟิสิกส์และภูเขาไฟแห่งชาติอิตาลีได้เฝ้าติดตามการปล่อยก๊าซจากปล่องภูเขาไฟ Solfatara มาตั้งแต่ปี 2526 โดยบันทึกการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรและองค์ประกอบของ ก๊าซ ที่ปล่อยออกมาอย่างยาวนาน จากการเปรียบเทียบอัตราส่วนของไนโตรเจน ฮีเลียม และคาร์บอนไดออกไซด์ในการปล่อยมลพิษ ก่อนหน้านี้นักวิจัยได้พิสูจน์แล้วว่าก๊าซเหล่านี้มาจากแหล่งลึกของหินหนืด "เรามุ่งเน้นไปที่การแปรผันทางเคมีธรณีเป็นหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับคาร์บอนไดออกไซด์ ฮีเลียม และไนโตรเจน เนื่องจากพวกมันเป็นสปีชีส์ที่ไม่ทำปฏิกิริยา พวกมันมีข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นในหินหนืด" Buono อธิบาย แต่เมื่อภูมิภาคนี้เริ่มประสบกับความไม่สงบที่เพิ่มขึ้นในปี 2548 ข้อมูลเริ่มเบี่ยงเบนจากรอยนิ้วมือทางเคมีของแมกมา ซึ่งเป็นแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องควบคู่ไปกับอุณหภูมิที่สูงขึ้นในระบบไฮโดรเทอร์มอลระดับตื้น ความไม่สงบยังคงดำเนินต่อไป และในปี 2555 ระดับการเตือนภัยได้ยกระดับจากสีเขียวเป็นสีเหลือง ซึ่งบ่งชี้ว่ามีกิจกรรมที่เพิ่มสูงขึ้น แต่ไม่ใช่ภัยคุกคามที่ใกล้จะเกิดการปะทุ นอกจากแผ่นดินไหวขนาดเล็กและการปล่อยก๊าซที่สูงขึ้นแล้ว ภูมิภาคนี้ยังประสบปัญหาการเสียรูปของพื้นผิวดินอีกด้วย การไหลเวียนของของไหลร้อนที่อยู่ใต้ดินสามารถอธิบายถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้น การเปลี่ยนรูปของพื้นดิน และการปล่อยก๊าซที่เพิ่มขึ้น ปฏิสัมพันธ์ของของไหลที่เป็นกรดร้อนกับแคลไซต์ในหินยังปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาด้วย แกนเจาะของหินจากการศึกษาก่อนหน้านี้พบว่าแคลไซต์ในหินมีองค์ประกอบคล้ายกับการปล่อยก๊าซ นักวิจัยคาดการณ์ว่า 20%-40% ของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่บริเวณปล่องภูเขาไฟ Solfatara นั้นมาจากการกำจัดแคลไซต์ในหินที่เป็นโฮสต์