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Lexikon der Geowissenschaften: magmatische Gase

magmatische Gase, in einem Magma aufgrund des hohen lithostatischen Druckes gelöste Gase. Wenn das Magma aufsteigt, so nimmt der Druck ab, die Gase entweichen aus dem Magma und bilden Blasen. Die Gasblasen expandieren beim weiteren Aufstieg des Magmas und sind die treibende Kraft bei Vulkanausbrüchen (Vulkane). Die Gase entweichen jedoch nicht nur bei Vulkanausbrüchen, sondern gelangen auch bei ruhigen Entgasungsvorgängen aus einer Magmakammer in die Erdatmosphäre. Man geht davon aus, daß die gesamte Erdatmosphäre letztendlich durch Entgasung des Erdinneren entstanden ist. Bis heute beeinflussen Großeruptionen kurzfristig das Wettergeschehen und haben auch langfristige Auswirkungen auf das irdische Klima.

Magmatische Gase bestehen überwiegend aus Wasser (35-90 Mol-%), CO2 (5-50 Mol-%) und SO2 (2-30 Mol-%), wobei der Schwefel in Abhängigkeit von Magmatemperatur und Sauerstoffugazität als SO2 oder H2S vorliegt. Hinzu kommen HCl und HF sowie Spuren weiterer Gase. In den verschiedenen Magmen sind die Zusammensetzung und absolute Konzentration der Gase sehr unterschiedlich. Sie hängen vom Magmachemismus und der unterschiedlichen Magmagenese ab. Wieviel Gas in einem Magma gelöst werden kann, ist abhängig von der Struktur der Schmelze sowie vom Druck und der Temperatur. Wasser ist der häufigste Bestandteil der Gase, die aus einem Vulkan entweichen. Jedoch ist nur ein Teil dieses Wassers juvenilen, d.h. magmatischen Ursprungs (juveniles Gas). Das meiste Wasser ist erhitztes Grundwasser. Wie groß der ursprüngliche Wassergehalt eines Magmas ist, läßt sich nur schwer feststellen, da Wasser auch in krustalen Magmakammern aus dem Umgebungsgestein direkt ins Magma diffundiert. CO2 ist besonders in basaltischen Magmen von Bedeutung und scheint dort die wichtigste Gasphase zu sein. Schwefel in Form von SO2 oder H2S ist als unangenehmer Geruch wahrnehmbar. Etwa 10 % der heutigen globalen SO2-Produktion stammen aus Vulkanen. Der größte Teil wird bei kleinen Ausbrüchen und aus Fumarolen emittiert. Die Verweildauer dieses Schwefels in der Atmosphäre ist gering. Von Bedeutung für das globale Wettergeschehen sind jedoch die durchschnittlich ein bis zwei Großeruptionen pro Jahr, bei denen mehrere tausend Tonnen täglich bis in die Stratosphäre gelangen können, wo das SO2 bei Anwesenheit von Wasser und Ozon zu SO42- oxidiert wird und einen Nebel von Schwefelsäureaerosolen bildet. Vulkanische Aerosole erhöhen die optische Dichte der Stratosphäre, so daß die Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche vermindert wird, was für wenige Jahre nach dem Ausbruch zu einer geringfügigen Abkühlung an der Erdoberfläche um rund 0,5-1ºC führen kann. Lokal kann die Abkühlung jedoch auch mehrere Grad erreichen, was beispielsweise zu Ernteausfällen führen kann. Auch HCl und HF nehmen Einfluß auf das Klima. Gelangen sie in die Stratosphäre, so tragen sie zum Abbau der Ozonschicht der Erde bei. [MKE]

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