Tipos De Gases VulcÂnicos

aguda · Jan 19, 2009

TIPOS DE GASES VULCÂNICOS

Os gases vulcânicos são constituídos por um número restrito de elementos químicos, mas em várias espécies moleculares. Elementos maiores consistem de Hidrogênio (H), Carbono (C), Oxigênio (O), Enxofre (S), Nitrogênio (N), Cloro (Cl), Flúor (F) e Bromo (Br). Elementos menores incluem os gases nobres Hélio (He), Radônio (Rn), Neônio (Ne), Argônio (Ar), Kriptônio (Kr) e Xenônio (Xe). Quantidades traços de metais (por exemplo, Sódio, Vanádio, Cromo, Bismuto, Cobre, Zinco e Ouro) ocorrem em gases fumarólicos de altas temperaturas.

O Hidrogênio é preferencialmente presente como vapor de água (H2O), com outras espécies à base de Hidrogênio ocorrendo em quantidades menores ou traços, tais como Hidrogênio molecular (H2), Metano (CH4) e Amônia (NH3). Das espécies do Carbono, o Dióxido de Carbono (CO2) é o dominante, ao passo que Metano (CH4) e Monóxido de Carbono (CO) ocorrem em quantidades menores. Dióxido de Enxofre (SO2), Ácido Sulfídrico (H2S) e Enxofre molecular (S2) compõem as principais espécies de Enxofre. Cloro, Flúor e Bromo ocorrem principalmente como ácidos, com o Ácido Clorídrico (HCl) predominando sobre o Ácido Fluorídrico (HF) e o Ácido Bromídrico (HBr). O Nitrogênio existe quase que exclusivamente como Nitrogênio molecular (N2). Quando presentes na fase gasosa, os metais são transportados grandemente como Sais de Enxofre ou de Cloro, e, em menor extensão, como espécies voláteis elementares.

Os gases mais abundantes liberados para a atmosfera a partir de um sistema vulcânico são o vapor de água (H2O, 30-90 mol%), seguido por Dióxido de Carbono (CO2, 5-40 mol%) e Dióxido de Enxofre (SO2, 5-50 mol%). Vulcões também podem liberar pequenas quantidades de outros gases, incluindo Ácido Sulfídrico (H2S, <2 mol%), Hidrogênio (H2, <2 mol%), Monóxido de Carbono (CO, <0,5 mol%). Alguns destes gases, quando emitidos a partir de condutos vulcânicos, reagem na atmosfera ou na pluma vulcânica formando aerossóis, os mais importantes sendo o Ácido Clorídrico (HCl), Ácido Fluorídrico (HF) e o Ácido Sulfúrico (H2SO4).

aguda · Jan 19, 2009

Efeito Potencial Dos Gases VulcÂnicos

EFEITO POTENCIAL DOS GASES VULCÂNICOS

Os gases vulcânicos que possuem o maior potencial de perigo para as pessoas, animais, agricultura e propriedades são o Dióxido de Enxofre, Dióxido de Carbono e Ácido Fluorídrico. Erupções vulcânicas podem produzir quantidades letais de gases tóxicos, mas exposições de longa duração a doses pequenas desses gases também podem se tornar um significante perigo. Localmente, o Dióxido de Enxofre pode provocar chuva ácida e poluição do ar. Devido ao fato que o Dióxido de Carbono é mais pesado do que ar, pode fluir para áreas baixas e concentrar-se no solo. A concentração do CO2 nessas áreas pode ser letal para as pessoas, animais e vegetação. Algumas erupções históricas liberaram componentes de flúor suficientes para deformar e matar animais que pastaram sobre a vegetação coberta com cinzas vulcânicas; os componentes de flúor tendem a tornarem-se concentrados nas partículas de cinzas de pequena granulometria, que podem ser ingeridas por animais. Globalmente, grandes erupções explosivas injetam enormes volumes de aerossóis sulfurosos na atmosfera podendo levar ao rebaixamento da temperatura média global e promover a diminuição da camada de Ozônio.

Ainda que os gases vulcânicos são diretamente responsáveis por aproximadamente 3% das mortes relacionadas com vulcões entre o período de 1900 e 1986, a maioria dessas mortes ocorreu em períodos não eruptivos, eles são todavia perigosos e responsáveis por mortes a cada ano, inclusive de vulcanólogos.

aguda · Jan 19, 2009

Dióxido de Carbono (CO2)

Dióxido de Carbono (CO2)

Vulcões emitem mais de 130 milhões de toneladas de CO2 na atmosfera a cada ano. Esse gás inodoro e incolor normalmente não representa um perigo direto à vida quando liberado em baixas concentrações continuamente a partir do solo ou durante erupções episódicas porque torna-se diluído muito rapidamente na atmosfera. Mas em certas circunstâncias, o CO2 pode tornar-se concentrado em níveis letais para pessoas e animais. O Dióxido de Carbono é mais pesado do que o ar, assim, pode fluir como uma corrente de densidade para áreas de baixo relevo, concentrando-se e asfixiando toda a vida em seu caminho; a respiração de um ar com mais de 30% de CO2 pode rapidamente induzir a inconsciência e provocar a morte. Em áreas vulcânicas ou em outras áreas onde emissões de CO2 ocorrem, é importante não entrar em pequenas depressões e em áreas deprimidas que podem armazenar esse gás. O limite entre o ar e os gases letais pode ser extremamente abrupto; às vezes um único passo para cima pode ser o suficiente para escapar da morte.

Ar com 5% de CO2 provoca um aumento perceptível na respiração; 6-10% resulta em brevidade da respiração, dores de cabeça, tontura, sudorese e agitação; 10-15% provoca danos na coordenação motora e abrupta contração na musculatura; 20-30% provoca perda da consciência em menos de um minuto e convulsão; acima de 30% pode provocar a morte.

Os cientistas têm calculado que os vulcões emitem aproximadamente 130-230 milhões de toneladas de CO2 na atmosfera a cada ano. Esta estimativa inclui tanto os vulcões subaéreos e submarinos, com aproximadamente iguais quantidades. Emissões de CO2 por atividades humanas, incluindo a queima de combustíveis fósseis, produção de cimento e queima de gases, produzem quantidades de aproximadamente 22 bilhões de toneladas por ano. As atividades humanas liberam mais de 150 vezes mais quantidade de CO2 do que as emitidas por vulcões, o equivalente de 17.000 vulcões adicionais do tipo Kilauea (o vulcão havaiano Kilauea emite em torno de 13,2 milhões de toneladas por ano).

aguda · Jan 19, 2009

Dióxido de Enxofre (SO2)

Dióxido de Enxofre (SO2)

Os efeitos de SO2 sobre as pessoas e o ambiente variam grandemente dependendo: (1) da quantidade de gases que um vulcão emite para a atmosfera; (2) se os gases são injetados na troposfera ou estratosfera; e (3) os ventos regionais ou globais e o padrão meteorológico que dispersa os gases. O Dióxido de Enxofre (SO2) é um gás ou líquido incolor com um odor forte que irrita a pele e os tecidos e mucosas das membranas dos olhos, nariz e garganta. O Dióxido de Enxofre afeta o sistema respiratório superior e os brônquios. A Organização Mundial de Saúde recomenda a concentração de SO2 não maior que 0,5 ppm sobre 24 horas de máxima exposição. Uma concentração de 6-12 ppm pode provocar irritação imediata do nariz e garganta; 20 ppm podem provocar irritação dos olhos; 10.000 ppm podem produzir irritação na pele em minutos.

Emissões de SO2 a partir de um vulcão ativo variam desde menos que 20 toneladas/dia até >10 milhões de toneladas/dia de acordo com o estilo de atividade vulcânica e o tipo e volume de magma envolvido. Por exemplo, a grande erupção explosiva do Monte Pinatubo no dia 15 de junho de 1991 expeliu 3-5 km3 de magma dacítico e injetou em torno de 17 milhões de toneladas de SO2 na estratosfera. Os aerossóis de Enxofre resultaram em uma diminuição de 0,5-0,6°C na temperatura terrestre no Hemisfério Norte. Os aerossóis de Enxofre também aceleraram reações químicas que, junto com o aumento dos níveis de cloro estratosférico a partir da poluição dos CFCs produzidos pelo homem, destruíram grande parte do Ozônio e levaram a um dos mais baixos níveis de Ozônio observados na atmosfera.

No vulcão havaiano Kilauea, uma recente erupção efusiva de 500.000 m3 de magma basáltico liberou em torno de 2.000 toneladas de SO2 na troposfera inferior. Chuva ácida e poluição do ar são persistentes problemas para a saúde quando o vulcão está erupcionando.

aguda · Jan 19, 2009

Ácido Clorídrico (HCl)

Ácido Clorídrico (HCl)

O Ácido Clorídrico (HCl) é um gás incolor ou um líquido incolor fumegante com um odor acre irritante. A exposição a esse gás irrita as membranas mucosas dos olhos e do sistema respiratório. Concentrações acima de 35 ppm provocam irritação da garganta após curtas exposições, provocando queimaduras, asfixia e tosse; concentrações maiores que 100 ppm resultam em edema pulmonar, e muitas vezes espasmos na laringe. Esse gás, por ser um ácido muito forte, pode provocar chuva ácida devido à extrema solubilidade do HCl em gotas de água condensadas.

aguda · Jan 19, 2009

Ácido Fluorídrico (HF)

Ácido Fluorídrico (HF)

O Ácido Fluorídrico é um gás ou líquido fumegante corrosivo amarelo pálido ou incolor, com forte odor irritante. Exposições podem provocar conjuntivite, irritação da pele, queimaduras, úlceras no trato respiratório superior, degeneração nos ossos e perda de cor nos dentes. Pequenas quantidades de flúor podem ser benéficas, mas o excesso provoca fluorose, que eventualmente mata animais pela destruição dos ossos. O HF liga-se às partículas de cinzas de pequena granulometria, cobrindo as pastagens e poluindo os rios e lagos. Excesso de flúor resulta em uma significante causa de morte e ferimentos nos animais durante erupções de cinzas. Em áreas que recebem apenas um milímetro de cinzas, envenenamento pode ocorrer onde o conteúdo de flúor na grama seca exceder 250 ppm. Animais que comem grama coberta com cinzas contaminadas com flúor são envenenados. O Ácido Fluorídrico também promove chuva ácida como o Ácido Clorídrico.

aguda · Jan 19, 2009

Ácido Sulfúrico (H2SO4)

Ácido Sulfúrico (H2SO4)

O Ácido Sulfúrico é um líquido inodoro, oleoso, incolor até marrom escuro. Exposições a baixas concentrações provocam irritação no nariz, nos olhos e na garganta. Podem ocorrer severas queimaduras com rápida destruição dos tecidos e corrosão dos dentes. Inalação pode também levar a dificuldades na respiração e inflamação no trato respiratório superior. Promove chuva ácida junto com o Acido Clorídrico.

aguda · Jan 19, 2009

Radônio (Rn)

Radônio (Rn)

O Radônio é um gás incolor, inodoro, insípido, e radioativo, formado pelo decaimento do Urânio. Estudos em animais têm mostrado que exposições breves a esse gás podem provocar inflamações nas passagens nasais e danos nos rins. Exposições crônicas provocam no homem doenças no pulmão (câncer).

aguda · Jan 19, 2009

Emissões gasosas secundárias

Emissões gasosas secundárias

Outro tipo de liberação de gases ocorre quando os fluxos de lava alcançam o oceano. O grande calor provindo dos fluxos de lava ferve e vaporiza a água do mar, provocando uma série de reações químicas. A ebulição e as reações produzem uma grande pluma branca, conhecida localmente como cerração, contendo uma mistura de Ácido Clorídrico e água do mar concentrada.

aguda · Jan 19, 2009

Dióxido de Carbono (CO2)

Dióxido de Carbono (CO2)
O primeiro incidente registrado com emissões de CO2 ocorreu no Complexo Vulcânico Dieng, Indonésia, um conjunto de centros vulcânicos que formam uma grande depressão com aproximadamente 14 km de comprimento e 6 km de largura. Na manhã de 20 de fevereiro de 1979, os habitantes do povoado de "Batur" sentiram três tremores sísmicos, às 02h, às 03h e às 04h. Às 05h e 15min, os moradores observaram uma erupção freática que formou uma nuvem cinza escura a partir da Cratera Sinila (um pequeno conduto preenchido com água, situado 3 km a nordeste do povoado). Esta erupção, que formou uma cratera com 100 metros de profundidade e 90 metros de largura, foi acompanhada por ejeção de blocos, lama, vapores e gases, e por um fluxo de lama (lahar) quente que percorreu 3,5 km. Às 06h e 45min, uma segunda e menor erupção ocorreu a 300 metros a oeste da Cratera Sinila que resultou na formação de uma nova cratera, Sigludung. Muitos dos habitantes do vilarejo de "Koputjukan" fugiram na direção do povoado de "Batur" e foram mortos por uma corrente de gravidade gasosa (provavelmente CO2 e H2S) emitida a partir de múltiplos pequenos condutos e fissuras a sul e oeste das duas crateras. Outros habitantes que vinham mais atrás, vendo a morte do primeiro grupo ao longo da rodovia "Koputjukan-Batur", retiraram-se para uma escola próxima, mas também eles foram mortos. No total, os gases mataram no mínimo 149 pessoas e feriram mais de 1.000 pessoas.

Dois outros incidentes aconteceram no Continente Africano. Os lagos Monoum e Nyos, localizados dentro de crateras vulcânicas ao longo da Linha Vulcânica Camarões, uma grande fratura que delimita uma cadeia de vulcões alcalinos, são os únicos dois exemplos registrados de rápida liberação de CO2 desde o fundo de lagos. O CO2 provavelmente é originado em fontes gasosas no fundo desses lagos, que são termalmente estratificados, permitindo a acumulação gasosa. Ainda que até agora controverso, acredita-se que estes dois eventos foram provocados por terremotos que dispararam deslizamentos de terra no interior dos lagos, fazendo com que a camada rica em gás ascendesse até um ponto próximo à superfície onde a pressão hidrostática foi insuficiente para manter o CO2 em solução. Sendo mais denso que o ar, o CO2 foi liberado formando uma grande corrente de densidade que fluiu sobre a margem da cratera e desceu sobre seus flancos.

No dia 15 de agosto de 1984, em torno das 23h e 30min, uma nuvem letal de CO2 irrompeu desde a cratera no lago Monoum e fluiu várias centenas de metros pelo vale onde concentrou-se ao longo da depressão do rio "Panke". A emissão foi anunciada por uma explosão, ouvida pelos habitantes do povoado de "Njindoun" (situado 1 km a norte do lago), e por tremores sísmicos sentidos a 6 km ao norte, no povoado de "Mbankouop". Por volta das 03h da madrugada, a maioria das vítimas (39) tinham deixado o vilarejo de "Njindoun" e estavam se dirigindo para o mercado de "Foumbot". A localização dos corpos indicou que as vítimas sucumbiram pela nuvem densa de gás próximo das pontes sobre o rio "Panke". Quando a polícia conseguiu chegar no local por volta das 06h e 30min, uma nuvem esbranquiçada ainda cobria a área, sendo soprada lentamente pelos ventos para longe do lago Monoum. A polícia foi somente capaz de entrar na área em torno das 10h e 30min, quando a nuvem foi finalmente dissipada. Foi então que eles notaram que as vítimas estavam cobertas com queimaduras avermelhadas de primeiro grau e sangue, ainda que as roupas não foram afetadas. A vegetação circundante estava amarelada e murcha. Carcaças de animais domésticos e selvagens foram também encontrados próximos.

Quase dois anos após o evento do lago Monoum, entre as 21h e as 22h do dia 21 de agosto de 1986, uma nuvem concentrada de CO2 foi emitida desde as porções mais inferiores do lago Nyos e espalhou-se pelos vales circunvizinhos, afetando uma área aproximada de 20 km de comprimento e 15 km de largura. A emissão gasosa aparentemente foi precedida pela ascensão de uma coluna de gases às 16h, e uma fraca explosão às 20h, e então por duas ou três violentas explosões entre as 21h e às 22h. Entretanto, nenhum evento sísmico foi registrado. Houve pouco ou nenhum dano à vegetação ou às moradias, ainda que a vegetação mais alta tenha sido achatada em algumas áreas entre o lago e a região conhecida como "Nyos inferior". Como aconteceu no evento do lago Monoum, carcaças de muitos animais domésticos e selvagens foram encontradas na área afetada. O número exato de atingidos é desconhecido, mas segundo fontes do governo camaronês, no mínimo 1.700 pessoas morreram, ao passo que 5.000 pessoas na área afetada escaparam à exposição ou sobreviveram aos seus efeitos.

É interessante salientar que nesse mesmo dia, 21 de agosto de 1986, ocorreu um terremoto de 4,3° de magnitude na Escala Richter na cidade brasileira de João Câmara (RN). Uma grande falha tectônica passa por essa cidade potiguar, penetrando no oceano Atlântico, atravessando a Cordilheira Meso-Oceânica e se estendendo até o continente africano, e possuindo, provavelmente, uma conexão com os lagos camaroneses.

Um quarto incidente relacionado com exposição ao Dióxido de Carbono ocorreu no Japão. No dia 12 de julho de 1997, membros de um destacamento militar japonês acidentalmente inalaram o gás próximo ao vulcão Hakkoda, localizado na ilha de Honshu. Os soldados foram levados para hospitais de emergência no anoitecer de 12 de julho, e três deles perderam suas vidas até o meio-dia de 13 de julho. Eles estavam em uma missão de treinamento noturna na base do flanco norte da montanha e não usavam máscaras de gases. Alguns membros do destacamento caíram dentro de uma depressão (com 18 metros de comprimento, 11 metros de largura e 8 metros de profundidade) na escuridão. Não havia plantas dentro da depressão, somente folhas caídas. Fazendeiros locais informaram que algumas vezes viram animais mortos dentro da depressão. O local foi inspecionado no dia seguinte e análises geoquímicas dos gases mostraram que ele continha 15-20% de volume de CO2. Posteriormente foi confirmado por análises isotópicas de Carbono que o CO2 coletado na depressão tinha origem vulcânica.

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