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Les méthodes de mesure du gaz et de l’eau varient en fonction du niveau d’activité volcanique
Les concentrations de gaz et les taux d’émission (la vitesse à laquelle le gaz est libéré) sont mesurés à l’aide de techniques aéroportées ou sur le sol, aussi bien pendant les périodes de calme relatif que pendant les périodes de forte activité volcanique. Les grands panaches de gaz peuvent même être mesurés par des instruments montés sur des satellites en orbite autour de la terre.
Des mesures directes sur le terrain doivent être effectuées quotidiennement
Une méthode d’échantillonnage des gaz volcaniques consiste à les collecter directement dans les fumerolles dans des flacons sous vide ou des bouteilles remplies de solutions, puis à analyser les mélanges en laboratoire. Ce type d' »échantillonnage direct » des gaz des fumerolles est actuellement le seul moyen de caractériser complètement la composition des gaz libérés par les volcans et de recueillir les données isotopiques nécessaires pour déterminer l’origine de certains gaz. Cela nous permet d’avoir une compréhension complète de l’état du volcan et de son évolution.
Collecte de gaz à partir d’une source bouillonnante au sein de Pelican Creek, Yellowstone. Entonnoir inversé placé sur la source de gaz, le gaz voyage à travers le tube dans un flacon en verre sous vide/à vide pour être analysé en laboratoire.
Des dizaines de mesures sont généralement nécessaires pour cartographier les zones à forte concentration de gaz.
Les instruments MultiGAS peuvent également être utilisés pour l’échantillonnage direct et surveiller efficacement plusieurs gaz à la fois. Utilisant une combinaison de capteurs optiques et électrochimiques, ces ensembles d’instruments peuvent mesurer CO2, SO2 et H2S concentrations ainsi que des paramètres environnementaux tels que la température et la pression. Ils sont généralement transportés vers les fumerolles ou les évents de dégazage pendant les campagnes de mesure, ou même installés de façon permanente à des endroits situés sous le vent de ces évents. Au lieu de collecter les gaz pour les analyser ultérieurement, les données recueillies peuvent être transmises par radio à un observatoire volcanique, ce qui permet d’enregistrer minute par minute les changements de concentration des gaz.
Les taux d’émission de certains gaz peuvent être mesurés à distance
L’échantillonnage direct des gaz permet de mesurer la quantité relative de gaz (concentration), mais il ne fournit pas d’informations sur les taux d’émission – c’est là que les techniques de télédétection excellent. Un spectromètre COSPEC ou DOAS mesure la quantité de dioxyde de soufre émise dans l’atmosphère chaque seconde, heure ou jour. Les instruments DOAS fixés aux satellites peuvent être utilisés pour détecter de très grands panaches de SO2.
Instrument de surveillance MultiGAS installé sur le dôme du cratère du Mont St Helens. Le brouillard de gaz à gauche de l’enceinte voyage dans le capteur rond/noir (en bas de la boîte grise) et est analysé en interne.
Un géologue de l’USGS utilise un spectromètre UV pour détecter les gaz de la fumerole à Crater Rock, Mont Hood.
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