Als Exhalation eines Vulkans bezeichnet man das Ausströmen von Dämpfen und Gasen. Gelegentlich kann in der Exhalation auch etwas Vulkanasche enthalten sein. Dann ist der Übergang zur Eruption fließend und nicht klar definiert. Die Exhalation vulkanischer Fluide kann ein seismisches Signal verursachen. Besonders in den Berichten aus Indonesien und Mexiko werden Exhalationen aufgeführt. Daher hier eine genauere Erklärung.
Der Begriff Exhalation stammt vom lateinischen exhalare („ausatmen“) und verdeutlicht den Charakter dieser Erscheinungen: Es handelt sich um den „Atem“ des Vulkans, bei dem keine oder nur sehr geringe Mengen fester oder flüssiger vulkanischer Förderprodukte ausgestoßen werden.
Exhalationen entstehen, wenn Magmen in der Tiefe große Mengen an Gasen freisetzen. Da diese Fluide leichter als das umgebende Gestein sind, wandern sie entlang von Spalten und Rissen nach oben und treten schließlich an der Erdoberfläche aus. Die Temperatur und chemische Zusammensetzung der Exhalationen hängen stark von der Tiefe der Gasbildung, dem Magmatyp und den hydrothermalen Bedingungen ab.
Es lassen sich verschiedene Typen unterscheiden:
- Fumarolen: heiße Gas- und Dampfaustritte, oft mehrere hundert Grad heiß. Sie enthalten vor allem Wasserdampf, Kohlendioxid, Schwefeldioxid und Chlorwasserstoff.
- Solfataren: Fumarolen mit hohem Anteil an Schwefelverbindungen, die häufig gelbe Schwefelkrusten abscheiden.
- Mofetten: kalte, fast ausschließlich aus Kohlendioxid bestehende Gasexhalationen, wie sie in der Eifel oder in Mittelitalien vorkommen.
- Heiße Quellen und Geysire: wasserreiche Sonderformen, die durch den Kontakt mit unterirdischem Magma oder vulkanisch erhitztem Gestein gespeist werden.
Exhalative Aktivität ist von großer Bedeutung für die Vulkanbeobachtung. Messungen der Gaszusammensetzung und -menge erlauben Rückschlüsse auf den Zustand eines Magmareservoirs. Ein plötzlicher Anstieg des Schwefeldioxidausstoßes kann beispielsweise auf ein Aufsteigen frischen Magmas hindeuten. Damit sind Exhalationen ein wichtiges Frühwarnsignal für mögliche Eruptionen.
Zugleich spielen sie eine Rolle im geochemischen Kreislauf der Erde. Exhalierte Gase beeinflussen die Atmosphäre, tragen zum natürlichen Schwefel- und Kohlenstoffkreislauf bei und haben in geologischen Zeiträumen das Klima mitgeprägt. In der Nähe aktiver Fumarolen können sich zudem wertvolle Mineralien ablagern, darunter elementarer Schwefel oder seltene Salze.