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Vulkanische Gaswolken, Laze Plumes und limnische Eruptionen

Die Notrufnummern unterscheiden sich je nach Land. Diese Seite verwendet 911, die Nummer für die Vereinigten Staaten und Kanada. Viele andere Länder verwenden 112, 999 oder eine andere Nummer. Finden Sie die Nummer für Ihr Land.

Vulkanische und geothermische Zonen setzen unsichtbare, lebensbedrohliche Gase frei, selbst wenn kein explosiver Ascheausbruch stattfindet, während tiefe Vulkankraterseen plötzlich umkippen und erstickende Wolken aus reinem Kohlendioxid (\(CO_2\)) freisetzen können, was zu einer seltenen Katastrophe führt, die als limnische Eruption (Seeumsturz) bekannt ist. Im Gegensatz zu Vulkanasche oder Waldbrandrauch, der hoch in den Himmel steigt, sind die drei tödlichsten vulkanischen und geothermischen Gase, Kohlendioxid (\(CO_2\)), Schwefelwasserstoff (\(H_2S\)) und Schwefeldioxid (\(SO_2\)), deutlich schwerer als normale Luft (\(1,2\text{ bis }2,2\text{ mal}\) dichter als trockene Luft). Anstatt nach oben zu schweben, strömen diese Gase wie ein unsichtbarer flüssiger Fluss bergab über den Boden und sammeln sich in Tälern, Vulkankratern, Kellern, Ausgrabungen, Schneehöhlen und Küstensenken. Wenn gleichzeitig geschmolzene Küstenlava in den Ozean gelangt, kocht sie Meerwasser zu einer weißen Wolke aus konzentriertem Salzsäurenebel (\(HCl\)) und mikroskopisch kleinen vulkanischen Glasscherben, die als Laze (Lavaschleier) bezeichnet wird. Das Überleben hängt einzig und allein davon ab, Gasfallen in der Tiefe zu erkennen, sofort bergauf und mit Seitenwind zu klettern und zu verstehen, warum ein einziger Atemzug von 10 bis 30 Prozent Kohlendioxid oder 1.000 ppm Schwefelwasserstoff zu sofortigem Bewusstseinsverlust („Knockdown“) führt.

Klettern Sie niemals in eine Senke, einen Keller oder ein Schneeloch hinab, um einen zusammengebrochenen Wanderer oder ein Tier zu retten

Da Kohlendioxid (\(CO_2\), spezifisches Gewicht 1,52 \() und Schwefelwasserstoff (\)H_2S$, spezifisches Gewicht 1,19 $) schwerer als Luft sind, bilden sie einen unsichtbaren, messerscharfen „Gassee“, der den tiefsten Boden umschließt. Häufig bricht ein Hund, ein Vogel oder ein Kind (dessen Kopf sich näher am Boden befindet) zuerst in einer vulkanischen Senke, einem geothermischen Thermalbecken oder einem Kratergraben zusammen; Wenn sich ein Erwachsener bückt oder in die Senke klettert, um ihn aufzuheben, inhaliert der Retter eine Lunge von 15 bis 30 Prozent CO2 oder H2S, verliert nach 1 bis 3 Atemzügen das Bewusstsein und stirbt direkt neben dem ersten Opfer. Wenn Sie tote Vögel, tote kleine Säugetiere oder eine zusammengebrochene Person in einem tief liegenden Vulkan- oder Kraterseegebiet sehen, halten Sie sofort den Atem an, bücken Sie sich NICHT und klettern Sie direkt bergauf auf höher gelegenes Gelände, bevor Sie Rettungskräfte mit umluftunabhängigen Atemschutzgeräten (SCBA) rufen.

Tun Sie dies jetzt

  1. Steigen Sie geradeaus bergauf und bewegen Sie sich sofort gegen den Wind (in einem 90-Grad-Winkel zum Wind). Schwere vulkanische Gase (\(CO_2\), \(H_2S\), \(SO_2\)) fließen wie Wasser bergab durch Schluchten, Bachschluchten und Täler, während der Wind Schwefeldioxidwolken (\(SO_2\)) und salzsäurehaltigen Lavaschleier an der Küste (Laze) in Windrichtung drückt. Versuchen Sie niemals, einer Gaswolke zu entkommen, indem Sie eine Talstraße bergab laufen: Klettern Sie direkt den nächsten Bergrücken, Hügel oder das nächste Obergeschoss eines Gebäudes über der sich sammelnden Gasschicht hinauf und bewegen Sie sich senkrecht zur Windrichtung.
  2. Achten Sie auf den Boden auf „Nature's Gas Detector“: tote Vögel, tote Insekten, totes Vieh oder einen plötzlich abgewürgten Automotor. Kohlendioxid ist völlig unsichtbar und völlig geruchlos. Wenn Sie in der Nähe einer Vulkanflanke, eines geothermischen Fumarolenfeldes oder eines Kratersees spazieren gehen oder fahren und plötzlich frisch tote Vögel, Mäuse, Frösche oder Insekten entdecken, die ohne Spuren auf dem Boden liegen, oder wenn der Motor Ihres Verbrennungsautos plötzlich stottert und abstirbt (weil \(CO_2\) den Luftsauerstoff unter die für die Motorverbrennung erforderlichen \(13 bis }15\text{ Prozent}\) verdrängt hat), haben Sie einen tödlichen \(CO_2\)-Wert erreicht Tasche. Halten Sie den Atem an und laufen Sie sofort bergauf.
  3. Vertrauen Sie niemals Ihrer Nase, wenn es um Schwefelwasserstoffgas (\(H_2S\)) aus „faulen Eiern“ geht: Riechlähmungen treten innerhalb von Sekunden auf. Bei niedrigen, harmlosen Konzentrationen (\(0,01\text{ bis }10\text{ ppm}\)) riecht Schwefelwasserstoff stark nach faulen Eiern. Sobald jedoch \(H_2S\) lebensbedrohliche Werte erreicht (über 100 $ bis }150 ppm}$), lähmt es den Riechnerv in Ihrer Nase innerhalb von 2 bis 15 Sekunden, wodurch der Geruch vollständig verschwindet, sodass Sie fatalerweise davon ausgehen, dass sich die Luft geklärt hat. Wenn Sie in der Nähe einer heißen Quelle, eines Schlammtopfs oder einer Fumarole einen starken Geruch nach faulen Eiern riechen und der Geruch plötzlich verschwindet, während Ihre Augen brennen oder Ihnen schwindelig wird, klettern Sie sofort bergauf in den Wind.
  4. Atmen Sie NUR bei sauren Gasen (\(SO_2\) und \(HCl\) faul) durch ein feuchtes Tuch oder ein mit Natron getränktes Hemd. Seien Sie sich darüber im Klaren, dass KEIN Tuch oder keine Filtermaske gegen \(CO_2\) wirkt. Wenn Sie sich in einer erstickenden Wolke aus Schwefeldioxid (\(SO_2\)) oder küstennaher Salzsäurelösung (\(HCl\)) befinden, bedecken Sie Nase und Mund mit einem mit Wasser getränkten Tuch (oder noch besser mit Wasser vermischt mit einem Löffel Backpulver [Natriumbicarbonat], das bei Kontakt saure Gase neutralisiert) und schließen Sie Ihre Augen so weit wie möglich. Denken Sie jedoch daran, dass kein nasses Tuch, keine N95-Maske oder kein P100-Atemschutzgerät mit chemischen Patronen Sie vor dem Ersticken durch Kohlendioxid (\(CO_2\)) schützen kann: \(CO_2\) verdrängt Sauerstoff aus der Luft, sodass Sie nur am Leben bleiben, wenn Sie an frische Bergluft steigen oder Flaschensauerstoff/Pressluft einatmen.
  5. Räumen Sie die Ufer und Täler von Vulkankraterseen sofort, wenn das Seewasser sprudelt, rotbraun wird oder grollt (Limnische Eruption). Wenn Sie in der Nähe eines tiefen tropischen Vulkankratersees (Maarsee) leben oder reisen und ein plötzliches Unterwassergrollen, eine Fontäne oder eine Tsunamiwelle bemerken, die sich in der Mitte des Sees ohne Wind bildet, oder wenn das Seewasser trüb-rostbraun wird (verursacht durch tiefe eisenreiches \(CO_2\)-gesättigtes Wasser, das an die Oberfläche steigt), hat eine limnische Eruption begonnen. Hunderttausende Tonnen CO_2-Gas, das schwerer als Luft ist, werden sich über den Kraterrand ergießen und mit 20 bis 50 Kilometern pro Stunde (12 bis 30 Meilen pro Stunde) die umliegenden Flusstäler hinunterrasen. Steigen Sie sofort mindestens 50 bis 100 Höhenmeter (165 bis 330 Fuß) die Talgrate hinauf.
  6. Verabreichen Sie High-Flow-Sauerstoff oder CPR auf einer Anhöhe und spülen Sie säureverbrannte Augen 15 Minuten lang mit klarem Wasser. Sobald ein gasexponiertes Opfer sicher auf einer belüfteten Anhöhe erreicht wurde (betreten Sie nie selbst die niedrige Gasblase ohne Pressluftatmer), rufen Sie Ihre örtliche Notrufnummer an (911 in den Vereinigten Staaten und Kanada, 112 in der gesamten Europäischen Union, 999 im Vereinigten Königreich oder alle anzeigen). Notrufnummern). Wenn sie bewusstlos sind und nicht normal atmen, beginnen Sie HLW sofort (verwenden Sie eine Taschenmaske oder Thoraxkompressionen nur mit den Händen, wenn \(H_2S\) oder saures Gas eingeatmet wurde). Wenn sie aufgrund von \(SO_2\), vog oder faulen keuchen, helfen Sie ihnen, ihren verschriebenen Albuterol/Salbutamol-Bronchodilatator-Inhalator zu verwenden und brennende Augen 15 Minuten lang mit klarem, fließendem Wasser zu spülen.

Entscheidungsbaum für das Überleben von Vulkangas, Faulheit und limnischem Ausbruch

Verwenden Sie dieses Feld-Triage-Flussdiagramm, um zu ermitteln, welcher Gefahr durch vulkanisches Gas Sie ausgesetzt sind, und um das genaue Überlebensmanöver durchzuführen.

flowchart TD
    Start["Vulkan-/Geothermie-/Kratersee-Gasnotfall:<br/>Fumarolenfeld, Küstenlava-Ozeaneintritt oder Kratersee"] --> HazardType{"In welcher Art von Gas- oder Rauchwolkenumgebung befinden Sie sich?"}

    HazardType -->|"1. Unteres Tal, Kraterboden, Keller, Schneegrube<br/>oder Kratersee, der sich braun verfärbt / sprudelt"| HeavyGas["VERMUTETER CO2-Ausstoß (limnischer Ausbruch / Mazuku) ODER hoher H2S-Gehalt:<br/>1. Bücken Sie sich NICHT und steigen Sie NICHT in tiefe Vertiefungen ein<br/>2. Halten Sie den Atem an, wenn Ihnen schwindlig wird oder Sie tote Vögel/Tiere sehen<br/>3. Steigen Sie SOFORT bergauf (>= 30 bis 100 m vertikal)<br/> (Filtermasken und feuchte Tücher stoppen die CO2-Erstickung NICHT)"]

    HazardType -->|"2. Scharfer, erstickender Geruch nach „verbranntem Streichholz“,<br/>Stechende Augen/Hals oder verschwommene Rauchfahne"| SO2Vog["SCHWEFELDIOXID (SO2) / VULKANISCHER SMOG (VOG):<br/>1. Bewegen Sie sich AUFWÄRTS und kreuzwindig (90 Grad zum Wind)<br/>2. Atmen Sie durch ein feuchtes Tuch (idealerweise in Backpulverwasser getränkt)<br/> oder verwenden Sie ein P100 + Sauergas-Atemschutzgerät<br/>3. In Innenräumen: Schließen Sie alle Fenster/Türen, schalten Sie den Frischlufteinlass der Klimaanlage aus<br/> und verwenden Sie bei pfeifenden Atemgeräuschen einen Asthma-Rettungsinhalator"]

    HazardType -->|"3. Weiße, dampfähnliche Wolke, wo geschmolzene Lava<br/>in das Meerwasser des Ozeans gelangt"| LazePlume["Salzsäure „LAZE“ (Lavaschleier + Glassplitter):<br/>1. Stellen Sie sich NIEMALS windabwärts von einem Lava-Eintrittspunkt in den Ozean auf<br/>2. Bewegen Sie sich sofort AUFWIND / QUERWIND, mindestens 500+ Meter<br/>3. Reiben Sie NICHT die Augen (mikroskopisch kleine Pele-Glassplitter zerkratzen die Hornhaut)<br/>4. Augen und Haut 15 Minuten lang mit reichlich klarem Wasser spülen"]

    HeavyGas --> CasualtyCheck{"Ist jemand in der Gaszone zusammengebrochen?"}
    SO2Vog --> CasualtyCheck
    LazePlume --> CasualtyCheck

    CasualtyCheck -->|"Verunfallter befindet sich immer noch in der Grube/Unterdruckgrube mit niedrigem Gasdruck"| WaitSCBA["STOP: Betreten Sie die Tasche mit niedrigem Gasgehalt NICHT ohne Pressluftflasche<br/>(60 % der Todesfälle in geschlossenen Räumen/durch vulkanische Gase sind vermeintliche Retter)<br/>Rufen Sie 911 / 112 / 999 an, um eine Pressluftatmer-Entnahme durch die Feuerwehr zu erhalten"]

    CasualtyCheck -->|"Unfall auf belüftetem Hochgelände"| FirstAidHigh["1. Überprüfen Sie die Atmung: Beginnen Sie mit der HLW, wenn Sie nicht reagieren und nicht atmen<br/>2. Bringen Sie den bewusstlosen atmenden Unfallopfer in die seitliche stabile Seitenlage<br/>3. Augen mit klarem Wasser spülen; Geben Sie einen Bronchodilatator gegen SO2/Laze-Bronchospasmus<br/>4. Überwachen Sie 24 bis 48 Stunden im Krankenhaus auf verzögertes Lungenödem"]

Vergleich der fünf tödlichen Gefahren durch Vulkan- und Kraterseegas

Jedes vulkanische Gas hat ein bestimmtes Molekulargewicht, einen bestimmten Geruch und einen bestimmten Tötungsmechanismus. Verwenden Sie diese klinische Tabelle von USGS und IVHHN (International Volcanic Health Hazard Network), um sie zu unterscheiden.

Name und Formel des Gases/der Wolke Spezifisches Gewicht (im Vergleich zu normaler Luft = 1,00 $) Geruch, Farbe und Warnzeichen Tödliche Konzentration und Todesmechanismus Welche Schutzausrüstung funktioniert?
1. Kohlendioxid (\(CO_2\)) (Limnische Eruptionen, „Mazuku“-Todestaschen, Kältefallensickern) 1,52 \(\text{x}\) schwerer als Luft (Schmiegt sich an den Boden, füllt Täler, Gräben, Keller und Baumbrunnen) Farblos und 100 % GERUCHLOS. Hohe Konzentrationen (\(>5\%\)) schmecken auf der Zunge leicht säuerlich/kohlensäurehaltig und stechen in der Nase wie Soda-Sprudel. \(7\%\text{ bis }10\%\) (\(70.000\text{ bis }100.000\text{ ppm}\)): Schwindel, pochende Kopfschmerzen, keuchender Atem (hyperkapnischer Antrieb), Bewusstlosigkeit innerhalb von Minuten.
\(15\%\text{ bis }30\%\): Sofortige Betäubung in 1 bis 3 Atemzügen, Krämpfe, Koma und Erstickungstod innerhalb von Minuten.
NUR Lufttank mit umluftunabhängigem Atemschutzgerät (SCBA) oder bergauf an die frische Luft klettern. (Gasmasken, N95 und nasse Tücher sind gegen \(CO_2\) 100 % nutzlos).
2. Schwefelwasserstoff (\(H_2S\)) (Geothermische heiße Quellen, Schlammtöpfe, Solfataren) 1,19 \(\text{x}\) schwerer als Luft (Becken in Thermalbecken, Badehäusern und Schluchten) Farblos. Starker „fauler Eier“-Geruch bei niedrigen Konzentrationen (\(0,01 bis }30\text{ ppm}\)), gefolgt von plötzlichem völligen Geruchsverlust über \(100\text{ bis }150\text{ ppm}\) (Riechlähmung). \(50\text{ bis }100\text{ ppm}\): Schwere Augenreizung („Gas-Augen“-Keratokonjunktivitis) und Husten.
\(500\text{ bis }1.000+\text{ ppm}\): Sofortiger „Knockdown“ in 1 Atemzug: Blockiert die Cytochrom-C-Oxidase in Zellmitochondrien (identisch mit einer Zyanidvergiftung) und lähmt das Atmungszentrum des Hirnstamms.
Pressluftatmer für hohe/unbekannte Werte; bergauf in den Wind flüchten.
3. Schwefeldioxid (\(SO_2\)) und Vog (aktive Vulkanschlote, Kraterwolken, Risse) \(2,26\text{x}\) schwerer als Luft, wenn es kühl ist (Steigt in heißen thermischen Fahnen auf und sinkt dann in windabwärts gelegene Täler) Farbloses Gas (oder trübes blaugraues Vog-Sulfat-Aerosol). Scharfer, stechender, erstickender „angeschlagener Streichholz“- oder verbrannter Feuerwerksgeruch bei nur 1\text{ bis }3\text{ ppm}$. \(5\text{ bis }20\text{ ppm}\): Sofortiger heftiger Husten, Brennen im Hals und schwerer tödlicher Bronchospasmus bei Menschen mit Asthma/COPD.
\(100+\text{ ppm}\): Reagiert mit Lungenfeuchtigkeit unter Bildung von schwefeliger und schwefeliger Säure, was zu chemischen Verbrennungen der Atemwege und verzögertem Lungenödem führt.
NIOSH/EN Sauergas-Patronen-Atemschutzgerät + P100-Partikelfilter; Notfall-Backup: feuchtes, mit Wasser + Backpulver getränktes Tuch.
4. Salzsäure „Laze“ (\(HCl\) + Glas) (Küstenozean-Lava-Eintrittsfahnen) Dichter, weißer, dampfartiger Nebel, der von der Meeresbrise horizontal entlang der Küste geblasen wird Hellweiße, wogende Wolke, die wie harmloser Dampf aussieht, mit einem scharfen säuerlichen Bleich-/Säuregeruch und feinem, kiesigem Staub. Konzentrierte Salzsäure (\(HCl\))-Tröpfchen (\(\text{pH } 1,5\text{ bis }2,0\), so ätzend wie Magensäure oder Batteriesäure) gemischt mit mikroskopisch kleinen vulkanischen Glasnadeln (Fragmente von Peles Haar). Verursacht akute chemische Lungenverbrennungen, Kehlkopfkrämpfe und Hornhautabschürfungen. Säuregas + P100-Atemschutzmaske + versiegelte Schutzbrille gegen Chemikalienspritzer; Bleiben Sie niemals windabgewandt vom Lavaeintritt des Ozeans.
5. Fluorwasserstoff (\(HF\)) (Explosive Aschewolken und entgasendes Magma) 0,70 $ als Monomer, bildet aber Schwersäurenebeltröpfchen und bedeckt herabfallende Vulkanasche Farbloses rauchendes Gas/Nebel mit reizendem Säuregeruch; bedeckt Weidegras und verunreinigt Regenwasserzisternen. Dringt in Haut und Lunge ein, um Kalzium und Magnesium im Blut zu binden, was schwere Hypokalzämie, Hypomagnesiämie, Fluorose und einen tödlichen Herzstillstand durch Kammerflimmern verursacht (tötet weidende Schafe/Rinder und verunreinigt das Trinkwasser). Sauergas-Atemschutzgerät; **Trennen Sie die Regenwasserauffangrinnen auf dem Dach, bevor Asche-/Gaswolken vorbeiziehen. Behandeln Sie Hautverbrennungen mit Calciumgluconat-Gel.

Tieftauchgang 1: Limnische Eruptionen (Kratersee-Umstürze) und „Mazuku“-Todestaschen

Eine limnische Eruption (auch Seeumsturz genannt) ist eine der seltensten und schrecklichsten Naturkatastrophen auf der Erde. 1984 brach am Monoun-See (wobei 37 Menschen ums Leben kamen) und am 21. August 1986 am Nyos-See in Kamerun plötzlich ein tiefer vulkanischer Kratersee aus, ohne dass ein Tropfen Lava übrig blieb, wobei bis zu 300.000 bis 1,6 Millionen Tonnen reines gelöstes Kohlendioxid (\(CO_2\))-Gas freigesetzt wurden. Eine stille, unsichtbare Wolke aus \(CO_2\) 50 Meter (165 Fuß) dick ergoss sich über den Kraterrand und floss mit 20 bis 50 Kilometern pro Stunde (12 bis 30 Meilen pro Stunde) die umliegenden Flusstäler hinunter, löschte jedes Kochfeuer, brachte Fahrzeuge zum Stillstand und erstickte lautlos 1.746 Menschen und über 3.500 Rinder im Schlaf bis zu 25 Kilometer (15 Meilen) weg.

Wie eine limnische Eruption funktioniert (Der Seemechanismus der „Champagnerflasche“)

  1. Vulkanische \(CO_2\)-Injektion am Grund eines tiefen, ungemischten Sees: Magma, das kilometerweit unter einem erloschenen oder ruhenden Vulkankrater (Maar) sitzt, lässt kontinuierlich Kohlendioxidgas durch den Seeboden entweichen. In den meisten gemäßigten Seen führt die saisonale Abkühlung im Winter dazu, dass das Oberflächenwasser jedes Jahr absinkt und den See durchmischt (holomiktische Seen), wodurch harmlose kleine Mengen Gas freigesetzt werden. In tiefen tropischen Seen wie dem Nyos-See, dem Monoun-See (Kamerun) und dem Kivu-See (an der Grenze zwischen der Demokratischen Republik Kongo und Ruanda gelegen und etwa 300 Kubikkilometer gelöstes CO2 und 60 Kubikkilometer Methan) kühlt die warme obere Wasserschicht jedoch nie genug ab, um abzusinken (meromiktische Schichtung).
  2. Hydrostatischer Druck fängt das Gas ein: In einer Tiefe von 200 bis 400 Metern (650 bis 1.300 Fuß) hält das immense Gewicht der oberen Wassersäule (20 bis 40 Atmosphären Druck) Milliarden Liter CO2 im kalten Grundwasser gelöst, genau wie der Verschluss einer unter Druck stehenden Flasche Champagner.
  3. Die auslösende und außer Kontrolle geratene Lösung: Wenn ein Steinschlag/Erdrutsch in den See spritzt, ein Erdbeben das Becken erschüttert, ein sublakustriner Vulkanschlot den Boden erhitzt oder ein kalter heftiger Regensturm Oberflächenwasser nach unten drückt, wird ein Paket tiefen \(CO_2\)-gesättigten Wassers nach oben in flachere Zonen mit niedrigerem Druck gehoben. Sofort sprudeln mikroskopisch kleine Blasen aus \(CO_2\) aus der Lösung (Keimbildung). Da mit Gas gefülltes Wasser leichter (mehr Auftrieb) als flüssiges Wasser ist, schießt die sprudelnde Säule wie ein Aufzug an die Oberfläche und zieht die gesamte tiefe Schicht des Sees in einer außer Kontrolle geratenen Kettenreaktion hoch, die eine 50 bis 100 Meter hohe Wasserfontäne in die Luft schleudert und eine massive, eiskalte Decke aus \(CO_2\) freisetzt, die schwerer als Luft ist.

„Mazuku“ (Swahili für „Böser Wind“) und trockene vulkanische \(CO_2\)-Fallen weltweit

Es braucht keinen See, der durch vulkanisches \(CO_2\) abgetötet wird. Rund um Mount Nyiragongo (DR Kongo), Mammoth Mountain (Kalifornien, USA), Campi Flegrei / Solfatara und Ätna (Italien), Laacher See (Deutschland), Mount Gambier (Australien), Hakoné / Mount Aso (Japan) und Rotorua (Neuseeland) sickert unsichtbares kaltes \(CO_2\) direkt aus Bodenbrüchen: - In Ostafrika nennen die Einheimischen diese Senken Mazuku („Böse Winde“): Tagsüber zerstreuen Sonnenwärme und Wind das Gas, aber nachts, wenn die Luft abkühlt und der Wind aufhört, füllt reines \(CO_2\) versunkene Fußwege, Höhlen, Gräben und niedrige Hütten bis zur Brusthöhe. - In schneebedeckten Vulkanbergen wie Mammoth Mountain in Kalifornien oder Mount Rainier / Mount Hood / Japanische Alpen sammeln sich \(CO_2\) und \(H_2S\) unter der winterlichen Schneedecke an und füllen Baumbrunnen, Schneehöhlen, Skipatrouillenhütten und vergrabene Hüttenkeller und ersticken Skifahrer, die kopfüber in einen Baumbrunnen fallen oder einen Schneeschutz in der Nähe einer Fumarole graben.

Tieftauchgang 2: „Laze“ an der Küste (Salzsäure-Lava-Dunst) vs. „Vog“ im Landesinneren (Vulkansmog)

Reisende und Küstenbewohner auf Vulkaninseln (wie Hawaiis Kīlauea, Islands Reykjanes-Halbinsel, La Palma auf den Kanarischen Inseln, Stromboli/Ätna in Italien und Vanuatu/Indonesien) verwechseln häufig Laze und Vog:

1. Wie sich an der Küste „Laze“ (Lavaschleier) bildet und warum es sich nicht um Dampf handelt

Wenn glühende Basaltlava mit \(1.150^\circ\text{C}\) (\(2.100^\circ\text{F}\)) von einer Meeresklippe ins Meerwasser des Ozeans ergießt, erzeugt sie nicht nur harmlosen Wasserdampf. Der extreme Thermoschock löst schnelle chemische Reaktionen (Pyrohydrolyse) zwischen geschmolzener Silikatlava und gelösten Magnesiumchlorid (\(MgCl_2\)) und Natriumchlorid (\(NaCl\))-Meersalzen aus, wodurch eine dichte, strahlend weiße Wolke aus konzentriertem Salzsäuregas (\(HCl\)) und sauren Regentröpfchen mit einem \(\text{pH-Wert von }1,5\text{ bis }2,0\) (so ätzend wie eine Batterie) zum Kochen kommt Säure oder reine Magensäure). - Im selben Moment zersplittern Dampfexplosionen die eiskalte Kruste geschmolzener Lava in Millionen mikroskopisch kleiner, nadelscharfer vulkanische Glasscherben (darunter zerbrechliche gesponnene Glasfäden namens Peles Haare und hohle Glasflocken namens limu o Pele). - Warum Sie NIEMALS Ihre Augen in einer Faulwolke reiben dürfen: Wenn eine Meeresbrise sich dreht und die weiße Faulfahne über Touristen oder ein Ausflugsboot weht, brennt die Salzsäure sofort in den Augen und veranlasst die Menschen, sich die Augen mit den Händen zu reiben. Durch das Reiben werden mikroskopisch kleine vulkanische Glasnadeln direkt in die Hornhaut geschliffen, was zu schweren Hornhautgeschwüren führt. Stattdessen spülen Sie die Augen kontinuierlich 15 Minuten lang mit klarem Wasser oder Kochsalzlösung aus, bevor Sie die Augenlider berühren.

2. Wie „Vog“ (Vulkansmog) im Landesinneren lebensbedrohliche Asthmakrisen auslöst

Vog entsteht, wenn Schwefeldioxid (\(SO_2\)) aus einem Vulkanschlot ausgestoßenes Gas in der Atmosphäre über Stunden bis Tage chemisch mit Sauerstoff, Feuchtigkeit und Sonnenlicht reagiert und sich in einen dunstigen Aerosolnebel aus Schwefelsäure (\(H_2SO_4\))-Tröpfchen und mikroskopisch kleinen Ammoniumsulfatpartikeln (\(PM_{2,5}\), kleiner als \(2,5\text{ Mikrometer}\)) umwandelt. - Da \(PM_{2.5}\) saure Sulfatpartikel mikroskopisch klein sind, umgehen sie das natürliche Filtersystem der Nase und dringen direkt in die tiefsten Alveolen und Bronchiolen der Lunge ein. - Bei Menschen mit Asthma, COPD, chronischer Bronchitis, Herzerkrankungen, Säuglingen und schwangeren Frauen lösen bereits niedrige Konzentrationen von \(SO_2\) (\(0,5\text{ bis }5\text{ ppm}\)) und Vog eine sofortige, heftige reflexartige Bronchokonstriktion (Verschließen der Atemwege) aus. - Indoor-Shelter-in-Place-Protokoll für Vog / \(SO_2\): Wenn eine starke Vog- oder \(SO_2\)-Wolke über Ihrer Nachbarschaft weht und Sie den Seitenwind nicht abwehren können, gehen Sie ins Haus, schließen und kleben Sie alle Fenster und Türen ab, stellen Sie Ihre Klimaanlage auf Umluft/Innenluft (Schließen der Außenluftklappe) und betreiben Sie einen HEPA-Luftreiniger, der mit einer Chemikalie aus Aktivkohle/Kaliumpermanganat oder Backpulver ausgestattet ist Filter oder hängen Sie feuchte Laken, die mit einer Lösung aus Backnatron und Wasser (\(2\text{ Esslöffel}\) Backnatron pro Liter Wasser) besprüht sind, vor einen Kastenventilator, um saure Aerosole aus der Raumluft zu entfernen.

Verzögertes nichtkardiogenes Lungenödem (die 24- bis 48-Stunden-Falle des „Trockenland-Ertrinkens“)

Jeder, der eine erhebliche Dosis von Schwefeldioxid (\(SO_2\)), Salzsäurelösung (\(HCl\)), Schwefelwasserstoff (\(H_2S\)) oder Fluoridwasserstoff (\(HF\)) inhaliert und den anfänglichen Hustenanfall überlebt, muss 24 bis 48 Stunden lang in einem Krankenhaus überwacht werden**, auch wenn er sich eine Stunde nach dem Entkommen aus der Wolke deutlich besser fühlt. Ätzende Säuregase und \(H_2S\) schädigen die mikroskopisch kleine Alveolar-Kapillarmembran tief im Inneren der Lunge; 6 bis 48 Stunden nach der Exposition kann proteinreiche Flüssigkeit plötzlich aus dem Blutkreislauf austreten und die Lungenbläschen überschwemmen (verzögertes chemisches Lungenödem / akutes Atemnotsyndrom [ARDS]), was zu rosafarbenem, schaumigem Auswurf, schwerer Atemnot und tödlichem Atemversagen führt.

Konzentrationsabhängige physiologische Schwellenwerte für \(CO_2\), \(H_2S\) und \(SO_2\)

Das Verständnis, wie schnell die Symptome mit steigenden Gaskonzentrationen eskalieren, erklärt, warum das Warten in einer Vulkansenke sogar 60 Sekunden tödlich sein kann (Daten zusammengestellt von NIOSH, OSHA und USGS Volcano Hazards Program):

Gaskonzentration in der Luft (Parts Per Million [ppm] oder Volumen %) Kohlendioxid (\(CO_2\)) Physiologische Wirkung Physiologische Wirkung von Schwefelwasserstoff (\(H_2S\)). Schwefeldioxid (\(SO_2\)) Physiologische Wirkung
\(0,5\text{ bis }5\text{ ppm}\) Normale Außenluft beträgt \(\sim 420\text{ ppm}\) (\(0,042\%\)): völlig harmlos. Starker Geruch nach „faulen Eiern“; sicher für kurze Exposition. Stechender Geruch nach verbranntem Streichholz; löst bei Menschen mit Asthma sofort pfeifende Atemgeräusche und Bronchospasmen aus.
\(10\text{ bis }50\text{ ppm}\) Harmlos. Brennen in den Augen („Gas-Augen“-Konjunktivitis), Kopfschmerzen, Übelkeit und Halsreizung nach 1 Stunde. Starker Husten, Würgen, Nasenbluten und brennende Augen innerhalb von 1 bis 5 Minuten.
\(100\text{ bis }150\text{ ppm}\) Harmlos. KRITISCHE SCHWELLE: Lähmt den Geruchssinn (Riechnerv) innerhalb von 2 bis 15 Sekunden, sodass der Geruch nach faulen Eiern vollständig verschwindet; verursacht schwere Lungen-/Augenschäden (NIOSH IDLH = 100 ppm). Unmittelbar lebens- und gesundheitsgefährlich (NIOSH IDLH = 100 ppm): Ätzende schwefelige Säure verbrennt innerhalb von Minuten die oberen und unteren Atemwege.
\(500\text{ bis }1.000\text{ ppm}\) (\(0,05\%\text{ bis }0,1\%\)) Normale Raumluft im Klassenzimmer: harmlos. Sofortiger „Knockdown“ in 1 bis 2 Atemzügen: Lähmt das Atmungszentrum des Hirnstamms und blockiert die zelluläre Cytochromoxidase; schnelles Koma und Herzstillstand. Schnell tödlich innerhalb von 1 bis 10 Minuten durch akuten Kehlkopfspasmus, Ablösung der Atemwege und chemische Erstickung.
\(30.000\text{ bis }50.000\text{ ppm}\) (\(3\%\text{ bis }5\%\)) Die Atemfrequenz verdoppelt sich; pochende Kopfschmerzen, Schwitzen, Schwindel und Verwirrtheit innerhalb von 5 bis 15 Minuten (NIOSH IDLH = 40.000 ppm [4 %]). Sofortiger Tod. Sofortiger Tod.
**100.000\text{ bis }300.000\text{ ppm}\(** (\)10\%\text{ bis }30\%$) Bewusstlosigkeit in 1 bis 3 Atemzügen (unter 60 Sekunden), generalisierte Krämpfe und Tod durch hyperkapnische/hypoxische Erstickung. Sofortiger Tod. Sofortiger Tod.

Schutz von Trinkwasser, Vieh und Haut vor Fluorwasserstoff (\(HF\)) und saurem Regen

Wenn ein aktiver Vulkan feine Asche entgast oder ausstößt, kondensieren Fluorid (\(HF\)) und Schwefeldioxid (\(SO_2\)) auf herabfallenden Aschepartikeln und Regentropfen: 1. Trennen Sie die Regenwasserzisternen auf dem Dach sofort ab: Wenn Ihr Haushalt auf Regenwassersammeltanks auf dem Dach angewiesen ist, trennen Sie die Fallrohre der Dachrinnen von Ihrem Speichertank, bevor die Gas- oder Aschewolke eintrifft. Saurer Regen und fluoridbeschichtete Asche, die vom Dach abgewaschen wird, können Zisternenwasser giftig machen (was zu akuter Fluoridvergiftung, schwerem Erbrechen und hypokalzämischen Herzrhythmusstörungen führt). 2. Vieh und Haustiere schützen: Weidetiere (insbesondere Schafe, Rinder, Pferde und Ziegen) nehmen giftige Dosen Fluor auf, wenn sie Gras fressen, das mit HF-beschichteter Vulkanasche bestäubt ist, oder aus flachen Pfützen trinken, und entwickeln innerhalb von Stunden eine tödliche akute Fluorose. Bringen Sie das Vieh in überdachte Ställe und füttern Sie es mit gelagertem, sauberem Heu und abgedecktem Wasser.

Häufig gestellte Fragen

Why can't I use an N95 mask, a gas mask, or a wet towel over my face to breathe inside a volcanic Carbon Dioxide (CO2) pocket or limnic eruption cloud?

Filter masks (including N95s, P100s, and military chemical cartridge gas masks) and wet cloths work only by filtering dust particles or absorbing reactive chemical gases out of air that still contains normal oxygen. Carbon dioxide (CO2) is an unreactive asphyxiant gas that is 1.52 times heavier than air: when it pools in a valley or depression, it physically pushes the breathable oxygen out of the space, dropping oxygen from 21 percent down to near zero while raising CO2 to 15 to 50 percent. No filter can manufacture oxygen out of pure CO2; only climbing immediately to higher ground or breathing from a self-contained compressed air tank (SCBA) will keep you alive.

Why do people think a Hydrogen Sulfide (H2S) gas leak has stopped right before they pass out?

Hydrogen sulfide (H2S) is famous for smelling strongly like rotten eggs at very low, relatively harmless concentrations (0.01 to 30 parts per million). However, once H2S reaches life-threatening concentrations above 100 to 150 ppm, the gas chemically paralyzes the human olfactory nerve inside the top of the nose within 2 to 15 seconds (olfactory fatigue/paralysis). Victims suddenly stop smelling the rotten egg odor, mistakenly believe the wind has blown the gas away, stay in the area, and collapse unconscious a moment later when concentrations hit 500 ppm.

Why does baking soda (sodium bicarbonate) mixed in water work better than plain water on a cloth during a Sulfur Dioxide (SO2) or Hydrochloric Acid (Laze) plume?

Both sulfur dioxide (SO2, which forms sulfurous acid on wet membranes) and coastal lava haze (laze, which is concentrated hydrochloric acid mist, HCl) are strong acidic gases. While a cloth dampened with plain water traps some acid mist, soaking the cloth in water mixed with household baking soda (sodium bicarbonate, an alkaline base, roughly 1 to 2 tablespoons per cup of water) creates an active chemical scrubber: as you inhale through the fabric, the alkaline sodium bicarbonate neutralizes the sulfuric and hydrochloric acid molecules into harmless salt, water, and tiny amounts of CO2 before they reach your throat and lungs.

Why is a stalled car engine or seeing dead birds on the ground an immediate sign to hold your breath and run uphill?

Because volcanic carbon dioxide (CO2) is completely invisible and odorless, you cannot see or smell a lethal "Mazuku" gas pocket sitting in a low dip in the road or a valley trail. However, small birds, rodents, and insects living right on the ground surface are immersed in the heaviest bottom layer of the CO2 first and die of asphyxiation within seconds; similarly, a gasoline or diesel car engine requires at least 13 to 15 percent atmospheric oxygen to sustain combustion, so when a car drives into a dense CO2 pocket in a road dip, the engine immediately chokes and stalls. If your car stalls in a volcanic valley or you see dead birds/animals, hold your breath, abandon the car, and run straight uphill.

Has anything been done to stop Lake Nyos and Lake Monoun in Cameroon from erupting again?

Yes. Following the 1986 Lake Nyos disaster that killed 1,746 people, international scientists installed permanent degassing polyethylene pipes reaching from floating rafts down to the bottom of both Lake Nyos (starting in 2001) and Lake Monoun (2003). These vertical pipes act as controlled artificial fountains that continuously siphon small, safe amounts of CO2-rich bottom water up to the surface so the gas vents harmlessly into the wind every day, successfully removing the vast majority of accumulated gas from both lakes; however, solar-powered CO2 sirens remain active, and other deep volcanic lakes worldwide still require vigilance.

What is "Pele's hair" in a coastal lava plume, and why must you never brush it off your skin or rub your eyes?

When molten lava fountains into the air or explodes on contact with ocean seawater, escaping gas bubbles stretch tiny droplets of liquid silicate rock into golden-brown strands of pure volcanic glass less than 0.5 millimeters thick, known as Pele's hair. Wind carries these brittle, needle-sharp glass fibers kilometers downwind inside laze and eruption plumes; if you rub your eyes or wipe your skin vigorously with your palm, the glass needles snap and embed deep into your cornea or skin like fiberglass splinters. Always rinse eyes and skin by pouring generous streams of clean water first without rubbing.

Sources checked

  • United States Geological Survey (USGS) Volcano Hazards Program: Vulkangase und ihre Auswirkungen (\(CO_2\), \(SO_2\), \(H_2S\), \(HF\) und Salzsäurefaulheit an der Küste), einschließlich Mammoth Mountain Tree-Well/Snow-Pit \(CO_2\) Gefahrenwarnungen und Kīlauea Vog/Laze-Protokolle.
  • International Volcanic Health Hazard Network (IVHHN), Weltgesundheitsorganisation (WHO) und British Geological Survey (BGS): Richtlinien zur Vorbereitung vor, während und nach der Exposition gegenüber vulkanischem Gas, saurem Regen, Nebel und Faulheit.
  • Centers for Disease Control and Prevention (CDC / NIOSH, Vereinigte Staaten) und Occupational Safety and Health Administration (OSHA, Vereinigte Staaten): Unmittelbar lebens- oder gesundheitsgefährliche Konzentrationen (IDLH) und Taschenführer zu chemischen Gefahren für Kohlendioxid (\(CO_2\)), Schwefelwasserstoff (\(H_2S\)), Schwefeldioxid (\(SO_2\)), Chlorwasserstoff (\(HCl\)) und Fluorwasserstoff (\(HF\)).
  • Büro der Vereinten Nationen für die Koordinierung humanitärer Angelegenheiten (OCHA) und Goma Volcano Observatory (OVG): Mazuku (trockene Kohlendioxidtasche) und Frühwarnung bei limnischen Ausbrüchen am Kivu-See/Nyos-See und Evakuierungsstandards aus hochgelegenen Gebieten.

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