Insights on Hydrothermal‐Magmatic Interactions and Eruptive Processes at Poás Volcano (Costa Rica) From High‐Frequency Gas Monitoring and Drone Measurements

Abstract

Identification of unambiguous signals of volcanic unrest is crucial in hazard assessment. Processes leading to phreatic and phreatomagmatic eruptions remain poorly understood, inhibiting effective eruption forecasting. Our 5‐year gas record from Poás volcano, combined with geophysical data, reveals systematic behavior associated with hydrothermal‐magmatic eruptions. Three eruptive episodes are covered, each with distinct geochemical and geophysical characteristics. Periods with larger eruptions tend to be associated with stronger excursions in monitoring data, particularly in SO2/CO2 and SO2 flux. The explosive 2017 phreatomagmatic eruption was the largest eruption at Poás since 1953 and was preceded by dramatic changes in gas and geophysical parameters. The use of drones played a crucial role in gas monitoring during this eruptive period. Hydrothermal sealing and volatile accumulation, followed by top‐down reactivation of a shallow previously emplaced magma body upon seal failure, are proposed as important processes leading to and contributing to the explosivity of the 2017 eruption.

La identificación de señales inequívocas de agitación volcánica es crucial para la evaluación de riesgos. Los procesos que conducen a las erupciones freáticas y freatomagmáticas siguen siendo poco conocidos, lo que impide la previsión eficaz de las erupciones. Nuestro registro de gas de 5 años del volcán Poás, combinado con datos geofísicos revela un comportamiento sistemático asociado a las erupciones hidrotermales-magmáticas. Se han cubierto tres episodios eruptivos eruptivos, cada uno con características geoquímicas y geofísicas distintas. Los periodos con mayores erupciones tienden a estar asociados con excursiones más fuertes en los datos de monitoreo, particularmente en el flujo de SO2/CO2 y SO2. El erupción freatomagmática explosiva de 2017 fue la mayor erupción en el Poás desde 1953 y fue precedida por cambios dramáticos en los parámetros gaseosos y geofísicos. El uso de drones jugó un papel crucial en la monitorización de gases de gas durante este período eruptivo. El sellado hidrotermal y la acumulación de volátiles, seguidos de de un cuerpo magmático poco profundo previamente emplazado al fallar el sellado, se proponen como procesos importantes que condujeron y contribuyeron a la explosividad de la erupción de 2017.