Improved understanding of the magmatic system of Soufrière Hills Volcano, Montserrat (SHV) is needed to inform future hazard management strategy, and remaining uncertainties include the depth of magma storage and the source of ongoing gas emissions. Eruptive activity between 1995 and 2010 has been proposed to be sourced from either a dual chamber or transcrustal mush-based magmatic system, with volatile solubility models using H 2 O and CO 2 from melt inclusion (MI) glass estimating depths of 5–6 km. To date, published SHV MI volatile data have neglected the vapour bubbles now known to sequester the bulk of MI magmatic carbon. Total CO 2 concentrations in SHV magma are therefore underestimated, together with volatile-derived entrapment pressures and inferred magma storage depths. Here, we present a new dataset of volatile (H 2 O and total CO 2 ) and major element concentrations in plagioclase- and orthopyroxene-hosted SHV MI, that span almost all of the eruptive activity (Phases 1, 2, 4, and 5), and include the first measurement of bubble-hosted CO 2 for SHV and indeed the Lesser Antilles Arc. Analyses were conducted using Raman spectroscopy, ion microprobe, and electron probe analysis. Dacitic–rhyolitic MI occur within andesitic whole rock compositions. Volatiles in MI glass are similar to published studies (H 2 O 2.47–7.26 wt%; CO 2 13–1243 ppm). However, bubble-hosted CO 2 contributes 9–3,145 ppm, to total inclusion CO 2 with 5%–99% (median 90%) of CO 2 sequestered within bubbles, and total CO 2 concentrations (131–3,230 ppm) are significantly higher than previously published values. Inferred entrapment depths from our dataset range from 5.7 to 17 km – far greater than previous estimates – and support a vertically elongated magmatic system where crystallisation spanned both upper- and mid-crustal depths. Our CO 2 measurements enable new estimation of CO 2 sources and fluxes. As a total of 4.5 Mt of CO 2 was held in SHV magma during the aforementioned phases, the maximum amount of CO 2 that can be emitted from a batch of SHV magma is ∼1500–1750 tonnes/day. Measured CO 2 fluxes are significantly higher, indicating additional input of CO 2 into the system from greater depths. Our study shows that including bubble-hosted CO 2 redefines understanding of the SHV plumbing system.

Atmospheric composition varies both spatially and temporally, notably in terms of relative humidity and greenhouse gases. Current methods rely on massive and expensive sensors deployed sparsely. Here, we are interested in developing a multi-gas sensor that targets very small atmospheric composition variations. In addition, it intends to be gas specific, lightweight, autonomous and compact. Targeted gases are either greenhouse gases such as CO2, CH4 , and N2O, or toxic gases such as CO and SO2. For this purpose, we have developed a Photoacoustic Spectroscopy sensor, using Mid Infrared QCL laser sources, which achieve a very narrow spectral linewidth and have a good potential for miniaturization. We developed a dedicated electronic device to perform data acquisition. Our prototype is beginning its calibration phase in a lab environment, prior further integration for real time measurement.

Abstract The Canadian segment of the Cascade Volcanic Arc (i.e. the Garibaldi Volcanic Belt) comprises more than 100 eruptive centres, spanning the entire Quaternary period (Pleistocene to Holocene in age), and with deposits ranging in composition from alkaline basalt to rhyolite. At least one of the volcanoes is currently active; Mount Meager / Q̓welq̓welústen erupted explosively 2360 years BP and has ongoing fumarolic activity. Long-term forecasting of eruption frequency and style depends on reconstruction of the history and timescales of magmatic processes preceding previous volcanic eruptions. Utilising diffusion chronometry, we investigate the Mount Meager Volcanic Complex focusing on Holocene olivine-phyric basalts (Lillooet Glacier basalts) exposed by the retreat of the Lillooet Glacier. We identify two distinct olivine populations in samples of quenched, glassy basalt lavas that record different magmatic processes and histories. Glomerocrysts of Fo83 olivine phenocrysts, entrained and transported by a hot mafic input, form Population 1. These exhibit resorption and normally zoned outermost rim compositions of Fo76–78; a third of them also show interior reverse compositional zoning. A second population of skeletal microphenocrysts have the same composition as the phenocryst rims (i.e. Fo76–78) and are in equilibrium with the adjacent matrix glass. We estimate the pre-eruptive temperature-fO2 conditions in a shallow reservoir (100 MPa; ~3 km) for a melt with H2O content of 0.5–1 wt.% as ~1097–1106°C (± 30°C), and NNO + 0.5 (±1.1), respectively. Using these input parameters, we report Fe-Mg diffusion chronometry results for 234 normally zoned profiles from 81 olivine phenocrysts. Diffusion modelling of compositional profiles in oriented crystals indicates pre-eruptive magmatic residence times of 1 to 3 months. These remarkably short residence times in shallow reservoirs prior to eruption suggest very short periods of unrest may precede future eruptions.

Abstract Exposure to ambient particulate matter (PM) with an aerodynamic diameter of <10 μm (PM 10 ) is a well‐established health hazard. There is increasing evidence that geogenic (Earth‐derived) particles can induce adverse biological effects upon inhalation, though there is high variability in particle bioreactivity that is associated with particle source and physicochemical properties. In this study, we investigated physicochemical properties and biological reactivity of volcanic ash from the April 2021 eruption of La Soufrière volcano, St. Vincent, and two desert dust samples: a standardized test dust from Arizona and an aeolian Gobi Desert dust sampled in China. We determined particle size, morphology, mineralogy, surface texture and chemistry in sub‐10 μm material to investigate associations between particle physicochemical properties and observed bioreactivity. We assessed cellular responses (cytotoxic and pro‐inflammatory effects) to acute particle exposures (24 hr) in monocultures at the air‐liquid interface using two types of cells of the human airways: BEAS‐2B bronchial epithelial cells and A549 alveolar type II epithelial cells. In acellular assays, we also assessed particle oxidative potential and the presence of microorganisms. The results showed that volcanic ash and desert dust exhibit intrinsically different particle morphology, surface textures and chemistry, and variable mineralogical content. We found that Gobi Desert dust is more bioreactive than freshly erupted volcanic ash and Arizona test dust, which is possibly linked to the presence of microorganisms (bacteria) and/or nanoscale elongated silicate minerals (potentially clay such as illite or vermiculite) on particle surfaces.