本研究使用了兩臺儀器來測量地表通量。

Eosense自動(dòng)呼吸室(AC)被安裝在距離間歇泉約30米的地面上，在間歇泉和蓄水池泉之間。AC被編程為關(guān)閉15分鐘，允許氣體從地下逸出積聚，打開5分鐘沖洗一次，完成一個(gè)周期，期間共進(jìn)行17次測試，其中噴發(fā)前完成了7次測量(包括前兆測量)，噴發(fā)后進(jìn)行了10次測量。自動(dòng)呼吸室(AC)通過管路連接到Picarro G2201-i CO₂、CH₄濃度及同位素分析儀，組成CRDS-AC通量及同位素觀測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以測量CH₄和CO₂的濃度及其碳同位素組成，δ¹³C-CH₄和δ¹³C-CO₂大約每4s測量一次。在濃度-時(shí)間曲線穩(wěn)定1 - 2分鐘后的前3 - 4分鐘，用斜率乘以自動(dòng)呼吸室(AC)內(nèi)部體積和底座橫截面積的商來估算通量。CRDS儀器放置在多功能車(GorrillaCarts^®GORMP-12)上。在車上，由兩節(jié)12V直流深循環(huán)船用電池并聯(lián)連接，通過直流-交流電源逆變器為分析儀供電。

期間還使用了僅測量CO₂通量的單個(gè)便攜式呼吸室(PAC)。該P(yáng)AC是一個(gè)閉路EGM-5便攜式CO₂氣體分析儀(PP Systems, Amesbury, MA)，腔室直接連接到分析儀，提供二氧化碳濃度的高頻繁測量(10赫茲)。使用線性模型計(jì)算CO₂通量。PAC系統(tǒng)在另外三個(gè)標(biāo)有標(biāo)記的位置進(jìn)行移動(dòng)測量，這增加了本研究期間測量的空間足跡。

雖然蒸汽船噴發(fā)的具體機(jī)制不能僅由氣體測量來支持，但通過整合收集的數(shù)據(jù)和先前發(fā)布的信息，這里共享了該系統(tǒng)的概念模型(圖5)。

大量證據(jù)表明，溫泉水起源于滲入并流經(jīng)流紋巖的大氣水，以補(bǔ)給NGB和公園其他地方的間歇泉。從熱成因δ¹³C-CH₄特征和地幔樣δ¹³C-CO₂組成來看，系統(tǒng)中大部分氣體來源于深部。在兩次噴發(fā)之間，我們認(rèn)為存在地幔氣體從深層源向上的穩(wěn)態(tài)輸送(圖5a)。這些氣體溶解在水中，在含水層頂部溶解，向地表遷移，與淺層氣體混合，然后以恒定的速率從地表排出。

在距離蒸汽船間歇泉開口30 m處進(jìn)行的光腔摔蕩光譜測量顯示，在2020年6月12日觀測到的一次噴發(fā)開始前約10-25分鐘，CH₄和CO₂的通量分別急劇下降58%和50%。這一證據(jù)表明，就在這次噴發(fā)之前，充滿氣體的水向間歇泉管道流動(dòng)。同樣，CH₄ (δ¹³C-CH₄)和CO₂ (δ¹³C-CO₂)的前體碳同位素測量值(分別為- 35.7±2.1‰和- 6.2±0.4‰)明顯輕于非前體碳同位素測量值(- 27.5±0.3‰;?3.9±0.1‰)，δ¹³C在噴發(fā)開始后立即恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)值。熱水和天然氣的高估計(jì)平衡溫度表明，至少在470米深處有一個(gè)深源。之前的研究呼吁監(jiān)測黃石間歇泉的氣體排放率，而這項(xiàng)研究為如何有效地進(jìn)行彌漫氣體測量和研究提供了一個(gè)模型。