Nirgendwo sonst auf der Erde sind sich die vier Elemente so nahe wie bei Vulkanen. Wenn heiße Magma aus der Tiefe der Erde aufsteigt gibt sie große Mengen von Gas, hauptsächlich Wasserdampf, ab. Sobald diese Gase an der Erdoberfläche mit Luft in Berührung kommen laufen komplexe chemische Reaktionen ab. So bildet etwa die Reaktion von magmatischem Wasserdampf mit Sauerstoff aus der Luft reaktive Molekülbruchstücke (Radikale), die im Bruchteil einer Sekunde reduzierte Bestandteile der Gasemission verbrennen.  Empedokles, der Begründer der Lehre der vier Elemente, starb der Legende nach am Vulkan Ätna, als er in den Krater stieg, um das Vulkaninnere zu verstehen. Nach wie vor ist die Forschung an Vulkanen mit großen Herausforderungen verbunden: giftige Gase, hohe Vulkangipfel, sprudelnde Lava. Moderne Fernerkundungsverfahren erlauben mittlerweile die Beobachtung von chemischen Abläufen in Vulkangasen aus (halbwegs) sicherer Entfernung. Erkenntnisse daraus helfen Vulkane und unseren Planeten im Allgemeinen besser zu verstehen und bilden damit auch die Grundlage neuer Möglichkeiten Ausbrüche vorherzusagen.