Tækni & vísindi | mbl | 14.7.2016 | 18:04 | Uppfært 15.7.2016 9:19

Draga upp nýja mynd af öskjusigi

Eldgosið í Holuhrauni var meðal annars knúið áfram af öskjusigi í Bárðarbungu. mbl.is/Rax

Öskjusigið í Bárðarbungu olli því að stórgos varð í Holuhrauni. Fjölþjóðlegur hópur undir forystu íslenskra vísindamanna birtir grein um rannsóknir á siginu í tímaritinu Science en Magnús Tumi Guðmundsson, prófessor í jarðeðlisfræði við Háskóla Íslands, segir gosið varpa nýju ljósi á stærstu hraungos Íslandssögunnar.

Grein þar sem öskjusiginu er lýst birtist í vísindaritinu Science á morgun. Hátt í fimmtíu manns frá fjórtán háskólum í níu löndum tóku þátt í rannsóknunum á umbrotunum í Bárðarbungu en hópurinn laut forystu vísindamanna Jarðvísindastofnunar HÍ og Veðurstofu Íslands.

Hópurinn nýtti meðal annars íssjármælingar til að kortleggja botn öskjunnar, gerði reikninga á ísflæði í jöklinum yfir öskjunni, mælingar úr flugvél Ísavía og úr gervitunglum til að kortleggja sigskálina á yfirborði jökulsins og nýtti einnig gervitunglagögn, jarðefnafræðilegar mælingar voru nýttar til að ákvarða dýpi niður á kvikuhólfið, GPS-mælingar og jarðskjálftamælingar nýttust til að fá fram mynd af öskjubrotinu og hvernig það liggur í efstu 10 kílómetrum jarðskorpunnar.

Í viðtali við Mbl.is leggur Magnús Tumi áherslu á mikilvægi samstarfsins og segir rannsóknirnar ekki hafa verið mögulegar án þess að safna saman svo stórum hópi vísindamanna með ólíkar sérgreinar, jarðskjálftafræðingum, jarðefnafræðingum, jöklafræðingum svo eitthvað sé nefnt.

Sjaldgæfir jarðfræðilegir atburðir

Eldsumbrotin í Holuhrauni og hræringarnar í Bárðarbungu stóðu yfir í rúma sex mánuði og það gaf vísindamönnum sjaldséð tækifæri til þess að rannsaka öskjusigið sem átti sér stað í eldstöðinni.

Það er ekki á hverjum degi sem slíkt tækifæri gefst enda eru viðburðir sem þessi ekki á hverju strái. Öskjusigið í Bárðarbungu er það fyrsta sem hægt hefur verið að mæla nákvæmlega meðan á því stóð. Einstæð gögn náðust um hvernig öskjur myndast og hvernig samspil öskjusigs og gosvirkni er háttað.

„Þetta er sjöunda tilfellið í heiminum á síðustu rúmum hundrað árum. Síðasta stóra öskjusigið sem var svipað að stærð varð 1991 í Pinatubo [á Filippseyjum] en það var samfara einu af stærstu gosum 20. aldar. Það var stórt og mikið sprengigos, allt öðruvísi en þetta. Askjan þar myndaðist á tveimur til þremur dögum. Mikill hamagangur var í gosinu þannig að það náðist ekki mikið af nákvæmum upplýsingum um öskjusigið sjálft,“ segir Magnús Tumi.

Jarðeldarnir í Holuhrauni stóðu yfir í rúmt hálft ár. mbl.is/Rax

Þakið þrýsti kvikunni út

Magnús Tumi segir að öskjusigið í Bárðarbungu hafi farið af stað í kjölfar þess að kvika byrjaði að flæða undan öskjunni á fyrstu dögum eldsumbrotanna. Á fjórða til sjöunda degi þeirra hafi askjan farið að síga vegna þess hversu mikil kvika var þá runnin undan henni.

Við það byrjaði þakið eða berglögin yfir öskjunni, sem í voru sprungur fyrir, að brotna vegna þess að kvikan studdi ekki lengur við það.

„Svo eftir að öskjusigið er farið af stað leggst þakið ofan á kvikuhólfið og hjálpar til við að þrýsta kvikunni alla þessa leið út í Holuhraun. Eftir að sigið er komið af stað þá heldur það gosinu gangandi. Það verður þess valdandi að við fáum stórgos sem stendur í sex mánuði,“ segir Magnús Tumi.

Kvikan rann eftir tæplega fimmtíu kílómetra löngum kvikugangi áður en gaus upp úr sprungum í Holuhrauni. Magnús Tumi segir að kvikuflæðið hafi að mestu ráðist af því hversu hratt kvikan gat runnið eftir þessari löngu rás. Eftir því sem sigið varð meira lækkuðu þrýstiáhrif þaksins. Það er ástæða þess að hægt og rólega dró úr hraunrennsli í Holuhrauni. Að lokum varð rennslið það hægt að flæðileiðin lokaðist, kvikan storknaði í lögninni og við það stöðvaðist gosið.

Magnús Tumi Guðmundsson að störfum í kringum eldgosið í Holuhrauni. mbl.is/Styrmir Kári

Tengir Skaftárelda við Grímsvötn

Þessa mynd af því hvernig gosið þróaðist segir Magnús Tumi að vísindamenn hafi ekki getað dregið upp áður á grundvelli gagna. Upplýsingarnar hafi mikla þýðingu því nánast öll stærstu eldgos sem verða á jörðinni tengjast öskjusigi, þar á meðal þau sem hafa orðið á Íslandi í fortíðinni.

„Þetta varpar líka nýju ljósi á sum stærstu eldgos Íslandssögunnar. Það er sennilegt að gos eins og Skaftáreldar árið 1783 hafi orðið með sama hætti en þá hafi öskjusigið verið í Grímsvötnum. Það var miklu stærra gos. Við getum ekki fullyrt um það en það er mjög sennilegt að þarna sé komin skýring á því hvernig þessi stærstu gos sem við þekkjum hafa orðið tugi kílómetra frá megineldstöðvunum á meðan askja myndaðist í þeim,“ segir Magnús Tumi.

Sú hugmynd að Skaftáreldar hafi verið ættaðir undan Grímsvötnum sé ekki ný. Haraldur Sigurðsson jarðfræðingur hafi sett hana fram fyrir tæpum fjörutíu árum eftir að Páll Einarsson hafði bent á að skýra mætti Kröfluelda með láréttum kvikuhlaupum. Nú sé það hins vegar staðfest að stórgos geti átt uppruna sinn undir eldfjalli tugi kílómetra í burtu samfara því að öskjusig verði í eldfjallinu.

Öskjusig merki um stóran atburð

Niðurstöður greinarinnar nýtast ekki beint til að spá fyrir um eldgos en Magnús Tumi segir að áhugavert sé að líta til baka yfir sögu gossins í Holuhrauni í ljósi þess sem menn vita núna. Atburðarásin hafi hafist 16. ágúst árið 2014 með jarðskjálftahrinu og gosið af alvöru 31. ágúst.

Það hafi hins vegar ekki verið fyrr en 5. september sem vísindamenn áttuðu sig á því að askja Bárðarbungu var búin að síga um heila sextán metra þegar þeir gerðu mælingar á yfirborðinu. Ef atburður af þessu tagi færi af stað núna myndu vísindamenn strax kveikja á því að öskjusig væri komið af stað þegar þeir færu að sjá stóra jarðskjálfta eins og þá sem urðu inni í öskju Bárðarbungu fyrir gosið í Holuhrauni.

Gasmengun frá eldgosinu barst yfir landið með veðri og vindum sem litaði sólina blóðrauða á himninum. mbl.is/Golli

„Þegar askjan er farin að síga þá vitum við strax að við erum sennilega komin í stóran atburð sem getur haft mikil áhrif,“ segir Magnús Tumi.

Gosið í Holuhrauni var stærsta eldgos á Íslandi í 230 ár frá Skaftáreldum. Gasmengun fylgdi gosinu og segir Magnús Tumi að á grundvelli þeirrar þekkingar sem menn hafa nú séu menn í betri stöðu til að vera vel undirbúnir ef annað slíkt gos á sér stað.

„Það má ekki gleyma því að Holuhraun var líklega besti staður á Íslandi til að fá svona gos. Hugsaðu þér ef gosið hefði verið niðri við byggð, niðri í Mývatnssveit eða rétt fyrir ofan Síðuna. Þá hefði þurft að rýma stórt svæði í kring og mögulegt að fólk á svæði nálægt gosstöðvunum hefði ekki getað dvalið heima hjá sér í einhverja mánuði vegna gasmengunar. Af því að þetta var á miðju hálendinu og næsta byggð sjötíu kílómetra í burtu þá var þetta allt miklu auðveldara,“ segir Magnús Tumi.

Greinin um Bárðarbungu í tímaritinu Science