Frsluflokkur: Eldfjallagas

Eldfjallagas spir fyrir um Eldgos

volcanic_gas_online_360.jpgEldfjallafringa hefur lengi dreymt um afer til a sp fyrir um eldgos, en etta hefur satt a segja ekki gengi vel. Vi vitum a jarskjlftavirkni undir ldfjalli eykst fyrir gos, og varar okkur vi a ri er gangi, en spir ekki beint um hvenr gos veri. Ein afer er sennilega s besta, en a er InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar). S tkni er bygg tum mlingum fr radar gervihnttum og mlir breytingar yfirbori jarar. annig er ml me vexti a egar kvika leitar upp eldfjalli r mttlinum, enst fjalli t, a lyftist upp og radar gervihnttum mla breytinguna. Fjalli verur ltt og a ger sj henni. En InSAR er mjg dr afer og ekki allra fri a komast yfir slk ggn. N er nnur afer, sem kann a reynast vel, en a er eldfjallagas. a er algengt a gaststreymi eykst rtt fyrir gos, en njar mlingar sna a ef til vill breytist efnsasamseting gasinu fyrir gos, og gefur mguleika til a sp gosi. Undanfarin rj r hefur eldfjalli Turrialba Costa Rica Mi-Amerku snt ra og sm gos. Myndin snir mlingar gasi sem streymir upp r eldfjallinu. a er hlutfalli C/S e hlutfalli milli kolefnis og brennisteins, sem er mlt og snt bltt myndinni. Gulu svin myndinni sna gos. Taki eftir a C/S hlutfalli eykst yfir fimm og upp undir tu rtt fyrir gos. essar mlingar eru gerar me tki sem er stillt upp ggbrninni og sendir ggnin til rannsknarstvar ruggri fjarlg. tt vi vitum a a verur breyting C/S rtt fyrir gos, vitum vi satt a segja ekki hvers vegna a gerist. Gasi sem streymir upp er mikil blanda af efnum, sem hafa miskonar uppruna. Sumt er gas sem losnar t r kvikunni, sumt er gas sem losnar r berginu umhverfis, egar a hitnar osfrv. En samt sem ur er hr a finna ga afer til a sp fyrir um gos. Ekki er mr kunnugt um a essari afer hafi veri beitt slandi enn.


Hva olli mesta tdaua jarar?

f1_large_1252210.jpgg hef nlega fjalla um mesta tdaua ea aldaua lfrkis jarar, lok Perm tmabilsins. du t um 96% af lfverum og mjg litlu munai a jrin yri lflaus me llu. fyrri pistlum benti g , a essi tdaui, fyrir um 252 milljn rum, er nokkurn veginn sama tma og strgosin uru Sberu, egar heiti reiturinn sem n er undir slandi fyrst kom upp yfirbor jarar. Margir hafa v tengt tdauann vi eldgosin miklu. hafa eir vitna til hrifa fr gastegundum, sem fylgja gosunum. Brennisteinstvoxi fr eldgosum hefur veri kennt um a kla jrina og valda tdaua. Klrgasi fr eldgosum hefur veri kennt um a eya sn laginu og valda stkkbreytingum. Koldoxi fr eldgosum hefur veri kennt um a valda gfurlegum grurhshrifum og mjg hum hita. etta eru allt gar uppstungur, en r eru engum rkum reistar. Hva er a sem vi vitum um essi tmamrk? Ekki svo miki. En n vitum vi a minnsta kosti a tdauinn gerist mjg hratt. Seth Burgess og flagar hafa n kvara mjg nkvmlega hvenr essi mikli tdaui var. a hafa eir gert me aldursgreiningum geislavirkum efnum fr essum tmamtum jarsgunni. kemur ljs a tdauinn var fyrir um 252 milljn rum og hann st yfir tmabil sem er ekki lengra en um 2,1 til 18,8 sund r! etta er snt fyrstu myndinni. ar er einnig snt a mjg miklar breytingar uru efnafri heimshafanna, sem byrjuu rtt fyrir tdauann og kunna a hafa valdi honum. etta er snt sem hlutfall tveimur samstum ea stpum kolefnis, C12 og C13. C12 er mjg algengt, en C13 er yfirleitt ea um 1%. etta bendir til a mjg miki magn af CO2 hafi borist t andrmslofti og hafi rtt fyrir tdauann, og orsaka srnun og hlnun hafanna ur en CO2 barst dpra ea veraist t. Slk srnun getur beinlnis hafa orsaka tdauann. En hvaan kom allt etta CO2? Er a r eldgosum ea af rum rtum? a er alls ekki ljst. Sumir halda fast vi loftsteinskenningu um ennan tdaua, en engar heimildir eru enn fyrir hendi sem styja a. Nsta skref er a gera einnig nkvmar aldursgreiningar blgrtismynduninni Sberu og sj hvort hn passar vi aldur tdauans mikla. Ef til vill orskaist essi mesti tdaui lfrkis jru af einhverjum ttum, sem vi vitum all ekkert um -- enn.


Mesti tdaui jarar markar uppruna slenska heita reitsins.

tdauiEins og g hef fjalla um hr pistlum undan, er a lit margra jarvsindamanna a heiti reiturinn sem n er virkur undir slandi eigi sr langa sgu, sem byrjar undir Sberu fyrir um 250 milljn rum. Hann er langlifasti heiti reiturinn jrinni dag. Enn merkilegra er s kenning a egar heiti reiturinn fyrst kom upp yfirbori Sberu, hafi hann orska mesta tdaua lfrkis jru, mtum Perm og Tras timabila jarsgunni. a er almennt tali a heitir reitir su kraftmestir fyrstu en san dragi r gosmagninu og raftinum. a getur vel passa essu tilfelli.

Lfrki jarar hefur veri a rast um 500 milljn r. En a hefur ekki alltaf veri dans rsum, v essum tma hafa ori fimm stratburir, sem hafa eytt nr llu lfrki jru hvert sinn. S ekktasti var fyrir um 65 milljn rum, egar risaelurnar og mest allt lfrki jarar d t risastrum loftsteinsrekstri. Fyrsta mynd snir fjlda tegunda sem du t vi hvern tdaua jarsgunnar. En strsti og mesti tdaui lfrkis jarar var fyrir um 252 milljn rum, egar um 96% af llu lfrki frst. hrifin voru svo djptk a jafnvel kralrifin hafinu du og engir krallar rifust um tu milljn r eftir. Allt lfrki sem n lifir jru eru afkomendur hinna tvldu 4% sem lifu essar hamfarir af. essi mikli tdaui markar skilin milli Perm og Tras tmabila jarsgunni.

Hva er a sem gerist jarsgunni essum tma, sem kynni a hafa valdi essum mikla tdaua? Var a strkostlegur loftsteinsrekstur, mikil eldgos ea einhverjar arar nttruhamfarir? Vsindamenn hafa lengi velt v fyrir sr og ekki enn komi me ngilega sannfrandi svr.

a hefur ekki fundist nein vitneskja um stran loftsteinsrekstur essum tma, en hins vegar verur tdauinn eiginlega nkvmlega sama tma og mesta eldgosatmabil jarar tekur yfir, .e.a.s. gos blgrtismyndunarinnar Sberu. essi blgrtismyndun nr yfir meir en 2,5 ferklmetra, er va meir en 3 km ykkt og me rmml um ea yfir 4 milljonir rmklmetra. Myndin til vinstri snir hraunstaflann. Ofan allt saman btist a etta trlega magn af basaltkviku gubbaist upp mjg stuttum tma. Steingervingafrin snir a tdauinn var mjg stuttum tma, sennilega innan 200 sund ra. Um 90% af llum tegundum hafinu frst og um 70% af llum tegundum landi. Smu leiis sna steingervingarnir a tdauinn var samtma eldgosunum. a tk meir en 5 milljn r ur en lfrki tk a n sr.

Siberian trapsetta er n gott og blessa, en hver eru tengslin milli eyingu lfrkis og eldgosanna ? Ea er a einungis tilviljun? Hraunrennsli hefur auvita haft engin hrif, en er a leita skringa sambandi vi magn og tegundir af gasi, sem kom upp essum gosum. a eru fyrst og fremst gastegundirnar CO2, H2O, SO2 HF og HCl. B,A, Black og flagar (2012) hafa mlt magn essara gastegunda kvikunni sem gaus Sberu essum tma.

eir finna a kvikan sem kom upp sumum gosunum hefur trlega htt magn af gastegundum, me allt a 0,5% S (brennistein), upp undir 1% Cl (klr), og nr 2% F (flr). Magni af essum gastegundum sem kann a hafa borist t andrmslofti skiftir sundum ggatonna (Gt), en eitt Gt er einn milljarur tonna. eir telja a magni af brennisteinsgasi hafi veri um 5300 til 6100 Gt S, af klri 100 til 2700 Gt Cl og af flri bilinu 3800 til 5400 Gt Cl. Brennisteinn veldur klnun loftslagi jarar ef gasi berst htt upp heihvolf. Klr gasi gti eytt sn laginu heihvolfi, sem ver jrina fyrir httulegum geimgeislum. a kann a orskaka stkkbreytingar og ill hrif erfefni llu lfrki. Flr orsakar gadd ea florsis og fall bpenings, eins og vi ekkjum vel hr eftir Skaftrelda 1783. a er v af ngu a taka essu dmi varandi hugsanlegar httur t af essum strgosum.


Koldox fr Brarbungu

Uppleysanleiki CO2  kvikuNlega var sagt fr v a tveir verir laganna hefu tt erfileikum me a anda grennd vi gosstvarnar Holuhrauni. g tel lklegast a a hafi veri koldox gas sem olli v, en ekki brennisteinstvox. Koldox er algeng gastegund eldgosum. Hn er ekki eitrandi, en ef koldox ea CO2 er fyrir hendi miklum mli, dregur r srefni loftinu og af v orsakast vandi vi ndun og jafnvel kfnun. annig frst einn maur kjallara sjkrahssins Vestmannaeyjum gosinu ri 1973.

etta verkur spurningar um magni af koldoxi, sem berst upp gosinu Holuhrauni. Mr er ekki kunnugt um neinar beinar mlingar v, en vi getum samt fari nrri um tlosun essu gasi gosinu til essa. Til samanburar var magni af CO2 basalt kvikunni sem gaus Fimmvruhlsi ri 2010 um 0,15%. Magn af koldoxi er nokku ekkt basalt kviku almennt, en uppleysanleiki ess er hur rstingi ea dpi. Fyrsta myndin snir uppleysanleika CO2 kvikum af msum gerum vi mismunandi rsting. Lrti sinn snir CO2 ppm (partur r milljn), en s lrtti snir rsting klbrum. Eitt klbar er rstingurinn um 3 km dpi niri jarskorpunni. a er vieigandi a lta a kvikan undir Brarbungu, sem n kemur upp Holuhrauni hafi veri um 8 til 10 km dpi, samkvmt dpi jarskjlfta. er magn af CO2 kvikunni um 1500 ppm ea 0,15% af kvikunni. a er bilinu milli kvikutegundanna basant og leit, eins og raui hringurinn snir.

N er tali a um einn rmklmeter af basalt kviku hafi komi upp Holuhrauni. a mun vera um 2,8 ggatonn af kviku (ggatonn er einn milljarur tonna). Ef kvikan inniheldur 0,15% CO2, er tlosun af koldoxi gosinu v orin um 4 milljn tonn (0,004 ggatonn). Hva er etta miki, mia vi tblstur allra eldfjalla jru af CO2 einu ri? N er tla a heildartblstur allra eldfjalla jru s um 300 milljn tonn ri (0,3 ggatonn). Gosi Holuhrauni er v bi a losa meir en eitt prsent af rlegum skammti eldfjallanna.

KoldoxEr etta miki magn, samhengi vi tblstur mannkyns af koltvoxi vegna bruna olu, kolum og jargasi? Mannkyni losar um 35 ggatonn af CO2 hverju ri. Eldfjllin losa aeins um eitt prsent af essu magni ri hverju, til samanburar. etta er vel ekkt stareynd, en samt sem ur koma stjrnmlamenn og sumir fjlmilar oft fram me alvitlausar stahfingar um, a eldgos dli t miklu meira magni af koldoxi en mannkyni. Hvar fr slikt flk essar upplsingar? Ea eru r ef til vill einungis heimatilbnar, til a henta stjrnmlamnnum hvert sinn?

Seinni myndin snir hvernig CO2 hefur vaxi stugt (raua lnan) lofthjp jarar, fr 1960 til dagsins dag. Bli ferillinn snir strstu eldgosin essu tmabili, en sndar eru breytingar brennisteinstvoxi lofthjpnum. Er a ekki alveg augljst, a eldgosin hafa ekki haft nein hrif CO2 lofthjpnum?


Magn og fli gosefna fr Holuhrauni

sulfur solubilityBlman, sem kemur upp gosinu Holuhrauni inniheldur miki magn af brennisteinstvoxi (SO2). essi ma berst yfir landi og getur veri hvimlei egar hn berst bygg. Hva er mikill brennisteinn basalt kvikunni? g hef ekki s neinar greiningar v enn, en vi getum fari nrri um a t fr efnasamsetningu kvikunnar. Fyrsta myndin snir hlutfalli milli jrns basalti og brennisteins. Basalt af v tagi, sem n gs Holuhrauni inniheldur yfirleitt um 13% jrn ox, en a bendir til a brennisteinsmagn uppleyst kvikunni s um 1500 ppm S, eins og myndin snir, ea 0,15%. Til a tla fli af brennisteini, urfum vi a vita hraunfli.

Mealhraunfli hefur veri tla bilinu 230-350 m3/s. etta getur veri nrri lagi. Vi vitum a flatarml hraunsins er um 56 ferklmetrar, og gosi hefur stai yfir um 46 daga. tti a vera komi upp yfirbori um ea yfir 914 milljn rmmetrar. Samkvmt essum tlum tti ykkt hraunsins a vera um 16 metrar a mealtali. etta er nokku h tala fyrir hraunykkt, en sennilega er hraunfli um 230 m3 sekndu samt nrri lagi.

sulfur solubilityElisyngd kvikunnar er um 2,75 g/cm3, en elisyngd hraunsins er tluvert minni, vegna holrmis og gasblrumyndunar. Sennilega er elisyngd hraunsins um ea rtt rmlega 2 g/cm3. er hraunrennsli um 500 til 700 tonn sekndu. Hraunrennsli er v um 500,000 til 700,000 kg sekndu. Brennisteinn S, sem leysist r lingi r kvikunni egar hn kemur upp yfirbori gosinu er sennilega um helmingur af llum brennisteini. berst t andrmslofti um 0,08% af 500 til 700 sund kg af kviku sekndu. er brennisteinsmagni S sem fer t andrmslofti mesta lagi 0,37 til 0,5 sund kg sek., ea 0,7 til 1 sund kg af SO2. a er um 60 til 86 sund tonn af SO2 dag.

TOMS gervihntturinn fr NASA mlir SO2 magn lofthjpnum daglega yfir slandi og san gosi hfst eru tlurnar eins og myndin snir, fr 5 og upp 20 sund tonn af SO2 dag. Vefsa Veurstofunnar og Hskla slands telur hinsvegar a SO2 s allt a 35 sund tonn dag. Vi hfum v tlur um fli brennisteinstvoxi fr remur stum: (1) lklegu brennisteinsmagni kvikunni, (2) fr TOMS gervihnetti, (3) fr tlun Veurstofu og Hsklans. Tlurnar sna a losun brennisteinstvoxs er tugsundir tonna dag. g treysti tlunni, sem er bygg uppleysanleika brennisteins kvikunni, best: losun af SO2 um 60 sund tonn dag.

Gasi brennisteins tvox (SO2) breytist endanum brennisteinssru (2 H2SO4), eins og essi jafna snir:

2 SO2 + 2 H2O + O2 → 2 H2SO4

En a er flkin keja af efnahvrfum og ar meal myndast brennisteins rox (SO3) eirri lei. essi keja efnahvarfa tekur eina til rjr vikur lofthjpnum, en a lokum myndast svifryk ea aerosol af gnum ea dropum af brennisteinssru H2SO4 sem getur svifi nokku lengi, valdi srindum augum og fleiri vandamlum.


Bla man fr Holuhrauni

BlmanHvers vegna er man fr eldstvunum Holuhrauni bl? Myndin fyrir ofan er dmi um blmuna, eins og hn ltur t fr geimnum. Hn er reyndar bl sama htt og himininn er blr. Litur efni ea hlut er a mestu leyti kvaraur af v hvernig efni drekkur sig litrfi. Rauur bolti er rauur vegna ess a hann drekkur sig alla liti litrfsins NEMA ann raua. Raua ljsi endurkastast fr boltanum og a er v liturinn sem vi sjum. Ljsi sem kemur fr slinni er hvtt, en er reyndar llum regnbogans litum, eins og Isaac Newton sndi fram , fyrstur manna. Lofthjpurinn inniheldur margar tegundir gaskenndra efna. egar slarljsi berst inn lofthjpinn, dreifist hluti af ljsinu, en efni lofthjpnum drekka sig annan hluta ljssins. Aeins um 75% af ljsinu berst alla ei niur a yfirbori jarar. Himinninn er blr vegna ess a gas og frumefni lofthjpnum drekka sig flestar bylgjulengdir litrfsins nema bla litinn. S bli er eim hluta litrfsins sem hefur mun styttri bylgjulengd (um 400 nm) en til dmis rautt og grnt. Hvort a eru mlekl, agnir ea gas frumefni lofthjpnum, hafa au smu hrif litrf slarljssins. Man fr eldgosinu samanstendur af bi dropum, mleklum og gaskenndum frumefnum, sem dreifa og drekka sig itrf slarljssins msan htt. En eldfjallsman drekkur ekki sig bla hluta litrfsins og v er man blleit.


Ykkur er boi b

TamboraN egar hausta tekur er rtt tminn til a koma sr fyrir sfanum og horfa b. etta sinn b g ykkur upp a sj myndina Year Without a Summer, ea ri Sumarlausa. essi heimildamynd var ger ri 2005 og hn fjallar um strsta eldgos jarar, egar Tambora Indnesu gaus aprl ri 1815. ar kom upp um eitt hundra rmklmetrar af kviku. Til samanburar komu upp um 15 rmklmetrar egar Skaftreldar brunnu ri 1783. N er kominn upp um hlfur rmklmeter Holuhrauni. myndinni er fjalla um eldfjallarannsknir mnar essu eldfjalli, en g hf strf ar ri 1986. Bein afleiing gossis var s, a um 117 sund ltust, en bein afleiing var a loftslag klnai um heim allan tv til rj r. Klnunin var vegna ess a miki magn af brennisteinsgasi barst upp heihvolf, ar sem brennisteinsslan endurkastai slarljsi fr jru og kldi jr alla. Sjn er sgu rkari: hr m sj myndina Vimeo: https://vimeo.com/100239205

Sli inn lykilorinu tambora til a komast inn.


Af hverju er meiri kvika ferinni en nemur sigi skjunnar?

Einfaldsasta lkan af virkni Brarbungu er eftirfarandi:

1. Kvika streymir t r kvikur einhverju dpi undir skjunni og t ganginn til norurs.

2. Askjan sgur niur samrmi vi rennsli t r kvikurnni og jarskjlftar vera vi sigi. Ef kvikustreymi t r kvikurnni er jafnt og sigi, er a um 0,8 rmklmetrar.

3. Kvika streymir t kvikuganginn til norurs, en hann inniheldur um 1,0 rmklmeter af kviku.

4. Hluti af kvikunni kemur upp yfirbor hinu nja Holuhrauni, sem er n um 0,5 rmklmetrar.

Samkvmt essum tlum er sigi og ar me kvikurennsli t r rnni aeins um helmingur af rmmli kviku, sem hefur komi upp gosinu og pls eiri kviku, sem er ganginum. Dmi gengur v ekki upp. En a er alls ekki venjulegt, og reyndar nstum regla hegun eldfjalla. Rmml kviku sem fer t r kvikurm er oftast aeins hluti af rmmli kviku sem kemur upp yfirbor og er eftir ganginum. Margir jarvsindamenn hafa fjalla um etta vandaml ea rgtu, til dmis Eleonora Rivalta, og a m kalla etta rgtuna um aukakvikuna. Af hverju virist vera meiri kvika gangi og hrauni til samans, en hefur komi t r kvikurnni? Tvr tilgtur koma fram til a skra mli. nnur er s, a kvikan komi upp r kvikurnni miklum rstingi, ar sem hn er jppu saman. Hr er tt vi gaslausa kviku. San enst hn t nr yfirbori vi minni rsting. etta dugar ekki, v kvika enst t um til dmis aeins 2% egar hn berst fr 100 km dpi og upp yfirbor. Hin kenningin er s, a gas enjist t kvikunni vi lgan rsting nr yfirbori. Vi r astur losnar gasi r lingi, blur af gasi myndast kvikunni vi lgri rsting (minna dpi jarskorpunni) og rmml kvikunnar vex miki. etta er lklegasta skringin v, a rmml kvikunnar ganginum er miklu meiri en hefur streymt t r kvkurnni. etta snir okkur a a er eiginlega villandi a ra um kvikufli einingum rmmls. Vi eigum a fjalla um a einingum massa, eins og til dmis vigt, kl ea tonn (milljnir tonna essu tilfelli). En rmmli er eina einingin sem vi hfum upplsingar um, ar sem vi vitum ekki um elisyngd kvikunnar ganginu, egar gasblur byrja a myndast. a er augljst a a er tluvert gas kvikunni, sem styrkir essa kenningu. Gasi er sennilega blanda af koltvoxi, brennisteinstvoxi, vatnsgufu, klr og florgasi. Mig grunar a koltvox s mikilvgast en greiningu vantar.


Stafar mesta httan af brennisteinsgasinu?

brennisteinsgas SO2

Brennisteinsgas er eitt af aal gastegundunum, sem streymir t vi eldgos. Skaftreldum ri 1783 streymdi t andrmslofti um 150 milljn tonn af SO2 ea brennisteinstvoxi, samt miklu magni af flrgasi og orsakai a Muharindin. fll um 75% af llum bpening slandi og jinni fkkai um 24%. Sauf og nautgripir tu gras, sem var menga af flrefnum r gosinu og olli a daua eirra. Gosi og Muharindin eru mestu nttruhamfarir, sem slendingar hafa ori fyrir. EKKERT anna land hefur tapa svo strum hluta jarinnar. Einnig verur tblstur af gastegundinni H2S ea brennisteinsvetni vi eldgos, en a er eiturgas ef a er fyrir hendi miklum mli. Stug virkni gganna Holuhrauni dlir n t miklu magni af brennisteinsgasi dag. N er hgt a fylgjast me tblstrinum vefsu NASA hr: http://so2.gsfc.nasa.gov/index.html

Myndin fyrir ofan er fr Aura gervihnettinum, en hn snir SO2 ea brennisteins ox magn lofthjpnum umhverfis sland hinn 4. september 2014. Aura mlir mkkinn einu sinni degi hverjum. Magni er mlt Dobson units (DU). Brennisteinsgasi er sennilega mest fyrir nean verahvrf, ea undir 10 km h yfir jru og rignir v t egar gasi gengur efnasambnd vi raka andrmsloftinu. Vonandi fellur a sra regn a mestu yfir hafi, en eitthva af v getur haft hrif landi. Aura brennisteinnEf a berst hrra, yfir verahvrf, er a komi upp heihvolf (stratosferuna) og getur haft hrif loftslag (klnun). En yfirleitt berst brennisteinsgas ekki upp heihvolf nema krftugum sprengigosum, sem bera gjskumkk uppfyrir um 15 km h. NASA hefur mlt heildarmagn af brennisteinsgasi SO2 mkknum fr tblstrinum Holuhrauni me Aura gervihnettinum og er a snt annari myndinni. Raua lnan snir magn brennisteinsgassins kltonnum (1 kltonn = 1 sund tonn). Hinn 5. september var magni mekkinum v um 12 sund tonn. etta er enn bara upp ns ketti, en ef gosi heldur fram me essum krafti, mnuum ea rum saman, er brennisteinsgas og man mjg miki umhverfisvandaml fyrir sland og ngrannalndin.


vissustig

Lst hefur veri vissustigi umhverfis Mrdalsjkul vegna vatnavaxta og brennisteinsflu Mlakvsl.  a er gott og blessa og allur er varinn gur varandi Ktlu.  En glggur lesandi hefur bent mr , a Almannavarnir gefa t tilkynningar ru hvoru um vissustig, en aldrei er tilkynnt egar vissustigi lkur.  a virist bara fjara t og gleymast.  Vri ekki rtt a gefa skyn egar mesta httan ea vissan er liin hj?

Nsta sa

Innskrning

Ath. Vinsamlegast kveiki Javascript til a hefja innskrningu.

Hafu samband