Bloggfærslur mánaðarins, október 2014

Ný mynd Eldfjallasafns

JóhannesHeklaNýlega eignaðist Eldfjallasafn þessa mynd af Heklugosinu 1947 eftir Jóhannes S. Frímannsson (1919-1997).  Hann var þekktur frístundamálari eða alþýðumálari á tuttugustu öldinni og málaði mikinn fjölda landslagsmynda, sem ef til vill mætti kalla kitsch.  Hann minnir mig því á Eyjólf Eyfells, sem einnig málaði  þetta Heklugos. 

Það munaði litlu að eitt verk Jóhannesar Frímannsonar væri selt sem verk sjálfs meistarans Jóhannesar S. Kjarval.  Árið 2001 var Íslenskt olíumálverk á uppboði á eBay og talið vera eftir  Jóhannes S. Kjarval.   Innan skamms var tilboð í myndina komin upp í $9,100.  En þá stigu sérfræðingar fram á völlinn og skáru úr um að verkið væri eftir Jóhannes S. Frímannsson.  Sennilega er þessi Heklumynd máluð við Rangá, en hrossin hafa greinilega engan áhuga á gosinu. 


Hraun í garðinum á Hawaíi

PahoaÁ Hawaií eru þeir einnig að glíma við eldgos og hraun, en þar eru áhrif hraunsins  vel áþreifanleg.  Kilauea eldfjall, sem hefur verið í nær stöðugu gosi í 31 ár, síðan 1983.  Nú stefnir hraunið á bæinn Pahoa, með um 900 íbúa.  Hraunið er þegar búið að renna yfir grafreit Búddista, og er nú aðeins um 30 metra frá næstu íbúðarhúsum, eins og myndin sýnir.  Þetta er basalthraun af helluhraunsgerð, ólíkt apalhrauninu, sem nú rennur í Holuhrauni. Hraunið á Hawaíi mjakast áfram um tíu metra á klukkustund.  Yfirvöld hafa klætt rafmgnsstaura með steinsteypu til að verjast hrauninu og hvatt íbúa til að yfirgefa heimili sín.


Sviðsmynd af gosi undir jökli

gos undir vatniÉg tel líklegast að gosið í Holuhraun haldi áfram, þar til þrýstingsjafnvægi er komið í kvikuþró Bárðarbungu og í kvikuganginum.  Þá lýkur gosinu.  En það er samt vert að velta fyrir sér annari sviðsmynd um framhaldið.  Sú sviðsmynd er að gos hefjist undir jökli,  á botni öskju Bárðarbungu, eins og margir virðast óttast.  Þar er nú yfir íshella, sem er um 600 til 800 metrar á þykkt.  Við skulum því setja upp þá sviðsmynd, að kvika komi upp í botni öskjunnar á þessu dýpi.  Það er þó ekkert nú í skjálftagögnunum sem bendir til að svo sé, til dæmis enginn aukinn órói.  Samspil kviku og vatns undir jökli er yfirleitt þannig, að vatnið breytist snögglega í gufu, sem þenst út mörg hundruð eða þúsund sinnum að rúmmáli.  Við þessa skyndilegu þenslu gufunnar, sem er sprengingu lík, þá tætist upp kvikan og aska (tephra á mynd) myndast.  Sífelldar gufusprengingar af þessu tagi halda áfram á meðan kvikan og vatnið eru í snertingu. En þessi lýsing hér fyrir ofan á við um samspil kviku og jökuls á litlu dýpi, eða undir lágum þrýstingi.  

bólstrabergsgosÞegar kvika, sem er um 1175 oC heit  mætir jökulís á dýpinu 600 til 800 metrar, eins og til dæmis á botni öskju Bárðarbungu, þá mætti einnig halda, að gufusprenging verði.  En svo er ekki, því þrýstingurinn er mjög hár.  Fyrsta myndin sýnir hvernig hlutfallið milli vatnsgufu og vatns breytist með þrýstingi eða dýpi við suðumark. Hlutfall vatns og gufu fylgir gulu kúrvunni.    Gula kúrvan sýnir okkur að á um 600 til 800 metra dýpi  er gufan aðeins tíu til tuttugu sinnum meiri að rúmmáli en vatnið.  Gufan þenst að vísu út á því dýpi, en rúmmálsaukningin er of lítil til að valda gufusprengingum.  Kvikan heldur því áfram að flæða út í vatnið og storknar. Þá myndast sú bergtegund, sem við köllum bólstraberg (pillow lava á mynd).   Kvikan storknar í kúlulaga bólstra, sem eru um einn meter í þvermál, oft aflangir eins og bjúgu. Utan um bólstrana er glerskán, vegna snöggrar kælingar kviku í snertingu við kalt vatnið.  Bólstrarnir hlaðast upp á þann hátt sem sýnt er á annari mynd.  Slíkar bólstrabergsmyndanir eru ríkjandi á úthafshryggjum, þar sem eldgos verða á hafsbotni á nokkra kílómetra dýpi.  Þess vegna er bólstraberg algengasta tegund af gosbergi, sem finnst á jörðu.  En við sjáum það sjaldan á yfirborði, nema hér á Íslandi.  Hér á landi hefur bólstraberg myndast á ísöld, einkum við gos á eldfjöllum, sem við nefnum stapa. Það eru fjöll eins og Herðubreið, sem hafa byrjað gos djúpt undir jökli, ef til vill á 1000 metra dýpi, þar sem þrýstingur er hár og gufusprengingar verða ekki. 

gos í jökliEn bólstrabergseldfjallið hleðst upp undir jökli, eða öllu heldur í vatnsfylltri geil, sem gosið hefur myndað við bráðnun í jökulinn.  Þegar gígurinn hefur vaxið og er kominn á dýpi sem nemur um 200 til 300 metrum undir yfirborði, þá breytist hegðun gossins (ástand milli rauðu og bláu brotalínanna á fyrstu mynd). Á því dýpi er þrýstingur það lágur að rúmmál gufu við suðu er orðið meir en hundrað sinnum meira en rúmmál vatnsins.  Þá byrja gufusprengingar, sem tæta upp kvikuna og mynda ösku.  Askan fellur til jarðar, harðnar skjótt og myndar móberg.  Slíkar sprengingar ná upp á yfirborð og senda öskuský  upp í lofthjúp jarðar.

Þessi sviðsmynd er sett upp samkvæmt þekkingu okkar á gosum undir jöklum Íslands og er því hugsanleg.  En á einn hátt er sviðsmyndin ósennileg og það er staðsetning gígsins í miðri öskjunni, eins og sýnt er á myndinni.  Reynslan sýnir að gos verða yfirleitt ekki inni í miðjum öskjum á Íslandi, heldur fyrst og fremst á öskjubrúnum, fyrir ofan misgengi sem liggja meðfram öskjuröndinni.  Þannig er málum háttað í Grímsvötnum og einnig í Öskju. 

Gos undir jökli er flókið ferli, sem tekur nokkurn tíma áður en gosið kemur upp á yfirborð.  En vísbendingar um gos undir jökli munu sennilega koma strax í ljós á óróa og skjálftamælum.  Svo er ekki enn, enda hefur kvikan úr Bárðarbungu greiða útrás um ganginn til norðurs og út í Holuhraun. 


Framrás atburða í Bárðarbungu og Holuhrauni

fjöldi skjálftaFjöldi skjálfta er einn mælikvarði á virkni Bárðarbungu.  Fyrsta myndin sýnir uppsafnaðan fjölda skjálfta undir eldstöðinni frá upphafi óróans hinn 16. ágúst 2014.   Betri mæling væri að skoða uppsafnað skjálftavægi, því skjálftarnir eru að sjálfsögðu misstórir,  en ég hef ekki aðgang að þeim gögnum.  Í þessu tilfelli skiftir það ekki svo miklu máli, því stóru skjálftarnir (um 5 til 5,5) hafa alltaf verið fyrir hendi.   Það er greinilegt að eftir umbrotin miklu í lok ágúst og byrjun september, þá hægði mikið á,  og skjálftavirkni var nokkuð stöðug  þar til hægði á henni enn meir í kringum 13. október.   

Flatarmál hraunsAnnað línurit sem ég læt fylgja hér með, er þróun á flatarmáli hraunsins í Holuhrauni. Gögnin eru frá Fjarkönnun ehf.,  TerraSAR gervihnetti og vef Veðurstofunnar.  Eins og myndin sýnir, þá óx flatarmál hraunsins nokkurn veginn línulega í september, en í október hefur kúrvan greinilega beygt af og vex nú flatarmálið hægar en áður. Það geta verið tvær orsakir á því: (1) að meira magn af kviku fari í að gera hraunið þykkara, eða (2) að framleiðsla á kviku upp á yfirborð sé að minnka.  Aðeins upplýsingar um þykkt hraunsins geta skorið úr um það, en ég hyllist að því að það hafi smátt og smátt dregið úr hraunrennsli.  Það verður fróðlegt að fylgjast með þessari þróun, því hægt er að nota þessa kúrvu til að spá fyrir um hvenær hraun hættir að renna.  Það gerist þegar kúrvan er orðin lárétt.   Verður það samtíma því, að sig íshettunnar yfir Bárðarbungu hættir?  Enginn veit, en við fylgjumst spennt með.

 


Ebóla hefur sett London Mining á hausinn

Isua

Eitt stærsta námuverkefni á Grænlandi er fyrirhuguð járnnáma London Mining í Isua á vestur Grænlandi. Hér er heilt járnfjall, sem inniheldur um einn milljarð tonna af járni.   Járngrýtið átti að flytja í 105 km langri pípu til hafnar, um borð í 250 þúsund tonna skip.  Síðan fer járngrýtið til Kína í vinnslu.  Myndin til hliðar er af Isua svæðinu, tekin úr gervihnetti. Allt bergið er rautt af ryðguðu járni. Til hægri sést jökulröndin.  Í fyrra veitti Grænlandsstjórn London Mining 30 ára leyfi til vinnslu á svæðinu.  London Mining hefur rekið stóra járnnámu í Sierra Leone í vestur Afríku. Henni hefur nú verið lokað vegna Ebólu plágunar, sem þar geisar. Auk þess hefur verð á járni hrapað undanfarið á mörkuðum, um 40%. Afleiðingin er sú, að verðbréf London Mining hafa fallið frá 95 pence niður í 4,5 pence á einu ári.  Félagið er því gjaldþrota og allar framkvæmdir á Grænlandi eru stöðvaðar.  Óvíst er því um framtíð járnvinnslu á Greænlandi, eins og allan námugröft þar, yfir leitt.

 


Það hlýnar í Alaska

Barrow hitiBarrow er í norður hluta Alaska.   Þetta er nyrsta borg Bandaríkjanna, með um 4500 íbúa. Undanfarin 34 ár hefur meðal október hiti í Barrow hækkað um 7,2°C.   En á sama tíma hefur meðal árshitinn í Barrow hækkað aðeins um 2,7°C.  Myndin sýnir meðal árshita í Barrow frá árinu 1900.    Hvers vegna er október í Alaska svo heitur?   Nóvember hefur einnig hækkað um 6°C.   Vísindamenn telja að hlýnunin í október sé tengd því að hafís hefur dregist mjög saman undan ströndum Alaska. Vindurinn sem blæs yfir hafið á haustin og inn yfir Barrow tekur nú í sig hita úr hafinu, þar sem áður var fyrir aðeins kaldur ís. Hið sama er nú að gerast umhverfis Grænland. 


Sigdalurinn í Holuhrauni

sigdalurÞegar kvikugangur brýtur sér leið í gegnum jarðskorpuna, þá myndast sprunga og jarðlögin sitt hvoru megin við ganginn þrýstast til hliðar.  Gangurinn tekur meira pláss.  Af þeim sökum gliðnar landið fyrir ofan, eins og fyrsta myndin sýnir. Landið gliðnar og spilda dettur niður fyrir ofan ganginn, sem við köllum  sigdal.  Slíkur sigdalur hefur myndast í syðri hluta Holuhrauns.   Ein besta myndin af þessum sigdal er radar mynd, sem var tekin úr gervihnettinum TerraSAR-X.   Það er Íslenska fyrirtækið Fjarkönnun ehf. sem er samstarfsaðili í verkefninu IsViews með Ludwig-Maximilians-Universität í Munich.  Myndir þeirra eru sérstakar, þar sem þær ná allt að 11 cm upplausn.  Sjá frekar hér:  http://www.isviews.geo.uni-muenchen.de/index.html

Radarmyndin sýnir nýju hraunin (rauðar útlínur) og norður jaðar Dyngujökuls neðst.  Bláu örvarnar benda á misgengin, sem afmarka sigdalinn. TerraStarTakið eftir að vestara misgengið virðist ná inn á Dyngujökul og hefur sennilega orsakað hliðrun á yfirborði hans. Þetta misgengi kemur einnig fram á radarmynd sem var tekin úr TF-SIF hinn 1. September.  Snörun á þessum misgengjum er sögð vera allt að 8 metrar.  Sigdalur af sömu gerð umlykur einnig gígaröðina, sem Lakagígar mynda frá Skaftáreldagosinu árið 1783. 


Magn og flæði gosefna frá Holuhrauni

sulfur solubilityBlámóðan, sem kemur upp í gosinu í Holuhrauni inniheldur mikið magn af brennisteinstvíoxíði (SO2).   Þessi móða berst yfir landið og getur verið hvimleið þegar hún berst í byggð.   Hvað er mikill brennisteinn í basalt kvikunni?  Ég hef ekki séð neinar greiningar á því ennþá, en við getum farið nærri um það út frá efnasamsetningu kvikunnar. Fyrsta myndin sýnir hlutfallið milli járns í basalti og brennisteins.  Basalt af því tagi, sem nú gýs í Holuhrauni inniheldur yfirleitt um 13% járn oxíð, en það bendir til að brennisteinsmagn uppleyst í kvikunni sé um 1500 ppm  S, eins og myndin sýnir, eða 0,15%.  Til að áætla flæði af brennisteini, þá þurfum við að vita hraunflæðið.

Meðalhraunflæðið hefur verið áætlað á bilinu 230-350 m3/s.  Þetta getur verið nærri lagi. Við vitum að flatarmál hraunsins er um 56 ferkílómetrar, og gosið hefur staðið yfir í um 46 daga. Þá ætti að vera komið upp á yfirborðið um eða yfir 914 milljón rúmmetrar.  Samkvæmt þessum tölum ætti þykkt hraunsins að vera um 16 metrar að meðaltali.  Þetta er nokkuð há tala fyrir hraunþykkt, en sennilega er hraunflæði um 230 m3 á sekúndu samt nærri lagi.

sulfur solubilityEðlisþyngd kvikunnar er um 2,75 g/cm3, en eðlisþyngd hraunsins er töluvert minni, vegna holrýmis og gasblöðrumyndunar. Sennilega er eðlisþyngd hraunsins um eða rétt rúmlega  2 g/cm3.  Þá er hraunrennsli um 500 til 700 tonn á sekúndu.  Hraunrennsli er því um 500,000 til 700,000 kg á sekúndu.  Brennisteinn S, sem leysist  úr læðingi úr kvikunni þegar hún kemur upp á yfirborðið í gosinu er sennilega um helmingur af öllum brennisteini.  Þá berst út í andrúmsloftið um 0,08% af 500 til 700 þúsund kg af kviku á sekúndu. Þá er brennisteinsmagnið S sem fer út í andrúmsloftið í mesta lagi 0,37 til 0,5 þúsund kg á sek., eða  0,7 til  1 þúsund kg af SO2.  Það er um 60 til 86 þúsund tonn af SO2 á dag. 

TOMS gervihnötturinn frá NASA mælir SO2 magn í lofthjúpnum daglega yfir Íslandi og síðan gosið hófst eru tölurnar eins og myndin sýnir, frá 5 og upp í 20 þúsund tonn af SO2 á dag.     Vefsíða Veðurstofunnar og Háskóla Íslands telur hinsvegar að SO2 sé allt að 35 þúsund tonn  á dag.  Við höfum því tölur um flæði á brennisteinstvíoxíði frá þremur stöðum: (1) líklegu brennisteinsmagni í kvikunni, (2) frá TOMS gervihnetti, (3) frá áætlun Veðurstofu og Háskólans. Tölurnar sýna að losun brennisteinstvíoxíðs er tugþúsundir tonna á dag.  Ég treysti tölunni, sem er byggð á uppleysanleika brennisteins í kvikunni, best: losun af SO2 um 60 þúsund tonn á dag.

Gasið brennisteins tvíoxíð (SO2) breytist á endanum í brennisteinssýru (2 H2SO4), eins og þessi jafna sýnir:

2 SO2 + 2 H2O + O2 → 2 H2SO4

En það er flókin keðja af efnahvörfum og þar á meðal myndast brennisteins þríoxíð (SO3) á þeirri leið.  Þessi keðja efnahvarfa tekur eina til þrjár vikur í lofthjúpnum, en að lokum myndast svifryk eða aerosol af ögnum eða dropum af brennisteinssýru H2SO4 sem  getur svifið nokkuð lengi, valdið sárindum í augum og fleiri vandamálum.   


Bláa móðan frá Holuhrauni

BlámóðanHvers vegna er móðan frá eldstöðvunum í Holuhrauni blá? Myndin fyrir ofan er dæmi um blámóðuna, eins og hún lítur út frá geimnum.  Hún er reyndar blá á sama hátt og himininn er blár. Litur á efni eða hlut er að mestu leyti ákvarðaður af því hvernig efnið drekkur í sig litrófið.  Rauður bolti er rauður vegna þess að hann drekkur í sig alla liti litrófsins NEMA þann rauða.  Rauða ljósið endurkastast frá boltanum og það er því liturinn sem við sjáum.   Ljósið sem kemur frá sólinni er hvítt, en er reyndar í öllum regnbogans litum, eins og Isaac Newton sýndi fram á, fyrstur manna.   Lofthjúpurinn inniheldur margar tegundir gaskenndra efna.  Þegar sólarljósið berst inn í lofthjúpinn, þá dreifist hluti af ljósinu, en efni í lofthjúpnum drekka í sig annan hluta ljóssins.  Aðeins um 75% af ljósinu berst alla þeið niður að yfirborði jarðar.   Himinninn er blár vegna þess að gas og frumefni í lofthjúpnum drekka í sig flestar bylgjulengdir litrófsins nema bláa litinn.  Sá blái er á þeim hluta litrófsins sem hefur mun styttri bylgjulengd (um 400 nm) en til dæmis rautt og grænt.    Hvort það eru mólekúl, agnir eða gas frumefni í lofthjúpnum, þá hafa þau sömu áhrif á litróf sólarljóssins.  Móðan frá eldgosinu samanstendur af bæði dropum, mólekúlum og gaskenndum frumefnum, sem dreifa og drekka í sig itróf sólarljóssins á ýmsan hátt.  En eldfjallsmóðan drekkur ekki í sig bláa hluta litrófsins og því er móðan bláleit.


Besta myndin af Holuhrauni

HoluhraunNASA gaf út nýlega þessa mynd, en hún er tvímælalaust besta myndin af Holuhrauni hinu nýja.  Drullugur Dyngjujökull er í suðri, í norðri er Askja, með Öskjuvatn og þar skammt frá er dyngjan Vaðalda. Rétt fyrir vesta Holuhraun er dyngjan Urðarháls í norður rönd Dyngjujökuls og þar rétt hjá er Kistufell. Móðuna ber til austurs, en takið eftir að móðan kemur öll upp frá virku gígunum, ekki hinu renanndi hrauni, sem streymir í norðaustur átt.

Næsta síða »

Innskráning

Ath. Vinsamlegast kveikið á Javascript til að hefja innskráningu.

Hafðu samband