Myndbönd Eldfjallasafns

Ekkert að gera yfir jólin? Þá skalt þú skoða myndbönd Eldfjallasafns, á íslensku og ensku, hér á YouTube

Íslenska útgáfan https://www.youtube.com/watch?v=mBRgmsk-wv4

Enska útgáfan https://www.youtube.com/watch?v=At5vTJi5H6A

Hátíðakveðjur

 

Haraldur

Campi Flegrei að rumska

 Rétt fyrir vestan borgina Napolí á Ítalíu, já, eiginlega í útjaðri borgarinnar, er eitt risastórt eldfjall, sem er að byrja rumska. Það heitir Campi Flegrei, eða Brunavellir. Þar er askja, sem er 12 km í þvermál, en hún myndaðist í miklu sprengigosi fyrir 39 þúsund árum. Annað stórgos varð fyrir um 15 þúsund árum. Lítið gos varð í Campi Flegrei öskjunni árið 1538 og er það síðasta gosið. Það gerði töluverðan ursla og þá hlóðst upp nýtt gígmyndað fjall: Monte Nuovo. Myndin sem fylgir er samtíma gosinu og er þessi trérista merk heimild.

Miklar breytingar eru í gangi í hverum í öskjunni og land er að rísa. Gas streymi upp úr hverum í öskjunni hefur stöðugt aukist síðan mælingar hófust í kringum 1982. Samfara því hefur hiti í hverunum aukist, og landris í öskjunni er í gangi. Út frá þessum gögnum og öðrum hafa Giovanni Chiodini og félagar spáð því að líkur séu á gosi innan 100 til 120 ára. Þeir telja jafnvel að gos gæti hafist innan 4 til 5 ára, en líkur eru á að það verði síðar. Það er því mikil óvissa í gangi, en það er greinilegt að áhættuástand ríkir á svæðinu, þar sem þúsundir búa nú og mikil mannvirki eru fyrir hendi.

Ótrúlegt en satt...

Myndin sýnir hitafar rétt fyrir norðan 80 gráðu norður. Svarta línan sýnir meðaltal lofthita fyrir tímabilið 1948-2002. Bláa línan sýnir hitafar árið 2016. Það er einstakt í sögu mælinganna og synir vel hvað hlýnunin er ör.  Hitafar er nú meir en tí græaðum yfir meðallagi.

Hvað hækkar sjávarborð mikið í lok aldarinnar?

Áhrifamesti þáttur í hnattrænni hlýnun jarðar er hækkandi sjávarborð. Það orakast af hraðari bráðnun íshellunnar yfir Grænalndi og Suðurheimsskautinu, ásamt bráðnandi hafís. Það er augljós staðreynd að málið er alvarlegt, en eins og fyrsta mynd sýnir, þá hækkar stöðugt og með vaxandi hraða. Það hefur flækst fyrir vísindunum að gera áreiðanlega spá um sjávarborð framtíðarinnar, en vandinn er augljós. Suðurheimsskautið tapar um 147 milljörðum tonna af ís á ári hverju, aðallega í vestur hlutanum, og Grænlandsjökull tapar um 269 milljörðum tonna á ári. Önnur myndin sýnir sjö spár vísindanna um stöðu sjávarborðs á jörðu árið 2100. Elstu spárnar eru til vinstri, en þær nýjustu og áreiðanlegustu eru til hægri. Þær benda til að sjávarborð verði um 1.3 m hærra við næstu aldamót en í dag, en geti jafnvel náð 2 metrum. En mesta óvissan er barðandi þróun mála í jöklum á vestur hluta Suðurheimsskautsins. Þar eru risastórir skriðjöklar, eins og til dæmis Thwaites jökull, sem eru byrjaðir að vera órólegir og geta haft mikil áhrif á næstunni ef þeir skríða fram með auknum hraða í hafið og bráðna. Nú er hreyfing á þessum jökli til dæmis nokkrir km á ári.

Breytingar á sjávarborði hafa auðvitað mikil áhrif á Íslandi framtíðarinnar, en málið er flókið. Í fyrsta lagi eru breytingar á stöðu sjávar hér á landi tengdar landrisi vegna bráðnunar íslenskra jökla. Það hefur ´berandi áhrif í Höfn í Hornafirði og mun að öllum líkindum spila höfninni þar í náinni framtíð. Í öðru lagi eru breytingar hér einnig háðar jarðskorpuhreyfingum, sem hafa ekkert með jökla að gera en eru tengdar Mið-Atlantshafshryggnum. Þannig sígur Seltjarnarnesið vegna þess að það er að færast mátt og smátt fjær gosbeltinu vegna landreks. Í þriðja lagi er sjávarstaða hér undir áhrifum frá þyngdarsviði Grænlands, en það breytist í framtíðinni vegna minnkandi fargs Grænlandsjökuls. Þannig er erfitt að spá um framvindu mála hér. Nú er yfirborð Tjarnarinnar um 2,2 metra fyrir ofan sjávarmál og enginn veit hvenær sjór fellur inn í Tjörnina.

Er heimurinn kominn á koldíoxíð toppinn?

Það er ljóst að hnattræn hlýnun er af völdum útlosunar af koldíoxíð af manna völdum. Koldíoxíð í andrúmslofti hefur hækkað stöðugt ár frá ári, en nú í ár virðist svo sem eitthvað jafnvægi sé að koma á, og árið 2016 mun útlosun vera svipuð og í fyrra, eins og sjá má á fyrstu mynd. Útlosun hefur vaxið um 1% undanfarin þrjú ár, en á sama tíma hefur hagvöxtur á jörðu vaxið um 3% árlega. Við erum farin að höndla orkugjafana sem grafnir eru úr jörðu miklu sparlegar en áður. Þrátt fyrir þetta fer koldíoxíð í andrúmslofti hækkandi, eins og önnur mynd sýnir. Það stafar sennilega af því að hingað til hefur mikið magn af koldíoxíð farið í hafið, en nú bætist það enn við andrúmsloftið. Í ár verður magnið af koldíoxíði í andrúmslofti í fyrsta sinn yfir 400 ppm. Mannkynið dældi enn út í loftið rúmlega 36 gígatonnum af koldíoxíði árið 2015, sem er til dæmis um 60% meiri útblástur en árið 1990. Kína losar um 29% af koldíoxíði árlega en frá 2013 hefur dregið verulega úr útlosun þar, aðallega vegna minni notkunar á kolum til eldsneytis. Á Indlandi hefur útlosun koldíoxíðs hins vegar hækkað töluvert. Þessar niðurstöður gefa okkur einhverja von og eru ástæður til bjartsýni í loftslagsmálum, en þess ber að gæta, að þetta kann að koma of seint. Loftslagsáhrifin eru komin á fulla ferð, hnattræn hlýnun setur nú hitamet á hverju ári, og lækkun á útlosun nú getur ekki stöðvað þá þróun sem er í gangi. En samt, full ástæða til að vinna á allan hátt að frekari minnkun á útlosun á koldíoxíði.

Dílar í bergi skrá sögu kvikunnar

Hraunkvika myndar stórar kvikuþrær í jarðskorpunni, en við vitum mjög lítið um hvað er að gerast þarna niðri í kvikunni fyrir eldgos. En það fljóta kristallar af ýmsum gerðum í kvikunni, og þeir eru ýmist að vaxa og stækka, eða bráðna og minnka í kvikuþrónni. Þessir kristallar eru nú að færa okkur upplýsingar um sögu kvikunnar, sem við getum lesið með efnagreiningum á hinum ýmsu lögum kristalla, eins og árhringir segja okkur sögu trjánna.  Hraungrýti sem við finnum á yfirborði jarðar inniheldur nær alltaf ýmsa stóra kristalla, sem við köllum díla. Algengastir eru ljosgráir eða hvítir kristallar af feldspati, en einnig grænleitir ólivín kristallar og svo svartir kristallar af pýroxen. Berg sem er mjög ríkt af stórum kristöllum er kallað dílaberg, eins og fyrsta mynd sýnir. Þegar við skerum kristallanna og skoðum þá í sérstakri smásjá, þá keur í ljós að innri gerð hvers kristalls er flókin. Þar skiftast á lög af mismunandi efnasamsetningu. Í smásjánni birtast þessi lög sem mismunandi litir. Þeir sem hafa kíkt í slíka smásjá verða vitni af hinu ótrúlegru fegurð og dýrð, sem býr í kristöllum og innri gerð hraungrýtis.   En það merkilega við þessi litbrigði og þessar sveiflur í efnasamsetningu kristalla er, að þær eru skrár fyrir breytingar í kvikuþrónni. Þessar breytingar eru margvíslegar. Þær geta til dæmis stafað af því að ný og heitari kvika berst inn í þróna úr djupinu. Þær geta einnig merkt eldgos, þegar hluta af kvikuþrónni gýs á yfirborði og þrýstingur eða hiti í þrónni lækkar. Við erum á frumstigi með að lesa sögu kvikuþrónna með þessari aðferð, en nú er ljóst að sveiflur í innir gerð kristalla, eins og sýnt er á myndinni, eru ef til vill að skrá breytinar í þrónni sem vara í nokkra daga eða vikur. Það er því mikilvægt að þróa frekar slíkar bergfræðirannsóknir til að skilja kvikuna betur.

Blómgun eykst um 47% í hafinu

Sjórinn umhverfis okkur á Norður Atlantshafi er grænn. Sjórinn í Karíbahafi og Miðjarðarhafi er fallega blár, en hann er blár vegna þess að hann er dauður, snauður af grænþörungum. Sjórinn í norðri er hins vegar fullur af grænþörungum, sem gefa honum lit og eru grundvöllur fæðukjeðjunnar og alls lífríkis hafsins. Mælingar með gervihnöttum gera kleift að ákvarða framleiðni lífríkis í hafinu og fylgjast með því hvernig framleiðni breytist með tímanum. Það eru aðallega mælingar á blaðgrænu. Nú þegar hafísþekjan dregst hratt saman á norðurslóðum, þá nær sólarorkan til enn meiri hluta hafsins og framleiðni rýkur upp. Þörungar blómgast. Frá 1997 til 2015 hefur framleiðni í hafinu á norðurheimsskautinu hækkað um 47% af þessum sökum. Það er ekki vitað hve lengi framleiðni getur vaxið á þennan hátt, en hún mun takmarkast af því hvað mikið næringarefni er fyrir hendi í hafinu og hve lengi það dugar. Mikið næringarefni berst til sjæavar með íslenskum jökulám og einkum með jökulhlaupum í kjölfar eldgosa. En stóra breytingin er að gerast nú, þegar hafís hverfur, en þá nær ljós að geisla yfir ný hafsvæi og blómga þau. Myndin sýnir slíka blómgun í Norður-Atlantshafi og Íshafinu.

Hvað gerðist árið 536?

Það gerðist eitthvað á jörðu árið 536, sem er enn dularfull ráðgáta. Ritaðar heimildir skýra frá miklu skýi á himni. Rannsóknir á fornum trjám sýna að trjáhringir eru óvenju þunnir á þessum tíma, í Norður Evrópu, Mongólíu, vestur hluta Norður Ameríku. Uppskerubrestur varð og hungursneyð ríkti, en sumir telja að hið síðara sé tengt plágunni, sem byrjaði að geisa á þessum tíma. Margir hafa stungið uppá að mikill loftsteinn hafi hrapað til jarðar þetta ár, en engin vegsummerki hafa fundist enn. L.B. Larsen og félagar hafa sýnt fram á að ískjarni frá Grænlandi inniheldur töluvert magn af brennisteini frá um árið 536 og 540. Það rennir stoðum undir þá kenningu að þá hafi tvö mikil eldgos haft djúp áhrif á veðurfar á norður hluta jarðar. Annað gosið varð þá um 536 en hitt um 540 A.D.  Trjáhringir benda til að árið 536 hafi verið kaldasta árið síðastíðin tvö þúsund ár.

Í Rómarborg og í Miklagarði tóku menn fyrst eftir skýinu mikla í mars árið 536, en það varði í 12 til 18 mánuði. Bæði gosin virðast hafa verið svipuð að stærð og gosið mikl í Tambora árið 1815. Matthew Toohey og félagar hafa reiknað út líkan af loftslagsár-hrifum frá þessum eldgosum og niðurstaðan er sýnd í fyrstu myndinni. Þar kemur fram um 2 stiga kólnun á norðurhveli jarðar eftir þessi gos. Ekki er vitað hvaða eldfjöll voru hér í gangi, en grunur leikur á að gos í El Chichon eldfjalli í Mexíkó hafi valdið hamförunum miklu árið 540 AD.

Nýjar rústir Norrænna manna í Ameríku?

Eins og öllum er kunnugt, þá fundust rústir norrænna manna á L’Anse aux Meadows á norður odda Nýfundnalands árið 1961. Nú virðist sem önnur norræn byggð sé hugsanlega að koma í ljós nærri suðvestur odda Nýfundnalands. Fyrsta myndin sýnir staðsetningar þeirra. Þessi umdeilda forna byggð fannst fyrst á Google Earth, í skaga sem vefnist Point Roose. Hér með fylgir mynd, sem ég hef tekið af Google Earth. Rauði hringurinn umlykur svæðið, sem er athyglisvert og til rannsóknaar. Þar má sjá á myndinni útlínur, sem kunna að vera gamlir torveggir eða garðar. Einnig hefur fundist eldstó, mýrarrauði og vísbendingar um járnvinnslu. En engar aldursgreiningar hafa verið gerðar, og engin örugg merki hafa komið í ljós enn sem benda öruggt á vist norrænna manna á þessum stað.

Hiti í lofti og í sjó

Við tökum vel eftir hitabreytingum í loftinu umhverfis okkur, en gleymum hitanum í hafinu. Það er mörgum sinnum meiri hiti í sjónum en í lofthjúp jarðar, eins og myndin sýnir.  Og hitamagnið í hafinu fer hratt vaxandi í dag. Hitaorka á yfirborði jarðar skiftist í nokkra þætti, en allur þessi hiti kemur frá sólu. Einn er sá þáttur, se varðar hitann í loftinu (blátt á mynd). Það er hitinn, sem við þekkjum best. Annar er hitinn, sem geymist í hafinu, en hann er um tíu til hundrað sinnum meiri að magni til en hitinn í öllu andrúmsloftinu (svart á mynd). Þriðji er hitinn í yfirborðslögum jarðar, annar en jarðhitinn. Einingin fyrir hitann er joule, en hitinn í hafinu hefur aukist frá um 50 ZJ í kringum 1980, upp í um 250 ZJ í dag (10²¹ J = ZJ eða zettajoule). Um 90% af hitanum fer í hafið – ennþá. Þar eigum við ekki aðeins um yfirborðshitann, heldur einnig hitann á í dýpri lögum hafsins. Meiri parturinn af þessum hita er í efri hluta hafsins, fyrir ofan 2 km dýpi, sem er um helmingu af öllu hafinu. Eins og myndin sýnir, þá er þessi hlýnun heimshafana eitt sterkasta merki um hnattræna hlýnun í dag.