Er hægt að nota sig Bárðarbungu til að spá fyrir um goslok í mars 2015?

 

 

Eins og ég hef bent á í síðustu bloggfærslu hér, þá er sigið á íshellunni yfir öskju Bárðarbungu ekki línulegt, heldur kúrva. Sjá myndina sem fylgdi siðasta bloggi.  Það er að segja: sigið hægir smátt og smátt á sér með tímanum.  Sú kúrva sem passar best við gögnin er sennilega polynomial kúrva.  Athugið að sigið er nú um 12 metrar, síðan GPS tækið á miðjum jöklinum tók að senda frá sér mælingar hinn 12. september. Dóttursonur minn Gabriel Sölvi hefur tekið gögnin og kemur upp með eftirfarandi niðurstöðu:  “Með því að athuga fallið sem forritið hefur myndað um bestu línu hef ég fundið lággildi þess:

f(x)=-0,0013x^2+0,4486x-0,3885

d/dx(f(x))=f'(x)=-0,0026x+0,4486

f&#39;(x)=0 þ.þ.a.a 0,0026x=0,4486<->x=172,54

Við gerum því ráð fyrir að á 173 degi frá 12. september sé líklegast að gosið muni enda. Sem er held ég í mars 2015.   Þá mun sigið hafa orðið f(172,54)=38,3 eða u.þ.b 38 metrar.”

Forsendur fyrir slíkri spá eru þessar:  Það er kvikuþró undir Bárðarbungu, á um 8 km dýpi. Kvikuþrýstingur í þrónni leiddi til þess, að kvika braust út og myndaði kvikugang til norðurs, sem kom upp í Holuhrauni.  Rennslí kviku út úr þrónni hefur dregið úr þrýstingi inni í henni og valdið sigi á botni öskjunnar fyrir ofan. Með tímanum dregur úr þrýstingi og sigið hægir á sér, og einnig þar með minnkar rennsli upp í Holuhraun.  Þetta er einfaldasta sýnin á atburðarásina og ekki endilega sú réttasta, en einhversstaðar verðum við að byrja...

Hvað er framundan í Bárðarbungu?

Sigið í íshellunni yfir öskju Bárðarbungu heldur áfram og Holuhraun heldur einnig áfram að stækka. Myndin frá Veðurstofunni sýnir sigið, eins og það kemur fram á GPS mæli, sem er staðsettur yfir miðri öskjunni. Við fyrstu sýn virðist sigið línulegt, en svo er ekki. Ég hef dregið rauða línu yfir myndina, og þá er augljóst að sigið er einhverskonar exponential function.  Sigið beygir af með tímanum, það hægir á sér. Það er því lógiskt að halda að með tímanum verði kúrvan enn flatari og nálgist lárétta stöðu.  Þá er sigi lokið og þá gæti gosinu einnig verið lokið.  Sig verður vegna þess að kvika streymir út úr kvikuhólfi Bárðarbungu, lækkar þrýsting í þrónni og þá sígur þak kvikuþróarinnar (botn öskjunnar) niður.  En þetta er einfaldasta túlkun gagna og margt getur komið fyrir, sem ruglar svo einfaldaða mynd.  En samt sem áður eru hér vísbendingar um að stöðugt dragi úr sigi og ef til vill úr gosinu á sama hátt.  Hvað sem öðru líður, þá held ég að líklegasta spá um gang mála sé sú, að sig og gos haldi áfram á sama hátt, en smátt og smátt dragi úr virkninni, eins og kúrvan fyrir ofan bendir á. En það eru mánuðir....

Olíuveslun Bandaríkjanna snýst við

 

 

Nýlega sigldi olíuskipið BW Zambesi frá Houston í Bandaríkjunum til Suður Kóreu, hlaðið um 400 þúsund tunnum af olíu. Það er í sjálfu sér ekkert óvenjulegt við það, nema að hér með eru Bandaríkin aftur orðin útflytjandi af olíu, í fyrst sinn eftir nær fjóra áratugi.  Svo virðist sem að hér eftir muni Bandaríkin ekki eyða dýrmætum gjaldeyri í olíuinnflutning og getur þetta haft mikil áhrif á efnahag þjóðarinnar – en ekki hjálpar það umhverfismálum, því miður.   Á alþjóða olíumarkaðinum er viðbúið að útflutningi Bandaríkjanna á þessu eldsneyti sé einkar velkomin lausn á þeim markaðsvanda, sem til dæmis Evrópuríki eru komin í vegna hegðunar Rússa í Úkraníu.

Aukin framleiðsla á olíu innan Bandaríkjanna er fyrst og fremst vegna nýrrar tækni (fracking), þar sem olía og gas er kreist út úr jarðlögunum undir miklum þrýstingi og með því að dæla niður vökva sem ýtir olíunni upp á yfirborð.  Einnig er lóðrétt borun mikilvæg.    Olíuframleiðsla hefur aukist um 70% síðustu sex árin innan Bandaríkjanna, sem er alveg ótrúlega mikill vöxtur.   Innflutningur frá OPEC löndunum (mest Arabar) hefur af þeim sökum minnkað um helming.  Línuritið sýnir hvernig innflutningur á olíu hefur snúist við (rauða línanog hvernig útflutningur á olíu hraðvex (gula línan) .  En margir spá því að þetta sé skammvinnur gróði, og að innan fárra ára verði ekki hægt að ná meiri olíu út úr jarðskorpunni undir Bandaríkjunum, jafnvel með fracking aðferð. 

Bandaríkin og allur heimur verður að komast út úr þessum slæma vana að treysta á olíu sem mesta orkugjafann.  Hnattræn hlýnun og náttúruspjöll vegna olíunnar eru stærstu vandamál okkar allra.  Við verðum að taka upp aðra orkugjafa strax, og þurfum ekki að bíða þar til olían er búin.  Við eigum að enda Olíuöldina nú, strax, en ekki bíða þar til öll olían er búin í jarðskorpunni.  Munið eftir, að Steinöldin endaði ekki vegna þess að menn gátu ekki fundið fleiri steina.

Drekkið bjór með Kínverjunum

Áhugi á námuvinnslu á Grænlandi er gífurlegur meðal Kínverja, Ástrala og Suðpur Kóreumanna. Kínverjar vilja taka eitt fjall, sem er um 150 km fyrir norðaustan Nuuk, og flytja það til Kína.  Fjallið er um 35% járn.  Til þess vilja þeir flytja inn til Grænlands um 2000 kínverska námumenn.  Greenland Oil and Minerals fjallar um málið nýlega og birtir þessa mynd og þá tillögu, að best sé að byrja á því að drekka bjór með kínverjunum.  Ef til vill var það háttarlag forsætisráðherra Grænlands að falli nýlega?

Ykkur er boðið í bíó

Nú þegar hausta tekur er réttí tíminn til að koma sér fyrir í sófanum og horfa á bíó. Í þetta sinn býð ég ykkur upp á að sjá myndina Year Without a Summer, eða Árið Sumarlausa.  Þessi heimildamynd var gerð árið 2005 og hún fjallar um stærsta eldgos jarðar, þegar Tambora á Indónesíu gaus í apríl árið 1815.  Þar kom upp um eitt hundrað rúmkílómetrar af kviku.  Til samanburðar komu upp um 15 rúmkílómetrar þegar Skaftáreldar brunnu árið 1783.  Nú er kominn upp um hálfur rúmkílómeter í Holuhrauni.  Í myndinni er fjallað um eldfjallarannsóknir mínar á þessu eldfjalli, en ég hóf störf þar árið 1986.   Bein afleiðing gossis var sú, að um 117 þúsund létust, en óbein afleiðing var að loftslag kólnaði um heim allan í tvö til þrjú ár.  Kólnunin varð vegna þess að mikið magn af brennisteinsgasi barst upp í heiðhvolf, þar sem brennisteinsslæðan endurkastaði sólarljósi frá jörðu og kældi jörð alla.  Sjón er sögu ríkari: hér má sjá myndina á Vimeo:  https://vimeo.com/100239205

Sláið inn lykilorðinu tambora til að komast inn.

Er bráðnun hluti af öskjusiginu?

GPS mælirinn, sem situr á miðri íshellunni yfir Bárðarbungu sígur hægt og hægt, en alls ekki reglulega. Nú mun heildarsig vera komið niður í um 30 metra.  Einfaldasta skýringin á siginu er að botn öskjunnar sé að síga niður í kvikuþróna undir. Við það myndast stórir jarðskjálftar á hringlaga misgengi, af stærðinni 5 til 5,4.  En hægfara sig er einnig í gangi á tímum milli skjálftanna. Er það vegna þess að jarðskorpan er að jafna sig eftir skjálftann, eða er það ef til vill vegna bráðnunar jökulsins  á botni öskjunnar?  Myndin sýnir báða þessa möguleika. Í dag og undanfarna sólarhringa hefur sigið verið mun óreglulegra en áður.  Sumir segja að íshellan sé farin að hoppa upp og niður eins og ísfleki ofan á polli.  Ef slik bráðnun á sér stað, þá leitar vatnið upp milli jökuls og fjallsins, eins og myndin sýnir.  Það árf að komast upp í 1350 m hæð til að streyma yfir dýpsta skarðið í öskjunni, til norðausturs.  Öskjubotninn er í 1100 metra hæð.

Stóra öskjusigið

Stærsta öskjusigið til þessa undir Bárðarbungu varð um kl. 5 í morgun.  Þá seig miðja jökulsins yfir Bárðarbungu um meir en einn meter, samkvæmt GPS mælinum, sem er staðsetur yfir miðri öskjunni.  Sjá mynd hér með, sem er af vef Veðurstofunnar.  Ekki er enn ljóst hvort jarðskjálfti hefur verið þessu samfara, en sennilega er þó svo.  Eftir er að yfirfara jarðskjálftagögnin áður en þau birtast á vefnum. Þetta boðar einhverja rúmmálsbreytingu í kvikuþrónni og ef til vill aukið streymi kviku í ganginum og upp á yfirborð.

Viðbætir: Skömmu síðar hefur yfirborð jökulsins hækkað, og er því heildarsigið í þessu atviki um 30 cm.  En þessi sveifla er einkennandi um meiri óróa í lóðréttum hreyfingum jökulsins  undanfarinn sólarhring.  Ef til vill er þaðvegna þess að jökullinn er bæði að brotna og síga.

Af hverju er meiri kvika á ferðinni en nemur sigi öskjunnar?

 

 

Einfaldsasta líkan af virkni í Bárðarbungu er eftirfarandi:

1.     Kvika streymir út úr kvikuþró á einhverju dýpi undir öskjunni og út í ganginn til norðurs.

2.     Askjan sígur niður í samræmi við rennsli út úr kvikuþrónni og jarðskjálftar verða við sigið.  Ef kvikustreymi út úr kvikuþrónni er jafnt og sigið, þá er það um 0,8 rúmkílómetrar. 

3.     Kvika streymir út í kvikuganginn til norðurs, en hann inniheldur um 1,0 rúmkílómeter af kviku.

4.     Hluti af kvikunni kemur upp á yfirborð í hinu nýja Holuhrauni, sem er nú um 0,5 rúmkílómetrar.

Samkvæmt þessum tölum er sigið og þar með kvikurennsli út úr þrónni aðeins um helmingur af rúmmáli kviku, sem hefur komið upp í gosinu og plús þeiri kviku, sem er í ganginum.  Dæmið gengur því ekki upp.  En það er alls ekki óvenjulegt, og reyndar næstum regla í hegðun eldfjalla.  Rúmmál kviku sem fer út úr kvikuþróm er oftast aðeins hluti af rúmmáli kviku sem kemur upp á yfirborð og er eftir í ganginum.  Margir jarðvísindamenn hafa fjallað um þetta vandamál eða ráðgátu, til dæmis Eleonora Rivalta, og það má kalla þetta ráðgátuna um aukakvikuna.  Af hverju virðist vera meiri kvika í gangi og hrauni til samans, en hefur komið út úr kvikuþrónni? Tvær tilgátur koma fram til að skýra málið.  Önnur er sú, að kvikan komi upp úr kvikuþrónni á miklum þrýstingi, þar sem hún er þjöppuð saman.  Hér er átt við gaslausa kviku.  Síðan þenst hún út nær yfirborði við minni þrýsting.  Þetta dugar ekki, því kvika þenst út um til dæmis aðeins 2% þegar hún berst frá 100 km dýpi og upp á yfirborð.   Hin kenningin er sú, að gas þenjist út í kvikunni við lágan þrýsting nær yfirborði.  Við þær aðstæður losnar gasið úr læðingi, bólur af gasi myndast í kvikunni við lægri þrýsting (minna dýpi í jarðskorpunni) og rúmmál kvikunnar vex mikið.  Þetta er líklegasta skýringin á því, að rúmmál kvikunnar í ganginum er miklu meiri en hefur streymt út úr kvíkuþrónni. Þetta sýnir okkur að það er eiginlega villandi að ræða um kvikuflæði í einingum rúmmáls.  Við eigum að fjalla um það í einingum massa, eins og til dæmis vigt, kíló eða tonn  (milljónir tonna í þessu tilfelli).  En rúmmálið er eina einingin sem við höfum upplýsingar um, þar sem við vitum ekki um eðlisþyngd kvikunnar í ganginu, þegar gasbólur byrja að myndast.   Það er augljóst að það er töluvert gas í kvikunni, sem styrkir þessa kenningu. Gasið er sennilega blanda af koltvíoxíði, brennisteinstvíoxíði, vatnsgufu, klór og flúorgasi.  Mig grunar að koltvíoxíð sé þó mikilvægast en greiningu vantar. 

Erindi hjá Ferðafélagi Íslands um Bárðarbungu

Haraldur Sigurðsson flytur myndskreytt erindi um eldfjallið Bárðarbungu í sal Ferðafélags Íslands fimmtudaginn 25. september. Erindið hefst klukkan 20 að Mörkinni 6, Reykjavík.  

Stórkostleg mynd af öskjusigi í rauntíma

Það sem nú gerist í öskju Bárðarbungu gefur sennilega bestar upplýsingar um hvað er að gerast í kvikuþrónni undir öskjunni. Er kvikuþróin að tæmast? Hvenær hættir kvika að renna út úr henni og út í ganginn?  Hvenær byrjar þrýstingur aftur að vaxa í kvikuþrónni?  Hættir gosið, þegar askjan hættir að síga?  Þetta eru spurningar, sem hreyfingar á öskjunni geta svarað.  Nú er hægt að fylgjast með siginu í öskju Bárðarbungu í rauntíma á vef Veðurstofunnar hér:  http://www.vedur.is/photos/volcanoes/barc_gps_3d_is.png

Línuritið sýnir lóðrétta færslu á GPS tæki, sem komið var fyrir á jöklinum í miðri öskjunni. Fyrir neðan línuritið er einnig sýnd skjálftavirknin. Í sumum tilfellum, eins og til dæmis nétt fyrir hádegi hinn 21. september,  fylgist sig of skjálftavirkni vel að (5,5 skjálfti og skyndilegt 25 sm sig), en það er ekki algild regla.  Veðurstofan á miklar þakkir skilið fyrir að færa okkur þessi gögn í rauntíma og hvet ég alla lesendur til að fylgjast með þessu línuriti.

GPS hreyfingin er fyrst og fremst hreyfing á yfirborði jökulsins, en hreyfingin getur átt tvær höfuð orsakir.  Önnur orsökin er sig á botni öskjunnar niður í kvikuþróna, en því fylgir skjálftavirknin. Hin orsökin á hreyfingunni getur verið bráðnun jökuls í botni öskjunnar vegna hitastreymis upp úr kvikuþrónni eða jafnvel vegna eldgoss á botninum, undir ísnum.  Bráðnun getur haldið áfram um langan tíma á botni öskjunnar án þess að það komi fram í hlaupvatni eða í jökulám. Ég tel líklegast að bráðnun sé aðeins minni háttar og að sigið sé þá nær eingöngu vegna þess að þak kvikuþróarinnar er að síga niður.  En samt sem áður er nauðsynlegt að velta því fyrir sér hvort bráðnun sé í gangi.  

Minnumst þess að vatn, sem myndast vegna bráðnunar á  jökli tekur um 9% minna rúmmál en ísinn.  (Eðlisþyngd íss er um  0.9167 gm/cm³ og eðlisþyngd vatns er um 0.9998 gm/cm³  en hún er dálítið breytileg eftir hita þess).  Bráðnun veldur því sigi í öskjunni, jafnvel þótt vatnið safnist saman á botni öskjunnar. 

Helgi Björnsson hefur kannað lögun eldfjallsins, sem hvílir undir Bárðarbungu og lýsir því vel í bók sinni Jöklar á Íslandi (2009). Askjan er um 700 m djúp og um 11 km í þvermál frá SV til NA en um 8 km frá NV til SA.  Rúmmál íss í öskjunni er að hans mati um 43 rúmkílómetrar. Hæstu rimar öskjunar eru um 1850 m en riminn er lægstur að austan, eða 1450 m. Lægsta skarðið er á austurbarminum, í um 1350 m hæð, en tvö önnur skörð í suðvestri og í norðaustri.  Hlaupvatn út úr öskjunni um þetta skarð á austurbarminum færu sennilega undir Dyngjujökul til norðurs.  En botn öskjunnar er í um 1100 m hæð og mikil bráðnun þarf að eiga sér stað áður en flæðir yfir skarðið til austurs.  Sigið kann að vera mæling á magni kviku, sem hefur runnið út úr kvikuþrónni og inn í ganginn og að hluta til upp á yfirborð í hrauninu.  Ég tel að sigið samsvari um 800 milljón rúmmetrum hingað til.  Hraunið er nú um 400 til 600 milljón rúmmetrar. Gangurinn (um 50 km langur, 2 m á breidd og 10 km hár) inniheldur um 1000 milljón rúmmetra af kviku. Skekkjan getur verið mikil í áætlun á rúmmáli sigsins, þar sem hæð miðjunnar á öskju Bárðarbungu fyrir sig er ekki vel þekkt stærð.