Þróun Bárðarbungu og Holuhrauns

Vísindaheimurinn hefur aldrei orðið vitni af slíku fyrirbæri, eins og því sem nú er að gerast undir Bárðarbungu og mælt og skráð það jafn vel. Athygli margra Íslendinga beinist nú mest að Holuhrauni af eðlilegum ástæðum. Nú er hraunið orðið rúmlega 70 ferkílómetrar að flatarmáli, ef til vill um einn rúmkílómeter (það er óvissa um þykkt hraunsins) og slagar því hátt upp í það magn af kviku, sem Surtsey gaus frá 1963 til 1965. Þetta er stórgos.   En gosið sjálft er eiginlega hálfgerð blekking náttúrunnar, því aðal sjónarspilið fyrir vísindin er ekki í Holuhrauni, heldur í eldstöðinni Bárðarbungu. En þar er sjónarspilið hulið augum okkar undir 600 til 800 metra þykkum jökli. Ég held að enginn jarðvísindamaður geti verið í vafa um að sigið, sem mælist á íshellunni á Bárðarbungu er beint tengt gosinu í Holuhrauni. Frá 16. ágúst til 29. september urðum við öll vitni af myndun kvikugangs, sem tengdi Bárðarbungu í suðri við sprungugosið í Holuhrauni um 50 km fyrir norðan. Síðan hefur gosið látlaust í Holuhrauni og Bárðarbunga sigið að sama skapi. Sennilega hefur sigið hafist strax og gangurinn byrjaði að myndast um miðjan ágúst, en nákvæmar mælingar á sigi hefjast hinn 14. september. Þá var sigdældin í jöklinum orðin 22 metra djúp, en síðan hefur sigið numið um 23 metrum í viðbót, eða heildarsig alls um 45 metrar í dag. Sig er nú um 20 cm á dag, en var áður allt að 50 cm á dag og það hefur hægt stöðugt á því.

Ég hef áður bent á hér í bloggi mínu, að sigið í Bárðarbungu fylgir ótrúlega vel kúrfu eða ferli, eins og sýnt er á línurítinu hér fyrir ofan (gögn af vef Veðurstofunnar). Kúrfunni er best lýst sem “polynomial” fylgni með þessa jöfnu: y = -0.0012x² + 0.4321x. Innbyrðis fylgni kúrfunnar er R² = 0.99946. Þetta er reyndar ótrúlega góð fylgni. Ef allir púnktarnir liggja á kúrfunni, þá væri R² = 1.0000.   Það er mjög óvenjulegt að atburðir í jarðfræðinni fylgi svo vel og reglulega einhverri þróunarlínu. Sennilega gerist það aðeins þegar um mjög stóra atburði er um að ræða, eins og nú þegar botninn á öskju Bárðarbungu sígur reglulega niður í kvikuþróna djúpt undir í jarðskorpunni.   Sennilega er þetta landspilda, sem er um 10 km í þvermál og um 8 km á þykkt, sem sígur, eða meir en 600 rúmkílómetrar af bergi!

Það er athyglisvert að þessi reglulega kúrfa beygir af, þ.e. það hefur verið að draga úr siginu frá upphafi. Þetta gefur okkur einstakt tækifæri til að áætla hvenær sig hættir, sem er sennilega einnig sá tímapúnktur þegar kvika hættir að stryma út úr kvikuhólfinu og gos hættir í Holuhrauni. Ég hef því framlengt kúrfuna á þróunarlínunni, með jöfnunni fyrir ofan, þar til hún verður lárétt, þegar sig hættir. Það gerist eftir um 170 daga frá því að mælingar hófust, hinn 14. september. Kúrfan spáir því um goslok í lok febrúar eða byrjun mars 2015. En það eru margir þættir, sem geta haft áhrif á kvikurennslið þegar dregur úr kraftinum, einkum viðnám í kvikuganginum undir Holuhrauni og fleira. Allir þessir þættir virka í þá átt að goslok yrðu eitthvað fyrr.

Eins og ég benti á í síðasta bloggi, þá er ljóst að virka gossprungan er mjög nærri gígaröðinni, sem gaus í Holuhrauni árið 1797. Gosið í dag virðist vera nokkuð nákvæm endurtekning á gosinu í lok átjándu aldarinnar. Það er hughreystandi og styrkir þá skoðun að sennilega haldi eldvirknin sig við Holuhraun og ólíklegt að nokkur kvika komi upp í Bárðarbungu sjálfri.

Gosið í Holuhrauni er þegar oríð frægt í vísindaheiminum, en það er samt ekki stærsta gosið, sem er í gangi í dag. Kilauea á Hawaii hefur gosið stöðugt síðan 1983 og nú hefur komið upp á yfirborðið alls um 4 km³ af hraunkviku í því gosi, eða um fjórum sinnum meira en í Holuhrauni.

Athugasemdir

[Einar Karl, 15.11.2014 kl. 16:54]

já það er sannarlega spennandi að fylgjast með þessu gerast.

Ef við reiknum út rúmmál lækkunarinnar, m.v. 10 km þvermál og 45m lækkun, þá er rúmmálið ca. 3.5 km3 hafi ég reiknað rétt (5*5*PI*0.045), sem sagt, aðeins þriðjungur hefur komið í  Holuhrauni. Hvað verður um afganginn?  Er mikið "pláss" í ganginum?

[Haraldur Sigurðsson, 15.11.2014 kl. 17:18]

Nei, skálin, sem myndast við sigið er ekki 10 km í þvermál, nema efst.  Það er því ekki auðvelt að reikna út rúmmál hennar.  Ég held að það sé nær 1,5 km3.  Sennilega er rúmmál kviku í ganginum um 1 km3 og hraunið 1 km3. Af hverju gengur dæmið ekki upp? Það er vegna þess, að kvikan í kvikuþrónni er með hærri eðlisþyngd en kvikan í ganginum og í hrauninu.   Það er vegna þess að gas leysist út úr kvikunni í hrauninu og ganginum og myndar blöðrur, sem gefur hrauni miklu meira rúmmál.  Þetta er algeng regla í svona gosi.

[Logi Óttarsson (IP-tala skráð) 15.11.2014 kl. 18:15]

Sæll. Hvers vegna er svona mikið gas sem fylgir þessu gosi og er líklegt að gasmengun minnki eitthvað þegar dregur að lokum þessara jarðhræringa? Annars takk fyrir fróðleikin í Stykkishólmi í sumar sem leið.

[Guðmundur Ásgeirsson, 15.11.2014 kl. 20:17]

Gera þessir útreikningar ráð fyrir kvikuuppstreymi frá möttulstróknum sem er þarna undir niðri?

[Haraldur Sigurðsson, 16.11.2014 kl. 00:32]

Logi:  Það er svona mikið gas vegna þess að það er svo mikil kvika, sem kemur upp á yfirborð.  Við höfum ekki séð neitt þessu likt mjög lengi og aldrei hefur verið fylgdt jafn vel með gangi goss.

[Haraldur Sigurðsson, 16.11.2014 kl. 00:34]

Guðmundur:  Nei, tölurnar gera ráð fyrir lokuðu kerfi, án viðbótar frá möttli.  Það er auðvitað einföldun, en ég tal að viðbót frá möttli sé stöðug en í litlu magni miðað við stærð kvikuþróar.

[Reynir Oddsson (IP-tala skráð) 16.11.2014 kl. 03:51]

Minn kæri, Doc Rock, þetta er allt svo stórmerkilegt að maður stendur bara gapandi. En hvert er annars magn þessa Holuhrauns

miðað við hraunið sem rann úr Lakagígum og var það ekki mesta hraun  nútíma jarðsögunnar. Það er stórkostlegt að skoða það ógnarverk

þegar ekið er austur í Eldjá og að Klaustri.Ég filmaði það eitt sinn í Eastman Color og CinemaScope fyrir risabíótjal og það varð ekkert stærra og stórkostlegra við það. Maður bætir ekki við verk Skaparans mikla. 

En til hamingu með frímerkið í Mósambík. Þeir eru snjallir þar og vonandi nú að ná sér á strik í þjóðmálunum. Við Líney vorum þar í heimsókn '69, fyrir biltinguna, og

þá var mikil fætækt þar en fólkið virtist glatt og hamingjusamt þó það byggi í strákofum. Hvar ætli það sé á haminjuskala heimsins í dag?

Ég sendi þér póstkort með frímerkinu ef ég fer þangað á næstunni.

[Haraldur Sigurðsson, 16.11.2014 kl. 04:44]

Prince Rainier: Allaf hressandi að heyra frá þér. Af einhverjum ástæðum, þá minnir þú mig alltf á Trínidad.  Já, Holuhraun er stóratburður. En það er aðeins litið brot af því sem gerðist í Skaftáreldum árið 1783. Þá komu upp um 15 sinnum meira magn af kviku, á aðeins um tveimur mánuðum.  Það var flatarmál hrauns um 550 ferkílómetrar, en um 70 núna.  Svo þetta atvik nú gefur okkur aðeins nasasjón af því sem þá gerðist. Vonast til að sjá ykkur hér fyrir vestan í Eyrarsveitinni innan skamms.

[Ómar Ragnarsson, 16.11.2014 kl. 06:45]

Síðustu árin hafa íslenskir jarðvísindamenn talið Eldgjárgosið 934 mesta hraun sem runnið hefur á sögulegum tíma eða um 60 árum eftir upphaf landnáms og þá er svonefnd Söguöld hafin. 

[Marinó G. Njálsson, 16.11.2014 kl. 11:19]

Hafi sigið, Haraldur, verið 22 m áður en mlingar hófust og það var um 50 cm á dag fyrst eftir að mælingar hófust, þá bendir nú flest til þess að það hafi verið umtalsvert meira en 50 cm á dag hluta tímabilisins.  22 m frá 16. ágúst til 14. september gerir 76 cm á dag (22 m í 29 daga), en endaði í 50 cm.  Af því má ráða að það hafi á tíma farið yfir 100 cm á dag.  Spurning er hvaða áhrif það hefur á útreikningana að miða við slíka forsendu?

[Halldór Björnsson (IP-tala skráð) 16.11.2014 kl. 14:56]

Þó ferillinn sé eitthvað að sveigja af þarf það ekki að þýða að rúmmálsbreytingin sé að minnka. GPS stöðin er nærri þeim stað þar sem sigið er mest, og ísflæði þangað inn ætti að draga úr sigi stöðvarinnar. Sveigjan í ferlinum þarf því ekki að vera tengd því sem er að gerast ofan í jörðinni, heldur því sem gerist í jöklinum sjálfum.
Þessu gosi lýkur náttúrulega einhvertíman. Og vonandi sem fyrst. Kannski ekki fyrr en í mars. En ég er ekki viss um að sú mæliröð sem þú miðar við gagnist til að spá fyrir um goslok.

[Haraldur Sigurðsson, 16.11.2014 kl. 15:49]

 Þetta er eitt sjónarmið.  En ég er ekki sammála. Svo virðist sem það hafi dregið úr krafti gossins á sama tíma og dregur úr hraða sigsins. Við sjáum hvað setur um goslok.