Surtsey Miðjarðarhafsins var Ferdinandea árið 1831

Árið 1831 hófst eldgos í sjó í Miðjarðarhafi, um 50 kílómetrum fyrir sunnan Sikiley. Þessi atburður hafði merkileg áhrif á milliríkjamál Evrópuveldanna, og einnig beinlínis á þróun eldfjallafræðinnar. Þetta var gosið í Ferdinandeu, eða Graham Island, eða Giula, eða í eynni sem hvarf, en þetta neðansjávareldfjall hefur langa sögu. Á dögum Púnverjastríðsins (264 til 241 fyrir Krist) er fyrst getið um eldgos í hafinu fyrir sunnan Sikiley. Síðan hefur eyja risið og horfið í hafið aftur á þessu svæði fjórum eða fimm sinnum, og síðast á sautjándu öld. Sökum þess hlaut eyjan dularfulla nafnið “L´isola che non c´é piu” eða eyjan sem er ekki lengur. Ferdinandea er staðsett á hafsbotni í Sikileyjarsundi, milli Sikileyjar og Túnis, eins og kortið fyrir ofan sýnir. Hér í næsta nágrenni er eldfjallseyjan Pantelleria og einnig eyjan Linosa.  Hér er það sem við vitum um gang mála árið 1831:28. júní 1831: Breska herskipið HMS Rapid var statt undan suður strönd Sikileyjar, þegar skipið hristist og skalf í miklum jarðskjálfta og áhöfnin heyrði sprengingar sem þeir töldu vera eldgos.19. Júlí 1831: HMS Rapid nálgast svæðið og Kapteinn Swinburne og áhöfn hans sjá gos í hafinu, uppúr gíg sem er aðeins nokkrir metrar fyrir ofan sjávarborð. júlí 1831: Frakkar frétta af gosinu og senda jarðfræðinginn Constant Prevost og listmálarann Edouard Joinville til eyjarinnar og gefa eynni nafnið Giulia, þar sem hún var uppgötvuð í júlí. Um þetta leyti heimsækir rithöfundurinn Sir Walter Scott eynna.1. ágúst 1831: Sjóliðar af breska herskipinu St Vincent lenda á eynnit til landmælinga. Einnig koma herskipin Ganges, Hind, og Melville við á eynni í ágúst og gefa bretar henni nafnið Graham Island, í höfuð á fyrsta lávarði breska flotans, Sir James Graham.Þá var eyjan um 50 metrar á hæð. Þeir reisa stöng með breska fánanum á hæsta toppnum.6. ágúst 1831: Breska herskipið St Vincent er enn við eldeynna. Einn af áhöfninni teiknaði gosið, og eftir þeirri teikningu var gerð eirstunga af R. Ackermann. Sú mynd er til sýnis í Eldfjallasafni í Stykkishólmi, en hún er sýnd hér fyrir ofan. 17. ágúst 1831: Konungur Sikileyjar og Napólí, Ferdinand II sendir freigátuna Etnu gefur eynni nafn sitt, Ferdinandea, lætur fjarlægja breska fánann og reisa sinn fána upp á eynni. Ítölsk eirstunga af gosinu var gerð á þessum tíma, með titlinum “Isla Volcanica”, og er hún einnig sýnd í Eldfjallasafni í Stykkishólmi og sést hér fyrir neðan. Um þetta leyti sýna spánverjar eynni einnig áhuga og hyggjast nema land. 17. december 1831: Tveir sjóliðar í þjónustu konungs Sikileyjar og Napólí leita eyjarinnar en finna ekki. Öldur hafsins hafa brotið hana alveg niður og eftir eru aðeins grynningar. Það er greinilegt að Evrópuveldin höfðu mikinn áhuga á eynni, og hann var ekki vísindalegur, heldur tengdur ástandi þjóðmála innan Evrópu. Á þessum tíma gekk mikil byltingaralda yfir Evrópu, og íhaldssömum kóngum eins og Karli X í Frakklandi, var steypt af stóli af lýðræðissinnum, frjálslyndum og byltingarseggjum. Það var mikil ólga enn í álfunni eftir Napóleonsstyrjaldirnar. Miðjarðarhafið var hernaðarlega mikilvæt. Eyja í miðju hafinu, mitt á milli Möltu (sem var bresk), Spánar og Frakklands gat verið mjög mikilvæg fyrir breska heimsveldið, sem vildi ráða ríkjum í höfum heims á þeim tíma. En konungsríki Bourbonans, Ferdinands II, Sikiley og Napólí, varð fokreitt þear bretar helguðu sér eynna, og brugðu skjótt við. Það var viðeigandi að Ferdinand II sendi freigatuna Etnu á staðinn, lét fjarlægja breska fánann og reisa fána sinn á eynni og gefa henni ítalsk nafn: Ferdinandea. Til allrar hamingju hvarf eyjan fljótlega, en annars hefði sennilega komið til alvarlegra átaka hér. Það voru önnur átök sem áttu sér stað um Ferdiandeu á þessum tíma, en þau voru milli vísindamanna um upruna eldfjalla. Í byrjun nítjándu aldar var í gangi mikil deila um uppruna eldfjalla sem landslagsmyndunar eða landforms. Hvernig mynduðust þessi einstöku, háu og bröttu fjöll? Hér voru tvær kenningar ríkjandi. Önnur var Upplyftingarkenningin (Erhebungstheorie), sem var einkum ríkjandi í Þýskalandi og Frakklandi. Samkvæmt henni myndast eldfjöll sem einskonar bóla eða bunga, þar sem þrýstingur neðan frá lyftir upp jarðskorpunni. Frumkvöðull kenningarinnar var sjálfur Alexander von Humboldt, en þekktustu fylgisveinar hans voru Leopold von Buch og Elie de Beaumont, og einnig Charles Darwin. Hin kenningin var sú, að eldfjöll myndist vegna þess að hraun og gjall hleðst upp umhverfis gíginn eða gosrásina. Þeir sem einkum fylgdu þeirri kenningu, sem má kalla Goskenninguna, voru bretarnir Poulett-Scrope, Charles Lyell, og frakkinn Constant Prevost.Þegar Ferdinandea gaus, þá var greinilegt að eyjan hlóðst upp smátt og smátt, við það að öskulög lögðust hvert ofan á annað og þannig smáhækkaði hún. Upplyftingarkenningin var dauð eftir þetta gos. Eins og myndirnar sýna, þá var gosið nauðalíkt Surtseyjargosinu árið 1963. Hér var það aftur samspil kviku og vatnsins sem orsakaði sprengingar, alveg eins og í Surtsey og reyndar einnig í Grímsvötnum.

Guðmundur Einarsson frá Miðdal málar Grímsvatnagos 1934

Eitt fyrsta gosið sem kannað var í Grímsötnumí Vatnajökli var árið 1934, en þó hefur þessi eldstöð gosið í margar aldir. Þá fóru þeir Guðmundur Einarsson frá Miðdal og Jóhannes Áskelsson, jarðfræðingur, þangað og fundu þeir eldstöðvarnar við norður brún Grímsfjallss. Jóhannes gaf fyrstu lýsingu á gosinu í grein árið 1936 í riti Vísindafélags Íslendinga og færði rök að því, að þarna væru hin einu og sönnu Grímsvötn, sem áður voru kennd sagnablæ. Gosið í apríl 1934 stóð yfir í meir en tvær vikur, en þar voru þrír gígar virkir innan öskjunnar og eyja myndaðist í Grímsvötnum. Um Grímsvötn og Grímsvatnagos hefur verið ítarlega fjallað af Magnúsi Tuma Guðmundssyni og félögum á vefsíðunni http://www.jardvis.hi.is/page/jhgrimsvotn Guðmundur frá Miðdal hefur orðið fyrir miklum áhrifum af ferð sinni inn á jökulinn og af gosinu sem blasti við þeim Jóhannesi. Mér er kunnugt um tvö olíumálverk sem Guðmundur hefur málað af gosinu, ssennilega á staðnum. Annað þeirra er mynd í eigu Listasafns Íslands, sem er sýnd hér fyrir ofan, en hún hefur lengi hangið uppi í skrifstofu á Ríkisútvarpinu. Það má nú sjá þessa mynd á Eldfjallasafni í Stykkishólmi. Þetta er einstaklega kraftmikil mynd og nær mjög vel stemmningunni í sprengigosi. Hún er sögulega mikilvægt verk, sem lýsing og túlkun listamanns af náttúruhamforum sem hann var vitni af. Gígurinn þeytir upp brúnni og svartri ösku og vikri upp úr jöklinum af miklum krafti, en bólstrar af gufu blandinni brúnni ösku bólgna upp í kringum strókinn. Hér er mynd gerð af listamanni sem varð vitni af atburðinum, og myndin er þess vegna skemmtileg andstæða við mynd Finns Jónssonar af Surtseyjargosi, sem ég sýndi og bloggaði um hinn 27. desember 2009. En sennilega sá Finnur ekki eldgosið sjálfur. Guðmundur málaði aðra mynd af Grímsvatnagosinu 1934 og hún er einnig sýnd hér. Sú mynd er olíumálverk sem er eða var í eigu Glitnis (nú Íslandsbanki). Hér er Guðmundur fjær eldstöðvunum, og myndin er meira færð í stílinn. Strókurinn uppúr gígnum er glóandi, og gjóskuskýið myndar reglulegri bólstra en í hinni mynd Guðmundar. Jökullinn er mikið sprunginn og brotinn í forgrunni. Litavalið er allt annað hér, og myndin er ekki nærri því eins dramatísk og sú fyrri. Hún er fremur vinaleg, með roða sólsetursins umhverfis gjóskuskýið, en ekki ógnandi, eins og fyrri myndin. Grímsvatnagosið 1934 var sprengigos vegna þess að kvikan kom upp undir jökli. Ef gosið hefði gerst  á auðu landi, utan jökulsins, hefði runnið basalt hraun. Þannig er Grímsvatnagos náskylt Surtseyjargosinu 1963 og öðrum gosum, þar sem kvikan leitar upp í vatn eða undir bráðinn ís.  Áhrif heitrar kvikunnar á vatnið er suða og breyting í gufu sem þenst út og tætir sundur kvikuna í sífelldum og miklum sprengingum, sem mynda ösku og gjall.  Grímsvatnagos og Surtsey hafa á þennan hátt kennt okkur mikið um myndun móbergs á Íslandi. 

Stofnun um Loftslagsbreytingar og áhrif þeirra - Hugmyndin um ESSI

Eru lofstlagsbreytingar að gerast í dag, eða er þetta bara áróður fárra vísindamanna? Geta lofslagsbreytingar haft afgerandi áhrif á landi og í sjó? Hvaða áhrif hafa loftslagsbreytingar á efnahag þjóðarinnar? Er færi fyrir Ísland að nota tækifærið og hagnast að rannsóknum varðandi loftslagsbreytingar? Spurningarnar eru óteljandi. Árið 2005 byrjaði vinnuhópur að starfa að skýrslu um loftslagsbreytingar á Íslandi og í hafinu umhverfis, og um áhrif þeirra. Þetta var að frumkvæði Halldórs Ásgrímssonar, þá forsætisráðherra. Í fyrsta vinnuhópnum voru Ólöf Guðný Valdimarsdóttir. Björgólfur Thorsteinsson, Hallvarður Aspelund, Haraldur Sigurðsson, Ívar Jónsson, Jónas Guðmundsson. Vinnuhópurinn lagði fram skýrslu í nóvember 2005, þar sem rætt var um loftslagsbreytingar og þörf fyrir rannsóknir á því sviði. Að lokum var lagt til að sett væri á lagirnar ný stofnun nefnd rannsóknastofnun um jarðkerfisfræði, eða Earth Systems Science Institute, ESSI. Allt leit vel út, en skömmu síðar var skipt um ríkisstjórn. Nýr vinnuhópur hélt ótrautt áfram með hugmyndina, með fjárhagslegan stuðning frá alþingi og í nóvember 2006 kom út ítarlegri skýrsla sem var lögð fram fyrir ríkistjórn: The Earth Science Systems Institute of Iceland, Science and Business Plan. Höfundar þeirrar skýrslu eru Björn Erlingsson, Haraldur Sigurðsson og Björgólfur Thorsteinsson. Leiðarljósið í þeirri skýrslu er sú staðreynd, að ef loftslagsbreytingar eru að gerast á Íslandssvæðinu, þá er mikilvægasta og þarfasta verkefni íslenskra vísinda að rannsaka loftslagsbreytingar, og orsakir og afleiðingar þeirra fyrir umhverfi, náttúru, lífríki og ekki síst fyrir efnahag þjóðarinnar. Viðbrögð við ESSI hugmyndinni voru --- engin. Dauðaþögn! Ef til vill stafar það af þeirri staðreynd að höfundar skýrslunnar voru utan kerfisins, utan þeirra stofnana sem hafa mesta hagsmuna að gæta í status quo, eða kyrrstöðu. Ég læt fylgja hér með ESSI skýrsluna frá 2006, og mun blogga frekar um þetta efni.

Skrár tengdar þessari bloggfærslu:

• ESSI skýrslan 2006

Vatn í Heiðhvolfi og Áhrif þess á Loftslag

Þrátt fyrir alla umræðuna undanfarið varðandi koldíoxíð og loftslagsbreytingar, þé hefur það lengi verið vitað, að gufa eða H2O er sú gastegund sem hefur mest gróðurhúsaáhrif. Sumir telja að gufa valdi um 50 til 60% af gróðurhúsaáhrifunum, koldíoxíð um 30% og metan og nokkrar aðrar gastegundir sjá um afganginn. Ef til vill er rifrildið mest útaf koldíoxíði vegna þess að við getum haft áhrif á það gas, en varðandi vatnið í andrúmsloftinu getum við gert hreint ekki neitt. En við getum alla vega fylgst með hvað er að gerast. Fyrsta myndin hér sýnir breytingu fyrir jörðina í heild á vatnsmagni í veðrahvolfi, sem er sá hluti lofthjúpsins sem nær frá yfirborði jarðar og upp í um 10 til 15 kílómetra hæð. Ferlarnir eru fyrir 700 millibör (um 3050 metra hæð), 600 (um 4000 metrar), 500 (5000 m), 400 (7000 m) og 300 millibör (um 9100 metra hæð). Það er nokkuð greinilegt að neðri hluti lofthjúps jarðar hefur tapað vatni stöðugt frá 1948 til 2008. Þetta er meir en 20% minnkun á vatni í efri hluta veðrahvolfsins (300 mb eða 9000 m) á þessum tíma, sem er stórkostleg breyting. Nú í vikunni hafa Susan Solomon og félagar hjá NOAA birt nýjar niðurstöður í ritinu Science varðandi vatnsmagn í heiðhvolfi, og mun sú grein vekja mikla athygli. Niðurstöður þeirra eru þær, að undanfarin tíu ár hefur magnið af gufu eða vatni í neðra borði heiðhvolfs, um 16 km fyrir ofan jörðu, minnkað um tíu prósent. Þau telja að þessi lækkun á vatnsmagni í heiðhvolfi hafi dregið töluvert úr hlýun sem hefði orðið ella. Gervihnöturinn URLS hefur fylgst með vatnsmagni í heiðhvolfi frá 1993 til 2005 yfir hitabeltinu, og mynd 2 sýnir niðurstöður úr því verkefni. Litirnir sýna vatnsmagnið, en rautt er blautast og blátt er þurrast, eins og kvarðinn lengst til hægri sýnir. Neðra borð myndarinnar er í um 13 km hæð, en efra borð er í um 31 km hæð í heiðhvolfi. Takið eftir hvað blái bletturinn myndast og vex eftir 2000 og heldur áfram að stækka, en það sýnir þurrara og þurrara loft í neðri mörkum heiðhvolfsins. Solomon og félagar telja nú að þessi mikla minnkun á vatnsgufu í neðri hluta heiðhvolfs hafi dregið úr gróðurhúsaáhrifum sem nemur allt að 30%. Nú er stóra spurningin hvernig vatn berist upp í heiðhvolf og hvað verður svo um það þarna uppi? Það er ljóst að loftslagsmálin eru lóknari en menn grunaði, en það er einmitt það sem gerir vísindin svo spennandi: alltaf eitthvað nýtt að koma fram, og alltaf nóg af verkefnum fyrir barnabörn okkar að vinna að í framtíðinni.

Elsta Landslagsmyndin: Er þetta Gjósandi Eldfjall eða Hlébarðafeldur?

Þegar maður flettir grundvallarritum um listasögu, eins og til dæmis bókinni “Janson´s History of Art”, þá er ein mynd oft meðal allra fyrstu myndanna í slíkum yfirlitsritum. Það er mynd frá Tyrklandi, frá því um 6300 árum fyrir Krist, sem hefur verið talin fyrsta landslagsmyndin, fyrsta landakortið og einnig fyrsta myndin af gjósandi eldfjalli. Það er vel kunnugt að elstu myndir sem vitað er um eru í hellum suður Frakklands og Spánar, en þær eru gerðar á Steinöld, fyrir rúmlega tíu þúsund árum. Hellamyndirnar eru allar af dýrum og mönnum, en landslag kemur aldrei þar fram sem myndefni. Elsta landslagsmyndin er sennilega af gjósandi eldfjalli, en hún er frá um 6300 árum fyrir Krist. Það var árið 1965 að fornleifafræðingurinn James Mellaart uppgötvaði veggmynd eða freskó við uppgröft á Steinaldarþorpinu Catal Hoyuk í Anatólíu á Tyrklandi. Myndin er löng, eða yfir 5 metrar, og virðist sýna byggingar þorpsins í forgrunni og gjósandi eldfjall í bakgrunni. Catal Hoyuk og Anatólía virðast vera meðal svæða þar sem akuryrkja og húsdýrahald var fyrst stundað og þar þróaðist greinilega ein allra fyrsta mening mannkynsins. Hrafntinna var mikilvægt hráefni til að smíða tól úr, og íbúar virðast hafa sótt hrafntinnuna til eldfjallanna Karaca Dagi og Hasan Dagi. Örvaroddar og spjótsoddar úr hrafntinnu finnast enn í uppgreftri í þorpinu og er talið að þessi framleðsla þorpsins hafi verið mikilvæg verzlunarvara. Málverkið fræga er á norður og austur vegg musteris í þorpinu, og hefur vakið gífurlega athygli – og deilur – varðandi túlkun á eldfjallinu með tvo toppa. Mellaart stakk uppá að myndin sýndi eldfjallið Hasan Dagi, en það er 3253 metrar á hæð, fyrir norðaustan þorpið, og hefur einmitt tvo toppa, eins og ljósmyndin hér sýnir. Hann túlkaði línur og depla fyrir ofan efri toppinn sem vitneskju um eldgos. Að lokum stakk Mellaart uppá því að íbúar Catal Hoyuk hafi dýrkað eldfjallið, sem veitti þeim verðmæta hrafntinnu, og ógnaði þeim með eyðingu og dauða öðru hvoru í hættulegum eldgosum. Í forgrunni á málverkinu er myndefni sem hefur ætið verið túlkað sem húsin í þorpinu.  Hér eru þau sýnd þétt saman, sem er einmitt skipan húsa í Catal Hoyuk samkvæmt uppgreftrinum. Myndin hér sýnir hvernig þorpið mun hafa lítið út. Stígar eða götur voru ekki á milli húsa, heldur var gengið um þökin, og farið niður um þakop til að komast inn. Þetta hefur gert íbúum mun auðveldara að verja þorpið fyrir árásum utan frá. En nú eru fornleifafræðingar ekki allir sammála um þessa túlkun. Stephanie Meece við Cambridge Háskóla hefur nýlega sett fram þá kenningu að þetta sé ekki eldfjall, heldur hlébarðaskinn. Hún bendir á rauða litinn og litlu svörtu dílana á myndinni máli sínu til stuðnings. Sennilega fæst aldrei úr þessu skorið, en ég held mig nú við kömlu kenninguna að þessi mynd sé fyrsta málverkið af gjósandi eldfjalli.

Koldíoxíð, Saga Loftsins og Loftslag

Loftið á jörðu er nokkuð gamalt. Fyrst var andrúmsloftið nær eingöngu koldíoxíð, en þá gerðist stökkbreyting þegar lífríki kom á vettvang á yfirborði jarðar. Jarðfræðin sýnir að súrefnisríkt andrúmsloft hafði byrjað að myndast fyrir um 2,5 miljörðum ára. Vitneskja um það finnst í jarðmyndunum í Ástralíu, þar sem járnsteindir hafa ryðgast vegna oxunar á þessum tíma. En hver er saga loftsins á síðari tímabilum jarðsögunnar? Ýmsum aðferðum hefur verið beitt til að kanna það, jafnvel hafa sumir vísindamenn fengið rannsóknastyrki til að mæla og efnagreina loftið í gömlum flöskum af frönsku víni, sem hafa aldrei fyrr verið opnaðar. Besta skráin yfir gamalt loft er í ískjörnum frá borunum á heimsskautunum. Fallega bláa myndin hér fyrir ofan er af ískjarna, sem inniheldur mikinn fjölda af loftbólum. Hér er loft sem hefur lokast inn í ísnum og varðveist lengi, jafnvel um hundruðir þúsunda ára. Í hjarninu, á milli snjókorna sem hafa nýlega fallið til jarðar, er bil fyllt af lofti. Vinur minn Michael Bender hefur sýnt að loftið streymir inn og út úr hjarninu fyrir ofan 0,5 til 1,2 metra dýpi, en þar fyrir neðan er loftið lokað inni og varðveitt um aldur og ævi, þegar snjór breytist í ís. Loftið í ískjarnanum á hverju dýpi er því aðeins yngra (um það bil tíu til fimmtíu árum yngra) en ísinn sjálfur, en það er auðvelt að taka það inn í dæmið, þar sem við vitum ákomuna. Ákoma á Suðurheimsskautinu er aðeins um 3 cm á ári, en á Grænlandi er hún um 30 cm á ári. Bender og fleiri hafa rannsakað efnasamsetningu loftsins í ískjörnum langt aftur í tímann, og mælt það allt að 800 þúsund ár í Vostok ískjarnanum. Þeir bræða lítinn ísmola og safna loftbólunum til efnagreiningar. Þarna er ótrúlegur sjóður af fróðleik um þróun andrúmsloftsins á ísöld. Auðvitað spyr fólk fyrst: hvernig hefur koldíoxíð í andrúmsloftinu hagað sér öll þessi ár? Myndin fyrir ofan sýnir breytingar á koldíoxíð og hitastigi í ískjarna frá Vostok á Suðurheimsskautinu síðustu 400 þúsund árin. Rauða línan allra lengst til hægri er koldíoxíð breytingin á síðustu áratugum, eins og hún mælist á Hawaí. Háu topparnir eru hlýskeið (eins og það sem við lifum við í dag) á milli jökulskeiða. Það er slándi hvað koldíoxíð og hitaferill fylgjast vel saman í myndinni og sama sagan sést í ísborunum á Grænlandi. En ég vil strax benda á, að koldíoxíð breytingin í ískjörnum fylgir á EFTIR hitanum, og er koldíoxíð sveiflan um 500 til eitt þúsund árum á eftir hitasveiflunni. Það er því ljóst að koldíoxíð getur ekki verið orsökin fyrir þessum sveiflum. Þegar jökulskeiði líkur, þá er hlýun ekki af völdum koldíoxíðs, heldur af Milankovitch breytingum á magn sólarorku sem fellur á yfirborð jarðar, eins og ég fjallaði um í síðasta pistli. Hlýunin orsakar það hinsvegar, að koldíoxíð streymir upp í andrúmsloftið, úr hafinu. Skoðum myndina hér fyrir ofan, sem sýnir uppleysanleika koldíoxíðs í sjó við mismunandi hita. Hlýr sjór inniheldur minna koldíoxíð og afgangurinn fer upp í andrúmsloftið þegar sjórinn hlýnar. Í andrúmsloftinu byrjar vaxandi koldíoxíð nú að hafa gróðurhúsaáhrif og heldur við hlýun, en á meðan dregur úr Milankovitch áhrifum. Þannig orsakar koldíoxíð hlýun um leið og hlýun veldur flutningi af meira magni af koldíoxíði úr hafinu. Ég tek það aftur fram, að aukning koldíoxíðs í andrúmsloftinu er um 500 til 1000 árum á EFTIR hlýun, og að vaxandi koldíoxíð orsakar ekki lok jökulskeiða, heldur eru það breytingar á innbyrðis afstöðu jarðar og sólar. Það er fróðlegt að líta á feril hita og koldíoxíðs í ísnum á tíma síðasta hlýskeiðs, Eemian, sem var fyrir um 130 þúsund árum. Myndin fyrir ofan sýnir það tímabil og jökulskeiðið sem fylgdi. Það jökulskeið er einmitt það síðasta á ísöldinni. Hér er mjög greinilegt að þegar Eemian byrjar, þá er það hitinn (blái ferillinn) sem rís á undan koldíoxíð magni andrúmsloftsins (guli ferillinn). En síðan seinkar koldíoxíð magnið kólnuninni. Í jarðsögunni er það koldíoxíð sem yfirleitt eltir hitann, og er ekki aðal orsökin fyrir hlýun. En lítum nú á tímabilið sem okkur er enn nær, eða síðustu átta þúsund árin, eins og myndin fyrir neðan sýnir. Hér er eitthvað allt annað að gerast varðandi koldíoxíð magn andrúmsloftsins. Það rýkur upp, langt á undan hitabreytingunni, eins og sést í fyrri myndinni frá Vostok ískjarnanum fyrir ofan.  Það var aldrei ætlun vísindamanna að halda því fram, eins og margir virðast misskilja, að koldíoxíð skýrði allar fyrri hitasveiflur jarðsögunnar, en þær eru að miklu leyti skírðar af breytingum á innbyrðis afstöðu jarðar og sólar. Hins vegar benda vísindin nú á þetta gífurlega frávik í koldíoxíð magni andrúmsloftsins og vekja athygli á hugsanlegum afleiðingum þess. Jarðsagan er komin inn á nýtt kerfi, nýtt tímabil, sem er tíminn eftir að síðasta jökulskeiði lauk, og áður hét Hólosen. Sumir vilja nú nefna þeta tímabil Anþrópósen, eða tímabil mannkynsins, þar sem maðurinn virðist vera að skapa nýtt og annað loftslag og breyta hinu og þessu í leiðinni.

Er Næsta Ísöld að Koma? Eða ekki?

Ágúst H. Bjarnason hefur fjallað ýtarlega um kenningu serbans Milutin Milankovitch (1879-1959) varðandi hitasveiflur og uppruna þeirra http://agbjarn.blog.is/ Milankovich sýndi að innbyrðis afstaða jarðar og sólar kynni að hafa mikil áhrif á hitastig á jörðu, og reiknaði út að þrjár aðalsveiflur væru á hitaferli jarðar sem kæmu með 19 til 20, 41, og 100 þúsund ára millibili. Það er talið að Milankovitch hafi unnið að þessu mikla verkefni í Belgrad í þrjátíu ár, en hann hlaut því miður lítinn eða engann heiður eða viðurkeningu fyrir störf sín á meðan hann var á lífi. Samkvæmt kenningunni þá breytast hitunaráhrif sólar reglulega, og nú er komið tækifæri til að bera spá hans sman við hitaferli jarðar, eins og það hefur verið mælt í ískjörnum frá borholum á Suðurheimsskautinu og Grænlandi. Myndin fyrir ofan sýnir sveiflur í geislun sólar til jarðarinnar síðustu 250 þúsund árin, samkvæmt kenningu Milankovitchs (svarta línan). Takið eftir að inngeislun er frá um 400 til um 500 wött á fermeter, en það er hitaorkan sem fellur á yfirborð jarðar. Sem sagt, eins og fjórar 100-watta ljósaperur á fermeter. Rauða línan á myndinni er hitaferill á yfirborði jarðar eins og hann hefur verið ákvarðaður í ísnum frá Vostok borholunni á Suðurheimskautinu. Hvernig finnst ykkur samræmið? Mér finnst það nokkuð gott. Flestir topparnir á Milankovitch kúrvunni fylgja toppum á hitaferlinum sem ísborunin gefur. Þetta er hughreystandi, og gefur von um að við skiljum einn aðalþáttinn í loftslagssveiflum á ísöld. Ef við fylgjum Milankovitch fram á okkar daga, þá er ferill hans greinilega í átt að ísöld, sem er reyndar þvert á móti því sem loftslagsmælingar sýna í dag. Það er greinilegt að Milankovitch skýrir ekki allt, og sumir telja að kenning hans skýri kannske 50 % af sveiflunni. En hvað með breytingar í sólinni sjálfri? Myndin til hlíðar er samanburður á inngeislun sólarinnar til jarðar frá 1880 til 2010 (bláa línan) og meðal hita á yfirborði jarðar (rauða línan). Undanfarna áratugi hefur hýjun orðið á jörðinni, en frekar hefur dregið úr sólinni á sama tíma. Síðustu 35 árin hefur sólin farið í öfuga átt við loftslagið á jörðu. Það eru því einhverjir aðrir kraftar, annað en Milankovitch og annað en sólin, sem skýra þessar seinni loftslagsbreytingar. Eru þessar breytingar það mikilvægar að þær seinki, dragi úr eða stoppi næstu ísöld?

Stefnir í meira Auðræði í Bandaríkjunum

Velferð heimsins hefur sveiflast, eins og skott á hundi, í takt við gang mála í Bandaríkjunum alla tíð síðan seinni heimsstyrjöldinni lauk. Inngrip ameríkana inní seinni heimsstyrjöldina var auðvitað mjög jákvætt, en síðan hafa þeir gert langa röð af mistökum sem eru tengd áráttu Bandaríkjanna að líta á sig sem lögreglu heimsins, í Víet Nam, Írak og nú í Afganistan. Hvort sem okkur líkar það betur eða ver, þá skiftir það okkur miklu máli hvernig stjórnmál og stefnur þróast í Bandaríkjunum. Hvert stefnir með amerísk stjórnmál í framtíðinni? Stóra málið, sem kann að marka stefnuna jafnvel í áratugi, er tengt dómi hæstaréttar nú í vikunni. Samkvæmt þessum dómsúrskurði geta stórfyrirtæki, félagasamtök og verkalýðsfélög nú veitt ótakmarkað fé til frambjóðenda og stjórnmálaflokka. Hæstiréttur lítur á þetta sem sjálfsagðan þátt í málfrelsi. Lengi hefur þingið reynt að halda fjárframlögum til stjórnmálaflokka og frambjóðenda í skefjum, og síðast þegar þingmennirnir McCain og Feingold komu í gegn lögum árið 2002 um fjármagn varðandi kosningar. Það voru samtökin Citizens United sem stóðu í framlínu og sóttu á hæstarétt til að fá þessari kosningalöggjöf breytt nú. Hvað er Citizens United? Það er íhaldssöm stofnun, sem hefur til þessa haft tvö höfuð markmið: að koma Bandaríkjunum út úr Sameinuðu Þjóðunum, og að halda Clinton hjónunum út úr stjórnmálum. Frægt er þegar Citizens United gaf út kvikmyndina “Hillary: The Movie”, sem var mjög hörð ádeila á Hillary Clinton og er talið að myndin hafi haft töluverð áhrif á gang mála í síðustu forsetakosningum. Héðan í frá eru því engin takmörk á því fé sem fyrirtæki og félög geta veitt til frambjóðenda, eða til að kosta árásir á aðra frambjóðendur með áróðri sínum, og héðan í frá munu frambjóðendur fyrst og fremst leita til stórfyrirtækja, til að tryggja fjárhag framboðs síns, áður en þeir byrja að safna atkvæðum.Menn óttast nú aukið auðræði og mútur. Já, ekki má gleyma því að dómarar í fylkjum eru kosnir í Bandaríkjunum, sem veldur enn meiri spillingu. Hæstiréttur var algjörlega klofinn í dómsúrksurðinum, 5 á móti 4, og sigur hægri manna er beinlínis arfleifð Bush fyrrum forseta, en honum tókst að koma inn nokkrum mjög íhaldssömum dómurum inn á hæstarétt landsins I sinni valdatíð. Aðal skilaboðin sem koma út úr þessu máli eru þau, að nú er hæstiréttur Bandaríkjanna orðinn jafn pólitískur og þingið. Reyndar varð það ástand orðið ljóst í kosningabaráttunni miklu árið 2000, þegar hæstiréttur valdi með George Bush á móti Al Gore. Ekkert hefur breyttst síðan þingmaðurinn Mark Hanna sagði: “Það er tvennt sem skiftir öllu máli í pólitík: Það fyrsta eru peningar, en ég man nú ekki hvað hitt er.”

Gjóskuflóð frá gosinu í Galunggung

Árið 1986 var ég á ferð á Jövu í Indónesíu. Við vorum að aka á þjóðveginum nálægt borginni Bandung þegar ég rak augun í mann sem stóð við vegkanntinn og hélt á lofti tveimur stórum málverkum. Ég sá strax að þetta voru myndir af eldgosi, og snarbremsaði. Þetta var Warhu, ungur listmálari, sem hafði orðið vitni af eldgosinu í Galunggung fjalli á Jövu árið 1982 til 1984 og var nú að selja verk sín við veginn. Þannig eignaðist ég olíumálverkið sem er sýnt hér fyrir ofan og í Eldfjallasafni í Stykkishólmi. Galunggung er eitt af mörgum eldfjöllum á eynni Jövu, en það er 2168 metrar á hæð. Sprengigosið þeytti gjósku upp í meir en 16,5 kílómetra hæð, en mesta hættan var frá glóandi heitum gjóskuflóðum sem streymdu frá eldfjallinu á hundrað kílómetra hraða. Að minnsta kosti 68 manns fórust í gosinu, flestir af völdum gjóskuflóða. Listamaðurinn Warhu var heppinn að verða ekki eitt af fórnarlómbunum, en það er greinilegt af málverkinu að hann var mjög nærri þegar gjóskuflóðin streymdu fram. Í forgrunni á myndinni er allt yfirborð þakið ljósbrúnni ösku frá fyrra gjóskuflóði, og svartir glóandi tréstubbar standa uppúr. Næsta gjóskuflóð streymir fram á miklum hraða, sennilega nokkur hundruð metrar á þykkt, og logandi heitt. Málverkið er frábært, en það eru ekki til margar góðar ljósmyndir af gjóskuflóði, en einhver sú besta er frá alveg sambærilegu fyrirbæri, þegar turnarnir tveir á World Trade Center í New York hrundu í september 2001. Myndin sem fylgir hér með sýnir skýið af rýki, ösku, byggingarefni og öðru sem streymdi hratt með jörðu eftir götum borgarinnar þegar turnarnir féllu. Krafturinn sem keyrir gjóskuflóðin er fyrst og femst þyngdarlögmálið, og hitinn. Askan frá sprengigosinu í Galunggung 1982 til 1984 barst hátt í lofti til suðurs yfir Indlandshaf og barst alla leið til Ástralíu. Askan í háloftum skapaði óvænt mikla hættu fyrir flugsamgöngur. Árið 1982 var Boeing 747 vél frá British Airways á leið til Ástralíu og flaug í grennd við Jakarta í Indónesíu að nóttu til, með 240 farþega um borð. Þetta flug, BA009, er nú eitt hið frægasta í sögu flugsins. Í um 150 kílómetra fjarlægð frá Galunggung drepst á öllum fjórum þotuhreyflum vélarinnar, og hún er máttvana í 16 mínútur, en fellur eða hrapar á þeim tíma frá 11,5 kílómetra hæð niður í 4 kílómetra. Vélin hafði flogið beint inn í öskudreifina frá Galunggung í háloftum. Á meðan vélin var kraftlaus og hrapandi, þá ávarpaði flugstórinn Eric Moody farþegana á þessa leið: "Ladies and gentlemen, this is your captain speaking. We have a small problem. All four engines have stopped. We are doing our damnedest to get it under control. I trust you are not in too much distress."Askan hafði farið inn í hreyflana, og lokað loftinntökum, þar sem askan bráðnaði við hán hita og myndaði gler skán sem slökkti á þotuhreyflunum. Skömmu síðar tókst flugmönnum loks að starta þotuhreyflunum aftur. En það var ekki allt búið ennþá.  Nú vill flugstjórinn nauðlenda í Jakarta og undirbýr það. En þegar vélin nálgast flugvöllin kemur í ljós að ekkert sést út um gluggana í flugklefanum. Askan hefur sandblásið glerið svo að það er algjörlega matt, eins og glugginn hér til hliðar sýnir. Samt tekst Moody að lenda vélinni og allt fór vel. Mánuði síðar lenti þota frá Singapore Airlines einnig inní öskudreifina frá Galunggung gosinu, og missti þrjá af fjórum þotuhreyflunum. Þeim tókst loks að starta einum þeirra í 2,4 kílómetra hæð og nauðlenda. Þessir atburðir urðu til þess að nú er skipulegt eftirlit með öskudreif í háloftum og flugstjórar hafa aðgang að miklum upplýsingum um hættur af völdum sprengigosa.

Enn eitt hitametið í viðbót!

Á hverju ári heyrum við fréttir af nýju hitameti í veðurfari á jörðu. Það er enginn vafi að loftslag jarðar er að hlýna. Hins vegar er deilt um orsakirnar, en hnattræn hlýnun er staðreynd. Ég ætla ekki í þessum pistli að fara inn á það hættulega svið að ræða orsakirnar fyrir hnattrænni hlýnun, en það er nú orðið mjög pólitískt mál þar sem spekingar á við Al Gore, forseta Íslands og fleiri koma fram. Ég mun fjalla um það síðar, en einbeita mér að staðreyndunum í þetta sinn. Í gær birti NASA nýjustu niðurstöður. Þar kemur fram að síðasti áratugurinn (2000-2009) er sá hlýjasti síðan mælingar hófust um heim allan árið 1880, og 2009 er næsthlýjasta árið. Línuritið hér fyrir ofan sýnir niðurstöðurnar, bæði fyrir land og hafið, en annars er merkilegt að hlýnun hefur verið töluvert meiri á norður hveli jarðar. Það er vegna þess að það er meir en helmingi meira landsvæði á norður hveli jarðar, en á suður hveli.  Norður hveli jarðar er því ríkjandi í magni lífrænna efna á yfirborði landsins og í framleiðslu og hringrás koldíoxíðs. Auðvitað eru sveiflur ár frá ári, en það sem skiftir máli er langtíma breytingin síðan 1880, en meðalhiti hefur stigið um 0,8oC á þeim tíma. Ég er jarðfræðingur, og hef því áhuga á því að athuga enn lengri tímaskala, og bera saman hitasveifluna á síðustu öld við hitasveiflur í jarðsögunni. Við getum til dæmis skoðað gögn frá ísborholunni GISP2 á miðjum Grænlandsjökli. Línuritið fyrir ofan sýnir hitaferil frá 1400 til 2000 á Grænlandi, samkvæmt mælingum á efnasamsætum í ísnum. Magn af efnasamsætum breytist í beinu hlutfalli við hitann þegar úrkoman verður, sem myndar ísinn. Hlýnun frá um 1850, eða síðan iðnbyltingin hófst, kemur vel fram á þessari mynd. Fyrir neðan er línuritið frá sömu borholu á Grænlandi sem nær yfir tímabilið 800 til 2000. Takið eftir hvað loftslag var miklu mildara á Landnámsöld, þegar forfeður okkar festu búsetu á Grænlandi, og hvað loftslagi hrakaði mikið á miðöldum, eins og við þekkjum vel úr Íslandssögunni. Það er því ljóst að stórar sveiflur eiga sér stað, og að miklar sveiflur hafa einnig orðið fyrir iðnbyltinguna. Boranir í þykkari og eldri ísinn á Suðurheimsskautinu hafa gert kleift að fara enn lengra aftur í jarðsöguna, eins og kemur fram á síðustu myndinni, sem er frá EPICA borholunni, en hún nær um 750 þúsund ár aftur í tímann. Það er strax ljóst að Grænland og Suðurheimskautið haga sér eins, hvað varðar loftslagssveiflur.  Það er samsætan af þungu vetni eða deuteríum D sem er notuð hér sem hitamælir í ísnum. Tímabilin með lágt deuteríum eru jökulskeiðin á ísöld, en stuttu tímabilin með hátt deuteríum (og hærri hitastig) eru hýskeiðin, eins og það hlýskeið sem við nú búum við.Auk hitabreytinga gefa ísboranir okkur miklar upplýsingar um koldíoxíð í fornu lofti á fyrri árþúsundum. Ég mun blogga um það spennandi efni síðar. Það hefur MIKIÐ verið fjallað um loftslagsbreytingar og orsakir þeirra í blogginu á Íslandi, og vil ég þar nefna til dæmis miklar uplýsingar og skoðanir hjá Loftslag.is, agbjarn.blog.is, og esv.blog.is.