Bloggfærslur mánaðarins, apríl 2010
"Hvað er súr gúll?"
9.4.2010 | 20:34
Skjálftar að læðast í austur?
9.4.2010 | 13:58
Nýjasta ferðin á Fimmvörðuháls
9.4.2010 | 11:17
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 21:27 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (2)
haraldur i toppgir
6.4.2010 | 16:44
Útbreiðsla Hraunsins á Fimmvörðuhálsi
4.4.2010 | 13:49
Vísindi og fræði | Breytt 5.4.2010 kl. 11:42 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (6)
Gjóskustrókarnir sem dansa í gígunum á Fimmvörðuhálsi myndast vegna mikils gasútstreymis ásamt kvikunni sem er kringum 1200 stiga heit, eins og ég hef bloggað um hér.
En hvaða gas er þetta og hvert er magnið af gasi sem streymir hér út í andrúmsloftið? Það er eitt erfiðasta verkefni eldfjallafræðinga og jarðefnafræðinga að svara slíkum spurningum. Eins og sjá má af fréttamyndum, þá er ekki auðvelt og alls ekki hætulaust að komast að gjóskustrókum og ná í sýni af gasinu. Auk þess er kerfið svo dýnamískt eða breytilegt að gasið er að breytast mikið og blandast strax andrúmslofti á uppleið. Samt sem áður má koma með nokkuð gáfulegar getgætur um gasið og efnasamsetningu þess.
Þegar ég var ungur jarðfræðistúdent, þá starfaði ég á Atvinnudeild Háskólans, sem síðar varð Rannsóknarstofnun Iðnaðarins í grennd við Háskóla Íslands. Þar voru ágætir jarðfræðingar að störfum, svo sem Sigurður Þórarinsson, Þorleifur Einarsson, Tómas Tryggvason og Guðmundur E. Sigvaldason. Ég var aðstoðarmaður þeirra meðal annars í ferðum út í Surtsey, strax og hægt var að lenda á eynni eftir gosið sem hófst 1963. Meðal annars var unnið við söfnun og greiningu á gasinu sem kom upp úr gígnum og hrauni í Surtsey. Hér til hliðar er mynd af Guðmundi við sýnatöku á eynni. Oft var þetta hættulegt og erfitt starf vegna hitans og lofts sem blandað var miklu magni af brennisteinsgasi, en ég spyr: hvað gera menn ekki fyrir vísindin?
Með Guðmundi starfaði Gunnlaugur Elísson efnafræðingur. Árið 1968 birtu þeir félagarnir grein í vísindaritinu Geochemica and Cosmochemica Acta um gasið í Surtsey. Þetta var lengi ein merkasta vísindagreinin um eldfjallagas og Surtseyjargasið varð heimsfrægt --- meðal vísindamanna.
Gasið í kvikunni í Surtsey hefur eftirfarandi efnasamsetningu: 8090% H2O, 110% CO2, 24% SO2, 1.53% H2 0.10.7% CO, 0.10.9% H2S and 0.010.25% S2. Sem sagt: vatnsgufa er láng hæst. Ef til vill er hluti af henni þó kominn úr hafinu umhverfis, inn í möbergið sem myndar eynna, og sogast inn í kvikuna í gígnum. Koltvíoxíð virtist minnka þegar dró á gosið, eftir 1964 til 1967. En þessi efnagreining er ágæt til að sýna okkur hlutföllin milli hinna ýmsu gastegunda í kvikunni. Hins vegar segir þetta okkur ekki neitt um MAGN af þessum gastegundum í kvikunni eða heildarmagn gassins. Er gasið 1 eða 10% af þunga kvikunnar? Upplýsingar um slíkt hafa komið úr öðrum áttum frá öðrum eldfjöllum. Ein aðferð, sem ég hef sjálfur beitt mikið, er að efnagreina gastegundirnar í örsmáum glerdropum sem berast upp á yfirborðið innan í steindum eða kristöllum af ólivín, pyroxen eða feldspati í kvikunni. Hér fyrir neðan er ein mynd af slíku, tekin í gegnum smásjá, en þetta er grænleit pyroxen steind eða kristall frá gosinu í Tambora í Indónesíu árið 1815. Þarna má sjá fallega brúnleita glerdropa inni í kristallinum. Glerdroparnir voru áður kvikudropar, sem lokuðust inni í steindinni þegar steindin kristallaðist í kringum kvikudropann í kvikuþrónni fyrir gosið. Um leið og steindin kastaðist upp á yfirborð jarðar í gosinu fraus heitur kvikudropinn í gler við snögga kólnun. En glerdropinn varðveitir mjög vel gas innihald eins og það var í kvikunni á miklu dýpi. Síðan greinum við efnasamsetningu gler dropans með tæki sem nefnist örgreinir. Þannig höfum við greint til dæmis brennisteinsmagn kvikunnar sem barst upp í Skaftáreldum árið 1783 og mörg önnur gos frá eldfjöllum víðsvegar um heim. Slíkar greiningar sýna að úthafsbasalt (sem kemur upp við eldgos á úthafshryggjum eins og Mið-Atlantshafshrygg) inniheldur um 0.10.2 % H2O, um 0.01 til 0.1 CO2 (allar tölur eru prósent af þunga), og um 0.01 til 0.03 % SO2. Einnig er vottur af H2, HF og HC tegundum. Basalt sem gýs í eldfjöllum fyrir ofan sigbeltin á jörðu hefur allt annað gasinnihald. Þar er vatn til dæmis miklu hærra (H2O allt að 6 til 8 %). Enda eru gos í sigbeltunum miklu meiri sprengigos af þeim sökum. En kvikan á Fimmvörðuhálsi er alkalí ólivín basalt, og þvi hvorki lík úthafsbasalti né basalti sem gýs í sigbeltum. Hins vegar er hún svipuð og kvikan sem kemur upp í sumum eldfjöllum á Havaíí eyjum, og á eldfjallinu Loihi á hafsbotni rétt hjá Havaíí. Þar inniheldur kvikan 0.38 til 1.01 % H2O og 0.001 til 0.63% CO2. Einnig er kvikan í eldfjallinu Kilauea á Havaíí með um 0.65 % CO2. Ég álít að nýja kvikan á Fimmvörðuhálsi hafi því svipaða efnasamsetningu gastegunda og sú á Havaíí: Vatn um 1% af kvikunni, koltvíoxíð um 0.1%, og brennisteinsoxíð SO2 um 0.1% af þunga.
Við skulum þá líta á hvað mikið af gasi berst frá gosinu á Fimmvörðuhálsi út í andrúmsloftið, samkvæmt þessum ágizkunum um efnasamsetninguna. Hraunið í dag þekur um einn ferkílómeter lands. Ég áætla að meðal þykkt þess sé um 20 metrar. Þá er heildarmagn kvikunnar sem hefur borist upp á yfirborð um 0.02 km3 eða tuttugu miljón rúmmetrar. Eðlisþyngd kvikunnar er senilega nálægt 2700 kg á hvern rúmmeter (getur verið allt að 2900 kg), og er þá heildarmassinn um 54 miljarðar kílógramma. Koltvíoxíð CO2 í kvikunni í mesta lagi 1000 ppm eða 0,1 % af þunga kvikunnar. Þá er losun gossins til þessa orðin um 54 miljón kg af CO2. Eins og ég fjallaði hér um í pistli mínum um efnið Hvað Kemur Mikið Koltvíoxíð upp í Eldgosum? þá er heildarlosun allra íslendinga, bíla og álvera þeirra um 5200 miljón kg á ári.
Gosið er því á þessu stigi búið að menga jafn mikið af koltvíoxíði og eitt prósent af árslosun alls iðnaðar og mannlífs á Íslandi. En þetta er ekki mengun, heldur er náttúran sjálf að verki, og hún má gera allt. Sennilega er magnið af brennisteini sem berst út í gufuholf frá gosinu svipað, eða um 50 miljón kg. Það kemur út sem SO2 gas, en myndar fljótlega örsmáar agnir eða ryk af H2SO4 brennisteinssýru sem svífa í loftinu. Að lokum falla agnirnar til jarðar sem súrt regn. Hætt er við að bílar ryðgi nú fyrr á Suðurlandi en á öðrum landshlutum, og ef til vill hefur súra regnið áhrif á gróður á meðan á gosinu stendur.
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 15:43 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (9)
Órói vex mikið á Hálsinum
3.4.2010 | 21:38
Nú er einhver hinn mesti órói sem ég hef séð á mælinum sem er á Goðabungu, einkum á tíðninni 1-2 Hz. Sjá línuritið frá Veðurstofunni hér. Sennilega hefur hraunrennsli aukist í kvöld.
Hvað Kemur Mikið Koltvíoxíð upp í Eldgosum?
3.4.2010 | 18:50
Koltvíoxíð streymir milli hinna ýmsu hluta jarðkerfisins. Það streymir niður úr andrúmsloftinu og inn í sjóinn, og einnig frá landinu upp í andrúmsloftið, eins og til dæmis myndin fyrir ofan sýnir. En takið eftir því að eldgos eru aldrei sýnd í slíkum myndum! Hvernig stendur á því? Er ekki einmitt koltvíoxíð að streyma upp í gjóskustrókunum á Fimmvörðuhálsi og út í andrúmsloftið og reyndar í öllum eldgosum? Jú, vissulega, en hvað mikið magn af koltvíoxíð gasi kemur uppúr eldfjöllum? Er verið að blekkja okkur með öllu þessu tali um loftslagsbreytingar af manna völdum, af því að eldgosin eru ekki tekin með í reikninginn? Við skulum athuga það nánar, og kanna hvort það sé satt, eins og sumir vilja halda fram, að eldfjöllin séu miklu verri mengunarvaldur en sjálft mannkynið, með alla sína bíla og gas-spúandi verksmiðjur. Það er skylt að benda á að Loftslag.is hefur áður bloggað fróðlega um þetta efni.
Það er nokkuð auðvelt að reikna út heildarlosun eða það magn af koltvíoxíði sem streymir út í andrúmsloftið af völdum mannkynsins um heim allan. Markaðurinn gefur okkur áreiðanlegar tölur yfir magna af eldsneyti sem er selt um heim allan á hverju ári, og útkoman er sú, að nú er heildarlosun í heiminum um það bil 30 miljarðar tonna á ári af CO2. Myndin sýnir hvernig það skiptist milli landa, en Kína og Bandaríkin eru auðvitað lang stærst. Heildarlosun á Íslandi af koltvíoxíði var 4235 þús. tonn árið 2006 en er nú komin yfir 5200 þúsund tonn, samkvæmt spá Umhverfisstofnunar.
Það er ekki eins einfalt að áætla heildarlosun af koltvíoxíði frá eldfjöllum heimsins. Þess ber að gæta að um 80% af öllum eldgosum eru neðansjávar, á úthafshryggjum, og þvi tiltölulega óþekkt fyrirbæri. Samt er nú nokkuð gott samræmi á tölum um heildarútlosun koltvíoxíðs frá öllum eldfjöllum, bæði á landi og í sjó. Það er nú talið á bilinu 130 til 250 miljón tonn af koltvíoxíði á ári um allan heim. Framlag eldfjalla er því aðeins 1/120 til 1/230 af heildarlosun koltvíoxíðs á jörðinni, eða vel innan við eitt prósent. Sem sagt: það er ekki hægt að kenna eldgosum um loftslagsbreytingarnar, amk. ekki ío þetta sinn. Hins vegar geta stór sprengigos orsakað mikla kólnun á jörðu, en það er nú önnur saga.
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 18:54 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (11)
Gossaga á Fimmvörðuhálsi
2.4.2010 | 13:06
Allir þeir sem gengið hafa Fimmvörðuháls hafa tekið eftir því að slóðin er eins og risavaxin bárujárnsplata, með gárurnar þvert á leið. Maður gengur upp einn hrygginn, niður í dæld, upp næsta hrygg og svo framvegis. Landslag einkennist af miklum fjölda goshryggja sem liggja frá austri til vesturs og hafa flestir þeirra gosið undir jökli, eða fyrir meir en um tíu þúsund árum. Þetta er mjög óvenjuleg stefna jarðmyndana á Íslandi, þar sem flestar gígaraðir og móbergshryggir liggja frá norðaustri til suðvesturs, eða frá norðri til suðurs (ein undantekning er á Snæfellsnesi, þar sem vest-norðvestur stefna er algeng). Auk hryggjanna eru nokkur yngri basalt hraun, lík því hrauni sem er að renna í dag. Kíkjum því aðeins á jarðfræði og jarðsögu í Fimmvörðuhálsi og athugum hvort við getum lært af þvi eitthvað um gosið sem nú stendur yfir. Það er gamall málsháttur eða regla í jarðfræðinni að nútiminn sé lykillinn af fortíðinni. Þannig getum við túlkað og skilið best það sem gerðist á fyrri skeiðum jarðsögunnar með því að notfæra okkur upplýsingar eða fróðleik á því sem er að gerast í dag. Þetta á vel við um Fimmvörðuháls, en einnig má nýta hið andstæða: við getum lært heilmikið um gang gossins í dag með því að skoða fornu eldstöðvarnar á hálsinum. Oftast er það einmitt þannig í jarðfræðinni að sagan endurtekur sig.
Árið 2005 birtu Helgi Torfason og Höskuldur Búi Jónsson grein um jarðfræði við norðvestanverðan Mýrdalsjökul. Þar er jarðfræðikort af Fimmvörðuhálsi, og hefur Náttúrufræðistofnun Íslands nú birt kortið á ný á vefsíðu sinni hér, þar sem nýju eldstöðvarnar eru kærkomin viðbót á kortið. Reyndar eru upplýsingarnar um úbreiðslu nýja hraunsins nokkra daga gamlar, og sýna því ekki litlu gossprunguna sem opnaðist 31. marz.
Eitt höfuðeinkenni jarðmyndana á hálsinum eru fjórir eða fimm móbergshryggir sem stefna austur-vestur, eins og kortið sýnir. Þeir hafa myndast við sprungugos undir jökli. Milli þeirra eru tíu eða tólf basalt hraun, lítil að flatarmáli, sem hafa komið uppúr stökum gígum eða mjög stuttum gígaröðum. Drefing gíganna er óregluleg en það virðist einmitt vera einkenni nýju eldstöðvarinnar, þar sem tvær gossprungur með misvísandi stefnu hafa opnast. Þetta er því ekki eiginlegt sprungugos, eins og þau sem við eigum að venjast í aðalgosbeltum landsins. Slík sprungugos koma upp úr sprungum sem geta verið tugir kílómetra á lengd, eins og t.d. Lakagígar, sem eru amk. 25 km á lengd.
Hver verður framtíð gossins á Fimmvörðuhálsi? Ég vil benda á tvo möguleika sem eru jafn líklegir að mínu áliti, og ekki hægt að velja þar á milli á þessu stigi. Annar er þessi: Endar það fljótt og myndar þá fremur lítið hraun eins og eldri hraungos á hálsinum? Eða heldur gosið áfram og hleður þá upp myndarlegri nýrri dyngju? Hraundyngjur eru mjög mikilvæg fyrirbæri í íslenskri jarðfræði, og nægir að benda til dæmis á Skjaldbreið. Einkenni þeirra er að gosið kemur aðallega upp um eina gosrás, og hraun rennur til allra átta til að mynda dyngjuna sem er auðvitað í laginu eins og skjöldur á hvolfi. Á sínum tíma, árin 1963 til 1968, var því haldið fram að Surtsey væri dyngjugos. Reyndar byrjaði gosið á stuttri sprungu og fjórir gígar eða litlar eyjar spruttu upp: Surstsey, Syrtlingur, Jólnir og Surtla. Eins og sjá má á kortinu af hafsbotninum umhverfis Surtsey voru virku gígarnir nokkrir, en aðeins Surtsey sjálf varð varanleg. Ef Surtsey hefði gosið á landi, þá hefði gosið sennilega hlaðið upp dæmigerðri dyngju. Kvikan sem nú gýs á Fimmvörðuhálsi er einmitt mjög lík þeirri sem kom upp í Surtsey. Framhaldið heldur áfram að vera mjög spennandi!
Vísindi og fræði | Breytt s.d. kl. 13:37 | Slóð | Facebook | Athugasemdir (14)