Mandela og Washington gátu það

Það er mikið rót í löndum Norður Afríku þessa dagana  og líkur á að nýir menn og nýjar stjórnir taki þar völd víða að loknum byltingum.   Hver er reynslan af byltingum yfir leitt? Það er eitt að hrinda af stað byltingu, en svo allt annað mál að stjórna á farsælan hátt á eftir, og enn meiri vandi að leyfa lýðræði að koma á í landinu síðar.  Sagan segir okkur að nær allir forsprakkar byltinga hafi tekið einræðisvöld og haldið þeim lengi eftir byltingu. Lítum á Napóleon, Lenín og Castró sem nærtæk dæmi.  Einræði er spillandi og algjört einræði er algjörlega spillandi, segir sagan okkur.  Ég held að þeir Nelson Mandela og George Washington séu einu forsetarnir sem stýrðu byltingum, en gáfu svo fljótlega völdin aftur í hendur lýðræðinu á virðulegan hátt. Þeir voru báðir heiðursmenn.  Vonandi koma aðrir slíkir fram á vettvanginn í Norður Afríku. 

 

 

Bera jarðvísindamenn ábyrgð?

Ég vann lengi við rannsókn á virku eldfjalli í þriðja heiminum.  Íbúar í þorpum umhverfis fjallið kölluðu mig eldfjallsdoktorinn.  Ég var maðurinn sem hafði menntun, tæki og útbúnað til að fylgjast með fjallinu.  Þeir spurðu mig oft á förnum vegi:  „Er ekki allt í lagi með fjallið okkar?” Ég svaraði alltaf: „Jú, allt í lagi núna.”  Nema einn daginn, þá glopraði ég þessu því miður út úr mér: „ Já, það er allt í lagi meðan ég er hérna.”    Nokkrum dögum síðar þurfti ég að skreppa frá og var rétt að stíga upp í litla flugvél, sem lenti á túni við eitt þorpið.   Allt í einu vorum við umkringdir stórum hóp, sem spurði:  „Af hverju ert þú að fara burt? Er fjallið að fara að gjósa?”  Ég hafði brotið af mér siðferðilega gagnvart fólki sem treysti mér.   Hvaða ábyrgð hvílir á vísindamönnum, sem kunna að hafa upplýsingar varðandi vá eða hættu sem getur stafað af náttúruhamförum? Yfirleitt höfum við litið á þetta mál sem siðferðilega ábyrgð hingað til, en nú kann málið að snúast í þá átt í framtíðinni að jarðvísindamenn beri lagalega ábyrgð.  Tökum dæmið um jarðskjálftann í grennd við miðaldaborgina L´Aquila á Ítalíu,  rétt fyrir norðaustan Rómarborg.  L´Aquila jarðskjálftinn 6. apríl 2009 var af stærðinni 6,3.  Hann var á aðeins 9,5 km dýpi og að minnsta kosti 308 manns fórust, og borgin var lögð í rúst, eins og fyrsta myndin sýnir. Myndin til hliðar er gerð með radar, og er tekin úr gervihnetti nokkrum dögum eftir skjálftann.  Hún sýnir hvernig jörðin í grennd við L´Aquila hreyfðist í sambandi við skjálftann.  Stóri græni kassinn sýnir upptökin.  Ítalskur vísindamaður, Giampaolo Giuliani,  gaf út tilkynningu mánuði áður að hætta væri á stórum jarðskjálfta á þessu svæði í Ítalíu.  Myndin til hliðar er af Giuliani, með rústirnar af borginni á bakvið.  Hann byggði spá sína á radon gas mælingum.  Fyrri reynsla sýnir, að radon gas streymir í auknu magni upp úr jörðinni rétt fyrir jarðskjálfta.  Myndin sem er neðst er línurit fyrir radon gas í grennd við Japönsku borgina Kobe. Þar varð stór skjálfti árið 1995, um 7,0 að stærð.  Það er ljóst að radon gasið gat í þessu tilfelli gefið aðvörun um yfirvofandi skjálfta.  Mælingar Giulianis á Ítalíu sýndu að vaxandi magn af radon gasi streymdi upp úr jarðskorpunni í grennd við L´Aquila dagana áður en skjálftinn skall á.   Hann lét vini og nágranna vita af yfirvofandi hættu, en yfirmenn hans og stjórnendur jarðskjálftarannsókna á Ítalíu höfðu sett bann á það að hann gæfi út formlega yfirlýsingu um yfirvofandi skjálfta, af ótta við að algjört öngþveiti yrði á svæðinu. Sex dögum fyrir skjálftann héldu sjö vísindamenn opinberan fund um ástandið,  en gáfu ekki út viðvörun, þrátt fyrir upplýsingar Giulianis. Tveimur mánuðum síðar sakaði ítalskur dómstóll þessa sjö jarðskjálftafræðinga um manndráp, fyrir það að hafa ekki sent út viðvörun um yfirvofandi hættu.  Aðeins viku fyrir skjálftann höfðu þessir vísindamenn gert allt til að róa fólk á svæðinu og telja því trú um að halda sig heima í borginni L´Aquila.  Félagar sjömenninganna um allan heim söfnuðu þá 5165 undirskriftum þeim til stuðnings (þar á meðal á lista eru tuttugu íslenskir jarðvísindamenn), og staðfesta í bréfi sem sent var til forseta Ítalíu að það sé enn engin vísindaleg aðferð til að gefa út spá um yfirvofandi jarðskjálftahættu.   Réttarhöldum var frestað þar til hinn 28. febrúar 2011, en ég hef ekki frétt frekar af gangi málsins, né hvað hefur orðið um hetju fóksins: Giancampo Giuliani.

Endalok Vaxtar

 Vöxtur, einkum hagvöxtur, er kjörorð, einskonar trúarbrögð og sennilega eitt æðsta markmið hagfræðinga og flestra stjórnmálamanna um heim allan.  Hagvöxtur er forsenda velmegunar, segja þeir herrar. En vöxtur er af ýmsum gerðum: einn áberandi vöxtur er fjölgun mannkyns.  Annar vöxtur er aukning koltvíoxíðs og annara úrgangsefna í andrúmslofti.  Hvað getur jörð okkar borið mikinn vöxt? Hvenær eru hin ýmsu jarðefni sem nauðsynleg eru mannkyninu uppurin?  Ég byrja á þeim vexti sem er mest áberandi: fjölgun mannkyns.  Í hvert sinn sem ég sný aftur til landa í þriðja heiminum, þar sem ég starfa, þá er fjölgunin mjög áberandi og áþreifanleg, hvort sem er í Indónesíu, suður Ameríku eða Afríku. Skógar eru að hverfa, ný þorp að rísa af grunni, reykur liggur yfir landinu þar sem frumskógurinn brennur, og umferðin er ótrúleg.  Fyrsta myndin sýnir frjósemi eða mannfjöldaaukningu allrar jarðar (rauða línan), en gögnin eru frá World Bank. Í dag fæðast þrjú  börn á jörðu á hverri sekúndu.  Það hefur eitthvað aðeins dregið úr vextinum, en hann er enn langt fyrir ofan eitt prósent.  Í Bandaríkjunum er hann í kringum eða rúmlega eitt prósent, eins og bláa línan sýnir.  Hvað er þetta með Ísland? Gula línan sýnir að fjölgun hér á landi er mjög skrikkjótt, en alla vega nokkuð yfir einu prósenti. Frjósemi á Íslandi er nú 2,1 barn á hverja konu.  Ég tek eitt prósent sem sanngjarna tölu fyrir fjölgun á jörðu næstu aldir.  Vonandi er þetta allt of hátt áætlað, því þessar niðurstöður líta illa út.  Eitt prósent þýðir tvöföldun mannkyns á sjötíu árum, í 13 milljarða árið 2075.  Þess má geta að mannfjöldi á jörðu hefur tvöfaldast meir en 32 sinnum það sem komið er. Önnur mynd sýnir ferlið næstu aldir, reiknað með þessum forsendum. Ég hætti árið 3050, en þá erum við komin með fjarstæðukenndan fólksfjölda, sem samsvarar einum manni á hvern fermeter alls landsvæðis jarðar ofan sjávarborðs.  Séra Thomas R. Malthus benti fyrstur manna á þetta mikla vandamál varðandi fólksfjölgun strax árið 1798, og hélt því farm að hungursneyð og sjúkdómar muni seta takmörk fyrir fólksfjölgun á jörðu.  Hann spáði, reyndar rangt,  að mannkyn yrði orðið fæðulaust á miðri nítjándu öldinni. En bíðum nú við: ég notaði 70 ár sem þann tíma sem tekur að mannkyn tvöfaldist. Tvöföldunartími mannfjölda á Íslandi hefur verið um 54 ár undanfarið.  Flestir vísindamenn sem fjalla um spár um mannfjölda jarðar vilja ekki taka til greina slíkar tölur, heldur skapa þeir líkön sem spá aðeins um 10 milljörðum íbúa á jörðu árið 2050.  Við skulum vona að þeir hafi rétt fyrir sér, en það er merkilegt með slíkar spár, að ferillinn byrjar alltaf að bogna niður strax og spáin kemur inn í framtíðina. Er þetta eðlisbundin bjartsýni, óskhyggja, eða hvað?  Það er eðlilegt að búast við því að fjósemi minnki í þriðja heiminum ÞEGAR eða EF efnahagur og menntun í þeim þjóðum batnar verulega.  En þar á móti vega framfarir í heilsugæslu og hreinlæti, sem draga úr dauðsföllum.  Spurningin er: eru endalok fólksfjölgunar og þá einnig endalok vaxtar, fyrst og fremst tengd byrgðum auðlinda og jarðefna, eða ráða umhverfisáhrif af manna völdum mestu? Ég held að ég sé ekki endilega meir svartsýnismaður en gengur og gerist, en mér finnst vel þess vert að velta þessu mikilvæga máli fyrir mér frekar í seinni færslum á blogginu.

Verður næsti stóri skjálftinn í Ameríku?

Flestir einbína á  suður Kaliforníu sem mesta hættusvæðið í sambandi við jarðskjálfta í Ameríku, en sennilega er rétt að líta töluvert norðar.  Árið 1700, hinn 26. janúar um kl. 9 að kvöldi rifnaði eitt þúsund km löng sprunga í jarðskorpuna í sigbeltinu undir vestur hluta Norður Ameríku og jarðskjálfti af stærðargráðunni  9 skók alla Kyrrahafsströnd Bandaríkjanna og Kanada.  Það var Juan de Fuca flekinn sem var að síga undir Norður Ameríku flekann.  Flekahreyfingin í þessu sigbelti er nokkuð erfið, því Jan de Fuca flekinn er ungur, heitur, tiltölulega eðlisléttur, og sígur því treglega undir Norður Ameríku með meðalhraða um 3 sm á ári. Af þeim sökum er halli á sigbeltinu lítill, eða um 20 gráður frá láréttu, og mikil spenna hleðst upp í skorpunni milli stórra skjálfta. Myndin fyrir ofan sýnir þversnið af sigbeltinu, þar sem skjálftinn mikli gerðist.  Þá skrapp flekinn um 20 metra niður í möttul jarðar.   Flóðbylgjan gjöreyddi þorp innfæddra á Vancouver eyju, og flóðbylgjan náði alla leið til Japan, hinu megin Kyrrahafsins.  Það eru heimildir frá Japan sem gera okkur kleift að tímasetja þennan mikla skjálfta.  Þar í landi var þetta fyrirbæri kallað “munaðarlausa flóðbylgjan“ þar sem hún birtist án þess að nokkur jarðskjálfti gengi yfir á undan, eins og títt er. Seinni myndin er líkan af dreifingu flóðbylgjunnar yfir Kyrrahaf árið 1700.  Nú telja margir skjálftafræðingar að síkur skjálfti geti gerst í þessu sigbelti á um 500 ára fresti, eða jafnvel oftar, og rifnar þá skorpan frá norður hluta Kaliforníu og allt norður til vestur strandar Kanada.  Nú eftir stóra skjálftann í Japan hafa íbúar Oregon og Washington fylkja vaknað við illan draum,  og áttað sig á því að strandlengja þeirra gæti ef til vill verið  næsta hamfarasvæðið.  Hingað til hefur áherzlan  verið mest á jarðskjálftahættuna í Los Angeles og suður Kaliforníu, en nú kann það að breytast.  Sigbelti sem ekki hafa rifnað lengi, og legið í dvala í nokkur hundruð ár,  eru mjög líklegir vígvellir stóru skjálftanna í framtíðinni.  Cascade sigbeltið og vestur strönd Oregon, Washington og Bresku Columbíu eru því í víglínu. 

Komu sumir frumbyggjar Nýja Heimsins frá Evrópu?

Þegar ísöldin stóð sem hæst fyrir um 18 til 20 þúsund árum, var heimur okkar hér í Norður Atlantshafi töluvert ólíkur því sem nú er.  Eins og myndin til hliðar sýnir, þá var hafísþekja yfir meiri hluta Norður Atlantshafs á þessum tíma, frá vestur strönd Frakklands og alla leið til Maine á austur strönd Norður Ameríku.  Ísland var langt inni í ísbreiðunni.  Á þessum tíma var þjóðflokkur í vestur hluta Evrópu sem er kenndur við fellið Solutré í Frakklandi: Solutrean menningin.  Minjar þeirra finnast einnig á Spáni og í Portúgal.  Helsta einkenni þeirra voru glæsilegir örvaroddar og spjótsoddar úr tinnu, sem gerðir voru af miklum hagleik, eins og önnur myndin sýnir.  Oddarnir líkjast mjög þeim sem Clovis menningin skildi eftir á meginlandi Norður Ameríku fyrir um þrettán til fjórtán þúsund árum, sem ég hef nýlega bloggað um hér: http://vulkan.blog.is/blog/vulkan/entry/1153257/   Eru Clovis og Solutrean menningarnar skyldar?  Fóru Solutre menn meðfram hafísröndinni, og lifðu eins og eskimóar á því sem hafið gaf, þar til þeir komust alla leið til austur strandar Norður Ameríku? Hittu þeir þar fyrir fók sem hafði komið til Nýja Heimsins frá Asíu tvö þúsund árum áður?  Þetta eru spennandi spurningar, og margir hafa vellt þessu fyrir sér undanfarið.  Þessu til stuðnings hefur verið bent á að fundist hafa í Norður Ameríku þrjár eða fjórar hauskúpur af fólki sem hefur cro-magnon einkenni Evrópubúa, ólík einkennum Asíumanna.  Ein er til dæmis hauskúpa af konu í Minnesota, sem er talin um 15 til 20 þúsund ára. Önnur er hauskúpa af konu í Mexíkó sem er frá því um 13600 árum.  Mannfræðingar og fornleifafræðingar munu halda áfram rannsóknum á þessu sviði, og deila um niðurstöður.  En málið er sérstaklega viðkvæmt fyrir índíánana í Norður Ameríku, sem vilja alls ekki taka til greina neinar tilgátur um frumbyggja frá Evrópu á þessum tíma.  Nýlega fannst beinagrind af karlmanni í Washington fylki, um níu þúsund ára gömul: Kennewick maðurinn. Fornleifafræðingar bentu á ákveðin cro-magnon einkenni hans. Indjánar á svæðinu náðu eignarhaldi á beinagrindinni og bönnuðu frekari sýnatöku sem var nauðsynleg til að gera greiningu á erfðarefni.  Samkvæmt lögum er þessi beinagrind elsti indíáninn, en vísindin fá hvergi nærri að koma til að prófa málið. 

Getur járn í sjónum dregið úr hlýnun jarðar?

Árið 1996 varð eldgos í Vatnajökli, með upptök norðan Grímsvatna  og mikið jökulhlaup streymdi til sjávar. Mikið af eldfjallaösku, leir og sandi barst út í hafið sunnan Íslands. Fljótlega kom í ljós á myndum gervihnatta yfir Norður Atlantshafi, að plöntusvif blómstruðu skyndilega í hafinu sunnan lands.  Gat það verið að gróður svifþörunga í hafinu hefði tekið við sér vegna efna sem bárust út í Norður Atlantshafið í jökulhlaupinu?  Var það efni ef til vill járn?   Skyldi askan frá Eyjafjallajökli í fyrra hafa valdið mikilli blómgun svifþörunga í Atlantshafi?  Það er margt sem bendir til að járn geti hjálpað til með að draga koltvíoxóð út úr andrúmsloftinu og niður í hafið.  Ef svo er, þá er möguleiki að aukið járn í hafinu geti hjálpað til með að draga úr eða vinna á móti hlýnun jarðar.  Þetta er tengt hlutverki járns í myndun blaðgrænu, sem er sambærilegt við mikilvægi járns í að mynda haemoglobín í blóði okkar.  Við borðum lifur eða spínat til að taka inn meira járn.  Svifþörungar í hafinu hafa blaðgrænu og nýta sólarorku til vaxtar.  Járn er nauðsynlegt efni í blaðgrænu, en járn er í mjög litlum mæli í sjó, og takmarkar það því mjög mikið bæði vöxt  og fjölgun svifþörunganna.  Fyrsta myndin sýnir dreifingu blaðgrænu í hafinu, en hún er áberandi mest norðarlega á norðurhveli. Hins vegar er sjór umhverfis miðbaug tær og dauður.   Það var um 1980 að Bandaríski haffræðingurinn John Martin benti á, að ef til vill væri hægt að orsaka mikla fjölgun svifþörunga í hafinu með því að dreifa járni á yfirborð hafsins.   Það merkilegasta sem gerist við fjölgun svifþörunga og plöntusvifs almennt í hafinu er það, að þessar lífverur neyta koltvíoxíðs og lækka þannig koltvíoxíðmagn hafsins of andrúmsloftsins.  Er hægt að draga úr hlýnun jarðar með því einfalda bragði að strá járni á hafið?  Þetta er spennandi spruning, og hafa nú tilraunir hafist til að prófa það í raun.  Það er ótrúlega lítið járn í sjónum, eða um það bil einn partur af milljarði.  Það stafar af því að járn leysist upp mjög treglega í sjó.  Af þeim sökum eru járnbirgðir fyrir svifþörungana mjög takmarkaðar. Eins og seinni myndin sýnir, þá getur sjórinn tekið upp koltvíoxíð úr andrúmsloftinu, sem er bundið í vefji svifþörunga. En til þess þarf járn að vera fyrir hendi.  Svifþörungarnir falla síðan til botns og þar með grefst koltvíoxíðið í setmyndunum á hafsbotni.  Járn-ríka kerfið „pumpar‟ þannig koltvíoxíð niður úr andrúmsloftinu og niður á hafsbotn.  Það gæti á þann hátt dregið úr hlýnun jarðar.  En þetta er kenningin; hver er raunveruleikinn?  Nú eru að hefjast tilraunir með að bera járn á stór svæði hafsins.  Það hafa verið gerðar fjórtán tilraunir síðan 1993,  en það er of snemmt að dæma um árangurinn.  Við skulum fylgjast vel með þessu merkilega máli.  Ég bendi á vefsíðu sem vísindamenn frá tólf háskólum gera út, og veita frekari upplýsingar um dreifingu járns á hafið: http://isisconsortium.org/page.do?pid=46115

Fyrstir í Nýja Heiminum: Örvaroddar eldri en Clovis

Norður Ameríka hefur lengi verið kölluð nýji heimurinn.  Þannig litu innflytjendur frá Evrópu á Ameríku, þegar þeir fluttu vestur um haf á átjándu og nítjándu öldinni, í leit að nýju lífi, nýjum ævintýrum og meiri tækifærum.   Antonin Dvorak samdi jafnvel heila symfóníu um hugmyndina.  Meginlandið ber nafn með rentu, því að mannkynið uppgötvaði það tiltölulega nýlega.  Lengi var talið, að fyrstu menn hefðu komið til Ameríku frá Asíu fyrir um það bil 13 þúsund árum, og gengið yfir Beringssund á ísöldinni þegar sjávarstaða var mun lægri en hún er í dag.  Þeir voru nefndir Clovis, og helsta einkenni þeirra voru fagurlega gerðir örvaroddar og spjótsoddar, eins og fyrsta myndin sýnir. Ef svo er, þá er það enn mikil ráðgáta að slíkir oddar hafa aldrei fundist í Síberíu eða austur hluta Asíu, þar sem Clovis  fólkið er talið eiga uppruna sinn.  En nýjar uppgötvanir, sem voru gerðar opinberar í dag,  benda til að Clovis hafi alls ekki verið fyrstu mennirnir í Nýja Heiminum.  Það var uppgröftur á fornleifum í Texas  sem kann að valda byltingu á þessu sviði. Hér komu fram örvaroddar og önnur tól sem eru meir en tvö þúsund árum eldri en Clovis, eða frá því fyrir um fimmtán þúsund og fimm hundruð árum.  Neðri myndin sýnir hluta af efninu sem fannst hér í Buttermilk Creek,  elstu fornminjagröf Norður Ameríku.  Eins og sjá má við samanburð á myndunum, þá eru örvaroddarnir greinilega frumstæðari en Clovis.  Sennilega eru þeir fyrirennarar hinnar glæsilegu Clovis tækni í gerð örvarodda.  Þá er Clovis tæknin amerísk uppfynning, en ekki innflutningur frá Asíu, eins og fyrr var talið.Samanburður á myndunum sýnir að framfarir í myndun örvarodda var ótrúlega mikil á rúmlega tvö þúsund árum.

Jarðsköpun - Geoengineering

Hugtakið jarðsköpun eða geoengineering er tiltölulega nýtt af nálinni, en það er viðleitni mannkyns til að stýra eða breyta umhverfi sínu á allri plánetunni sér í hag.  Ég mun fjalla um ýmsar hliðar á jarðsköpun eða jarðbreytinga í bloggi mínu á næstunni. Allar götur frá því að inbyltingin hófst í lok átjándu aldar, þá hefur maðurinn ósjálfrátt verið að breyta umhverfi sínu.  Myndin til hliðar sýnir hina miklu aukningu á koltvíoxíð innihaldi loftsins, en myndin er byggð á gögnum úr ískjörnum og víðar.  Það er greinilegt að koltvíoxíð hefur sýnt miklar sveiflur í gegnum jarðsöguna, en aldrei því líkt sem nú er, eins og seinni myndin sýnir.  Hún nær aftur um 450 þúsund ár jarðsögunnar.  Nú vitum við, ef til vill of seint,  að þetta eru áhrif sem við vildum helst aldrei hafa haft á jörðina.  Jarðsköpun er sem sagt að breyta einhverri plánetu þannig, að hún líkist jörðu, og sé vistvæn fyrir mannkynið  (terraforming).  Það var bandaríski stjarneðlisfræðingurinn Carl Sagan sem fyrst stakk upp á terraforming aða jarðsköpun fyrir Venus árið 1961, og síðar fyrir plánetuna Marz árið 1973.   Markmið jarðsköpunar eða jarðbreytingar er að hafa áhrif á jörðina á þann veg, að núverandi ástand loftslags varðveitist, í hag fyrir mannkynið.  Þetta á líka við ýmsa aðra þætti umhverfisins, svo sem um verndun jarðar frá árekstrum loftsteina, og hættulegri inngeislun frá sólinni.  Jarðsköpun vekur strax upp spurningar um siðferði og siðfræði.  Getum við leyft okkur „að leika guð“ og breyta umhvefinu, með athöfnum sem hafa óvissa útkomu og sem gæti verið skaðlegt fyrir komandi kynslóðir?  Vísindamenn eins og Carl Sagan og hans nemendur hafa leikið sér með hugmyndir um jarðbreytingu á öðrum plánetum, en lengi forðast að fara inn á þessa braut varðandi  jörðina okkar.  Árið 1985 kom út merk bók eftir Bandaríska jarðefnafræðinginn Wallace Broecker: How to build a habitable planet.  Hér  reiknaði hann út að með því að dreifa miklu magni af brennisteinsúða daglega í heiðhvolfi jarðar, þá væri hægt að vega á móti þeirri hlýnun jarðar sem vaxandi koltvíoxíð veldur nú.  En kostnaðurinn við þetta væri um $50 milljarðar á ári.  Wally Broecker gerði þetta meir í gríni en alvöru, en árið 2006 kom út grein eftir Nóbelverðlaunahafann Paul Crutzen, þar sem hann fjallar frekar um hugmyndina að vinna á móti hlýnun jarðar með brennisteinsúða í heiðhvolfi: "Albedo Enhancement by Stratospheric Sulfur Injections: A Contribution to Resolve a Policy Dilemma?"  í ritinu Climatic Change.   Nú er jarðbreyting allt í einu orðin umræðuefni vísindamanna og þá er aðeins spursmál um hvenær gripið verður til aðgerða.   Nú í dag er talið að áhrif mannkyns á loftslag, vegna útlosunar koltvíoxíðs, samsvari um 2 Wöttum á fermeter af yfirborði jarðar.  Það er að segja, hitaaukningin er sú sama og ef 2-watta perur glói á hverjum fermeter jarðar, á sjó og á landi.  Til að vinna á móti þessum aukna varma er stungið upp á að dreifa brennisteinsúða í heiðhvolfi, um 20 til 30 km hæð fyrir ofan yfirborð jarðar.  Þriðja myndin sýnir magnið af brennisteini (sulfur) sem þarf til þessa, eða 2 til 8 milljón tonn af brennistein á ári.  Það kostar um einn til tíu milljarða dollara að dreifa einum milljarð tonna af brennistein á ári, eða allt að $80 milljarða á ári til að vega á móti hlýnun jarðar í dag.  En það eru fleiri hugmyndir á lofti, sem ég mun blogga um síðar.

 

 

Ástæðan fyrir því að Katla er ekki stærsta títannáma heims

Þegar Katla gýs, þá þeytir hún upp ógrinni af kviku, sem inniheldur meira títan en nokkur önnur kvika á jörðinni.  Títanríka gjóskan úr Kötlugosum safnast fyrir í miklu magni á suður strönd Íslands, aðallega sem vikur og sandur á Mýrdalssandi og Skógasandi, sem inniheldur á milli 4 og 5% af títanoxýði. Títan er mjög merkilegur og nokkuð dýr málmur.  Árið 2000 keypti ég mér Apple Titanium fartölvu.  Hún hefur reynst mér vel, enda er málmkápan utan um tölvuna úr málminum títan.  Títanmálmurinn er sterkari en stál, og nær helmingi léttari.  Hann hefur hæsta hlutfall af styrk á móti eðlisþyngd af nokkrum málmi. Títan er af þeim sökum notað í allskyns hluti, einkum í flugiðnaðinum, og meðal annars er títanoxyð einnig merginefnið í hvítri málningu.  Birgðir af títan finnast í jörðu í ýmsum löndum, og þar á meðal Ástralíu, Kanada, Kína, Indlandi, Nýja Sjálandi, Noregi og  Úkraínu.  Ársfamleiðslan er um 90 þúsund tonn af títan málminum og um 4,8 milljón tonn af  títan oxýði.   Talið er að birgðir séu um 600 milljón tonn.  Einn stærsti þátturinn er eftirspurn fyrir flugiðnaðinn.  Í eina Boeing 777 flugvél fara um 58 tonn af títan, og ein  Airbus A380 vél þarf 77 tonn.  Til dæmis er um 15% af þyngd nýju Boeing 787 Dreamliner farþegaþotunnar títanmálmur.  Vegna mikilvægi títans í flugiðnaðinum er talið að eftirspurn muni hafa vaxið um 40%  árið 2015.  Verð á títan hefur því hækkað nýlega frá $9 til $12 pundið eins og myndin fyrir ofan sýnir, og mun fara hækkandi.  Í stærstu títannámum heims, eins og til dæmis í Tellnes námunni í Noregi og í Kolari námunni í Finnlandi, er um 5 til 7% títanoxíð í berginu.  Það er lítið meira en þau 4 til 5% af títanoxíði sem finnast í gosbergi frá eldstöðinni Kötlu á Íslandi.  Hraunkvikan sem kemur upp úr Kötlugjá, til dæmis í gosinu árið 1918, er títanríkasta kvika sem gýs á jörðinni.  Við verðum að fara til tunglsins til að fá títanríkari hraunkviku, en á tunglinu er basalt sem inniheldur 9 til 13% TiO2.   Mikið af títan er unnið úr sandi meðfram ströndum meginlandanna.  Rútil (TiO2) og ilmenít (FeTiO3 eða ferro-títaníum) mynda korn í sandinum og eru sandkornin af þessum títanríku kristöllum skilin frá sandinum vegna hárrar eðlisþyngdar þeirra.  Eðlisþyngd rútils og ilmeníts er tiltölulega há, eða um 4,3 til 4,7 grömm á hvern rúmsentimetra og geta stórar skilvindur því auðveldlega unnið þessa fágætu kristalla úr sandinum.   Í gjóskunni sem kemur upp úr Kötlu er þessu allt öðru vísi háttað.  Kötluaskan er títanrík, en hér er títan aðallega bundið í glerinu sem myndast þegar hraunkvikan kólnar.  Myndin til hliðar sýnir Kötluösku frá einu stærsta gosi eldstöðvarinnar, sem var fyrir um 11 þúsund árum. Við Christian Lacasse höfum kannað samsetningu kvikunnar sem kom upp í þessu gosi.  Myndin er tekin í gegnum smásjá, og það er strax ljóst að glerið er eins og vel hrærð marmarakaka.  Hér skiftast á lög af ljósgulu líparítgleri, sem er ríkt af kísil, og lög af mjög dökkbrúnu basaltgleri, sem er rikt af títan.  Sem sagt: títanið er bundið í glerinu, en ekki af neinu magni í steindum eða kristöllum.  Af þeim sökum er ekki hægt, með þekktum aðferðum, að ná títani úr Kötluöskunni, þótt mikið sé af því og ógrinni af vikri og sandi meðfram suðurströnd Íslands.  Þetta minnir okkur á, að það er eitt að verðmætu efnin séu fyrir hendi í miklu magni, en það er svo allt annað að mál efnin séu í því formi sem er vinnanlegt með þekktum námuaðferðum.  Þriðja myndin sýnir títan innihald í kvikunni frá Kötlu.  Þar kemur einnig fram, að kvikan er tvennskonar: basalt kvika með hátt títan, og líparítkvika með lagt títan.  Þriðja myndin sýnir títanmagnið í kvikunni úr Kötlu. Þar kemur fram að kvikan er tvennskonar.  Annars vegar er basaltkvika, sem inniheldur allt að 5% TiO2.  Hinsvegar er líparítkvika, sem hefur mjög lágt títaninnihald.

 

 

 

 

Sjaldgæfu jarðmálmarnir eru gulls ígildi

Kína er með nær algjöra einokun á sjaldgæfu jarðmálmunum, og nú eru gömul móðurborð og  önnur rafeindaborð allt í einu orðin gulls ígildi.  Sjaldgæfu jarðmálmarnir eru sautján frumefni í töflu lotukerfisins, frá númer 57 til 71, og þar á meðal efnin skandíum, yttríum,  samaríum og fimmtán lantaníð efnin.  Sjaldgæfu jarðmálmarnir haga sér allir líkt. Þeir hafa meðal annars mjög góða leiðni.   Þessir málmar eru ómissandi í rafeindaiðnaðinum, og nauðsynlegir við gerð á tækjum sem við reiðum okkur mikið á í daglegu lífi.  Þeir eru til dæmis mikilvægir málmar í tölvum, rafhlöðum, farsímum, bifreiðum, seglum, flúrósent ljósum, videódiskum og yfirleitt í öllum tækjum með rafeindaborðum.  Framleiðslan af sjaldgæfu málmunum árið 2009 var 124 þúsund tonn, en eftirspurnin var um 134 þúsund tonn.   Um 97% af öllum sjaldgæfu málmunum eru grafnir úr jörðu í Kína, eins og myndin fyrir ofan sýnir, og það er eiginlega engin samkeppni á þessu sviði.  Verð á öllum sjaldgæfu málmunum hefur rokið upp úr öllu valdi, eins og myndin til hliðar sýnir.  Verð á samaríum hefur til dæmis hækkað úr um $20 á kíló í fyrrasumar, upp í um $120 á kíló nú í febrúar 2011.  Viðbrögð rafiðnaðarins í Japan og á vesturlöndum er “urban mining” eða námugröftur í borgum.  Nú er byrjað að endurvinna í stórum stíl gamlar og úreltar tölvur, farsíma og annan rafbúnað, til að ná úr þeim sjaldgæfu málmunum.  Það er hægt að vinna sjaldgæfu jarðmálmana úr jörðu í öðrum löndum heims, en talið er að það taki um tíu ár að koma því til leiðar, og á meðan stjórna Kínverjar algjörlega markaðnum.  Kínverjar hafa verið skynsamir í þessu máli og stýrt því vel með sínu volduga efnahagskerfi.  Hvað er eiginlega að hinum kapítaliska heimi, að átta sig ekki á slíkum fremur einföldum atriðum, fyrr en allt er komið í strand?  Það getur orðið dýrt fyrir þjóðfélagið til lengdar að  láta berast undan vindi með  illa upplýsta kapítalista undir stýri. Einokun Kínverja á sjaldgæfu jarðmálmunum er sláandi.  Ég held að það komi ef til vill best í ljós ef við skoðum verð á samaríum undanfarið.  Eins og myndin fyrir ofan sýunir, þá hækkaði kílóið af samaríum úr $20 upp í $120 á sex mánuðum frá marz 2010 til febrúar 2011.   Nú eru iðnríkin að byrja að bregðast við.  Námugröftur mun hefjast í Mountain Pass námunni í Kaliforníu á næstunni og gert er ráð fyrir að hún geti framleitt um 20 þúsund tonn á ári.  En framtíðarnáman fyrir sjaldgæfu jarðmálmana er sennilega á hafsbotni.  Víðs vegar um heimsins höf finnast hnefastórar kúlur af mángan, sem liggja á hafsbotni og bíða eftir því að vélmenni komi til að tína þær upp í körfu, sem er hífð upp og um borð í námuskipið.  Mángankúlur eru útfellingar af ýmsum efnum úr sjónum. Mynd til hliðar sýnir eina slíka.  Þær innihalda töluvert magn af dýrum málmum (gulli og platínu) og einnig eru þær ríkar af sjaldgæfu jarðmálmunum.  Ef til vill er verð á þessum málmum nú orðið það hátt  að námugröftur á hafsbotni borgar sig.  Þá er einokun Kína sprungin.