Vulkanisme på Island i april 2010

Se også: Blir du nedstøvet av aske?

Vulkanisme langs sprekker

Langs Atlanterhavets midthavsrygg driver Europa – Afrika og Amerika fra hverandre, i gjennomsnitt med noen centimeter pr. år. Denne midthavsryggen går på land midt på Island, hvor vi finner den geologiske grensen mellom Europa og Amerika. I midthavssprekken kommer det opp smeltet stein, magma, fra Jordens indre. Når magma kommer opp til jordoverflaten, renner den ut som lava, eller blåser av sted som vulkansk aske. Samtidig kommer det ut enorme mengder med forskjellige gasser.

Islands vulkanisme

Islands eldste vulkanbergarter befinner seg på øyas ekstreme øst- og vestkyst, og er ca. 17 millioner år gamle. Innover mot Islands midtakse blir vulkanbergartene stadig yngre. Og langs Islands midtakse finner vi dagens aktive vulkanisme.

For tiden (midten av april 2010) foregår det vulkanisme i den sydlige delen av Islands midtakse, i vulkanen Eyafjallajökull. Vulkanen er dekket av en isbre, som går opp til en høyde på 1666 meter over havet. Når magma, med temperatur på ca. 1000 grader C, kommer ut av vulkanen, vil isbreen over begynne å smelte. Smeltevannet kan skape store oversvømmelser, ved at smeltevannet kommer rennende i enorme mengder, såkalte jökullhlaup.

(Artikkelen fortsetter under bildet)

Forstøvning

Smeltevann fra den overliggende isbreen renner også inn i vulkankrateret. Vannet varmes opp til koking, med det resultat at det blir kraftige damp-eksplosjoner, såkalte freatiske utbrudd.

Magma består i hovedsak av en silikat-polymerisert smelte, hvor det er et romlig nettverk av silisium- og oksygen-atomer. Et magma fra Jordens mantel vil også ha mye CO₂ oppløst, hvor bindinger mellom karbon- og oksygen-atomene bidrar til polymeriseringen av smelten. En slik smelte vil være meget lettflytende, nesten som vann. Men kommer det vann inn i en slik smelte, vil polymeriseringsbindinger brytes. Magmaet beholder da ikke lenger sin evne til å renne. Tilførsel av vann til magmaet gjør at det nærmest forstøves når damp-eksplosjoner inntreffer, og de små vulkanske steinpartiklene blir blåst ut av vulkanen av damp-eksplosjonene. Dette materialet kalles vulkansk aske, og kan bli blåst av gårde som vulkanske askeskyer.

Enorme mengder

Bare i løpet av de de siste tusener av år har det kommet ut flere titall kubikk-kilometer med lava og vulkansk aske fra det samme sprekkesystemet der vulkanisme pågår i disse dager. Ca. 10 mil nordøst for dagens utbruddssted kom det for ca. 9000 år siden ut ca. 5 kubikk-kilometer med lava (den eldre Thórsárhraun; ”hraun” betyr lava på islandsk).

Og for ca. 7000 år siden kom det i det samme området ut ca. 13,4 kubikk-kilometer med lava (den yngre Thórsárhraun). I Eldgjá (= ildjuvet), ca. 7 mil nordøst for dagens utbruddssted, kom det i året 934 ut mer enn 9 kubikk-kilometer med lava og aske i et voldsomt eksplosivt vulkanutbrudd.

Laki

I 1783 kom det ut ca. 12 kubikk-kilometer lava og ca. 3 kubikk-kilometer aske i løpet av et halvt år fra vulkanen Laki, som ligger ca. 9 mil fra dagens utbruddssted. På grunn av fluor-forgiftning anslås det at halvparten av kyrne og tre fjerdedeler av sauene og hestene på Island døde i løpet av ett år. En blå tåke av svoveldioksid lå over øya, og umuliggjorde landbruk. Det har vært estimert at ca. 50 millioner tonn svoveldioksid kom ut i dette utbruddet, som forbandt seg med vann til ca. 75 millioner tonn svovelsyre. Dette ble merket så langt borte som i Kina 50 dager senere. Resultatet av vulkanutbruddet ble hungersnød på Island, og det anslås at mer enn en femtedel av Islands befolkning døde som indirekte følger av vulkanutbruddet i Laki.

Været påvirkes

I Frankrike satt Benjamin Franklin som USAs ambassadør, og merket at sollyset ikke var så sterkt som før. Sollyset ville ikke lenger få et papir til å ta fyr, når han fokuserte lyset gjennom et forstørrelsesglass. Hans formodning om at dette skyldtes askeskyer fra et vulkanutbrudd på Island, medførte riktighet.

I flere år etter utbruddet var Jordens lufttemperatur lavere enn normalt. Vintrene var uvanlig kalde, og i England var det forbausende nok haglskurer om sommeren. Franklin var den første som beskrev at vulkanutbrudd kan påvirke været.

CO₂. Når trykket synker i magma ved utbruddet, slippes oppløste gasser fri, slik som når vi tar korken av en champagneflaske. Vi kan beregne at vulkanutbruddet i Eldgjá i år 934 må ha sluppet ut mer enn 15 ganger mer CO₂ enn vi brenner i løpet av ett år, mens utbruddet i Laki i 6 måneder i 1783-1784 må ha sluppet ut mer enn 12 ganger mer CO₂ enn vi brenner i løpet av ett år. Allikevel observeres det ingen global oppvarming pga. vulkanutslipp. Om beregning av CO₂

Nærliggende vulkaner

Det foregår også tallrike undersjøiske vulkanutbrudd langs midthavssprekken. I 1963 oppsto det en ny vulkanøy, kalt Surtsey, ca. 6 mil sydvest for dagens utbruddssted. I 1973 foregikk det et vulkanutbrudd på Heimaey, ca. 4 mil sydvest for dagens utbrudd, hvor den nye vulkanen, kalt Eldfell (= ildfjell) bygget seg opp til 224 meter over havet.

Katla

Men det er den lumske vulkanen Katla, bare ca. 2 mil øst for Eyafjallajökull, som alle går og venter på. Denne vulkanen ligger under isbreen Mýrdalsjökull, og er beryktet på grunn av sine vulkanutbrudd assosiert med store slamstrømmer og jökullhlaup. Katla har hatt et utbrudd ca. hvert 50. år.

Siste skikkelige utbrudd var i 1918, hvor utbruddet forårsaket et enormt jökullhlaup. Vannet sto 70 meter høyt der det kom ut fra isbreen, og 10 meter høyt da vannflommen, på 200 tusen kubikkmeter pr. sekund, nådde havet. I 1955 kom det et mindre jökullhlaup fra Katla, uten at det kom til syne noe stort vulkanutbrudd.

Derfor har man gått og ventet på et kraftig vulkanutbrudd fra Katla. Dette fordi de kraftigste eksplosive vulkanutbruddene kommer fra de vulkanene, som har fått tid til å samle opp store mengder gasser: Gasser som plutselig får komme ut når jordskorpen over ikke klarer å holde igjen trykket fra gassen, og jordskorpen plutselig sprekker opp. Dette er de vulkanutbrudd som er vanskeligst å varsle. Og i denne kategorien kan Katla havne, når et nytt utbrudd kommer fra denne lumske vulkanen.

Det har vært spekulert om utbrudd fra Katla har latt vente på seg, i forhold til dens ca. 50-års syklus, fordi det har vært utbrudd langs det samme sprekkesystemet i 1963-1967 på Surtsey og i 1973 på Heimaey, og i senere år også under Vatnajökull. Under denne store breen ligger vulkanene Grimsvötn (1719 moh), Bárdarbunga (2009 moh), Öræfajökull (2119 moh), Kverkfjöll (1929 moh) m.fl., bare 12 – 16 mil nordøst for Katla.

Hekla

Ca. 5 mil mot nordvest fra Katla ligger vulkanen Hekla, kalt ”helvetes port”. Hekla har hatt hyppige utbrudd, i løpet av de siste 40 år i 1970, 1980, 1981, 1991, og i 2000. I løpet av de siste tusen år har Hekla produsert tilsammen så mye som 8 kubikk-kilometer lava og 5 kubikk-kilometer aske.

Naturens krefter

Mange uttrykker forundring over naturens enorme krefter, som kommer til uttrykk i vulkanen Eyafjallajökull. Men dette er en relativt liten og beskjeden vulkan i forhold til de 1510 andre av verdens kjente land-vulkaner, som regnes som aktive.

Og det har vært relativt få kraftige eksplosive vulkanutbrudd de siste 127 år, siden utbruddet i Krakatau (Indonesia) i 1883. Derfor blir dagens befolkning forbauset, når en vulkan nær vårt land gjør vår teknologi nærmest ubrukelig, ved at flytrafikk lammes.

Vulkanenes eksplosivitet regnes som det mest skadelige, globalt betraktet. Det er laget en vulkansk eksplosivitets-indeks (VEI), som går fra null til 8. De islandske vulkanene har hatt VEI på 4-5 på denne skalaen, mens Krakatau i 1883 nådde en VEI på 7. Supervulkaner med VEI på 8 har vi heldigvis ikke opplevet i historisk tid, men Yellowstone i Wyoming, USA, kan bli en slik katastrofalt stor vulkaneksplosjon. Vi vet bare ikke når. Og vi vet heller ikke hvor lenge slike vulkanutbrudd kan finne på å vare.

Beregning av CO₂-innhold

Innholdet av et bestemt stoff kan måles i vekt-% eler volum-%, og spesielt i gasser kan denne forskjellen være stor. I denne sammenhengen er det massen som er vesentlig, så derfor bruker vi vekt-%. Smeltemasser fra mantelen kan ha så mye som 8 vekt-% CO₂ oppløst, funnet ved eksperimenter av forskerne Eggler og Mysen, og bekreftet av funn av slike bergarter. Lava fra slike smelter kan bare inneholde 0,01 - 0,001 vekt-% CO₂. Det vil si at differansen, praktisk talt all CO₂ brakt opp til jordoverflaten fra Jordens indre, blir sluppet ut til atmosfæren gjennom vulkanutbrudd og sprekker.

Det er vanskelig å måle hvor mye CO₂ som kommer ut fra en vulkan. Vi kan ikke sette en ballong over vulkanen, og samle opp og måle alt som kommer ut. En stor feilkilde er også all CO₂ som er oppløst i det vannet som kommer ut av vulkanen, og som ikke blir målt. Enda vanskeligere er det å måle utslipp fra et historisk vulkanutbrudd.

Beregningene ovenfor er derfor basert på Eggler og Mysens resultater fra den eksperimentelle metoden, i forhold til beregninger av hvor mye lava som kom ut av vulkanen.

Vulkanenes CO₂ har gitt grunnlag for livsprosessene for høyere organismer (planters fotosyntese av CO₂ til karbohydrater, og dyr og menneskers forbrenning av karbohydrater tilbake til CO₂), og til utfelling av enorme mengder CO₂ i form av karbonatbergarter (f.eks. kalkstein og dolomitt), og våre karbon-ressurser (kull, petroleum og naturgass) gjennom tidene.

Animasjoner av utbruddet

Det er enorme mengder aske som spys ut av vulkanen på Eyjafjallajökull. Her vises en animasjon av askeproduksjonen fra vulkanen over en periode på 27 minutter fra sanntidsbildene lørdag 17. april 2010 fra et kamera lokalisert på Hvolsvelli. Bildene er brukt med velvillig tillatelse fra http://eldgos.mila.is/.