Jökull


Jökull - 01.12.1983, Síða 15

Jökull - 01.12.1983, Síða 15
A natural Calorimeter at Grímsvötn; an Indicator of geothermal and volcanic Activity HELGI BJÖRNSSON Science Institute, University of Iceland, Dunhagi 3, 107 Reykjavík, Iceland ABSTRACT The heat output of the subglacial geothermal area at Grímsv'ótn is estimated from the total volume of water in j'ókulhlaups which originate from the caldera. The volume melted by the subglacial heat source is estimated by sub- tracting the glacier surface ablation from the total water volume. Variations in heat output are presentedfor the last 125 years. An average or báse heat Jlux of 4000—5000 MW, derived by this method, is in agreement with a former estimate of the average heat flux, which was obtained by a mass balance study on the glacier. This heat flux has been explained by the heat extraction of water penetrating into hot rock boundaries of magma. A decline has been observed in this base flux over the last 80years, which may be due to lack of recharge to the magma body. In the same period a comparable increase has been observed in the heat output of another thermal area 10 km northwest of Grímsv'ótn. Four peaks in the heatflux at Grímsv'ótn rise by a factor of2to3 above the base flux. We suggest that at least two of them are caused by intrusion of magma at the base of the glacier. The total inflow of magma into the Grímsv'ótn area is estimated to be about 50 X l(f nfyV1 of which 3% has been extruded on the ice cap surface, 10% transported to the glacier bed and 87% have been solidified in the upper crust. This inflow of magma equals the average annual rate at which magma has been erupted to the surface of lceland. The heat energy removed by volcanic eruptions is an order of magnitude less than the heat removed by hydrothermal convection. INTRODUCTION At Grímsvötn in Vatnajökull nature offers a uni- que calorimeter for estimating the heat flow from a geothermal area. (Fig. 1). The ice cap covers the thermal area and almost no heat escapes into the atmosphere. Hence, the volume of ice melted at the glacier bed is a measure of the heat released by thermal activity within thearea. A long-term mass balance model for the drainage basin has given an estimate for the average heat flux at Grímsvötn of 5000 MVV (Bjömsson 1974). The heat flow can be estimated by an alternativeapproach. First we esti- mate the volume of meltwater which drains down to Skeidarársandur in jökulhlaups from Grímsvötn (Fig. 1), second the volume melted at the thermal area is separated from the total volume of the jökul- hlaups by subtracting the surface ablation. This approach does not only givean average value for the heat flux, but also hints at fluctuations in the heat output. OBSERVATIONS Since 1934 all jökulhlaups from Grímsvötn have been observed by scientists who have estimated their volumes. All the way back to 1850 estimates of volumes exist. They have been inferred from detailed descriptions of the floods by inhabitants in the flood area, and based on comparisons with measured floods after 1954 (Thorarinsson 1974, Rist 1955, 1976, Stefánsson 1983). A conservative esti- mate of the water volume is given in Fig. 2a. For calculating the volume melted by the subglacial heat source, glacier surface ablation of0.15 km3yr_l was subtracted from the total volume of the jökul- hlaups. This value for the ablation is based on observations on Vatnajökull for the last 30 years (Bj'ömsson 1974) and may be a rather high value for the whole period considered. Fig. 2b shows the computed rate of melting by the subglacial heat source and the heat flux required to melt ice at that rate. In this estimate we have assumed that each jökulhlaup drains out the volume of water melted since the last jökulhlaup. This implies that the lake is assumed to drop down to the same level in each jökulhlaup. Exceptions from this rule may intro- duce false fluctuations. If the lake level fell less than normal in one jökulhlaup, the rate of melting since the last flood would be underestimated, but JÖKULL 33. ÁR 13
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132
Síða 133
Síða 134
Síða 135
Síða 136
Síða 137
Síða 138
Síða 139
Síða 140
Síða 141
Síða 142
Síða 143
Síða 144
Síða 145
Síða 146
Síða 147
Síða 148
Síða 149
Síða 150
Síða 151
Síða 152
Síða 153
Síða 154
Síða 155
Síða 156
Síða 157
Síða 158
Síða 159
Síða 160
Síða 161
Síða 162
Síða 163
Síða 164
Síða 165
Síða 166
Síða 167
Síða 168
Síða 169
Síða 170
Síða 171
Síða 172
Síða 173
Síða 174
Síða 175
Síða 176
Síða 177
Síða 178
Síða 179
Síða 180
Síða 181
Síða 182
Síða 183
Síða 184

x

Jökull

Beinleiðis leinki

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.