Jökull


Jökull - 01.12.1983, Blaðsíða 15

Jökull - 01.12.1983, Blaðsíða 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
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132
Blaðsíða 133
Blaðsíða 134
Blaðsíða 135
Blaðsíða 136
Blaðsíða 137
Blaðsíða 138
Blaðsíða 139
Blaðsíða 140
Blaðsíða 141
Blaðsíða 142
Blaðsíða 143
Blaðsíða 144
Blaðsíða 145
Blaðsíða 146
Blaðsíða 147
Blaðsíða 148
Blaðsíða 149
Blaðsíða 150
Blaðsíða 151
Blaðsíða 152
Blaðsíða 153
Blaðsíða 154
Blaðsíða 155
Blaðsíða 156
Blaðsíða 157
Blaðsíða 158
Blaðsíða 159
Blaðsíða 160
Blaðsíða 161
Blaðsíða 162
Blaðsíða 163
Blaðsíða 164
Blaðsíða 165
Blaðsíða 166
Blaðsíða 167
Blaðsíða 168
Blaðsíða 169
Blaðsíða 170
Blaðsíða 171
Blaðsíða 172
Blaðsíða 173
Blaðsíða 174
Blaðsíða 175
Blaðsíða 176
Blaðsíða 177
Blaðsíða 178
Blaðsíða 179
Blaðsíða 180
Blaðsíða 181
Blaðsíða 182
Blaðsíða 183
Blaðsíða 184

x

Jökull

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Jökull
https://timarit.is/publication/1155

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.