Morgunblaðið - 23.11.1997, Síða 26

26 SUNNUDAGUR 23. NÓVEMBER 1997
MORGUNBLAÐIÐ
GOSIÐ í Gjálp á síðasta ári
er einstætt í sinni röð. í
fyrsta skipti gafst jarðvís-
indamönnum færi á að
fylgjast með átökum elds og íss og
myndun móbergsfjalls inni í stórum
jökli. Gosið hófst að kvöldi 30. sept-
ember og á þeim 13 dögum sem
gosið stóð bráðnuðu um 3
rúmkílómetrar íss. A meðan mynd-
aðist allt að 350 m hár og 6-7 km
langur móbergshryggur inni í jökl-
inum. Volgt bræðsluvatn rann frá
gosstöðvunum og safnaðist fyrir í
Grimsvötnum þar til þau hlupu 4.-6.
nóvember. Af gosinu má ýmsa
lærdóma draga um myndun
móbergsfjalla og áhrif eldgosa á
stöðugleika jökla, m.a. um hugsan-
leg áhrif eldgosa á stærstu jökul-
breiðu jarðar á Suðurskautslandinu.
Inngangur
Móbergsfjöll eru áberandi á
Islandi og á stórum svæðum er
landslagið fyrst og fremst mótað af
móbergshryggjum og stöpum. Allir
þekkja móbergsstapann Herðubreið
og meðal kunnuglegra fjalla í ná-
grenni Reykjavíkur eru Bláfjöllin,
en þau era móbergshryggur sem
talinn er hafa mjmdast við gos undir
ísaldarjökli. En þó að stór hluti
landslags á Islandi hafi orðið til við
eldgos undir jöklum höfðu jarðvís-
indamenn ekki fylgst áður með slíku
gosi á þann hátt sem unnt var
síðastliðið haust. Við Kötlugosið
1918 voru engir starfandi jarðvís-
indamenn í landinu og við gos á
Grímsvatnasvæðinu á 3. og 4. ára-
tugnum voru aðstaða og mannafli
lítil, svæðið var óþekkt, flugið var á
sínu bernskuskeiði og því erfitt um
vik að fylgjast með gosunum. Pó
hafa athuganir frumkvöðlanna
Jóhannesar Áskelssonar, Danans
Niels Nielsen, Pálma Hannessonar,
Sigurðar Þórarinssonar og
Steinþórs Sigurðssonar reynst
ómetanlegar í ljósi síðari tíma vit-
neskju. Kort, lýsingar og ljósmyndir
frá þessum framkvöðlum voru sá
efniviður sem lagður var til grand-
vallar við nýlega rannsókn á gosinu
1938, en það orsakaði síðasta stóra
Grímsvatnahlaupið fram til 1996.
Skilningur á atburðarásinni á
síðasta ári byggðist einkum á
tvennu: Annarsvegar á vitneskju
sem fengist hafði með könnun á
þeim brotakenndu gögnum sem til
voru um gosið 1938 og hins vegar á
kortlagningu jökulyfirborðs og
botnlandslags á Vatnajökli. Sú kort-
lagning er afrakstur íssjánnælinga
Raunvísindastofnunar og Lands-
virkjunar síðustu 17 ár. Kortin og
fræðileg þekking um eðli vatns-
rennslis undir jökli hafa verið notuð
til að staðsetja vatnaskil í jöklinum
en lega þeirra segir til um hvert
bræðsluvatn muni renna þegar gos
verður.
Að morgni 29. september 1996
hófst óvenjuleg jarðskjálftahrina í
Bárðarbungu. Jarðskjálftafræðing-
ar á Raunvísindastofnun, vopnaðir
marga ára reynslu af Kröflueldum,
spáðu því að gos gæti verið í aðsigi.
Stóð hrinan fram á kvöld þann 30.
september en þá dró skyndilega úr
skjálftum en stöðugur órói hófst.
Markaði óróinn upphaf gossins. Gef-
in var út viðvörun um hugsanlegt yf-
irvofandi gos í kvöldfréttum þann
30. september. Gosstöðvarnar vora
staðsettar morguninn eftir þegar
Reynir Ragnarsson lögreglumaður í
Vík flaug fyrstur manna yfir jökul-
inn. Tilkynnti hann að ný ketilsig
væra að myndast austan Skaftár-
katla.
Frá fyrsta degi gossins fylgdumst
við með því í daglegum flugferðum
sem skiluðu miklum árangri þrátt
fyrir misjafnt veður á köflum. Skipti
þar sköpum að í eftirlitið var notuð
öflug og vel búin flugvél undir
öraggri stjórn Snæbjöms
Guðbjörnssonar og annarra flug-
manna Flugmálastjórnar. Rad-
arhæðarmælir vélarinnar reyndist
notadrýgsta tækið og á nokkram
dögum lærðum við að nýta
hæðarmælinn til að skoða umfang
og dýpi sigkatla og mæla yfirborð
Grímsvatna. Aðaltilgangur ferðanna
var að meta atburðarásina á degi
hverjum vegna hættu á jökulhlaupi.
Áhersla var lögð á að kanna hver
væri hraði vatnssöfnunar í Grím-
svötnum, hvort hlaup væri að hefj-
ast úr Grímsvötnum og hvort gosið
næði inn á vatnasvið Jökulsár á
- tv- —
K _• ■'* ■ 'V - -

Ljósmynd/Snæbjörn Guðbjörnsson.
GOSSTÖÐVAR 15. október 1996, skömmu eftir goslok. Gígur stendur upp úr vatni í fsgjánni. Þrátt fyrir ösku
á yfirborði var gígurinn að mestu úr ís. Ef vel er að gáð má greina ís neðst í börmum hans. Gígurinn féll
fljótlega saman og hvarf að mestu.
Gosið í Gjálp
og myndun
móbergsfjalla
Þegar eldsumbrotum í Vatnajökli og hlaupinu
í kjölfarið lauk höfðu jarðvísindamennirnir
Magnús Tumi Guðmundsson, Freysteinn
Sigmundsson og Helgi Björnsson í höndum
ómetanleg gögn um hegðun eldgoss inni í jökli,
þau fyrstu sem fengist hafa. Þeir hafa talið það
skyldu sína að greina frá niðurstöðum í heimi vís-
indanna og í þeim tilgangi birtist fyrir skömmu
grein í vísindatímaritinu Nature. Hér kemur
meginefni hennar fyrir augu íslenskra lesenda.
Fjöllum. Hefði það gerst, gæti
bræðsluvatn hafa hlaupið til
norðurs. Þar til Grímsvatnahlaupið
mikla var afstaðið í nóvember var
vinna okkar helguð þessum
áhættuþáttum. En þegar upp var
staðið höfðum við í höndum ómetan-
leg gögn um hegðun eldgoss inni í
jökli, þau fyrstu sem fengist hafa.
Það var því okkar skylda að greina
frá niðurstöðum í heimi vísindanna
og í þeim tilgangi birtist fyrir
skömmu grein í vísindatímaritinu
Nature. Hér gerum við grein fyrir
helstu niðurstöðum sem í greininni
birtast.
Gangur gossins
Fyrsta daginn gaus á 3-4 km
langri sprangu með stefnu
norðnorðaustur-suðsuðvestur.
Sprangan lá ofaná fjallshrygg í
botni jökulsins, en sá hryggur er tal-
inn hafa myndast í gosinu vorið
1938. ísþykkt yfir hryggnum fyrir
gosið var 450-600 m. Fyrsta gosdag-
inn (1. október) höfðu tveir katlar
myndast yfir gossprungunni og
grann dæld í jökulyflrborðið
markaði rennslisleið bræðsluvatns-
ins niður til Grímsvatna. Af sprang-
um á íshellu Grímsvatna mátti ráða
að vatnsborð þeirra reis hratt. I
nyrðri katlinum náði gosið upp úr
jöklinum snemma morguns 2.
október og hófst þá öskufall á
jökulinn norður af gosstöðvunum.
Þennan dag lengdist sprangan
einnig um 3 km til norðurs og varð
bar mjög kröftugt gos í 2-3
EITT af því sem mest kom á
óvart var hversu lítið gat gosið
bræddi gegnum ísinn.
Myndröðin sýnir hvernig gosið
bræddi sig í gegnum jökulinn
en gatið hélst þröngt vegna
þess að flæði íssins inn að gígn-
um bætti upp það sem eldgosið
bræddi.
sólarhringa, undir 700-800 m þykk-
um jökli.
Kraftur gossins var mestur fyrstu
4 dagana en á þeim tíma bræddi það
um 0,5 km3 af ís á dag, svipað og
jarðhitasvæðið í Grímsvötnum
bræðir á tveimur áram! Gosmökkur-
inn náði oftast í 4-5 km hæð; hæst
fór hann í 9 km hæð i hægviðri fyrri
hluta dags þann 3. október. Ösku-
falls gætti svo til allstaðar á jöklin-
um en lítið utan hans. Athyglisvert
er að þrátt fyrir að Gjálpargosið sé
með stærri gosum á 20. öld á
Islandi, er rúmmál ösku sem barst
upp á yfirborð jökulsins lítið, varla
meira en 1-2% af heildarmagni efnis
sem upp kom í gosinu. Svo til allt
efnið storknaði og varð eftir undir
jöklinum og myndar þar nú fjalls-
hrygg á botni hans.
Dagana 4.-9. október sást svo til
ekkert til gosstöðvanna. En undir
lok gossins kom í ljós að ískatlarnir
höfðu rannið saman og myndað hina
furðulegu ísgjá, 3,5 km langa og 200-
500 m breiða, með 50-100 m háum
íshömram. Vatn rann í hægum
straumi suður eftir gjánni og niður í
jökulinn við enda hennar. Þann 11.
október fór að draga niður í gosinu
og síðast sást til þess þann 13.
október en talið er að gosinu hafi
lokið þá um kvöldið. Hægt var að
meta magn gosefna út frá bræðslu
íss og áætlum við rúmmál þeirra 0,7-
0,75 km3 sem samsvarar 0,4 km3 af
þéttu bergi. Gjálpargosið er að lík-
indum stærsta eldgos í Vatnajökli á
þessari öld.
Efalaust rekur marga minni til að
hlaupi var spáð úr Grímsvötnum
meðan á gosinu stóð. Svo fór þó ekki
heldur kom hlaupið nokkrum vikum
seinna. Fyrstu dagana var gosið
kraftmikið og bræðsla íss mjög
hröð. Á 3ja gosdegi kom í ljós að
Grímsvötn vora komin yfir hæstu
áður þekkta vatnshæð. Dregin var
sú ályktun að hlaup hæfist því í
síðasta lagi þegar ísstíflan austan
þeirra flyti upp. Hefði ísbræðsla
haldið áfram með sama hraða og
veríð hafði fyrstu fjóra dagana, hefði
ísstíflan flotið upp og hlaup orðið 6.
eða 7. október. Þess í stað dró mjög
úr krafti gossins þann 5. október og
Grímsvötn fylltust á 5 vikum, ekki 6
dögum eins og leit út fyrir í fyrstu.
ísbræðsla og hiti
bræðsluvatns
I sjó eða undir jöklum hefur vatn
mikil áhrif á hegðun eldgosa. Bæði
kælir vatnið gosefnin mun hraðar en
gerist undir bera lofti og einnig hef-
ur þungi vatnssúlunnar áhrif. Við
þessar aðstæður getur gosvirknin
verið með tvennum hætti: I fyrsta
lagi er myndun bólstrabergs en þá
vellur kvikan upp án sprenginga
eins og tannkrem úr túpu, skel
myndast á bólstrunum sem hlaðast
upp í hauga. Bólstraberg er algengt
hér á landi. í öðra lagi getur kvikan
tvístrast í gler (ösku) og hlaðast þá
upp gjóskuhaugar yfir gosrásinni.
Að öðru jöfnu er talið að bólstraberg
myndist á miklu dýpi en tvístrun og
sprengivirkni á litlu dýpi. Samanb-
urður við mælingar á hraða kæling-
ar bólstrabergs á Hawaii og víðar
sýnir að kælingin í Gjálp var a.m.k.
tífalt hraðari. Þetta staðfestir að i
Gjálpargosinu var tvístrun kvikunn-
ar og tilheyi’andi sprengivirkni
ráðandi. Ljóst er að átökin milli íss
og elds hafa verið óskapleg. Volgt
vatnið blandað ösku hefur hrærst
með miklum iðuköstum milli kvik-
unnar og íssins.
Sagan segh’ að jökulhlaup sam-
fara eldgosum bæði í Kötlu og
Vatnajökli séu oftast mjög snögg og
að sama skapi hættuleg. I Gjálpar-
gosinu kom í ljós að bræðsluvatnið
var 15-20 C heitt þegar það rann af
stað frá gosstöðvunum. Svo heitt
bræðsluvatn á mun auðveldara með
að gera sér göng undir jöklinum en
vatn sem er við frostmark. Hinn hái
hiti flýtti því stórlega för vatnsins
niður til Grímsvatna og átti einnig
þátt í að gera Grímsvatnahlaupið
jafn snöggt og raun bar vitni. Svipað
hefur líklega gerst í Kötluhlaupum
og hlaupum sem fylgt hafa gosum í
Öræfajökli.
Myndun móbergsfjalla
Guðmundur Kjartansson jarð-
fræðingur setti fram kenningu um
myndun móbergsfjalla árið 1943.
Fjórum áram síðar setti
Kanadamaðurinn Mathews fram
samskonar kenningu eftir rannsókn-
ir á stöpum í norðurhluta Kanada.
Vissi hvoragur af verkum hins fyrr
en síðar. Fyrir þennan tíma höfðu
margir jarðfræðingar brotið heilann
um myndun stapanna, og voru flest-
ir á því að þeir væru annaðhvort
myndaðir við að fjöllin hefðu ýst upp
yfir landið í kring eða að landið um-
hverfis hefði sigið. Guðmundur
sýndi fram á að líklegasta skýringin
væri sú, að þessi fjöll hefðu myndast
við gos inni í ísaldarjöklinum. Neðst
í stöpunum er oftast bólstraberg
myndað í gosi undir þykkum jökli
eða í vatni. Ofan á þvi er móberg,
myndað við tvístrun kvikunnar og
sprengivirkni þegar vatnsþrýsting-
ur yfir gosstöðinni varð minni. Að
ofan eru stapar krýndir hraunlögum
sem augljóslega_ hafa rannið undir
beram himni. I Surtseyjargosinu
myndaðist stapi og varð Guðmundur
þein’ar ánægju aðnjótandi að
náttúran sannaði kenningu hans,
a.m.k. hvað það varðar að stapar
geti myndast í sjó.
I Gjálpargosinu myndaðist ekki
stapi heldur hryggur. Hryggurinn
rís hæst í 1550 m hæð yfir sjó og í
júnímánuði síðastliðnum var hægt
að kanna hæsta kollinn þar sem
hann gægðist upp úr jöklinum á
botni ísgjárinnar. Hann er gerður úr
gjósku sem sýndi töluverð merki um
að hún væri farin að ummyndast í
móberg. Fyrir Surtseyjargosið var
talið að móberg myndaðist á löngum
tíma, öldum eða árþúsundum.
Annað kom á daginn, stór partur
Surtseyjar er nú orðinn að móbergi,
og var reyndar kominn vel á veg
nokkrum árum eftir gosið.
í Gjálpargosinu hlóðust gosefnin
upp jafnharðan og jökullinn
bráðnaði. Kvika getur brætt u.þ.b.
tífalt rúmmál sitt af ís, en þegar
kvikan tvístrast og verður að gjósku
era rúmmálshlutföll gjósku og íss
1/4 til 1/5. Vegna rúmmálsmunarins
gerist hvorttveggja að sigkatlar
myndast á yfirborði jökulsins og
fjall hleðst upp undir ísnum. í gos-
inu nú rann bræðsluvatnið jafn-
harðan burtu en gosefnin fylltu upp
í rýmið sem myndaðist undir jöklin-
um. Jökulinn verkaði eins og mót
sem hélt að gosefnahaugnum. Þetta
er í samræmi við hugmyndir
Guðmundar Kjartanssonar. ísinn

II
>
í
I'
!