Náttúrufræðingurinn - 1998, Page 63

vegna rakataps á leið loftsins yfir landið.
Tvívetniskortið hefur verið notað til að
álykta um ákomusvæði einstakra lághita-
svæða. Fyrst er tvívetnisinnihald jarðhita-
vatnsins mælt. Gildið er næst borið saman
við tvívetniskortið. Ef jarðhitavatnið hefur
lægra tvívetnisinnihald en úrkoma á jarð-
hitasvæðinu, eins og oftast er raunin, er
leitað að svæði á kortinu inn til landsins þar
sem tvívetnisinnihald úrkomu og jarðhita-
vatnsins er eins. Þar er ákomusvæði jarð-
hitasvæðisins. Síðan er dregin lína frá
ákomusvæði að jarðhitasvæði u.þ.b., þvert á
hæðarlínur. Sú lína sýnir rennslisstefnu
vatnsins í berggrunni.
Jarðhitavatn getur verið mörg hundruð og
upp í tugþúsunda ára gamalt. Notkun
tvívetniskortsins gerir ráð fyrir því að
tvívetnisinnihald úrkomu hafí ekki breyst frá
því jarðhitavatnið féll sem úrkoma og fram á
þennan dag. Eins og síðar verður fjallað um
virðast veðurfarssveiflur undanfarinna alda
og árþúsunda hafa haft veruleg áhrif á
meðaltvívetnisinnihald úrkomu á hverjum
stað. Því er nú ekki talið öruggt eða sjálfsagt
að nota tvívetniskort Braga Árnasonar til að
álykta um rennslisstefnur jarðhitavatns í
berggrunni eins og lýst var hér að ofan.
TVÍVETNISAUKINN
Tölurnar lengst til hægri í jöfnum (1) og (2)
nefnast tvívetnisauki. Við útreikning á tví-
vetnisauka er þó jafnan miðað við að halla-
talan sé 8, en ekki þær hallatölur sem sýndar
eru í þessum jöfnum. Þannig er tvívetnis-
aukinn (táknaður með d) skilgreindur sem
d =8D-88'80 (3)
Gildi tvívetnisaukans er háð veðurfari á
uppgufunarstað úrkomunnar. Hann er hár
þar sem veðurlag er þurrt, en getur verið
nálægt núlli í röku loftslagi.
Sýnt hefur verið fram á að tvívetnisaukinn í
ís úr Grænlandsjökli breytist í takt við
veðurfarsbreytingar. Hann er hærri (um 8) á
köldustu tímabilum síðasta jökulskeiðs en
lægri (um 4) á hlýrri tímabilum þess (Sigfús
Johnsen o.fl. 1989). Hita- og rakastig á
uppgufunarstað úrkomunnar virðist stjóma d-
gildi hennar. Því hafa mismunandi d-gildi í ís
frá Grænlandi verið túlkuð á þann veg að
uppruni úrkomunnar hafi verið annar á köldu
tímabilunum en á þeim hlýrri.
Tvívetnisauka í köldu gmnnvatni og jarð-
hitavatni má nota til að meta veðurfar á þeim
tíma sem það féll sem úrkoma. Eins og fjallað er
um í næsta kafla á þetta þó aðeins við um jarð-
hitavatn ef hiti þess er neðan við u.þ.b. 80°C.
Af jöfnunum í kössunum á 3. mynd má sjá
að tvívetnisaukinn er hærri í úrkomu á
Tröllaskaga en í úrkomu á Suðurlandi og
Vestfjörðum. Þetta gæti stafað af því að
úrkoma sem fellur á Tröllaskaga er, a.m.k. að
hluta, komin frá loftraka norðan úr Dumbs-
hafi þar sem loft er að meðaltali þurrara en
fyrir sunnan og vestan land, þaðan sem
úrkoma á Suðurlandi og Vestfjörðum er
aðallega ættuð.
SÚREFNISHLIÐRUN
Breyting á styrk súrefnis-18 í vatni getur átt sér
stað vegna skipta við bergið sem vatnið fer
um. Slík breyting nefnist súrefnishliðrun.
Magn samsætuskipta súrefnis milli vatns og
bergs er háð hita og hversu lengi vatnið dvelur
í berggrunni. Þau verða vegna efnaskipta.
Vatnið leysir upp frumsteindir bergsins en
fellir út ýmsar ummyndunarsteindir í staðinn.
Tengsl samsætuskipta við hita stafa af því að
efnaskiptin eru því hraðari sem hitinn er hærri.
Hér á landi virðist súrefnishliðrun vera hverf-
andi ef vatnshiti er undir 80°C (5. mynd). Þess
vegna má nota súrefni-18 sem kenniefni fyrir
kalt vatn og einnig fyrir jarðhitavatn ef hiti
þess er undir um 80°C.
í þeim tilfellum sem nota má bæði tvívetni og
súrefni-18 sem kenniefni er unnt að nota
tvívetnisaukann í jarðhitavatni til að afla
frekari vitneskju um uppruna þess. Ef
tvívetnisaukinn er sá sami og í úrkomu í dag
má álykta að jarðhitavatnið svari til úrkomu
sem féll við sömu veðurfarsskilyrði og nú ríkja.
Sé tvívetnisaukinn hins vegar annar bendir
það til þess að jarðhitavatnið svari til úrkomu
sem féll við önnur veðurfarsskilyrði en ríkja í
dag.
Fyrstu rannsóknir á tvívetni og
súrefni-18 í jarðhitavatni
Á sjötta áratugnum birtist í tímaritinu Sci-
ence grein eftir þrjá Bandaríkjamenn um
61