6. desember 2019

Freysteinn fjallar um öskjusig í eldfjöllum í Science

Umfjöllun birtist í dag eftir Freysteinn Sigmundsson, jarðvísindamann við Háskóla Íslands, í hinu heimsfræga riti Science þar sem hann varpar ljósi á öskjusig í eldfjöllum. Þetta er ekki hefðbundin grein sem dregur eingöngu fram rannsóknaniðurstöður Freysteins heldur fjallar hann fræðilega um svokallaðar öskjur sem myndast eða stækka þegar mikið magn af bergkviku streymir úr rótum eldstöðva. Við það myndast hringlaga sigsvæði á yfirborði jarðar sem getur verið margir kílómetrar á breidd og tugir metra eða meir á dýpt eins og gerðist í Bárðarbungu þegar gaus í Holuhrauni.

Ritstjóri Science bauð Freysteini að fjalla um þetta viðfangsefni sökum einstakrar þekkingar sinnar en grein Freysteins er birt til að dýpka sýn lesenda Science á mikilvæg viðfangsefni í tímaritinu. Í því eru þrjár greinar sem fjalla sérstaklega um Kilauea-eldgosið á Hawai í fyrra og um öskjusig sem þar varð. Í skrifum sínum fjallar Freysteinn um rannsóknaniðurstöðurnar í greinunum þremur og gerir samanburð á gosinu á Hawai og á atburðarásinni í Bárðarbungu og gosinu í Holuhrauni árin 2014 til 2015.

Öskjusig varð í Bárðarbungu í Holuhraunsgosinu

„Öskjusig geta orðið í tengslum við stór sprengigos þegar mikið magn af gosösku berst upp í háloftin en flest öskjusig á jörðinni frá aldamótunum 1900 hafa orðið með öðrum hætti, í tengslum við kvikustreymi neðanjarðar undan rótum megineldstöðva og inn í gliðnunarbelti sem tengjast eldstöðvum,“ segir Freysteinn. „Þetta gerðist hérlendis 2014-2015 þegar askja Bárðarbungu seig yfir 60 metra samhliða eldgosinu í Holuhrauni. Nýjasta tilvikið um sambærilegan atburð á jörðinni er öskjusig og eldgos í gliðnunarbelti á eldfjallinu Kilauea á Hawaii á síðastliðnu ári. Umfjöllunin mín ber saman þessa atburði, hún greinir sameiginlega þætti í atburðarásunum sem þar áttu sér stað, og metur hvort svona atburðir kunni að vera algengari en áður var talið.“

Mikil viðurkenning á störfum íslenskra vísindamanna

Birting umfjöllunar Freysteins er mikil viðurkenning á því rannsóknarstarfi sem hefur farið fram hérlendis í eldfjallafræði á undanförnum árum. Hún sýnir að íslenskir jarðvísindamenn hafa mikið fram að færa í alþjóðlegu tilliti þegar reynt er að auka skilning á hegðun eldfjalla.

Þannig er t.d. ljóst að rannsóknir á Bárðarbungu og Holuhraunsgosinu hafa reynst mikilvægar fyrir eldfjallafræði almennt.

„Rannsóknir sem unnið hefur verið að í eldfjallafræði hérlendis hafa fengið mikla athygli alþjóðlega á undanförnum árum,“ segir Freysteinn. „Náðst hefur að safna einstæðum mæligögnum um hegðun eldfjalla og þau verið sett í samhengi við líkön sem geta skýrt geta hegðun eldfjalla. Umfjöllunin núna í Science er gott dæmi um hvernig nota má þekkingu sem hefur myndast hér til að skilja betur hegðun eldfjalla almennt,“ segir Freysteinn.“

Í greinunum þremur í Science eru kynntar nýjustu rannsóknaniðurstöður á þeim atburðum sem urðu í eldfjallinu Kilauea á Hawii, bæði hvað varðar jarðskorpuhreyfingar, efnasamsetningu gosefna og hegðun eldgossins. „Með þeim gögnum opnast tækifæri fyrir samanburði við rannsóknarniðurstöður úr atburðunum hérlendis í eldstöðvakerfi Bárðarbungu og þar með að meta almennt hvernig öskjusig verða þegar bergkvika streymir neðanjarðar inn í gliðnunarbelti en þeytist ekki upp í loftið í öflugum sprengigosum.“

Maðurinn sem mælir hverja smæstu hreyfingu jarðskorpunnar

Freysteinn Sigmundsson er meðal þekktustu eldfjallafræðinga landsins en hann er fæddur árið 1966. Hann nam jarðeðlisfræði við Háskóla Íslands og lauk svo doktorsprófi frá háskólanum í Colorado í Bandaríkjunum árið 1992. Að loknu námi hóf hann störf á Norrænu eldfjallastöðinni og var meðal annars forstöðumaður hennar þar til hún sameinaðist Háskóla Íslands árið 2004 og Jarðvísindastofnun Háskólans var þá stofnuð. Freysteinn starfar þar innan Norræna eldfjallasetursins.

„Rannsókninar mínar snúast um hegðun eldfjalla og jarðskorpuhreyfingar í tengslum við þær. Enn er verið að rýna í hegðun Bárðarbungu, bæði fyrir umbrotin miklu 2014 og 2015 og eins er verið að rannsaka betur það sem þar hefur gerst eftir eldgosið í Holuhrauni enda heyrum við reglulega fréttir um jarðskjálftavirkni í Bárðarbungu,“ segir Freysteinn.

Nákvæmnismælingar á hreyfingum jarðskorpunnar hafa verið mikilvægt viðfangsefni í rannsóknum Freysteins. Með því að mæla hreyfingar með gríðarlegri nákvæmni getur hann séð hvernig flekarek teygir á landinu svo að Austfirðir fjarlægjast Vestfirði á svipuðum hraða og neglur okkar vaxa. Freysteinn fylgist einnig með hvernig landið rís vegna minnkandi jökla og ekki síst hvernig eldfjöll haga sér í aðdraganda eldsumbrota. Þegar eldstöðvar búa sig undir gos safna þær gjarnan kviku í rótum sínum eða í kvikuhólfum. Þá þenjast eldfjöllin út og ef þau ná brotamörkum hefst gos. Með því að mæla mynstur og stærð hreyfinga á yfirborði hafa Freysteinn og samstarfsfélagar sett fram líkön um kvikutilfærslu neðanjarðar.

„Ég vinn nú m.a. að rannsóknum á jarðskorpuhreyfingum og eldvirkni á eldfjöllum annars staðar í heiminum en hér, þar með talið á Kanaríeyjum, Azoreyjum og í Japan,“ segir Freysteinn.

Talar á stærstu jarðvísindaráðstefnu heims

Þessa dagana er Freysteinn á faraldsfæti en í næstu viku fer fram stærsta jarðvísindaráðstefna heims í San Francisco, á 100 ára afmæli Ameríska jarðeðlisfræðifélagsins. Þar verða yfir 25000 jarðvísindamenn saman komnir. Freysteinn mun ekki einungis taka þátt í að stýra sérstökum fundi um öskjur og gliðnunarbelti heldur einnig kynna líkan af öskjusiginu í Bárðarbungu.

„Einnig verð ég með erindi um samanburð á umbrotunum í Bárðarbungu við stærsta eldgos sem hefur orðið á jörðinni í langan tíma. Það hefur farið frekar hljótt um það eldgos, það á sér nefnilega stað á hafsbotninum austan við frönsku eyjuna Mayotte sem liggur í sundinu milli meginlands Afríku og Madagaskar. Þar hófst mikið eldgos á hafsbotni á síðastliðnu ári og nýtt fjall hefur myndast á hafsbotninum sem er yfir 5 rúmkílómetrar - það er meir en þrisvar sinnum rúmmálsmeira en hraunið sem kom upp í Holuhrauni.“

Grein Freysteins í Science