7. febrúar 2020

Jarðvísindamenn Háskólans í eldlínunni

Einar Már Guðmundsson rithöfundur orðaði það einhvern tímann nokkurn veginn þannig að engum treysti hann betur en björgunarsveitunum og jarðvísindamönnunum okkar. Þótt í þessu sé auðvitað örlítil kerskni þá skiptir það gríðarlegu máli fyrir alla í þessu landi að eiga öflugar björgunararsveitir og vel menntaða jarðvísindamenn sem geta túlkað atburðarás í jarðskorpunni og gefið traustar skýringar og ráð til almennings.

„Íslendingar búa í eldfjallalandi og hér verða eldgos að meðaltali á þriggja ára fresti. Sum eru fjarri byggð en önnur geta orðið mjög nærri byggð og er þar skemmst að minnast eldgossins í Heimaey árið 1973.“ Þetta segir Magnús Tumi Guðmundsson, prófessor í jarðeðlisfræði við Háskóla Íslands, en hann hefur verið á fullri ferð í rannsóknum og samskiptum við fólk og fjölmiðla í tengslum við óróann í Svartsengi síðustu vikurnar. Hann er einn þekktasti jarðvísindamaður landsins enda hefur hann túlkað atburðarásina á Reykjanesi ítrekað í sjónvarpi og útvarpi síðustu vikurnar.

Öll túlkun jarðvísindamanna Háskóla Íslands er byggð á markvissum mælingum, þar sem reynir á þanþol tækninnar á hverjum tíma, og á metnaðarfullum grunnrannsóknum. Á því sviði eru vísindamenn Háskólans í allra fremstu röð, sama hvert litið er.

Þótt jarðvísindamenn séu sannarlega áberandi í fjölmiðlum þegar ókyrrð er í jarðskorpunni er framlag þeirra þar í raun bara sáralítill partur af því sem þeir sinna meðfram rannsóknum. Þeir vinna nefnilega líka með stjórnvöldum, lögreglu, sveitarfélögum og Almannavörnum í því skyni að upplýsa og treysta viðbúnað komi til eldsumbrota.

Hlutverk jarðvísindamanna að meta gögn og túlka mælingar

Freysteinn Sigmundsson er annar jarðvísindamaður við Háskólann sem hefur vakið feiknarathygli alþjóðlega fyrir rannsóknir sínar. Hann segir miklu skipta að hugsa um líðan og hagsmuni fólksins sem búi á því svæði þar sem ókyrrðin hefur verið til staðar. Hann segir að treysta verði og tryggja öryggi þessa fólks. Í svona tilvikum sé það hlutverk jarðvísindamanna að meta gögn og túlka mælingar og leggja mat á hvað sé að gerast í jarðskorpunni til að unnt sé að bregðast við.

„Það er best gert með því að hópur vísindamanna með mismunandi þekkingu rýni í þær upplýsingar sem til eru. Sérfræðingar Jarðvísindastofnunar Háskólans taka einmitt virkan þátt í þannig samstarfi m.a. í tengslum við samráðshóp jarðvísindamanna sem vinnur með Almannavörnum,“ segir Freysteinn.

Hann bætir því við að miðað við það magn af bergkviku sem líklega hafi flætt inn í jarðskorpuna á nokkurra kílómetra dýpi nærri fjallinu Þorbirni við Grindavík yrði gos með minnsta móti ef það hæfist nú og ekki kæmi til meiri kvika. „Hraunið yrði með því allra minnsta sem sést hefur á Reykjanesskaganum, í rúmmáli einungis um eitt prósent af rúmmáli dæmigerðs hrauns sem rann síðast þegar gaus á svæðinu á þrettándu öld.“

Fjölbreytt gos á Íslandi

Við Íslendingar erum ýmsu vanir hvað varðar eldsumbrot og þau eru hér af ýmsum toga. „Ísland er eitt eldvirkasta svæði heims og gosvirkni er mjög fjölbreytt. Sprengigos eru algeng hér vegna áhrifa vatns á kvikuna, t.d. gos í jöklum,“ segir Magnús Tumi.

„Eldgosin valda því margs konar vá, t.d. jökulhlaupum, gjóskufalli, hraunrennsli, gasmengun, jarðskorpuhreyfingum og sprungum á yfirborði svo eitthvað sé nefnt. Til að búa hér í öryggi þarf að þekkja vána og því eru eldfjallarannsóknir mjög mikilvægar fyrir þjóðina. Það er mikilvægt að hafa öfluga rannsóknastofnun með áherslu á eldvirkni. Jarðvísindastofnun Háskólans, sem hefur innan sinna vébanda Norræna eldfjallasetrið, er slík stofnun. Fyrir vikið er hægt að stunda öflugar rannsóknir á mörgum sviðum sem varpa ljósi á það hvernig jörðin virkar, en þetta nýtist beint fólkinu í landinu. Það er vegna þess að nýjungar sem verða til í grunnrannsóknum á þessu sviði efla bæði vöktunina og skilning á atburðum.“

Mikið landris í gangi – hvað þýðir það?

Þegar þetta er skrifað hefur landið risið um meira en sex sentímetra við fjallið Þorbjörn þegar þetta er skrifað. Þótt það samsvari einungis breidd sex brauðsneiða þá er þetta gríðarlega mikið á mælikvarða jarðskorpunnar.

„Landris var orðið sem allir höfðu á vörum sér í síðustu viku og nú eru allir Íslendingar orðnir sérfræðingar í landrisi,“ segir Freysteinn og getur greinilega brosað yfir því hvernig ákveðin jarðfræðileg hugtök verða töm á tungu þjóðarinnar.

„Landris er í raun alvarlegt mál því það endurspeglar oft kvikusöfnun. Í svona tilvikum er það hlutverk okkar að meta og túlka mælingar á jarðskorpuhreyfingum með líkönum og leggja mat á hvað sé að gerast í jarðskorpunni,“ segir hann og verður ögn alvarlegri. „Það er best gert með því að fá hóp jarðvísindamanna úr ólíkum áttum með mismunandi þekkingu til að rýna í þær upplýsingar sem til eru.“

Þeir Freysteinn og Magnús Tumi segja að það sé sameiginlegt markmið vísindamanna við þessar aðstæður að meta sviðsmyndir og spá fyrir um hvert framhaldið geti orðið. „Þar sem kvikusöfnun var talin líklegasta skýring umbrotanna þá gengu Almannavarnir hratt til verka við að upplýsa um málið og undirbúa viðbragðsáætlanir,“ segir Magnús Tumi.

Fjarkönnun gríðarlega mikilvæg

Það er dálítið magnað að partur af rannsóknum vísindamanna felst ekki í því að reyna að sjá inn í jörðina heldur í því að skoða gervitunglamyndir af yfirborði hennar sem eru teknar úr gríðarlegri hæð. Fjarkönnun er það kallað þegar jörðin er mynduð úr miklum fjarska og hún er þannig farin að leika lykilhlutverk í rannsóknum á eldfjöllum og virkni þeirra. Í þeim tilvikum eru margar gervitunglamyndir bornar saman, jafnvel sjálfvirkt af tölvum, og samtúlkun myndanna sýnir þá breytingar á yfirborði jarðar með allt niður í örfárra millimetra skekkju. Þetta er nýtt í eldfjallarannsóknum.

Til viðbótar þessu er fylgst með jarðskjálftavirkni og jarðskorpuhreyfingum. „Við fylgjumst líka með breytingum á jarðhitavirkni og útstreymi á eldfjallagasi. Veðurstofa Ísland rekur almenn vöktunarkerfi en við á Jarðvísindastofnun komum auk þess að ýmis konar mælingum og þróun nýrra aðferða til vöktunar á eldfjöllum,“ segir Freysteinn.

Verðum að eiga öflugar rannsóknastofnanir eins og Háskóla Íslands

Þeir félagar segja að Ísland með öllum sínum sérkennum og náttúrufari kalli hreinlega á það að hér séu öflugar stofnanir á borð við Háskóla Íslands og að innan hans séu sérhæfðar stofnanir eins og Jarðvísindastofnun sem geti sinnt því sem kalla má hagnýtar grunnrannsóknir ásamt eftirliti og vöktun. Þetta á við um breitt svið sem spannar sérþekkingu í jarðefnafræði, bergfræði, ýmsum greinum eldfjallafræði, sögu eldgosa, jarðeðlisfræði og fjarkönnun af margvíslegu tagi.

„Til að stofnanir samfélagsins séu öflugar þarf hæft starfsfólk. Auk þeirrar skyldu að afla nýrrar þekkingar er eitt meginhlutverk Háskóla Íslands að þjálfa hæfa sérfræðinga á mörgum sviðum samfélagsins,“ segir Magnús Tumi. Hann bendir á að af þeim sem verið hafi í eldlínunni undanfarið hjá Veðurstofu Íslands séu margir sem hlotið hafi menntun við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands.

„Í jarðvísindum er starfsvettvangurinn t.d. orkufyrirtæki, fyrirtæki sem stunda hagnýtar mælingar og rannsóknir á orkulindum, jarðefnum og þess háttar. Vaxandi þáttur er hverskyns eftirlit til að auka öryggi fólks. Veðurstofan hefur það hlutverk að stunda vöktun og eftirlit með veðri, ofanflóðum, eldgosum og jarðskjálftum. Þar starfar stór og öflugur hópur sérfræðinga. Sama má segja um t.d. Íslenskar orkurannsóknir eða ÍSOR og stærri orkufyrirtæki. Jarðvísindadeild og Jarðvísindastofnun hafa átt stóran þátt í að þjálfa og byggja upp sérfræðinga í gegnum meistara- og doktorsnám. Þetta fólk er að er gera góða hluti í dag, hver á sínum stað.“

Hjá Háskólanum starfar mjög öflugur hópur

Freysteinn segir að við Jarðvísindastofnun Háskólans starfi mjög öflugur hópur sérfræðinga á sviði aflögunar eldfjalla og hafi mörg viðfangsefni þessa hóps hlotið mikla alþjóðlega athygli á síðustu árum. Aflögun eldfjalla er eins og orðið segir til um, breyting á eldfjalli sem meðal annars getur boðað eldvirkni.

„Stofnunin rekur m.a. í samvinnu við aðra GPS-landmælingastöðvar og stendur að sjálfvirkri úrvinnslu gervitunglagagna til að leita uppi staði þar sem breytingar eru að eiga sér stað. Gott dæmi um þetta er landrisið við Þorbjörn sem uppgötvaðist með þessu lagi. Halldór Geirsson, dósent í jarðeðlisfræði við Háskólann, tók eftir óvenjulegum breytingum á GPS-landmælingastöðvum við fjallið Þorbjörn og þegar þær breytingar voru bornar saman við niðurstöður sjálfvirkrar úrvinnslu gervitunglamynda, sem unnin er í samstarfi Háskólans og Vincent Drouin hjá ÍSOR, þá var ljóst að landris var hafið á svæðinu. Þegar eitthvað óvenjulegt kemur í ljós er samvinna lykilatriðið gagnvart öllum sem hlut eiga að máli, t.d. við Veðurstofuna og Almannavarnir. Í því samstarfi gefa sérfræðingar sem starfa á Jarðvísindastofnun ráð og taka beinan þátt í að uppfræða almenning.“

Freysteinn segir að rannsóknir á heðgun eldfjalla og eldvirkni séu gríðarlega mikilvægar til að auka skilning á þeim ferlum sem þar eiga sér stað. „Við þurfum stöðugt að auka skilning okkar á hættum og þessar rannsóknir sem við vinnum hér við Jarðvísindastofnun Háskólans geta lagt grunninn að nýjum aðferðum til að vakta eldfjöll. Það skiptir verulegu máli fyrir vísindin og fyrir öryggi allra sem byggja þetta land.“

"Freysteinn Sigmundsson og Magnús Tumi Guðmundsson"