Spurt og svarað um virkni á Reykjanesskaga

Gjóska er samheiti yfir öll gosefni sem berast frá gosupptökum í lofti. Ein tegund gjósku er kölluð nornahár en þau myndast þegar kvikudropar teygjast í kvikustrókum og mynda örfína glerjaða þræði sem líta út eins og hár eða strá og geta jafnvel verið tugir sentímetra á lengd. Nornahárin flytjast svo með gosmekki og setjast mislangt frá gosupptökum eftir veðri og vindum. Töluvert hefur myndast af nornahárum í yfirstandandi gosi og íbúar Reykjanesbæjar hafa orðið varir við þau þar sem þau sjást vel m.a. við gangstéttarbrúnir. Nornahárin eru glerþræðir og þegar þeir brotna m.a. við flutning geta endar þeirra verið beittir og því er best að fara varlega þegar og ef nornahár eru skoðuð. Þau geta einnig rispað bíla og annað yfirborð ef ekki er farið varlega þegar þau eru fjarlægð.

Fyrstu merki um það að kvika sé að gera vart við sig í skorpunni er að það mælist landris á svæðinu. Landris verður vegna þess að kvika er farin að safnast fyrir í syllum eða kvikugöngum á miklu dýpi og ýtir þannig landinu upp. Samhliða því verður mikil jarðskjálftavirkni þar sem að kvikan þarf að brjóta sér leið í gegnum skorpuna. Þegar kvikan er komin nálægt yfirborði þá hægist á skjálftavirkninni og þeir fara að verða grynnri. Nokkrum klukkutímum fyrir eldgos má oft greina gosóróa sem er merki um það að kvikan liggi mjög grunnt og sé að að brjóta sig í gegnum síðustu metrana á skorpunni.

Myndin sýnir hvernig óróinn reis nokkrum klst áður en gos hófst við Litla-Hrút þann 10.júlí 2023.

Núverandi kvikugangur er um 15 km langur og geta gosop opnast hvar sem er á ganginum. Hraun og kvikustrókar flæða úr gosopum og geta stofnað fólki og innviðum í hættu. Eldgosum fylgir gasmengun en hafa ber í huga að gas getur safnast fyrir í lægðum og því ber að varast að dvelja til lengri tíma í lægðum þar sem enginn vindur er.

Veðurstofan sendir frá sér sérstaka gasdreyfingaspá þegar eldgos verða sem má finna á vefnum. Einnig má fylgjast með loftgæðum hjá Umhverfisstofnun en þeir eru með mæla staðsetta á víð á dreyf um landið og hægt að fylgjast með loftgæðum í rauntíma.

Þegar kvikuinnskot verður þá rís landið upp vegna aukins rúmmáls neðan jarðar. Þann 10.nóvember myndaðist stór kvikugangur sem varð til þess að jörðin tók að gliðna hratt og skorpan að teygjast í sitthvora áttina. Þegar sú hreyfing á sér stað sígur jörðin niður og myndar dal, eða sigdal.

Mynd tekin af National Air and Space Museum. Sýnir hvernig sigdalir myndast (Graben) þegar teygist á skorpunni í sitthvora áttina.

Kvikuinnskot myndast undir eldstöðvarkerfum þegar kvika streymir upp af miklu dýpi og brýtur sér leið inn í jarðskorpuna. Innskot geta verið mismunandi í laginu eða haft mismunandi stefnu á jarðlögin og bera mismunandi nöfn eftir því. Algengustu gerðir innskota eru gangar, sem eru lóðréttir og stefna þvert á jarðskorpuna, og syllur, sem eru innskot sem hafa troðið sér lárétt inn á milli annara laga í jarðskorpunni. Algengast er að kvikuinnskot stoppi á dýpi í jarðskorpunni og storkni þar, en í sumum tilvikum geta þau náð til yfirborðs og orðið þannig farvegur fyrir eldgos. Í atburðinum sem hófst þann 25. október byrjaði sylla að myndast á um 5 km dýpi. Þann 10.október myndaðist 15 km langur kvikugangur frá Kálfellsheiði og suðvestur af Grindavík um 2 km út í sjó.

Skýringarmyndin kemur frá Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands (Magnús Tumi Guðmundsson)

Mynd A: Grindavík

Mynd B: Svartsengi

Of mikil óvissa er um framhald atburðarrásarinna svo hægt sé að svara þessari spurningu af mikilli nákvæmni. Mælingar sýna bæði á minnkandi aflögun og jarðskjálftavirkni, eru ekki ósvipaðar þeim sem við sáum skömmu fyrir gosið 19. mars 2021 og reyndar önnur gos í Fagradalsfjalli líka.  Þessi minnkandi virkni bendir til að kvikan sé komin mjög ofarlega í jarðskorpuna, þar sem hún er þegar orðin mjög brotin og hreinlega þurfi ekki mikil átök til að kvikan komist til yfirborðs.  Á meðan að líkanreikningar benda enn til þess að kvika flæði í kvikuganginn, þá verður að teljast líklegt að það gjósi.

Gögnin benda til að mesta víkkunin í ganginum sé um miðbik hans, eða á svæðinu vestan við Hagafell. Vísindafólk telur að þetta svæði sé líklegasti upptakastaður eldgoss.

Á Reykjanesskaga sýna bylgjubrotsmælingar að jarðskorpan er að jafnaði um 15 km þykk, og neðan við jarðskorpuna tekur möttullinn við. Með jarðeðlisfræðilegum mælingum má greina merki kviku eða kvikuhólfa í jarðskorpunni, en á Reykjanesskaga finnast engin merki um slíkt, hvorki kviku né kvikuhólf. Því má búast við að kvika sem upp kemur í eldgosum á Reykjanesskaga komi beint neðan úr möttli. Kvikan safnast saman í syllum eða kvikugöngum í skorpunni og ferðast þaðan upp á yfirborðið. Þegar kvikuinnskot hefur myndast þá getur gosið hvar sem er út frá því innskoti.

En hversu lengi getur eldgosið staðið?  Fyrst og fremst fer það því magn kviku efst í möttli sem ræður því hversu mikið efni berst til yfirborðs. Dæmi eru til um dyngjugos á Reykjanesskaga sem vafalítið stóðu árum saman og framleiddu mikið hraun, s.s. Þráinsskjöldur, Sandfellshæð og Heiðin há sem eru stærstu dyngjurnar, og ætla má að þá hafi sömuleiðis myndast bein tenging frá kviku í möttli til yfirborðs miðað við efnagreiningar. Fleiri dæmi eru til um eldgos þar sem ekki var vitað um kvikuhólf í skorpunni og stóðu lengi yfir, eins og t.d. Surtseyjargosið frá 1963 til 1967.

Erfitt er að fullyrða um hversu lengi eldgos á þessum stað standa lengi, en  líklegast er að ef til goss komi nú þá muni það haga sér á svipaðan máta og fyrri gosin þrjú á þessum slóðum. Eldgosið við Fagradalsfjall árið 2021 stóð yfir í um 6 mánuði. Eldgosið við Meradali 2022 stóð yfir í um 18 daga og eldgosið við Litla-Hrút 2023 stóð yfir í um 27 daga.

Þegar jarðskjálftar í hrinu verða það tíðir að virknin verður samfelld röð af skjálftum þá kallast það órói eða óróapúls ef það er tímabundið. Slíkt skjálftamynstur getur gefið til kynna hreyfingar kviku undir jarðskorpunni sem gæti skyndilega brotið sér leið upp á yfirborðið. Því er ekki hægt að útiloka að gos kunni að vera yfirvofandi þegar óróapúls mælist, þótt sá möguleiki sé oftast einnig fyrir hendi að slíkar hrinur dvíni og hætti án þess að til eldgoss komi. Það er oft fín lína að greina á milli mikillar smáskjálftavirkni og óróa sem bendir til upphaf eldgoss. Á myndinni hér að neðan sést óróapúls sem hófst kl. 14.20, 3. mars. Púlsinn dvínaði nokkuð eftir um tvær klukkustundir, en óróamerki greindist fram yfir miðnætti þann dag.

Það eru strangar reglugerðir í gildi um húsbyggingar á Íslandi og er jarðskjálftahönnun þeirra skv. evrópskum jarðskjálftastaðli sem tekur sérstaklega tillit til jarðskjálftahættu á Íslandi. Fólk á því að geta verið öruggt í húsum sínum hér á landi þótt snarpir jarðskjálftar verði, jafnvel þótt þeir verði margir. Það er í samræmi við reynsluna af síðustu sterku Suðurlandsskjálftunum þar sem hús almennt séð stóðu af sér verulega áraun á burðarvirki en jafnframt að mesta hættan var vegna lausamuna. Ráðlegt er því að huga að lausamunum í nærumhverfi sínu en einnig að fylgjast með breytingum t.d. ef vart verður við smásprungur í veggjum og hvort þær breytist samfara jarðskjálftavirkni. Hér er hægt að lesa um varnir og viðbúnað vegna jarðskjálfta á vef almannavarna.

Þegar kvika flæðir inn í jarðlög og myndar kvikugang, líkt og nú á sér stað á svæðinu milli Keilis og Fagradalsfjall, myndast þrýstingu í jarðskorpunni. Það skapar spennu austan og vestan megin við kvikuganginn. Sú spenna losnar í skjálftum og er þá um að ræða svokallaða „gikkskjálfta“ sem eru merki um spennulosun en tákna ekki að kvika sé á hreyfingu á þeim svæðum sem þeir mælast. Á kortinu hér að neðan ná skyggðu fletirnir yfir þau svæði þar sem þessir gikkskjálftar hafa helst verið að mælast.

Kvikuinnskotið núna er innan eldstöðvakerfis sem kennt er við Krýsuvíkur-Trölladyngju svæðið og er staðsett á Reykjanesgosbeltinu. Sagt er að það sé virkt á nútíma, sem nær yfir síðustu 8000 ár, sem er jú langur tími í lífi Suðurnesjamanna. Tvö eldgos urðu í síðustu goslotu kerfisins, sem var á 12. öld, og liðu 37 ár á milli þeirra. Hraun þessara gosa runnu til sjávar bæði norðan- og sunnanmegin á Reykjanesskaganum.

Algengustu gos þar eru svokölluð basísk flæðigos sem mynda nokkra tugi ferkílómetra af hrauni og lítilsháttar gjóskulög. Tíðni eldgosa síðastliðin 3000 ár er eitt gos á 750 ára fresti.

Þau eldgos sem verða á þessu svæði eru nokkuð „róleg” gos en þeim fylgja ekki miklar sprengingar eins og sést í gosum undir jökli. Hraunflæðið getur orðið töluvert en hraðinn á því í jöðrum hrauntungunnar er að öllu jöfnu ekki miklu meiri en gönguhraði fólks. Líklegt er að eldgosi á Reykjanesi myndi fylgja gasmengun, en hún yrði að öllum líkindum í mun minni mæli en t.d. í Holuhraunsgosinu (sjá nánar spurningu um gasmengun).

Hægt er að lesa nánar um eldvirkni á Reykjanesskaga á eldfjallavefsjánni www.islenskeldfjoll.is

Þegar kvikuinnskot er að brjóta sér leið inn í jarðskorpuna losnar spenna í berginu í kring og veldur jarðskjálftum. Þrýstingur sem kvikuinnskotið veldur í jarðskorpunni getur líka framkallað svokallaða gikkskjálfta sitt hvorum megin við kvikuinnskotið vegna spennubreytinga þar. Ef innskotið myndi ná upp á yfirborð í eldgosi verður þrýstiléttir í jarðskorpunni þegar innskotið hættir að troða sér þar inn og þannig líklegt að skjálftavirkni muni minnka.  

Veðurstofan er með sólarhringsvakt sem fylgist með jarðhræringum á landinu með rauntímavöktun á skjálftavirkni og ýmsum öðrum mælingum. Ef skyndilegar breytingar verða á virkninni láta vakthafandi náttúruvársérfræðingar vakt Almannavarna vita og gripið er til aðgerða ef þurfa þykir.

Elísabet Pálmadóttir er ein þeirra náttúruvársérfræðinga sem skiptast á að vakta náttúru landsins allan sólarhringinn. Fyrir aftan hana má sjá dæmi um hvernig þeir skjálftar sem berast í hús birtast vaktinni. Myndin af Elísabetu var tekin í gær, klukkan 9.44, en þá sjást á skjánum skjálftar sem mældust um kl. 9.32 og voru á bilinu 1,5-2,5 að stærð. (Ljósmynd: Veðurstofan/Einar Bessi Gestsson)

Samhliða aukinni jarðskjálftavirkni á Reykjanesi hefur Veðurstofan fjölgað mælitækjum á svæðinu til að fá skýrari mynd af framvindu mála. Meðal annars hefur GPS mælum og skjálftamælum verið fjölgað og drónamyndir eru teknar af yfirborði svæðisins til að meta hvort merki sjáist um færslur eða sprungumyndanir.