Skýringum varpað fram um tilurð kvikugangsins við Grindavík í tímaritinu Science
Mæligögn og líkanreikningar varpa nýju ljósi á ofurstreymi bergkviku inn í kvikuganga
Eldgos hófst á ný á Reykjanesskaga í morgun en vísindamenn hafa unnið að mjög nákvæmum jarðskorpumælingum í þessari hrinu eldsumbrota sem hófst með gosi í Fagradalsfjalli þann 24. mars árið 2021. Ítrekað hefur verið fjallað um svokallaðan kvikugang í fréttum sem tengjast umbrotunum við Grindavík. Gangurinn myndaðist mjög snögglega í nóvember í fyrra og hafði veruleg áhrif á atburðarásina á Reykjanesi.
Skýringar vísindamanna á tilurð kvikugangsins, og ofurstreymi kviku inn í hann, er meginuppistaðan í nýrri vísindagrein sem hið virta tímarit Science birtir í dag . Birting greinar eftir vísindamenn sem starfa á Íslandi er ekki hversdagsviðburður í þessu heimsþekkta tímariti en alþjóðlegur hópur vísindamanna stendur að greininni undir forystu Háskóla Íslands og Veðurstofu Íslands.
„Kvikugangurinn mikli, sem myndaðist þegar Grindavík var fyrst rýmd þann 10. nóvember í fyrra, sker jarðskorpuna á um eins til fimm kílómetra dýpi,“ segir Freysteinn Sigmundsson, vísindamaður í jarðeðlisfræði við HÍ, en hann er einn af aðalhöfundum greinarinnar.
„Kvikugangurinn er um fimmtán kílómetra langur, og mesta opnun á honum er um átta metrar. Gangurinn myndaðist að miklu leyti á um sex klukkustundum að kvöldi 10. nóvember, þegar áætlað kvikustreymi inn í hann var ofurhratt, eða meira en sjö þúsund rúmmetrar á sekúndu.“
Til að átta sig enn betur á þessu ofursteymi bergkvikunnar má skoða það í samhengi við meðalrennsli í lengsta fljóti landsins, Þjórsá við Urriðafoss, þar sem það er um 360 rúmmetrar á sekúndu. Það þyrfti því tuttugu Þjórsár til að jafna rennslið inn í bergganginn eins og það var þann 10. nóvember í fyrra. Til samanburðar má einnig nefna að áætlað kvikustreymi í kvikugang sem myndaðist samfara eldgosinu 18. desember var um 800 rúmmetrar á sekúndu og um 1.700 rúmmetrar á sekúndu í gosinu 14. janúar.
„Fyrstu niðurstöður líkanreikninga lágu fyrir þá um kvöldið og sýndu að kvikustreymið var gífurlegt,“ segir Dr. Michelle Parks, sérfræðingur í jarðskorpurannsóknum á Veðurstofu Íslands en hún er einnig einn aðalhöfunda greinarinnar. „Líkanreikningarnir byggðu á rauntímamælingum og okkar fyrstu viðbrögð voru þau að eitthvað væri athugavert við gögnin, því tölurnar voru svo háar, en svo var ekki. Mælingarnar og líkanreikningarnir voru réttir“, segir Michelle.
Rannsókn sem byggist á mjög nákvæmum mælingum
Greinin í Science byggir á nákvæmum mælingum á jarðskorpuhreyfingum og túlkun þeirra, með hliðsjón af jarðskjálftavirni, á atburðunum í og við Grindavík síðastliðna mánuði.
„Niðurstöðurnar eru nýttar til að útskýra hvernig stærstu kvikugangar á jörðinni, meir en tugir kílómetra að lengd, geta myndast þegar aðstæður eru þannig að stórt brot kemur á jaðar kvikusöfnunarsvæðis og kvikugangur leitar inn í svæði þar sem togkraftar hafa safnast upp yfir árhundruð, t.d. vegna flekahreyfinga,“ segir Freysteinn.
Að hans sögn eru togkraftarnir í jarðskorpunni ígildi drifkrafts sem stuðlar að hröðu kvikustreymi.
„Þótt eldgosin í desember og janúar síðastliðnum hafi verið ákveðið sjónarspil, þá var kvikusstreymið inn í kvikuganginn þann 10. nóvember í fyrra miklu meira þrátt fyrir að ekki hafi komið til eldgoss í það skiptið. Það skýrist af bæði áhrifum togkrafta í jarðskorpunni en einnig af því að meiri þrýstingur gat byggst upp í kvikusöfnunarsvæðinu í eldstöðvakerfi Svartsengis áður en jaðar þess gaf sig í fyrsta sinn í nóvember, heldur en gerst hefur í seinni atburðunum.“
Freysteinn segir að verið sé að meta yfirstandandandi eldgos í samhengi við fyrri atburði á svæðinu en augljóst er að þegar eldgos er nærri byggð og innviðum geti það haft mikinn eyðileggingarmátt þrátt fyrir að vera ekki endilega stórt í sniðum.
„Hugur okkar sem stöndum að greininni er hjá því fólki
sem er að kljást við afleiðingar eldsumbrotanna,“ segir Freysteinn.
Skýringarmynd af kvikugangi undir Grindavík og kvikusvæði, þar sem kvika safnaðist fyrir áður en gangainnskotið varð. Kvikugangur myndaðist skyndilega 10. nóvember 2023, undir Sundhnúksgígaröðinni og Grindavík, þar sem misgengishreyfingar og sprunguopnun urðu. Rauða línan á yfirborðinu sýnir ofanvarp gangsins upp á yfirborð (hvar hann myndi skera yfirborð jarðar ef hann næði þangað) og gráa línan á yfirborðinu sýnir staðsetningu þversniðisins sem er teiknað.
