Islands mest aktive vulkan er sandsynligvis på vej mod endnu et udbrud

Glaciære vulkaner lyder som en oxymoron. Men Islands Vatnajökull iskappe, Europas største efter volumen, dækker mange aktive vulkaner, inklusive landets hyppigst udbrud, Grímsvötn. Ni år efter dets sidste udbrud i 2011, som lukkede islandsk luftrum, Grímsvötn ser ud til at være klar til endnu en, ifølge det islandske meteorologiske kontors (IMO).

Et Grímsvötn-udbrud - der forekommer omkring hvert 5.-10. år - eksploderer gennem glacialisen, der omslutter vulkanen, og magma-is-interaktionerne skaber en fantastisk eksplosion. "Lavaen smelter isen, det blinker i damp. Der frigives en enorm mængde energi på splitsekunder, "Ronni Grapenthin, en geofysiker ved University of Alaska, beskrevet til GlacierHub. Grímsvötn er også berygtet som kilden til det syv måneder lange Laki-sprækkeudbrud i 1783, som forårsagede en hungersnød, der krævede 20 procent af Islands befolkning, og sænkede temperaturerne på den nordlige halvkugle med en anslået 1°C.

Mens forskerne er ret sikre på, at endnu et udbrud er på vej, forudsigelse af timingen, omfanget og karakteren af ​​udbrud er udfordrende, fordi "hver vulkan er forskellig, og de opfører sig forskelligt, og du kan have forskellig adfærd fra det ene udbrud til det andet, sagde Sigrun Hreinsdottir, en geodætisk videnskabsmand ved GNS Science i New Zealand. Imidlertid, fordi Grímsvötn går i udbrud så ofte, forskere ser mønstre, der tyder på, at endnu et udbrud er nært forestående. "I øjeblikket har vi en tilstand af vulkanen, som er meget lig de præ-eruptive forhold før 2011 og 2004 [udbrud], Benedikt Ofeigsson, en geoforsker ved IMO, fortalte GlacierHub.

Et hold videnskabsmænd, der spænder fra Alaska til Island til New Zealand, overvåger Grímsvötn omhyggeligt. En højpræcisions GPS på jorden måler vulkansk deformation - jordens bevægelse - i realtid. Når magma strømmer ind i vulkanen nedefra, jorden udvider sig udad fra magmakammeret, som en ballon. Ifølge Ofeigsson, Grímsvötn er "stort set oppustet til det samme punkt som før 2011 [udbrud], så det viser alle tegn på et udbrud inden for den næste måned eller år."

En yderligere information tyder på et forestående Grímsvötn-udbrud:gasmålinger. Når magma nærmer sig overfladen, gasserne oprindeligt opløst i magmaen undslipper. "Det er meget som at åbne en sodavandsflaske. Når du slipper trykket, gasserne kommer ud, " sagde Terry Plank, en vulkanolog ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. Siden 2012 har IMO har med jævne mellemrum foretaget gasmålinger ved Grímsvötn, men i begyndelsen af ​​juni, de "målte meget høje koncentrationer af SO2, CO ₂ og H2, " som Ofeiggson bemærkede er usædvanlige for Island. Disse målinger indikerer, at et udbrud er tæt på, fordi magmaen er lige under overfladen.

Fordi Grímsvötn er fuldstændig dækket af en gletsjer, den har også en subglacial sø — en sø, der ligger helt under isen. Varmen fra vulkanen smelter isen lige over den, og, som resultat, der dannes en sø nedenunder i calderaen eller krateret. Periodisk, mængden af ​​vand overstiger calderaens kapacitet, så en gletsjerudbrud eller jökulhlaup opstår, hvor hundreder af kvadratkilometer kan oversvømmes. Ifølge Ofeigsson "er søen ret fuld, så vi forventer også et jökulhlaup fra Grímsvötn til sommer."

"Når vulkanen er klar til at gå i udbrud, udbruddet kan udløses af oversvømmelsen, " tilføjede Ofeigsson. Grímsvötn har "en hårudløserfølsomhed over for tryk, "så trykudløsningen fra fjernelse af søvandet kan starte udbruddet, forklarede Dave McGarvie, en vulkanolog ved Lancaster University. Derfor, for første gang, forskere overvåger Grímsvötns subglaciale søniveau i realtid. Fordi jökulløb udløste mange tidligere Grímsvötn-udbrud, herunder i 2004, videnskabsmænd forventer, at det næste udbrud også vil følge oversvømmelsen.

På trods af det korte advarselsvindue – og Grímsvötns historie med ødelæggende udbrud – forventes det næste udbrud ikke at blive dårligt. Hvert 150-200 år, Grímsvötn har et stort udbrud. Siden den sidste store var i 2011, forskere forventer, at det kommende udbrud bliver ret lille. McGarvie tilføjede, at "det meste af [udbruddet] faktisk er indeholdt i gletsjeren." På grund af "magma-vand interaktioner, " asken er "temmelig klistret" den falder for det meste inden for 40 km fra udluftningen, næppe når beboede områder. Et jökulløb kunne være mere skadeligt, men fordi de forekommer hvert 3. til 4. år, Island er godt forberedt på dem. Broer, der blev fejet væk af Grímsvötn jökulhlaup i 1996, blev genopbygget for at modstå oversvømmelser, og veje i syd vil lukke under oversvømmelsen. Island vil også have tid til at forberede sig, da oversvømmelsesvandet først skal rejse over 40 km under Vatnajökull, McGarvie forklarede.

På trods af videnskabsmænds tillid til, at Grímsvötn snart vil gå i udbrud, overvågningsdata er begrænset, fordi vulkanen er dækket af is. "I modsætning til andre vulkaner, vi kan ikke rigtig se så meget, som vi gerne ville, " sagde Grapenthin. GPS-instrumenter skal placeres på grundfjeldet, fordi isen "flyder meget hurtigere end vulkanen deformerer, " og der er kun et sted ved Grímsvötn med fast grundfjeld.

Imidlertid, tilføjelsen af ​​gasmålinger og realtidsovervågning af Grímsvötns sø og deformation kan bane vejen for, at forskere præcist kan forudsige fremtidige vulkanudbrud. "Hvis du kunne få flere typer instrumenter før et udbrud, du vil måske forstå, hvad de præ-eruptive signaler er, " sagde Hreinsdottir. Med flere Grímsvötn-udbrud i løbet af en videnskabsmands levetid, viden fra et udbrud kan anvendes til det næste.

Uanset hvor tamt Grímsvötns næste udbrud kan være, det bliver helt sikkert et dramatisk syn. McGarvie fortalte GlacierHub:"Jeg gik op til udbrudsstedet i 2011, et par måneder efter udbruddet sluttede, og du kunne se disse spektakulære cirkulære sprækker, brud i den øvre overflade af isen, som isen blidt, men bevæger sig vedvarende tilbage til udbrudsstedet for at fylde dette hul, der grundlæggende er forårsaget af udbruddet."

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.