JARÐHITI Í GRÍMSVÖTNUM ÁRIÐ 2004 TENGSL ELDGOSS OG JARÐHITA. Magnús Tumi Guðmundsson Þórdís Högnadóttir

Similar documents
JARÐHITI, GOSSTÖÐVAR OG SKILYRÐI TIL VATNSSÖFNUNAR Í GRÍMSVÖTNUM Magnús Tumi Guðmundsson Þórdís Högnadóttir Kirsty Langley

Part 66. Requirements for exercising privileges Highlights of New Part 66 rule

Möguleg útbreiðsla trjátegunda með hækkandi hitastigi á Íslandi

Samanburður vindmæla. Samanburðarmælingar í mastri LV v/búrfell 15. ágúst 30.sept 2011

Ritstuldarvarnir. Sigurður Jónsson

Gögn um Kötlugosið 1918: Ljósmyndir Kjartans Guðmundssonar úr ferðum á Mýrdalsjökul í júní og september 1919

Ný tilskipun um persónuverndarlög

OPEN DAYS 2011 LOCAL EVENTS COUNTRY LEAFLET. East Iceland / Austurlands ICELAND / ÍSLAND

Áhrif lofthita á raforkunotkun

Tilraunahúsið Úrræði fyrir raungreinakennslu

Jökulhlaup í Sveðju í júlí 2011:

Sólheimajökull: Hættumat vegna lítilla og meðalstórra jökulhlaupa

LV Breytingar á grunnvatns- og jarðvatnsborði á áhrifasvæði Kárahnjúkavirkjunar

Vorferð Jöklarannsóknafélags Íslands, 2003

Mánudaga - föstudaga KEF - Airport» Reykjanesbær» Keilir» Fjörður» Reykjavík/HÍ

Sveiflur og breyttar göngur deilistofna. norðaustanverðu Atlantshafi

Ég vil læra íslensku

Viðhorf erlendra söluaðila. Spurningakönnun framkvæmd í desember 2016 á meðal erlendra söluaðila á póstlista Íslandsstofu sem telur 4500 aðila.

VIII. LÍKINDI ELDGOSA, HLAUPA OG FÆRSLU

Kæling uppsjávarfisks fyrir vinnslu?

Mikilvægi samræmdrar svæðisbundinar kortlagningar Hvað fangar hug og hjarta ferðamannsins

Ísbráðnun og upptakarennsli jökulhlaupa vegna eldgosa í Kötluöskju og austanverðum Mýrdalsjökli

VIÐAUKI 11. Aðalskipulag Hveragerðis. Hveragerði og nágrenni Jarðfræði-, jarðhita- og grunnvatnskort. Jarðhitamælingar sumarið kort

CORINE-verkefniðog landgerðabreytingar á Íslandi milli 2000 og Ingvar Matthíasson Ásta Kr. Óladóttir

Ísbráðnun og upptakarennsli jökulhlaupa vegna eldgosa í Kötluöskju og austanverðum Mýrdalsjökli

Inngangur og yfirlit yfir rafmagnsvélar

Jarðfræðikortlagning á Gráuhnúkasvæði. Sigdældin milli Reykjafells og Litla Meitils. Tengist hún Jarðhitakerfinu?

Klettafjöllin, Grand Canyon og Laramide byltingin

Eftirspennt Brúargólf Klóríðinnihald í nokkrum steyptum brúargólfum

Rannsóknarskýrsla í sálfræði 103 á vorönn 2008 um. viðhorf nemenda til nokkurra þátta í skólastarfi ME.

Vegagerðin HRINGVEGUR UM HORNAFJÖRÐ. Vatnafar. Helgi Jóhannesson

Akureyrarbær Starfsmannakönnun 2015

FRAMKVÆMDARREGLUGERÐ FRAMKVÆMDASTJÓRNARINNAR (ESB) nr. 489/2012. frá 8. júní 2012

Eiga gerlar þátt í ummyndun basaltgjóskunnar í Surtsey?

Landris á Vatnajökulssvæðinu metið með GPS landmælingum

Rannsóknarstofa í fjölmenningarfræðum. Raddir fjölbreyttra kennarahópa

LV Úttekt og mælingar á áfoki við strönd Hálslóns

Blöndulón Vöktun á strandrofi og áfoki

Stóra myndin. Uppbygging þekkingarsamfélags. Kristrún Frostadóttir, hagfræðingur Viðskiptaráðs Aðalfundur SFS 19. maí 2017

Reykholt í Borgarfirði

KVER HAFRANNSÓKNASTOFNUNAR

Geislavarnir ríkisins

Reykholt í Borgarfirði

Reykholt í Borgarfirði

Leiðbeiningar um notkun XML-þjónustu Veðurstofu Íslands fyrir norðurljós

Börn á höfuðborgarsvæðinu léttari nú en áður Niðurstöður úr Ískrá á þyngdarmælingum barna frá 2003/ /10

Loðna Veiðar, lífsferill, útbreiðsla,, stofnstærð og ástand stofnsins

LV Önnur úttekt á kolefnisbindingu skógræktar á vegum Landsvirkjunar

Öryggi barna skiptir miklu máli, börnin eru

Reykholt í Borgarfirði

Brennisteinsvetni í Hveragerði

Saga fyrstu geimferða

Aldur og þróun gossins í Stórhöfða á Heimaey?


Sumargötur Vettvangsrannsókn á Laugavegi og Skólavörðustíg sumarið 2013

Greinargerð Trausti Jónsson. Langtímasveiflur IV. Illviðrabálkar

Mælingar á loftmengandi efnum í Reykjavík 2009

Yfirlit rannsókna á jarðhitasvæðinu í Krýsuvík

I. YFIRLIT UM HÆTTU VEGNA ELDGOSA OG HLAUPA EYJAFJALLAJÖKLI FRÁ VESTURHLUTA MÝRDALSJÖKULS OG

The impact of climate change on glaciers and glacial runoff in Iceland

Jarðskjálftavirkni við Blöndulón og kortlagning sprungna með smáskjálftum. Sigurlaug Hjaltadóttir Kristín S. Vogfjörð Gunnar B.

Fljótlegar mæliaðferðir með NIR (Nær innrauð litrófsgreining) tæki. Gyða Ósk Bergsdóttir

Afkoma og hreyfing Breiðamerkurjökuls og afrennsli leysingavatns til Jökulsárlóns á Breiðamerkursandi 2017

JANÚAR 2016 Karl Sigurðsson

LV Úttekt á kolefnisbindingu skógræktar á svæðum í eigu Landsvirkjunar

CHEMISTRY. Efnajöfnur. Efnajöfnur. Kafli 3. Kafli 3. Hlutfallareikningur: AðA. reikna út fnum. Efnajöfnur. Efnajöfnur. Efnajöfnur

Þorsteinn Sæmundsson *, Halldór G. Pétursson #, Höskuldur Búi Jónsson # & Helgi Páll Jónsson*

Loftmengun vegna jarðvarmavirkjanna

Þungmálmar í mosa í nágrenni fyrirhugaðs álvers í Reyðarfirði árið 2000

SNERTIFLETIR ÍSLANDSSTOFU VIÐ FLUGREKENDUR

Niðurstöður rennslis-, aurburðarog efnamælinga í Skeiðarárhlaupi haustið 2004

Frostþol ungrar steinsteypu

GPS-mælingar við Eyjafjallajökul frá goslokum Ólafur Páll Jónsson

Erlendir ferðamenn í Reykjavík 2016

Úttekt á kolefnisbindingu skógræktar á svæðum í eigu Landsvirkjunar

Fyrirkomulag forsjár barna af erlendum uppruna

HVERNIG Á AÐ META ÁHÆTTU?

Upphitun íþróttavalla árið 2015

Þungmálmar og brennisteinn í tildurmosa við iðnaðarsvæðið í Hellnahrauni í Hafnarfirði haustið 2013

Frá forstjóra Mannauður Eldgos í Eyjafjallajökli vorið Eldgosin 2010 Jarðváreftirlit... 6

2.30 Rækja Pandalus borealis

Viðhorfskönnun meðal erlendra söluaðila um íslenska ferðaþjónustu. September 2018

Áhrif Lagarfossvirkjunar og Kárahnjúkavirkjunar á gróður og landbrot við Lagarfljót

Áhrif brennisteins díoxíðs (SO 2 ) á heilsufar

Líkamsþyngd barna á höfuðborgargsvæðinu

Fornleifarannsóknir á Grófartorgi

Íshellar í Vatnajökulsþjóðgarði

Hafrannsóknastofnunin. Fjölrit nr. 142

Félagsþjónusta sveitarfélaga Municipal social services

Greinargerð Ásdís Auðunsdóttir Guðmundur Hafsteinsson Trausti Jónsson. Greinargerð um veðurfar og hafís á Drekasvæði (Jan Mayen-hrygg)

Efni yfirlitsins að þessu sinni er: HAGTÖLUR VR

Greinargerð Trausti Jónsson. Langtímasveiflur V. Hitabylgjur og hlýir dagar

ANNUAL SAFETY REVIEW. Þróunar og greiningarstofa Division of Development and Analysis

Hraðamerkingar á hættulegum beygjum í vegakerfinu - 2. útgáfa -

Félagsauður á Íslandi Þróun og skýringar á mun milli landa. Efnisyfirlit. Þátttaka í félögum og þjóðmálum. Þróun félagsauðs í grannríkjunum

Geymsluþol reyktra síldarflaka í lofttæmdum umbúðum

Staðsetningartækni með gervitunglum GNSS

EFLA Verkfræðistofa. STUÐLAR UM AFHENDINGU RAFORKU Árin Reykjavík, júní 2014

Gengið og verðlagsmælingar til mjög langs tíma

Power Engineering - Egill Benedikt Hreinsson. Lecture 25. Examples 2. Sýnidæmi 2

Transcription:

JARÐHITI Í GRÍMSVÖTNUM ÁRIÐ 2004 TENGSL ELDGOSS OG JARÐHITA Magnús Tumi Guðmundsson Þórdís Högnadóttir Jarðvísindastofnun Háskólans Febrúar 2005 RH-02-2005

1 ÁGRIP Með kortlagningu Grímsvatnasvæðisins undanfarin ár hefur þróun jarðhita verið könnuð. Kortlagningin hefur verið gerð með nákvæmum DGPS tækjum sem ekið er með eftir neti mælilína. Jarðhiti í Grímsvötnum jókst nokkuð 1998, í aðdraganda gossins í desember það ár. Í kjölfar gossins óx jarðhiti verulega og var afl hans um 4000 MW árið 1999. Síðan dró úr virkninni og 2002 var aflið komið niður í um 1400 MW. Jarðhiti óx síðan nokkuð á ný 2003 (í 2300 MW) og aukning var einnig milli 2003 og 2004. Þessi aukning er tengd aðdraganda gossins í nóvember á síðasta ári. Ákveðið samband virðist því vera milli jarðhita og kvikuþrýstings undir Grímsvötnum. Jarðhiti vex með auknu landrisi og kvikuþrýstingi. Á árunum 1998-2003 minnkaði rúmmál íss innan Grímsvatna um 0,5-0,6 km 3. Þar af bráðnuðu 0.15 km 3 í gosinu 1998; 0,35-0,45 km 3 eru bráðnun vegna jarðhita, umfram þá reglubundnu bráðnun sem vegur upp á móti snjófyrningum á yfirborði og ísskriði inn í vötninn. Í gosinu í nóvember síðastliðnum bráðnuðu um 0,1 km 3 og einhver bráðnun hefur orðið á umbrotasvæðinu síðan. Þessi bráðnun hefur að mestu orðið við suðurjaðar vatnanna, undir norðurhlíð Grímsfjalls. Þessi þróun leiðir til stækkandi vatnsgeymis. Mælingarnar 2004 sýna að austasti sigketill við ísstífluna norðaustan Eystri Svíahnúks minnkaði heldur milli 2003 og 2004 auk þess sem hæsti punktur á ísstíflunni hækkaði dálítið. Þessar breytingar eru líklegasta ástæða þess að vatn náði að safnast fyrir í Grímsvötnum frá og með 2003, en vatnsborðið náði um 1420 m hæð skömmu fyrir gosið í nóvember síðastliðnum.

2 Efnisyfirlit Ágrip.. 1 1. Inngangur... 3 2. Yfirborð Grímsvatna. 5 3. Varmaafl og þróun jarðhita.. 5 4. Ísbráðnun eftir 1998.. 10 5. Breytingar á gígsvæði. 11 6. Samantekt... 12 7. Heimildir. 12 Viðauki A. 14

3 1. INNGANGUR Gosið í Grímsvötnum í nóvember 2004 kom ekki á óvart. GPS mælingar höfðu sýnt stöðugt landris frá lokum gossins 1998 og var það túlkað sem uppsöfunun kviku undir eldstöðinni (Erik Sturkell o.fl., 2003). Jarðskjálftavirkni óx um mitt ár 2003 (Gunnar B. Guðmundsson o.fl., 2004) og aukning í jarðhita kom fram um svipað leyti (Magnús T. Guðmundsson og Þórdís Högnadóttir, 2004). Gosið er það þriðja í Vatnajökli á 8 árum og bendir flest til þess að tímabil ókyrrðar og tíðra eldgosa sé hafið á svæðinu. Auk virkninnar undanfarin ár bendir lota gosvirkninnar í Vatnajökli til þess að eldvirknin eigi að vera tiltölulega mikil næstu áratugi (Guðrún Larsen o.fl., 1998). Gangi það eftir, má búast við að ísbráðnun vegna jarðhita og eldgosa í Grímsvötnum vaxi og gæti það leitt til stækkandi Skeiðarárhlaupa. Í þessari skýrslu er gerð grein fyrir jarðhita og breytingum á ísþykkt vegna hans í Grímsvötnum 2003-2004, í aðdraganda gossins í nóvember. Verkefnið hófst eftir gosið í Grímsvötnum 1998, þegar farið var að gera mun nákvæmari athuganir á jarðhitanum en áður. Tilgangur rannsóknanna er einkum sá að kanna áhrif eldgosa og ísbráðnun þeim samfara á Grímsvötn. Verkefnið hefur að auki almennari skýrskotun, því það eykur skilning á því hvernig breytingar á jarðhita hafa áhrif á lón undir jöklum og líkur á jökulhlaupum frá þeim. Eins og málum er nú háttað eru rannsóknirnar unnar af Jarðvísindastofnun Háskólans en styrktar af Vegagerð Ríkisins. Einnig kemur Jöklarannsóknafélag Íslands (JÖRFÍ) að vinnunni með því að leggja til farartæki, aðstöðu og mannafla í ferðum sínum. Niðurstöður rannsókna síðustu ára á gosstöðvum í Vatnajökli hafa birst í greinum og skýrslum (Hreinn Haraldsson, ritsj. 1997, margir höfundar; Guðrún Larsen og fl. 1998; Helgi Björnsson og fl. 2001; Sverrir Guðmundsson og fl. 2002; Magnús T. Guðmundsson og fl. 1997, 2000; 2001; 2002; 2003, 2004, Magnús T. Guðmundsson og Þórdís Högnadóttir, 2004). Mælingar í Grímsvötnum 2004 í júní voru í meginatriðum svipaðar og undanfarin ár. Áhersla var lögð á að kortleggja breytingar sem orðið hafa milli áranna 2003 og 2004. Fjöldi mælilína í ár var svipaður og árið áður, en þá var heldur dregið úr mælingum á þeim svæðum þar sem breytinga gætir lítið og bein áhrif jarðhita eru óveruleg. Lögð er áhersla á að safna sem bestum upplýsingum við sigkatla en reynslan sýnir að þannig fæst best mynd af jarðhitavirkninni. Mælingarnar fóru fram í vorferð Jöklarannsóknafélags Íslands í júní og var hluti verksins unnin af sjálfboðaliðum þess. Yfirborð Grímsvatna og nágrennis þeirra var kortlagt með DGPS, breytingar á gígsvæði frá fyrra ári voru kannaðar og hiti mældur í vesturbarmi gígsins frá 1998. Á grundvelli gagnanna var: (a) Gert kort af Grímsvötnum eins og þau voru í júní 2004 (b) Þróun gígsvæðisins skoðuð, hvernig gígurinn frá 1998 breytist, sígur til og hugsanlega ummyndast. (c) Breytingar á jarðhita á Grímsvatnasvæðinu metnar fyrir 2003-2004 (d) Þróun og ástand ísstíflunnar var metið, sér í lagi hvaða áhrif jarðhitinn hefur á hana og möguleika á vatnssöfnun í Grímsvötnum. Rannsóknir á jökulhlaupum, vatnshæð og stærð vatnsgeymis á hverjum tíma tengjast þeim verkefnum sem hér er fjallað um. Þær rannsóknir eru á hendi Helga Björnssonar og Finns Pálssonar á Jarðvísindastofnun. Samvinna hefur verið við Helga og Finn um gagnaöflun og frumúrvinnslu.

4 442000 VG2 440000 VG3 VG4 VG5 VG6 438000 VG7 VG8 436000 VG18 Grímsvötn VG11 VG10 VG12 Eystri VG13Svíahnúkur VG9 434000 VG17 VG16 VG15 VG14 Vestari Svíahnúkur 432000 430000 2 km 574000 576000 578000 580000 582000 584000 586000 588000 1 mynd. Grímsvötn, júní 2004 - yfirlitskort, katlar VG2-VG18. Rauða sporaskjan sýnir gosstöðvarnar í nóvember. 442000 VG2-90 -80-70 -60-50 -40-30 -20-10 0 10 20 30 40 50 metrar 440000 VG3 VG4 VG5 VG6 VG7 438000 VG8 436000 VG18 Grímsvötn VG12 VG11 VG13 VG10 VG9 434000 432000 VG17 VG16 VG15 VG14 Grímsfjall 2 km 576000 578000 580000 582000 584000 586000 588000 2. mynd. Hæðarbreytingar milli 2003 og 2004.

5 2. YFIRBORÐ GRÍMSVATNA Á 1. mynd er kort af Grímsvötnum eins og þau voru í júní 2004. Veruleg breyting varð milli ára, því íshellan reis um tæplega 50 metra. Samanburður milli 2003 og 2004 leiðir í ljós (2. mynd) að sigkatlar norðan til í Grímsvötnum (VG2, 4 og 5) hafa dýpkað. Einnig jókst bráðnun við Vatnshamar (VG18) vestast í Grímsvötnum. Í suðvesturhorni Grímsvatna urðu einnig nokkrar breytingar. Sigketill VG17 grynnkaði meðan ketillinn vestan hans (VG16) dýpkaði verulega. Einnig lækkaði yfirborð jökulsins á skika milli VG16 og lónsins vestan gosstöðvanna frá 1998 (VG15). Að lokum varð nokkur viðbótarbráðnun meðfram Grímsfjalli austanverðu (VG11) og yfir að stóra sigkatlinum norðaustur af Eystri Svíahnúk (VG10). Breytingar á gosstöðvunum 1998 er erfitt að meta í ljósi þess að stór hluti þeirra var á kafi í vatni og yfir því ísþekja. Röð ljósmynda sýnir þróunina við gosstöðvarnar síðustu árin (3. mynd). Í Grímsvatnaskarði, norðaustan Eystri Svíahnúks, er miðja ísstíflunnar sem lokar Grímsvötnum. Á 4. mynd sést að milli 2003 og 2004 hefur austasti ketillinn, VG9, heldur minnkað. Hæsti punktur á ísstíflunni, um 800 m austan við miðju VG9, er 1-2 m hærri en árið áður. Sú staðreynd að VG9 hefur grynnkað og ísstíflan austan hans heldur eflst er líklegasta skýringin á því að vatnsborð náði að rísa úr um 1360 m hæð vorið 2003 upp í 1420 m hæð í nóvember 2004. 3. VARMAAFL OG ÞRÓUN JARÐHITA Í skýrslum undanfarinna ára hefur varmaafl verið metið með því að mæla bráðnun íss. Vegna viðvarandi leka hefur ekki verið hægt að mæla rúmmál vatns sem farið hefur út úr vötnunum eins og hægt var fyrir 1996. Sú forsenda sem notuð var áður til að meta afl, að Grímsvötn haldist lokuð milli hlaupa (Helgi Björnsson, 1988; Helgi Björnsson og Magnús T. Guðmundsson, 1993, Helgi Björnsson, 1997), hefur ekki átt við síðustu 8 árin. Afl undanfarin ár hefur verið metið með því að greina það í þrjá þætti (sjá einnig fyrri skýrslur): (1) P 0 : Grunnafl, samsvarar því varmaafli sem var áður en umbrot hófust. Grunnaflið hefur verið talið 1800 MW en sú tala er óviss. (2) P i : Afl sem nýtist til bræðslu íss umfram grunnaflið. (3) P a : Varmaafl sem fer beint út í andrúmsloftið með gufu og nýtist ekki til bræðslu íss. Heildarafl er þá P heild = P 0 + P i + P a. Umframaflið P i er fengið með því að mæla breytingar í ísmagni, þ.e. með því að bera saman kort sem gerð eru á mismunandi tímabilum. Það er reiknað með P i ( Vi V = t h )ρ L i (1) Hér er V i rúmmálsbreyting íss utan íshellu (lækkun yfirborðs metin sem jákvæð stærð) V h er rúmmálsaukning íshellu vegna þykknunar (getur verið neikvæð stærð ef hellan þynnist), ρ i = 910 kg m -3 er eðlismassi íss, L=335 KJ kg -1 er bræðsluvarmi íss og t tími milli mælinga (1 ár).

6 a b c 3. mynd. Gosstöðvarnar a) 2000, b) 2003, c) 2004. Horft úr vestri, í baksýn er norðurhlíð Grímsfjalls austur að Gríðarhorni.

7 438000 a 1650 b 436000 1 N 2 3 4 5 1600 1550 VG10 434000 S 6 h.y.s. (m) 1500 1450 1650 1600 1550 432000 578000 580000 582000 584000 586000 c 1996 september 1997 júní 1998 júní 1999 júní 2000 júní 2001 júní 2002 júní 2003 júní 2004 júní VG10 1400 1350 VG9 S 400 800 1200 1600 metrar N hæð yfir sjó 1500 1450 VG11 1400 1350 1 2 3 4 5 6 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 metrar 4. mynd. b) Þversnið yfir stóra ketilinn norðaustan í Grímsfjalli (VG10). c) Langsnið austur með Grímsfjalli að norðan 1996-2004. Vatnsborð hækkaði um tæplega 50 m milli 2003 og 2004 og orsakaði það stóra rúmmálsbreytingu vegna aukins rúmmáls vatns. Þessi stóra breyting veldur aukinni óvissu í V i í samanburði við það sem verið hefur á síðustu árum. Því er ekki hægt að nota aðferðina af neinu öryggi og við reiknum því ekki afl fyrir 2003-2004 nú. Hinsvegar er hægt að skoða breytingar milli ára með öðrum hætti. Á 5. mynd er sýnd þróun sigkatla í Grímsvötnum 1997-2004 (sjá staðsetningar á 1. mynd). Byggt er á árlegum mælingum með GPS og radarhæðarmælingum úr flugvél (7. nóvember og 17. desember 2004). Myndin sýnir hvernig jarðhitakatlar dýpkuðu milli 1997 og 1998. Þar var að öllum líkindum á ferð undanfari eldgossins í desember 1998. Aukningin sem varð í jarðhita eftir gosið olli því að á árunum 1999-2000 dýpkuðu flestir katlar. Á norðanverðu svæðinu grynnkuðu þeir aftur milli 2000 og 2003 en síðan fara nokkrir að dýpka aftur. Á suðurhluta svæðisins taka katlar við sér eftir gosið 1998 og þar verða stórfelldar breytingar meðfram Grímsfjalli norðaustanverðu eins og einnig kemur fram á 4. mynd. Á 6. mynd eru hliðstæðar upplýsingar teknar saman. Þær sýna hvar breytingar verða. Milli 1996 og 1997 eru litlar breytingar en jarðhitavirknin tekur við sér 1998 eins og áður sagði. Mestur er hitinn 1999 og 2000 en síðan dregur úr fram að 2003. Aukning í jarðhita kemur fram 2003 og færist í aukanna 2004. Gos braust síðan út 1. nóvember eins og kunnugt er.

8 metrar 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 norður 1996 1997 eldgos 1998 1999 2000 2001 ár 2002 2003 2004 2005 VG03 VG04 VG05 VG07 VG08 2006 metrar 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 suður 5. mynd. Dýpi katla sem fall af tíma: a) norðan til á svæðinu, b) sunnan til á svæðinu. Síðustu mælingar eru úr flugvél með hæðarradar og GPS þann 7. nóvember (staðsetningar katla, sjá 1. mynd.) 1996 1997 eldgos 1998 1999 2000 2001 ár 2002 2003 2004 2005 VG09 VG10 VG11 VG16 2006 1996-1997 1997-1998 1998-1999 1999-2000 2000-2001 2001-2002 2002-2003 2003-2004 2 km 6. mynd. Þróun sigkatla í Grímsvötnum 1998-2004. Rautt: stækkandi ketill, blátt: minnkandi ketill.

9 5000 4000 b fjöldi katla 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 a stækkandi minnkandi 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 afl til bræðslu í gosi 30-40 þús. MW 6000 umframafl (MW) 3000 2000 1000 0-1000 Grunnafl 1500-2000 MW Gjálpargos 0 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 ár 7. mynd. a) Fjöldi sigkatla sem stækka (rautt) eða minnka (blátt) 1997-2004. b) Varmaafl 1991-2003. Óvissa í grunnafli er meiri en óvissa í umframafli. Grímsvatnagos Grímsvatnagos 5000 4000 3000 2000 1000 áætlað heildarafl (MW) Á 7. mynd eru upplýsingar um ísbráðnun síðustu ára og þróun sigkatla dregnar saman. Á 7 (a) er sýndur fjöldi katla sem stækkar (rautt) og minnkar (blátt). Á 7 (b) er varmaaflið 1991-2003 en eins og áður sagði leyfa gögnin ekki tölulegt mat á aflinu 2003-2004. Báðar myndirnar sýna sömu þróunina enda byggðar á sömu gögnunum: Jarðhiti óx árið fyrir gosið 1998, stórjókst í kjölfar gossins en aukningin fjaraði síðan út á 3-4 árum. Hiti vex aftur 2003 og mynd 7 (a) bendir til aukningar milli 2003 og 2004. Sama þróunin varð því fyrir gosin 1998 og 2004. Aukning í jarðhita 1998 var einkum að norðanverðu og á þeim stað þar sem gosið braust út síðar á árinu. Aukning 2003-2004 verður m.a. í suðvesturhorni vatnanna. Túlka má gögnin þannig að hitaukning fyrir seinna gosið hafi legið sunnar og vestar en fyrir það fyrra. Þá vekur það athygli að í báðum tilvikum varð veruleg aukning í jarðhita þar sem gos braust síðan út. Það gæti þó verið tilviljun.

10 442000 440000 VG2-200 -160-120 -80-40 0 40 metrar VG3 VG4 VG5 VG6 438000 436000 Breytingar í kjölfar Gjálpargoss VG7 VG8 VG18 VG11 VG10 VG9 434000 VG12 VG13 VG17 VG16 VG15 432000 VG14 Útfallið frá 1996 2 km 430000-474000 -472000-470000 -468000-466000 -464000-462000 -460000 8. mynd. Hæðarbreytingar milli 1998 og 2003. 4. ÍSBRÁÐNUN EFTIR 1998 Á 8. mynd eru sýndar þykktarbreytingar íss á 5 ára tímabili, 1998 til 2003. Svo vel vill til að vatnsborð Grímsvatna var svipað 1998-2003 og mismunur hæðar sýnir vel hvar ís hefur horfið vegna aukins jarðhita. Á tveimur stöðum hefur bráðnunin numið meira en 200 m. Það er vestan við gosstöðvarnar frá 1998 og í stóra sigkatlinum (VG10) norðaustan Eystri Svíahnúks. Hækkun um 10-20 m milli VG3 og VG5 stafar af fyllingu rásar sem myndaðist í Gjálpargosinu og sama á við um útfallið frá 1996 austan Grímsfjalls. Alls nemur ísbráðnun undir suðurhlíð Grímsfjalls 0,5-0,6 km 3 á þessu tímabili. Þar af varð ísbráðnun í gosinu 1998 um 0.15 km 3. Meirihlutinn hefur því orðið vegna aukningar jarðhita eftir gosið. Þessi þróun hefur leitt til aukins flatarmáls vatnsgeymisins. Gosið 2004 olli enn aukinni bráðnun og er hún talin hafa numið um 0,1 km 3 í lok þess. Ef þróunin verður svipuð eftir það gos og var eftir 1998, má búast við að meiri ís hverfi syðst í Grímsvötnum, undir norðurhlíð Grímsfjalls. Það myndi leiða til hraðara ísskriðs úr norðri, þynningar íshellunnar og stækkunar vatnsgeymisins. Áhrif þessa á Grímsvatnahlaup fara eftir þróun ísstíflunnar á næstu árum.

11 Vestari Svíahnúkur hola 9. mynd. Leifar vesturbarms gígsins frá 1998. Horft úr norðri. Myndin var tekin 9. júní 2004. 5. BREYTINGAR Á GÍGSVÆÐI Gígsvæðið frá 1998 var að mestu undir vatni í júní 2004. Aðeins austurbarmur gígsins og efsti hluti leifanna af vesturbarminum náðu upp fyrir vatnsborðið (9. mynd). Austurbarmurinn er fremur kaldur og hefur safnast á hann hjarn og 20-30 m fönn með slúttandi stáli til norðurs hálffyllir gígskálina sjálfa. Það sem upp úr stóð af vesturbarminum var hinsvegar snjólaust og í því verulegur hiti eins og áður (9. mynd). Svæðið þar sem hitamælingar í gjósku hafa verið unnar, var allt á kafi í vatni. Grafin var ein hola, um 3 m djúp til að kanna hitastig og ummyndun (64 23.85 17 20.05 1411m y.s.). Hitaferill holunnar er á 10. mynd. Hann sýnir stöðuga hækkun hita með dýpi en mun hægari stigul en var á hitasvæðunum vestar síðustu ár (sjá fyrri skýrslur). Ekki fundust merki um móbergsmyndun en sýni voru tekin fyrir Náttúrfræðistofnun Íslands. Dýpi (cm) 0 50 100 150 200 250 300 Hiti C 0 20 40 60 80 100 10. mynd. Hiti sem fall af dýpi í holunni í vesturbarmi gígsins frá 1998

12 Athyglisvert er að móbergsmyndun virðist ekki hafa náð sér verulega af stað í vesturbarmi gígsins frá 1998 á þeim 6 árum sem liðin eru frá gosinu, þrátt fyrir verulegan hita í gjóskuhaugnum frá goslokum (sjá fyrri skýrslur). Þessi hegðun er nokkuð önnur en sást í Surtsey þar sem gjóskan ummyndaðist í móberg á fáum árum (Sveinn Jakobsson, 1979). 6. SAMANTEKT Vatnsborð Grímsvatna hækkaði verulega milli 2003 og 2004. Töluvert hlaup kom í lok október og vatnsborðslækkunin sem því fylgdi virðist hafa hleypt af stað eldgosinu 1. nóvember. Gosið kom ekki á óvart í ljósi þess að forboðar eldgoss voru komnir fram: Landris, aukin jarðskjálftavirkni og aukinn jarðhiti. Breytingar á ísstíflu Grímsvatna voru litlar milli 2003 og 2004. Dálítil hækkun varð þó jafnframt sem að austasti sigketillinn (VG9) minnkaði lítið eitt. Þessi litla breyting, að jarðhiti við ísstífluna sjálfa minnkar er líkegasta orsök þess að vatnsborð náði að rísa upp í um 1420 m fyrir hlaupið í október 2004. Í aðdraganda gossins 2004 óx jarðhiti eins og gerðist fyrir gosið 1998. Þungamiðja jarðhitaaukningar nú var nokkru vestar en var 1998, m.a. varð veruleg aukning í suðvesturhorninu þar sem gosið í nóvember síðastliðnum kom upp. Rúmmál íss innan Grímsvatna minnkaði um 0,5-0,6 km 3 á fimm ára tímabili, 1998 til 2003. Þá bræddi gosið 2004 um 0,1 km 3 af ís meðan á því stóð. Þessar breytingar leiða til stækkunar vatnsgeymis Grímsvatna. Þessi þróun mun leiða til stækkandi Grímsvatnahlaupa ef ísstíflan nær að styrkjast eins og gerðist milli 2003 og 2004. Ekki hefur orðið vart við umtalsverða ummyndun gjósku í móberg í vesturbarmi gígsins frá 1998, þrátt fyrir verulegan jarhita þar undanfarin ár. Ekki er ljóst af hverju móbergsmyndun er hægari í gígnum frá 1998 en var í Surtsey. 7. HEIMILDIR Guðrún Larsen, Magnús T. Guðmundsson og Helgi Björnsson. 1998. Eight centuries of periodic volcanism at the center of the Iceland hot spot revealed by glacier tephrastratigraphy. Geology, 26, 943-946. Helgi Björnsson. 1997. Grímsvatnahlaup fyrr og nú. Í: Hreinn Haraldsson (ritstj.) Vatnajökull. Gos og hlaup 1996, Vegagerðin, Reykjavík, 61-78. Helgi Björnsson. 1988. Hydrology of ice caps in volcanic regions, Societas Scientiarum Islandica, 45, Reykjavík. 139 bls. Helgi Björnsson og Magnús T. Guðmundsson. 1993. Variations in the thermal output of the subglacial Grímsvötn Caldera, Iceland. Geophysical Research Letters, 20, 2127-2130.

13 Helgi Björnsson, Helmut Rott, Sverrir Gudmundsson, Andrea Fischer, Andreas Siegel and Magnús T. Gudmundsson. 2001. Glacier-volcano interactions deduced by SAR interferometry. Journal of Glaciology, 47, 58-70. Hreinn Haraldsson (ritstj.). 1997. Vatnajökull. Gos og hlaup 1996, Vegagerðin, Reykjavík. Magnús T. Guðmundsson, Freysteinn Sigmundsson og Helgi Björnsson. 1997. Ice-volcano interaction of the 1996 Gjálp subglacial eruption, Vatnajökull, Iceland. Nature, 389, 954-957. Magnús T. Guðmundsson, Þórdís Högnadóttir, Finnur Pálsson og Helgi Björnsson. 2000. Grímsvötn: Eldgosið 1998 og breytingar á botni, rúmmáli og jarðhita 1996-1999. Raunvísindastofnun Háskólans RH-03-2000. 32 bls. Magnús T. Guðmundsson, Finnur Pálsson, Þórdís Högnadóttir, Kirsty Langley og Helgi Björnsson. 2001. Rannsóknir í Grímsvötnum árið 2000. Raunvísindastofnun Háskólans, RH-30-2001. 25 bls. Magnús T. Gudmundsson, Finnur Pálsson, Helgi Björnsson, og Þórdís. Högnadóttir. 2002. The hyaloclastite ridge formed in the subglacial 1996 eruption and Gjálp, Vatnajökull, Iceland: present day shape and future preservation, in Volcano-Ice Interaction on Earth and Mars, Geological Society London Spec. Publ., 202 ritstj: J.L. Smellie og M. Chapman, pp. 319-335. Magnús T. Guðmundsson, Þórdís Högnadóttir og Kirsty Langley. 2003a. Jarðhiti, gosstöðvar og skilyrði til vatnssöfnunar í Grímsvötnum 2001-2002. Raunvísindastofnun Háskólans, RH-30-2001. 30 bls. Magnús T. Gudmundsson, Freysteinn Sigmundsson, Helgi Björnsson og Þórdís Högnadóttir. 2004. The 1996 eruption at Gjálp, Vatnajökull ice cap, Iceland: efficiency of heat transfer, ice deformation and subglacial water pressure. Bulletin of Volcanology, 66:46-65. Magnús T. Guðmundsson og Þórdís Högnadóttir. 2004. Rannsóknir á jarðhita í Grímsvötnum árið 2003. Raunvísindastofnun Háskólans, RH-02-2004. 14 bls. Sturkell, Erik, Páll Einarsson, Freysteinn Sigmundsson, Sigrún Hreinsdóttir og Halldór Geirsson. 2003. Deformation of Grímsvötn volcano, Iceland: 1998 eruption and subsequent inflation. Geophysical Research Letters, 30, no. 4, 1182. doi:10.1029/2002gl016460. Sveinn Jakobsson. 1979. Outline of the Petrology of Iceland. Jökull 29, 57-73 Sverrir Gudmundsson, Magnús Tumi Gudmundsson, Helgi Björnsson, Freysteinn Sigmundsson, Helmut Rott og Jens Michael Carstensen. 2002. Three-dimensional glacier surface motion maps at the Gjálp eruption site, Iceland, inferred from combining InSAR and other ice displacement data. Annals of Glaciology, 34, 315-322.

14 VIÐAUKI A: DGPS SNIÐMÆLINGAR Í JÚNÍ 2004. 5 km 500 m