Um daginn birtust fréttir á mbl.is og fleiri vefmiðlum sem, fyrir aðra en jarðfræðinga, virðast hálfundarlegar. En þar var greint frá ráðstefnu sem halda ætti um áhrif loftslagsbreytinga á ýmsar hamfarir af jarðfræðilegum toga, t.d. jarðskjálfta, skriður, hafnarbylgjur (tsunami) og síðast en ekki síst eldvirkni. Það skal tekið fram að margt af þessu er eingöngu fræðilegur möguleiki og því óþarfi að hafa miklar áhyggjur af því – en það er þó ekkert að því að jarðfræðingar skoði málið. Ég fjalla mögulega um jarðskjálfta, skriður og hafnarbylgjur síðar, en ég ætla að líta aðeins á þær fullyrðingar að loftslag geti haft áhrif á eldvirkni.

Áhrif eldvirkni á loftslag

Það vita flestir sem lesið hafa sig til um loftslagsbreytingar að eldgos hafa tímabundin áhrif á loftslag, sjá Orsakir fyrri loftslagsbreytinga en þar segir meðal annars:

Stór eldgosgeta valdið snöggum breytingum í stuttan tíma og þá til kólnunar (ár eða nokkur ár), t.d. eldgosið í Mount Pinatubo árið 1991 sem lækkaði hitastig jarðar tímabundið um sirka 0,4°C . Þau tímabil í jarðsögunni þar sem eldvirkni hefur verið mun meiri en nú, hafa þó getað valdið töluverðri kólnun þann tíma. Þess lags eldvirkni verður þó einungis nokkrum sinnum á hverjum hundrað milljón árum og veldur gríðarlegum loftslagsbreytingum í milljónir ára með tilheyrandi útdauða lífvera. Eldfjöll gefa frá sér CO2 í nokkuð miklu magni en það er þó einungis 1/130 af því sem menn losa á ári eins og staðan er í dag.

Áhrif loftslagsbreytinga á eldvirkni

Dyngjur á Íslandi (rauðar stjörnur). Mynd úr grein Andrew og Ágústar Guðmundssonar 2007.

Eitt nærtækasta dæmið um áhrif loftslagsbreytinga á eldvirkni, eru svokölluð dyngjugos, en hér á landi virðast þau sem við þekkjum hvað mest í dag, hafa myndast að mestu stuttu eftir að síðasta kuldaskeiði ísaldar lauk (fyrir um 10.000 árum), þ.e. á fyrstu nokkrum þúsundum árum nútíma (e. holocene). Talið er að farglétting vegna hvarfs hins stóra ísaldarjökuls sem huldi nær allt landið hafi orðið til þess að breyta þrýstingi jarðskorpunnar og koma af stað hinum miklu dyngjugosum. Dyngjugos eru ættuð djúpt úr skorpunni og er kvikan mjög basísk og þunnfljótandi – svokölluð flæðigos, sem standa yfir í nokkur ár eða áratugi og mynda umfangsmikil, lág og regluleg fjöll – svokallaðar dyngjur. Hraunin sem mynda þau eru kölluð helluhraun. Dæmi um slík fjöll eru t.d. Skjaldbreiður og Dyngjufjöll. Sambærileg eldgos urðu líka nokkrum sinnum á kuldaskeiðum ísaldar, en þá urðu til móbergstapar – t.d. Herðubreið.  Síðastliðin 3.500 ár hefur eingöngu ein dyngja myndast og það var á toppi Surtseyjar á sjöunda áratugnum (ef að sjórinn yrði þurrkaður upp umhverfis Surtsey, þá er líklegt að eftir standi móbergstapi).

Dyngjan Skjaldbreiður (mynd wikipedia)

Ástæður dyngjugosanna er talin margþætt en ein af kenningunum, um hinn mikla fjölda dyngjugosa svona stuttu eftir að jökla leysti, er að það sé út af fargléttingu þegar ísaldarjöklarnir bráðnuðu. Fargið er talið hafa haft þau áhrif að kvika átti erfitt með að safnast fyrir í kvikuhólfum og að fargið hafi haldið aftur af  henni neðar í jarðskorpuni. Á hámarki jökulskeiðana er því talið að meirihluti kviku sem náði að brjóta sér leið upp hafi að mestu myndað innskot og kvikuhólf sem síðar áttu eftir að gjósa. Strax við upphaf jökulhörfunar er talið að kvika hafi átt greiðari leið upp að yfirborði og myndað móbergshryggi og móbergsfjöll, eftir uppsöfnun í tugþúsund ár. Sú þróun hafi síðan náð hámarki þegar jökla leysti og myndað dyngjufjöllin. Smám saman síðastliðin nokkur þúsund ár hafi síðan kerfið náð að jafna sig og sambærileg eldvirkni og er nú, tók við.

Hvað gerist þegar jöklar Íslands hverfa?

Nú er talið að jöklar muni bráðna töluvert hér á Íslandi á þessari öld og þá er líklegt að ýmsar megineldstöðvar fari af stað, t.d. í Grímsvötnum sem dæmi. Hér fyrir neðan er mynd sem sýnir áætlaða jökulbráðnun nokkurra íslenskra jökla til ársins 2190. Ath að fyrir Vatnajökul þá er bara sýndur sunnanverður Vatnajökull – V. Svo er H=Hofsjökull og L=Langjökull (af heimasíðu Veðurstofunnar):

Nú er það spurning hvort sú farglétting sé nóg til að mynda öflug eldgos og auka eldvirknina hér á landi – þau þurfa þó ekki að verða dyngjugos eins og ég er búinn að vera að kynna hér fyrir ofan – en geta samt haft töluverð áhrif, sérstaklega ef þau verða á meðan enn er einhver jökull þar sem gos á sér stað, en það getur t.d. myndað sprengigos og jökulhlaup. En um það er erfitt að spá.

Pælingar varðandi Minnkandi svörun (negative feedback)

Nú geta stór eldgos haft töluverð áhrif til kólnunar eins og ég minntist á áður og þá vegna arða (e. aerosols) þ.e. öskuskýja og sýruúða sem hindrar sólarljósið í leið sinni niður til jarðar (samanber kólnunina árið 1991 – Pinatubo). Önnur dæmi eru til um slík eldgos og nærtækast er að taka skaftárelda 1783-84, en það eldgos er talið hafa kælt norðurhvel jarðar í 2-3 ár. Það fer þó allt eftir eðli eldgossins hverju sinni, hvort þau hafa einhver áhrif á loftslag.

Það virðist því fræðilegur möguleiki að stór eldgos geti orðið vegna hlýnunar – þau geta síðan haft áhrif til kólnunar – þau áhrif vara þó oftast nær í stuttan tíma, í nokkur ár í mesta lagi. Ef aftur á móti mikil dyngjugos verða og mikið magn af brennisteinsgasi fylgir eldvirkninni, þá geta þau áhrif varað mun lengur – áratugi. Hægt er að kalla þau áhrif minnkandi svörun (e. negative feedback) sem er andstæðan við magnandi svörun sem við minnumst stundum á hér.

Hvað með bráðnun Grænlandsjökuls og Suðurskautsins?

Af þessu má sjá, að eldvirkni er talin geta aukist vegna loftslagsbreytinga og þá jafnvel hér á landi, hvort það gerist við núverandi loftslagsbreytingar er erfitt að spá um. Hvað gerist t.d. ef Grænlandsjökull hverfur? Gríðarlegt farg myndi létta af jarðskorpunni og líklegt er að það geti haft töluverð áhrif á flæði möttulefnis jarðar. Engin virk eldfjöll eru á Grænlandi, en þar gaus síðast fyrir nokkrum tugmilljónum árum síðar (við opnun Atlantshafsins) – nærtækast væri að áætla að eldvirkni á Íslandi gæti breyst, jafnvel færst til og í átt til Grænlands – en það eru bara mínar óábyrgu pælingar. Þekking mín á Suðurskautinu er takmörkuð og áhrif loftslagsbreytinga á það er einnig óvissara – því læt ég staðar numið í þessum pælingum. Það getur vel verið að ég skrifi pistil um það síðar ef ég fæ fréttir af einhverjum nýjum rannsóknum í þá áttina.

Ítarefni

Ruth E.B. Andrew og Ágúst Guðmundsson 2007: Distribution, structure, and formation of Holocene lava shields in Iceland

Athugasemdir

ummæli