Eldstöðvar á Suðurlandi

Vangaveltur um hegðun eldstöðva á Suðurlandi

Alþekkt er að eldstöðvar liggi í dvala og vakni síðan eftir langt goshlé, stundum öllum að óvörum. Þekktast er dæmið af Vesúvíusi sem eyddi rómversku borgirnar Herkulaneum og Pompeii í stórgosi árið 79 e.Kr. en þá hafði fjallið ekki bært á sér öldum saman. Hér á landi þekkjum við hliðstætt dæmi frá Vestmannaeyjum þar sem gosið í Surtsey var hið fyrsta í eldstöðinni eftir landnám. Af eðlilegum ástæðum er lítið fjallað um eldfjöll sem eru að lognast út af eða sofna. T.d. getur verið erfitt að segja til um hvort Kerlingarfjöll eru virk eða óvirk enda óvíst hvenær síðast gaus í eldstöðinni. Öðru máli gegnir um Snæfellsjökul sem líklega hefur ekki gosið í um 1800 ár. Hraunin utan á fjallinu tala sínu máli og fáum dettur í hug að eldfjallið sé kulnað. Hann sefur líkt og Mjallhvít gerði en óvíst er hvenær losnar um bitann af eplinu.

Styttist í næsta Heklugos?

Virkni eldfjalla getur breyst mikið þó ekki komi til goshlé. Þau ganga í gegnum eins konar gosfasa, t.d. tímabil sem einkennast af tiltekinni gerð eldgosa. Sem dæmi má nefna að fyrir um 70 þús. árum hlóðust upp allmargir hraungúlar (líparítfjöll) umhverfis Torfajökulsöskjuna á tiltölulega skömmum tíma sem kannski varði í nokkur þúsund ár. Þá mynduðust t.d. Rauðfossafjöll, Laufafell og Kirkjufell. Vegna þess hve líftími eldstöðva er langur á mælikvarða mannsævinnar virðast þær bæði dyntóttar og óútreiknanlegar. En þrátt fyrir þennan mun geta einstakar eldstöðvar verið ótrúlega fyrirsjáanlegar. Nú vita til dæmis allir að Hekla gýs nokkuð reglulega með um það bil 10 ára millibili og er talin komin að falli. Skyldi hún standa undir væntingum? Enginn átti von á eldgosi þegar drottning íslenskra eldfjalla tók að gjósa vorið 1970.

Styttri goshlé

Gosið í Heklu árið 1970 kom jarðvísindamönnum algerlega í opna skjöldu enda ekki í neinu samræmi við þekkta hegðun fjallsins. Liðin voru 23 ár frá upphafi síðasta goss í fjallinu. Fjallið hafði áður gosið 14 sinnum á sögulegum tíma og hafði hlé á milli gosa að jafnaði verið um 70 ár. Stysta hlé hafði varað í 39 ár. Eldgos árið 1980 kom því ekkert síður á óvart. Enn gaus Hekla árið 1991 og þegar fjallið gaus árið 2000 hafði ný og breytt hegðun verið tekin í sátt. Og nú er enn von á gosi eftir 10 ára hlé.

Vindar neðanjarðar?

Þegar Hekla fór að sýna merki þess um 1990 að gos væri vændum varð ljóst að eldstöðin hafði skipt um ham eftir gosið 1947. Aldirnar á undan hafði drottningin látið sér nægja að gjósa einu sinni til tvisvar á öld. Það sem vakti höfund til frekari umhugsunar um Heklugosin voru athuganir við Skaftá. Þó Skaftá sé það vatnsfall íslenskt sem hvað mest hefur hrakist undan jarðeldum á síðari öldum er sambandið við Heklu af öðrum toga. Árið 1955 kom flóð í Skaftá með miklum aurburði og allar götur síðan hafa Skaftárhlaup komið með eins eða tveggja ára millibili með tilheyrandi aurburði, öllum til ama. Hlaupin koma úr svonefndum Skaftárkötlum í Vatnajökli þar sem öflugt jarðhitasvæði bræðir jökulinn. Vatnið safnast fyrir uns það fær framrás undir Tungnaárjökli og kemur fram í vesturkvíslum Skaftár. Svo virðist sem jarðhitasvæði í Skaftárkötlum hafi lifnað við eða jafnvel vaknað til lífsins fljótlega eftir 1950. Slík jarðhitasvæði eru í öllum tilvikum tengd virkum eldstöðvakerfum af einhverju tagi. Reyndar er ekki vitað til að eldstöð sé á þessum stað í jöklinum en jarðhitasvæðið bendir eindregið til að svo sé.

Til að rýna betur í þessar upplýsingar verður að leggja til hliðar alla smámunasemi í tímasetningum enda engin ástæða til að ætla að eldstöðvar hafi sams konar tímaskyn og menn. Hekla breytti goshegðun sinni á tímabilinu 1947–1970 og Skaftárhlaup hófust um svipað leyti. Þetta 23ja ára tímabil er svo stutt í jarðsögunni að orðið samtímis á hér ágætlega við.

Vegalengdin milli Heklu og Skaftárkatla er um 120 km. Það er óneitanlega erfitt að ímynda sér að þarna séu raunveruleg tengsl á milli. Reyndar taldi Aristóteles (384–322 f. Kr.) að miklir vindar inni í jörðinni væru orsakir jarðskjálfta. Vindurinn valdi síðan eldgosum þegar hann brýst út á yfirborði með tilheyrandi hljóðum og tætist í agnir sem síðan kviknar í. Kirkjan hélt sig við heimsmynd Aristótelesar langt fram yfir miðaldir.

Eru fleiri í spilinu?

Vangaveltur yfir þessari undarlegu tengingu Heklu við Skaftárkatla vöktu nýjar spurningar. Gerðist eitthvað fleira athyglisvert í þessum efnum upp úr 1950? Eru þátttakendurnir kannski fleiri? Og tilfellið er að það var fleira sem gerðist nær samtímis á þessum 23 árum. Árið 1963 hófst Surtseyjargosið. Eldstöðin Vestmannaeyjar var vöknuð af margra alda værum blundi.

Milli Surtseyjar og Skaftárkatla eru um 200 km. Þetta virðist óneitanlega skrambi langt fyrir einhvers konar samband milli eldstöðvanna neðanjarðar. En ef eitthvert samband skyldi reynast á milli þessara þriggja eldstöðva, hvað þá? Jú, þá er óhjákvæmilegt að líta á allar hinar eldstöðvarnar sem eru á milli þessara þriggja.

Eldstöðvagengi Suðurlands

Syðst á landinu er allmikið knippi stórra megineldstöðva sem skera sig töluvert frá þeim eldstöðvum sem næst þeim liggja í norðaustri, þ.e. Bárðarbungu og Grímsvötnum. Munurinn liggur einkum í ólíkri tengingu við gliðnun landsins og einnig í ólíkum bergtegundum. Þessar stóru eldstöðvar sunnanlands eru sex talsins: Vestmannaeyjar, Eyjafjallajökull, Mýrdalsjökull (Katla), Tindfjöll, Hekla (ásamt Vatnafjöllum) og Torfajökull. Ekki er fráleitt að ímynda sér að einhvers konar samspil geti verið á milli einstakra eldstöðva þannig að eldgos í einni þeirra hafi áhrif á það hvort eða hvenær gýs í einhverri annarri. Í meðfylgjandi töflu eru tíunduð eldgos í þessum eldstöðvum síðustu þrjár aldirnar og gosin jafnframt flokkuð á einfaldan hátt til að sjá hvort eða hvernig eldvirknin hefur breyst. Vegna fyrrnefndrar hugmyndar um tengsl Heklu við Skaftárkatla hefur tveimur næstu eldstöðvum undir Vatnajökli verið bætt í hópinn til samanburðar, þ.e. Skaftárkötlum og Grímsvötnum.

Kort af eldstöðvum á Suðurlandi
Mynd: Sigmundur Einarsson
Staðsetning eldstöðva. Mynd frá Nasa.

Um einstakar eldstöðvar

Í töflunni eru tiltekin öll þekkt gos frá árinu 1701 til aprílmánaðar 2010 skv. núverandi þekkingu. Við skoðun töflunnar sést að ekki hefur gosið í Tindfjöllum og Torfajökli á þessu tímabili. Lág gostíðni síðustu aldirnar veldur því að ekki er unnt að skoða þessar eldstöðvar á þennan hátt og eru þær því úr sögunni að mestu. Lítum nú á hverja eldstöð fyrir sig.

Vestmannaeyjar Með Surtseyjargosinu og gosi í Heimaey 10 árum síðar rumskaði eldstöðin eftir a.m.k. 1100 ára hlé. Surtsey er í útjaðri eldstöðvarinnar en miðjan er á Heimey.

Eyjafjallajökull Fram að gosinu á Fimmvörðuhálsi, og síðan í fjallinu sjálfu, hafði eldstöðin gosið þrívegis eftir landnám. Síðast gaus í jöklinum árin 1821–1823 og heimildir eru um gos árið 1612. Þessi gos komu bæði úr hájöklinum. Um 920 gaus á sprungu í geislastefnu til NV frá toppgígnum. Núverandi gos í Eyjafjallajökli er nokkurt frávik frá fyrri hegðun fjallsins á sögulegum tíma. Í upphafi kom basalt upp í jaðri eldstöðvarinnar og í kjölfarið fylgir ísúrt gos í toppgígnum. Athyglisvert er að Katla virðist hafa gosið fljótlega í kjölfar fyrri gosa í Eyjafjallajökli og líklega samtímis um 920. Þetta bendir sterklega til þess að samband sé á milli eldstöðvanna.

Mýrdalsjökull (Katla) Um og eftir miðja 20. öld tóku menn að vænta nýs goss í Kötlu með tilheyrandi hlaupi og gjósku- og jakaburði fram á Mýrdalssand. Þá hafði eldstöðin gosið reglulega tvisvar á öld frá því um 1600. Árið 1955 kom lítið hlaup í Múlakvísl sem tók af brúna á þjóðveginum sem þá var við Selfjall. Meira gerðist ekki markvert og enn er beðið eftir Kötlugosi. Eftir gosið 1918 hefur Katla ekki fylgt fyrri takti og nú velta menn því fyrir sér hvort Kötlugos komi í kjölfar gossins í Eyjafjallajökli.

Hekla (ásamt Vatnafjöllum) Frá 1970 hefur Hekla gosið með um 10 ára millibili og er nú talin við það að gjósa á ný. Þessi gos hafa verið mun minni en gosin næst á undan sem komið höfðu einu sinni til tvisvar á öld. Að auki hefur á síðustu öldum gosið öðru hverju við jaðra eldstöðvarinnar. Hekla skipti óvænt um ham þegar gjósa tók úr fjallinu með 10 ára millibili frá og með 1970.

Skaftárkatlar Sem fyrr segir hafa komið hlaup í Skaftá reglubundið með 1–2 ára millibili frá 1955 og eru upptökin í svonefndum Skaftárkötlum þar sem öflugt jarðhitasvæði bræðir jökulinn. Ekkert lát virðist á Skaftárhlaupum.

Grímsvötn Í fljótu bragði verður ekki séð að hegðun Grímsvatna hafi breyst í seinni tíð. Skaftáreldar 1783 eru stórt frávik og gosið í Gjálp árið 1996 er hér einnig metið sem frávik frá fyrri hegðun. Virkni innan Grímsvatnaöskjunnar virðist þó lítið hafa breyst. Reyndar er nokkur óvissa um sum fyrri gos í Grímsvötnum vegna erfiðleika við staðsetningu gosmakkar skv. heimildum.

Ósjálfstæðar eldstöðvar

Þegar hver og ein þessara eldstöðva er skoðuð útaf fyrir sig er ekki auðvelt að greina áberandi breytingar. Hekla sker sig reyndar úr ásamt Skaftárkötlum en þeir eru hálfgerð aukabúgrein þar sem þeir tengjast ekki eldgosum. Með góðri samvisku er þó hægt að halda því fram að breytingar hafi orðið á eldvirkni í Vestmannaeyjum og Mýrdalsjökli og jafnvel í Eyjafjallajökli. Þannig hafa þær eldstöðvar í knippinu, sem á annað borð hafa sýnt einhver tilþrif síðustu þrjár aldirnar, allar tekið einhvers konar breytingum um miðbik síðustu aldar eða þar um bil. Að auki virðast nágrannarnir í Skaftárkötlum hafa haft eitthvert veður af ástandinu og hugsanlega orðið fyrir áhrifum eða jafnvel orsakað breytingarnar. Þáttur Grímsvatna er ekki skýr ef hann er þá nokkur.

Það sem fram kemur í meðfylgjandi töflu er athugun sem aðeins tekur til fárra áberandi þátta í hegðun nokkurra eldstöðva. Vera má að með skoðun ýmissa fleiri þátta megi auðveldlega styrkja eða hrekja það sem hér er dregið fram.

Vegna ónákvæmni í skráningum fyrri alda er rétt að nefna að gögn frá ólíkum tímum þurfa að vera hæf til samanburðar. Sem dæmi má nefna að þótt ýmislegt bendi til að smágos hafi orðið í Mýrdalsjökli árið 1955 er ekki hægt að skrá það gos í töfluna þar sem slíkur atburður hefði líkast til aldrei verið skráður fyrr á öldum, hvorki á skinn né pappír.

Ekki hefur verið gerð tölfræðileg greining á gögnunum í töflunni. Gögnin eru þess eðlis að auðvelt er að velja og hafna einstökum þáttum sem byggjast á persónulegu mati og tölfræðin sér ekki auðveldlega við slíkum hlutum. Þetta á t.d. við um hegðunarmynstur Kötlu, jaðargos á Heklusvæðinu og ekki síst hegðun Eyjafjallajökuls.

Tafla yfir eldstöðvar á Suðurlandi
Mynd: Sigmundur Einarsson
Eldgos á Suðurlandi, í Vestmannaeyjum og í Grímsvötnum á tímabilinu 1701 til 2010, skipt eftir aldarfjórðungum.

Taflan hér fyrir ofan sýnir eldgos á Suðurlandi, í Vestmannaeyjum og í Grímsvötnum á tímabilinu 1701 til 2010, skipt eftir aldarfjórðungum. Einnig eru sýnd hlaup úr Skaftárkötlum. Aðeins er sýnt upphafsár eldgosa þó sum þeirra hafi varað lengur. Merkjanleg breyting varð á hegðun sumra þessara eldstöðva nálægt miðri 20. öld og eru mörkin sýnd með litarbreytingu. Græni liturinn sýnir gos sem fylgja hegðun síðustu alda. Rauði liturinn sýnir gos sem víkja frá meginhegðun. Rauða línan markar árslok 1950.

Hafa þær hópsál?

Allar þessar eldstöðvar, nema Tindfjöll og Torfajökull, hafa á einhvern hátt breytt um hegðun um eða eftir 1950. Og hver veit nema þessar tvær eigi eftir að koma okkur á óvart í náinni framtíð. Tímabilið sem taflan nær til er aðeins rúmar þrjár aldir en gæti að líkindum allt eins verið nokkrum öldum lengra án þess að niðurstaðan breyttist. Og þá kemur að stóru spurningunni. Getur það virkilega verið rétt að eldstöðvaknippið á Suðurlandi hafi allt breytt um hegðun á því sem næst einu augnabliki? Og jafnvel að áhrifin nái til nærliggjandi eldstöðva eða komi jafnvel frá þeim? Hvað gæti hugsanlega valdið því að eldstöðvarnar hagi sér eins og þær hreinlega viti hver af annarri?

Þrýstingurinn í rótakerfinu

Eldstöðvarnar á Suðurlandi liggja utan við hin eiginlegu gliðnunarbelti landsins. Því virðist ekki líklegt að breytingar á virkni sé hægt að rekja til flekaskilanna sem liggja um Ísland. Vænlegra sýnist að leita skýringa í iðrum jarðar.

Fljótlega eftir Heklugosið 1104 komust andans menn suður í Evrópu að því að ein helsta tengingin milli heljar og mannheima væri í hinu ógnvænlega Heklufelli á Íslandi. Síðan þá hafa hugmyndir manna um eldgos reyndar breyst mikið og „vindar neðanjarðar“ verið afskrifaðir að mestu. Um völdin þar niðri eru þó enn skiptar skoðanir en þaðan virðist eftir sem áður helst að vænta fyrirmæla um breytta hegðun eldstöðva.

Þegar Katla sveikst um að gjósa eftir miðja 20. öld spurðu ýmsir, bæði leikir og lærðir, hvort verið gæti að gosin í Vestmannaeyjum hefðu orðið til þess að létta á nágranna sínum líkt og eldstöðvarnar hefðu einhvers konar sameiginlegt rótakerfi. Síðar hefur Páll Einarsson jarðeðlisfræðingur viðrað þá skoðun sína að ítrekað sig í Bárðarbungueldstöðinni, meðan á Kröflueldum stóð 1974–1984, hafi tengst landrisi og jarðeldum í Kröflu, 110 km norðar. Hann hefur bent á að hlutbráðið lag undir landinu geti jafnað þrýsting milli eldstöðva þó langt sé á milli þeirra. Sambærilegar mælingar eru ekki til frá Kötlu og Vestmannaeyjum en Páll telur á sömu forsendum að gosin í Surtsey og Heimaey hafi líklega seinkað gosi í Kötlu.

Reynist þetta rétt hlýtur að vera eðlilegt að gera ráð fyrir að margar eldstöðvar á tiltölulega litlu svæði hafi einhvers konar samþætta gosvirkni. Ætla má að slíkt þrýstisamband tengi fyrst og fremst dýpri rætur eldstöðvanna, en síður kvikuhólf sem liggja ofar í jarðskorpunni.

Rætur breytinganna

Erfitt er að gera sér grein fyrir því hvað getur valdið slíkum breytingum á eldvirkni sem hér hefur verið lýst. Fyrstu merki breytinganna eru líklega hlaupin í Skaftá sem fyrst varð vart árið 1955. Líklegt er að eitt hlaup hafi komið skömmu áður en sennilega ekki fleiri. Ætla verður að undir Skaftárkötlum hafi innskot komið sér fyrir ofarlega í jarðskorpunni um þetta leyti og af því stafi virkni jarðhitasvæðisins í Skaftárkötlum. Hvort eða hvernig þessi atburður hefur haft áhrif á eldvirkni í Vestmannaeyjum og Heklu er hins vegar fjarri því að vera ljóst.

Úr kristalkúlunni

Þessar vangaveltur um eldvirkni á Suðurlandi svara engum spurningum um framhald gosvirkni á svæðinu í náinni framtíð. Helsta niðurstaðan er þó sú að ekki er sjálfsagt að gera ráð fyrir að eldstöðvarnar muni haga sér áfram á sama hátt og þær hafa gert síðustu aldirnar.

Frá 1970 hafa goshlé Heklu varað 9-11 ár og mælingar benda til að fjallið muni halda uppteknum hætti. En þá vaknar sú spurning hvort gosið í Eyjafjallajökli sé líklegt til að hafa áhrif á næsta Heklugos. Reyndar er ekkert í töflunni hér að framan sem bendir til þess.

Og vegna sögulegra tengsla milli gosa í Kötlu og Eyjafjallajökli hafa menn nú áhyggjur af því að stutt sé í næsta Kötlugos. Þessi umfjöllun tekur mið af því að gosið verði líkt þeim sem orðið hafa síðustu aldirnar. Katla hefur nú þegar sýnt frávik frá hegðun síðustu alda og því er hugsanlega ástæða til að gera ráð fyrir breytingum. Eða hvað?

Katla sveikst um að gjósa á árunum 1960–1970 eins og fram hefur komið og nú eru liðin 92 ár frá síðasta gosi. Katla hefur þó ekki alltaf gosið mjög reglubundið og slíkt goshlé er ekkert einsdæmi í eldstöðinni á sögulegum tíma. Út frá sögunni er því eðlilegast að reikna með venjulegu Kötlugosi í kjölfar gossins í Eyjafjallajökli. Hamfarahlaup á Mýrdalssandi er þá líklegast með tilheyrandi hættu fyrir byggðirnar í Álftaveri og Meðallandi. Mikil öskugos hafa yfirleitt fylgt Kötlugosum en óvíst er um áhrif á flugumferð þar sem um er að ræða basaltgjósku sem er grófari og þyngri en ísúr eða súr aska (líparít, trakít, andesít). Hún berst því líklega ekki eins langt frá eldstöðinni og síður upp í háloftin. Líklegt er að öll þau öskugos sem valdið hafa verulegum truflunum á flugumferð í heiminum síðustu áratugi hafi líkst gosinu í Eyjafjallajökli, þ.e. hraunkvikan verið súr eða ísúr.

Katla
Mynd: Sigmundur Einarsson
Katla sefur undir hvilftinni sunnantil í Mýrdalsjökli (vinstra megin við miðja mynd). Horft frá Eldhrauni yfir Skaftártungu.

Í ljósi þeirra breytinga sem orðið hafa á virkni annarra eldstöðva á Suðurlandi eftir 1950 er þó full ástæða til að reikna með að Katla eigi fleiri kosti í stöðunni. Til dæmis gæti þetta goshlé Kötlu orðið enn lengra og friður varað í nágrenni Kötlu um langan aldur. Annar möguleiki er að eldstöðin gjósi súrri eða ísúrri hraunkviku en slík gos eru þekkt í eldstöðinni frá forsögulegum tíma. Slíku gosi gæti fylgt hlaup og jafnframt gjóskugos sem hamlaði flugi á stórum svæðum.

En þetta eru bara vangaveltur og ekkert endilega merkilegri en sú ókomna tíð sem spákonur sjá í kristalkúlum. Og hver veit nema fósturjörðin komi okkur á óvart með nýjum og alveg óvæntum uppátækjum?

Helstu heimildir

Ari Trausti Guðmundsson 2001. Íslenskar eldstöðvar. Vaka-Helgafell. 320 bls.

Birgir Vilhelm Óskarsson 2009. The Skerin ridge Eyjafjallajökull, South Iceland: Morphology and magma-ice interaction in an ice-confined silicic fissure eruption. Meistaraprófsritgerð, Jarðvísindadeild, Háskóli Íslands, 111 bls.

Guðrún Larsen 2000. Holocene eruptions within the Katla volcanic system, south Iceland: Characteristics and environmental impact. Jökull 49, 1-28.

Haukur Jóhannesson og Sigmundur Einarsson 1990. Glefsur úr sögu hrauna og jarðvegs sunnan Heklu. Í Græðum Ísland. Landgræðslan 1989-1990. Ritstj. Andrés Arnalds. Bls. 123-136.

Páll Einarsson 1987. The anomalous mantle beneath Iceland and possible magma pressure connection between volcanoes. Hawaii symposium on how volcanoes work. Hilo, Hawaii, Jan. 19-25 1987. Abstract volume, bls. 61.

Páll Imsland 1998. Skaftá – helköld hlaup og miljónir tonna af mori. Í Græðum Ísland. Landgræðslan 1995-1997. Ritstj. Úlfur Björnsson og Andrés Arnalds. Bls. 43-56.

5. maí 2010, Sigmundur Einarsson, jarðfræðingur