Ný rannsókn varpar ljósi á kvikusöfnun og eldvirkni í Svartsengi

Ný rannsókn sem birt var á dögunum á sciencedirect.com varpar ljósi á eldvirkni og jarðskorpuhreyfingar í Svartsengiskerfinu á Reykjanesskaga á árunum 2020–2024. Í rannsókninni, sem byggir á umfangsmiklum gögnum frá GNSS-mælingum, gervihnattamyndum og jarðskjálftamælingum, er fjallað ítarlega um hvernig kvika safnast saman undir Svartsengi og hvernig þessi kvikusöfnun hefur valdið fjölmörgum gangainnskotum og eldgosum undanfarin ár.

Samkvæmt niðurstöðum rannsóknarinnar hófst kvikusöfnun undir Svartsengi árið 2020 eftir um 800 ára hlé á eldvirkni. Kvikuhólf á 4-5 km dýpi hefur síðan safnað kviku í lotubundnum tímabilum, þar sem þrýstingur í jarðskorpunni jókst þar til hólfið gaf sig og gangainnskot leiddi til aflögunar og oft eldgoss. Frá því í nóvember 2023 hafa átt sér stað níu gangainnskot og sjö eldgos, flest þeirra á Sundhnúksgígaröðinni og í nágrenni Grindavíkur.

Stærsta atvikið átti sér stað 10. nóvember 2023 þegar 15 km langt gangainnskot olli miklum jarðskjálftum og jarðraski í Grindavík. Einnig er minnst á gosið þann 14. janúar 2024, þegar gangainnskot fór undir bæinn og hraun rann yfir hluta hans, með verulegum skemmdum.

Rannsóknin sýnir að kvikan flyst mjög hratt þegar þrýstingur í kvikuhólfinu nær ákveðnum þröskuldi, með kvikuflæði allt að 7000 m³ á sekúndu í stærstu innskotunum. Áhersla er lögð á að kvikuhólfið teygir sig frá Eldvörpum í vestri til Sundhnúks í austri og liggur beint undir Bláa Lóninu og orkuverinu í Svartsengi.

Mælingar sýna einnig að með hverju landristímabili minnkaði kvikuflæðið, sem bendir til þess að kerfið þurfi sífellt meiri tíma til að ná þrýstingi sem dugar til nýs innskots. Þetta hefur nýst við að þróa spár um hvenær næstu innskot og gos gætu átt sér stað.

Þrjár aðferðir voru notaðar til að spá fyrir um næstu atburði, byggðar á mælingum á rúmmálsbreytingum kvikuhólfsins milli innskota. Niðurstöður rannsóknarinnar sýna að með því að fylgjast með rúmmálsaukningu og samdrætti kvikuhólfsins sé hægt að áætla líklegan tíma næsta goss, þó að kerfið sýni sífellt breytilega hegðun.

Í ljósi þess að bæði Grindavík og Svartsengi liggja innan hættusvæðis, hafa verið reistir mikir varnargarðar frá nóvember 2023 til að verjast hraunrennsli. Rannsóknin bendir á að þessi varnargarðar hafi dregið úr tjóni í síðari gosum, en áhætta er áfram til staðar.

Fram kemur að eldvirkni í Svartsengiskerfinu er af öðrum toga en í Fagradalsfjalli, þar sem kvikan þar flyst beint úr dýpri kvikuhólfi, en í Svartsengi safnast kvikan saman í miðlægu kvikuhólfi áður en gangainnskot hefjast.

Rannsóknin sýnir fram á hversu miklu máli skýrar mælingar og samhliða greining gagna skipta þegar kemur að spám og hættumati á virkum svæðum eins og Reykjanesskaga.

Höfundar greinarinnar á sciencedirect.com eru frá Veðurstofu Íslands, Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands, Norrænu Eldfjallamiðstöðinni, Náttúrustofu Íslands COMET, School of Earth and Environment (University of Leeds), GNS Science, Lower Hutt (Nýja-Sjálandi), ICEYE Oy, Espoo, (Finnlandi), Geological Survey of Canada, (Vancouver, Kanada) og ISTerre, (Univ. Grenoble Alpes, Frakklandi).