Sigdalir undir Grindavík gefa innsýn í
hegðun flekamótanna sem þvera Ísland

Jarðvísindamaður við Háskóla Íslands segir tíma til kominn að þróa skýrar leiðbeiningar, lög og reglugerðir til að takmarka hættuna sem stafar af virkum misgengjum og sprungum innan skipulagseininga hérlendis. Þetta er eitt af því sem kemur út úr fjölþjóðlegri rannsókn á atburðunum í Grindavík í nóvember í fyrra þegar sigdalur myndaðist sem er um margt einstakur á heimsvísu. Frá þessu er greint í frétt frá Háskóla Íslands.

„Jarðskjálftahrinan þá varð til þess að tæplega fimm kílómetra breiður sigdalur myndaðist í miðjum Grindavíkurbæ sem olli miklu tjóni, bæði vegna mikilla skjálftahreyfinga og gliðnunar á sprungum og virkum misgengjum. Með því að nýta nútímalegar tæknilegar aðferðir veitir þessi atburður áður óþekkt tækifæri til að fylgjast með og skilja betur aflögun á virkum flekaskilum, bæði hér á Íslandi og á heimsvísu.“

Þetta segir Gregory De Pascale, dósent í jarðfræði og stúktúrjarðfræði við Háskóla Íslands, en hann er aðalhöfundur nýrrar vísindagreinar um atburðina sem hófust í Grindavík í nóvember í fyrra. Greinin birtist í hinu virta tímariti Geophysical Research Letters sem gefið er út af Bandaríska jarðeðlisfræðifélaginu (American Geophysical Union).

Í rannsóknahópnum sem stendur að greininni eru alþjóðlegir vísindamenn frá Háskóla Íslands, Charles háskóla í Tékklandi, Vísindaakademíu Tékklands, King Abdullah vísinda- og tækniháskólanum í Sádí Arabíu og Veðurstofu Íslands.

Vísindafólkið frá HÍ eru auk De Pascale þau William M. Moreland, nýdoktor, Halldór Geirsson, dósent í jarðskorpuaflögun, Ingibjörg Jónsdóttir, dósent í jarðfræðilegri fjarkönnun, Ármann Höskuldsson, rannsóknarprófessor í eldfjallafræði, Þorvaldur Þórðarson, prófessor í eldfjalla- og bergfræði, auk fjölda framhaldsnema frá Jarðvísindadeild og Jarðvísindastofnun Háskóla Íslands.

Þessi nýja grein kemur í framhaldi af röð annarra greina vísindamanna HÍ í fjölþjóðlegu samstarfi sem hafa birst í heimsþekktum vísindatímaritum undanfarnar vikur og mánuði og tengjast eldvirkninni við Grindavík á Reykjanesi.

Nýttu alþjóðlega reynslu og fjölbreyttar nútímaaðferðir

Að sögn De Pascale nýtti rannsóknateymið sér alþjóðlega reynslu þess af rannsóknum á flekamótum, jarðskjálftum og eldvirkni. Teymið nýtt sér auk þess fjölbreitt úrval nútímalegra rannsóknaraðferða, allt frá gervihnattakortlagningu með útvarpsbylgjum (InSAR), jarðskjálftamælingum, rauntíma GPS-gögnum, lazer-skönnun og loftmyndatöku með flygildum af yfirborði jarðar. Það var bæði gert innan og umhverfis Grindavík auk kortlagningar á vettvangi til að greina og kanna sprungurnar sem mynda sigdalinn. Til viðbótar þessu nýtti hópurinn sér eldri gögn og loftmyndir af svæðinu.

De Pacale bendir á að þessar hamfarahreyfingar flekamótanna hafi valdið verulegu tjóni á Reykjanesi og truflunum, en þar megi nefna eyðileggingu mannvirkja og algjöra rýmingu heils bæjarfélags, Grindavíkur, auk Svartsengisvirkjunar og Bláa lónsins. Þau sem fylgjast með fjölmiðlum hafa séð afleiðingar þessara hreyfinga á myndefni sem reyndar hefur birst í miðlum um allan heim.

„Við þekkjum sprungur og sigdali sem fylgja flekamótum um allan heim. En að fylgjast með því hvernig þessi fyrirbæri myndast í rauntíma gaf okkur mjög mikilvæga innsýn í hvað gerist þegar gliðnun hefst á úthafshryggjum, sem venjulega eru eins og nafnið segir til um, á hafsbotni. En á Reykjanesi kemur einn stærsti þeirra á land, Reykjaneshryggurinn,“ segir De Pascale.

Þegar umbrotin hófust árið 2019 stóðu yfir miklar hrinur jarðskjálfta á Reykjanesi. Þrjú eldgos fylgdu í kjölfarið um 15 kílómetrum norðaustur af Grindavík. Þá voru tæp 800 ár liðin frá því að flekamótin höfðu síðast verið í ham. Í þessari hrinu mældust misgengishreyfingar sem voru innan við tveir sentímetrar á breidd, en það sem rannsóknarteymið sá gerast í Grindavík í nóvember 2023 var mun meiri hreyfing eða allt að einn og hálfur metri eða hundrað sinnum meiri hreyfing sem er mikið á jarðfræðilegum skala.

Ekki aðeins einn sigdalur – heldur tveir aðskildir með rishrygg

Rannsóknarteymi Háskóla Íslands sýnir fram á í greininni að þetta tæplega fimm kílómetra breiða aflögunarsvæði hafi að geyma tvo samliggjandi sigdali, aðskilda með litlum rishrygg. Þetta er mjög merkileg uppgötvun þar sem úr verður landslag er líkja má við tröppur. Teymið bendir á að þessi atburður sé því mjög frábrugðinn öðrum nýlega skráðum dæmum um myndun sigdala, bæði á Íslandi og erlendis. Fyrri dæmi hafi myndað mjóa og staka sigdali, sem eru minni en einn og hálfur kílómetri á breidd. Þetta geri atburðinn því mjög einstakan frá vísindalegu sjónarhorni en afar alvarlegan með hliðsjón af því tjóni sem sprungur ollu á heimilum og húsum auk innviða sem byggðir voru þvert yfir þær.

Misgengi og sprungur voru til staðar fyrir uppbyggingu Grindavíkur

Misgengin og sprungurnar sem rannsóknarteymið skoðaði reyndust hafa verið til staðar fyrir þróun Grindavíkur. Athugun á loftmyndum frá seinni heimsstyrjöldinni, sem konunglegi breski flugherinn tók á fjórða áratugnum, sýna sprungur og misgengi sem liggja í gegnum Grindavík. Þessar sprungur hreyfðust að sögn vísindafólksins í nóvember árið 2023.

„Þetta sýnir okkur hversu mikilvægt það er að þekkja landið sem við byggjum á og að varast beri að byggja á eða nálægt virkum sprungum og misgengjum. Það eru í raun mjög fáar verkfræðilegar lausnir sem eru efnahagslega framkvæmanlegar til að byggja yfir slík fyrirbæri. – Besta mótvægið er að forðast að byggja á eða nálægt misgengjum og sprungum,“ segir De Pascale.

„Ég hef unnið með svæði sem eru sprungin og gengin á mis á stöðum eins og  á Nýja Sjálandi, í Kaliforníu og Chile. Á þessum stöðum eru sett lög og reglur um þetta og hvað gera skuli. Því er ljóst að á Íslandi er kominn tími til að vinna saman að því að þróa skýrar leiðbeiningar, lög og reglugerðir til að takmarka hættuna sem stafar af virkum misgengjum og sprungum innan skipulagseininga í dreifbýli og þéttbýli. Þannig má koma í veg fyrir að atburðir eins og þessir í Grindavík endurtaki sig. Ljóst er að við getum ekki farið aftur í tímann hvað þessi mál varðar, en við getum tekið meðvitaðar ákvarðanir til að takmarka efnahagslegt og samfélagslegt tjón í framtíðinni. Þetta gerum við með því að byggja ákvarðanir á því sem við höfum lært með rannsóknum eins og þessari,” segir De Pascale.

Hér má sjá grein vísindafólksins í heild sinni:

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GL110150