The ice-covered Grímsvötn volcano on Iceland produced an unusually large and powerful eruption in 2011, sending ash 20 kilometres into the atmosphere, causing the cancellation of about 900 passenger flights. In comparison, the much smaller 2010 eruption of Eyjafjallajökull led to the cancellation of about 100,000 flights.Understandably, any mention of another explosive eruption from an Icelandic volcano will raise concerns in the air travel industry, which is currently reeling from the COVID-19pandemic.
But there are clear signs that the Grímsvötn volcano is getting ready to erupt again. As a result, the authorities have recently raised the threat level for this volcano.
Grímsvötn is a peculiar volcano, as it lies almost wholly beneath ice, and the only permanently visible part is an old ridge on its south side which forms the edge of a large crater (a caldera). And it is along the base of this ridge, under the ice, that most recent eruptions have occurred.
Another peculiarity is that the heat output from the volcano is extraordinarily high (2000-4000 MW), and this melts the overlying ice and produces a hidden subglacial lake of meltwater. This is up to 100 metres (328 feet) deep and has ice up to about 260 metres (850 feet) thick floating on it. Fresh ice is continually flowing into the caldera, where it melts, and so the water level just keeps rising and rising.This meltwater can escape suddenly, and after travelling southwards beneath the ice for about 45 kilometres it emerges at the ice margin as a flood, which in the past has washed away roads and bridges. Fortunately, the passage of meltwater beneath the ice to its outlet can be tracked, and so roads are closed in good time to avoid travellers getting caught in the flood and killed.
Yet another important peculiarity of Grímsvötn is that it can have a hair-trigger response to pressure. This happens when the meltwater lake drains – removal of the water from across the top of the volcano rapidly reduces the pressure.
This can trigger an eruption – it’s like lifting the lid off a pressure cooker. This has happened many times at Grímsvötn.
Grímsvötn is Iceland’s most frequently erupting volcano, and over the past 800 years some 65 eruptions are known with some certainty. The time gaps between eruptions are variable – and, for example, prior to the larger 2011 eruption there were smaller eruptions in 2004, 1998 and 1983 with gaps of between four and 15 years.
Crucially, and with the next eruption in mind, Grímsvötn appears to have a pattern of infrequent larger eruptions that occur every 150-200 years (for example 2011, 1873, 1619), with smaller and more frequent eruptions occurring roughly once a decade in between.
The roughly 1.5 km wide hole melted in the ice by the 2011 eruption. (Dave McGarvie)
SIGNS OF ACTIVITY
A high frequency of eruptions at a volcano allows scientists to detect patterns that lead to eruptions (precursors). And if these are repeated each time a volcano erupts then it becomes possible for scientists to be more confident that an eruption is likely to happen in the near future.
It is, however, seldom possible to be precise about the exact day.
Icelandic scientists have been carefully monitoring Grímsvötn since its 2011 eruption, and have seen various signals that suggest the volcano is getting ready to erupt.
Old ridge of Grímsvötn. (Dave McGarvie)
For example, the volcano has been inflating as new magma moves into the plumbing system beneath it (think of burying a balloon in the sand and then inflating it). Increasing thermal activity has been melting more ice and there has also been a recent increase in earthquake activity.
So what happens next? Again, based on the pattern observed at past eruptions, an intense swarm of earthquakes lasting a few hours (one to ten hours) will signal that magma is moving towards the surface and that an eruption is imminent. In cases where the hidden subglacial lake drains and triggers the eruption, the earthquakes occur after the lake has drained and just before the eruption.The smaller Grímsvötn eruptions expend a lot of energy when they interact with water and ice at the surface. That means the resulting ash gets wet and sticky and so falls from the sky relatively quickly.
Ash clouds therefore only travel a few tens of kilometres from the eruption site. This is a good scenario for Icelanders and also for air travel, as it prevents the formation of substantial ash clouds that could drift around and close off airspace.
But will it be a small eruption? If Grímsvötn’s past pattern of occasional large eruptions with more numerous smaller eruptions occurring in between continues into the future, then the next eruption should be a small one (given there was a large one in 2011). And the word „should” is important here – Iceland’s volcanoes are complex natural systems and patterns are not always followed faithfully.
Cel mai activ vulcan din Islanda se pare că se pregătește să erupă din nou
Vulcanul Grímsvötn, acoperit cu gheață, din Islanda a produs o erupție neobișnuit de mare și puternică în 2011, care a trimis cenușă 20 de kilometri în atmosferă, provocând anularea a aproximativ 900 de zboruri de pasageri. În comparație, erupția mult mai mică a lui Eyjafjallajökull din 2010 a dus la anularea a aproximativ 100.000 de zboruri. Înțeles, orice mențiune a unei alte erupții explozive dintr-un vulcan islandez va ridica îngrijorări în industria călătoriilor aeriene, care stagnează în prezent din cauza pandemiei COVID-19.
.
Dar există semne clare că vulcanul Grímsvötn se pregătește să erupă din nou. Drept urmare, autoritățile au ridicat recent nivelul de amenințare pentru acest vulcan.
Grímsvötn este un vulcan ciudat, deoarece se află aproape în întregime sub gheață, iar singura parte vizibilă permanent este o creastă veche de pe latura sa de sud, care formează marginea unui crater mare (o caldera). Și de-a lungul bazei acestei creste, sub gheață, au avut loc cele mai recente erupții.
O altă particularitate este că puterea de căldură a vulcanului este extraordinar de mare (2000-4000 MW), iar aceasta topește gheața deasupra și produce un lac subglaciar ascuns de apă topită. Aceasta are o adâncime de până la 100 de metri (328 picioare) și are gheață de până la aproximativ 260 de metri (850 de picioare) grosime plutind pe ea. Gheața proaspătă curge continuu în caldera, unde se topește, astfel încât nivelul apei continuă să crească și să crească. Această apă topită poate scăpa brusc și, după ce a călătorit spre sud sub gheață timp de aproximativ 45 de kilometri, iese la marginea gheții ca o inundație , care în trecut a spălat drumuri și poduri. Din fericire, trecerea apei topite sub gheață la ieșirea acesteia poate fi urmărită, astfel încât drumurile sunt închise la timp pentru a evita accidente.
O altă particularitate importantă a lui Grímsvötn este că poate avea un răspuns de declanșare la presiune. Acest lucru este posibil atunci când lacul de topitură se scurge – îndepărtarea apei de peste vârful vulcanului reducând rapid presiunea ceea ce poate declanșa o erupție – este ca și cum ai ridica capacul de pe oala sub presiune. Acest lucru s-a întâmplat de multe ori la Grímsvötn.
Grímsvötn este vulcanul cu cele mai dese erupții în ultimii 800 de ani, aproximativ 65 de erupții sunt cunoscute cu o anumită certitudine. Decalajele de timp dintre erupții sunt variabile – și, de exemplu, înainte de erupția mai mare din 2011, au existat erupții mai mici în 2004, 1998 și 1983, cu decalaje cuprinse între patru și 15 ani.
În mod crucial, și având în vedere următoarea erupție, Grímsvötn pare să aibă un model de erupții mai rare care apar la fiecare 150-200 de ani (de exemplu, 2011, 1873, 1619), cu erupții mai mici și mai frecvente care apar aproximativ o dată pe deceniu.
SEMNE DE ACTIVITATE
O frecvență ridicată a erupțiilor la un vulcan permite oamenilor de știință să detecteze modele care conduc la erupții (precursori). Și dacă acestea se repetă de fiecare dată când un vulcan erupe, atunci devine posibil ca oamenii de știință să fie mai încrezători că o erupție este posibil să se întâmple în viitorul apropiat.
Cu toate acestea, rareori este posibil să fii precis cu privire la ziua exactă.
Oamenii de știință islandezi au monitorizat cu atenție Grímsvötn de la erupția sa din 2011 și au văzut diverse semnale care sugerează că vulcanul se pregătește să erupă.
De exemplu, vulcanul s-a umflat pe măsură ce noua magmă se deplasează în sifonul de sub el (gândiți-vă la îngroparea unui balon în nisip și apoi umflarea acestuia). Creșterea activității termice a topit mai multă gheață și a existat, de asemenea, o creștere recentă a activității cutremurelor.
Deci, ce se întâmplă în continuare? Din nou, pe baza modelului observat la erupțiile anterioare, un roi intens de cutremure care durează câteva ore (una până la zece ore) va semnala că magma se deplasează spre suprafață și că o erupție este iminentă. În cazurile în care lacul subglaciar ascuns drenează și declanșează erupția, cutremurele au loc după drenarea lacului și chiar înainte de erupție. Erupțiile mai mici de la Grímsvötn consumă multă energie atunci când interacționează cu apa și gheața de la suprafață. Asta înseamnă că cenușa rezultată devine umedă și lipicioasă și astfel cade din cer relativ repede.
Prin urmare, norii de cenușă călătoresc doar la câteva zeci de kilometri de locul erupției. Acesta este un scenariu bun pentru islandezi și, de asemenea, pentru călătoriile aeriene, deoarece împiedică formarea de nori substanțiali de cenușă care ar putea închide spațiul aerian.
Dar va fi o mică erupție? Dacă modelul trecut al lui Grímsvötn de erupții mari ocazionale cu erupții mai numeroase mai mici care apar între ele continuă în viitor, atunci următoarea erupție ar trebui să fie una mică (având în vedere că a fost una mare în 2011). Și cuvântul „ar trebui” este important aici – vulcanii Islandei sunt sisteme naturale complexe, iar modelele nu sunt întotdeauna urmate cu fidelitate.
Mihail stories 