Vulkanolog: Vulkaner som Eyjafjallajökull skal følges tæt
Udbruddet på den islandske vulkan Eyjafjallajökull i foråret 2010 skete ikke ud af den blå luft. Perioder med bl.a. små jordskælv var ifølge et nyt studie forvarsler for udbruddet i 2010.

Eyjafjallajökull sendte en gigantisk røgsky ud over Europa, der lammede det europæiske luftrum i en uge. (Foto:Fredrikholm.se)

Den 14. april gik vulkanen Eyjafjallajökull i voldsomt udbrud. Omkring 1000 islændinge blev evakueret fra området og gigantiske askeskyer lammede al flytrafik over Europa i knap en uge.

Ubruddet var ventet af de lokale myndigheder, men dets voldsomhed kom bag på dem. Nu afslører et nyt studie, hvis resultater netop er blevet publiceret i det videnskabelige tidsskrift Nature, hvorfor udbruddet på Eyjafjallajökull blev så kraftigt. Den viden giver håb om, at man i fremtiden bedre kan forudsige, at et udbrud bliver slemt.

Magma stødte på forhindringer

Studiet er gennemført af en international gruppe forskere under ledelse af Nordisk Vulkanologisk Center på Island.

Fakta

VIDSTE DU

Vulkanolog Rikke Pedersen har udgivet denne populærvidenskabelige bog om vulkanen. Fotogragen bag bogen er Fredrik Holm.

»Systemet under vulkanen er meget specielt og helt anderledes end for andre vulkaner på Island. Vulkanen har simpelthen ikke et magmakammer på lav dybde, ligesom vi ser i mange af de mere aktive islandske vulkaner,« siger Rikke Pedersen, leder af Nordisk Vulkanologisk Center. Ved hjælp af radarsatellitter, GPS og seismometre har forskergruppen kortlagt, hvordan vulkanen er blevet deformeret under og forud for udbruddet i foråret. På baggrund af målingerne har forskerne kunnet lave en indre kortlægning af de kanaler, der fører den glohede magma op til vulkanens overflade.

Vulkanen opfører sig sært

Forskerne har via målingerne kunnet følge, hvordan magmaen er strømmet op igennem vulkanens indre kanaler og har bredt sig ud i forskellige dybder i stedet for at blive oplagret i et stort magmakammer. Målingerne viste, at magmaen ikke havde fri passage men stødte ind i en forhindring undervejs.

»Det, der skete i april var, at magmaen strømmede igennem et område, hvor der lå gammel magma, der havde en kemisk anderledes sammensætning og en anden temperatur. Det var sammenblandingen af de to typer magma, som denne gang førte til det eksplosive udbrud fra topkrateret,« fortæller Rikke Pedersen.

Vulkanologer valfartede til vulkanen under udbruddet for at følge det fra nærmeste hold. Det kunne lade sig gøre via udstyr, som forskerne havde opstillet på vulkanen allerede et år inden udbruddet. (Foto:Fredrikholm.se)

Eyjafjallajökull har været i udbrud fire gange i den tid, hvor Island har været beboet, men det er første gang, at udbruddet har været så stærkt. Kraftige udbrud som dette, kan gøre meget stor skade, så forskernes store drøm er at kunne forudse, at et nyt udbrud er under opsejling.

Forudsigelsen af udbrud fra vulkaner med et magmakammer er ikke så svært. Her er der klare tegn på et kommende udbrud, fordi vulkanen i perioden op til hæver sig som en kage, når kammeret fyldes med magma. Herefter er det bare et spørgsmål om tid før magmaen søger ud på overfladen.

Magmaen får overfladen til at hæve sig

Eyjafjallajökull er derimod ret enestående, da den ikke ser ud til at have noget magmakammer på lav dybde, og de opfører sig helt anderledes. Det er langt sværere at se, når et nyt udbrud er under opsejling: Når magmaen strømmer op fra undergrunden, presses det ud i vilkårlige områder af vulkanens indre. Det får vulkanens overflade til at hæve sig i et kompliceret mønster. »Det er velkendt at vulkaner med et magmakammer kan hæve op som en kage forud for et udbrud. Den adfærd er meget enkel at tolke. Derimod er den adfærd, vi ser på Eyjafjallajökull, langt mere kompliceret. Her hævede overfladen sig i et fuldstændigt irregulært mønster, som kræver et relativt tæt netværk af overvågningsudstyr for at kunne se,« fortæller Rikke Pedersen.

Forskere satte ekstra udstyr op

Fakta

VIDSTE DU

Forskerne ved hvor den slags vulkaner findes ud fra vulkanernes udbrudshistorie. En del af de vulkaner, der kun har udbrud med f.eks. tusinde års mellemrum, har ikke et stort, stabilt magmakammer, i kontrast til hyppigt aktive vulkaner.

Eyjafjallajökull vulkanen er blevet overvåget gennem næsten fem årtier, og en granskning af målingerne viste, at der inden for de sidste 18 år har været episoder med små jordskælv og deformationer på vulkanens overflade. Det gav forskerne en mistanke om, at et nyt udbrud var på vej, da den type bevægelser skyldes, at magmaen søger opad gennem vulkanens kanaler. I juni 2009 satte de derfor ekstra udstyr op på vulkanen, så de kunne de følge bevægelserne på overfladen med stor detalje. »Det nye studie har afsløret, at to perioder i de sidste 18 år med sådanne små rystelser formentlig har været forløbere for det voldsomme udbrud i april 2010. Denne gang mødte magmaen dog en lomme af en anden type magma på lav dybde, hvilket virkede som en katalysator for det voldsomme aske-dannende udbrud,« fortæller Rikke Pedersen.

Datasættet er enestående

Det nye studie klæder også forskerne bedre på til at kunne varsle voldsomme vulkanudbrud på vulkaner af samme art andre steder på kloden, som f.eks. i området omkring Stillehavet, hvor de er meget udbredte. Resultaterne indikerer, at forudsigelsen af udbrud i denne type vulkaner er særdeles svær, men at intens overvågning over en lang årrække giver en chance for at opdage og genkende perioder med magmabevægelser, som kan kulminere i de voldsomme udbrud.

»Studiet af Eyjafjallajökull har givet os et helt utroligt datasæt, som har gjort os meget klogere på denne type vulkaner. Den viden, vi nu har fået om Eyjafjallajökull, kan vi bruge til at forstå signalerne fra vulkanerne i andre egne af verden,« siger hun.

Mangel på følsomt udstyr

Kortet viser, hvordan magmaen bliver oplagret inde i vulkanen i gennem tiden. Oplagringen sker ikke i et enkelt magmakammer, men i mange individuelle lag. Magmaen fra top-udbruddet stammer fra et område, der er separat fra alle de forudgående opsamlinger af magma.

Det store røde felt er den kanal der dannes op til overfladen hvor det første udbrud startede (20. marts 2010). Ved det første udbrud ramte magmaen fra undergrunden ikke en lomme med gammel magma og kemien af produkterne er derfor anderledes end i det andet udbrud. Derfor var der ingen voldsom askedannelse under det første udbrud.

Episoderne i 1994 og 1999 er eksempler på magma, der strømmer ind i vulkanen, men stopper nede i dybet. Det udvikler sig altså ikke til et udbrud.

En forudsætning for at kunne varsle vulkanudbrud er, at man har det måleudstyr, der skal til. Men det er desværre mere undtagelsen end reglen.

»Det kræver et følsomt overvågningsnetværk. De fleste steder har man ganske enkelt ikke et tilstrækkeligt godt overvågningssystem, der kan følge med i bevægelserne på vulkanernes overflade og i dens indre,« fortæller hun.

En ekstra udfordring, for forskerne er, at flere af de radarsatellitter de bruger til at overvåge vulkanerne med, er ved at være så gamle i gårde, at de ikke er fuldt aktive mere. Samtidigt konkurrerer vulkanmålingerne med alle mulige andre opgaver, som satellitterne også skal løse.

»Det er ikke altid, at vores anmodninger om overvågning af vulkanerne går igennem. Satellitmålingerne er den absolut billigste måde at lave den type studier på, men udbuddet af egnede satellitter daler i fremtiden, så vores håb er, at der bliver opsendt nye satellitter, der magter opgaven,« siger hun.

Fire kendte udbrud på Eyjafjallajökull

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.