Mokslo ir technologijų pasaulis

Ledu padengtas Grímsvötno ugnikalnis Islandijoje 2011 m. sukėlė neįprastai didelį ir galingą išsiveržimą, kuris 20 kilometrų aukštyje paskleidė pelenus ir dėl ko buvo priverstinai atšaukta apie 900 keleivinių skrydžių. Palyginimui, dėl žymiai mažesnio 2010 m. nutikusio Eyjafjallajökullio ugnikalnio išsiveržimo buvo atšaukta apie 100 000 skrydžių.

Savaime suprantama, bet kokios kalbos apie Islandijos ugnikalnių išsiveržimus neramina aviacijos sritį, kuri ir taip kenčia nuo COVID-19 krizės,

Tačiau yra aiškių ženklų, kad Grímsvötno ugnikalnis vėl ruošiasi išsiveržti. Todėl valdžios institucijos neseniai perkvalifikavo šio ugnikalnio grėsmės lygį.

Grímsvötnas yra gana savotiškas ugnikalnis, nes jis beveik visas glūdi po ledu – vienintelė nuolat matoma dalis yra senas kalvagūbris pietų pusėje, kuris sudaro didelio kraterio (kalderos) kraštą. Paskutiniai išsiveržimai įvyko šio kalvagūbrio pagrinde, po ledu.

Kitas ypatumas yra tai, kad ugnikalnio šiluminė galia yra nepaprastai didelė (2000–4000 MW), dėl ko tirpsta viršutinis ledas ir susidaro poledinis ežeras. Jo gylis siekia iki 100 metrų, bet virš jo plūduriuoja 260 metrų storio ledo sluoksnis. Šviežias ledas nuolat šliaužia į kalderą, kur tirpsta – ir todėl vandens lygis nuolat kyla.

Šis tirpsmo vanduo gali nukeliauti 45 kilometrus į pietus ir pasiekęs ledyno kraštą, sukelti potvynį, kuris nuplautų kelius ir tiltus. Laimei, vandens judėjimą po ledu įmanoma atsekti, tad kilus pavojui kelius galima uždaryti – kad juose neįstrigtų ir nežūtų keleiviai.

Dar vienas svarbus Grímsvötno ypatumas yra tas, kad jis gali sureaguoti į slėgį. Problemų kiltų, kai tirpsmo vandens ežeras nutekėtų – vandeniui pasišalinus nuo ugnikalnio viršaus, slėgis staiga sumažėtų. O tai sukeltų išsiveržimą – panašus efektas kaip nuimant dangtį nuo greitpuodžio. Toks scenarijus Grímsvötnui jau yra ne kartą nutikęs.

Grímsvötnas yra dažniausiai išsiveržiantis Islandijos ugnikalnis – per pastaruosius 800 metų žinomi 65 jo išsiveržimai. Laiko tarpai tarp išsiveržimų yra nevienodi – pavyzdžiui, prieš didesnio masto 2011 m. išsiveržimą kiti išsiveržimai nutiko 2004, 1998 ir 1983 m.

Kalbant apie galimą išsiveržimą, svarbu turėti omenyje tai, kad stambaus masto Grímsvötno išsiveržimai nutinka kas 150-200 metų (pavyzdžiui, 2011, 1873, 1619), bet mažesni – daugmaž kas dešimtmetį.

Aktyvumo ženklai

Didelis ugnikalnio išsiveržimų dažnis leidžia mokslininkams aptikti tam tikrą išankstinių išsiveržimo ženklų tvarką. Ir jei tai kartojasi kiekvieną kartą, kai išsiveržia ugnikalnis, mokslininkams tampa įmanoma lengviau nuspėti, kad artimiausiu metu greičiausiai įvyks išsiveržimas.

Tačiau retai kada įmanoma tiksliai nuspėti įvykio dieną.

Po jo išsiveržimo 2011 metais Islandijos mokslininkai atidžiai stebi Grímsvötną – ir dabar mato įvairius signalus, rodančius, kad ugnikalnis ruošiasi išsiveržti.

Pavyzdžiui, kai nauja magma suteka į po ugnikalniu esančius vandens kanalų sistemą, dėl ko ugnikalnis tampa tarsi „pripūstu“ (įsivaizduokite į smėlį užkasamą balioną, o tada – baliono pripūtimą). Didėjantis šiluminis aktyvumas ištirpdo daugiau ledo, taip pat pastaruoju metu padidėjo žemės drebėjimų aktyvumas.

Taigi, kas bus toliau? Vėl gi, remiantis ankstesnių išsiveržimų metu pastebėtu modeliu, intensyvių žemės drebėjimų, trunkančių nuo valandos iki dešimties, eilė parodys, kad magma juda link paviršiaus – ir kad išsiveržimas neišvengiamas. Tais atvejais, kai poledyninis ežeras nuteka ir sukelia išsiveržimą, žemės drebėjimai nutinka būtent ežerui nutekėjus ir prieš pat ugnikalnio išsiveržimą.

Mažesni Grímsvötno išsiveržimai, nutinkantys sąveikaujant su vandeniu ir ledu, išleidžia daug energijos. Tai reiškia, kad susidarę pelenai sušlampa ir tampa lipniais – todėl gana greitai nukrenta iš dangaus.

Todėl pelenų debesys nuo išsiveržimo vietos keliauja tik kelias dešimtis kilometrų. Tai geras scenarijus islandams ir keliautojams lėktuvu – nes tokios aplinkybės neleidžia susidaryti dideliems pelenų debesims, kurie galėtų dreifuoti ir uždaryti oro erdvę.

Bet ar tai bus nedidelis išsiveržimas? Jei Grímsvötnas išlaikys savo stambių ir mažesnių išsiveržimų „tvarkaraštį“ tokį, koks jis buvo ligi šiol, artimiausias išsiveržimas turėtų būti nedidelis (atsižvelgiant į tai, kad 2011 m. nutiko stambaus masto išsiveržimas). Bet čia svarbią rolę vaidina žodis „turėtų“ – Islandijos ugnikalniai yra sudėtingos gamtinės sistemos, ir ne visada paklūsta įprastiems modeliams.

Parengta pagal „The Conversation“.