Je leest:

Hoe vaak kunnen we IJslands as verwachten?

Hoe vaak kunnen we IJslands as verwachten?

Bodem Noord-Europa bevat vele aslagen met as uit IJsland.

Zegt de Eyjafjallajökull u nog iets? Of de Grímsvötn? Deze IJslandse vulkanen brachten in 2010 en 2011 as naar onder meer Groot-Brittannië en het Europese vasteland waardoor meer dan 100.000 vluchten werden geschrapt. Geologen weten nu hoe vaak IJslandse uitbarstingen het luchtruim kunnen bedreigen.

Ruim een jaar geleden kon je beter geen vliegticket geboekt hebben in Europa. As van de Eyjafjallajökull-vulkaan spreidde zich in april en mei 2010 uit over grote delen van Europa. Met de dreiging van uitvallende vliegtuigmotoren werden maar liefst 100.000 vluchten geschrapt. In mei van dit jaar dreigde weer as van een IJslandse vulkaan – ditmaal de Grímsvötn – het Europese luchtruim deels stil te leggen. Dat gebeurde ook, maar ditmaal bleef het ‘slechts’ bij 900 geannuleerde vluchten.

Hoe vaak kunnen we dit soort IJslandse asdekens verwachten in Noord-Europa? Met andere woorden: hoe vaak kunnen vluchten geannuleerd worden en zitten we vast op Schiphol of een andere luchthaven?

Historie

Als we kijken naar het verleden dan weten we dat bijvoorbeeld de uitbarstingen van de Hekla in 1947 en de Askja uit 1875 as naar Europa brachten. Wellicht zijn er meer van dit soort uitbarstingen geweest, maar die zijn niet gedocumenteerd. Van vóór het jaar 1600 weten we nauwelijks iets over uitbarstingen uit historische bronnen. Om meer te weten te komen, moeten we de bodem in. In het bodemarchief in Europa vinden we aslagen terug van nog veel langer geleden, tot wel duizenden jaren terug.

Small
Opname van as van de IJslandse vulkaan Eyjafjallajökull, uitgestoten in april 2010. Vergroting 400×.

Bodem

Na een uitbarsting dwarrelt de as weer terug naar het aardoppervlak. Eenmaal daar aangekomen, waait het meestal weg of wordt het afgebroken en weer opgenomen als voedingsstoffen in de bodem.

Voor een heel klein deel gaat dit niet op. Deze as wordt relatief snel bedekt door bijvoorbeeld zand en wordt zo onderdeel van het bodemarchief. Dit gebeurt vooral bij depressies in het landschap zoals meren. Wetenschappers komen daarom zo nu en dan een aslaag tegen in de bodem.

In de afgelopen millennia is zo een opeenstapeling van bewijzen voor aslaagjes met as afkomstig uit IJsland ontstaan voor noordelijk Europa. IJsland is namelijk, met uitzondering van een vulkanisch eiland 600 km ten noordoosten van IJsland, Jan Mayen genaamd, de enige plaats met actief vulkanisme in Noord-Europa. De vulkaan op dit eiland barst echter zelden uit. Wel zijn bewijzen van vier aslagen met as afkomstig van dit eiland gevonden in Ierland. De aslaagjes worden gedateerd middels radiometrische dateringen, zoals de K/Ar- of Ar/Ar-dateringstechnieken.

Chemische samenstelling

De chemische samenstelling van het magma verschilt van vulkaan per vulkaan. De uitgestoten as heeft een vergelijkbare samenstelling als het magma en de gestolde lava aan het aardoppervlak van de betreffende vulkaan. Zo kan vaak redelijk eenvoudig bepaald worden van welke vulkaan de as kwam. Aslaagjes van dezelfde uitbarsting, maar gevonden op verschillende plaatsen, kunnen dus aan elkaar gekoppeld worden.

Small
De Eurazische en Noord-Amerikaanse aardplaten bewegen uiteen op IJsland. Geen wonder dat er dus veel vulkanen op IJsland zijn! De belangrijkste vulkanen staan aangegeven met een rood driehoekje, waarvan de meest zuidoostelijke de Grímsvötn-vulkaan voorstelt.

Dat deze aslagen aan elkaar gekoppeld kunnen worden is maar goed ook want aslaagjes zijn niet overal bewaard gebleven. Ook kan de dikte sterk variëren van plaats tot plaats. Algemene regel is dat de aslaag dikker is dicht bij de vulkaan en een grotere maximale korrelgrootte heeft. Zwaarder as komt namelijk eerder weer op de aardbodem terecht.

Ver van de vulkaan af is de aslaag soms microscopisch klein en niet tot nauwelijks met het blote oog te onderscheiden. Wetenschappers spreken dan ook wel over ‘crypto-tefra’, ofwel verstopt as. Sommige aslaagjes zijn dan waarschijnlijk ook nog helemaal niet ontdekt.

Een deel van de uitbarstingen produceert nauwelijks as. Dit hangt af van de chemische samenstelling van magma’s. Zit er veel (> 65%) SiO2 (silica) in het magma, dan volgt vaak een explosieve uitbarsting waarbij grote hoeveelheden as vrijkomen. De kans is veel kleiner bij magma met weinig SiO2.

Waar de as vervolgens allemaal terecht komt, hangt sterk af van de windrichting en windsnelheid op de hoogte waar de as zich bevindt. Om noordelijk Europa te kunnen bereiken is het in het geval van IJsland noodzakelijk dat de wind naar het zuiden tot oosten staat. Een explosieve uitbarsting hoeft dus niet per se voor problemen te zorgen. Ook neerslag kan de verspreiding van as behoorlijk beïnvloeden. Bij veel neerslag kan de as met de regen meegenomen worden naar het aardoppervlak.

Medium
De Eyjafjallajökull was in april en in mei 2010 ruim een maand actief. Hier een foto van 10 mei 2010.
David Karnå

Nieuwe studie

De resultaten van een recente studie van Graeme Swindles (Universiteit van Leeds) en collega’s over de verspreiding van IJslands as in noordelijk Europa is dus geen nauwkeurige afspiegeling van de vulkanische activiteit op IJsland, maar kan wel veel vertellen over hoe vaak Europa een laagje as kan verwachten. De landen/regio’s die meegenomen zijn in de studie naar aslagen zijn Ierland, Groot-Brittannië, Duitsland, Scandinavië, Estland en de Faeröer Eilanden. Ook de Eyjafjallajökull-uitbarsting van 2010 is meegenomen. De uitbarsting van de Grímsvötn niet omdat het manuscript al verzonden was voor review voordat de uitbarsting begon op 21 mei dit jaar.

Large
De aslagen van de afgelopen 7000 jaar gevonden in Noord-Europa met as van IJslandse afkomst. As met een ‘Ryolitic’ en ‘Dacitic/Andesitic’ samenstelling bevatten relatief veel silica, terwijl ‘Basaltic’ weinig silica bevat.
Graeme Swindles

De onderzoekers gaan tot 7000 jaar terug omdat er van vóór die tijd weinig bekend is. De onderzoekers hebben nog een belangrijke reden. Voor 7000 jaar geleden waren IJslandse vulkanen mogelijk minder actief. Waarom? Toen een groot deel van het ijs smolt na het laatste glaciaal, veerde de aarde weer een beetje op. De aardkorst had immers zo’n 100.000 jaar onder druk gestaan door het ijs dat erop lag. Deze opvering zou de laatste duizenden jaren hebben gezorgd voor meer vulkanisme op IJsland.

Vooral in Scandinavië en Ierland duiken veel aslagen op. Dat komt omdat Ierland en Scandinavië relatief dicht bij IJsland liggen en zo meer kans hebben onder een aslaag bedekt te worden. Vooral de Hekla-vulkaan teisterde Europa in de afgelopen duizenden jaren met aslaag na aslaag. Het spectaculairste voorbeeld was de zogenaamde Hekla-4 eruptie. Deze eruptie vond plaats rond 4300 jaar geleden en spuwde 9 km3 as de lucht in.

Er zijn vooral veel aslagen gevonden uit de afgelopen 1000 jaar. Zijn de vulkanen dus extra actief geworden? Dat is mogelijk, maar waarschijnlijk komt dit patroon vooral omdat aardlagen van nu tot 1000 jaar geleden makkelijker te bereiken zijn (ze liggen ondieper). Er is daarom meer studie aan deze aardlagen gedaan, en dus worden er ook meer aslagen gevonden.

Small
Aslagen opgeslagen in Duitse bodem.
Tilman Kluge

Silica

Wellicht geen verrassing, maar er zijn bijzonder weinig aslagen met een laag percentage SiO2. Wel zijn er veel aslagen met > 65% silica. Dit as is afkomstig van magma’s die typisch explosieve uitbarstingen veroorzaken, dus zo vreemd is dat niet. Er zit echter een addertje onder het gras. As met weinig SiO2 blijft minder goed bewaard en kan eveneens verklaren waarom dit soort aslagen niet gevonden worden voor het jaar 1000. Desalnietemin denken de onderzoekers dat dit niet de enige verklaring is en dat het SiO2 percentage wel degelijk meespeelt.

Hoe vaak?

De onderzoekers stellen dus dat aslagen – geologisch gezien – regelmatig voorkomen in Noord-Europa. Gerekend over de afgelopen 1000 jaar verspreiden IJslandse aswolken zich gemiddeld eens in de 56,1 jaar over Noord-Europa. In elke periode van tien jaar is de kans op as vanuit IJsland 16,3%. De minimale periode tussen uitbarstingen die as naar Noord-Europa brachten, is 6 jaar; de maximale periode 115 jaar. De uitbarstingen van de Eyjafjallajökull in 2010 en de Grímsvötn dit jaar lijken daarom uitzonderlijk! Kijken we alleen naar het gemiddelde, dan hoeven we voorlopig geen IJslands as meer te verwachten. Garantie is er echter nooit…

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 05 september 2011

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE