Je leest:

Live vulkanisme op IJsland

Live vulkanisme op IJsland

Auteur: | 9 september 2014

In 2010 hinderde de IJslandse vulkaan Eyjafjallajökull het vliegverkeer in West-Europa. Hierdoor is elke nieuwe vulkanische activiteit op dit eiland voor velen iets om voortdurend in de gaten te houden. Toen de Bardarbung, onder de noordwestelijke zijde van de grote ijskap Vatnajökull, vorige maand tot leven leek te komen, vreesden velen voor hun vakantievlucht.

Een uitbarsting van de Bardarbunga zou, net als in 2010, tot grote aswolken kunnen leiden. Al snel bleek dat de aardbevingen aan de rand van de caldera van de Bardarbunga werden veroorzaakt door het inzakken van de caldera. Dit werd veroorzaakt door magma dat in een spleet naar het noorden bewoog, tot zelfs onder de ijskap vandaan. Daar kwam het nu al twee keer tot een spleetuitbarsting, met stromen van dunne, vloeibare magma zonder dat dit gepaard ging met grote aswolken.

50 tot 60 m hoge lavafonteinen van de Holuhraun-uitbarsting
Armann Hoskuldsson/Institute of Earth Sciences

Vulkanisch logboek

De laatste zeven jaar is de seismische activiteit bij Bardarbunga aan het oplopen. Na een dipje ten tijde van de uitbarstingen van Grímsvötn in 2011, loopt het aantal kleine bevingen weer op met een voorlopige piek van tweehonderd bevingen in mei 2014. Ook GPS-metingen laten vanaf juni veranderingen in de beweging van de aardkorst in het gebied rondom de vulkaan zien.

16 augustus

De seismiciteit neemt ineens scherp toe onder de ijskap Vatnajökull in de vulkaan Bardarbunga. Alarm, natuurlijk, omdat deze vulkaan een grote explosieve uitbarsting zou kunnen veroorzaken. Onder het ijs ligt een grote caldera verstopt, een ronde, centrale depressie als gevolg van een eerdere grote uitbarsting. Binnen een paar dagen worden maar liefst drieduizend bevingen geregistreerd, een cluster rond de rand van de caldera en een iets ten noordwesten ervan! Uit de binnenkomende golven van bevingen door breuken in de rand van de caldera is af te leiden dat het centrale deel inzakt.

Het andere cluster tekent langzaam maar zeker een bijzonder duidelijk spoor van aardbevingen in noordnoordoostelijke richting, dat zich in de loop van de dag in de richting van de rand van de ijskap voortzet. Op 7 tot 12 km diepte opende zich een gang waardoor magma zich een weg zocht. In de loop van de dagen, kwamen de bevingen zelfs onder de ijskap voor en werden ook wat ondieper. Vergelijk het met een scheur in natuurijs, die zich onder je gewicht steeds verder voor je uit vormt. Met GPS-meters was al duidelijk dat delen rond de Bardarbunga al 20 cm uit elkaar bewogen zijn door al die aardbevingen, terwijl het langjarige gemiddelde voor IJsland 2 cm per jaar is.

GPS-gegevens die het versneld uit elkaar bewegen van de aardkorst tonen
Institue of Earth Sciences, IJsland

21 augustus

We zijn we al duizenden aardbevingen verder, die allemaal nog enkele kilometers plaatsvinden en geen beweging richting het oppervlak vertonen. De gang die zich heeft geopend is nu al ruim 25 km in lengte. De bevingen bij de Bardarbunga worden geïnterpreteerd als het inzakken van de caldera, omdat magma daar wegstroomt in de zich openende spleet.

22 augustus

Aardbevingen aan de noordoostelijke punt van de zich voort openende gang beginnen ook wat minder diep plaats te vinden, tot aan 4 km. Het blijft vooralsnog een ‘intrusie’: magma dat zich een weg baant door de ondergrond, zonder dat het tot een uitbarsting komt.

23 augustus

De gang opent zich binnen zes uur in razend tempo ongeveer 5 km richting het noorden. Het is lastig om aardbevingen nog van elkaar te onderscheiden. Een kleine uitbarsting onder het ijs van Dyngjujokull wordt vermoed.

24 augustus

De aardbevingen bevinden zich nu ook ten noorden van de ijskap Dyngjujokull. Een aantal zwaardere aardbevingen (magnitude 5.0 tot 5.3) treffen de Bardarbunga-caldera. Met behulp van op GPS-gegevens opgestelde modellen wordt het volume magma dat in de gang is gestroomd geschat op driehonderd miljoen kubieke meter. Als een flink deel daarvan afkomstig is van onder de caldera van de hoofdvulkaan, dan is het inzakken daarvan niet verrassend.

Bij Holuhraun stagneert de seismische activiteit; de gang is nu al ruim 40 km lang. Even wordt het spannend omdat de Askja, een andere grote, explosieve krater in de buurt, ook beefde. Er zijn vier mogelijke scenario’s: 1) de activiteit stopt; 2) de activiteit van de Bardarbunga zelf speelt op (met alle gevolgen van dien); 3) de activiteit van de spleet vindt plaats onder het ijs (uitbarstingen onder ijs – waar in IJsland veel voorbeelden van zijn – leiden tot specifieke vormen van gesteente, zoals palagonietruggen); 4) de eruptie vindt plaats op de vlakte ten noorden van de ijskap.

Aardbevingen rond de Bardarbunga. De kleur geeft het aantal dagen na 16 augustus weer; de nieuwe gang is duidelijk zichtbaar.
vedur.is

29 augustus

Uiteindelijk wordt het het laatste scenario: op 29 augustus opent zich langs een rij al bestaande kraters een spleet van 600 m op Holuhraun, een oud lavaveld ten noorden van de ijskap. Dit is voor iedereen het beste scenario omdat de lava niet in direct contact komt met ijs en er hierdoor geen grote explosieve uitbarsting of catastrofale smeltwaterstromen (jökulhlaup) plaatsvinden. Na enkele uren nam de activiteit al weer af en de volgende ochtend restte niet meer dan stoompluimen uit een spleet. Het is meteen duidelijk dat deze uitbarsting niet voldoende stoom van de ketel heeft kunnen halen en inderdaad, de volgende dag …

31 augustus

… opent de scheur zich opnieuw en wordt nog honderden meters langer. Deze eruptie is vele malen groter dan de eerste. Met een hoeveelheid van duizend kubieke meter per seconde stroomt het magma naar buiten. (Dat is de helft van de gemiddelde afvoer van het Rijnwater). Voor vulkanen is dat behoorlijk veel. De uitbarsting is rustig, maar continu. De hoogste lava-fonteinen reiken tot 70 meter, maar er zijn weinig aardbevingen. De dunne, vloeibare magma, met een temperatuur tot 1200 graden Celsius (zo vloeibaar omdat het rijk is aan ijzer en magnesium en relatief weinig silicium en gassen bevat) spreidt zich met een snelheid van 50 tot 100 cm per minuut in noordoostelijke richting over een groter oppervlakte uit.

2 september

Uit de anderhalve kilometer lange spleet komt een constante stroom lava, fonteinen spuiten tot maximaal 150 m hoog. Sommige delen van deze fissure (spleet) zijn bij tijd en wijle minder actief. Er is nu ruim vier vierkante kilometer bedekt met verse lava. De seismische activiteit neemt wel sterk af (nog maar een paar honderd aardbevingen, in de late middag zelfs redelijk rustig). Dit is een aanwijzing dat er net zoveel magma uit de spleten stroomt als er in de ondergrond omhoog beweegt. Er is geen uitstoot van as; de witte stoom- en gaswolk bevat nu meer zwavel dan voorheen.

3 september

GPS-data laten zien dat er meer magma onderweg is naar de gang dan er uit komt. Een 500 tot 1000 meter brede depressie (‘graben’) ontstaat vlak voor en tot wel 2 km in de Dyngju-ijstong. Wetenschappers en media verlaten het gebied, omdat deze zou kunnen leiden tot een smeltwatergolf. Later op de dag mogen ze weer terug. De lavastroom groeit gestaag door, 7,2 vierkante kilometer om 08:00 uur, en nadert langzaam maar zeker de grotere smeltwaterrivieren. Dat geeft al een enkele kleine explosie waarbij puin en as de lucht in worden geslingerd. Verder vindt de uitbarsting vrijwel zonder de uitstoot van as plaats.

Intern bij de IJslandse instanties wordt de lava-flow genoemd naar Thorbjorg Agustdottir, een van de wetenschappers van de Universiteit van Cambridge die in het gebied instrumenten plaatsten en in de buurt van de lava-flow zijn. Laagfrequente trillingen (‘tremors’) nemen flink toe. Die worden vaak toegeschreven als een teken van stromend magma in de diepte; in dit geval lijkt achteraf de interactie tussen water en lava de meest waarschijnlijke oorzaak. Volgens IJslandse experts is deze uitbarsting nog niet sterk genoeg om de druk van de ketel te halen.

4 september

De enkele meters dikke lava-flow bedekt in de ochtend al bijna elf vierkante kilometer, een aanzienlijk volume waaruit zwavelgas en koolstofdioxide vrijkomt. In de buurt van de uitbarsting moeten wetenschappers mondkapjes dragen, is het advies. Aardbevingen komen relatief weinig voor, maar nog steeds 180 in twaalf uur tijd. De caldera van Bardarbunga en de noordzijde van de actieve spleet laten seismische activiteit zien, maar ook in zuidelijke richting (in het verlengde van de actieve uitbarsting tot onder de ijskap) zijn weer veel bevingen. Nog steeds geven GPS-metingen aan dat er minder magma naar buiten komt dan er wordt aangevoerd: de gang wordt wijder in de diepte.

5 september

In de ochtend wordt duidelijk dat de spleten die al ten zuiden van de uitbarsting ontstonden, verder zijn geopend en hier komt nu ook gestaag magma uitlopen. Twee spleten van elk een paar honderd meter lengte liggen ten zuiden van de oorspronkelijke eruptie, die ook nog steeds gestaag doorzet.

6 september

Dat is even schrikken, de caldera van de Bardarbunga is vijftien meter ingezakt. Dat is de hoogte van een flat met vijf verdiepingen, een nieuw record voor IJsland! In totaal is een kwart kubieke kilometer gesteente naar beneden bewogen, pakweg honderd piramides van Gizeh bij elkaar. Een dergelijke inzakking vergroot ook de kans dat de Bardarbunga zelf toch actief zou kunnen worden.

8 september

Bij drie kraters – Nodri (noord), Baugar (ring) en Sudri (zuid) – stroomt en spettert tussen de honderd en driehonderd kubieke meter lava per seconde naar buiten. Dit voedt de lavastroom, nu al de grootste sinds de 19e eeuw, met bijna twintig vierkante kilometer. Geprojecteerd op Amsterdam is dat een strook van een kilometer breed, van Schiphol tot IJburg!

Omvang lavastroom op IJsland, geprojecteerd op Amsterdam. De denkbeeldige strook loopt helemaal van Schiphol tot aan IJburg, ten oosten van de hoofdstad.
Bernd Andeweg (bewerking)

Wat staat ons nog te wachten?

Als de lava continu uit de spleet stroomt, is er een interactie tussen het magma en het smeltwater van rivieren die van de Vatnajökull naar het noorden stromen. Meestal levert dat explosies op die pseudokraters vormen. (Een pseudokrater is een krater die niet is ontstaan door een magmastroom, zoals het noordelijker gelegen en bekende kratermeer Mývatn).

De komende weken zullen we moeten afwachten zijn hoe lang deze eruptie nog doorgaat of dat we zullen moeten wachten op een nieuwe episode. Ook al begon de seismische activiteit bij de caldera (krater) van de Bardarbunga (en was iedereen blij dat het dit keer een minder lastig uit te spreken naam was), is de daadwerkelijke uitbarsting hooguit onderdeel van het Bardarbunga-systeem te noemen. De uitbarsting is door geologen al omgedoopt tot Holuhraun.

De Krafla. De verschillende lavaflows hebben duidelijk andere kleuren. De jongste is nog donkerzwart en weinig begroeid met mos.
Bernd Andeweg

Systeemdenken

Op zich is het niet vreemd dat we bij vulkanisme, ook op IJsland, moeten denken aan vulkanische systemen en niet aan individuele vulkanen. Want IJsland is in de loop van miljoenen jaren gevormd door een aaneenschakeling van spleeterupties. IJsland ligt op de plek waar twee tektonische platen uiteen bewegen. De grens tussen beide loopt in noordnoordoostelijke richting over dit deel van het eiland richting Krafla. Ook bij Krafla begon alles met bevingen bij een oudere caldera, om vervolgens in verschillende episodes dikke lavastromen over het eiland te vormen. Op die plek is de lava uit 1984 nog zwart en vrijwel onbegroeid en geeft een goed beeld van wat er nu op Holuhraun gaande moet zijn.

De Krafla Fires – tussen 1975 en 1984 – was het toneel van een reeks erupties langs openende spleten, waarbij dit deel van IJsland zelfs in totaal negen meter breder is geworden. Duidelijk zichtbaar zijn de kleine vulkaantjes waaruit de magma naar buiten kwam. De Krafla Fires is zeer vergelijkbaar met wat er zich nu bij Holuhraun afspeelt.
Bernd Andeweg

Historische grote spleeterupties

Op basis van recente waarnemingen op IJsland, past deze uitbarsting in een reeks grotere spleeterupties, met als ultieme uitbarsting in de menselijke geschiedenis de verwoestende Laki-uitbarsting in 1783-1784. Ten zuidwesten van de Vatnajökull stroomde het magma toen negen maanden lang uit de aarde. Een enorm deel van het zuiden van IJsland werd hiermee bedekt (Eldhraun). Nu is dit gebied bedekt met dikke plakkaten mos. Een tweede historische spleeteruptie was de Eldgja (934). Het gebied waar nu lava uitstroomt, heeft een wat minder bekende geschiedenis, ook omdat het zelfs voor IJslandse begrippen erg afgelegen is.

Het de vraag of het zich actief uiteen bewegen van de twee platen beperkt blijft tot Holuhraun. De afgelopen dagen is er ook seismische activiteit bij Herðubreiðartögl, ten noorden van de Askja. Het is goed mogelijk dat de spanning zo oploopt dat ook hier de korst openscheurt. Uit een eerste analyse van het piepjonge gesteente van Holuhraun, blijkt er relatief veel zwavel in het gesteente zelf gevangen te zitten. Het is uniek en leerzaam dat dit actieve vulkanisme nu allemaal live te volgen is.

Bronnen en links

  • Links naar video’s, de ene nog mooier dan de andere: http://www.ruv.is/frett/everything-changes-when-night-falls

Recente aardbevingen

http://en.vedur.is/earthquakes-and-volcanism/articles/nr/2949 http://en.vedur.is/earthquakes-and-volcanism/articles/nr/2947

Webcam (spectaculair in de avond en nacht!)

http://www.livefromiceland.is/webcams/bardarbunga-2/ http://www.ruv.is/volcano

Institute of Earth Sciences, University of Iceland

http://earthice.hi.is/bardarbunga_2014 http://earthice.hi.is/krafla_fires

Dit artikel is een publicatie van Kennislink (correspondentennetwerk).
© Kennislink (correspondentennetwerk), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 09 september 2014

Discussieer mee

0

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

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.