Rannsókn á öskjusigi í Bárðarbungu varpar nýju ljósi á stærstu hraungos Íslandssögunnar
Gosið í Holuhrauni haustið og veturinn 2014 - 2015 var stærsta eldgos sem orðið hefur á Íslandi í meira en tvær aldir. Leita þarf aftur í Skaftárelda 1783 til að finna stærra gos.
Samfara Holuhraunsgosinu varð öskjusig í Bárðarbungu sem stóð yfir í um hálft ár. Tæplega tveir rúmkílómetrar af kviku flæddu út úr kvikuhólfi undir eldstöðinni í mikilli gliðnunarhrinu, þar sem gosbeltið milli Bárðarbungu og Holuhrauns gliðnaði um tvo metra. Sigskálin náði 65 metra dýpi þar sem mest varð en svæðið, þar sem sig mældist meira en 1 metri, er 110 ferkílómetrar.
Talið er að öskjusig tengist öllum helstu stórgosum sem verða á jörðinni, þegar þakið yfir kvikuhólfi í jarðskorpunni brotnar og sígur niður í hólfið. Gos af þessu tagi eru sem betur fer ekki algeng en aðeins er vitað um sex önnur öskjusig á jörðinni frá því í byrjun 20. aldar. Öskjusigið í Bárðarbungu er það fyrsta sem hægt hefur verið að mæla nákvæmlega meðan á því stóð. Einstæð gögn náðust um hvernig öskjur myndast og hvernig samspili öskjusigs og gosvirkni er háttað.
Grein í Science
Fjölmennur alþjóðlegur hópur vísindamanna hefur unnið úr mælingunum og birtast niðurstöður í stórri grein í vísindatímaritinu Science, föstudaginn 15. júlí 2016, undir heitinu Gradual caldera collapse at Bárdarbunga volcano, Iceland, regulated by lateral magma outflow.
Margvíslegar mælingar voru gerðar til að fylgjast með sigi jökulyfirborðsins meðan á öskjusiginu stóð, gerðar voru íssjármælingar til að kortleggja botn öskjunnar, reikningar gerðir á ísflæði og margvísleg gervitunglagögn notuð. Jarðskjálftamælingar gáfu upplýsingar um legu öskjubrotsins og hvernig öskjubotninn seig meðan jarðefnafræðilegar greiningar á hrauni og eldfjallagasi gáfu m.a. upplýsingar um dýpi niður á kvikuhólfið. Líkanreikningar veittu síðan nánari innsýn. Þannig hefur fengist mun nákvæmari mynd af öskjusigi en áður hefur verið möguleg.
Niðurstöðurnar sýna að hraunið sem myndaðist í Holuhrauni kom úr kvikuhólfi á um 12 kílómetra dýpi undir Bárðarbungu. Atburðarásin hófst með ákafri jarðskjálftahrinu þegar kvika braust úr hólfinu undir Bárðarbungu þann 16. ágúst 2014 og myndaði kvikugang í efstu 6 - 10 kílómetrum jarðskorpunnar.
Öskjusigið sjálft hófst þó ekki fyrr en nokkrum dögum seinna eða 20. - 23. ágúst þegar þrýstingur í hólfinu hafði fallið verulega. Það þrýstifall er talið hafa komið öskjusiginu af stað. Gangurinn leitaði norðaustur til Holuhrauns á um tveimur vikum þar sem stórgos hófst þann 31. ágúst.
Eftir að öskjusigið var komið af stað, réðst hraði þess annars vegar af eiginleikum hinnar 48 km löngu rennslisleiðar og hins vegar af farginu frá þakinu ofan á kvikuhólfinu. Eftir því sem sigið varð meira, minnkaði þrýstimunur milli Bárðarbungu og Holuhrauns. Það er ástæða þess að hægt og rólega dró úr hraunrennsli í Holuhrauni. Að lokum varð rennslið það hægt, að flæðileiðin lokaðist og kvikan storknaði í lögninni; og þá hætti gosið.
Atburðarásin í Bárðarbungu og Holuhrauni varpar nýju ljósi á orsakir stærstu hraungosa Íslandssögunnar. Sum þeirra gætu hafa orðið vegna öskjusigs í megineldstöðvum samfara gliðnunarhrinum. Telja má víst að öskjusigið í Bárðarbungu 2014 - 2015 sé aðeins eitt af mörgum slíkum, sem þar hafa orðið. Þá rennir atburðarásin stoðum undir hugmyndir um að Skaftáreldahraunið eigi uppruna sinn undir Grímsvötnum, og að öskjusig hafi orðið þar 1783, en þá miklu stærra en það sem varð í Bárðarbungu 2014 - 2015.
Rannsóknarhópurinn
Í rannsóknarhópnum er vísindafólk frá 14 háskólum og rannsóknastofnunum í níu löndum. Fyrsti höfundur greinarinnar er Magnús Tumi Guðmundsson, prófessor í jarðeðlisfræði við Háskóla Íslands, en höfundar eru alls 48, þar af margir frá Jarðvísindastofnun Háskólans og Veðurstofu Íslands.
Styrkur greinarinnar liggur í túlkun einstæðra mæligagna Veðurstofunnar og Jarðvísindastofnunar og fjölþjóðlegu samstarfi vísindafólks sem spannar í sameiningu breitt svið jarðvísinda. Hluti mælitækjanna sem notuð voru, og tilurð hins fjölþjóðlega rannsóknahóps, eru afrakstur Evrópuverkefnisins FutureVolc sem stóð yfir 2012 - 2016; sjá frétt um greinina á vef FutureVolc.
Háskólar og rannsóknarstofnanir
Háskóli Íslands
Nordvulk
Veðurstofa Íslands
University of Leeds
GFZ, Deutsches GeoForschungsZentrum, Potsdam
University College Dublin
CNRS-Université Blaise Pascal, Clermont-Ferrand
GNS Science
Universidad Nacional Autónoma de Mexico
University of Vienna
Ríkislögreglustjóri
King‘s College London
University of Manchester
University of Palermo
