Vöktun Heklu
Af þeim þrjátíu eldstöðvum sem teljast virkar á Íslandi er Hekla ein sú virkasta og mögulega sú hættulegasta. Í þessari samantekt er gerð grein fyrir þeirri ógn sem kann að stafa af næsta Heklugosi og hvernig Veðurstofan vaktar Heklu og nágrenni hennar.
Sú vá sem af hverri eldstöð stafar er háð tegund, staðsetningu og styrk mögulegra eldgosa. Það tjón sem eldstöðin getur valdið eykst með fjölda fólks á áhrifasvæði hennar. Fyrir VÍ er lykilatriði við takmörkun áhættu vegna eldgosa að geta numið, túlkað og tilkynnt um forboða eldgosa áður en gos hefjast og miðlað viðeigandi upplýsingum á meðan á þeim stendur.
Söguleg gosvirkni og möguleg vá
Síðastliðin þúsund ár hefur Hekla gosið 23 sinnum sem gerir hana þriðja virkasta eldfjall á Íslandi. Síðasta Heklugos varð í febrúar árið 2000 og þá myndaðist 10 til 12 km hár mökkur af ösku, gasi og vatnsgufu sem varði í nokkra klukkutíma. Síðasta stórgos í Heklu, árið 1947 myndaði gosmökk sem reis í 30 km hæð og náði upp í heiðhvolfið. Heklugos geta valdið margskonar vá, s.s. öskufalli, gusthlaupum, flóðum frá snjóbráð á fjallinu auk hraunrennslis. Veðurskilyrði við gos ráða því hvort fínkorna aska berist hátt upp í lofthjúpinn þar sem hún getur haft áhrif á alþjóðaflug.
Síðan 1970 hefur Hekla gosið með u.þ.b. 10 ára millibili (1970, 1980-81, 1991 and 2000) og er það ein ástæða þess að Hekla er nú talin vera „komin á tíma”, en rúm sextán ár eru frá síðasta gosi. Fyrir 1970 gaus Hekla sjaldnar og þegar litið er til síðustu alda liðu allt að 120 ár á milli gosa. Ítarlegt yfirlit á ensku um eldvirkni í Heklu er birt í annáli íslenskra eldfjalla (Catalogue of Icelandic Volcanoes).
Vöktunarmælanet og viðvörunarkerfi VÍ
Síðan mælingar við Heklu hófust á sjötta áratugnum hafa fyrirboðar Heklugosa einungis mælst nokkrum tugum mínútna fyrir gos. Mikil áhersla hefur verið lögð á uppbyggingu áreiðanlegra mæli- og eftirlitskerfa við Heklu í þeim tilgangi að mæla þessa forboða. Áhersla er á að lágmarka tímann frá mælingu til úrvinnslu gagna svo hægt sé í tæka tíð að gefa út viðvörun vegna yfirvofandi eldgoss eða breytingu í virkni, bæði til almennings og helstu hagsmunaaðila (Almannavarnir, ISAVIA, London VAAC; Volcanic Ash Advisory Center).
Auk víðtæks skjálftanets (SIL), byggir eftirlitskerfið við Heklu einnig á mælum sem nema landbreytingar og aflögun jarðskorpunnar (GPS og þenslumælar í borholum), gasmælum (DOAS og MultiGAS) og vefmyndavélum. Ef þróun næsta goss verður í líkingu við eldgosin 1991 og 2000 má vænta uppstreymis kviku í átt að yfirborði í aðdraganda þess; búast má við að kvikustreymi mælist fyrst á tveimur nálægustu þenslumælunum (mynd 1). Samfara þessu kvikuuppstreymi ætti skjálftavirkni einnig að mælast í rauntíma, og vegna aukinnar næmni mælikerfisins frá því sem var um aldamótin er líklegt að mun fleiri smáskjálftar mælist og með næmara kerfi verður hægt að staðsetja þá betur en í gosinu árið 2000 (mynd 1).
Að auki ætti upphaf næsta eldgoss að mælast á innhljóðsmælum í Þjórsárdal og Gunnarsholti, en slíkir mælar nema lágtíðni drunur vegna sprenginga í gosrásinni. Einnig ætti gosmökkurinn að sjást í veðursjám í Keflavík og á Teigsbjargi ásamt nálægari færanlegum veðursjám. Þessar mælingar munu auðvelda mat á styrk eldgossins og umfangi öskudreifingar.
Mynd 1. Núverandi eftirlitskerfi á Heklusvæðinu. Mismunandi tegundir mæla eru staðsettar í innan við 15 km fjarlægð frá toppi Heklu. Sumir mælanna eru til að vakta forboða eldgosa en aðrir vakta framvindu eldgoss eftir að það er hafið.
Jarðskjálftavöktun við Heklu batnaði til muna við uppsetningu tveggja breiðbandsstöðva í innan við 11 km fjarlægð frá Heklu; þessar stöðvar voru síðan innlimaðar í sjálfvirka skjálftakerfið árið 2012. Í dag nemur skjálftakerfið alla skjálfta stærri en 0,9, á meðan árið 2000 – þegar Hekla gaus síðast – nam kerfið einungis alla skjálfta yfir stærð 2,2. Þetta má sjá á mynd 2 sem sýnir hvernig fjöldi skjálfta dreifist eftir stærð, bæði fyrir mælingar í núverandi kerfi og í eldra SIL kerfi. Lóðréttar brotalínur á myndinni marka minnstu stærðarmörk þar sem kerfið nemur alla skjálfta og augljóst að nýja kerfið greinir mun minni skjálfta. Aukinheldur er staðsetning (lengd, breidd og dýpt) mun nákæmari í nýju kerfi.
Mynd 2. Gutenberg-Richter samband sem sýnir fjölda skjálfta með 0,1 stærðargilda millibili fyrir tímabilin 1996-2000 (blátt) og 2012-2016 (rautt). Sjá umfjöllun í texta.
Ef skjálftavirkni eykst í Heklu hljómar sjálfvirk viðvörun í eftirlitssal VÍ í Reykjavík. Þar er vakt allan sólarhringinn, alla daga ársins. Þessi viðvörun er hluti af kerfi, sem nær yfir allt landið, en á hverju viðvörunarsvæði eru fyrirfram skilgreindir þröskuldar fyrir fjölda skjálfta á tímaeiningu, stærð þeirra og orkuútlausn. Sé farið yfir þessi mörk hljómar viðvörun og jafnframt sendast SMS skilaboð sjálfkrafa til allra fagstjóra náttúruváreftirlits á VÍ, og einnig til Almannavarna, ISAVIA, og fleiri aðila. Aðrar nær-rauntíma upplýsingar eru aðgengilegar í eftirlitssal VÍ, þ.m.t. sjálfvirk gröf sem sýna samanburð þenslumælinga og skjálftavirkni í Heklu (uppfærð á 5 mínútna fresti).
Einnig er fylgst vel með jarðskjálftaóróa og viðvörun er gefin ef órói vex yfir ákveðin þröskuld á skjálftastöðvum og þá er athugað hvort merki séu um eldgosaóróa. Auk ofangreindra framfara í mælingum, úrvinnslu og framsetningu eru haldnar reglubundnar eldgosaæfingar (VOLCICE og VOLCEX) í hverjum mánuði með ISAVIA og London VAAC, en báðar þessar stofnanir þjálfa starfsfólk sitt í viðbrögðum við eldgosum og í að viðhalda virkum samskiptum milli stofnananna.
Núverandi ástand Heklu
Af þeim þáttum sem VÍ vaktar við Heklu eru þrír þeirra helstu skjálftavirkni, aflögun yfirborðs og gasútstreymi. Mynd 3 sýnir fjölda skálfta, stærð þeirra og skjálftavægi rúmlega síðustu 3 árin. Myndin sýnir að fjöldi skjálfta er nokkuð stöðugur ár frá ári, og uppsafnað skjálftavægi vex frekar jafnt á þessum tíma.
Mynd 3. Yfirlit yfir skjálftavirkni Heklu frá janúar 2013 til júní 2016. Bæði uppsafnaður fjöldi skjálfta og uppsafnað skjálftavægi sýna því sem næst jafna þróun, sem endurspeglar bakgrunnsástand eldfjallsins.
Nú í byrjun júní voru mældar hallabreytingar við Næfurholt. Þessar mælingar (sem eru á vegum samstarfsaðila VÍ í Háskóla Íslands og Háskólans í Gautaborg; leiddar af Erik Sturkell, Páli Einarssyni, Ástu Rut Hjartardóttur og Halldóri Ólafssyni) eru sýndar á mynd 4. Myndin sýnir hallabreytingar til austurs frá árinu 1985. Þessar hallabreytingar eru túlkaðar sem þensla undir Heklu og sjá má útþenslu í aðdraganda eldgosanna 1991 og 2000 og samdrátt að þeim loknum. Á þessari öld hefur hallinn aukist jafnt og þétt og var stöðunni við seinasta gos náð einhvern tímann milli 2007 og 2009.
Mynd 4. Yfirlit hallamælinga við Heklu mældar við Næfurholt. Grafið nær yfir tímabilið frá 1985 og inniheldur tvö seinustu gos (sjást sem skyndilegur samdráttur í eldfjallinu). Hallabreytingarnar við Næfurholt hafa verið túlkaðar sem merki um stöðuga útþenslu eldfjallsins síðan árið 2000 og hafa nú farið verulega yfir mörkin frá því fyrir eldgosið árið 2000.
Gasmælingar við Rauðuskál, með DOAS-mæli hafa ekki numið neitt útstreymi brennisteinsdíoxíðs (SO2) frá Heklu síðan mælingar hófust árið 2014. Ef brennisteinsdíoxíð mælist er það merki um að kvika sé að færast nær yfirborði.
Niðurstöður og ráðleggingar
Frá síðasta gosi í Heklu árið 2000 hafa verið gerðar verulegar umbætur á eftirlitskerfum VÍ sem vakta eldfjallið. Vonir standa til að þessi mælikerfi muni gera það mögulegt að senda gosviðvörun út tímanlega svo hægt verði að bregðast við til þess að draga úr áhrifum gossins á fólk og innviði.
Vegna erfiðra umhverfisaðstæðna við Heklu og hugsanlegra erfiðleika við gagnaflutning og meðhöndlun gagna er ekki tryggt að hægt verið að senda út viðvörun í tæka tíð. Einnig má hafa í huga að jafnvel þó öll eftirlitskerfi virki eins og best skyldi er mögulegt að næsta eldgos í Heklu verði með litlum eða engum aðdraganda. Ferðamenn á og við Heklu verða því að hafa í huga þann möguleika að gos hefjist án þess að þeir fái viðvörun. Gos í Heklu getur verið lífshættulegt þeim sem eru nærri eldstöðinni t.d. vegna gusthlaupa og hraunrennslis, öskufalls og gass.
Þrátt fyrir næmara og öflugra eftirlitskerfi bendir reynslan frá gosunum 1991 og 2000 til þess að Hekla geti gosið án mikils fyrirvara og því verður að gera ráð fyrir að viðvörunartíminn við bestu aðstæður gæti verið innan við klukkutími.
