Skjálftar við Upptyppinga, fylling Hálslóns og kreddur

Páll Einarsson svarar Birgi Dýrfjörð og segir nokkur meginatriði í grein hans orka tvímælis og vera beinlínis rögn „Skjálftar við Upptyppinga stafa að öllum líkindum af kvikuhreyfingum. Fylling Hálslóns veldur þeim ekki en gætu hugsanlega verkað sem gikkur.“

Í gein í Morgunblaðinu 16. desember sl. veitir Birgir Dýrfjörð mér nokkra ádrepu vegna ónákvæmni í umfjöllun um jarðskjálftavirkni við Upptyppinga og fyllingu Hálslóns. Nokkur meginatriði í greininni orka tvímælis og eru beinlínis röng. Ástæða er til að leiðrétta þau svo umræðan um þessi þýðingarmiklu atriði rati ekki á villigötur. Vegna lengdarmarka á greinum í Morgunblaðinu verð ég að takmarka mig við fyrstu setninguna í grein Birgis. Hinar verða að bíða betri tíma. Greinin hefst svo: „Sú kredda að fylling Hálslóns valdi jarðhræringum, sem endi með eldgosi, er orðin átrúnaðarspá líkt og heimsendaspá bókstafstrúaðra. Kennifaðir spádómsins er Páll Einarsson.“ Þessa kreddu kannast ég ekki við, hvað þá að hún geti verið frá mér komin. Hér sýnist mér að slegið hafi saman að minnsta kosti fjórum hugmyndum sem þýðingarmikið er að halda aðgreindum:

1. Stór uppistöðulón hleypa stundum af stað skjálftavirkni. Þetta er vel staðfest með mörgum dæmum utan úr heimi. Oftast virðist vera um svokallaða gikkverkun að ræða, þ.e. hækkandi vatnsýrýstingur minnkar núning á sprunguflötum og losar þannig um spennu sem fyrir er í jarðskorpunni. Lónið veldur þannig ekki skjálftunum, það gerir spennan. Það hefur hins vegar áhrif á það hvenær þeir verða og jafnvel hvar. Kenningar um þetta urðu til fyrir þremur til fjórum áratugum og þar átti ég ekki hlut að máli. Frá upphafi áætlana um Hálslón hefur verið reiknað með að lónfyllingunni fylgdu skjálftar undir lónstæðinu. Þeir hafa hins vegar verið undrafáir hingað til, miklu minni en nokkur reiknaði með.

2. Þrýstingsbreytingar á yfirborði jarðar geta hleypt af stað eldgosum. Líklega var Sigurður Þórarinsson fyrstur eldfjallafræðinga til að stinga upp á því að snögglækkun á þrýstingi gæti leitt til þess að gas losnaði úr kviku sem lægi ofarlega í jarðskorpunni. Bólumyndun í kvikunni leiddi síðan til goss. Sigurður dró þessa ályktun af því að Grímsvatnagos virtust stundum koma í kjölfarið á hlaupum úr Grímsvötnum. Þessi kenning fékk staðfestingu í gosinu 2004 en þá var atburðarás einmitt á þennan veg. Einnig muna margir eftir stóra sprengigosinu 1980 í St. Helens-eldfjallinu í Bandaríkjunum en því var einmitt hrundið af stað af snöggri þrýstingslækkun. Þrýstingslækkunin veldur ekki gosinu, í öllum þessu tilfellum voru eldfjöllin tilbúin að gjósa. Þrýstingsbreytingin verkar eins og gikkur á sprengihleðslu og stjórnar því hvenær gosið hefst. Sem dæmi má nefna að hlaupið úr Grímsvötnum fyrr í þessum mánuði hratt ekki af stað gosi. Mælingar sýna að Grímsvötn eru ekki tilbúin til goss. Gikkurinn hafði því engin áhrif frekar en á óhlaðinni byssu.

3. Síðan í febrúar hefur verið sleitulítil skjálftavirkni við Upptyppinga í nyrðra gosbeltinu, í um 20 km fjarlægð frá Kárahnjúkastíflu. Vegna mikils dýpis á upptökunum þykir sýnt að hún tengist hröðum kvikuhreyfingum í neðri hluta skorpunnar. Enginn vísindamaður hefur haldið því fram, svo ég viti, að þessar kvikuhreyfingar stafi af fyllingu Hálslóns. Sjálfum finnst mér sú hugmynd fráleit, er þó tilbúinn að skipta um skoðun ef sannfærandi rök eða mæligögn koma fram. Ekkert slíkt er í augsýn.

4. Í vor og sumar komu fram vísbendingar um að fylgni kynni að vera milli skjálftavirkninnar við Upptyppinga og fyllingarhraða Hálslóns. Skjálftavirkni var há á tímabilum þegar hraðast hækkaði í lóninu en hætti þegar vatnsborðið var tiltölulega stöðugt. Tekið skal skýrt fram að þó slík fylgni væri fyrir hendi þþddi það ekki að Hálslón valdi skjálftunum eða kvikuvirkninni. Hér gæti verið fyrrnefnd gikkverkun á ferðinni, þ.e. smávægilegar þrýstingsbreytingar í jarðskorpunni gætu stjórnað því hvenær skjálftahrinurnar verða þó þær valdi þeim ekki. Það voru vísindamenn á Veðurstofu Íslands (Matthew Roberts, Gunnar Guðmundsson, Steinunn Jakobsdóttir og Halldór Geirsson) sem fyrst kynntu þessar vísbendingar, enda hafa þau unnið ötullega að úrvinnslu mæligagna frá Upptyppingahrinunni. Hugmyndin var kynnt í erindi á alþjóðlegri ráðstefnu eldfjallaskjálftafræðinga sem haldin var á Nesjavöllum í september, einnig í San Francisco í desember. Nú skal það einnig tekið skýrt fram að fylgnin er engan veginn fullsönnuð. Eftir er að gera tölfræðilega rannsókn á marktækni hennar, þ.e. að finna að hve miklu leyti tilviljun geti ráðið um hve útlit ferlanna er líkt. Slík rannsókn fer nú fram. Þangað til niðurstöður liggja fyrir verður að skoða þess hugmynd sem áhugaverða vinnutilgátu.

Af þessu má ljóst vera að ég er ekki þeirrar skoðunar að fylling Hálslóns valdi jarðhræringum og kvikuvirkni við Upptyppinga. Þar eru að verki stærri ferli svo sem flekarek og Íslenski heiti reiturinn. Það eru hins vegar óljósar vísbendingar um fylgni milli fyllingarhraðans og skjálftavirkninnar. Ef í ljós kemur að fylgnin er tölfræðilega marktæk er eðlilegast að skýra hana með einhvers konar gikkverkun, þ.e. að smávægilegar þrýstingsbreytingar í lóninu geti haft áhrif á það hvenær hreyfingar verða í jarðskorpunni – ekki hvort, heldur hvenær.

Höfundur er prófessor í jarðeðlisfræði við Háskóla Íslands.