Grímsvötn/Jökulhlaup

Jökulhlaup eru geysileg vatnsflóð sem verða í jökulám þegar vatn brýtur sér leið undan jökli. Þau verða oftast af tvenns konar orsökum. Í fyrsta lagi loka skriðjöklar stundum þverdölum og myndast í þeim lón, sem tæmast reglulega. Í öðru lagi kemur fyrir að jarðhiti eða eldgos bræða jökulís og þá getur mikið vatnsmagn safnast fyrir í lægð eða gíg undir ísnum. Þegar vatnsþrýstingurinn er orðinn nógu hár, lyftist jökullinn og brýst vatnið fram. Þetta gerðist t.d. 1996, þegar gífurlegt jökulhlaup fylgdi eldgosi í Gjálp og eyðilagði brúna yfir Skeiðará.

Grímsvötn

Grímsvötn liggja í vestanverðum Vatnajökli og eru sú eldstöð sem hefur mestu gostíðni allra íslenskra eldstöðva. Vitað er um a.m.k. 60 gos á eldstöðvakerfi Grímsvatna síðustu 800 ár og hafa langflest þeirra orðið innan Grímsvatnaöskjunnar. Grímsvötn eru einnig eitt öflugasta jarðhitsvæði jarðarinnar með náttúrulegt varmatap sem nemur 2000-4000 MW. Úr Grímsvötnum koma Skeiðarárhlaup en þau voru orsök þess að ekki varð til akfær hringvegur um Ísland fyrr en 1974.

Grímsvatnasvæðið liggur undir nokkur hundruð metra þykkum ís víðast hvar. Íssjármælingar og aðrar jarðeðlisfræðilegar athuganir á 9. áratug 20. aldar vörpuðu ljósi á botnlandslag á svæðinu. Í ljós kom að Grímsvatnaeldstöðin er um 15 km í þvermál og rís allt að 700-900 m upp af mishæðóttum föstum botni sem er í 800-1000 m hæð yfir sjó. Í miðju Grímsvatna er samsett askja. Hún hefur verið greind í þrjá hluta: norðuröskju (12 km2), suður- eða meginöskju (20 km2) og austuröskju (16-18 km2). Að meginöskjunni að sunnan liggur Grímsfjall í suðri.  Á því ná tveir tindar upp úr ísnum, Svíahnúkar, Eystri- og Vestari-.  Eystri Svíahnúkur er hærri (1722 m y.s.) en þar hefur Jöklarannsóknafélag Ísland byggt þrjá skála.  Þeir eru bækistöð rannsóknaleiðangra og ferðamanna auk þess sem þar er aðstaða fyrir jarðskjálftamæla og önnur tæki sem vakta Grímsvatnasvæðið.

Jarðhiti er mestur í meginöskjunni, en botn hennar er í 1060-1100 m hæð norðan Grímsfjalls. Í öskjunni er stöðuvatn, hulið 200-300 m þykkri íshellu.  Ís skríður stöðugt að vatninu.  Ísskriðið og stöðug bráðnun vegna jarðhita við íshellunna valda því að vatn safnast fyrir og vatnsborð Grímsvatna hækkar. Íshellan rís.  Þegar vatnsborð hefur risið nægilega, leitar vatnið framrásar norðaustan Grímsfjalls og undir Skeiðarárjökul.  Vatnið kemur undan jökli í farvegi Skeiðarár.  Þannig hefjast Skeiðarárhlaup sem oftast nær vaxa hægt í byrjun en svo hraðar þar til hámarki er náð.  Síðan fellur rennslið snögglega og útrásin lokast.  Fram yfir 1934 var algengast að um 10 ár liðu milli hlaupa, í hverju hlaupi runnu fram allt að 4-5 km3 vatns og hámarksrennsli var nokkrir tugir þúsunda m3/s.  Milli 1940 og 1996 var algengt hlé milli hlaupa 5 ár og þau urðu minni (1-3 km3 og hámarksrennsli 2.000-10.000 m3/s). Auk þessara hlaupa vegna jarðhitabráðnunar verða oftast jökulhlaup í tengslum við eldgos í Grímsvötnum, ýmist á undan þeim eða eftir þau. Verði gos eftir hlaup hefur þungi sem létt var af kvikuhólfi megineldstöðvarinnar leitt til þess að kvika hefur getið brotist upp. Þessi atburðarás átti sér oft stað fram til ársins 1934 en síðan ekki aftur fyrr en í nóvember 2004.

Í stóra hlaupinu sem kom í kjölfar Gjálpargossins 1996 varð mikið rask í Grímsvötnum.  Þá hefur aukinn jarðhiti veikt ísstífluna.  Þetta hefur leitt til þess að eftir 1996 hafa komið mörg lítil hlaup með óreglulegu millibili og langtímum saman hefur verið samfelldur leki niður til Skeiðarár.  Meðan það ástand varir verða ekki stór Skeiðarárhlaup.

Á árunum 1938 til 1996 urðu ekki eldgos í Grímsvötnum utan smágoss í lok maí 1983.  Í lok Grímsvatnahlaupa 1945 og 1954 varð aukin virkni jarðhita í sigkötlum í Grímsvötnum.  Leitt hefur verið að því getum að lítil eldgos hafi átt sér stað.  Engin merki sáust þó um gos í flugferðum yfir Grímsvötn og engin gosefni hafa fundist sem rekja mætti til gosa á þessum tíma.  Hins vegar hafa breytingar á jarðhitakötlum svipaðar þeim sem urðu 1945 og 1954 sést á síðustu áratugum án tengsla við eldgos.  Nýtt virknitímabil virðist nú hafið í Vatnajökli eftir kyrra tímabilið 1938-1996.  Frá 1996 hafa orðið fjögur eldgos:  Gjálpargosið 1996 (norðan Grímsvatna), Grímsvatnagos í desember 1998, nóvember 2004 og svo síðast í maí 2011. 

Vatnshæð Grímsvatna hefur verið mæld með GPS-tæki sem staðsett er á íshellunni.  Jarðskjálftamælar eru virkir í húsum Jöklarannsóknafélagsins á Eystri Svíahnúk en með GPS mælingum má fylgjast með aðstreymi kviku og landrisi eða landsigi. Fylgst er með breytingum á jöklinum vegna jarðhita og unnar ýmsar jöklafræðilegar mælingar í og við Grímsvötn.

 

Viðbót:

Gostíðni Grímsvatna hefur verið rannsökuð 7.600 ár aftur í tímann. Á forsögulegum hluta þess tímabils (þ.e. fyrir ~870 e.Kr.) gaus að meðaltali sjö sinnum á öld (spönn 4-14 gos); mest 14 sinnum, minnst fjórum sinnum (heimild: Náttúrufræðingurinn 83. árg., 3.-4. hefti 2013).

Fjöldi gosa á sögulegum tíma er um 70, en þekkt eru meira en 60 gos frá því um árið 1200. Skaftáreldar eru stærsta gos á sögulegum tíma sem rekja má til eldstöðvarinnar í Grímsvötnum, en magn gosefna var þá 15 km3. Í maí 2011 varð einnig stórt eldgos í Grímsvötnum, en magn gjósku sem upp kom í því gosi er áætlað 0,7 km3. Til samanburðar má nefna að flest Grímsvatnagos eru innan við 0,1 km3, og að í gosinu í Eyjafjallajökli 2010 var gjóskumagnið 0,27 km3 (heimild: Náttúruvá á Íslandi (2013) og Magnús Tumi Guðmundsson (tölvupóstur 2014)).