Carbfix og ÍSOR undirrita samkomulag um kolefnisförgun

Carbfix og ÍSOR undirrituðu í dag samkomulag um frekari samvinnu á sviði kolefnisförgunar, m.a. á erlendri grundu, en fyrirtækin hafa á undanförnum árum átt gott samstarf um hana á Íslandi.

Markmiðið er að nýta enn frekar sameiginlega krafta og sérhæfingu á sviði kolefnisförgunar og varanlegrar geymslu. Carbfix og ÍSOR starfa nú þegar saman að rannsóknarverkefnum á þessu sviði, m.a. alþjóðlegum. Þá hafa fyrirtækin í allmörg ár unnið saman að staðarvali fyrir niðurdælingu koldíoxíðs, margvíslegum mælingum, borráðgjöf, jarðskjálftarannsóknum, efnarannsóknum og þróun rannsóknaraðferða, m.a. á rannsóknarstofu ÍSOR. Nú er enn frekari samvinna fyrirhuguð, ekki síst á sviði gagnasöfnunar og greininga ásamt hagkvæmniathugunum sem lúta að þeirri tækni sem Carbfix hefur þróað og mun áfram þróa.

Hlutverk Carbfix er að sporna gegn loftslagsbreytingum með niðurdælingu koldíoxíðs til steinrenningar og þannig varanlegrar geymslu í jarðlögum. Fyrirtækið hefur á undanförnum árum þróað til þess tækni og aðferðir sem vakið hafa heimsathygli. Á þessu ári hefur Carbfix bundið koldíoxíð í berglögum á Hellisheiði í tíu ár samfleytt og nú er stefnt að því að beita Carbfix-tækninni á mun stærri skala í Straumsvík ásamt fleiri samstarfsverkefnum hérlendis og erlendis. https://www.carbfix.com/

ÍSOR býr yfir meira en 75 ára reynslu af jarðvísindum, kortlagningu, rannsóknum og ráðgjöf við sjálfbæra nýtingu jarðrænna auðlinda. Þá hefur stofnunin áratugareynslu af kennslu og þjálfun á sínu sviði, bæði innanlands og utan. ÍSOR sér m.a. um rekstur Jarðhitaskólans í umboði utanríkisráðuneytisins en skólinn starfar undir merkjum UNESCO. https://isor.is/

Forboðar eldossins í Fagradalsfjalli

Forboðar eldgossins í Fagradalsfjalli

Þann 2. maí 2022 birtist grein í einu virtasta jarðvísindatímariti heims, Nature Geoscience, um niðurstöður rannsókna á umbrotahrinu sem hófst í Svartsengi snemma árs 2020 og var forboði eldgossins í Fagradalsfjalli. Greinin, sem Ólafur G. Flóvenz, fyrrverandi forstjóri ÍSOR, er í forsvari fyrir, er afrakstur tveggja ára rannsóknarvinnu sérfræðinga ÍSOR og GFZ, helstu jarðvísindastofnunar Þýskalands (Deutsches GeoForschungsZentrum í Potsdam).

Greinin byggist í meginatriðum á þrenns konar mælingum á Reykjanesskaga árið 2020; i) InSAR-mælingum úr Sentinel-1 gervitungli Geimvísindastofnunar Evrópu sem sýndu þrjár lotur landriss og landsigs á víxl í Svartsengi og fjórðu lotuna í Krýsuvík, ii) nákvæmum jarðskjálftamælingum með bæði hefðbundnum jarðskjálftamælum og ljósleiðara fjarskiptafyrirtækisins Mílu, sem breytt var með nýrri tækni í þétt net jarðskjálftamæla, og iii) nákvæmum mælingum á breytingum í þyngdarkrafti jarðar sem endurspegla massa þess efnis sem kann að hafa troðist inn í jarðlögin og orsakað landrisið.

Meginniðurstaða greinarinnar er sú að landrisið hafi líklegast orsakast af háþrýstu gasi (koldíoxíði) sem tróðst í þremur skömmtum inn í vatnsleiðandi lag á um 4 km dýpi undir jarðhitakerfinu í Svartsengi í janúar, mars og maí 2020 og fjórði skammturinn undir jarðhitakerfið í Krýsuvík í ágúst sama ár. Þrýstingur gassins var í hvert skipti nógu hár til þess að valda landrisinu en með tímanum dreifðist koldíoxíðið eftir vatnsleiðandi laginu sem leiddi til landsigsins í kjölfarið. Með því að nota „póró-elastíska“ líkanreikninga mátti herma landrisið og landsigið nákvæmlega og reikna út rúmmál þess efnis sem barst inn í vatnsleiðarann. Með því að nota niðurstöður þyngdarmælinganna var unnt að reikna eðlismassa þess efnis sem orsakaði landrisið.

Niðurstöðurnar sýna  að 0,11 ± 0,05 km3 efnis með eðlisþyngd 850 ± 350 kg/m3 tróðst samtals inn undir jarðhitakerfið í Svartsengi. Til samanburðar má nefna að eðlimassi kalds vatns er 1000 kg/m3 og kviku um 2700 kg/m3. Þótt niðurstöðurnar bendi eindregið til þess að efnið sem tróðst inn hafi fyrst og fremst  verið koldíoxíð útiloka niðurstöðurnar ekki að einhver kvika gæti hafa borist með gasinu.

Rannsóknir sérfræðinga Jarðvísindastofnunar Háskólans benda til þess að kvikan sem upp kom í eldgosinu í Fagradalsfjalli komi af 15-20 km dýpi efst í möttli jarðar en mörk möttuls og jarðskorpu eru á um það bil 15 km dýpi á þessum slóðum. Á þessum stað er kvika sem kemur dýpra úr möttlinum að safnast fyrir, jafnframt því að hún afgasast, þ.e. gefur frá sér koldíoxíð. Út frá rúmmáli þess gass sem tróðst inn undir Svartsengi og Krýsuvík árið 2020 má reikna hversu mikil kvika hefði þurft að afgasast til að framleiða þetta magn af koldíoxíði. Útreikningarnir benda til þess að rúmmál kvikunnar á 15-20 km dýpi undir Fagradalsfjalli séu að lágmarki 2-9 km3. Aðeins örlítill hluti þeirrar kviku kom upp í eldgosinu í Fagradalsfjalli, eða 0,15 km3. Af því leiðir að magn kviku undir Fagradalsfjalli er enn nægt til mun efnismeiri eldgosa en varð árið 2021.

Á grundvelli rannsóknanna er sett fram hugmyndalíkan af atburðarásinni sem leiddi til eldgossins, eins og sýnt er á meðfylgjandi skýringarmynd. Líkanið gerir ráð fyrir því að kvika hafi um nokkurt skeið streymt djúpt úr möttli jarðar og safnast fyrir efst í möttlinum á 15-20 km dýpi undir Fagradalsfjalli. Þar losnar koldíoxíð úr kvikunni og leitar í átt að yfirborði. Það á greiða leið í gegnum deigan neðri hluta jarðskorpunnar en stöðvast á um 7 km dýpi þar sem komið er að stökkum og þéttum hluta hennar. Þar safnast gasið fyrir tímabundið uns tilteknu rúmmáli er náð. Þá tekur gasið að streyma skáhallt upp eftir mörkum brotgjörnu og þéttu jarðskorpunnar í átt að þeim stað þar sem þau mörk liggja grynnst en það er undir nálægum háhitasvæðum í Svartsengi og Krýsuvík þar sem einnig er að finna djúpa, lágþrýsta vatnsleiðara. Gasið berst inn í vatnsleiðarann og eykur þar þrýsting nægjanlega mikið til að lyfta berginu fyrir ofan og valda landrisi og tilheyrandi jarðskjálftavirkni. Þegar ákveðið magn gass hefur tæmst úr geymslusvæðinu undir Fagradalsfjalli lokast rásin að háhitasvæðunum en opnast á ný þegar nægt gas hefur safnast þar fyrir aftur.

Hugmyndalíkanið skýrir vel atburðarásina í aðdraganda eldgossins, þar á meðal víxlverkandi lotur landriss og landsigs, jarðskjálftavirknina og breytingar sem mældust á þyngdarkrafti jarðar. Líkanið samræmist einnig þeim athugunum sem gerðar hafa verið á efnafræði kvikunnar sem upp kom í eldgosinu.

Greinina má nálgast á vef tímaritsins Nature: https://www.nature.com/articles/s41561-022-00930-5

Jarðfræði- og jarðvárkortlagningu strandsvæða í Seyðisfirði og Norðfirði

Á síðasta ári hlaut ÍSOR – Iceland GeoSurvey styrk hjá Rannsóknarsjóði Vegagerðarinnar til að vinna að jarðfræði- og jarðvárkortlagningu strandsvæða í Seyðisfirði og Norðfirði. Meginmarkmið verkefnisins er að varpa ljósi stærð og umfang neðansjávarskriða, ásamt því að kortleggja og bæta þekkingu á botngerð og strandgerð fjarðanna. Nýlega skilaði ÍSOR skýrslu ásamt þremur mismunandi kortum af báðum fjörðum, þ.e. jarðfræði- og jarðvárkorti, botngerðarkorti og strandgerðarkorti. Niðurstöður verða gerðar aðgengilegar á vef Vegagerðarinnar https://www.vegagerdin.is/upplysingar-og-utgafa/ en á meðfylgjandi myndum má sjá skriður í Norðfirði og Seyðisfirði.

Ekki eru staðfest tilfelli frá sögulegum tíma um neðansjávarskriður í íslenskum fjörðum en þessar rannsóknir sýna að slíkar skriður hafa orðið fyrr á tímum. Þær benda einnig til þess að þar sem skriður hafa fallið eru líkur á að þær endurtaki sig. Hér er um að ræða náttúruvá sem þarf að hafa vakandi auga með. Niðurstöður nýtast við almennt mat á jarðvá og umhverfisáhrifum og varðandi skipulag, staðarval og ýmsar framkvæmdir í eða við sjó.

Heimsókn ráðherra

Guðlaugur Þór Þórðarson umhverfis- orku og loftslagsráðherra ásamt föruneyti kom á dögunum í heimsókn í nýtt húsnæði ÍSOR að Urðarhvarfi 8 í Kópavogi. Ásamt því að skoða aðstöðu höfuðstöðva ÍSOR, rannsóknarstofu og húsakynni GRÓ jarðhitaskóla var spjallað við starfsmenn og stjórnendur um umhverfis og orkumál. Þar voru ræddar sameiginlegar áherslur ÍSOR og stjórnvalda um mikilvægi þess að styðja við grunnrannsóknir í jarðvísindum og mikilvægi jarðhitanýtingar. Í Grænbók-stöðuskýrslu um áskoranir í orkumálum sem ráðherra kynnti nýlega koma fram áherslur sem miða að því að styðja við hitaveitur landsins og ekki síður eru nefndar áherslur stjórnvalda til að leita að jarðhita á köldum svæðum. Þá vöktu hafsbotnsrannsóknir ÍSOR mikinn áhuga en ÍSOR hefur um árabil verið aðalráðgjafi stjórnvalda á því sviði, m.a. með jarðvísindalegum rökstuðningi til afmörkunar á landgrunni Íslands og kortlagningu á náttúruvá og auðlindum á hafsbotni. Þá var ráðherra kynnt ný stefna ÍSOR, sem í hnotskurn felur í sér að metnaður ÍSOR er að vera leiðandi í ráðgjöf á heimsvísu á sviði sjálfbærrar nýtingar jarðrænna auðlinda og styðja kröftuglega við stefnu og áherslur Íslands í umhverfis-, auðlinda- og orkumálum innanlands og í alþóðlegu samstarfi.

Á meðfylgjandi myndum má sjá Ögmund Erlendsson jarðfræðing sýna ráðherra gögn um skriður á hafsbotni í Seyðisfirði ásamt hópmyndum af starfsmönnum ÍSOR og Jarðhitaskóla GRÓ með gestunum.

1

3

2


Previous
Next

GEOENVI – Mat og meðhöndlun umhverfisáhrifa jarðhitanýtingar í Evrópu

ÍSOR tók þátt í verkefninu GEOENVI, sem unnið var undir Horizon 2020 rannsóknaráætlunar Evrópusambandsins á árunum 2018-2021. Verkefnið var leitt af EGEC (European Geothermal Energy Council) en aðrir þátttakendur komu frá frá Belgíu, Ítalíu, Frakklandi, Ungverjalandi og Tyrklandi, auk Íslands. Markmiðið var að bæta aðferðafræði við mat og eftirlit með umhverfisáhrifum jarðhitanýtingar, greina helstu áhrif og áhættur til að auðvelda stjórnsýslu og eftirlitsaðilum að meta slík áhrif og ekki síst að miðla til almennings upplýsingum á skýran hátt. Þetta allt miðar að því að gera leyfis- og eftirlitsferli í Evrópu skilvirkara þannig að óskýrar reglur og ógagnsæ umræða um umhverfisáhrif hefti ekki aukna nýtingu jarðhita.

Á grundvelli sérfræðiþekkingar og áratuga reynslu fólst þáttur ÍSOR fyrst og fremst í að kortleggja umhverfisáhrif jarðhitanýtingar og skrifa ítarlega skýrslu um efnið þar sem áhrifin eru flokkuð eftir eðli þeirra, m.a. orsökum, afleiðingum, líkum á að þeirra verði vart og mögulegum mótvægisaðgerðum. Skýrslan nefnist „Report on environmental concerns; Overall state of the art on deep geothermal environmental data“ og hana má sjá og hlaða niður af vefsíðu GEOENVI: https://www.geoenvi.eu/publications/report-on-environmental-concerns-overall-state-of-the-art-on-deep-geothermal-environmental-data/. Þar má einnig nálgast gagnagrunn (Environmental database) sem að hluta byggir á innihaldi skýrslunnar og gerir notendum kleift að tengja saman orsakir og afleiðingar hinna ýmsu umhverfiáhrifa jarðhita á auðveldan og skýran hátt.

Nýtt jarðfræðikort af Vesturgosbelti landsins

Nýtt jarðfræðikort af Vesturgosbelti landsins í mælikvarðanum 1:100 000 hefur verið gefið út. Það nær yfir hraunasvæðin norðan Þingvallavatns og allt norður yfir Langjökul. Til vesturs teygir það sig yfir Arnarvatnsheiði og til austurs yfir Hreppafjöll. Hér má nálgast pdf-útgáfu af kortinu sem mun svo birtast á kortavefsjám stofnananna ÍSOR http://jardfraedikort.is/ og NÍ https://jardfraedikort.ni.is/ sem unnu verkið.

Jarðfræðikortið er hluti af átaksverkefni í jarðfræðikortlagningu Íslands sem umhverfis- og auðlindaráðuneytið (UAR) hefur staðið að síðan 2018 í samtarfi við Íslenskar orkurannsóknir (ÍSOR) og Náttúrufræðistofnun Íslands (NÍ). Á meðal náttúrperlna á kortinu eru Gullfoss, Geysir, Laxárgljúfur, Skjaldbreiður, Hallmundarhraun, Hraunfossar, Eiríksjökull og Prestahnúkur.

Berggrunni svæðisins, sem er að mestum hluta móberg og hraunlög, er skipt í nokkra aldurshópa. Elstu jarðlög á kortinu er frá síð-míósen og um 5,5 milljón ára. Nútímahraun á svæðinu eru 25 og eru þau greind í fjóra aldursflokka með hjálp gjóskulaga. Elstu hraunin eru yfir 10.000 ára gömul. Hallmundarhraun er eina sögulega hraunið á Vesturgosbeltinu. Hraunið á upptök í stórum gíg upp undir norðanverðum Langjökli við Jökulstalla, sem á síðari árum hefur fengið nafnið Hallmundur. Hallmundarhraun er eitt stærsta hraun landsins frá sögulegum tíma, um 185 km2 að flatarmáli. Það er talið vera frá fyrri hluta 10. Alda, rann tæpa 50 km frá upptökum til vesturs og olli tjóni í byggð. Hraunið er mjög hellaauðugt og er þar að finna lengstu hraunhella landsins, þeirra frægastur Surtshellir. Jarðhiti og lindir eru sýnd á kortinu ásamt helstu dráttum höggunar og jökulhörfunar.

Meðal nýrra athugana á síðustu árum sem koma fram á kortinu eru ummerki um megineldstöð í Hrútafirði, jarðhitauppspretta við Sultafit, nýjar aldursgreiningar á nútímahraunum og áður óþekktir hraunhólmar í Hallmundahrauni. Væntanleg er grein í Náttúrufræðingnum eftir Magnús Á. Sigurgeirsson, jarðfræðing á ÍSOR, um Hallmundarhraun.

Jarðfræðikortið af Vesturgosbeltinu byggir að hluta á eldri kortum, áður óbirtum gögnum og kortum í stærri mælikvarða sem birst hafa í greinargerðum og skýrslum ÍSOR, NÍ og Orkustofnunar, ásamt völdum tímaritsgreinum. Þar vegur þyngst kort Sveins P. Jakobssonar jarðfræðings af Vesturgosbeltinu.

Jarðfræðingarnir Birgir V. Óskarsson, Ögmundur Erlendsson, Robert Alexander Askew, Árni Hjartarson, Magnús Á . Sigurgeirsson og Skafti Brynjólfsson unnu að gerð kortsins. Kortahönnuðir eru Anette Theresia Meier, Lovísa Ásbjörnsdóttir, Albert Þorbergsson og Gunnlaugur M. Einarsson.

 

ÍSOR flytur í Urðarhvarf 8

ÍSOR, Íslenskar orkurannsóknir, flytur nú starfsemi sína í Kópavog og hefst regluleg starfsemi þar mánudaginn 17. janúar.

Aðalskrifstofa ÍSOR verður framvegis á fjórðu hæð Orkuhússins, Urðarhvarfi 8. Gengið er inn um inngang í austurhluta hússins, merktan „B“.

Þar verður einnig rannsóknarstofa ÍSOR og starfsemi Jarðhitaskólans sem rekinn er undir merkjum UNESCO.

Tækjarekstur ÍSOR verður í næsta nágrenni, í Tónahvarfi 7.

Rekstur útibús á Akureyri verður með óbreyttu sniði.

 

Með flutningunum er öll starfsaðstaða ÍSOR færð til nútímalegri hátta en um leið er hagkvæmni í rekstri aukin.

Flutningur ÍSOR markar tímamót í rekstri stofnunarinnar sem frá upphafi hefur haft aðsetur í Orkugarði að Grensásvegi 9. Saga stofnunarinnar og forvera hennar spannar nú orðið nærri 80 ár en um helming þess tíma hefur starfsemin farið fram á sama stað.

Grunnrannsóknir eru forsenda hagnýtra rannsókna og sjálfbærrar auðlindanýtingar á hafsbotni

Á ÍSOR er einstök fagþekking og reynsla sérfræðinga á jarðvísindalegri úrvinnslu rannsóknargagna á hafsbotninum umhverfis Ísland.  Samstarf stofnana og ráðuneyta á undanförnum árum hefur skipt sköpum svo að rannsóknargögn sem aflað er af erlendum og innlendum aðilum nýtist til að rannsaka hafsbotnsauðlindir og gæta hagsmuna Íslands vegna hafréttarmála. 

Mikilvægt er að skýr stefna og markmið séu við skipulagningu rannsókna á hafsbotni og að leitað sé allra leiða til að afla þekkingar. ÍSOR er þátttakandi  í nokkrum rannsóknarverkefnum og í undirbúningi er stórt alþjóðlegt rannsóknarverkefni á vegum IODP í samvinnu við Jarðvísindastofnun HÍ.  Mikil samkeppni er á milli verkefna en vonast er til að verkefnið fái náð fyrir augum verkefnisstjórnar og borað verði hér við land árið 2024. Með því  fáist borkjarnar, raunverulegt hráefni til rannsókna á hafsbotninum, sem viðbót við aðrar  gerðir rannsókna.

ÍSOR var jarðvísindalegur ráðgjafi Orkustofnunar við olíuleit sem boðin var út á Drekasvæðinu á sínum tíma. Leyfin voru veitt með ýmsum skilyrðum, meðal annars um skil á rannsóknarniðurstöðum til stjórnvalda. Þótt fyrirtækin þrjú sem fengu rannsóknarleyfi hafi ekki séð sér hag í að halda olíuleit áfram skilji þetta verkefni eftir þekkingu og gögn í landinu sem séu milljarða virði. Þar að auki er fjöldi erlendra rannsóknarleiðangra, lítilla og stærri, sem fá árlega leyfi til rannsókna á hafsvæðum til við Ísland. Leyfin séu gefin út með þeim skilyrðum að rannsóknargögnum skuli skilað. Misbrestur hafi þó verið á því. Það mál sé nú komið í farveg með samningi ÍSOR við Umhverfis- og auðlindaráðuneytið. Hlutverk ÍSOR er m.a. að kalla eftir skilum á þessum rannsóknum en í þeim eru falin mikil verðmæti fyrir þjóðina.

„Við vitum ekki hvað framtíðin ber í skauti sér. Það að hafa þessi gögn hjálpar okkur að taka skynsamlegar ákvarðanir í framtíðinni, hvort heldur er um sjálfbæra nýtingu auðlinda eða friðun,“ segja Steinunn Hauksdóttir og Bjarni Richter í viðtalinu.

 

Umfjöllun var í Morgunblaðinu um hafsbotnrannsóknir ÍSOR og stuttur útdráttur birtist á vefmiðli mbl.is

https://www.mbl.is/frettir/innlent/2021/08/19/gognin_milljarda_virdi/

 

Greinin í heild er aðgengileg hér 

Gosskeið á Reykjanesskaga fyrir 1900-2500 árum – yfirlit

Næstsíðasta gosskeið á Reykjanesskaga sem stóð yfir fyrir 1900-2500 árum var ekki ýkja frábrugðið því síðasta sem stóð yfir frá 800 til 1240 e.Kr. Helsti munurinn felst í því að þá varð Hengilskerfið virkt en á nútíma hefur gosvirkni þar verið minni en í kerfunum í vestri. Meðfylgjandi kort sýnir útbreiðslu hrauna frá þessum tíma.

Í Hengilskerfinu rann Nesjavallahraun bæði norðan og sunnan Hengils fyrir um 1900 árum. Eitt af því áhugaverðasta við gosið er að gossprungan teygðist út í Þingvallavatn og olli sprengigosi sem hlóð upp gjóskukeilu. Gígurinn stendur enn og heitir Sandey. Gjóskan dreifðist um næsta nágrenni Þingvallavatns, mest þó til austurs (sjá kort).

Í Brennisteinsfjallakerfinu runnu Skúlatúnshraun (líka nefnt Stórabollahraun), Óbrinnishólahraun, smáhraun austan Kistufells og Kálfadalshraun norðan við Geitahlíð. Eftir því sem næst verður komist er Skúlatúnshraunið elst hraunanna, um 2500 ára, og markar upphaf gosskeiðsins. Skúlatúnshraun og Óbrinnishólahraun runnu til sjávar í Straumsvík. Þess má geta að síðasta gosskeið hófst einnig í Brennisteinsfjöllum.

Í Krýsuvíkurkerfinu rann Afstapahraun frá um 15 km langri slitróttri gígaröð fyrir rétt rúmum 2000 árum. Hraunið ber allmörg nöfn, s.s. Eldborgarhraun og Dyngnahraun norðan til og Skolahraun, Leggjabrjótshraun, Skollahraun og Katlahraun sunnan til. Hraunið rann til sjávar bæði við norður- og suðurströnd Skagans. Kúagerði við Reykjanesbraut er þekkt kennileiti í hrauninu. Við Suðurströndina rann það allt að 2 km í sjó fram vestur af Selatöngum. Haldi fram sem horfir með gosið í Geldingadölum er ekki útilokað að Fagradalshraun leggist að eða yfir syðstu totur Afstapahrauns.

Í Svartsengiskerfinu rann Sundhnúkahraun frá um 11 km langri gígaröð og annað hraun frá gígaröð skammt vestan Eldvarpa, en það er að stórum hluta hulið yngri hraunum. Hraun þessi eru 2000-2200 ára gömul. Í Reykjaneskerfinu runnu Eldra-Stampahraun og Hörslahraun um líkt leyti. Gossprungan sem Eldra-Stampahraunið rann frá náði í sjó við Kerlingarbás á Reykjanesi og hlóðst þar upp gjóskukeila skammt frá landi. Gjóskan frá gosinu (gjóskulagið R-3) dreifðist um vestanverðan Reykjanesskaga en austan Keilis finnst hún vart (sjá kort). Rannsóknir sýna að gos í sjó, þ.e. surtseysk gos, eru yfirleitt fylgisfiskar sprungugosa á Reykjanesi.

Samkvæmt aldursgreiningum verður ekki annað séð en að Reykjanes- og Svartsengiskerfin hafi verið virk um svipað leyti fyrir 2000-2100 árum. Sama var uppi á teningnum í Reykjaneseldum 1210-1240 e.Kr. Einnig má nefna að aldursgreiningar sýna að Afstapahraunið í Krýsuvíkurkerfi er frá þessu sama tímabili. Bendir því flest til að ekki hafi liðið langur tími á milli atburða á þessum hundrað árum, vart meira en fáir áratugir. Hvort atburðarásin verði eins á því virkniskeiði sem nú er að hefjast skal ósagt látið en ekki er hægt að útiloka það.

Við tímasetningu hrauna/eldgosa frá forsögulegum tíma, fyrir búsetu í landinu, hafa menn reitt sig á gjóskutímatal og C-14 aldursgreiningar. Gjóskutímatalið fyrir Reykjanesskaga nýtist vel fyrir síðustu 4000 árin en er ónákvæmara fyrir fyrri hluta nútíma og hafa C-14 aldursgreiningar þá reynst mikilvægar. Efni til C-14 aldursgreininga er hins vegar erfitt og tímafrekt að nálgast og er fjöldi tiltækra greininga ekki mikill. Ljóst má vera að eigi að fá betri mynd af gosvirkni á Reykjanesskaga á fyrri hluta nútíma, fyrir 4000-11.000 árum, þarf að gera átak í að leita kolaðra gróðurleifa undir hraunum og aldursgreina. Eins og alkunna er hafa gömul hraun tilhneigingu til að hyljast af yngri hraunum sem gerir aðgengi að þeim sífellt verra. Sé nýtt virkniskeið að hefjast á Skaganum með tíðum hraungosum væri æskilegt að hrinda þessu verki af stað fyrr en seinna. 

 

 

Texti: Magnús Á. Sigurgeirsson. Kort: Albert Þorbergsson.

Hvar og hvernig myndast jarðskjálftar?

Hvar og hvernig myndast jarðskjálftar?
Hvaða áhrif hafa jarðhitanýting, vökvastreymi og jarðskorpuhreyfingar á jarðskjálftavirkni?
Þetta eru spurningar sem m.a. er vonast til að hægt verði að svara í rannsóknarverkefni sem nýlega fór af stað hjá ÍSOR. Niðurstöður verkefnisins verða m.a. notaðar til að útbúa leiðbeiningar um hvernig standa skuli að jarðhitavinnslu og niðurdælingu m.t.t. jarðskjálftavirkni á virkum jarðskjálftasvæðum, en einnig verður innan verkefnisins  prófuð og þróuð ýmiss konar úrvinnsla jarðskjálftagagna við jarðhitarannsóknir.

Rannsóknarverkefnið nefnist NASPMON (NAtural Seismicity as a Prospecting and MONitoring tool for geothermal energy extraction). Þetta er samstarfsverkefni Íslendinga og Tékka; nánar tiltekið ÍSOR og tveggja deilda innan Tékknesku vísindaakademíunnar (CAS) – Institute of Geophysics (IG) og Institute of Rock Structure and Mechanics (IRMS) – auk Raunvísindadeildar Charles háskólans (CU) og er til fjögurra ára. Hægt er að fylgjast með verkefninu á heimasíðu þess og á Twitter.

Gylfi Páll Hersir jarðeðlisfræðingur leiðir verkefnið hér á landi. Það er styrkt af Kappa rannsóknaráætlun, sjóði Evrópska efnahagssvæðisins og Noregs.

Verkefninu er skipt upp í átta vinnuhópa og leiðir ÍSOR þrjá þeirra:

  • Verkefnastjórnun (Project Management (VP1))
  • Gagnaöflun og gagnageymsla (Data acquisition and data archiving (VP2)) – Egill Árni Guðnason
  • Sjálfvirk úrvinnsla og staðsetning jarðskjálfta (Automatic Data Processing: detection and location of earthquakes (VP3)) – Þorbjörg Ágústsdóttir
  • Skjálftavirkni:  Greining í tíma og rúmi (Seismic activity: Time and space analysis (VP4))
  • Brotlausnir jarðskjálfta og spennugreining (Earthquake Source Mechanisms and stress analysis (VP5))
  • Hraðalíkön af jarðskorpunni (Crustal Seismic Models (VP6))
  • Líkangerð og hættumat (Ground motion model: Input for hazard assessment (VP7))
  • Þverfagleg túlkun (Multi-Disciplinary interpretation (VP8)) – Gylfi Páll Hersir

     

ÍSOR hefur unnið með Tékknesku vísindaakademíunni (CAS) frá árinu 2013, en

Akademían hefur rekið 15 skjálftamæla á Reykjanesskaga í samvinnu við ÍSOR. Hafa mælarnir (gögnum frá átta þeirra er streymt í rauntíma til Veðurstofunnar frá ÍSOR með sérstöku samkomulagi), ásamt 8 mælum frá Veðurstofu Íslands gegnt lykilhlutverki náttúruvárvöktunar á Reykjanesskaganum síðasta árið.

 

ÍSOR hefur jafnframt fylgst með jarðskjálftavirkni á öðrum háhitasvæðum á landinu og byggt upp þekkingu á búnaði til að fylgjast með henni, m.a. vali á hentugum skjálftanemum og skráningartækjum ásamt uppsetningu mælistöðva. Skjálftagögnum er nú yfirleitt streymt í rauntíma gegnum þráðlaus net og GSM tækni á skrifstofur ÍSOR. Orku er aflað með vindrellum og sólarrafhlöðum.

 

 

Skjálftamælistöð á Reykjanesskaga. Ljósmynd Egill Árni Guðnason.

Að sögn Gylfa Páls er þetta verkefni afar mikilvægt fyrir skjálftahópinn hjá ÍSOR. Þarna gefst hópnum tækifæri til að þróa áfram kunnáttu sína og færni, sem eykur enn frekar möguleika hópsins til að takast á við ný verkefni á sviði þar sem framfarir eru örar. Jafnframt er mjög spennandi að fá þarna tækifæri til þess að vinna með gögn frá þessu mikla umbrotasvæði sem Reykjanesskaginn er, einmitt þegar hlutirnir eru að gerast. Það eru margir sem öfunda okkur af þessu verkefni og gögnunum sem við vinnum með næstu árin.

Til að skýra enn betur út mikilvægi þess að þekkja jarðskjálfta og orsakir þeirra þá er hér birtur styttri texti frá Gylfa Páli Hersi um jarðskjálftarannsóknir sem birtist í Ársskýrslu ÍSOR 2019.

Jarðskjálftabylgjur eru af tvennum toga. Annars vegar af okkar völdum (e. active seismics) og hins vegar af náttúrulegum völdum (e. passive seismics).

Jarðskjálftar af okkar völdum, þar sem við höfum stjórn á uppsprettunni, verða til með því að búa til skjálftabylgjur við yfirborð jarðar, ýmist með sprengingum eða þungum höggum. Skjálftabylgjurnar berast um jarðskorpuna með mismunandi hraða eftir gerð berglaganna og er fartíminn skráður með skjálftanema og skráningartæki. Fartíminn veitir mikilvægar almennar upplýsingar um gerð jarðskorpunnar og efri hluta möttuls. Oftast eru skjálftanemarnir hafðir á yfirborði jarðar. Þessi aðferð hefur þó ekki reynst sérlega notadrjúg við rannsóknir á háhitasvæðum, vegna fjölda hallandi hraunlaga nærri yfirborði. Í IMAGE-rannsóknarverkefninu, sem ÍSOR tók þátt í fyrir nokkrum árum, var gerð tilraun til að renna skjálftanemum niður eftir tveimur djúpum borholum á Kröflusvæðinu og skrá skjálftabylgjur frá jarðskjálftum sem búnir voru til. Þessi aðferð (e. VSP) reyndist vel og gaf mikilsverðar upplýsingar en er nokkuð kostnaðarsöm.

Jarðskjálftar af náttúrulegum völdum. Í tímans rás hleðst upp spennuorka í berginu vegna þrýstings, aðallega út af plötuhreyfingum jarðskorpunnar en líka af öðrum ástæðum, t.d. kvikuhreyfinga. Þegar spennan nálgast brotþol bergsins þarf bara rétt lokahnykkinn til þess að bergið bresti í jarðskjálfta. Niðurdæling borholuvökva getur oft verið þessi lokahnykkur eins og gerðist t.d. við Húsmúla nærri Hellisheiðarvirkjun árið 2011 og leiddi til töluverðrar skjálftavirkni. Þá er talað um örvaða jarðskjálfta (e. induced seismicity). Örvaðir jarðskjálftar eru sums staðar notaðir til þess að opna sprungur og búa þar með til betri lekt.

Það hefur færst í vöxt hérlendis sem erlendis að safna skjálftagögnum af háhitasvæðum, bæði sem veigamiklum þætti í yfirborðsrannsóknum og eins til þess að fylgjast með viðbrögðum jarðhitakerfisins við vinnslu og niðurdælingu. Skjálftamælingar eru ásamt viðnáms- og þyngdarmælingum þær jarðeðlisfræðiaðferðir sem helst er beitt við könnun háhitasvæða og nýtast til þess að fá fram gleggri mynd af gerð og eiginleikum svæðisins, þar með talið hvar vænlegast sé að staðsetja borholur með tilliti til góðrar lektar. Heildarmynd jarðhitakerfa grundvallast einmitt á niðurstöðum margra jarðvísindagreina en ekki hvað síst á samtúlkun þeirra.

Jarðskjálfta má nota til að kortleggja virkar sprungur en þar eru oft að finna aðfærsluæðar jarðhitavökvans fremur en í þeim sprungum sem eldri eru og óvirkar. Það má segja að skjálftavirkni samfara aukinni lekt sé grundvöllur jarðhitavinnslu. Í sinni einföldustu mynd lýsa brotlausnir jarðskjálfta hreyfingu á þeirri sprungu sem jarðskjálftinn varð á. Þannig gefa brotlausnir til kynna hvort sprungur opnist eða hvort eingöngu sé um að ræða samhliða hreyfingu brotflatanna. Jarðskjálftar gefa líka upplýsingar um dýpið á þann flöt þar sem bergið hættir að brotna vegna þess að jarðskorpan er orðin deig vegna hás hita og er ekki lengur brotgjörn (e. brittle/ductile transition). Þessi jafnhitaflötur hvelfist gjarnan upp undir háhitasvæðum og eru jarðskjálftar neðan hans fátíðir. Þar er hitagjafa jarðhitakerfisins oftast að finna.

Skjálftamælanet Tékknesku vísindaakademíunnar (REYKJANET) þekur skagann nokkuð vel allt að Geitafelli í austri. Mælistöðvar eru sýndar á meðfylgjandi mynd með rauðum hring. Þessir 15 skjálftamælar eru einu mælarnir á þessu mikla umbrotasvæði sem hafa skráð jarðskjálfta samfellt síðustu árin að undanskildum 8 skjálftamælum Veðurstofunnar. Samanlagt hafa þessar 23 mælistöðvar gegnt lykilhlutverki við náttúruvárvöktun, og eins til frekari skilnings á því hvað þarna er í gangi. Skjálftagögnum frá 8 af 15 skjálftamælum í REYKJANETI er streymt til Veðurstofunnar frá ÍSOR með sérstöku samkomulagi vegna náttúruvárvöktunar. Kortagerð Egill Árni Guðnason.