Vulkanen under den islandske gletsjer Eyjafjallajökull minder om en cola, som har fået en ordentlig rystetur og sprutter sin klistrede masse ud over det hele. Sådan lyder den mest forsimplede forklaring fra lektor Tod Waight fra Institut for Geografi og Geologi på Københavns Universitet, når han skal beskrive den islandske stratovulkans udbrud her i løbet af foråret.

»Der er masser af gasser og volatiler opløst i den smeltede bjergart, eller magma, der kommer op. Når magmaet kommer tæt på overfladen, vil disse volatiler kommer ud af opløsningen, ekspandere, og magmaen eksploderer som en rystet sodavand,« forklarer Tod Waight.

Og der er stadigvæk magma i undergrunden, der får den islandske vulkan til at spy aske ud over både Island og Europa. Hvor længe det vil vare, vil altid være svært at spå helt konkret om, siger Tod Waight. Men aktivitet i den islandske undergrund er der stadig og bringer magmaen op i energiske pulser.

Brug af GPS og seismografiske målinger fra det islandske meteorologiske institut viser nemlig, at der fortsat er masser af jordskælv omkring Eyjafjallajökull, hvilket betyder fortsat aktivitet i undergrunden.

3000 jordskælv kom forud

Aktiviteten omkring Eyjafjallajökulls var længe ventet. I begyndelsen af marts, et par uger før første udbrud, registrerede geologer omkring 3000 jordskælv på Island med epicenter ved Eyjafjallajökull.

Ifølge Tod Waight er en så intens samling 'plukveer' fra undergrunden en indikator for, at der kan ske større ting. Og især på Island kan det gå stærkt, fordi vulkanen ligger på et sted, hvor der både er et meget aktivt hotspot samt en spredningszone, der tilsammen gør forholdene ideelle for den flydende magmas opstigning.

Spredningszonen er det område, der ligger langs de tektoniske pladers grænser, som det er tilfældet med Island, der ligger mellem den europæiske og nordamerikanske plade. Pladernes bevægelse væk fra hinanden gør plads til, at bjergarten kan komme op, smelte, og danne en slags 'arvæv' mellem pladerne i form af nye vulkaner eller få eksisterende til at vokse.

På Island er der derudover det særlige forhold, at den islandske vulkan også ligger på et hotspot, som er et område midt på de tektoniske plader, hvor der er dannet en stor mængde magma, dvs. flydende bjergart, som også kan bevæge sig opad og ud, hvis der er tilstrækkeligt knald på magmaen. Dette gør altså, at alle forhold er til stede for vulkanudbrud og dannelse af vulkaner.

Overtryk i fyldt magmakammer

Opsmeltningen af de faste bjergarter fra Jordens indre sker mellem 40 og 100 km under Island. Her har det dannet en 1000-1200 grader varm basaltisk magma, som langsomt stiger op mod overfladen. Den består hovedsageligt af silicium, magnesium og jern samt aluminium og kalcium. De seneste målinger under Eyjafjallajökull har vist, at magmaen her består af 61 % silicium (SiO2), 13 % aluminium (Al2O3), 8 % jernoxid (FeO), 3 % magnesiumoxid (MgO), 5 % kalciumoxid (CaO) og 5 % dinatriumoxid (Na2O). Dertil kommer en mængde vand og kuldioxid (ca. 1 % af magmaens vægt), som er med til at skabe trykket i det kammer under jorden, hvor magmaen opholder sig, før det bliver sendt op gennem vulkanen.

Magmaens vandring op mod jordens overflade forgår ganske langsomt, måske 1-10 cm om året, indtil den er cirka halvvejs oppe i jordens skorpe. Når magmaen så er nogle km under jordens overflade, bliver den typisk bremsen af jordskorpen og sten og lægger sig i et magmakammer, der nemt kan være en kubikkilometer stor, vurderer Tod Waight.

Er der plads nok, behøver der ikke at ske videre, men når kammeret er fyldt, skabes der et overtryk fra bjerget rundt om kammeret, som giver magmaen nok energi til at presse sig op gennem vulkanen imod overfladen.

På vejen op danner den typisk en sprække, eller en pibe, på et par hundrede meter i diameter, som den rejser igennem inden den kommer op af krateret, som for vulkanen under Eyjafjallajökulls vedkommende er 3-4 km i diameter. Er der tale om en stor vulkan, kan det være, at magmaen tager en kortere vej og sprutter ud gennem siden, men er der tryk nok på, vil den drøne lige lodret op gennem vulkanen.

Høj koncentration af silicium

Første udbrud i nærheden af Eyjafjallajökull - i det område, der hedder Fimmvörðuháls - den 20. marts havde et mindre tryk og borede sig derfor ikke lige lodret op gennem vulkanen, fortæller Tod Waight. Derimod var udbruddet den 15. marts kraftigere og sendte magmaen ud gennem toppen.

Den relativt høje koncentration af silicium i magmaen under Eyjafjallajökull gør den 'mellemtyktflydende', som er typisk for en stratovulkan af Eyjafjallajökulls størrelse, fortæller Tod Waight.

'Strato' hentyder til vulkanens mange lag, der har givet den sit kegleformede udseende. Den er kendetegnet ved, at magmaen er forholdsvis tyk, så der skal et rimeligt stort tryk til at 'poppe' den ud af krateret. Derfor løfter magmaen sig også højt, men flyder knap så meget ud, som det er tilfældet for vulkaner med tyndere magma, der typisk bliver til det, der kaldes skjoldvulkaner.

Varmen får is til at eksplodere

Ud over gassernes tryk har gletsjeren oven på vulkanen kølet den 1000 grader varme magma så hurtigt ned, at isen er eksploderet i en damp, som har ført partiklerne langt ned over Europa med vinden og haft indlysende konsekvenser for flytrafikken. Efterhånden som gletsjeren er forsvundet, er askeskyen skrumpet ind, men ifølge Tod Waight behøver en smeltet gletsjer ikke at betyde enden på askeskyen.

»Der vil hele tiden være is, der smelter og kommer ind i 'systemet'. Det er muligt, at det værste er overstået, men indholdet af volatiler og gasser kan sagtens skabe store nok eksplosioner uden dampene fra smeltet is. Dog vil udbruddene så nok holde sig mere lokalt på Island og blive mindre, efterhånden som volatilerne og gasserne damper af,« forklarer han.

Sammensætningen af mineraler og gasser såsom fluorid har også været genstand for forskeres bekymring. En voksende koncentration af netop fluorid kan nemlig være særdeles giftigt og ødelæggende for de islandske landbrug, som det har været set under tidligere vulkanudbrud. Tod Waight vurderer dog ikke, at fluorkoncentrationen i vulkanens magma er høj nok til at skade andet end det umiddelbare område omkring vulkanen, og vil aldrig nå ned og lægge sig i Danmark i skadelige koncentrationer.

»Der er kommet 30 ton fluorid ud dagligt, men det er meget mindre end mængden af vand og kuldioxid og ikke noget, der vil gøre skade, fordi askeskyen er meget fortyndet over Danmark,« siger Tod Waight, hvis institut har målt små glaspartikler fra askeskyen, som var helt tynde og gennemsigtige og højst 50 my store.

Til sammenligning kan der tæt på vulkanen blæses blokke af partikler ud i størrelser af både ærter og folkevogne, fortæller han. De når dog sjældent rent langt, og kun de mindste og mest fortyndede partikler når helt ned over Europa.

Jorden bevæger sig stadig

Baseret på tidligere vulkanudbrud kan det dog sagtens tage nogle år, før magmakammeret er blevet tømt til et niveau, hvor trykket ikke længere er et problem og intet aske kommer ud. For samtidig med udtømningen kommer der stadigvæk ny magma op fra undergrunden og lægger sig under skorpen.

»Jorden bevæger sig stadig, og der er målt aktivitet 18-20 km under jorden. Det betyder, at der stadig er magma, der bevæger sig op. Så lige nu er der ingen indikationer på, at vulkanen ændrer adfærd,« siger Tod Waight.

Når der engang er ro på undergrunden igen, vil jordskælvene imidlertid ophøre, og magmaen vil lægge sig som en tyktflydende prop i krateret i mindre strømme, som først vil blive forløst, næste gang magmakammeret sprænger. Og for vulkanen ved Eyjafjallajökulls vedkommende vil der typisk gå et par hundrede år, hvis man ser på dens historie.

Nabovulkanen Katla spøger

Om den noget større nabovulkan Katla under gletsjeren Mýrdalsjökull kommer i udbrud snart, mener Tod Waight ikke, man kan sige noget om på nuværende tidspunkt, selv om tiden er ved at være inde, målt på tidligere udbrud, der er kommet i frekvenser på 40-80 år.

»Begge vulkaner er en del af samme opsmeltningssystem under jorden. De to første udbrud kom også fra to forskellige steder, fordi magmaen flytter sig i rørsystemet under vulkanerne,« siger han med den forklaring, at magmaen kan rejse langt fra den begynder sig rejse 100 km under jorden.

Samtidig vil jordskælv indikere, hvor selve vulkanudbruddet vil finde sted, og foreløbig viser de islandske målinger ikke intense jordskælv ved Katla. Skulle dette imidlertid ske, vil problemet ligne Eyjafjallajökulls, bare i større målestok, fordi krateret er større. Det er gletsjeren ovenpå derfor også, som vil eksplodere i en damp og sprede partikler over et stort område.

Et udbrud fra Katla kan derfor være så stort, at det senere vil kunne måles på Islands størrelse, som i forvejen øges med et par cm om året pga. ny magma, der lægger sig og danner nyt land.

»Der hersker stor nervøsitet for denne vulkan, men foreløbig ser der ikke ud til at ske noget. Fingers crossed!,« lyder det fra lektoren.

Katla var senest i udbrud i 1918, mens vulkanen under Eyjafjallajökull senest gav lyd fra sig i 1823.