Vědci namodelovali procesy, které předcházely výbuchu sopky Fagradalsfjall

25. 05. 2022

Erupci islandského vulkánu vloni na jaře ohlašovaly zemětřesné roje a pohyby zemského povrchu na poloostrově Reykjanes v jihozápadní části ostrova již od počátku roku 2020. Pravděpodobný model těchto po řadu měsíců opakujících se procesů, které nakonec vedly k sopečné erupci, vytvořili vědci mezinárodního týmu v čele s Islandskou geovědní službou (ÍSOR). Podíleli se na něm také odborníci z Geofyzikálního ústavu AV ČR. Cílem modelování bylo odpovědět na otázku, jaké podmínky se musí sejít, aby došlo k erupci, protože jejich znalost pomáhá výbuchy sopek lépe předvídat.

Island se nachází na rozhraní Euroasijské a Severoamerické tektonické desky, tedy v místě, kde se od sebe desky vzdalují a magma vystupuje z hlubin Země. Vulkanická aktivita je zde častá a seizmická aktivita prakticky stálá.

Oblast poloostrova Reykjanes poblíž vulkánu Fagradalsfjall na sebe upozornila již v roce 2020. „Opakované výzdvihy a poklesy zemského povrchu dosahující až 120 mm a silná zemětřesná aktivita rojového charakteru naznačovaly akumulaci a pohyb magmatu pod povrchem,“ říká Josef Horálek z Geofyzikálního ústavu AV ČR, který byl členem mezinárodního týmu. „Tuto oblast jsme společně monitorovali více než rok před samotnou erupcí,“ upřesňuje vědec.

Výzkumný projekt spojil odborníky z Islandu, České republiky, Německa, Itálie a Číny. Vědci společně interpretovali data pocházející z měření na poloostrově Reykjanes a vytvořili model procesů předcházejících vulkanické erupci u Fagradalsfjall. Výsledky jejich výzkumu na začátku května publikoval časopis Nature Geoscience.

Model předpokládá existenci rezervoáru magmatu, tzv. magmatického krbu, pod vulkánem Fagradalsfjall v hloubkách 15 až 20 km. „Z něho se postupně uvolňoval oxid uhličitý (CO₂), který migroval několika cestami propustnými horninami zemské kůry k povrchu. Ve dvou sousedních geotermálních oblastech Svartsengi a Krýsuvík se ve velkém objemu dostal do hloubky 4 km, což způsobilo výzdvih zemského povrchu,” vysvětluje detaily geofyzik Horálek.

Dalším z výstupů studie je odhad množství vystupujícího CO₂ na 0,11 ± 0,05 km³. „To odpovídá 2–9 km³ magmatu kumulovaného v magmatickém krbu pod vulkánem Fagradalsfjall. Právě takové množství magmatu a spolupůsobení CO₂ mohlo vést k deformaci povrchu v rozsahu, který byl v roce 2020 na poloostrově Reykjanes pozorován,“ dodává Josef Horálek, spoluautor studie.

Pod pokličku vulkánu

Geofyzikální ústav AV ČR spolu s Ústavem struktury a mechaniky hornin AV ČR provozuje od roku 2014 na poloostrově Reykjanes na jihozápadním Islandu síť 15 seizmických stanic, nazvanou REYKJANET.

Výbuch sopky Fagradalsfjall v roce 2021 patřil k relativně poklidným výlevům magmatu ze systému trhlin v zemské kůře na povrch. Vulkanické erupce se na tomto islandském poloostrově opakují s periodou 800 až 1000 let, ta předchozí je datována do roku 1240. „Predikovat vulkanickou erupci s dostatečnou přesností není ještě dost dobře možné, přesto bychom se k tomu cíli chtěli přiblížit,“ zdůrazňuje Josef Horálek.

Odkaz na publikaci:

Flóvenz, Ó. G., Wang, R., Hersir, G. P., et al. Cyclical geothermal unrest as a precursor to Iceland’s 2021 Fagradalsfjall eruption. Nat. Geosci. 15, 397–404 (2022).
https://doi.org/10.1038/s41561-022-00930-5

Více informací:
Ing. Josef Horálek, CSc.
Geofyzikální ústav AV ČR
jhr@ig.cas.cz
+420 267 103 076

TZ ke stažení