Jak działają wulkany Islandii

Islandię odwiedzamy z powodu jej pięknych krajobrazów i wspaniałych gorących mineralnych źródeł. Jedno i drugie zawdzięczamy przede wszystkim wulkanom. Choć są stałym zagrożeniem, to bez nich nie było tej pięknej wyspy. To właśnie wulkany (we współpracy z lodowcami) tworzą wspaniały krajobraz Islandii.

Zobacz czym właściwie są wulkany, jak powstają i działają oraz dowiedz się więcej o niektórych z nich. Twoja podróż na Islandię będzie dzięki temu o wiele ciekawsza.

Zacznijmy jednak od tego, co to w ogóle jest wulkan…

Co to jest wulkan

Potocznie mianem wulkanu określamy tę jego część, którą wyraźnie widać na powierzchni ziemi. Jednak w sensie naukowym to tylko część wulkanu, zwana górą wulkaniczną. Na cały wulkan składa się bowiem także jego struktura wewnętrzna i podziemna, często większa od samej góry na powierzchni.

Pojedynczy wulkan może wytworzyć kilka, a nawet kilkadziesiąt gór wulkanicznych (islandzkie przykłady takich wulkanów znajdziesz niżej w tekście). Także wiele pojedynczych wulkanów może być częścią większego systemu wulkanicznego (na Islandii to absolutna norma). Te różnice mogą prowadzić do nieporozumień, bo dla naukowca wulkan może mieć wiele gór, ale może też istnieć nawet bez wyraźnie widocznej góry wulkanicznej – np. kiedy ta jeszcze nie powstała, już się zapadała lub w dużej mierze “wyleciała w powietrze”. Natomiast dla turysty jedna góra to jeden wulkan, a jeśli góry nie ma, to uważamy, że wulkanu również nie ma. Zależnie od przyjętej metodologii na Islandii można wskazać od kilkudziesięciu do kilkaset wulkanów…

Przyjrzyjmy się więc bliżej budowie i klasyfikacji wulkanów.

Budowa wulkanu

Schemat budowy wulkanu (oprac. wł. na podst. Jaroszewski, 1985)

Przykładem klasycznego wulkanu jest np. Bardarbunga (Bárðarbunga) w masywie Vatnajokull (Vatnajökull). To ogromny wulkan – sama jego zapadnięta kaldera ma wielkość 8 x 11 km i głębokość 700 m (sic!). Ta kaldera jest zresztą w całości wypełniona lodem lodowca Vatnajokull. Natomiast ostatnia erupcja wulkanu Bardarbunga, ta która utworzyła najmłodsze na Islandii pole lawy – Holuhraun (2015 r.) – nastąpiła przez krater pasożytniczy, znajdujący się na szczęście już poniżej głównej części lodowca. Dzięki temu przynajmniej powódź związana z erupcją miała ograniczoną siłę.

Przyroda oczywiście zupełnie nie zważa na klasyfikacje i opisy naukowe i tworzy ogromną liczbę typów, rodzajów i kształtów wulkanów. Być może fascynujące piękno Islandii bierze się właśnie stąd, że na stosunkowo niedużej wyspie możemy tu obejrzeć ogromną różnorodność tych “wulkanicznych wariacji”. Warto poznać je dokładniej, bo chociaż wiele z nich pięknie się prezentuje już na pierwszy rzut oka, to stają się jeszcze bardziej fascynujące, gdy dowiemy się czym tak naprawdę są i jak powstały.

Rodzaje wulkanów na Islandii

Mapa systemów wulkanicznych Islandii ^[10]

Nie sposób oczywiście opisać wszystkie wulkany Islandii, ale przybliżymy poniżej sylwetki kilku z nich, aby zobrazować ich różnorodność oraz pokazać jak w praktyce funkcjonują różne rodzaje wulkanów.

Wulkany opisuje się ze względu na wiele wybranych cech i każdy z nich możemy dopasować do wielu takich grup o różnej randze. Dlatego na początku warto uporządkować te pojęcia.

Wulkany możemy podzielić na pięć podstawowych sposobów:

1. Ze względu na miejsce występowania
   • Powierzchniowe
   • Podmorskie
   • Podlodowcowe
2. Ze względu na rodzaj erupcji
   • Centralne (erupcja następuje z jednego miejsca)
   • Linijne (erupcja następuje wzdłuż dłuższej szczeliny)
   • Mieszane
3. Ze względu na aktywność
   • Czynne – takie, które miały choć jedną erupcję w ciągu ostatnich 10 000 lat
     • aktywne – to wulkany czynne, które aktualnie przejawiają jakieś formy aktywności
     • drzemiące – to wulkany czynne, które aktualnie nie przejawiają żadnej formy aktywności
   • Wygasłe – takie, które nie miały erupcji w ciągu ostatnich 10 000 lat
4. Ze względu na to, jaki rodzaj materiału się z nich wydobywa
   • Efuzywne (lawowe)
   • Eksplozywne (popiołowe)
   • Mieszane (zwykle to tzw. stratowulkany, czyli wulkany warstwowe)
5. Ze względu na kształt stworzonej góry wulkanicznej
   • Tarczowe (rozległa góra o niskim nachyleniu zboczy)
   • Stożkowe (góra o stromych zboczach)
   • Stołowe (stożek o rozległym, płaskim, ściętym szczycie)

Kryteria tych podziałów są ze sobą mocno powiązane. Na przykład na kształt góry wulkanicznej mają wpływ praktycznie wszystkie cechy wulkanu. Kompletny opis wulkanu może więc zawierać wiele nazw, choć każda z nich opisuje wciąż ten sam wulkan, podając po prostu inne jego cechy.

Na potrzeby tego artykułu zgrupujemy islandzkie wulkany według produktów, które się z nich wydobywają. Z wulkanów, oprócz lawy w typowym znaczeniu, wydobywają się również gazy i tzw. materiały piroklastyczne. Nazwa tych ostatnich dotyczy luźnych fragmentów lawy wystrzelonych w powietrze w czasie erupcji. Zastygają one już podczas lotu lub tuż po opadnięciu na ziemię. Do materiałów piroklastycznych zaliczamy także większe części skał nieroztopionych lub porwanych przez magmę podczas podróży przez kanał i krater.

Wulkany lawowe

Wulkanami efuzywnymi (lawowymi) określa się te, z których wyrzucana jest wyłącznie lub prawie wyłącznie lawa. Dzięki temu erupcje są zazwyczaj bardzo spokojne i łagodne. Lawa w takich wulkanach może osiągać temperaturę 1300 ^oC. Bardzo często jest to tzw. lawa trzewiowa – helluhraun – rozpływająca się, lśniąca i gładka. W takich warunkach tworzy się bazalt.

Skjaldbreiour

Skjaldbreiour to wulkan można powiedzieć sztandarowy dla grupy wulkanów efuzywnych. Znajduje się on w południowej Islandii, ok. 65 km na północny wschód od Reykjaviku, i posiada 1016 m wysokości i 15 km średnicy. Tuż obok, tylko ok. 5 km na wschód od stóp wulkanu, leży schronisko czy chatka górska Hloduvellir, z której pięknie widać wulkan. Szacuje się, że ostatnia aktywność Skjaldbreioura miała miejsce ok. 9000 lat temu.

wulkan Skjaldbreidur

Ze względu na swój kształt Skjaldbreiour należy do wulkanów tarczowych. Występują one w postaci płaskich wzniesień o stokach nachylonych maksymalnie o kilka stopni. Często są bardzo rozległe, ich tarcza jest lekko kopulasta lub stożkowa, niejednokrotnie posiadają również kalderę. Są symetryczne z kraterem oraz kalderą (jeśli ją mają) na środku, co pozwala je zaklasyfikować również do wulkanów centralnych. Ten rodzaj wulkanów jest zaliczany do tych długotrwałych – ich aktywność trwa nawet wiele dekad.

Laki

Laki to wulkan efuzywny linijny znajdujący w południowej części Islandii, ok. 30 km na północ od miejscowości Kirkjubaejarklaustur. Należy on do zespołu wulkanu Grímsvötn (zwanego też Grímsvötn-Laki) ^[10].
Podczas erupcji wulkanów linijnych lawa wydobywa się spokojnie ze szczelin, bez większych eksplozji. Na Islandii tego typu szczeliny noszą nazwę gjá (np. Almannagjá, Flosagjá i Peningagjá w Parku Narodowym Thingvellir, Grjotagjá i Stóragjá w okolicach jeziora Myvatn, czy Eldgjá zupełnie niedaleko od Laki).

Wulkan linijny: Laki

W roku 1783 miała miejsce erupcja Laki, która była jedną z największych eksplozji efuzywnych w dziejach historycznych. Z 27-kilometrowej szczeliny lawa wydobywała się przez osiem miesięcy zalewając około 565 km². Podczas erupcji zostało wyrzuconych do atmosfery 120 Mt SO₂ i wypłynęło około 14,7 km³ lawy. W szczelinie utworzyło się wiele kraterów. Dziś jest ich tam około 100.

Eldborg

Eldborg jest wulkanem efuzywnym położonym w zachodniej części wyspy, ok. 75 km na północ od Reykjaviku i zalicza się do wulkanów centralnych. Charakterystyczny stożek wulkaniczny – taki jak ma Eldborg – nosi nazwę spatter cone/ring (dosł. rozbryzgnięty stożek/pierścień). To specyficzny typ wulkanu stożkowego, którego krater ma bardzo strome krawędzie. Tak specyficzna forma tworzy się przez lawę, która zastyga niemal od razu osadzając się na ścianach krateru. Przez to ściany krateru zbudowane są z nieregularnych i ostrych krawędzi.

Wulkan efuzywny spatter cone: Eldborg

Wulkany tego typu są małe i krótkotrwałe (ich erupcje trwają dni lub najwyżej miesiące), a ich pole lawowe jest niewielkie.

Wulkany popiołowe

Wulkany eksplozywne zwane są również popiołowymi. W dzisiejszych czasach jest ich bardzo mało. Głównym produktem takich wulkanów są materiały piroklastyczne i produkty lotne. Erupcje tego typu są bardzo gwałtowne. Wiążą się z nimi takie zjawiska jak spływy popiołowe, lawiny i opady piroklastyczne oraz tzw. chmury gorejące. Jednym z najbardziej niebezpiecznych zjawisk są spływy popiołowe, czyli lahary. Popiół wulkaniczny razem z fragmentami zakrzepłej lawy, gdy jest nasycony wodą zachowuje się jak błoto. Woda może pochodzić z jeziora kraterowego, z lodowca na wulkanie, bądź z opadów atmosferycznych. Lahar spływa po stokach wulkanu z prędkością kilkudziesięciu kilometrów na godzinę, a jego strumień może sięgać nawet na odległość kilkunastu kilometrów!

Graenavatn

Wulkan Graenavatn leży ok. 25 km na południe od Reykjaviku i jest przykładem rzadkiego wulkanu centralnego, eksplozywnego, typu maar. Maary to charakterystyczne kratery związane z erupcją gazów, które uwalniają się z magmy oraz z wód gruntowych. Nie posiadają one stożka, a wał tufowy otaczający lejkowate zagłębienie.

Wulkan eksplozywny typu maar: Graenavatn

Tufy wulkaniczne to popioły i piaski wulkaniczne scementowane przez wodę. Diatrema, czyli komin wulkaniczny typowy dla erupcji eksplozywnych, jest tu wypełniony materiałem piroklastycznym scementowanym na powrót przez popiół wulkaniczny, czyli tzw. brekcją wulkaniczną. W zagłębieniach powstałych w skutek eksplozji bardzo często tworzą się jeziora.

Hverfjall

Hverfjall znajduje się w północnej części Islandii na południu złożonego systemu wulkanicznego Krafla, na zachodnim brzegu jeziora Myvatn. Jest to wulkan centralny o ściętym stożku zbudowanym z tufu, który mierzy 150 metrów. Ściany krateru, który ma około kilometra średnicy, są dość strome. Hverfjall powstał w skutek tzw. erupcji freatomagmowej. W tym rodzaju wulkanu produkty erupcji mają bardzo małą objętość (poniżej 0,5 km3), ale charakter erupcji jest bardzo interesujący.

Wnętrze stożka tufowego: Hverfjall

Erupcje freatomagmowe to wybuchy spowodowane bezpośrednim kontaktem wody z magmą. Następuje to najczęściej w ognisku lub w przewodzie wulkanicznym. Woda, która ma kontakt z gorącą magmą momentalnie zmienia się w parę. Jeśli w stożku istnieją kanały, którymi para może się wydostać wtedy ulatuje nimi swobodnie, ale jeśli wszystkie ujścia są zablokowane zbiera się wewnątrz. Gdy jest jej duża ilość albo wytworzy się ona w nagły sposób – następuje wybuch. W takich przypadkach głównym produktem jest para wodna, ale zdarza się również lawa. Wyrzucony jest również materiał skalny, który został rozsadzony podczas erupcji. Wulkan Hverfjall utworzył się właśnie podczas takiej erupcji ok. 2700 lat temu.

Threngslaborgir

Threngslaborgir (Þrengslaborgir) to wulkan leżący na południowy wschód od jeziora Myvatn należący do systemu wulkanicznego Heidarspordar (Heiðarsporðar)^[10]. To bardzo aktywny system, do którego należy także wulkan Ludent, od wybuchów którego wzięła nazwę jedna z epok w historii regionu (zobacz: Historia geologiczna regionu Myvatn).

Dzięki erupcji Threngslaborgir wokół jeziora Myvatn powstały zupełnie niezwykłe efekty wynikające z kontaktu wody z lawą: pseudokratery Skutustadagigar i pole lawy Dimmuborgir.

Lawy Heidarspordar. (oprac.wł. na podst. [10])

Heiðarsporðar to system wulkaniczny, dzięki któremu powstały Þrengslaborgir, Dimmuborgir i Skútustaðagígar. Þrengslaborgir to część rzędu kraterów powstałych w czasie erupcji nazywanej Laxárhraun Yngra, która miała miejsce około 2300 lat temu. Dimmuborgir i Skútustaðagígar to grupy pseudokraterów, które powstały dzięki tej samej erupcji.

Bergrún Arna Óladóttir ^[10]; (tłum. wł.)

Wulkany mieszane

Wulkany mieszane wyrzucają na przemian lawę i popioły. Tworzą w ten sposób wyraźny stożek wulkaniczny, którego struktura składa się z kolejnych naprzemiennych warstw. To tzw. stratowulkany, czyli wulkany warstwowe.

Różne kształty gór wulkanicznych (oprac. wł.)

Eldfell

Wulkan Eldfell leży na islandzkiej wyspie Heimaey, w archipelagu Vestmannaeyjar, 8 km na południe od głównej wyspy Islandii. To właśnie wulkan efuzywno-eksplozywny. Zarazem jest to wulkan centralny i ma stożkową górę wulkaniczną rodzaju scoria. Lawa wydobywająca się z wulkanu to typowa lawa blokowa, zwana na Islandii apalhraun. Przez jej właściwości jej przód się nadbudowuje, przez co uderza z większą siłą. Więcej o różnych rodzajach lawy przeczytasz w kolejnym poradniku – Oszałamiające efekty wulkanizmu na Islandii.

wulkan Eldfell

Nawet dziś pole lawowe Eldfell jest dość niebezpieczne. Krawędzie fragmentów zastygłej lawy są bardzo ostre i niepewne. Wybuch z roku 1973 miał ogromny wpływ na życie mieszkańców Islandii oraz spowodował wielkie szkody. Zasadowa lawa wydobywała się z wulkanu przez ponad pół roku. Duże zniszczenia spowodowały też wydobywające się podczas erupcji materiały piroklastyczne, które pokryły około sześciometrową warstwą pobliskie miasto (nazywające się tak samo jak archipelag i system wulkaniczny, na którym leży: Vestmannaeyjar).

Wulkanem o podobnej charakterystyce co Eldfell – tzn. również efuzywnym, eksplozywnym o stożku typu scoria – jest także np. Grabrok. Ten wulkan jest znacznie łatwiej dostępny – leży tuż przy drodze nr. 1, ok. 5 km na południowy zachód od skrzyżowania z drogą nr 60 i ok. 30 km na północny zachód od miejscowości Borgarnes, na wysokości przylądka Snaefellsnes. Nieopodal krateru znajdziemy parking, a na szczyt wulkanu prowadzą wygodne podesty. Góra wulkaniczna jest o wiele niższa, niż Eldfell, więc wejdziemy na nią w ciągu kilku minut. Z góry roztacza się ciekawy widok – bardzo wyraźnie widoczne fale lawy z ostatniej erupcji, a pomiędzy nimi „wtulone” współczesne zabudowania gospodarcze… Erupcję Grábrók datuje się na ok. 3600 lat temu ^[10].

Hekla

Hekla to słynny, potężny i typowy wulkan mieszany. Leży w południowej Islandii, ok. 65 km na wschód od miasteczka Selfoss i ok. 70 km na północny zachód od Vik. Jego erupcje są efuzywno-eksplozywne, a oprócz materiału piroklastycznego wyrzuca on również kwaśną lawę. Uważa się go za stratowulkan, jednak jest on umieszczony w 5,5 kilometrowej szczelinie, przez co nie ma kształtu typowego stożka. Kształt Hekli przypomina raczej odwrócony kadłub łodzi – z przodu wydaje się stożkowa, ale ma wyciągnięte grzbiety boczne.

Wulkan Hekla

W latach 1947-1948 nastąpiła aż 11-miesięczna erupcja Hekli, podczas której kolumna wyrzuconych materiałów piroklastycznych i pyłów w początkowej fazie miała aż 30 km wysokości, a pyły te dotarły aż do Finlandii. Najstarszy historyczny wybuch Hekli datowany jest na rok 1104 i był on nawet silniejszy. Szacuje się, że wyrzucone wtedy do atmosfery zostało nawet 2,5 km³ pyłu. Od tamtej pory zanotowano jeszcze 23 erupcje (w tym kilka pod koniec XX wieku), co czyni Heklę jednym z najbardziej aktywnych wulkanów Islandii. Łącznie szacuje się, że przez 1000 lat Hekla wyprodukowała 5 km³ pyłu i 13-14 km³ lawy. Więcej o Hekli piszemy w oddzielnym artykule: Hekla – królowa islandzkich wulkanów.

Eyjafjallajokull

Eyjafjallajökull jest jednym z wulkanów zamykających od południa region Thorsmork.

Wulkan Eyjafjallajokull widziany od strony Thorsmork

Leży w południowej Islandii, ok. 35 km na północny zachód od Vik i tuż nad Skogar, na północny zachód od wodospadu Skogafoss. Wulkan ten stał się powszechnie znany w roku 2010, gdy po 187 latach uśpienia nastąpił jego wybuch, który zablokował ruch lotniczy na niemal całej północnej półkuli. Fontanna lawy miała 150 metrów wysokości, a popiołu aż 7 km, więc jest to wulkan efuzywno-eksplozywny. Lawa wydobywała się ze 100-metrowej szczeliny z dwunastoma kraterami i miała temperaturę dochodzącą nawet do 1200 ^oC. Jego stok ma kąt nachylenia około 6^o, a kaldera ma średnicę o szerokości od 7 do 15 km. Niezbyt dobrze pasuje on więc do podstawowej klasyfikacji, bo jest stratowulkanem, ale z wyglądu przypomina raczej wulkan tarczowy. Bardzo ciekawe jest w nim jednak to, że jest to wulkan podlodowcowy (subglacjalny), czyli inny od wszystkich wcześniej opisanych wulkanów powierzchniowych.

Blafjall

Wulkan Bláfjall leży leży ok. 15 km na południowy zachód od wspominanego już tu jeziora Myvatn w północnej Islandii. Jest to jeden z wielu na Islandii przykładów wulkanu podlodowcowego. Ze względu na klimat wyspy jeszcze bardzo niedawno temu (w geologicznej skali czasu) praktycznie cała Islandia i wszystkie jej wulkany przykryte były lodowcami. Dziś lodowce mocno się cofnęły i tylko najwyższe wulkany są przez cały rok przykryte lodem. Większość gór wulkanicznych, tak jak Bláfjall, lodowca nie widziało już od dawna. Jednak wulkany zaliczamy do polodowcowych ze względu na warunki ich powstawania, a nie na to czy dziś są pod lodem czy nie. Dlatego także i Blafjall zalicza się do tej ciekawej grupy.

Schemat kształtowania się gór wulkanicznych wulkanów podlodowcowych (Fraedrich, 2018)

Erupcje wulkanów podlodowcowych są zupełnie normalne, ale sam kształt wulkanu bywa odmienny, jeżeli wylewy lawy były blokowane przez otaczający lodowiec. W takiej sytuacji w pierwszym stadium erupcji, ze względu na kontakt lawy z lodem, tworzy się tzw. lawa poduszkowa. Następnie ogrzewa ona lód, który się wytapia. To tworzy przestrzeń, w którą lawa może już swobodnie się wedrzeć. Końcowym etapem są tzw. góry stołowe – samotne góry o bardzo stromych zboczach, ze spłaszczonym czy ściętym szczytem.

Wulkan Bláfjall nad jeziorem Mývatn

Innym skutkiem wybuchu wulkanu pod lodem może być katastrofalna powódź. Islandczycy mają nawet specjalne słowo na jej określenie – to jökulhlaup. Resztki zniszczonego mostu na rzece Skeiðará niedaleko wodospadu Svartifoss to właśnie efekt takiej powodzi z 1996 roku.
Więcej o powodziach i innych skutkach działalności wulkanów przeczytasz w kolejnym poradniku z tej serii: Oszałamiające efekty wulkanizmu Islandii.

Efekty działania wulkanów na Islandii

Jak więc widać wulkan to zjawisko nie tylko potężne, ale też bardzo zróżnicowane. Dlatego także i efekty istnienia i działania wulkanów są bardzo różnorodne. Bez wątpienia atrakcyjność Islandii w dużej mierze opiera się właśnie na tym, że najróżniejszych form wulkanicznych jest tu tak dużo oraz że są tak świeże – czasem zupełnie jeszcze nie zatarte działaniem erozji.

Niezwykłe efekty wulkanizmu Islandii

W kolejnym artykule: Największe erupcje wulkaniczne na Islandii, przeczytasz która eksplozja wulkanu była największa, która najsilniejsza, która najbardziej śmiercionośna, a która najbardziej kosztowna. Przedstawiamy 8 wybranych wulkanów na Islandii wraz z ich najsłynniejszymi wybuchami.

Przypisy

1. Czechowski, L. 1994. Tektonika płyt i konwekcja w płaszczu Ziemi. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
2. Fraedrich, W. 2018. Iceland from the West to the South. Springer International Publishing (27-92)
3. Fridriksson, T. 2006. CO₂ emissions and heat flow through soil, fumaroles, and steam heated mud pools at the Reykjanes geothermal area, SW Iceland. Elsevier
4. Jaroszewki, W., Marks, L., Radomski, A. 1985. Słownik geologii dynamicznej. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.
5. Książkiewicz, M. 1979. Geologia dynamiczna. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa
6. Lamur, A i inni 2018. Disclosing the temperature of columnar jointing in lavas. Nature
7. Pożaryski, W. 1977. Islandia w świetle tektoniki płyt. Przegląd geologiczny
8. Stanley, S. M. 2002. Historia Ziemi. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa
9. Thordarson, T., Larsen, D. 2006. Volcanism in Iceland in historical time: Volcano types, eruption styles and eruptive history. Elsevier
10. Katalog islandzkich wulkanów – icelandicvolcanoes.is