Jökulhlaup

Jökulhlaup geta og hafa valdið miklum skemmdum á mannvirkjum, samanber Skeiðarárhlaupið 1996 sem skemmdi brýr á Skeiðarársandi og rauf Þjóðveginn. Jökulhlaup verða skyndilega og í Íslandssögunni eru til nokkrar sögur af fólki sem beið bana eftir að hafa orðið fyrir flóðvatninu.

Jökulhlaup einskorðast ekki við Ísland. Þau eru líka algeng í Asíu, Ölpunum, Kanada, Alaska og Noregi svo dæmi séu tekin. Jafnvel á Mars eru vísbendingar um að mikil jökulhlaup hafi orðið.

1. Orsakir jökulhlaupa

Jökulhlaup eru mjög misstór, allt eftir því af hverju þau orsakast. Jökulhlaup frá lónun undir jökli, eins og frá Skaftárkötlum sem valda Skaftárhlaupum, geta borið fram tíu milljón tonn af seti^[1]. Skaftárhlaup, eins og flest Grímsvatnahlaup, vaxa hægt en fjara hratt út.

1.1. Hlaup frá jaðarlónum

Fyrir kemur að vatn nær ekki að finna sér leið undir ísstíflu og heldur áfram að safnast árum saman í jaðarlón, eins og finna má við Steinsholtsjökul sem gengur úr Eyjafjallajökli og Grænalón við Skeiðarárjökul.  

Þann 15. janúar árið 1967 féll stór bergspilda úr Innstahaus á Steinsholtsjökul. Berg og ís féll ofan í lónið sem tæmdist mjög snögglega svo úr varð mikið jökulhlaup sem flæddi niður Markarfljót. Með flóðvatninu flæddi aur, grjót og björg sem sjást nú á víð og dreif fyrir framan Steinsholtsjökul og Steinsholtsgjá og á Markarfljótsaurum, augljóst hverjum þeim sem ekur framhjá Gígjökli og inn í Þórsmörk. Í heildina nam hlaupvatnið 1,5 til 2,5 milljón rúmmetrum og mesta rennsli hlaupsins 2.100 m³ á sekúndu. Áhugasamir geta lesið yfirgripsmikla og fróðlega grein Guðmundar Kjartanssonar í Náttúrufræðingnum um Steinsholtshlaupið á Tímarit.is.

1.2. Jökulhlaup vegna jarðhita

Jökulhlaup vegna jarðhita úr Eystri Skaftárkatli kemur undan Skaftárjökli í október 2008. . Mynd: Þorsteinn Þorsteinsson

Jarðhitasvæði undir jökulhettu bræðir ísinn með tímanum. Bræðsluvatnið safnast fyrir undir jöklinum og um leið og þrýstingur vatnsins yfirvinnur ísþrýstinginn brýtur bræðsluvatnið sér út og veldur jökulhlaupi. Skaftárhlaup verða af þessum orsökum.

Í Vatnajökli eru Skaftárkatlarnir tveir milli Grímsvatna og Hamarsins og er sá eystri stærri. Eins og fram kemur á vef Jarðvísindastofnunar Háskólans safnast vatn undir þá og botn þeirra rís um 70-100 metra. Hlaup koma úr hvorum katli á tveggja til þriggja ára fresti.

2. Jökulhlaup vegna eldsumbrota

Ógnvænlegustu jökulhlaupin verða í kjölfar eldsumbrota undir jöklum. Slík jökulhlaup vaxa hratt og fjara hægt út eins og Kötluhlaup og snögg Skeiðarárhlaup. Þessi hlaup bera með sér feykilegt magn af seti, jafnvel hundrað milljón tonn, og hrífa með sér stór björg sem þau skilja eftir á söndunum, auk stórra ísjaka sem bráðna á löngum tíma og mynda jökulker.

2.1 Skeiðarárhlaup

Jökulhlaup niður Skeiðarársand árið 1996 í kjölfar eldgoss í Gjálp undir Vatnajökli. Mynd: Oddur Sigurðsson

Í kjölfar gossins í Gjálp árið 1996 varð mikið jökulhlaup á Skeiðarársandi. Heildarrennslið nam allt að 50.000 m³/s og heildarmagn sets sem fluttist með hlaupinu var varlega áætlað um 180 milljónir tonna (0,1 km³). Rannsóknir voru gerðar á Skeiðarársandi fyrir hlaupið, á meðan því stóð og að því loknu.

Áður fyrr fóru hlaup úr Grímsvötnum alla jafna niður farveg Skeiðarár en vegna breytinga á Skeiðarárjökli fara hlaupin nú í dag um farveg Gígjukvíslar.

Á vef Jarðvísindastofnunar Háskólans er mjög góð umfjöllun um hlaup úr Grímsvötnum.

2.2. Kötluhlaup

Þótt ótrúlegt megi virðast var Skeiðarárhlaupið 1996 lítið í samanburði við jökulhlaup vegna eldsumbrota í Kötlu. Jökulhlaup af völdum eldsumbrota í Kötlu eiga stærstan þátt í myndun Mýrdalssands, næst stærsta virka jökulsands á Íslandi á eftir Skeiðarársandi. Kötluhlaup eru meðal stærstu vatnsflóða á jörðinni. Þau ná miklu rennsli, 100.000-300.000 m³/s á fáeinum klukkustundum.

Afleiðing jökulhlaupsins í Múlakvísl í júlí 2011. Mynd: Þorsteinn Þorsteinsson

Í júní árið 1955 kom jökulhlaup í Múlakvísl úr tveimur kötlum frá gossvæðinu árið 1918. Hlaupið var kraftmikið, stóð í um 10 klukkustundir og var líklega af völdum jarðhita.

Þann 17. júlí árið 1999 varð jökulhlaup úr Sólheimajökli sem líklega var af völdum jarðhita en olli ekki teljandi tjóni á mannvirkjum.

Aðfararnótt laugardagsins 9. júlí árið 2011 varð hlaup í Múlakvísl, líklega af völdum jarðhita, sem eyðilagði brúna yfir Múlakvísl og rauf hringveginn.

3. Rof og setmyndun

Jökulhlaup hafa gríðarmikinn rofmátt og eru því með afkastamestu landmótunarferlum jarðar. Allra máttugustu jökulhlaupin grafa gljúfur á meðan önnur fylla djúp lón af seti (t.d. hlaupið úr Gígjökli í apríl 2009)^[2], eyða grónu landi og skaða mannvirki.

Jökulhlaup bera mismunandi kornastærðir með sér. Kornastærðin minnkar með aukinni fjarlægð frá jökli en er þó háð rennslishraða. Þeir þættir sem ráða rennslishraða eru halli landslags, þyngdakraftur, lögun flóðfarvegs og grófleiki hans, núningur og rennslismagn. Því meiri sem hallinn er, því meiri er rennslishraðinn. Aukist rennslið eykst rennslishraðinn og getur þá flóðvatnið borið með sér meira set. Ofsafengið rennsli getur hrifið með sér stór björg og flutt langar vegalengdir. Þá eykst líka seigja flóðvatnsins sem aftur eykur rofmátt. Þannig valda jökulhlaup bæði rofi og setmyndun.

Með jökulhlaupum berast stórir ísjakar niður á jökulsandana. Þar stöðvast þeir, bráðna smám saman og mynda jökulker. Þetta gerðist t.d. á Skeiðarársandi árið 1996.

Á Skeiðarársandi og Mýrdalssandi sjást risagárur (megaripples) og fyrirhleðslur eða stíflugarðar (levees). Risagárurnar verða til þegar rennslið í jökulhlaupinu er mjög hratt og vatnið ókyrrt. Set safnast fyrir þar sem fyrirstöður eru og mynda stórar gárur.

Fyrirhleðslur eru myndanir sem liggja næst flóðfarvegsins. Þær myndast þegar flóðvatnið rís upp fyrir flóðrásina svo dregur skyndilega úr rennslishraðanum. Vatnið skilur þá set eftir á hliðum flóðfarvegsins.

4. Mannfall af völdum jökulhlaupa

Sem betur fer hefur ekki orðið mikið mannfall af völdum jökulhlaupa en þess eru þó dæmi. Þegar gaus í Öræfajökli 1727 ruddust mikil jökulhlaup undan Falljökli, Virkisjökli og Kotárjökli og fram úr Sigárgljúfri. Ummerki hlaupsins eru greinileg enn í dag, en þjóðvegur 1 liggur í gegnum aurinn. Rennslið var sennilega milli 50.000-100.000 km³ á sekúndu þegar mest var. Hlaupið tók sauðfé og hesta og tvær hjáleigur frá Sandfelli. Þrjár manneskjur fórust, tvær stúlkur og unglingspiltur.

Ítarefni

• Fróðleikur um jökulhlaup eftir Matthew Roberts á vef Veðurstofu Íslands

• Upplýsingar um Skaftárkatla á vef Jarðvísindastofnunar Háskólans

• Upplýsingar um Grímsvötn á vef Jarðvísindastofnunar Háskólans

• Vísindavefurinn: Hvað veldur jökulhlaupum og stafar hætta af þeim?

Heimildir

1. Helgi Björnsson. 2009. Jöklar á Íslandi. Bókaútgáfan Opna, Reykjavík.

2. Ívar Örn Benediktsson o.fl. Áhrif jökulhlaupa við Gígjökul. Niðurstöður athugana 19. apríl 2010. Vefur Jarðvísindastofnunar Háskólans. Sótt 24. apríl 2010.

Hvernig vitna skal í þessa grein

• Sævar Helgi Bragason (2010). Jökulhlaup. Stjörnufræðivefurinn. http://www.stjornuskodun.is/solkerfid-large/jordin/joklar/jokulhlaup (sótt: DAGSETNING).