Utbrottet i Fagradalsfjäll öppnade sällsynt fönster för vulkanforskare

Vulkanutbrottet i området Fagradalsfjäll på sydvästra Island förra året hänförde såväl naturälskare som forskare. Utbrottet gav geologer ett unikt tillfälle att studera magma som samlats i en magmareservoar djupt i jordskorpan och härstammar från jordens mantel (minst 20 km under jordytan).

Utbrottet i Fagradalsfjäll startade i mars och slutade i september 2021 och var det första utbrottet i en befolkad del av Island på nästan 800 år. Ett forskningsteam från University of Oregon, Uppsala universitet, University of Iceland och Deutsches GeoForschungsZentrum (GFZ) tog tillfället i akt att samla lavaprover flera gånger i veckan för att skapa ett tidsbaserat register av prover, och för att följa utbrottets geokemiska utveckling i sällan skådad detalj.

När vulkanforskare undersöker äldre utbrott arbetar de oftast med en begränsad bild av det erupterade materialet – till exempel kan äldre lavaflöden bli helt eller delvis begravda av nya. Vid Fagradalsfjäll var utbrottet väl övervakat och prover togs så pass frekvent att forskarna kunde dokumentera utbrottets evolution nästan i realtid.

Forskarna var intresserade av syreisotoper. Varför då? För att vulkaniska bergarter till ungefär 50 procent består av syre och med hjälp av kvoterna mellan syreisotoper kan man spåra ursprunget hos material från manteln och jordskorpan. Med syreisotoperna kan forskare därför fastställa om magman härrör från manteln eller om den har interagerat med jordskorpan på vägen upp mot ytan. När det kommer till de många resterande ämnen som de vulkaniska bergarterna består av, utöver syre, visade resultaten på flera överraskningar. Till exempel observerade forskarna att innehållet från detta utbrott täckte in ungefär hälften av den mångfald av mantelmagmor som man tidigare dokumenterat för hela Island.

I korthet visar de geokemiska resultaten att magman från det senaste utbrottet på Island härrör från flera olika platser i jordens mantel med sina egna distinkta grundämnesegenskaper. Till forskarnas häpnad hade alla områden identiska syreisotopkvoter. Resultatet är anmärkningsvärt och har aldrig tidigare observerats vid ett aktivt utbrott. Den nya studien ger nya och övertygande bevis för att distinkt skilda magmor från manteln har enhetliga syreisotopkvoter, vilket kan hjälpa oss att bättre förstå manteldynamik och förfina Islands mantelmodeller.

Information om artikeln:

Bindeman, I.N., Deegan, F.M., Troll, V.R., Thordarson, T., Höskuldsson, A., Moreland, W.M., Zorn, E.U., Shevchenko, A.V., Walter, T.R. (2022) Diverse mantle components with invariant oxygen isotopes in the 2021 Fagradalsfjall eruption, Iceland. Nature Communications. Doi: 10.1038/s41467-022-31348-7

För mer information kontakta: Frances Deegan, forskare vid institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet, frances.deegan@geo.uu.se 070-854 7579 eller Valentin Troll, professor vid institutionen för geovetenskaper, Uppsala universitet, valentin.troll@geo.uu.se 0760-404 001