Flóð af völdum eldgoss í Bárðarbungu gæti lamað raforku- og fjarskiptakerfið

Vegna eldgoss í kjölfar umbrota sem hófust undir Bárðarbungu þann 16. ágúst síðastliðinn og hraungosa í Holuhrauni 29. ágúst  og síðan öðru stærra þann 31. sama mánaðar, hafa vísindamenn og Almannavarnir verið í viðbragðsstöðu vegna mögulegra flóða. Ekki er hægt að útiloka mikið tjón á raforku- og fjarskiptakerfi sem og á vegakerfi landsmanna og öðrum mannvirkjum.

Fram að þessu hafa helstu óþægindin af gosinu stafað af mikilli gasmengun sem vart hefur orðið um allt land. Það getur verið mjög hættulegt í miklum þéttleika, enda er um að ræða efnasambönd úr koldíoxíði CO2, brennisteinsoxíði SO2, brennisteinsvetni H2S, kolmónoxíði CO, vetnisklóríði HCI, vetnisflúoríði HF, vatni H2O, vetni H2 og helíum He.

Helstu áhrif gastegunda frá gosinu á heilsu manna eru af völdum  SO2. Helstu einkennin eru ertingur í augum, hálsi og öndunarfærum og við háan styrk getur fólk fundið fyrir öndunarörðugleikum. Fólk með undirliggjandi astma, berkjubólgu, lungnaþembu og hjartasjúkdóma er viðkvæmara fyrir SO2, heldur en heilbrigðir einstaklingar og fær einkenni við lægri styrk en aðrir. Þeim er því ráðlagt að hafa öndunarfæralyf tiltæk.

Mesta hraungos frá Skaftáreldum, eða í 230 ár

Hraunið sem komið hefur upp í gosinu er langt frá byggð og hefur ekki valdið neinu tjóni á mannvirkjum. Eigi að síður er það orðið um 70 ferkílómetrar að flatarmáli og er mesta hraungos frá því í Skaftáreldum 1783 til 1784 sem skilaði 580 ferkílómetrum af hrauni. Þær hamfarir ollu einnig mikilli gosmóðu. Við það fyrirbæri eru móðuharðindin kennd, þar sem meira en 10.000 manns, eða rúmlega 20% þjóðarinnar lét lífið.

Þrjár sviðsmyndir til að bregðast við hugsanlegum flóðum

Fyrir utan skaða sem gas frá gosinu getur valdið á lífríkið á landinu og hafsvæðið umhverfis landið, þá er augljós hætta á ferðinni fyrir dýralíf og menn. Auk gasmengunar geta komið upp önnur vandamál verði gos undir jökli, en þar er aðallega um að ræða vanda vegna öskufalls og mögulegra flóða.

Settar hafa verið upp þrjár sviðsmyndir vegna mögulegra flóða. Sviðsmynd 1 gerir ráð fyrir að eftir að gosi lýkur í Holuhrauni geti í framhaldinu orðið öflugt sprengigos undir jökli. Ef eldgos kemur upp í öskju Bárðarbungu, þá gæti slíkt mögulega leitt til hamfaraflóðs. Ástæðan er sú að askja Bárðarbungu er um 70 ferkílómetrar að flatarmáli og  um 700 metra á dýpt og full af jökulís. Það þýðir að ísinn í öskjunni eru um 49 milljónir rúmmetra af ís.

Við snögga bráðnun vegna eldgoss gæti safnast upp firna mikið vatn í öskjunni sem myndi á endanum brjóta sér leið út og þá líklegast þar sem skörð eru í öskjunni og barmarnir lægstir. Tvö áberandi skörð eru í Bárðarbunguöskjunni, annað sem vísar í austur eða suðaustur og hitt í suðvestur. Barmur öskjunnar er um 100 metrum lægri í skarðinu að austanverðu og því telja vísindamenn líklegast að bráðnunarvatn leiti þar út og flæði síðan í norður undan jökli og í Jökulsá á Fjöllum.

Sviðsmynd 1 og hugsanlegt flóð í Jökulsá á Fjöllum

Sviðsmyndirnar sem vísindamenn hafa búið sér til vegna mögulegs flóðs, eru í grunninn þrjár. Sviðsmynd 1 miðast við gos undir jökli og mögulega mikið sprengigos í Bárðarbungu og þá líklegast austan til í öskjunni. Gert er ráð fyrir að flóðvatn leiti þá út í Jökulsá á Fjöllum sem er 206 kílómetra löng frá upptökum við jökulsporð til sjávar í Öxarfirði. Meðalrennsli árinnar er um 183 rúmmetrar á sekúndu. Vísindamenn gera ráð fyrir að flóð vegna eldgoss geti numið um allt að 20 þúsund rúmmetrum á sekúndu, sem er um 110 sinnum meira en meðalrennsli árinnar.

Ekki er ólíklegt að flóð af þeirri stærðargráðu geti rifið með sér mikið af jarðvegi og m.a. haft talsvert áhrif á ásýnd Dettifoss og annarra náttúrufyrirbæra neðar í Jökulsárgljúfri.

Ekki mikla líkur taldar á ofurflóði

Ekki er talin mikil hætta á enn stærra ofurflóði í Jökulsá á Fjöllum, eins og talin eru hafa orðið þarna á forsögulegum tíma, eða 100 til 200 þúsund rúmmetrum á sekúndu. Talið er að flóð af þeirri stærðargráðu hafi m.a. myndað Jökulsárgljúfrið sjálft  og Ásbyrgi.

Um 20 þúsund rúmmetra flóð í Jökulsá á Fjöllum yrði samt vart hægt að skilgreina örðuvísi en sem hamfaraflóð. Slíkt flóð myndi án efa sópa burt þeim þrem brúm sem yfir ána eru, grafa í sundur vegi og líklega brjóta niður raflínur og slíta ljósleiðara- og símastrengi. Við efri hluta árinnar er ekki byggð sem gæti verið  í verulegri hættu, en öðru máli gegnir þegar komið er niður að árósum við Kelduhverfi. Þar á sléttlendinu neðan þjóðvegarins eru nokkrir bæir í byggð sem gætu orðið umflotnir vatni auk nokkurra eyðibýla, sumar- og gripahúsa.

Tæpar þrjár aldir eru liðnar síðan umtalsverð hlaup hafa komið í Jökulsá á Fjöllum. Í annálum og öðrum sögulegum heimildum er getið um hlaup í ánni á 15., 17. og 18. öld. Þau ollu umtalsverðu tjóni á landi, bæjum og búpeningi í Kelduhverfi og Öxarfirði en fólk bjargaðist sumt upp á þök bæja sinna. Munu hlaup hafa náð alla leið vestur í Víkingavatn í Kelduhverfi. Nú er landslag á söndunum inn af Axarfirði mikið breytt og eru því líkur á að hlaup sem kæmi nú myndi fylla í flestar lægðir sem eru á sandinum.

Töluverður viðbragðstími

Ef svo illa fer að stórflóð verði í hinni 206 km löngu Jökulsá á Fjöllum, hefur fólk eigi að síður talsverðan tíma til að bregðast við. Frá gosstað niður að jökuljaðri er líklegur ferðatími flóðs talinn vera 1 til 1,5 klukkustundir. Frá jökuljaðri að Herðubreiðarlindum væri líklegur ferðatími flóðs 4,5 klukkustundir, niður að brúnni á Jökulsá við Grímsstaði um 5,5  klukkustundir og niður undir Ásbyrgi og að Kelduhverfi um 7,5 klukkustundir. Heildar ferðatími flóðtopps frá gosupptökum í Bárðarbungu til sjávar yrði því um 9 klukkstundir.

Meðalhraði rennslisins frá jökulrótum yrði samkvæmt þessu um 27,5 kílómetrar á klukkustund. Við þetta þarf fólk á þessu svæði að miða sínar viðbragðsáætlanir. Rýmingu þarf að vera lokið vel áður en flóðtoppurinn nær fyrrgreindum stöðum. Þá þarf að gera ráð fyrir að rafmagn fari af, símasamband rofni og GSM símakerfið detti út. Einnig er mögulegt að vatnslagnir heim að bæjum rofni sem hafa þarf í huga m.a. vegna búfjár sem er í húsum á mögulegu flóðasvæði.

Sviðsmynd 2 miðar við að hætta skapist á Þjórsársvæðinu

Sviðsmynd 2 gerir líka ráð fyrir miklu sprengigosi, en í vestanverðri Bárðarbunguöskjunni. Líklegt er að bráðnunarvatn leiti þá út um skarð í öskjubarminum að vestanverðu og flæði niður í Hágöngulón og Köldukvísl sem er á vatnasvæði Þjórsár. Þótt vísindamenn hafi reiknað með minna flóði þar en í Jökulsá á Fjöllum, þá er eigi að síður reiknað með um 6 þúsund rúmmetrum á sekúndu.

Sex stórar vatnsaflsvirkjanir á mögulegu hættusvæði

Á Þjórsársvæðinu eru sex stórar vatnsaflsvirkjanir svo augljóst er að áhrifin af flóði þessa leið gætu orðið mjög víðtæk og ef allt færi á versta veg myndu þeirra gæta um allt land, m.a. vegna rafmagns- og fjarskiptarofs. Landsvirkjun gerir eigi að síður ráð fyrir að hægt verði að verja flestar virkjanirnar fyrir tjóni, m.a. með því að veita flóðavatni úr Köldukvísl framhjá Þórisvatni þannig að það skapi ekki hættu fyrir Vatnsfellsstöð (90 MW), Sigöldustöð (150 MW) og Hrauneyjafossstöð (210 MW). Meiri óvissa er þó með með Búðarhálsstöð (95 MW), Sultartangastöð (120 MW) og Búrfellsstöð (270 MW) sem eru neðstu þrjár virkjanirnar í keðjunni. Þá gæti raflínukerfið einnig verið í hættu. Eigi að síður hafa menn þann möguleika á bak við eyrað að þessar virkjanir geti orðið fyrir tjóni og stíflur rofnað.

Sex þúsund rúmmetra flóð í Þjórsá yrði 16-falt meðalrennsli

Þjórsá er lengsta á landsins, eða 230 kílómetrar frá upptökum við Hofsjökul og niður að sjó, samkvæmt tölum á vefsíðu Wikipedia. Meðalrennsli árinnar við Urriðafoss er um 370 rúmmetrar á sekúndu. Flóð upp á um 6 þúsund rúmmetra sem Almannavarnir miða við yrði því ríflega 16-falt meðalrennsli árinnar.

Flóðtoppur kemur mun seinna en rýmingu á að vera lokið

Fyrir leikmenn er auðvelt að misskilja stöðuna miðað við framlögð gögn Almannavarna og þeirra rýmingaráætlana sem nú er unnið að við Þjórsá. Í skýrslu Ríkislögreglustjóra sem Almannavarnir heyra undir og Viðlagatrygginga Íslands frá 27. október sl.  er greining á áhrifum flóða í kjölfar eldgosa í Bárðarbungu. Þar kemur fram að líklegur ferðatími flóðs frá gosstað að jökuljaðri gæti verið um 1,0–1,5 klukkustundir. Frá jökuljaðri að brú yfir Þjórsá við Sultartanga yrði flóðtoppurinn 30 klukkutíma og vegalengdin er sögð vera 90 kílómetrar. Að Þjórsárbrú á þjóðvegi 1 sem sagt er vera 160 kílómetrar yrði flóðtoppurinn kominn eftir 40 klukkustundir. Að Þjórsárós, sem sagt er vera 180 kílómetrar, yrði flóðtoppurinn svo kominn eftir 44 klukkustundir.

Miðað við þessar uppgefnu vegalendir vantar að minnsta kosti 40 kílómetra ef t.d. er miðað við upplýsingar á Wikipedia og trúlega gott betur. Vert er þó að hafa í huga að margt getur haft áhrif á flóðhraða, eins og botnlag og það hversu vítt áin flæmist út fyrir bakka sína.

Sérfræðingar hjá verkfræði­stofunni Verkís hafa gert kort í samvinnu við Almannavarnir þar sem metið er hvenær þurfi að vera búið að rýma byggð svæði. Samkvæmt því er gert ráð fyrir að rýmingu verði að vera lokið ofan við virkjanir í Þjórsá eftir 9 klukkustundir frá því gos hefst í Bárðarbungu. Flóðtoppurinn næði hins vegar ekki á sama stað fyrr en hugsanlega 20 klukkustundum síðar. Löngu áður yrði hugsanlega farið að flæða yfir vegi. Rýmingu á að vera lokið við Búrfell eftir 12 klukkustundir við Árnes eftir um 14 klukkustundir og við Þjórsárbrú eftir 18 klukkustundir. Þá á rýmingu á öllu hættusvæðinu fyrir neðan Þjórsárbrú og niður að sjó að vera að fullu lokið eftir 22–23 klukkustund.

Þetta gefur íbúum þeirra húsa sem mögulega geta orðið umflotin vatni við neðri hluta Þjórsár og líka við Ytri-Rangá og Hvítá mun lengri viðbragðstíma en íbúum í Kelduhverfi í Öxarfirði. Þar virðist rýmingartíminn fyrir íbúa niður við ströndina, miðað við framlögð gögn Almannavarna frá upphafi goss, vart  meiri en 7 klukkustundir, þó áin sé ekki nema um 30 kílómetrum styttri en Þjórsá. Það skýrist hugsanlega af meiri straumhraða í þröngu gljúfri Jökulsár á Fjöllum en í Þjórsá sem getur flæmst um mjög vítt svæði á leið sinni til sjávar.  

Hætta við Hvítá og við Ytri-Rangá

Ljóst er að auk hættunnar fyrir stóran hluta raforkukerfisins er fjöldi bæja á mögulegu flóðasvæði meðfram ánni, einkum á flatlendinu fyrir neðan Urriðafoss. Þar gæti flóðið flæmst um mjög stórt svæði. Þá er einnig sá möguleiki fyrir hendi að stórflóð í Þjórsá gæti leitað úr farvegi sínum til vesturs á Skeiðunum og alla leið vestur í Hvítá með tilheyrandi flóðahættu m.a. á Selfossi. Þá er spurning hvaða áhrif það hefði t.d. á viðamikið veitukerfi gömlu Flóaveitunnar. Annar möguleiki sem ræddur hefur verið er að flóðvatn úr Þjórsá gæti brotið sér leið við Búrfell og yfir í vatnakerfi Ytri-Rangár sem víða rennur um mikið sléttlendi og m.a. gegnum þorpið á Hellu.

Stóra málið er mögulegt tjón á orkumannvirkjum. Þótt virkjanirnar sjálfar slyppu tiltölulega vel, þá er mjög líklegt að viðkvæmt raforkuflutningskerfi muni rofna. Slíkt gæti haft mikil áhrif á allt raforkukerfi landsmanna, framleiðslu stóriðjuvera og atvinnustarfsemi um allt land. Það myndi líka hafa mikil áhrif á  fjarskiptakerfi landsmanna. Þetta skiptir t.d. miklu máli fyrir kúabændur sem reiða sig á raforku vegna mjaltavéla og skiptir alla matvælavinnslu í landinu miklu máli. Þar með gæti fæðuöryggi landsmanna verið í tvísýnu og eru stór matvælafyrirtæki því þegar farin að skoða möguleika á uppsetningu varaaflsvéla til að lágmarka sitt tjón.
Sviðsmynd 3 og mögulegt flóð í Skjálfandafljóti

Í sviðsmynd 3 er flóðahættan metin minnst að mati vísindamanna og hefur því ekki verið lögð sérstök áhersla á að gera áhættumat vegna þess svæðis. Þar er gert ráð fyrir flóði niður Skjálfandafljót sem yrði þó líklega ekki nema gjósa færi undir jökli norðvestan við sjálfa Bárðarbunguöskjuna. Þar er jökullinn mun þynnri en í öskju Bárðarbungu og eldgos á þeim stað myndi því orsaka mun minni bráðnun. Eigi að síður nefna vísindamenn þann möguleika að þarna geti orðið flóð sem nemi um 5 þúsund rúmmetrum á sekúndu. Það er samt gríðarlega mikið miðað við að meðalrennsli Skjálfandafljóts er ekki nema 95 rúmmetrar á sekúndu. Flóð af þessari stærðargráðu yrði því nærri 53 sinnum meira en meðalrennsli árinnar. Skjálfandafljót er um 180 kílómetrar að lengd frá upptökum við Vatnajökul og niður til sjávar í Skjálfandaflóa. Flóðvatn yrði því að líkindum svipaðan tíma að ná til sjávar og í Jökulsá á Fjöllum. Rýmingu þyrfti þá að vera lokið vel innan þess tíma.

Flóðvatn í Skjálfandafljóti rynni niður Bárðardal, en náttúrulegar aðstæður eru með þeim hætti að það flæmdist ekki mjög mikið út fyrir meginfarveg fljótsins. Ekki eru taldar miklar líkur á að bæir við fljótið verði umflotnir vatni, en það gæti þó gerst neðarlega við farveg árinnar. Þótt bóndabæir ættu flestir að sleppa tiltölulega vel í flóði í Skjálfandafljóti, þá má geta þess að þarna eru mannvirki eins og brýr og merkileg náttúrufyrirbæri á borð við Goðafoss sem gæti látið á sjá.