Grímsvötn/Grímsvatn

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## Grímsvötn/Grímsvatn: Sobre o vulcão

Grímsvötn, o vulcão mais frequentemente ativo da Islândia na história recente, fica em grande parte abaixo da vasta calota polar de Vatnajökull. O lago da caldeira é coberto por uma plataforma de gelo de 200 m de espessura, e apenas a borda sul da caldeira de 6 x 8 km está exposta. A área geotérmica na caldeira causa jökulhlaups frequentes (inundações de explosão de geleiras) quando o derretimento eleva o nível da água o suficiente para levantar sua barragem de gelo. Longos sistemas de fissuras com tendência NE-SW estendem-se desde o vulcão central. A mais proeminente delas é a notável fissura Laki (Skaftar), que se estende para SW e produziu o maior fluxo de lava histórico conhecido do mundo em 1783. Os 15 km³ de lavas basálticas Laki eclodiram durante um período de 7 meses a partir de um sistema de fissuras de 27 km de comprimento. Os extensos danos às colheitas e as perdas de gado causaram uma fome severa que resultou na perda de um quinto da população da Islândia.

Em 9 de Novembro, o Gabinete Meteorológico da Islândia (IMO) baixou o Código de Cores da Aviação de Grímsvötn para Verde (o nível mais baixo numa escala de quatro cores), não observando aumentos de atividade a curto prazo, embora as tendências a longo prazo tenham permanecido acima dos níveis de fundo. A sismicidade continuou a ser caracterizada como incomum, com um número crescente de terremotos que também se intensificaram nos últimos meses. Os níveis de deformação já haviam ultrapassado o nível medido antes da última erupção em 2011.

*Jökulhlaup de novembro a dezembro de 2021 não é seguido pela erupção de Grímsvötn.*

Grímsvötn é um vulcão localizado sob o glaciar Vatnajökull, no quadrante sudeste da Islândia. Sua erupção mais recente em 2011 incluiu explosões com múltiplas plumas de cinzas de 15 a 20 km de altitude que produziram cinzas a dezenas de quilômetros de distância. Jökulhlaups (inundações glaciais) periódicas de Vatnajökull são reconhecidas há séculos (Einarsson, 2009) e têm ocorrido regularmente desde o final da última era glacial, quando um lago alimentado pela água do degelo glacial rompe sua barragem e drena. Os jökulhlaups mais conhecidos de Vatnajökull ocorrem em três lugares distintos: o vulcão Grímsvötn, os caldeirões Skaftá e o lago glacial Grænalón. Os jökulhlaups mais perigosos na Islândia foram associados à atividade vulcânica subglacial devido ao maior volume de água derretida produzida.

Os Jökulhlaups de Grímsvötn são conhecidos pelo menos desde o século XIV, mas a relação entre erupções e inundações do lago da cratera subglacial não é bem compreendida. Em 1953, Sigurður Þórarinsson sugeriu uma correlação entre as erupções jökulhlaups e Grímsvötn. Ele propôs que, se um grande volume de água fosse armazenado no lago, a liberação de pressão após a remoção repentina de água durante uma enchente poderia facilitar o movimento do magma e desencadear uma erupção. Este tipo de cenário foi proposto para explicar erupções coincidentes e jökulhlaups em 1922 e 1938. Registros preservados desde 1922 indicaram algumas erupções que foram coincidentes com jökulhlaups várias erupções sem evidência de jökulhlaups e um maior número de jökulhlaups sem erupção documentada anterior ou subsequente (tabela 2). O único evento recentemente confirmado onde um jökulhlaup foi seguido por uma erupção ocorreu em 2004.

***Tabela 2:*** Jökulhlaups e erupções em Grímsvötn de 1922-2021. Para eventos anteriores a 1972, apenas aqueles com possíveis jökulhlaups e erupções co-ocorrentes são listados. Para 1972 e posteriormente, ambos os jökulhlaups e erupções relatados pelo GVP ou IMO estão listados. As fontes estão listadas na tabela.

Até 2009, os jökulhlaups de Grímsvötn emergiram sob o lado S do glaciar Vatnajökull, nas margens S e E do lóbulo Skeiðarárjökull do glaciar, drenando para o rio Skeiðará. O rio Skeiðará já havia depositado grandes quantidades de sedimentos na parte oriental das planícies de Skeiðarársandur ao longo dos séculos. Além disso, a geleira abriu uma trincheira em tempos de avanço. No verão de 2009, a água deixou de entrar no canal do Skeiðará; o recuo da geleira nos 15 anos anteriores levou a uma mudança na direção do fluxo da água de degelo. A partir de 2010, as águas das cheias que emergiram por baixo da parte oriental do glaciar Skeiðarárjökull dirigiram-se para oeste ao longo da margem e depois entraram no rio Gígjukvísl.

Duas áreas geotérmicas subglaciais 10-15 km a NW de Grímsvötn causam a formação de depressões superficiais devido ao derretimento da geleira em sua base; eles são conhecidos como caldeirões Skaftá Oriental e Ocidental, assim chamados em homenagem ao rio onde as enchentes descarregam. O caldeirão oriental tem pouco menos de 3 km de diâmetro, enquanto o ocidental tem cerca de 2 km de diâmetro. As baixas na superfície da geleira levam a mínimos locais no potencial de fluido na base da geleira e, portanto, lagos são formados sob ambos os caldeirões, selados pela pressão da sobrecarga de gelo na borda (Björnsson, 2002). Para o caldeirão ocidental, as análises sugerem que a água formada pelo derretimento geotérmico do gelo é o maior componente (71%) do influxo para o lago, seguida pelo fluido geotérmico (19%) e pela água do degelo superficial (10%). Jökulhlaups debaixo dos caldeirões Skaftá ocorrem quase todos os anos e 45 jökulhlaups foram registrados no rio Skaftá entre 1955 e 2009 (Einarsson, 2009). Embora os caldeirões Skaftá estejam localizados a menos de 20 km de Grímsvötn, os rios onde ocorrem seus respectivos jökulhlaups estão localizados a cerca de 100 km um do outro; o rio Skaftá fica na borda SW da geleira Vatnajökull, enquanto os jökulhlaups Grímsvötn só foram observados na planície de outwash de Skeidarársandur, localizada a 50 km ao sul do vulcão. Não houve nenhuma coincidência de atividade registrada entre essas áreas. os rios onde ocorrem seus respectivos jökulhlaups estão localizados a cerca de 100 km um do outro; o rio Skaftá fica na borda SW da geleira Vatnajökull, enquanto os jökulhlaups Grímsvötn só foram observados na planície de outwash de Skeidarársandur, localizada a 50 km ao sul do vulcão. Não houve nenhuma coincidência de atividade registrada entre essas áreas. os rios onde ocorrem seus respectivos jökulhlaups estão localizados a cerca de 100 km um do outro; o rio Skaftá fica na borda SW da geleira Vatnajökull, enquanto os jökulhlaups Grímsvötn só foram observados na planície de outwash de Skeidarársandur, localizada a 50 km ao sul do vulcão. Não houve nenhuma coincidência de atividade registrada entre essas áreas.

***Jökulhlaups e erupções durante 1922-2011:*** Um jökulhlaup do rio Skeiðará começou no final de setembro de 1922 e uma erupção em Grímsvötn foi relatada pela primeira vez em 29 de setembro e observada pela última vez em 23 de outubro daquele ano. Não houve relatos de jökulhlaups durante as erupções de 1933 e 1934. Os Jökulhlaups que ocorreram nos rios Skeiðará e Sula em maio de 1938 foram associados a uma erupção que ocorreu a poucos quilômetros ao norte de Grímsvötn, embora muito pouca atividade eruptiva acima da geleira tenha sido registrada. Jökulhlaups de Grímsvötn foram relatados em junho de 1939, abril e maio de 1941, setembro de 1945 e fevereiro de 1948, mas não houve relatos confirmados de erupções nessa época. Um jökulhlaup do rio Skeiðará durante 7 a 21 de julho de 1954 foi atribuído a uma erupção subglacial, mas isso é incerto. Jökulhlaups relatou em março de 1972, setembro de 1976 e janeiro-fevereiro de 1982 não teve relatos de erupções. A erupção de Grímsvötn, de maio a junho de 1983, derreteu o gelo sobrejacente e revelou um lago de formato oval, com 300 m de diâmetro, inicialmente coberto por gelo flutuante. Múltiplas explosões foram observadas no lago; nenhum jökulhlaup foi relatado no rio Skeiðará.

A erupção Gjálp de 30 de setembro a 13 de outubro de 1996 foi localizada em uma fissura com direção N entre Bárðarbunga e Grímsvötn cerca de 8 km a NW de Grímsvötn. Durante cinco semanas, a água do degelo gerada pela erupção entrou na caldeira Grímsvötn, elevando o nível do lago ao mais alto já registrado. Em 4 de novembro de 1996, o lago havia subido para 1.510 m, o nível necessário para fazer flutuar a barragem de gelo, e os terremotos marcaram o início da drenagem. Cerca de 10,5 horas depois, a água emergiu da margem de Skeiðarárjökull como uma onda de inundação, no jökulhlaup mais rápido alguma vez registado em Grímsvötn.

As fontes eruptivas de dezembro de 1998 em Grímsvötn ocorreram no sopé do Monte. Grímsfjall, que se eleva cerca de 300 m acima da plataforma de gelo plana sobre o lago subglacial. Nenhuma grande inundação ocorreu em conjunto com este evento; apenas uma pequena quantidade da plataforma de gelo perto do local da erupção derreteu.

O tremor de alta frequência em 26 de outubro de 2004 indicou o início de uma inundação no lago da caldeira subglacial. Uma erupção começou em 1º de novembro de 2004, derretendo 150-200 m de gelo até a superfície em cerca de uma hora. As observações de 2 de Novembro revelaram que a erupção estava a ocorrer a partir de uma abertura circular com cerca de 1 km de diâmetro na parte SE da cratera onde um caldeirão de gelo superficial tinha sido mapeado um ano antes. O jökulhlaup da caldeira de drenagem atingiu uma taxa de descarga máxima de 3.000-4.000 m 3 /s na tarde de 2 de Novembro nos rios afetados na planície costeira. A descarga diminuiu rapidamente após o pico, sem relatos de danos em estradas ou pontes. O volume total do jökulhlaup foi de cerca de 0,5 km 3. Em 3 de novembro, pulsos de atividade produziram plumas de cinzas subindo de 8 a 14 km acima do vulcão.

Em 31 de outubro de 2010, um jökulhlaup originário do lago subglacial Grímsvötn emergiu sob a geleira Skeiðarárjökull, de acordo com a IMO. As observações na ponte sobre o rio Gígjukvísl confirmaram um aumento constante do nível da água que indicou o início de um jökulhlaup, com taxas de descarga iniciais de cerca de 145 m 3 /s. O caudal atingiu um máximo de 2.600 m 3 /s no rio Gígja no dia 3 de Novembro, antes de diminuir. A sismicidade registada durante o evento foi toda atribuída ao jökulhlaup e não foi detectada qualquer evidência, quer sísmica quer visual, de uma erupção.

Uma erupção de Grímsvötn começou em 21 de maio de 2011, após cerca de uma hora de tremor. As plumas de cinzas da erupção atingiram 15-20 km de altitude, interromperam o tráfego aéreo e se dirigiram para o norte da Europa. A queda de cinzas foi relatada desde a área de Reykjavík, no sudoeste, até a Península de Tröllaskagi, no norte. As explosões duraram aproximadamente uma semana; em 28 de maio, o tremor diminuiu rapidamente e depois desapareceu. Não foram registadas alterações nos níveis de água nos rios Gígja (Gígjukvísl) ou Núpsvötn. A IMO observou que a erupção ocorreu no mesmo local na parte SW da caldeira Grímsvötn que a erupção de 2004, e não se esperava que o derretimento do gelo fosse grande. A observação visual em 26 de maio indicou que pouco gelo derreteu durante a erupção e não ocorreu nenhum jökulhlaup.

***Jökulhlaups durante 2012-2021:*** O nível da água subiu ligeiramente no rio Gígjukvísl em 22 de novembro de 2012 e foi atribuído pela IMO a uma pequena inundação proveniente do lago subglacial de Grímsvötn; nenhuma erupção foi relatada. Outro pequeno jökulhlaup com uma taxa de descarga máxima de cerca de 1.000 m 3 /s foi reportado em 27 de Março de 2014, causando um aumento no nível da água no rio Gígjukvísl. Medições de condutividade elétrica indicaram um aumento considerável da contribuição geotérmica para a água do rio, confirmando sua origem no lago subglacial de Grímsvötn. O tremor sísmico aumentou devido à enchente e não à atividade vulcânica.

Um pequeno jökulhlaup do lago subglacial de Grímsvötn ocorreu em 6 de maio de 2015, aumentando o nível da água no rio Gígjukvísl. Medições de condutividade elétrica indicaram um aumento considerável da contribuição geotérmica para a água do rio. Com base em informações do Instituto de Ciências da Terra, a água disponível para drenagem foi estimada em 0,2-0,3 km 3, semelhantes às inundações de novembro de 2012 e março de 2014. O tremor sísmico aumentou devido à inundação e não à atividade vulcânica, e nenhuma erupção foi relatada. A IMO relatou outro pequeno jökulhlaup originário de Grímsvötn, no rio Gígjukvísl, na planície de Skeiðarársandur, em 23 de agosto de 2016. A sismicidade foi observada pela primeira vez no Monte Grímsfjall em 19 de agosto e durou cerca de 24 horas. Em 22 de Agosto, os dados indicavam que a plataforma de gelo sobre o lago subglacial tinha diminuído cerca de 5 m desde 18 de Agosto. Estimou-se que apenas 0,1-0,15 km 3 de água estavam presentes no lago. Nenhuma erupção ocorreu.

Entre as erupções anteriores de Grímsvötn, os dados de deformação foram interpretados pela IMO como uma indicação de acumulação gradual de novo magma em profundidade. No início de Junho de 2020, os cientistas da IMO mediram níveis elevados de SO² na parte SW da caldeira, perto dos locais das erupções de 2004 e 2011; eles interpretaram isso como desgaseificação do magma em um nível raso. Além disso, a área onde a atividade geotérmica poderia ser detectada na superfície aumentou notavelmente. Embora a atividade sísmica tenha aumentado no ano anterior, ainda estava abaixo dos níveis alcançados antes das erupções de 2004 e 2011.

As medições de elevação da plataforma de gelo sobre Grímsvötn feitas pelo IES mostraram que esta subiu 10 m durante o primeiro semestre de 2020, para um nível que não ultrapassava desde outubro de 2010. Em resposta à maior possibilidade de uma inundação ou erupção, a IMO instalou um estação de medição GPS contínua na calota polar no início de junho de 2020. Webcams também foram instaladas em Hamarinn e Skeiðarársandur voltadas para Grímsvötn.

Em agosto de 2020, a IMO adicionou uma webcam ao Monte. Grímsfjall, com vista para o campo de gelo de Grímsvötn acima do lago. Os dispositivos GPS mostraram uma potencial queda na camada de gelo no início de agosto, mas a condutividade elétrica e o nível da água no rio Gígjukvísl estavam normais. A IMO descobriu que os instrumentos na plataforma de gelo tinham inclinado como resultado de altas taxas de derretimento da camada de gelo devido a um clima excepcionalmente quente. A IMO elevou o Código de Cores da Aviação para Amarelo em 30 de setembro de 2020, observando que a sismicidade aumentou no mês passado, os caldeirões de gelo se aprofundaram em vários lugares sobre a caldeira, significando aumento da atividade geotérmica, a deformação da superfície ultrapassou o nível anterior à erupção de 2011, e gases magmáticos estiveram presentes nas emissões durante o verão. Adicionalmente, os níveis de água no lago subglacial eram comparáveis aos níveis anteriores às inundações de 2004 e 2010.

Em 24 de novembro de 2021, a IMO informou que o manto de gelo sobre a caldeira de Grímsvötn havia diminuído 60 cm nos dias anteriores e a taxa de subsidência havia acelerado durante as 24 horas anteriores. Estas medições indicaram que era provável que a água tivesse começado a sair do lago. A vazão do rio em 29 de novembro foi medida em 240 m 3 /s; os níveis de água na drenagem de Gígjukvísl aumentaram durante a noite entre 30 de Novembro e 1 de Dezembro e em 2 de Dezembro o caudal atingiu 930 m 3 /s, dez vezes o caudal sazonal normal. A água do lago drenava do lado E do lóbulo Skeiðarárjökull e de um canal no meio do lóbulo para o rio Gígjukvísl. Medições diárias mostraram que a vazão continuou a aumentar; atingiu o pico em cerca de 2.800 m 3/s durante a manhã de 5 de dezembro e depois diminuiu rapidamente. Enquanto a água escoava do lago Grímsvötn, a subsidência da camada de gelo sobrejacente continuou; em 2 de dezembro atingiu 17 m e continuou a cair rapidamente. A subsidência máxima de 77 m foi medida pela IMO durante 5 a 6 de dezembro.

No início de 6 de dezembro de 2021, foram registrados dois terremotos, M 2.3 e 3.6, seguidos por vários tremores secundários M 1. Isto resultou na IMO aumentando brevemente o Código de Cores da Aviação para Laranja, com base em preocupações de uma possível relação entre o lago de drenagem e o aumento da probabilidade de erupção. Sem mais atividades sísmicas significativas, o nível de alerta foi reduzido para Amarelo no dia seguinte. A IMO reduziu ainda mais o Código de Cores da Aviação para Verde em 12 de janeiro de 2022, observando que a sismicidade voltou aos níveis normais com alguns terremotos detectados nas semanas anteriores.