في نوفمبر 10 ، 2023 ، كريستين يونسدوتير، رئيس قسم أبحاث البراكين بمكتب الأرصاد الجوية الأيسلندي، كان يقضي يوم عطلة نادرًا. قالت: "لقد كان عيد ميلادي الخمسين". ثم بدأ كل شيء يهتز. كانت تقضي اليوم محدقة في هاتفها، تراقب الزلازل وهي تزدهر عبر خرائط شبه جزيرة ريكيانيس في أيسلندا.

تشهد شبه الجزيرة ثورانات شقوق، حيث تنشق الأرض وتتدفق الحمم البركانية. منذ أواخر أكتوبر/تشرين الأول، تركز الاهتمام على منطقة سفارتسينجي في شبه الجزيرة - موطن منتجع بلو لاجون الصحي الشهير، ومحطة الطاقة الحرارية الأرضية، ومدينة جريندافيك الساحلية. أدت الانفجارات الثلاثة الأخيرة لشقوق شبه الجزيرة إلى إغراق الوديان المعزولة بالنيران. لكن المدينة الآن كانت تحت التهديد.

كشفت عاصفة الهزات الأرضية التي حدثت في 10 تشرين الثاني (نوفمبر) عن أن نهرًا من الصهارة المدفونة قد شق طريقه نحو جريندافيك وسكانها البالغ عددهم 3,600 نسمة. والأمر الأكثر إثارة للقلق هو أن السد - وهو جسم عمودي من الصهارة يشبه ستارة من النار السائلة - قد نبع من ذلك النهر الجوفي، وتوقف عند السطح.

وسرعان ما قامت السلطات بإخلاء المدينة. وبعد ذلك انتظر الجميع.

في 18 ديسمبر/كانون الأول، شق شق بركاني الأرض إلى الشمال الشرقي من المدينة وطلاء التربة الشتوية بالصخور المنصهرة. استمر الثوران الشديد بضعة أيام وبقي خارج غريندافيك.

ثم في الساعة الثالثة من صباح يوم 3 يناير/كانون الثاني، استيقظ السكان القلائل الذين عادوا إلى منازلهم على أصوات البوق ورسائل نصية تطالبهم بالفرار. وقد اجتاح ثوران آخر المدينة. وبحلول الوقت الذي انتهت فيه العاصفة بعد 14 ساعة أو نحو ذلك، كانت عدة منازل قد اجتاحت، ولكن لم يمت أحد.

يدين سكان غريندافيك بحياتهم للسلطات المحلية الاستباقية، ومديري الطوارئ، ودراسة باطن الأرض. وكان العلماء يتتبعون حركة الصهارة عن طريق فك تشفير الموجات الزلزالية والتشوهات في قشرة الكوكب. ومن خلال رسم خرائط السباكة البركانية في شبه الجزيرة، فإنهم يبنون فهمًا أفضل لكيفية عمل البراكين بشكل عام، بينما يهدفون أيضًا إلى توفير تنبؤات محلية أكثر دقة في المستقبل.

العمل مستمر. هذه الأزمة البركانية لم تنته بعد. لقد استيقظت الآن شبه الجزيرة التي لم تشهد ثورانًا لمدة 800 عام، وتشير الأدلة الجيولوجية إلى أن الانفجارات قد تستمر لسنوات أو عقود أو حتى قرون.

قال يونسدوتير: "لقد رأينا فقط جزءًا صغيرًا من الحمم البركانية تتصاعد". "الطبيعة قاتمة."

قوة الجيوفيزياء

ثورانات الشقوق - والتي تحدث أيضًا في أماكن أخرى في أيسلندا، وكذلك في هاواي و(منذ عدة آلاف السنين) أيداهو ونيو مكسيكو وكاليفورنيا - من الصعب التنبؤ بها. وعلى النقيض من الانفجارات البركانية الكلاسيكية التي تتميز بتضاريس جبلية، فمن الصعب التنبؤ بالمكان الدقيق الذي ستحدث فيه الشقوق.

يعتبر النشاط البركاني الشق في شبه جزيرة ريكيانيس غريبًا بشكل خاص. وتكشف تدفقات الحمم البركانية القديمة، المتجمدة الآن في مكانها، أن الانفجارات البركانية أصابت المنطقة لسنوات عديدة في كل مرة، ولكن على جانبي هذه الأحداث، كان النشاط البركاني غائبا لعدة قرون. انتهت الفترة الأخيرة من الانفجارات في عام 1240، وكان ذلك الثالث من نوعه في شبه الجزيرة على مدى 4,000 سنة الماضية، حيث يفصل بين كل مجموعة ما يقرب من ثمانية قرون. ولكن لماذا توجد هذه الدورية التي تبلغ 800 عام تقريبًا؟ وقال: "بصراحة، ما زلنا لا نعرف". ألبرتو كاراتشولو، جيولوجي في جامعة أيسلندا.

إن وجود البراكين على الإطلاق ليس بالأمر الصادم. تقع شبه الجزيرة فوق عمود الوشاح - أ ينبوع الحرارة ترتفع من حدود الوشاح الأساسي للأرض. ويمتد على طول سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي، وهي منطقة معرضة للانفجار بين صفيحة أوراسيا وأمريكا الشمالية. لقد جعل اضطراب ريكيانيس التكتوني المنطقة واحدة من أكثر المناطق البركانية التي تم فحصها في العالم.

لذلك، في عام 2020، عندما بدأت عشرات الآلاف من الزلازل تهز شبه الجزيرة وبدأت الأرض تتورم، اشتبه العلماء في أن هذه الضجة قد تكون مقدمة لأداء بركاني استغرق ثمانية قرون. كان عليهم فقط معرفة أين. 

صيد الصهارة

عندما تكسر الصهارة الصخور في أعماق القشرة الأرضية، فإنها تخلق زلازل ذات علامات مميزة. تزود هذه الموجات الزلزالية وخصائصها العلماء بالأدلة الأكثر إلحاحًا - والأقل غموضًا - حول وجود الصهارة وهجرتها. قال: خلال أزمة بركانية، "إذا كان بإمكانك الحصول على شيء واحد فقط". سام ميتشلعالم البراكين في جامعة بريستول، "سيكون الأمر كذلك".

الصهارة أثناء الحركة، إذا كانت ضحلة بما فيه الكفاية، تشوه الأرض بشكل ملحوظ. تستخدم الأقمار الصناعية الرادار لتحديد التغيرات في الارتفاع على مدار ساعات أو أيام أو أسابيع. توفر محطات GPS الأرضية أيضًا معلومات عالية الدقة وفي الوقت الفعلي حول تغيرات الارتفاع.

يعتقد يونسدوتير أن تنافر الزلازل الذي بدأ في عام 2020 كان بسبب هجرة الصهارة وحركة الصفائح التكتونية. في أيسلندا، لا تنفصل الصفائح الأوراسية والأمريكية الشمالية بشكل واضح، ولكنها تحتك ببعضها البعض أثناء تحركها. بين الدورات البركانية، يتراكم الكثير من الضغط التكتوني. وبعد ذلك، عندما تشق الصهارة طريقها إلى الصدوع الجوفية على طول هذه الحدود، فإنها تؤدي إلى إطلاق هذا التوتر في شكل زلازل قوية ومتكررة.

ومع ذلك، في أوائل عام 2021، غيرت هذه الآلة المنصهرة التروس. تشير كل من تغيرات الارتفاع والاضطراب الزلزالي إلى أن الصهارة كانت تتجمع أسفل فاجرادالسفيال، وهو تل بركاني صغير بجوار وادي غير مأهول. لعدة أشهر، كانت الزلازل طويلة الأمد ترتجف داخل القشرة العميقة لشبه الجزيرة. وقد شوهدت هذه الأنواع من الزلازل في الأسفل براكين أخرى في جميع أنحاء العالم، ولا تزال غير مفهومة بشكل كامل”. توم ويندر، عالم الزلازل البركانية في جامعة أيسلندا. على الرغم من أنها غامضة، إلا أنها تشير إلى أن شيئًا بطيئًا يحدث - ربما التفتت التدريجي للصخور الساخنة، أو نقط الصهارة التي تنضغط عبر الانقباض.

ثم، في 19 مارس 2021، ثار بركان شبه الجزيرة لأول مرة منذ ثمانية قرون. لمدة ستة أشهر، كانت المادة المنصهرة تتدفق من الشق بجوار فاجرادالسفيال. وتبع ذلك انفجاران أقصر، في صيف 2022 و2023.

وبصرف النظر عن تلك الارتعاشات الطويلة الأمد التي تشبه الجهير، فإن السيمفونية الزلزالية الشاملة التي سبقت انفجارات فاجرادالسفيال الثلاثة تشير إلى أن الصهارة كانت تتخذ طريقا غير عادي إلى السطح. وبدلاً من التجمع في القشرة الضحلة، بدا أن الصخور المنصهرة تنطلق مباشرة إلى السطح من عمق كبير، وهو الحد الفاصل بين القشرة والوشاح الأساسي الذي يشبه المعجون. قال ويندر: "إنه أمر لم يُسمع به من قبل".

بالمقارنة مع العديد من الأنظمة البركانية الأيسلندية، كان فاجرادالسفيال يتصرف بغرابة، لكنه على الأقل كان يحدث بعيدًا عن أي شخص أو أي شيء.

لم يتحول فضول العلماء إلى قلق حتى أكتوبر 2023 عندما تحول النشاط إلى منطقة سفارتسينجي المثقلة بالبنية التحتية في الجنوب.

معركة جريندافيك

ارتفعت الأرض في منطقة سفارتسينجي، ثم توقفت عن الارتفاع، عدة مرات منذ عام 2020، مما يعني أن الصهارة كانت تصل على فترات غير منتظمة، على الرغم من أنها لم تنفجر. ولكن بحلول نهاية عام 2023، ارتفعت وتيرة الحركة. كانت الصهارة تدخل المنطقة بشكل أسرع من أي وقت مضى. وبحلول منتصف نوفمبر/تشرين الثاني، كانت هناك عتبة - وهي عبارة عن جسم أفقي من الصهارة - ذات أبعاد الفيل تقع على بعد بضعة كيلومترات فقط أسفل سفارتسينجي. وقال يونسدوتير: "كان الجميع على أهبة الاستعداد، ولم نكن نعرف حقاً ما الذي سيحدث بعد ذلك". ولم يكن من الواضح أين أو متى قد يحدث الانفجار.

وساعدت الزلازل التي هزت المنطقة في نوفمبر/تشرين الثاني في تحديد الطريق. في البداية، كان عددهم الهائل يثقل كاهل قدرات مراقبة الزلازل لدى مكتب الأرصاد الجوية الأيسلندي، لكن الموظفين تمكنوا بسرعة من العثور على الجوقة وسط الفوضى وفك رموز كلماتها: الزلازل التي تحطم الصخور تعني أن بعض الصهارة قد تركت العتبة وتحركت جانبًا. وأكدت أقمار المراقبة الأرضية ما تشير إليه الزلازل: لقد سقطت الأرض فوق عتبة سفارتسينجي مع تجفيف الصهارة.

كان من السهل أن نرى أين ذهبت تلك الصهارة. كانت الأرض المحيطة بـ Grindavík تغرق. بالنسبة إلى عالم البراكين الذي كان يقرأ الأرض، لم يكشف هذا النمط عن غياب الصهارة، بل عن توغلها. كانت الصهارة التي تركت العتبة قد تحركت جانبًا قبل أن تتلألأ للأعلى مباشرة أسفل جريندافيك. أثناء صعوده، دفع هذا المحلاق العمودي من الصهارة جدران الصخور إلى جوانبها بعيدًا عن الطريق. وهذا بدوره أدى إلى انزلاق الأرض فوق المحلاق إلى الفراغ الذي تم إنشاؤه حديثًا. في وقت لاحق من العلماء سيبلغ أنه في مرحلة ما خلال عاصفة زلزال 10 نوفمبر، كان حوالي 7,400 متر مكعب من الصهارة يتدفق من العتبة إلى المحلاق في كل ثانية.

كما تم رصد علامات على هذا الخلط الجوفي داخل آبار محطة الطاقة الحرارية الأرضية. الغازات البركانية مثل ثاني أكسيد الكبريت. الهروب من الصهارة على أعماق ضحلة وقد يشير إلى ثوران وشيك. ورأى العلماء وجود الغاز وتغيرًا في الضغط داخل الآبار، وهو مؤشر آخر على أن الصهارة كانت تتحرك نحو المدينة.

وقد نبت محلاق ضخم من الصهارة، يُعرف باسم السد، أسفل جريندافيك، وبلغت قمته 800 متر فقط تحت شوارعه.

وفي غضون ساعات من عاصفة زلزال 10 تشرين الثاني/نوفمبر، حدد العلماء قطاعًا من الأرض يبلغ طوله 10 أميال حيث بدا من المحتمل جدًا حدوث ثوران بركاني. لقد قطعت طريق Grindavík من سلسلة من الحفر البركانية القديمة شمال شرق المدينة إلى الجنوب الغربي. بحلول منتصف الليل، قامت الحماية المدنية الأيسلندية بإخلاء المدينة، وقام عمال البناء على عجل ببناء جدران واقية في المناطق التي من المرجح أن تغمرها الحمم البركانية.

خلال الأسابيع القليلة التالية، كشفت الملاحظات الجيوفيزيائية أن الصهارة كانت لا تزال تتدفق إلى المنطقة. بحلول 18 ديسمبر، واستنادًا إلى الأرض المنتفخة، قدر العلماء أن حوالي 11 مليون متر مكعب من الصهارة الطازجة قد تراكمت في العتبة. يبدو أن هذا هو بقدر ما يمكن أن يصمد. في ذلك اليوم، غادر تدفق صاخب آخر من الصهارة العتبة وملأ السد. حذرت الزلازل التي تحطمت الصخور العلماء من أن الصهارة بدأت أخيرًا في اختراق السطح، وبعد 90 دقيقة من بدء تلك الزلازل، "حدث الانفجار"، كما قال يونسدوتير. "لقد كان هذا حدثًا سريعًا حقًا." خلال الأيام القليلة التالية، أدى الثوران إلى استنزاف السد بما يكفي حتى يستقر ويستقر.

تكرر هذا النمط قبل ثوران 14 يناير: 12 مليون متر مكعب من الصهارة حشوت العتبة قبل أن تؤدي إلى ثوران البركان بعد أربع ساعات. هذه المرة، نازت مادة جهنمية من صدع يبلغ طوله 3,000 قدم ظهر بالقرب من أحد الجدران الواقية شمال المدينة، والذي تمكن من حرف الحمم البركانية. لكن شقًا ثانيًا أصغر حجمًا ظهر على أطراف البلدة، خلف الجدار، ودمر ثلاثة منازل.

وبعد ذلك، بدأت العتبة تنتفخ مرة أخرى. عند هذه النقطة، حسب العلماء أن الانفجار سيصبح محتملًا للغاية عندما تمتلئ العتبة بما لا يقل عن 9 ملايين متر مكعب من المادة المنصهرة. وبحلول أوائل فبراير، تجاوزت العتبة تلك العتبة، وفي 8 فبراير، بدأ ثوران آخر. انفتح شق يبلغ طوله 3 كيلومترات بالقرب من موقع ثوران ديسمبر، مما أدى إلى تدفق الحمم البركانية بعيدًا عن جريندافيك ولكن باتجاه أنبوب يزود معظم أنحاء شبه الجزيرة بالمياه الساخنة.

وهكذا تستمر دورة.

الاكتشافات الجيوكيميائية

إن التقنيات الجيوفيزيائية التي يستخدمها العلماء لقياس نبض قلب سفارتسينجي المنصهر لا تقوم فقط بتتبع الخطر في الوقت الفعلي. كما أنهم يساعدون في تكوين صورة للشرايين التي تنقل كل تلك الصهارة إلى السطح، وهو أمر بالغ الأهمية لفهم شبه الجزيرة بأكملها وكيف يمكن أن تتصرف على أطر زمنية أطول.

ويفصل بين فاجرادالسفيال وسفارتسينجي - النظامان البركانيان النشطان حاليًا - بضعة أميال فقط. على الرغم من قربها، تشير الأدلة الجيولوجية بقوة إلى أنها أنظمة متميزة. تختلف أبنيتها الجوفية بشكل واضح. في Fagradalsfjall، تندفع الصهارة من الوشاح مباشرة إلى السطح، بينما في Svartsengi، يتم تخزينها مؤقتًا في القشرة الضحلة.

ومع ذلك، فمن المحير أن النظامين يستمدان المواد من نفس المصدر في عباءة الأرض، مما يشير إلى وجود اتصال عميق بينهما.

إد مارشالقام عالم الكيمياء الجيولوجية بجامعة أيسلندا بدراسة الحمم البركانية المستخرجة حديثًا من الانفجارات في كلا الموقعين لمحاولة تحديد كيفية ارتباط النظامين البركانيين ولماذا يتناوبان في الانفجار. قال: "أنت تريد ركن سيارتك في مكان لن يخرجك فيه الغاز والحمم البركانية". ثم "تدخل، وتغرف العينة، وتخرج".

بشكل عام، تعرض الحمم الأيسلندية أنماطًا كيميائية مماثلة. وقال مارشال: "لكن فاجرادالسفيال لديه أغرب كيمياء ذوبان في العالم"، في إشارة إلى الخليط المحدد من العناصر والمركبات التي تشكل حساء المواد المنصهرة. "إنه في الواقع ليس غريبًا فحسب. فريدة من نوعها." فريدة من نوعها، إلا أن الحمم البركانية سفارتسينجي لديها تقريبًا نفس البصمات الكيميائية، على الرغم من أن فاجرادالسفيال وسفارتسينجي يبدوان نظامين بركانيين مستقلين. قال مارشال: "هذا غير منطقي على الإطلاق". "الطبيعة تعبث بنا في هذه المرحلة."

لكنه قال: "إذا كانت الأشياء مرتبطة جسديًا بعمق، فهذا حل أنيق جدًا للمشكلة برمتها".

التحليل السيزمي للنشاط البركاني في شبه الجزيرة مستمر. ويأمل العلماء أن يتمكنوا من التنبؤ بالمكان الذي سيظهر فيه البركان بعد ذلك في الأشهر والسنوات المقبلة، كما فعلوا مع الانفجارات الأخيرة. كبداية، هالدور جيرسونيستخدم عالم الجيوفيزياء في جامعة أيسلندا وزملاؤه رادار الأقمار الصناعية لرسم خريطة الصدوع والكسور في شبه الجزيرة خلال فترة الاضطرابات هذه، وهو ما يقترحونه يمكن أن تكشف العيوب الخفية، بما في ذلك تلك التي قد تكون مواقع انفجارات الشق في المستقبل.

ليس هناك ما يضمن أن الانفجارات اللاحقة ستتبع نفس النمط الذي اتبعته الانفجارات الأخيرة لسفارتسينجي - فقلب السد في النظام ليس بالضرورة ميزة ثابتة. "في كل مرة يحدث فيها ثوران بركاني، تقوم بتغيير نظام السباكة. قال ميتشل: “لا يعود الأمر إلى الصفر”.

إن مدى صلاحية غريندافيك للسكن في المستقبل هو سؤال مفتوح، ويبقى أن نرى ما إذا كانت المدن الأخرى في شبه الجزيرة ستواجه سيولًا من الحمم البركانية. لقد بدأت للتو حقبة البراكين المفرطة الجديدة في شبه جزيرة ريكيانيس، وقد تستمر لسنوات أو عقود أو ربما حتى قرون.

وقال يونسدوتير: "للأسف، لا توجد أخبار جيدة في المستقبل".