Magnetotellurisk målestasjon på Svalbard. Foto: Maxim Smirnov, Luleå Tekniska Universitet
Når vi snakker om vulkaner, tenker mange på Island eller Vesuv. Den sistnevnte har vært sovende i tusenvis av år før det katastrofale utbruddet i år 79, som dekket byene Pompeii og Herculaneum under flere meter med aske.
Det finnes imidlertid noen vulkaner som kan få utbrudd i Norge. Woodfjorden, som ligger nordvest på Svalbard, er det eneste stedet i landet hvor man kan finne unge vulkaner, varme kilder, høye varmestrømmer og kalkstein som ligner på fliser og mosaikker i greske og romerske bad. Dette området er en del av Barentshavets kontinentalmargin, øst for den aktive Knipovich havbunnsspredningsryggen.
Geologer, geofysikere og planetforskere har vært interessert i dette unike området og har gjennomført flere ekspedisjoner. Elektromagnetiske metoder har hatt stor suksess med å avbilde fluide systemer i Barentshavet (for eksempel oljefeltet Wisting). En lignende metode kan brukes på land for å måle elektrisk konduktivitet i jordskorpen og avdekke dyp mineralisering, temperatur og smelte inne i jorden.
Magnetotellurisk (MT) metode er en av de elektromagnetiske metodene som også er mye mer miljøvennlig, sammenlignet med den aktive seismiske refleksjonsmetoden, fordi den er en «passiv» geofysisk metode som bruker naturlige variasjoner i det geomagnetiske feltet som en energikilde. For å måle elektrisk konduktivitet trenger vi et par antenner som er 1-2 meter lange, et induksjonsmagnetometer for å måle det geomagnetiske feltet og samtidig måle det geoelektriske feltet ved hjelp av et par elektroder som graves ned i bakken.
I løpet av de siste ti årene har det blitt gjennomført flere MT-eksperimenter i nærheten av befolkede områder på Svalbard. En av disse feltarbeidene ble gjennomført av forskere fra UiO og UNIS i 2016 i Adventdalen og Reindalen i nærheten av Longyearbyen, og forskningen avdekket varm og tynn mantel litosfære (Selway et al. 2020).
I år vil vi bruke en forskningsbåt med en gruppe forskere fra ulike fagområder (geologer, geofysikere og geokjemikere) for å undersøke vulkanene som har vært sovende siden den siste istiden. UNIS (Dr. Kim Senger) vil lede denne internasjonale forskningsekspedisjonen (sammen med forskere fra UiO, UiT, VBER og GFZ) til Woodfjorden i juli 2023 for å systematisk ta prøver av vulkanske bergarter. Prøvene vil bli knyttet til høyoppløselige digitale 3D modeller som vil bli delt åpent gjennom Svalbox-databasen.
MT-stasjonene skal bli installert på flere steder langs kysten av Woodfjorden, nær Trollkjeldene og Sverrefjellet, for å utføre en integrert tolkning av jordskorpestruktur, fordeling av væsker og temperatur inne i jorden, samt påvise viktige mineraler knyttet til det magmatiske systemet.
Det har ikke blitt registrert sterk seismisitet i Woodfjord-området. Likevel ble de største jordskjelvene i Norge (med en styrke på 6.1) registrert bare 150 km sør for Longyearbyen i 2008. Kildene til aktivering av gamle forkastninger og seismisitet er ikke helt klare, og teoriene inkluderer blant annet glasiale og tektoniske årsaker.
Det er interessant å merke seg at det vulkanske Woodfjord-området og Storfjorden-jordskjelvene befinner seg på langlivede nord-sør-gående forkastninger. Kan vi forvente nye vulkanske utbrudd i fremtiden? Nye geofysiske og geologiske data vil bidra til å besvare dette spørsmålet.
Alexander Minakov jobber som forsker i geofysikk ved Institutt for geofag og Senter for Jordens utvikling og dynamikk, Universitetet i Oslo.
Han tok doktorgrad i fastjordsfysikk ved Universitetet i Bergen (2011), og hans nåværende forskningsinteresser er innenfor integrert tolkning av geofysiske data for geotermiske applikasjoner.
Dette er hans bidrag til formidlingskonkurransen 2023.
Siterte publikasjoner
Minakov, A. (2018). Late Cenozoic lithosphere dynamics in Svalbard: Interplay of glaciation, seafloor spreading and mantle convection. Journal of Geodynamics, 122, 1-16.
Selway, K., Smirnov, M. Y., Beka, T., O’Donnell, J. P., Minakov, A., Senger, K., … & Kalscheuer, T. (2020). Magnetotelluric constraints on the temperature, composition, partial melt content, and viscosity of the upper mantle beneath Svalbard. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 21(5), e2020GC008985.
