Stækkar Ísland að flatarmáli vegna landreks eða minnkar það vegna sjávarrofs?

Svar

Rúmmál Íslands ofansjávar er um 50.000 km³ þar sem flatarmál landsins er 103.000 km² og meðalhæð Íslands yfir sjó er um 0,5 km. Framleiðsla gosbergs í eldgosum miðað við síðustu 10.000 ár er hins vegar áætluð um 4,3 km³ á öld. Þetta svarar til þess að 43.000 km³ af gosbergi hafi myndast á milljón árum (m.á.), sem þýðir að landið allt hefði getað myndast á 1,2 milljón árum ef ekki kæmi til landeyðing á móti. Nú er aldur elstu bergmyndana á Aust- og Vestfjörðum miklu hærri en það eða 15-16 milljón ár þannig að „eyðingaröflin“ eru sýnilega stórvirk — um 92% þess gosbergs sem myndaðist er neðan sjávarmáls. En hver eru helstu eyðingaröflin?

Í fyrsta lagi lækkar landið til vesturs og austurs út frá gosbeltunum vegna samdráttar jarðskorpunnar þegar hún kólnar, og ef ekki kæmi annað til mundi stærð landsins haldast óbreytt vegna þessa ferlis eingöngu. Til er einfalt líkan sem sýnir að þannig hafa 2/3 hlutar skorpunnar sem myndaðist í gosbeltunum sokkið niður fyrir sjávarmál við Austur- og Vesturströndina. Ef miðað er við 4,3 km³ framleiðslu á öld, hafa runnið 645.000 km³ (4,3 x 15 x 10⁴) af hrauni á Íslandi á 15 m.á., en af þeim hafa 430.000 km³ (2/3 hlutar) sokkið undir sjávarmál vegna kólnunar. (1. mynd)



Í annan stað sekkur mikið af því bergi sem gýs í gosbeltunum undan fargi yngra gosbergs. Blágrýtisstaflinn sem sést á yfirborði á Aust- og Vestfjörðum er hlaðinn úr hraunum sem runnið hafa langt út úr gosbeltum þess tíma, líkt og Þjórsárhraun, Skaftáreldahraun og Eldgjárhraun runnu á nútíma. Aldursgreiningar sýna að aldursbilið milli tveggja aðlægra hrauna í blágrýtisstaflanum er 6.000 til 10.000 ár.

Samkvæmt rómuðu líkani Guðmundar Pálmasonar (1973), sem byggt er á rannsóknum Georgs Walker á Austfjörðum, var landsig í miðju gosbeltinu sem myndaði hraunin þar eystra að meðaltali 2,7 km á m.á. Hins vegar benda mælingar á landsigi í gosbeltunum til þess að staðbundið sig geti verið allt að 10 km á m.á. (1 cm á ári). Samkvæmt sama líkani renna um 1,5% hrauna út úr gosbeltinu, nefnilega um 10.000 km³ á 15 m.á., en 635.000 km³ „sukku“ niður í skorpuna (2. mynd). Sennilega er þetta talsvert of hátt hlutfall, því mestu munar um stóru hraunin — af 430 km³ sem talin eru hafa gosið á síðustu 10.000 árum nema þrjú stórgos (Þjórsárhraun, Eldgjárhraun, Lakagígahraun) um 65 km³, eða um 15%.



Í þriðja stað bera straumvötn um 0,025 km³ á ári til sjávar, eða 375.000 km³ á 15 m.á. Á móti kemur landris vegna flotjafnvægishreyfinga — yfirborð landsins helst í sömu hæð að meðaltali, þannig að það sekkur undan fargi en rís að sama skapi ef ofan af því er tekið. Ef eðlisþyngd skorpunnar er 2,8 tonn/m³ og möttulsins undir 3,4 tonn/m³, veldur 1 m rof á yfirborði 2,8/3,4 = 0,82 m landrisi á móti, nefnilega 18 cm eyðast. Landeyðing af þessum sökum er því mismunurinn, um 66.000 km³.

Í fjórða stað hefur jökul- og sjávarrof á Austur- og Vesturlandi verið metið 57.000 km³, en landris á móti 47.000 km³, mismunur 10.000 km³.

Þetta má taka saman í töflu:

Myndun og eyðing bergs á Íslandi í 15 milljón ár (þúsundir rúmkílómetra)

	Inn	Út
Nýmynduð hraun	645*
Eyðing vegna kólnunar		432
Eyðing vegna árrofs		66
Strand- og jökulrof		10
Sökk hrauna í gosbeltinu		137*
Alls	645	645

Allar eru þessar tölur mikilli óvissu undirorpnar. Vel kann að vera að „framleiðni“ síðustu 10.000 ára (og þar með heildar-framleiðnin) sé mjög vanmetin, því rúmmál dyngjanna miklu (t.d. Skjaldbreiður og Trölladyngja) sem mynduðust við lok ísaldar hefur verið vanmetið, auk þess sem stór hraun fela þau sem undir liggja. Ennþá óvissari virðist vera hlutfall hrauna sem rann út úr gosbeltinu. Stjörnumerkta talan fyrir „sökk hrauna í gosbeltinu“ (137.000 km³) er marklaus, fengin sem mismunur til að jafna dálkana tvo. Samkvæmt henni renna tæp 80% hrauna út úr gosbeltunum.

Svarið við spurningunni er samt þetta: stærð Íslands helst um það bil óbreytt, því „landeyðing“ helst í hendur við gliðnunina. Þar munar langmest um „eyðingu vegna kólnunar“ (1. mynd).

Áhugasamir geta fræðst meira um þetta efni í grein undirritaðs í Náttúrufræðingnum 1987. Sú grein er þó „barn síns tíma“ og þarfnast endurskoðunar í ljósi nýrra gagna og sennilega nýs skilnings líka.

Til frekari glöggvunar má benda á önnur svör sama höfundar:

• Brjóta sjórinn og vindurinn einhvern tímann Ísland niður svo að það verði að engu?
• Hversu gamlir eru mismunandi hlutar Íslands?
• Hvernig myndast sjávarrof við Ísland?
• Hvað er vatnsrof?
• Hvað er jökulrof? Hvernig verður jökulrof og landmótun jökla á Íslandi?
• Er heitur reitur undir Íslandi?

Heimildir, myndir og frekari fróðleikur:

• Guðmundur Pálmason (1973). Kinematics and heat flow in a volcanic rift zone with application to Iceland. Geophys. J Roy. astr. Soc. 26: 515-535.
• Sigurður Steinþórsson (1987). Hraði landmyndunar og landeyðingar. Náttúrufræðingurinn 57: 81-95.