Þegar eldgos hófst í Fagradalsfjalli á Reykjanesi fyrir rúmu ári beindust augu manna eðlilega að nærliggjandi byggð og innviðum enda hætta á því að hraunið rynni þar yfir með tilheyrandi eyðileggingu og áhrifum á bæði mann- og atvinnulíf. Gripið var til ýmissa aðgerða til þess að reyna að beina hraunstraumnum tiltekna leið og t.d. koma í veg fyrir að hann æddi yfir Suðurstandarveg en aðgerðirnar byggðust m.a. á hraunflæðilíkönum sem vísindamenn Háskólans hafa þróað í samstarfi við kollega sína á Veðurstofu Íslands og úti í heimi.
Í forystu við þróun hraunflæðilíkananna var Gro Birkefeldt Möller Pedersen, rannsóknasérfræðingur við Jarðvísindastofnun Háskólans, en hún hefur í rannsóknum sínum lagt áherslu á að nýta fjarkönnunargögn til þess að skilja betur hvernig hraun hegðar sér þannig að hægt sé að bregðast hraðar og betur við yfirvofandi hættu sem fylgt getur hraungosum. Fjarkönnun snýst um að taka stafrænar myndir, oftast úr mikilli hæð úr flugvélum eða gervitunglum, og vinna úr þeim fjölþættar upplýsingar um umhverfisbreytingar á jörðu.
Frá Mars til Íslands
Gro er fædd í Danmörku og lauk doktorsprófi í jarðvísindum árið 2011 frá Árósaháskóla en doktorsrannsókn hennar beindist að landmyndun á Elysium-eldfjallasvæðinu á Mars. „Áhugi minn í rannsóknum liggur í því að nýta fjarkönnunargögn til þess að varpa ljósi á mynstur í hraunlandslagi til þess að öðlast betri skilning á því hvaða upplýsingar við getum aflað um hraunflæði og myndun landslags. Markmiðið er að geta nýtt þessar upplýsingar til að spá fyrir um þróun landslags, t.d. um hvert tiltekin hraunstraumur mun renna,“ útskýrir hún.
„Rannsóknir mínar snúast almennt um að öðlast betri skilning á hrauni, myndun þess og veðrun. Þetta spannar allt frá því að rannsaka landslag sem einkennist af samspili elds og íss á Mars til einstakra hraunbreiða á Íslandi. Markmiðið er að átta sig betur á jarðsögunni og hreyfilögmálum eldgosa en einnig að geta spáð betur fyrir um náttúruvá í framtíðinni. Verkefnið sem ég fæst við núna hverfist um það hvernig hægt er að bæta vöktun og spár um rennsli hrauns,“ segir Gro enn fremur.
Markmiðið sjá hættuna fyrir fyrr
Mörgum þéttbýlissvæðum víða um heim stafar ógn af hraunflæði því það getur í senn valdið mann- og eignatjóni, segir Gro, og nefnir m.a. sem dæmi fjölmörg eldgos á síðustu árum og áratugum, eins og í Kilauea á Havaí, Etnu á Sikiley, Nyiragongo í Lýðveldinu Kongó, Fogo á Grænhöfðaeyjum að ógleymdu eldgosinu í Heimaey.
„Hingað til hafa spár um hættuna af völdum hraunflæðis ekki reynst nema miðlungsgóðar. Þetta er að hluta til vegna þess að okkur skortir skilning á því hvernig best er að herma hraunflæði og að hluta til vegna þess að tækni sem nýtt er til vöktunar á hraunflæði útheimtir mikinn tíma og það kemur í veg fyrir að hægt sé að koma niðurstöðum vöktunarinnar hratt inn í áhættulíkön vöktunarstöðva. Mig langar gjarnan til þess að bæta þetta,“ segir Gro sem hefur bæði unnið við rannsóknir í heimalandinu og á Havaí en hefur starfað í Háskóla Íslands frá því að hún lauk doktorsprófi.
Gro segist vonast til að afrakstur rannsóknaverkefnisins nýtist bæði jarðvísindasamfélaginu og þeim hagsmunaaðilum sem bera ábyrgð á hættumati og áhættustjórnun í eldgosum framtíðarinnar. „Þá erum við að tala um betri aðferðir til að vakta og herma hraunrennsli þess sem getur aftur fært okkur betri spár um rennsli hrauns.“
Þverfræðilegt samstarf í öndvegi
Háskóli Íslands leggur í nýrri stefnu sinni, HÍ26, mikla áherslu á samstarf þvert á fræðigreinar og sömuleiðis aukið alþjóðlegt vísindasamstarf. Óhætt er að segja hvort tveggja sé í fyrirrúmi í rannsókn Gro og félaga en þar leggur fólk úr ólíkum greinum saman þekkingu sína, allt í þeim tilgangi að öðlast betri þekkingu og skilning á framrás hraunstrauma.
„Samstarfsfólk okkar eru allt sérfræðingar á sínu sviði, þar á meðal vísindamenn úr Jarðvísindadeild og Rafmagns- og tölvuverkfræðideild HÍ, frá Háskólanum í Hull í Bretlandi, Technion-háskólanum í Ísrael, Deild jarðgagnatækni við Salzburg-háskóla í Austurríki en þau eru öll sérfræðingar í fjarkönnun og þróaðri úrvinnslu merkja í myndum. Við eigum einnig í samstarfi við Veðurstofu Íslands, sem er sannarlega hagsmunaaðili í þessum efnum því fólk þar á bæ mun nýta þá vöktunar- og hermunartækni fyrir hraunrennsli sem verið er að þróa. Þá eigum við í góðu samstarfi við Jarðvísinda- og eldfjallastofnun Ítalíu en þar er að finna þekkta sérfræðinga á sviði hraunrennslis og hermun þess,“ segir Gro enn fremur.
Hafa lært mikið af gosinu í Fagradalsfjalli
Samstarf Háskóla Íslands og Veðurstofunnar um þróun hraunflæðilíkana hefur staðið yfir um árabil og voru slík líkön fyrst notuð í eldgosinu í Holuhrauni 2014-2015 sem var margfalt meira að umfangi en gosið við Fagradalsfjall. Það var hins vegar í gosinu í fyrra sem veruleg þróun átti sér stað í nýtingu slíkra líkana en þar komu fjarkönnunargögn að miklu gagni.
„Fjarkönnunargögnin eru nauðsynleg á meðan á eldgosi stendur því þau gera okkur kleift að greina flæði og útbreiðslu gosefnanna. Þar sem við erum að fást við mörg gígabæt af gögnum úr fjarkönnuninni er nauðsynlegt að nýta sjálfvirka tækni til að greina gögnin og draga út mikilvægar upplýsingar, en hluti þeirra eru svokallaðar inntaksbreytur eða lög í talnalíkönum sem herma hraunflæðið,“ útskýrir Gro.
Hún segir visindamenn hafa lært mikið af eldgosinu í Fagradalsfjalli í fyrra. „Bæði út frá því hvers konar tækni og verkferlar reynast skilvirkir og því hvert við eigum að beina sjónum okkar og hvar við þurfum að bæta tækni og líkön í næsta hraungosi. Lykilatriði í þessu ferli er að öflun og túlkun gagna og prófun líkana gangi hratt fyrir fyrir sig þannig að hægt sé að skila spám um hraunflæði á meðan á hamförunum stendur,“ segir Gro.
Hún segist vonast til að afrakstur þessa verkefnis nýtist bæði jarðvísindasamfélaginu og þeim hagsmunaðilum sem bera ábyrgð á hættumati og áhættustjórnun í eldgosum framtíðarinnar. „Þá erum við að tala um betri aðferðir til að vakta og herma hraunrennsli sem getur aftur fært okkur betri spár um hvert það rennur.“
Hægt er að kynna sér störf Gro Birkefeldt Möller Pedersen frekar á vefsíðu hennar.