그림스뵈튼 화산

3. 요쿨라우프 (빙하 홍수)

그림스뵈튼 칼데라의 화산 폭발은 정기적으로 Jökulhlaup^is(요쿨라우프)라고 불리는 빙하 범람을 일으킨다.^[6] 화산 폭발 또는 지열 활동은 충분한 얼음을 녹여 그림스뵈튼 칼데라를 물로 채우고, 그 압력으로 인해 얼음 덮개가 갑자기 융기하여 엄청난 양의 물이 빠르게 빠져나갈 수 있다. 이때 지진과 지진성 미동이 발생할 수 있다.^[7] Jökulhlaup는 화산 폭발과 무관하게 발생하거나 화산 폭발 이후에 발생할 수 있는데, 화산 폭발과 무관한 Jökulhlaup는 2021년 11월, 12월, 2022년 10월에 발생했다.^[7] 1922년, 1934년, 2004년에는 Jökulhlaup가 발생한 후 화산 폭발이 뒤따랐다.^[7] 결과적으로 그림스뵈튼 칼데라는 매우 주의 깊게 감시된다.

1996년 대규모 화산 폭발이 발생했을 때, 지질학자들은 빙하 홍수가 임박했음을 미리 잘 알고 있었다. 화산 폭발이 끝나고 몇 주가 지나서야 발생했지만, ^[8]를 통해 홍수가 발생했을 때 아이슬란드 순환 도로(링 로드)(Hringvegur)를 폐쇄할 수 있었다. Skeiðará(스케이다라우) 모래 평원을 가로지르는 도로 구간이 뒤이은 홍수로 유실되었지만, 다행히 인명 피해는 없었다.

빙저 분화는 Jökulhlaup^is (빙하호 붕괴 홍수의 일종)로 정기적으로 발전한다. 분화구로부터의 열은 그곳을 덮는 얼음을 녹여 칼데라에 물이 고이게 한다. 게다가 열이 더해지면 수량이 증가함과 동시에 기화가 시작되어 빙하 밑에서 고압이 발생한다. 그 상황에서 분화가 시작되면, 분화에 더하여 수증기 압력으로 인해 빙하가 대규모로 붕괴되어 용암, 암석 외에 대량의 얼음 덩어리와 물이 아래로 떨어지게 되며, 도시 인프라 등이 있다면 큰 피해를 입을 수 있다. 그 때문에 그림스뵈튼의 칼데라 상황은 지질학자들에 의해 매우 주의 깊게 감시되고 있다.

1996년 10월 2일~13일, 인근의 Subglacial volcano^영어인 걀프의 분화로 인해 그림스뵈튼에 막대한 양의 물이 고였다. 이어서 11월 5일에 붕괴, 이 요쿨라우프는 2일간 지속되었다. 그러나 분화가 시작된 시점에서 1번 국도(링 로드)가 봉쇄되었고, 분화 종료 후에도 요쿨라우프를 경계하여 봉쇄가 지속되었기 때문에, 최대 유량 45000m³/s의 홍수와 함께 10m급 얼음 덩어리가 여러 개 스케이자르아우강 유역으로 흘러 내려갈 때에도 도로와 다리에 피해가 있었지만 부상자는 발생하지 않았다. 11월 6일에는 바르다르붕가에서도 소규모 화산 활동이 관측되었다.^[47] 1996년의 분화에서는 총 3 입방 킬로미터(30억 톤)의 대홍수가 발생했다.^[48]

4. 분화사

그림스뵈튼 화산은 활동성이 매우 높은 화산으로, 역사적으로 잦은 분화가 기록되어 왔다. 특히 1990년대 이후 분화 활동이 활발해졌으며, 1996년, 1998년, 2004년, 2011년에 주요 분화가 발생했다.

1996년에는 걀프 균열 분화와 함께 대규모 빙하호 붕괴 홍수(요쿨라우프)가 발생하여 아이슬란드 1번 국도 일부 구간이 유실되기도 했다. 1998년과 2004년 분화는 비교적 소규모였지만, 2004년 분화로 발생한 화산재는 유럽 본토까지 날아가 항공 교통에 일시적인 혼란을 야기했다.^[1]

2011년 분화는 최근 100년간 그림스뵈튼에서 발생한 가장 강력한 분화였다.^[53] 이 분화로 인해 발생한 화산재 기둥은 높이 20km까지 치솟았으며, 아이슬란드를 비롯한 유럽 여러 지역의 항공 운항에 큰 영향을 미쳤다.^[50][51][52] 그러나 2010년 에이야퍄들라요쿨 화산 폭발 때와 비교하면 피해 규모는 상대적으로 작았는데, 이는 화산재 입자의 크기, 기상 조건, 항공기 운항 규정 등의 차이 때문이었다.^[55]

2020년 이후에도 그림스뵈튼 화산에서는 분화 가능성을 시사하는 징후들이 계속 관측되고 있다. 2020년에는 이산화황 수치 증가,^[25] 2021년에는 황화수소 수치 증가와 지진 활동,^[26][27] 2023년에는 빙하호 붕괴 홍수(요쿨라우프)와 지진 발생^[7][28] 등 화산 활동이 활발해지고 있음을 보여주는 현상들이 나타나고 있다.

그림스뵈튼 화산의 분화는 빙하호 붕괴 홍수(요쿨라우프)를 동반하는 경우가 많다.^[6] 화산 활동으로 인해 빙하가 녹아 칼데라에 물이 차면서 압력이 높아져 빙하 덮개가 융기하고, 이로 인해 대량의 물이 빠르게 방출되는 현상이다. 이 과정에서 지진이 발생할 수 있으며,^[7] 1996년의 경우처럼 도로와 다리 등 기반 시설에 큰 피해를 줄 수 있다.

4. 1. 1990년 이전 분화

4. 2. 1990년 이후 분화

4. 2. 1. 1996년 걀프 분화

4. 2. 2. 1998년, 2004년 분화

4. 2. 3. 2011년 분화

4. 3. 2020년 이후 분화 위협

5. 지질학

그림스뵈튼과 토르다르휘르나 사이에는 암맥 전파와 같은 기계적 상호 작용이 있을 수 있다.^[38] 인접한 바르다르붕가 화산과의 상호 작용도 발생할 수 있는데, 이는 별도의 화산 시스템의 일부이다.^[38] 이 화산은 주로 섬록암질 현무암을 분출하며,^[3] 그림스뵈튼-라키 화산 시스템의 다른 용암들과 밀접한 화학적 친화성을 갖는다.^[39] 인접 시스템과의 조성 분리는 어느 정도 자세히 연구되었으며, 용암 및 테프라 퇴적물을 화산 시스템에 할당하는 데 사용된다.^[31][30] 분출된 테프라 중 일부는 인접 화산 시스템과 혼합된 조성을 갖는 것으로 밝혀졌는데, 이는 이중 분출 또는 마그마 저장고를 가로지르는 침투 때문인지는 알려져 있지 않다.^[30]

이 화산 시스템은 아이슬란드의 동부 화산대의 일부이며, 아이슬란드 맨틀 플룸 위에 직접 위치해 있다.^[40] 남동쪽으로 뻗어 있는 분화구 열을 가지고 있으며, 25km 길이의 라키–그림스뵈튼 열극 시스템과 30km 길이의 로이하울라르-엘드기구 열극 시스템이 있다.^[39][3][5] 일부 학자들은 로이하울라르-엘드기구 열극 시스템이 토르다르휘르나 중앙 화산과 일치하며, 라키–그림스뵈튼이 그림스뵈튼 중앙 화산과 더 일치한다고 보았다.^[31]

그림스뵈튼과 토르다르휘르나에서 분출된 물질은 지구화학적으로 구별될 수 있으므로, 두 중앙 화산이 하나의 시스템이 아닐 가능성이 있다.^[41] 토르다르휘르나는 그림스뵈튼에서는 발견되지 않은 유문암 형성을 가지고 있다.^[42]

6. 빙저호 박테리아

2004년 그림스뵈튼 화산의 빙하 아래 호수에서 세균 군집이 발견되었는데, 이는 빙저호에서 세균이 발견된 최초의 사례였다.^[36][37][57] 이 호수는 화산열 때문에 얼지 않는다. 발견된 세균은 낮은 농도의 산소에서도 생존할 수 있다. 이곳은 화성에도 화산 활동과 빙하의 흔적이 있기 때문에 화성의 생명체와 유사한 환경이며, 따라서 이 발견은 화성에서 생명체를 찾는 방법을 파악하는 데 도움이 될 수 있다.

7. 미래 전망

연구에 따르면 아이슬란드의 화산 활동은 증가와 감소를 반복하며, 바트나외쿠틀 빙하 주변의 분화 빈도와 규모가 시간에 따라 변동한다. 1996년에서 2011년 사이에 일어난 4번의 분화는 활동적인 기간의 시작을 알리는 신호일 수 있으며, 이 기간 동안 바트나외쿠틀의 그림스뵈튼에서 2~7년마다 분화가 발생할 수 있다. 인근 바르다르붕가의 병행 화산 활동은 그림스뵈튼의 활동 증가와 관련이 있는 것으로 알려져 있다.^[43] 최근 몇 년 동안 이 지역의 지진 활동이 증가하고 있으며, 이는 마그마 유입을 나타낸다.^[43]

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