Å bygge jordvoller for å bremse lavaen som strømmet opp av krater og sprekker i jordskorpa, var til tider en tøff kamp mot klokka. 

Ikke minst jobbet førerne av gravemaskiner og bulldosere på spreng. De skyflet opp løsmasser og anla demninger og barrierer mens lavaen fra utbruddet kom stadig nærmere.

Forsinket strømmen i 16 dager

Farten på lavastrømmer bestemmes av hvor seig lavaen er, og hvor bratt det er i terrenget. 

Når et vulkanutbrudd truer sivilsamfunn og infrastruktur handler det om å vinne mest mulig tid ved å forsinke og eventuelt spre lavastrømmene.

I følge NTNU-professor Fjola Gudrun Sigtryggsdottir viser feltforsøket i Fagradalsfjall i 2021, at demningene forsinket lavastrømmen med opptil 16 dager. I tillegg lyktes de med å bygge effektive barrierer som ledet den glødende massen i en mer ønsket retning.

Erfaringene skulle komme til nytte da den vesle byen Grindavik havnet i faresonen for et nytt vulkanutbrudd, bare 2-3 år senere.

Lavastrøm kan kontrolleres

– Den store lærdommen fra feltforsøket var at det – til en viss grad – er mulig å kontrollere lavastrøm. Og, det er uansett verdt å prøve når det handler om å beskytte sivilsamfunn og kritisk infrastruktur, sier Sigtryggsdottir, som fulgte feltforsøket tett.

Hun er forsker ved Institutt for bygg og miljøteknikk på NTNU og ekspert på sikkerhet i fyllingsdammer, infrastruktur og geofarer. 

Over 40.000 jordskjelv

– Prosjektet viste også hvordan det er å jobbe i nærkontakt med en aktiv vulkan og strømmende lava. Vi fikk bekreftet at det er mulig å jobbe under slike krevende forhold og at risikoen kan gjøres så liten som mulig om man gjør visse sikringstiltak, sier hun.

I tida før utbruddet registrerte islandske myndigheter mer enn 40.000 jordskjelv. Da Fagradalsfjall-vulkanen våknet til liv, var Sigtryggsdottir allerede på Island og var allerede involvert i lavakontroll-prosjektet.

Sivilforsvaret hadde allerede en arbeidsgruppe i sving. De skulle kartlegge områder utsatt for lavastrømmer og foreslå tiltak for å beskytte kritisk infrastruktur.

Sigtryggsdottir deltok i gruppen sammen med ingeniører fra konsulentselskapene Verkis og Efla, samt forskere fra Universitetet i Island og det Meteorologiske instituttet.

Ble turistmål under pandemien

– Utbruddet hadde ikke startet da arbeidsgruppen ble nedsatt. På det tidspunktet var det ikke en gang sikkert at det ville komme et utbrudd, forteller professoren.

Men utbruddet kom. En sprekk åpnet seg i dalen Geldingardalir om kvelden den 19. mars i 2021. Pandemien pågikk fortsatt. 

Lavaen strømmet gjennom landskapet og folk strømmet til for å se de vulkanske kreftene i fri utfoldelse.

Truet viktig riksveg

Fagradalsfjall ligger på Reykjanes-halvøya, åtte til ti kilometer unna nærmeste bebyggelse i Grindavik. 

I starten var verken sivilsamfunn eller infrastruktur truet. Men etter noen uker hadde de rødglødende massene beveget seg gjennom enda en dal og truet en viktig riksveg. 

Da bestemte sivilforsvaret at det skulle bygges barrierer for å forsinke eller lede lavastrømmen vekk fra veien.

– I det øyeblikket ble arbeidet vårt effektivt omgjort til et feltforsøk i storskala, forklarer Sigtryggsdottir.

Testet forskjellige barrierer

Fagradalsfjall-vulkanen holdt det gående i et halvår før den falt til ro i september 2021. 

Det ga forskerne tid og mulighet til å teste ut ulike byggemetoder og barrieretyper i et område som ikke var så direkte utsatt for skader på infrastruktur, som for eksempel Grindavík og attraksjonen Den Blå Lagune.

Dette var første gang på 800 år med utbrudd i dette området. Av og til begynte lavaen å strømme uventet ut på nye steder. 

Når det skjedde, fikk de testet styrkeforskjellen på mer massive hovedbarrierer og på hastetiltak der bulldoserne skyflet opp voller av jord, sand og stein mens den glødende massen kom stadig nærmere.

Bygde åtte meter høy demning

Å beskytte sivilsamfunn og infrastruktur mot vulkanutbrudd handler om å vinne mest mulig tid ved å forsinke og eventuelt spre lavastrømmene. 

I alt ble det bygget tre demninger av jord og stein under feltforsøket. Den høyeste var på åtte meter. I tillegg ble det laget to 300 og 35 meter lange barrierer for å lede lavaen i mer ønsket retning.

Forskerne har oppsummert erfaringer og lærdom i en vitenskapelig artikkel som nylig ble publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Bulletin of Volcanalogy.

Laget veileder til myndighetene

Nå har Sigtryggsdottir også laget en barriere-veileder for myndighetene. 

Den bygger på forskning om lavakontroll og hennes eget spesialfelt som er sikkerhet i fyllingsdammer. 

Dokumentet viser hvordan forskjellige barrierer kan bygges med lokalt tilgjengelige fyllmasser og hvordan de bør plasseres for å motstå og kontrollere lavastrømmer. 

Brukt til å beskytte Grindavik

Erfaringene fra feltforsøket ble nyttige da myndighetene senere bygde et lava-forsvar for å beskytte Grindavik og en geotermisk kraftstasjon utenfor byen. 

Arbeidet startet før det første utbruddet i desember 2023, men fortsatte mens det pågikk utover vinteren 2024.

Selv var Sigtryggsdottir kun involvert i fasen før og under det første utbruddet i 2021.

– Men mine kolleger har alle vært aktivt involvert i barrierene mot det senere utbruddet i Grindavik og kunne ta med seg erfaringen fra studien vår i dette arbeidet, sier hun.

Hus ville blitt begravet

 Ville det gått annerledes i Grindavik i 2023-2024 om myndighetene ikke hadde fulgt forskernes anbefalinger?

– Om man ikke hadde bygget barrierene, ville flere hus der vært under lava nå, sier  Sigtryggsdottir.

Hun understreker at hvert enkelt vulkanutbrudd vil gi ny lærdom og nye erfaringer. Med det som utgangspunkt kan det sies at man er bedre forberedt neste gang noe skjer.

Ny vulkansk aktivitet

Våren 2025 er det igjen stor vulkansk aktivitet under Grindavik. Byen ble på ny evakuert 31. mars. Fjola Gudrun Sigtryggsdottir er på Island og forteller om svært stor jordskjelvaktivitet. Det er rumling fra bakken, bevegelser og nye sprekker der lava kan begynne å strømme ut.

– Det var også bekymringsfullt da en vulkansprekk nylig åpnet seg gjennom og nedstrøms for barrieren utenfor Grindavik. Heldigvis ble det et kortvarig utbrudd denne gangen uten ødeleggelser med lava, sier hun.

Det vulkanske landskapet er lunefullt. Det er så mye man ikke kan kontrollere.

– Mye er uforutsigbart. Som hvor lang tid man har på seg for å varsle utbruddet, nøyaktig hvor vulkansprekken åpner seg, hvor stor den er, hvor mye lava som kommer og hvor fort den strømmer ut. Utfordringen er alltid å ha nok tid til å evakuere utsatte områder, sier den islandske forskeren.

Lavatyper oppfører seg ulikt

Det finnes to hovedtyper lava, rep-lava og blokk-lava. De oppfører seg forskjellig, og man vet ikke hvilken type som dukker opp hvor. 

Rep-lava flyter lett og spres gjerne ut i tynnere lag. Den kan legge seg lagvis bak en jordvoll helt til det er fare for overtopping. 

Det trengs ikke like sterke barrierer til å avlede eller holde tilbake rep-lava som den mer grove og klumpete blokk-lavaen.

Bulldoser-effekt 

Blokk-lava beveger seg saktere og bygger seg opp under den størknende skorpen. 

Sigtryggsdottir sammenligner det med en krembolle. Den varme, seige lavaen er som kremen som fyller bollen – helt til topplokket med størknet sjokolade – eller lava – løfter seg.

Når blokk-lava støter mot en barriere som en jordvoll, hever den seg og kan bli stående flere meter over toppen av vollen. Da øker belastningen og blokk-lavaen kan etter hvert skyve jordvollen unna som en bulldoser.

– Derfor må barrierer mot blokk-lava bygges mer massive og ekstra sterke, forklarer hun.

Må tro sikring er mulig

Men hvor godt det egentlig er mulig å sikre sivilsamfunn og infrastruktur på Island mot utbrudd som vi har sett de siste årene? 

– Selv om mye er usikkert rundt utviklingen av selve utbruddet, er det mulig å forsinke og avlede lavastrømmer. Det fins altså flere utfordringer, men sivilsamfunn og infrastruktur kan beskyttes. Og når vi har muligheten til å gjøre det, må vi gripe den og tro på den, sier  Sigtryggsdottir.

Simulerer terreng i endring

Registrering av jordskjelv og måling av bevegelser i jordskorpen er viktig på Island. Det er også datasimuleringer som viser hvordan lavastrømmer beveger seg og utbredelsen av dem.

Fra det første utbruddet i 2021 har forsker Hörn Hrafnsdottir gjort simuleringer av lavastrømmer og utbredelsen av dem. Slike simuleringer må ta mange hensyn.

Forskerne må legge inn en lavakilde som strømmer med en viss mengde per time. Videre må seigheten vurderes da den påvirker hvor langt og hvor raskt lavaen vil bevege seg. Simuleringen må også ta med informasjon om topografien.

Det siste er utfordrende fordi lava som strømmer og stivner, danner et nytt landskap og en ny topografi som stadig må oppdateres.

Tryggere vulkanske samfunn

På spørsmål om feltarbeidet fra 2021 bidrar til å gjøre Island og andre vulkanske samfunn tryggere, svarer Sigtryggsdottir: 

– Arbeidet vårt fra 2021 viste at det var mulig å forsinke og lede lavastrøm i Reykjanes-området. Barrierene som mine kolleger bygget i etterkant, har gjort dette enda klarere. Vi kan allikevel ikke vurdere et beskyttet område som fullstendig sikkert. Utsatte områder må uansett evakueres. Barrierene beskytter hus og infrastruktur hvis de er høye nok og så lenge vulkansprekkene holder seg bak barrierene.

– Når det er sagt, kan vi si at arbeidet vårt bidrar til tryggere vulkanske samfunn, sier forskeren.

Referanse:

Fjóla G. Sigtryggsdóttir mfl.: Experience in diverting and containing lava flow by barriers constructed from in situ material during the 2021 Geldingardalir volcanic Eruption. Bulletin of Volcanology, 2025. Doi.org/10.1007/s00445-025-01806-3

Artikkelen er produsert og finansiert av NTNU

NTNU er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff.
Her kan du lese mer om ordningen.

Fikk du med deg disse sakene fra NTNU?

• 

  Dette gjer du for å unngå løpeskadar

• 

  Hvordan er det å være sau bak et virtuelt gjerde?

• 

  Spillselskaper tjener seg søkkrike på 10 kroner av gangen

• 

  Stoler vi nok på folk til å slippe dem inn når vi ikke er hjemme?

• 

  Denne galaksen er så rar at den er med i et helt spesielt atlas

• 

  – Jeg tar opp lyden av vind, vær, natur og kultur i forlatte bygninger

Les flere saker fra NTNU her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER