Glaciära vulkaner låter som en oxymoron. Men Islands Vatnajökull istäcke, Europas största i volym, täcker många aktiva vulkaner, inklusive landets mest utbrott, Grímsvötn. Nio år efter det senaste utbrottet 2011, som stängde isländskt luftrum, Grímsvötn verkar redo för ännu en, enligt isländska meteorologiska kontorets (IMO).

Ett utbrott i Grímsvötn – som inträffar ungefär vart 5-10 år – spränger genom glaciärisen som omsluter vulkanen och interaktionerna mellan magma och is skapar en fantastisk explosion. "Lavan smälter isen, det blixtrar till ånga. Det finns en enorm mängd energi som frigörs på delade sekunder, "Ronni Grapenthin, en geofysiker vid University of Alaska, beskrivs för GlacierHub. Grímsvötn är också ökänt som källan till det sju månader långa Laki-sprickutbrottet 1783, som orsakade en hungersnöd som tog 20 procent av Islands befolkning och sänkte temperaturen på norra halvklotet med uppskattningsvis 1°C.

Medan forskare är ganska säkra på att ytterligare ett utbrott kommer, förutsäga tidpunkten, utbrottens omfattning och karaktär är utmanande eftersom "varje vulkan är olika och de beter sig olika, och du kan ha olika beteende från ett utbrott till ett annat, sa Sigrun Hreinsdottir, en geodetisk vetenskapsman vid GNS Science i Nya Zeeland. Dock, eftersom Grímsvötn får utbrott så ofta, forskare ser mönster som tyder på att ett annat utbrott är nära förestående. "För närvarande har vi ett tillstånd av vulkanen som är mycket likt förhållandena före utbrottet före 2011 och 2004 [utbrott], Benedikt Ofeigsson, en geovetare vid IMO, berättade för GlacierHub.

Ett team av forskare som sträcker sig från Alaska till Island till Nya Zeeland övervakar Grímsvötn noggrant. En GPS med hög precision på marken mäter vulkanisk deformation – markens rörelse – i realtid. När magma strömmar in i vulkanen underifrån, marken expanderar utåt från magmakammaren, som en ballong. Enligt Ofeigsson, Grímsvötn är "ganska mycket uppblåst till samma punkt som före 2011 [utbrott] så det visar alla tecken på ett utbrott väl inom nästa månad eller år."

En ytterligare information tyder på ett förestående Grímsvötn-utbrott:gasmätningar. När magma närmar sig ytan, de gaser som ursprungligen löstes i magma flyr ut. "Det är ungefär som att öppna en läskflaska. När du släpper trycket, gaserna kommer ut, sa Terry Plank, en vulkanolog vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. Sedan 2012, IMO har periodvis gjort gasmätningar vid Grímsvötn, men i början av juni, de "mätte mycket höga koncentrationer av SO2, CO ₂ och H2, " som Ofeiggson noterade är ovanliga för Island. Dessa mätningar indikerar att ett utbrott är nära eftersom magman ligger precis under ytan.

Eftersom Grímsvötn är helt täckt av en glaciär, den har också en subglacial sjö — en sjö som ligger helt under isen. Värmen från vulkanen smälter isen omedelbart ovanför den, och, som ett resultat, en sjö bildas under i kalderan eller kratern. Med jämna mellanrum, volymen vatten överstiger kapaciteten hos kalderan, så en glacial utbrott översvämning eller jökulhlaup inträffar, där hundratals kvadratkilometer kan svämma över. Enligt Ofeigsson "är sjön ganska full, så vi förväntar oss också ett jökulhlaup från Grímsvötn i sommar."

"När vulkanen är redo att få ett utbrott, utbrottet kan utlösas av översvämningen, " tillade Ofeigsson. Grímsvötn har "en hårtriggerkänslighet för tryck, "så att tryckavlastningen från avlägsnandet av sjövattnet kan starta utbrottet, förklarade Dave McGarvie, en vulkanolog vid Lancaster University. Därför, för första gången, forskare övervakar Grímsvötns subglaciala sjönivå i realtid. Eftersom jökullopp utlöste många tidigare Grímsvötnutbrott, inklusive 2004, forskarna förväntar sig att nästa utbrott också kommer att följa översvämningen.

Trots det korta varningsfönstret – och Grímsvötns historia av förödande utbrott – förväntas nästa utbrott inte bli dåligt. Vart 150-200 år, Grímsvötn har ett stort utbrott. Sedan den senaste stora var 2011, forskarna förväntar sig att det kommande utbrottet blir ganska litet. McGarvie tillade att "det mesta av [utbrottet] faktiskt finns i glaciären." På grund av "magma-vatten-interaktionerna, " askan är "ganska klibbig" den faller mestadels inom 40 km från ventilen, når knappt bebodda områden. Ett jökullopp kan vara mer skadligt, men eftersom de inträffar vart tredje till vart fjärde år, Island är väl förberett för dem. Broar som sopades bort av Grímsvötn jökulhlaup 1996 byggdes om för att motstå översvämningsvatten, och vägar i söder kommer att stängas under översvämningen. Island kommer också att ha tid att förbereda sig, eftersom översvämningsvattnet först måste färdas över 40 km under Vatnajökull, McGarvie förklarade.

Trots forskarnas förtroende att Grímsvötn snart kommer att få ett utbrott, övervakningsdata är begränsade eftersom vulkanen är täckt av is. "I motsats till andra vulkaner, vi kan inte riktigt se så mycket som vi skulle vilja, " Grapenthin sa. GPS-instrument måste placeras på berggrunden eftersom is "flyter mycket snabbare än vulkanen deformeras, " och det finns bara en plats vid Grímsvötn med fast berggrund.

Dock, tillägget av gasmätningar och realtidsövervakning av Grímsvötns sjö och deformation kan bana väg för forskare att exakt förutse framtida vulkanutbrott. "Om du kunde få fler typer av instrument innan ett utbrott, du kanske förstår vad de pre-eruptiva signalerna är, " sa Hreinsdottir. Med flera Grímsvötn-utbrott under en forskares livstid, kunskap från ett utbrott kan appliceras på nästa.

Oavsett hur tamt Grímsvötns nästa utbrott kan bli, det kommer säkert att bli en dramatisk syn. McGarvie sa till GlacierHub:"Jag gick upp till utbrottsplatsen 2011, ett par månader efter att utbrottet tog slut, och du kunde se dessa spektakulära cirkulära sprickor, sprickor i isens övre yta, som isen försiktigt, men rör sig ständigt tillbaka till utbrottsplatsen för att fylla detta hål som i princip orsakats av utbrottet."

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.