Śmiały plan. Islandczycy chcą wwiercić się w komorę magmową wulkanu

Taki odwiert mógłby zapewnić nie tylko pierwszy bezpośredni wgląd w oceany stopionych skał leżące pod powierzchnią Ziemi, ale też umożliwić rewolucję w pozyskiwaniu energii geotermalnej. Projekt ma wystartować w 2026 r.

Islandia to kraj wulkanów. Wyspa leży na grzbiecie śródoceanicznym, co przekłada się na podwyższoną aktywność wulkaniczną. Dzięki takiemu położeniu Islandczycy mają bogate zasoby energii geotermalnej. Ponad 25 proc. energii kraju pochodzi właśnie z geotermii. Co więcej, gorąca woda ze źródeł geotermalnych wykorzystywana jest do ogrzewania blisko 90 proc. budynków znajdujących się na wyspie.

Islandia usiana jest tysiącami głębokich odwiertów w celu pozyskania energii geotermalnej. Wkrótce dołączy do nich kolejny, jednak będzie się różnił od pozostałych. Islandzcy inżynierowie zamierzają wwiercić się w komorę magmową kompleksu wulkanicznego Krafla. Właściwie odwierty mają być dwa – jeden pozwoli na pierwsze bezpośrednie pomiary magmy, drugi umożliwi pozyskiwanie energii geotermalnej.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

- Będziemy wiercić komorę magmową – mówi Hjalti Páll Ingólfsson z Klastra Badań Geotermalnych (GEORG) w Reykjavíku. - To pierwsza podróż do wnętrza Ziemi – dodaje jego kolega Björn Þór Guðmundsson. Jednak odwierty nie będą aż tak głębokie. Niektóre komory magmowe, czyli podziemne zbiorniki stopionej skały, znajdują się zaledwie kilka kilometrów pod powierzchnią Ziemi i są w zasięgu islandzkich inżynierów.

Problem w tym, że zwykle nie wiemy, gdzie znajdują się komory magmowe. Obecnie żadna technika geofizyczna nie pozwala na lokalizację zbiorników magmy. Ale w tym przypadku jest inaczej. Ingólfsson i jego koledzy wiedzą, gdzie znajduje się taka komora magmowa i mają śmiałe plany w stosunku do niej.

Krafla to jeden z najbardziej aktywnych wulkanów na świecie. W latach 1975–1984 wybuchał łącznie dziewięć razy. To wtedy naukowcom za pomocą sejsmometrów udało się określić lokalizację komory magmowej – ok. 2 km pod kalderą.

W 2009 r. projekt wierceń geotermalnych prowadzony dla islandzkiego przedsiębiorstwa energetycznego Landsvirkjun nieoczekiwanie uderzył w komorę magmową w pobliżu wulkanu Krafla. Fakt, że załoga nie została natychmiast zniszczona przez erupcję wulkanu, stanowi dowód na to, że wiercenie w magmie może być bezpieczne.

W 2013 r. ten sam zespół, który dokonał odkrycia, kierowany przez Bjarniego Pálssona w Landsvirkjun, uruchomił projekt Krafla Magma Testbed (KMT). Uczeni z projektu swoje zamiary wwiercenia się w wulkan ogłosili światu już kilka lat temu. Według obecnych planów wiercenia mają rozpocząć się w 2026 r., a głównym celem jest pogłębienie wiedzy na temat magmy.

- Nie mamy żadnej bezpośredniej wiedzy o tym, jak wyglądają komory magmowe, co oczywiście ma kluczowe znaczenie w zrozumieniu wulkanów – powiedział Pao Papale z Narodowego Instytutu Geofizyki i Wulkanologii we Włoszech.

Naukowcy zrzeszeni w projekcie KMT planują rozmieścić w magmie szereg czujników, które będą dokonywać pomiarów magmy. - Mamy nadzieję, że będziemy mogli dokonać bezpośredniego pomiaru przynajmniej temperatury, czego nigdy wcześniej nie robiono – przyznał Ingólfsson. Jednak kluczowe mają być obserwacje tego, jak skała topi się w magmę, a także poszukiwanie wskazówek mogących sugerować zbliżającą się erupcję wulkanu, co jest niezwykle trudne do przewidzenia.

Odwiert naukowcy zamierzają też wykorzystać do badań w zakresie pozyskania energii. Uczeni mają nadzieję opracować technologię wykorzystującą ekstremalne ciepło stopionej skały, dzięki której z komory magmowej będzie można pozyskać więcej energii, niż ze źródeł geotermalnych.

Islandia od dawna jest pionierem w zakresie wykorzystania energii geotermalnej. Mieszkańcy wyspy wykorzystują ją do produkcji energii elektrycznej oraz do ogrzewania swoich domów. W bezpośredniej okolicy kompleksu Krafta znajdują się już otwory geotermalne. Jest ich tam łącznie 33 i zasilają elektrownię geotermalną działającą od końca lat 70-tych ubiegłego wieku. Jednak żaden z nich nie sięga komory magmy.

Sam odwiert nie stanowi obecnie wyzwania. Na samej Islandii wiercono głębsze dziury. Problem polega raczej na tym, co stanie się ze sprzętem wiertniczym, gdy dotrze do komory magmowej. Magma osiąga temperaturę ok. 1300 stopni Celsjusza. Guðmundsson podkreślił, że należy opracować narzędzia zdolne wytrzymać ekstremalne warunki panujące w komorze magmowej. To samo dotyczy czujników, które mają dokonywać pomiarów magmy. Muszą one sprostać ogromnemu ciśnieniu i ekstremalnej temperaturze.

Źródło: New Scientist, The Science Times, fot. Hansueli Krapf, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons. Na zdjęciu elektrownia geotermalna Krafla.