Atomvapen hotar Nordkoreas supervulkan

Isvinter i Skandinavien. Halva Asien begravt i aska. En total kollaps av jordens livsmedelsproduktion. Konsekvenserna är oöverskådliga om den slumrande supervulkanen Paektusan väcks till liv i de nordkoreanska bergen. Och forskarna är bekymrade.

Seoul Arts Center

”Hej James, det är Clive. Har du funderat något på att ta en tripp till Nordkorea?”

Samtalet äger rum år 2011 och bara en vecka senare befinner sig de brittiska geologerna James Hammond och Clive Oppenheimeri ett av världens mest slutna länder efter att ha fått en närmast exempellös inbjudan från kommunistregimen.

Marken har nämligen börjat röra på sig, vilket utgör ett hot mot den nordkoreanska nationen. Den korta upptakten gör att James Hammond och Clive Oppenheimer inte riktigt hinner föreställa sig vad de kommer att ställas inför, men när James Hammond kliver ut ur flygplanet i Pyongyang gör han det med en blandning av nyfikenhet, nervositet och förväntan.

Vistelsen i huvudstaden blir kort för de två geologerna. Strax efter ankomsten flyger de norrut tillsammans med drygt trettio nordkoreanska geofysiker, seismologer och vulkanologer till de imponerande Changbaibergen som utgör Nordkoreas gräns mot storebror Kina. Där ligger vulkanen Paektusan som är resans mål.

Gränsen mellan Kina och Nordkorea slingrar sig genom Paektusan. Kratertoppen och den tillhörande sjön Chonji ligger precis på den nordkoreanska sidan.

© Shutterstock

Paektusan är nog den av jordens 25–30 slumrande supervulkaner som vi vet minst om.

Supervulkaner definieras som vulkaner som har potential att slunga ut över 1 000 kubikkilometer magma och skapa en över 25 000 meter hög askpelare

Mängden magma under Paektusan är ovanligt stor

1 / 4

undefined

1234

Seismiska undersökningar har bland annat visat att Paektusans Magmakammare är extremt stor och full av kristaller.

© Claus Lunau

Paektusan har inte haft något större utbrott sedan år 946 och de historiska källorna från det så kallade tusenårsutbrottet är ytterst begränsade.

Paektusan, som är 2 744 meter hög, får dock de flesta andra vulkaner att framstå som nyårsraketer.

Den nordkoreanska vulkanen är ett monster med så mycket explosiv kraft att den skulle kunna sprida aska över halva Asien och ge upphov till en klimatkatastrof som riskerar att medföra en flera år lång isvinter på norra halvklotet.

Et fald på -9 grader i gennemsnitstemperaturen og sne året rundt. Det er nogle af konsekvenserne, alene i de skandinaviske lande.

Megautbrott skickar jorden i frysen

En ilsken supervulkan får potentiellt katastrofala följder för jordens klimat. Brittiska forskare har simulerat ett stort utbrott nära ekvatorn, efter vilket atmosfärens känsliga områden fylls av energireflekterande svavelpartiklar som får temperaturen att sjunka dramatiskt
under de följande åren.

  • MINUSGRADER:

    Maximala -minskningar av den årliga genomsnitts-temperaturen.

  • VIT SKRAFFERING:

    Snön blir liggande året runt.

  • TURKIS SKRAFFERING:

    Minst en decimeter tjock havsis.

  • BLÅ SKRAFFERING:

    Mängden nederbörd ökar.

  • GUL SKRAFFERING:

    Nederbörden minskar med 80 % eller mer.

James Hammond och Clive Oppenheimer är de första forskarna från väst som får undersöka Paektusan, som karg och ärrig tornar upp sig mot horisonten.

Geologerna besiktigar de få föråldrade instrument som nordkoreanerna placerat ut på vulkanen, och de får inblick i hur kraftigt utbrott den skulle kunna få.

Därefter följer en diskussion mellan forskarna från väst och deras nordkoreanska kollegor om huruvida ett samarbete är möjligt..

När James Hammond och Clive Oppenheimer en vecka senare reser hem är det med ett tydligt uppdrag. Nu ska de bara hitta tiden och pengarna som krävs för att utforska Nordkoreas hemliga supervulkan och sätta sig in i vilka risker den innebär.

Aska föll över Japan och Grönland

År 2013 återvänder James Hammond och Clive Oppenheimer, och tillsammans med sina nordkoreanska kollegor undersöker de alla lämningar från utbrottet år 946 som de kan komma i närheten av.

De tittar på askans och lavans utbredning och tjocklek och de tar geokemiska prover för att fastslå magmans sammansättning och ta reda på hur den kom ut ur vulkanen.

Paektusans utbrott år 946 var med Clive Oppenheimers ord som ”en miljon atombomber som spräng des samtidigt” och troligen det våldsammaste planeten har upplevt på över tvåtusen år.

Utbrottet sprängde bort bergets topp och lämnade efter sig ett hål med en diameter på fyra kilometer som i dag är sjön Chonji.

Den vulkaniska askan, som lade sig i ett tjockt lager över ett 1,5 miljoner kvadratkilometer stort område, nådde ända till Japan, över hundra mil bort.

Till och med i grönländska iskärneborrningar, sjuhundra mil därifrån, syns spår efter Paektusans aska. Närmare vulkanen var utbrottet ett inferno som utplånade
allt liv.

I djupet under ”Heaven Lake” i Paektusan krater sträcker en magmakammare sig minst 35 kilometer ned i jorden.

© Shutterstock

Inom en radie av fyra mil från Paektusan är lagret av slagg, aska och stelnad lava i genomsnitt åtta meter tjockt, medan det i sänkor i terrängen är sjuttio-åttio meter tjockt. Lagret är resterna av så kallade glödande laviner, som lär ha vällt nedför vulkanen i cirka sexhundra kilometer i timmen.

Glödande laviner uppstår när ett utbrott avtar i styrka under en kort tid, kanske bara några timmar. När det sker upphör energikällan som håller den 25 000–30 000 meter höga pelaren av magmadroppar, aska och vulkaniska gaser uppe i luften.

Då kollapsar pelaren och faller ner på vulkankäglan, där den fortsätter nedför sidorna och väller ut över terrängen som en fyrahundra grader varm lavin.

Askpartiklar tränger in i olika vävnader och skadar luftvägarna, ögonen och öronen.

Vulkanisk aska ger astma och lungcancer.

Små askpartiklar når ända ner i lungorna, där de ger upphov till sjukdomar som astma och bronkit. Askan vållar även viss skada på våra ögon och öron. Vid långvarig exponering medför fina askpartiklar silikos, även kallad stendammlunga, och i värsta fall lungcancer.

Seismometrar ser ner i vulkanen

James Hammonds och Clive Oppenheimers vistelse har gått över förväntan. Forskarna sätter bland annat upp sex seismometrar, instrument som känner av markens rörelser.

De används för så kallad passiv seismisk tomografi, en metod som utnyttjar det faktum att skakningar från jordskalv sprider sig genom marken likt tredimensionella ringar i vatten.

James Hammond gør sammen med Nordkoreanske geologer klar til at installere seismometre på Paektu

© Kosima Weber Liu

Kring vulkaner uppstår ständigt små jordskalv som avger mikroskopiska skakningar i alla riktningar.

Berg grunden avgör hur snabbt skakningarna når fram till de seismiska mätstationerna.

Seismometrarna registrerar rörelser i jordskorpan och sparar alla data. Efter cirka två års mätningar kan de sättas samman till en tredimensionell bild av vad som händer under vulkanen. Då får man ett hum om hur nära nästa utbrott vi befinner oss.

Klimatförändringar kan nå Europa

Vid ett utbrott som Paektusans år 946 slungas stora mängder klimatförändrande kemikalier upp i atmosfären.

Historiska källor från Östasien beskriver att vädret under åren efter utbrottet var betydligt kallare än normalt, med snö på sommaren och tjock is på sjöarna.

Till övriga planetens smala lycka inträffade utbrottet tidigt på vintern, då klimateffekten från en vulkan med Paektusans geografiska läge inte sprider sig till hela norra halvklotet.

Om utbrottet hade inträffat på våren eller sommaren, då kemikalier sprids mer effektivt, hade effekten blivit mer påtaglig, även i Europa.

Utbrottets ABC: Aska mörklägger världen

Det farligaste med vulkanerna är askan och svavlet som vållar enorma skador på klimat, miljö och samhälle. Ju våldsammare ett utbrott är desto större bliver mängden av de två geologiska olycksbringarna

Claus Lunau/Oliver Larsen

Aska förmörkar himlen

Askpelaren tornar upp sig och sprids för vinden. Askan stänger ute solen och hindrar flygtrafiken, medan svavelpartiklarna gör molntäcket tjockare så att ännu mer solljus stängs ute.

Claus Lunau/Oliver Larsen

Svavel bildar syra i luften

Svavelpartiklar (SO2) reagerar med vattenmolekyler(H2O) i stratosfären på 15 000–25 000 meters höjd. Då bildas små droppar av svavelsyra (H2SO4), så kallade aerosoler, som har en livslängd på flera år innan de faller till marken som surt regn.

Claus Lunau/Oliver Larsen

Aerosoler blockerar solens ljus

Aerosolerna absorberar solens energi och kastar tillbaka ljuset till rymden. Den minskade mängden solljus gör att marken kyls ner – på vissa håll sjunker genomsnittstemperaturen med så mycket som sjutton grader.

Claus Lunau/Oliver Larsen

Svavel och syraregn sprider död

Svavel i atmosfären leder till sura regn och förorenar marken och vattenresurserna i 20–50
år. Askan, de sura regnen och kölden dödar växt- och djurlivet så att all livsmedelsproduktion upphör

Claus Lunau/Oliver Larsen

Kyla förstör havets näringskedjor

Temperaturminskningen sprider sig till havet, där havsisarna breder ut sig och havsströmmar stannar av. Kallt, näringsrikt bottenvatten stiger då inte längre upp till ytan, vilket påverkar havets näringskedjor negativt.

Claus Lunau/Oliver Larsen

Lava och aska begraver städer

Aska och större vulkaniska fragment begraver hus och hindrar trafiken. Elnätet och avloppssystemen kollapsar och sjukdomar sprids.

Claus Lunau/Oliver Larsen

Den indonesiska vulkanen Tambora gav ett eksempel på global spridning av kemikalier år 1815.

Då fick ett utbrott i samma storleksordning som Paektusans temperaturen
att falla märkbart i vår del av världen. En följd av det blev det så kallade året utan sommar år 1816.

Ett liknande utbrott i dag hade fått betydligt större konsekvenser. Bland annat hade produktionen av sädesslag som vete och ris i Europa, USA och Kina minskat med 75 procent.

Den globala livsmedelsproduktionen hade kollapsat och miljarder människor hade drabbats av svält. Hela vår civilisation hade satts på prov.

Men om ett vulkanutbrott som det år 946 hade upprepats skulle Nordkorea knappast överleva som nation.

Landets hela norra del hade begravts i lava, medan resten hade ödelagts av ett massivt asknedfall som uteslutit alla möjligheter till både nödhjälp och försörjning av de fåöverlevande.

När Mount Ontake i centrala Japan plötsligt vaknade i september 2014 spydde vulkanen ut stora mängder vulkanisk aska över berget. 66 människor miste livet under utbrottet.

Det är troligen tanken på en sådan katastrof som har fått regimen i Pyongyang att rikta blicken mot Paektusan. Oron växte i takt med att vulkanen blev alltmer aktiv mellan åren 2002 och 2005.

Marken höjde sig, gasutsläppen blev mer frekventa och jordskalven i området blev starkare. Varningssignalerna fick Nordkorea att för ovanlighetens skull sträcka ut en hand mot omvärlden och de båda brittiska geologerna. Det hade de goda skäl att göra.

Paektusan är redo för nästa utbrott

James Hammonds och Clive Oppenheimers arbete visade att den aktiva magmakammaren sträcker sig minst 35 kilometer ner i marken, vilket är ovanligt djupt.

Kinesiska forskare har kommit fram till samma slutsats. De tror att Paektusans oroliga period under åren 2002–2005 berodde på att magma steg upp i magmakammaren.

Tidigare studier har visat att magman tillbringar en mycket kort tid i Paektusans magmakammare innan vulkanen får ett utbrott.

Underjordisk genväg står för bränslet

1 / 4

undefined

1234

De flesta vulkaner får sin magma direkt från så kallade subduktionszoner där litosfäriska plattor försvinner ner under varandra och smälter. Paektusan, som ligger långt från en subduktionszon, får i stället sin magma via en underjordisk genväg.

© Claus Lunau

Paektusan är dessutom en känslig vulkan, vilket innebär att även mindre påverkan utifrån kan sätta i gång ett utbrott.

Utbrottet år 946 började exempelvis av att små mängder lättflytande magma trängde in i magmakammarens botten.

År 2012 kom Hammond och Oppenheimer fram till att nästa större utbrott kommer att inträffa under de närmaste årtiondena.

Vulkanen är alltså både laddad och har kort stubin.

Vulkaner både spyr ut och tar upp koldioxid och håller på så sätt igång kolets kretslopp.

Vulkanerna gör planeten beboelig

Stora vulkanutbrott skapar visserligen kaos på jorden, men utan dem hade planeten slutat som en kall snöboll. Utbrotten håller nämligen i gång kolets kretslopp, jordens inbyggda termostat.

  • 1.

    Vulkaner avger kol i gasform, CO₂, till atmosfären. Koldioxiden, som är en växthusgas, värmer upp planeten.

  • 2.

    På en varm planet regnar det mer. Regnen Absorberar koldioxid, som ingår föreningar med vattnet och skapar kolsyra, H₂CO₃.

  • 3.

    Det sura regnvattnet reagerar med berggrundens mineraler. Kolet binds i vätekarbonatjoner, – HCO₃.

  • 4.

    Vätekarbonat är en grundläggande byggsten när havsorganismer Bildar skal av kalciumkarbonat, CaCO₃. Skalen hamnar sedan på havsbotten.

  • 5.

    Kontinentalförskjutningen drar ner havsbotten i jordens mantel. Där smälter den delvis och avger CO2, som ingår i magma. Slutligen hamnar magman i ett vulkanutbrot

  • RESULTAT: Växthuseffekten justeras

    Naturen reglerar själv växthuseffekten när jordens temperaturer växlar för mycket och mängden koldioxid behöver öka eller minska.

    • När planeten blir kallare förångas mindre havsvatten. Regn avlägsnar
      då mindre koldioxid ur atmosfären, vilket får växthuseffekten att öka, så att det blir varmare.

    • När planeten blir varmare ökar förångningen av havsvatten, så att regn avlägsnar mer koldioxid ur atmosfären. Då minskar växthuseffekten, så att planeten kyls ner.

Provsprängningar påskyndar utbrott

Relationen mellan de brittiska geologerna och deras nordkoreanska kollegor förbättras hela tiden, men samtidigt utmanas samarbetet av politiska spänningar.

Längre fram måste projektet exempelvis använda nordkoreansk eller kinesisk teknik, eftersom internationella sanktioner mot landet hindrar utlänningar från att föra med sig avancerad utrustning.

Ett av de instrument som James Hammond och Clive Oppenheimer skulle vilja använda mäter mikroskopiska variationer i jordens magnetfält.

Tekniken påminner dock alltför mycket om den utrustning som fartyg och flygplan använder för att upptäcka ubåtar som dyker ner under ytan, så den får de inte lov att ta med sig.

Den kommunistiska regimen har kommit på kant med praktiskt taget alla andra länder i världen. Därför lägger det fattiga landet ner enorma resurser på sin militär och inte minst på sitt kärnvapenprogram, som tills år 2018 har utfört sex framgångsrika underjordiska provsprängningar av allt kraftfullare bomber.

Sprängkraften i kiloton har ökat med 30 000 procent från 2006 till 2017. Alla Nordkoreas kärnvapensprängningar har utförst endast 100 kilometer öster om Paektu.

Nordkoreas atombomber blir allt större

Sedan Nordkorea provsprängde sitt första kärnvapen för över tio år sedan har bomberna blivit väsentligt större.

Samtliga sex kärnvapentester har ägt rum vid Punggye-ri, som ligger bara tio mil från Paektusan.

Enligt forskarna skapar de underjordiska explosionerna jordskalv som kange upphov till tryckförändringar i magmakammaren under vulkanen och utlösa ett utbrott.

En atombomb som detonerar under marken är Emellertid allt annat än oskyldig ur geologisk synvinkel. Sprängningen sänder chockvågor åt alla håll, och eftersom det bara är tio mil från testområdet till Paektusan påverkas vulkanen av de kraftfulla artificiella jordskalven, som når upp till över sex på richterskalan.

De underjordiska provsprängningarna utgör ett Direkt hot mot Paektusan, kom fyra amerikanska och sydkoreanska geologer fram till år 2016.

Nordkorea har hållit igen med sina atomvapen sedan september 2017. Ytterligare provsprängningar kan få supervulkanen Paektusan att få ett utbrott.

© Wikimedia Commons/Stefan Krasowski

Problemet uppstår för att skakningarna orsakar tryckförändringar i magmakammaren. Tryckförändringarna kan få upplösta gaser att bilda luftbubblor, ungefär som kolsyran i en läsk som öppnas.

Likt bubblorna tar gasen betydligt mer plats än när den är upplöst, vilket ökar trycket i magmakammaren, kanske till och med så mycket att det riskerar att starta ett utbrott.

Kanske är det nästa provsprängning som får bägaren att rinna över.

Enligt studierna år 2016 kan gränsen ligga vid ett artificiellt jordskalv av styrka sju på richterskalan..

År 2017 besökte James Hammond och Clive Oppenheimer Nordkorea för nionde gången.

De studerade Paektusan, men firade även publiceringen av de första vetenskapliga artiklarna från det ovanliga samarbetet som innebär att de spända internationella relationer.

Supervulkanerna ligger i klungor

Jorden har sex grupper med totalt tjugosju supervulkaner som skulle kunna få utbrott med globala konsekvenser. Supervulkanerna ser ofta inte mycket ut för världen, och de liknar inte heller andra vulkaner. Det beror på att de har sprängt sig själva i småbitar.

Läs också:

Vulkaner

Antarktiska vulkaner kan översvämma Europa

2 minuter
Vulkaner

Vulkaner är ventiler för vår hetsiga jord

8 minuter
Vulcano Campi Flegrei
Vulkaner

Jättevulkan hotar Neapel

2 minuter

Logga in

Fel: Ogiltig e-postadress
Lösenord behövs
VisaDölj

Redan prenumerant? Prenumererar du redan på tidningen? Klicka här

Ny användare? Få åtkomst nu!