Íslenska

Landmótun jökla og jöklabreytingar

Ísland er í stórum dráttum mótað af upphleðslu jarðlaga í eldgosum og rofi þeirra af völdum jökla og vatnsfalla. Jökulís og jökulár eru mikilhæf roföfl í landmótun og móta undirlagið með margvíslegum hætti. Sjálfur ísinn er of mjúkur til þess að sverfa harðan berggrunninn en grjót og möl sem hann ber með sér við jökulbotn grafa og rista rákir í undirlagið. Jöklar taka með sér grjót og sand þegar þeir skríða fram og er efnið ýmist undir, inni í eða ofan á jöklinum og kallast einu nafni jökulruðningur. Hann veltist með og mylst undan þunga jökulsins og hleðst að lokum upp í jökulgarða framan við sporðinn. Skriðjöklar geta grafið sig býsna djúpt niður og þegar þeir hopa safnast vatn í dældina sem þeir hafa grafið og myndast þar lón.

Lón framan Fláajökuls. Ljósmynd: Snævarr Guðmundsson

Landslag við jökuljaðra er síbreytilegt og á síðastliðnum árum og áratugum hafa breytingarnar við suðurskriðjöklar Vatnajökuls verið mjög hraðar. Meðal áberandi jökulmenja sem þar má finna eru jökulgarðar, jökullón, tómir árfarvegir og ummerki jökulhlaupa. Við jaðar Vatnajökuls eru skólabókardæmi um landmótunarferli og form sem verða meira og meira sýnileg þegar skriðjöklarnir hörfa. Mikil kortlagningarvinna hefur farið fram fyrir framan flesta sporða jökulsins á síðastliðnum áratugum.

Framland Skaftafellsjökuls. Út frá kortlagning á jökulmenjum er hægt að rekja hörfun jökulsins frá hámarki litlu ísaldar. Heimild:Evans o.fl. 2017.

 

Jöklar skríða yfir gróið land og skilja eftir sig auðnir og jökulsanda. Jökulár grafa farvegi og bera fram jökulset en geta einnig breytt farvegi sínum og skilið eftir auða árfarvegi eins og þekkist víða á Suðausturlandi. Árið 1974 var byggð lengsta brú landsins yfir Skeiðará en árið 2009 tók vatn sem áður rann í farvegi Skeiðarár að renna vestur með Skeiðarárjökli og í farveg Gígjukvíslar, en þetta gerðist í kjölfar hörfunar jökulsins. Jökulár hlaða sífellt undir sig aur en við það hækkar farvegurinn og árnar flæmast til og greinast í kvíslar. Þannig myndast auravötn og sandar sem einkenna víðfeðm svæði sunnan Vatnajökuls.

Á fimmta áratug var farið í það stórvirki að brúa Heinabergsvötn, en skömmu síðar  tóku vötnin að renna í Kolgrímu og hafa gert síðan. Ljósmynd: Snævarr Guðmundsson.

 

Á 14. öld hófst tímabil víðs vegar á norðurhveli jarðar sem kallað hefur verið litla ísöld. Við landnám (árið 874) voru jöklar mun minni en þeir eru nú en á litlu ísöld tóku þeir að stækka og ganga fram. Á þessum tíma var hafís algengur, gróður dafnaði illa og búsetuskilyrði fyrir fólk og skepnur voru erfið. Loftslag var breytilegt á þessu tímabili og alls ekki alltaf jafnkalt. Suðurskriðjöklar Vatnajökuls voru í mikilli framrás á 17. og 18. öld og náðu þá langt fram á láglendið. Þeir hörfuðu og gengu lítillega fram á víxl næstu áratugi og aldir fram til um 1890 þegar flestir þeirra náðu sögulegu hámarki.

 

Meðalhiti á Íslandi s. 1100 ár. Litla ísöldin (14501900) sést greinilega sem kaldara tímabil. Appelsínugula línan er byggð á súrefnissamsætum í ískjörnum Grænlandsjökuls. Bláa línan er mat Sigurðar Þórarinssonar (1974). Heimild: Helgi Björnsson, 2017. Endurgerð birt í Snorri Baldursson o.fl., 2018.

 

Þessir jöklar eru á hlýjasta og úrkomumesta svæði landsins og bregðast hratt við breytingum í hita og úrkomu og gefa einstakt tækifæri til þess að skoða tengsl jökla- og loftslagsbreytinga. Saga jöklabreytinga við sunnanverðan Vatnajökul hefur verið rakin út frá margvíslegum gögnum, þar á meðal rituðum heimildum, enda jöklarnir í alfaraleið. Skrif heimamanna, ferðalanga og fræðimanna sem lögðu leið sína um sveitirnar sunnan Vatnajökuls á 17., 18. og 19. öld veita innsýn í það tímabil þegar jöklar gengu lengst fram á láglendið. Skrifin lýsa tjóni á nytjalandi og jafnvel húsakosti af völdum vaxandi jökla, jökulhlaupa og síbreytilegra jökuláa. Við framgang jöklanna lögðust af nokkrar þjóðleiðir milli byggða norðan, austan og sunnan jökuls. Dæmi er þetta er svokallaður Norðlingavegur sem lá úr Fljótsdal niður í Lón og er kenndur við Norðlendinga sem sóttu sjóróðra á Suðausturlandi. Einnig er talið að leið hafi legið milli Morsárdals og Möðrudals á Fjöllum, en hún var aflögð fyrir 1700.

 

Vel varðveittir jökulgarðar og jaðarurðir sem og aðrar jökulmenjar geyma upplýsingar um framvindu breytinganna. Út frá kortum frá mismunandi tímum (allt frá upphafi 20. aldar) ásamt loftmyndum, gervitunglamyndum, leysigeislamælingum (lidar mælingum) á yfirborði jöklanna og GPS hæðarmælingum hefur verið hægt að endurgera yfirborð jöklanna á mismunandi tímum og reikna út breytingar í flatarmáli, hæð og rúmmáli. Frá lokum litlu ísaldar hefur loftslag farið hlýnandi og jöklar tóku að hörfa í lok 19. aldar. Þeir hopuðu hratt á fjórða og fimmta áratug 20. aldar en eftir það dró úr hörfuninni fram til 1970 þegar sumir tóku að ganga fram á ný eða stóðu í stað. Jöklarnir tóku síðan að hörfa hratt eftir 1995. Svo virðist sem jöklabreytingar á Íslandi síðan 1930 séu fyrst og fremst afleiðing breytinga í hitafari á þessu tímabili en langtímabreytingar í úrkomu eru ekki miklar. Hop suðurskriðjöklanna frá ~1890 til okkar daga nemur 1–6  km eftir því um hvaða jökul er að ræða en það eitt og sér segir ekki alla söguna, því yfirborð þeirra hefur lækkað mikið eða um allt að 300 m fremst á sporðunum. Mesta yfirborðslækkunin nemur því um fjórum Hallgrímskirkjuturnum!

 

Í heild hafa suðurskriðjöklar Vatnajökuls á tímabilinu ~1890–2010 minnkað sem nemur 300 km2, og þar af Breiðamerkurjökull einn um 115 km2. Til samanburðar nær Stór-Reykjavíkursvæðið yfir 275 km2 og tanginn sem Höfn stendur á eru um 4 km2. Út frá flatarmálsbreytingum og lækkun yfirborðs er hægt að reikna rúmmálsrýrnun þeirra og nemur hún um 13 milljörðum vörubílshlassa af ís (ef hver þeirra tekur 10 m3).

 

Langsnið Heinabergsjökuls og Skaftafellsjökuls sem sýna þynningu þeirra og hörfun frá því að þeir voru mestir í kringum 1890. Heimild: Hrafnhildur Hannesdóttir o.fl. 2015. Endurgerð birt í Hrafnhildur Hannesdóttir og Snorri Baldursson, 2017.

 

Lækkun jökulyfirborðs nokkurra suðurskriðjökla Vatnajökuls á tímabilinu ~18902010 með hæð yfir sjó fyrir. Af myndinni sést að yfirborðslækkunin er hverfandi ofarlega á jöklunum en hefur orðið allt að 250 m fremst á sporðinum. Heimild: Hrafnhildur Hannesdóttir o.fl., 2015.

 

 Útbreiðsla skriðjökla Öræfajökuls á mismunandi tíma. Heimild: Hrafnhildur Hannesdóttir o.fl. 2015, Snævarr Guðmundsson 2014, óbirt gögn Snævarr Guðmundsson og Joaquin Belart, Daði Björnsson, 2015. Endurgerð birt í Hrafnhildur Hannesdóttir og Snorri Baldursson, 2017.

 

Útbreiðsla skriðjökla í suðaustanverðum Vatnajökli á mísmunandi tímum. Heimild: Hrafnhildur Hannesdóttir o.fl. 2015, Daði Björnsson 2015, Guðfinna Aðalgeirsdóttir o.fl. 2011. Endurgerð birt í Hrafnhildur Hannesdóttir og Snorri Baldursson, 2017.

 

Rúmmálstap skriðjöklanna á tímabilinu 1890–2010 er í kringum 15–50% en rýrnun einstakra jökla er háð stærð safnsvæðis þeirra (miðað við leysingasvæðið), halla undirlagsins og því hvort lón hafi myndast framan við þá (sem eykur leysingu). Síðan um aldamótin 2000 hefur rýrnun þeirra verið með því mesta sem mælst hefur í heiminum á flatarmálseiningu.

 

                                                                                                                                                                   

 Endurgert yfirborð Skálafellsjökull, Heinabergsjökull og Fláajökuls í kringum 1890 (vinstri) samkvæmt kortlagningu á jökulmenjum og elstu kortum frá 1904. Yfirborð sömu jökla samkvæmt leysigeislamælingum frá 2010 (hægri). Heimild: óbirt gögn Hrafnhildur Hannesdóttir.

 

Þótt hopið hér á landi sé mikið tapar Grænlandsjökull nú árlega um helmingi meiri ís en suðurskriðjöklar Vatnajökuls samanlagt á fyrrgreindu 120 ára tímabili. Rýrnun jökla (einkum á Suðurskautslandinu og Grænlandi) er ein helsta orsök hækkandi sjávarborðs sem nemur nú um 3–4 mm á ári að meðaltali. Þeir 130 km3 sem Vatnajökull tapaði á tímabilinu1890–2010 samsvarar um 0,33 mm hækkun sjávarborðs á heimsvísu.

Breiðamerkurjökull 1890, 1945 og 2010. Heimild: Snævarr Guðmundsson, 2014.

 

 Hörfun Breiðamerkurjökuls  og stækkun Jökulsárlóns. Landslagslíkanið er byggt á leysigeislamælingum árið 2010. Mynd frá jöklahópi Jarðvísindastofnunar háskólans.

 

Breiðamerkurjökull náði lengst fram um 1890 og höfðu menn áhyggjur af því að hann myndi ganga alveg í sjó fram og loka þjóðleiðinni um Suðausturland, en þá voru aðeins eftir um 250 m niður að strönd. Við rætur jökulsins myndaðist á árunum 1934–1935 gríðarstórt sporðlón (Jökulsárlón á Breiðamerkursandi). Árið 2015 var lónið orðið um 8 km að lengd og dýpsta stöðuvatn landsins eða um 248 m djúpt. Lónið er þekkt á heimsvísu fyrir einstaka náttúrufegurð og hefur á stuttum tíma orðið einn helsti ferðamannastaður landsins.

Líkanreikningar sem sýna breytingar á Langjökli, Hofsjökli og sunnanverðum Vatnajökli samkvæmt sviðsmyndum um veðurfarsbreytingar. Gefnar tölur eru rúmmál sem hlutfall af rúmmáli 1990. Heimild: Tómas Jóhannesson o.fl. 2007.

 

Með íssjármælingum Jarðvísindastofnunar Háskólans á landslagi undir Vatnajökli á síðastliðnum áratugum, hefur komið í ljós að undir flestum skriðjöklanna sem ganga út frá sunnanverðum Vatnajökli eru miklir og djúpir dalir sem margir hverjir ná undir sjávarmál.

 

Íssjármælingar hafa lyft hulunni af stærsta eldfjalli landsins. Hér sést Öræfajökull úr suðvestri án jökulsins ásamt stöðuvötnum í stærstu lægðum. Mynd frá Eyjólfi Magnússyni og fleirum 2015.

 

Þegar skriðjöklarnir hopa myndast lón innan við jökulgarðana, oftast fyrst nokkrar aðskildar tjarnir sem renna saman í langt og mjótt stöðuvatn milli jökulgarðs og jökuljaðars. Lónið stækkar hratt þegar jökullinn þynnist; sporðurinn flýtur upp og brotnar í jaka. Að lokum getur myndast stór lón við þverhníptan sporð sem jökullinn kelfir út í. Lónin geta flýtt fyrir hopi jökulsporðsins, því jökulsporðurinn getur flotið upp og byrjað að kelfa. Lón hafa á síðustu árum myndast framan við marga jökulsporða til dæmis við Svínafellsjökul og Skaftafellsjökul en þessi tvö lón sýna vel þróun jaðarlóna.

 

Fallegir ísjakar fljóta um á lónunum framan við jöklanna og iðulega sjást þeir á ströndinni sunnan Jökulsárlóns. Hafa ber í huga að einungis 10% af þeim sjást ofan vatnsyfirborðsins. Þeir eru mjög óstöðugir og öllum ráðið frá því að stíga á þá fæti. Jökulísinn er blandaður jökulruðningi, ösku og loftbólum og sést þessi samsetning glögglega á ísjökum sem brotnað hafa af sporðinum.

 

Fljótandi ísjakar á Jökulsárlóni, Öræfajökull í bakgrunni. Ljósmynd: Hrafnhildur Hannesdóttir.

 

Blái litur jökulíssins stafar af því að hann gleypir rauðar og gular bylgjur litrófsins en ekki þær bláu sem endurkastast. . Ef mikið er af loftbólum í ísnum nær bláminn ekki yfirtón og hann verður hvítari að sjá.

Á síðastliðnum áratug hafa miklar skriður eða berghlaup fallið á skriðjöklana. Í mars 2007 féll mikið berghlaup á Morsárjökul og er það eitt hið stærsta á Íslandi í áratugi. Mælingar hafa verið gerðar á því hvaða áhrif einangrun skriðunnar hefur á leysingu og hversu hratt hún flyst niður með jöklinum (um 80–90 cm/ári). Jökulísinn undir bergflóðsurðinni er einangraður frá lofthita og geislun og bráðnar

því mun hægar en ísinn umhverfis. Þrátt fyrir að mikið farg hafi lagst yfir jökulinn við bergflóðið virðist hvorki skriðhraði hans né hophraði frambrúnar jökulsporðsins hafa breyst mikið frá því að hrunið átti sér stað. Óstöðugar fjallshlíðar vegna rofs jökulsins og síðan minnkandi aðhald vegna hörfunar hans er líklegasta skýringin á berghlaupinu, ásamt veikleikum í berggrunninum og minnkandi sífrera í jörðu. Auk skriðunnar er einnig hætta á að hrun ofan í jökullón framan við hopandi jökla valdi skyndilegum flóðbylgjum á lónum sem eru mörg hver vinsæl meðal ferðamanna.

Horft yfir Morsárdal, Morsárjökul og Skaftafellsjökul. Á milli jöklanna eru Skaftafellsheiði, Kristínartindar og Skarðatindur. Mikið berghlaup féll á Morsárjökul í mars 2007, eitt hið stærsta á Íslandi í áratugi. Ljósmynd: Snævarr Guðmundsson. Birtist í Hrafnhildur Hannesdóttir og Snorri Baldursson, 2017.

 

Jöklalíkön benda til þess að innan 200 ára verði Vatnajökull horfinn að mestu og aðeins jöklar á hæstu fjöllum, Öræfajökli og Bárðarbungu, en einnig fjalllendinu milli Grímsvatna, Bárðarbungu og Kverkfjalla. Vatnajökull gæti misst um 25% af núverandi rúmmáli sínu á næstu 50 árum. Samhliða því myndi afrennsli aukast og haldast umtalsvert meira en nú er, þar til vatnsforðabúr jökulsins hefur tæmst að mestu. Líkanreikningar sem gerðir hafa verið fyrir Hofsjökul, Langjökul og sunnanverðan Vatnajökul gera ráð fyrir að afrennsli muni aukast á næstu 50 árum vegna aukinnar leysingar, haldast hátt í nokkra áratugi, en eftir um 100 ár verða jökulár mun vatnsminni.  Þessar afrennslisbreytingar hafa áhrif á hönnunar- og rekstrarforsendur vatnsaflsvirkjana og ýmissa annarra innviða.

Líkanreikningar fyrir þróun Vatnajökuls 1) 1°C hækkun/öld b) 2°C hækkun/öld c) 3°C hækkun/öld og d) 4°C hækkun/öld. Rautt=100 ára líkankeyrsla, brúnt=150 ára líkankeyrsla, hvítt=200 ára líkankeyrsla. Heimild: Gwenn  Flowers o.fl.., 2005. Endurgerð birt í Baldursson o.fl., 2018.

   

Yfirborð Skálafellsjökuls, Heinabergsjökuls og Fláajökuls samkvæmt líkanreikningum ef hitastig væri 2°C hærri (efri mynd) en meðaltal áranna 19802000 (viðmiðunaráratugir þegar flestir jöklar á Íslandi voru í jafnvægi) eða 3°C hærri (neðri mynd). Mynd frá Hrafnhildi Hannesdóttur (óbirt gögn).

English

Glacier dynamics and landscaping

Glaciers and glacial rivers reshape the landscape in many ways. The ice itself is too soft to erode the bedrock, but rocks and gravel embedded in the ice carve the bed, creating so-called glacial striations. Glacial debris is carried on top of the glacier, within the ice, and at the interface of the bed and ice. The debris is finally deposited at the margin of the glacier as moraines. Outlet glaciers can erode over-deepened troughs, and as they retreat, water accumulates in the depressions evacuated by the ice, and glacial lakes form. Landscapes are ever changing in the vicinity of glaciers and in the last one or two decades, enormous changes have been observed. New lakes form, the glaciers deposit huge amounts of material, rivers change their course etc. All around the periphery of Vatnajökull ice cap are textbook examples of glacial geomorphological processes and landforms and the outlet glaciers of Vatnajökull have been central to the study of these landforms and processes. As the glaciers retreat freshly deposit­ed features and landforms are uncovered that are easily accessible for study and repeat measurements.

 Glacial lakes in front of Fláajökull outlet glacier. Photo: Snævarr Guðmundsson. 

 

Extensive mapping of the forelands of receding glacier snouts have been carried out in the last few decades by several research teams.

 The foreland of Skaftafellsjökull outlet glacier. Glacial geomorphology recording the retreat of the glacier since the Little Ice Age maximum. Source: Evans et al., 2017.  

Advancing glaciers may override vegetated land and destroy habitats of many species. Glacial rivers form sinuous branches and intricate braided patterns in flat areas because sedimentation of suspended material raises the riverbed and leads to frequent changes in the river path. Due to ever changing landscapes at glacier margins, rivers can easily change their course, leaving dry riverbeds and old bridges that have outlived their use. There is for example almost no water running underneath the longest bridge in Iceland, over the Skeiðará river, as most of the river changed course into Gígjukvísl in 2009. A new, shorter bridge opened in the fall of 2017.

 In the 1940s a bridge was built over river Heinabergsvötn, but shortly after the river changed course, and merged with river Kolgríma. Photo: Snævarr Guðmundsson.

When the first settlers came to Iceland, the glaciers were much smaller than today. The glaciers advanced significantly during the Little Ice Age (ca. 1450–1900). In the 17th and 18th centuries, the southeast outlet glaciers of Vatnajökull reached far out onto the lowlands. They retreated slightly during the first decades of the 19th century and then re-advanced. Around 1890 nearly all of Vatnajökull’s outlet glaciers had reached their maximum size in historical times.

A few historical mountain routes between farms and settlements became impassable during the Little Ice Age, due to advancing glaciers. One of those routes, the so-called Norðlingavegur from Fljótsdalur to Lón, was named after farmers who lived on the north side of the ice cap but travelled to the southeast coast to fish. Prior to 1700, there is also thought to have been a route between Morsárdalur valley south of the ice cap to Möðrudalur á Fjöllum in the northern highlands.

 

 Annual mean temperatures in Iceland for the last 1100 years. The Little Ice Age (ca. 1450– 1900) is clearly indicated. Iceland enjoyed a warm climate in the first centuries after settlement (870–1262) and again during the last century or so (1918–2017). Orange line, temperature proxies based on oxygen isotopes in ice cores from the Greenland ice sheet. Blue line, estimate from Þórarinsson (1974). Modified after Björnsson (2017) and published in Baldursson et al., 2018.

 

The southeast outlet glaciers of Vatnajökull are in the warmest and wettest area in Iceland and respond quickly to changes in temperature and precipitation. Hence the area provides unique opportunities for research on the relationship between glacier and climate change. Their former size has been traced from well-preserved glacial moraines and from descriptions in written historical accounts. The local accounts and writings of naturalists and travellers also provide valuable information about the extent of the glaciers. Descriptions of damaged pastures, hayfields and houses due to glacial rivers and advancing glaciers, along with difficult access to grazing areas are prominent in the written records. By using maps from the early 20th century and onwards along with aerial and satellite images, lidar measurements, and GPS measurements the surface of the glacier has been reconstructed at various times and areal, elevation and volume changes estimated.

After 1890 most southeast outlet glaciers of Vatnajökull started retreating. They receded fast in the 1930s–1940s and continued retreating, albeit more slowly, until the 1960s. During the 1970s and 1990s, the glacier retreat slowed further or stopped and some of the glaciers even advanced. From 1995, the glacier retreat has been exceptionally fast. Research indicates that glacier variations since the 1930s are mostly related to changes in temperature, since long-term variations in precipitation during this period are negligible.

 Longitudinal profiles of Heinabergsjökull and Skaftafellsjökull, showing their retreat and thinning since their maximum size around 1890. Source: Hannesdóttir et al., 2015, modified by Hannesdóttir and Baldursson, 2017. 

 

Since the end of the Little Ice Age, the glaciers have retreated 1–8 km depending on location. They have also undergone significant surface lowering, amounting up to 300 m at their snouts; this equals to approximately four towers of the famous Hallgrímskirkja in Reykjavík.

 Surface lowering of a few outlet glaciers in southeast Iceland, during the time period 1890-2010. It is evident that at higher elevations, surface lowering is negligible, but close to the terminus the lowering is close to 250 m. Source: Hannesdóttir et al., 2015.

 

 The extent of the outlet glaciers of Öræfajökull at different times. Source: Hannesdóttir et al., 2015, Guðmundsson, 2014, unpublished data from Snævarr Guðmundsson, Joaquin Belart, Daði Björnsson 2015. Modified by Hannesdóttir and Baldursson, 2017. 

 

 The extent of the outlet glaciers of SE Vatnajökull at different times. Source: Hannesdóttir et al., 2015, Aðalgeirsdóttir et al., 2011. Modified by Hannesdóttir and Baldursson, 2017. 

 

The southeast glaciers have since the end of the 19th century shrunk by some 300 km2; Breiðamerkurjökull alone has withered by 115 km2. For comparison, the Reykjavík capital region covers an area of 275 km2 and the small peninsula of Höfn in Hornafjörður is only ca. 4 km2. The ice volume lost since the end of the Little Ice Age, calculated from maps of the surface lowering and the reduction in area of the glaciers, amounts to 130 km3, which is equal to 13 billion truckloads of ice (given that each truck holds 10 m3). Individual outlet glaciers have lost 15–50% of the ice volume during the same period. The actual loss depends on the size of their accumulation area, bed slope and whether they terminate in a glacial lake. Since the year 2000 the glaciers have retreated extremely fast, and their mass loss per unit area is among the highest in the world.

 

                                                                                                                                                                   

 Left: Reconstructed surface geometry of Skálafellsjökull, Heinabergsjökull and Fláajökull around 1890, based on glacial geomorphological data, and oldest maps. Right: The same glaciers in 2010, based on lidar DEM. Source: Hrafnhildur Hannesdóttir, unpublished data.

 

To put the changes of the southeast outlet glaciers into context, the Greenland Ice Sheet has in recent years annually lost double the amount of ice that these glaciers have lost in 120 years (1890–2010). The total ice volume loss of the southeast outlets corresponds to a 0.33 mm rise in global sea level, while melting of the polar ice sheets (Greenland and Antarctica) contributes to 3–4 mm rise in sea level, annually, whereof only some 20%, or 0.6–0.8 mm, are attributed to melting of the Greenland Ice Sheet.

 Evolution of Breiðamerkurjökull outlet glacier in 1890, 1945 and 2010. Source: Snævarr Guðmundsson, 2014.

 

 The retreat of Breiðamerkurjökull and growth of the Jökulsárlón glacial lake over the last century. The 3-D topography is based on lidar measurements from 2010. Image: Glaciology Group, Institute of Earth Sciences, University of Iceland.

Breiðamerkurjökull outlet glacier reached its maximum in 1890. At that time, when the glacier snout was only 250 m away from the shore, people worried that it would extend to the sea and close the main route connecting southeast and south Iceland. Instead, however, the terminus began to retreat, and a glacial lake began to form in 1934–1935. In 2015, the Jökulsárlón glacial lagoon had grown to become 8 km long and the deepest lake in Iceland, 248 m. The lagoon is really the mouth of a 200–300 m deep and 25 km long trough that the glacier has carved out. It is renowned for its beauty and one of the most popular tourist destinations in the country.

 Response of Langjökull (L), Hofsjökull (H) and southern Vatnajökull (V) to the CE/VO-climate change scenarios. The volume numbers in red are the percentage of the ice volume in 1990. Source: Tómas Jóhannesson et al., 2007.

 

 

The subglacial topography is known from radio-echo sounding measurements of the Institute of Earth Sciences at the University of Iceland, which began in the 1950s and are still ongoing. These measurements have “lifted” the ice cap and uncovered previously unknown landscapes and formations, including some of the largest volcanoes in Iceland.

 

 Perspective view from the southwest of the ice-capped Öræfajökull stratovolcano, showing the bedrock below the ice, including large depressions filled with lakes. From Eyjólfur Magnússon et al.  2012.

As the outlet glaciers retreat, glacial lagoons form in front of them. Initially several small pools form between the glacier moraine and the terminus but they soon merge into an elongated lake. The lake grows rapidly when the front of the glacier thins, floats up and breaks into pieces. In the end, a large lagoon may be formed, into which the glacier calves, i.e. ice chunks break off the glacier tongue, along a steep front. The glacial lagoons in front of Svínafellsjökull and Skaftafellsjökull in Öræfi, illustrate well the development of such lagoons.

Icebergs float around in the lagoons. About 90% of an iceberg is below the surface of the water. They are very unstable, and their random shape and non-uniform melting can cause them to tip or roll suddenly and people should not try to stand on them. Glacial ice is a mixture of ice, sand, gravel, ash and air bubbles, and the composition is clearly seen in the icebergs that break off the glacier snout. Sometimes smaller icebergs and chunks are carried out of the lagoons by glacial rivers and can be found scattered on the shore, as e.g. on the shore of Breiðamerkursandur south of Jökulsárlón.

 

 Floating icebergs on Jökulsárlón glacial lake, Öræfajökull in the background. Photo: Hrafnhildur Hannesdóttir.

 

Glacial ice has a different colour from regular ice. It is blue because the dense ice of the glacier absorbs all colours of the spectrum except blue. If there are many air pockets in the ice, the bluish tone is not as prominent, making it appear whiter.

A number of landslides and rock avalanches have occurred in southeast Iceland. In spring 2007, a large rock avalanche descended onto the Morsárjökull glacier, leaving one fifth of the glacier buried. This is one of the largest rock avalanches to occur in Iceland during the last decades. The insulating effect of the deposit on the ice is evident and it moves along the glacier by some 80–90 cm per year. Undercutting of the mountain slope by glacial erosion and the retreat of the glacier are the main contributing factors for the rock avalanches, along with thawing permafrost and weaknesses in the bedrock. Landslides falling into glacial lakes may cause floods and thus pose hazard for people.

 View towards Morsárdalur, Morsárjökull and Skaftafellsjökull, with Skaftafellsheiði, Kristínartindar and Skarðatindur between the outlet glacies.A large rock avalanche fell on Morsárjökull in March 2007, one of the largest in Iceland for decades. Photo: Snævarr Guðmundsson. Published in Hannesdóttir and Baldursson, 2017.

Glacier models indicate that after 200 years there will only be small ice caps on the highest mountains of Vatnajökull, i.e. on Öræfajökull and Bárðarbunga, and the highlands between Grímsvötn, Bárðarbunga and Kverkfjöll mountains. Vatnajökull could lose ca. 25% of its current volume within the next 50 years. Simultaneously, the runoff from the ice cap will increase and remain higher than today well into the 22nd century, until the ice reservoir has been substantially depleted.

 Simulated areal extent of Vat­najökull at present, as well as after 100, 150, and 200 years of warming, with no change in precipitation. Per century warming rates are as follows: (a) 1°C; (b) 2°C; (c) 3°C; and (d) 4°C. Modified after Flowers et al. (2005) and Björnsson 2017, published in Baldursson et al., 2018.

 

   

 Surface geometry of Skálafellsjökull, Heinabergsjökull and Fláajökull according to model calculations; top: if temperatures were 2°C higher than the average of the time period 1980-2000 (when most glaciers in Iceland were in balance, neither retreating nor advancing), bottom: 3°C higher than the average of 1980-2000. Source: unpublished data from Hrafnhildur Hannesdóttir.