Geología de Islandia

La geología de Islandia es única y de particular interés para los geólogos. Islandia se encuentra en el límite divergente entre la placa euroasiática y la placa norteamericana. También se encuentra sobre un punto caliente, la columna de Islandia. Se cree que la columna causó la formación de Islandia, ya que la isla apareció por primera vez sobre la superficie del océano hace unos 16 a 18 millones de años. El resultado es una isla caracterizada por un vulcanismo repetido y fenómenos geotérmicos como los géiseres.

La erupción del volcán Laki en 1783 causó una gran devastación y pérdida de vidas, lo que provocó una hambruna que mató a cerca del 25% de la población de la isla y provocó un descenso de las temperaturas globales, ya que el dióxido de azufre se dispersó en el hemisferio norte. Esto provocó pérdidas de cosechas en Europa y puede haber provocado sequías en la India. Se estima que la erupción mató a más de seis millones de personas en todo el mundo.

Entre 1963 y 1967, una erupción volcánica creó la nueva isla de Surtsey frente a la costa suroeste.

Islandia está situada sobre la dorsal mesoatlántica. Algunos científicos creen que el punto caliente que se encuentra debajo de Islandia podría haber contribuido a la ruptura del supercontinente Pangea y a la posterior formación del océano Atlántico Norte. Se han encontrado rocas ígneas que surgieron de este punto caliente a ambos lados de la dorsal mesoatlántica, que se originó hace 57-53 millones de años ("Ma"), aproximadamente en la época en que América del Norte y Eurasia se separaron y comenzó la expansión del fondo marino en el Atlántico nororiental. Los geólogos pueden determinar el movimiento de las placas en relación con el punto caliente islandés examinando las rocas ígneas en toda la región del Atlántico Norte. Esto es posible porque ciertas rocas atribuibles al vulcanismo del punto caliente pueden interpretarse como rastros volcánicos dejados por el punto caliente de Islandia. Al suponer que el punto caliente es estacionario, los geólogos utilizan lo que se denomina el "marco de referencia del punto caliente" para recopilar estimaciones del movimiento de las placas y crear mapas del movimiento de las placas en la superficie de la Tierra en relación con un punto caliente estacionario.

La mayoría de los investigadores del movimiento de las placas coinciden en que el punto caliente de Islandia probablemente estuvo situado debajo de Groenlandia durante un período de tiempo. A medida que el océano Atlántico Norte siguió separándose, Groenlandia se situó al sureste del punto caliente de Islandia y probablemente se desplazó sobre él entre 70 y 40 millones de años. Algunas investigaciones que utilizan nuevos datos de movimiento de placas recopilados a partir de marcos de referencia de puntos calientes de todo el mundo sugieren que la trayectoria del punto caliente de Islandia difiere de la estimada a partir de investigaciones anteriores. Muchas rocas más antiguas (fechadas entre 75 y 70 millones de años) ubicadas en toda la zona al oeste no solo están ubicadas cerca de las trayectorias hipotéticas de los puntos calientes de Islandia, sino que también son atribuibles al vulcanismo de los puntos calientes. Esto implica que el punto caliente de Islandia puede ser mucho más antiguo que el rifting más temprano de lo que ahora es el extremo norte del Atlántico Nororiental. Si esto es cierto, entonces gran parte del rifting en el Atlántico Norte probablemente fue causado por el adelgazamiento y el abultamiento de la corteza en lugar de la influencia más directa de la columna del manto que sostiene el punto caliente de Islandia.

En otros trabajos científicos sobre la trayectoria del punto caliente de Islandia, no se ha detectado ninguna trayectoria hacia el oeste en dirección a Canadá (donde existen las rocas ígneas más antiguas mencionadas anteriormente), lo que implica que las rocas ígneas más antiguas que se encuentran en el Atlántico Norte pueden no haberse originado en el punto caliente. Aunque la trayectoria exacta del punto caliente de Islandia es objeto de debate, una preponderancia de evidencia geofísica, como el flujo de calor geotérmico sobre Groenlandia, muestra que el punto caliente probablemente se desplazó por debajo de Groenlandia hace unos 80-50 Ma.

Hace unos 60-50 Ma, cuando el punto caliente estaba situado cerca de la costa oriental de Groenlandia y de la dorsal mesoatlántica, el vulcanismo, tal vez generado por el punto caliente de Islandia, conectó los continentes euroasiático y norteamericano y formó un puente terrestre entre los continentes mientras se separaban. Esta formación se conoce como dorsal transversal de Groenlandia y Escocia, y ahora se encuentra por debajo del nivel del mar. Hace unos 36 Ma, el punto caliente de Islandia estaba en pleno contacto con la corteza oceánica y posiblemente alimentaba segmentos de la dorsal mesoatlántica que seguían formando las rocas más antiguas situadas directamente al este y al oeste de la actual Islandia. Las rocas subaéreas más antiguas de la actual Islandia datan de hace 16,5 Ma.

Aunque la mayoría de los científicos creen que Islandia está en contacto con una columna de manto y que la dorsal mesoatlántica la está separando activamente, otras evidencias sismológicas y geofísicas ponen en tela de juicio la hipótesis de la columna de manto o punto caliente, que ya se ha comentado. Algunos geólogos creen que no hay suficientes pruebas definitivas que sugieran que existe una columna de manto debajo de Islandia, porque el flujo de calor del fondo marino a través de la litosfera que rodea a Islandia no se desvía del flujo de calor normal de la litosfera oceánica que no se ve afectado por una columna. Esta hipótesis de corteza fría se opone directamente a la idea de que Islandia se encuentra sobre una columna de manto caliente. Evidencias adicionales indican que las ondas sísmicas creadas bajo Islandia no se comportan como se esperaba en base a otros estudios sísmicos cerca de columnas de manto hipotéticas. Como es uno de los únicos lugares donde se puede observar la expansión del fondo marino en tierra y donde hay evidencia de una columna de manto, la historia geológica de Islandia probablemente seguirá siendo un área popular de investigación.

• Alcance de glaciar
• Nunataks y zonas libres de hielo
• Interglacials
• Tuyas y volcanismo subglacial

Mapa de sistemas volcánicos Holoceno activos en Islandia. Otros programas de afeitado: Calderas, volcanes centrales y fisuras, terreno subglacial superior a 1.100 m (3.600 pies) y áreas sismicamente activas. Al hacer clic en la imagen se agranda a la ventana completa y permite pasar el rato con más detalle.

• Revegetation
• Aumento del volcanismo
• Formación de suelos
• Isostatic rebound
• sedimentos de Holoceno
• Deserosión costera

• Serie volcánica
• Serie volcánica alcalica
• Hyaloclastite
• Tephras y ceniza

• Dikes
• Sills
• Plutones

Uno de los raros ejemplos de rocas sedimentarias en Islandia es la secuencia de sedimentos marinos y no marinos presentes en la península de Tjörnes, en el norte de Islandia. Estos depósitos del Plioceno y del Pleistoceno tardío están compuestos de limo y areniscas, con fósiles preservados en las capas inferiores. Los principales tipos de fósiles encontrados en los yacimientos de Tjörnes son conchas de moluscos marinos y restos de plantas (lignito).

• Cambios vegetales
• Cambio climático
• Origen de los estratos
• Conservación de fósiles

La estructura tectónica de Islandia se caracteriza por varios centros de actividad sísmica y volcánica. Islandia limita al sur con el segmento de la dorsal de Reykjanes de la dorsal mesoatlántica y al norte con la dorsal de Kolbeinsey. El rifting en la parte sur de Islandia se concentra en dos zonas principales paralelas. El rift de la península de Reykjanes en el suroeste de Islandia es la continuación hacia la tierra de la dorsal de Reykjanes que se conecta con la zona volcánica occidental (ZVO). La zona volcánica oriental (ZVE), más activa, representa un salto de rift, aunque no está claro cómo se ha producido la propagación hacia el este de la actividad principal del rifting. El desfase entre la ZVO y la ZVE se ve compensado por la zona sísmica del sur de Islandia, un área caracterizada por una alta actividad sísmica. La ZVE se desplaza hacia el norte hacia la zona volcánica del norte (ZNV), que contiene el volcán Krafla. La NVZ está conectada a la dorsal de Kolbeinsey por la zona de fractura de Tjörnes, otro importante centro de sismicidad y deformación.

Asociados con el vulcanismo activo en las zonas de rift se encuentran campos geotérmicos de alta temperatura. Estos son impulsados por la intrusión de magma y están asociados con temperaturas de alrededor de 200–300 °C (392–572 °F) a más de 2 km (1,2 mi) de profundidad, mientras que más allá de las zonas de rift, particularmente en la placa de América del Norte, se encuentran campos geotérmicos de baja temperatura relacionados con perturbaciones locales en el flujo de calor general del manto que tienen temperaturas inferiores a 150 °C (302 °F) a 2 km (1,2 mi) de profundidad.

El vulcanismo sigue siendo activo y un ejemplo reciente es la actividad volcánica y sísmica que se ha producido en la península de Reykjanes a partir de 2020, tras casi 800 años de inactividad. Tras la erupción del volcán Fagradalsfjall el 19 de marzo de 2021, los expertos de National Geographic predijeron que esto "podría marcar el inicio de décadas de actividad volcánica". En julio de 2023 se produjo una erupción en una fisura junto a la cumbre de Litli-Hrútur, seguida en octubre de 2023 por un terremoto que provocó la evacuación de la ciudad de Grindavik. Después, el 18 de diciembre de 2023 se produjo una nueva erupción en una fisura en la zona de Eldvörp–Svartsengi, con actividad que continuará en 2024.

Mapa de las capturas glaciales más grandes en Islandia (color gris claro con contorno blanco). Pulsando en el mapa para ampliarlo permite el ratón sobre el que permite la identificación de capturas individuales.

La historia de la glaciación en Islandia comenzó hace 3,3 millones de años, lo que marcó un cambio drástico en las condiciones ambientales. Los glaciares cubren aproximadamente el 11% de Islandia; el más grande de ellos es, con diferencia, el Vatnajökull. Los glaciares islandeses han ido retrocediendo en general durante los últimos 100 años. El Vatnajökull ha sido descrito como uno de los glaciares más sensibles al cambio climático y ha perdido hasta un 10% de su volumen.

Como muchos glaciares se encuentran sobre volcanes activos, las erupciones subglaciales pueden suponer un peligro debido a las inundaciones repentinas producidas por el agua de deshielo de los glaciares, conocidas como jökulhlaup. Otro peligro volcánico subglacial es la erupción freatomagmática. En el caso de Islandia, este tipo de erupción es la causa de columnas masivas de ceniza volcánica que migran a Europa y perturban el tráfico aéreo. Históricamente, estas erupciones explosivas también han tenido otros impactos en la civilización humana, incluida la lluvia ácida y cambios significativos en los patrones climáticos. Grímsvötn, un gran volcán subglacial ubicado debajo del casquete glaciar Vatnajökull, es propenso a este tipo de erupción.

Todas las mesetas volcánicas cubiertas de hielo de Islandia tienen glaciares de oleada únicos; algunos de los más estudiados son Brúarjökull, Eyjabakkajökull y Múlajökull. Los glaciares de oleada representan menos del 1% de los glaciares del mundo y están relegados a una estrecha franja climática con condiciones marinas frías de bajo ártico. Estos glaciares presentan un desarrollo de doble fase:

1. largos períodos de quiescencia con pequeño avance estacional y retiro,
2. progreso repentino y rápido de varios meses a años.

Una de las mayores oleadas glaciales registradas en la historia ocurrió en 1963-64, cuando el glaciar Brúarjökull avanzó 9 km (5,6 mi) en un período de aproximadamente 3 meses. El hielo glacial avanzó 120 metros (390 pies) por día, moviendo 34 millones de metros cúbicos de hielo y roca.

Los investigadores están trabajando para comprender la estabilidad glacial y los comportamientos umbral de estos eventos de oleadas glaciales. Si bien los mecanismos aún no se comprenden bien, la frecuencia de las oleadas podría estar relacionada con los ciclos climáticos, la hidrología basal, las erupciones volcánicas y los jökulhlaups. Se ha trabajado para comprender las interacciones glaciotectónicas entre la base del hielo glacial y el sedimento subglacial que permiten un movimiento tan rápido. Un modelo propuesto en 2006 sugiere que debido a las altas presiones de fluidos intersticiales en sedimentos basales de grano fino, los glaciares de oleadas como Brúarjökull se desacoplan debajo de los sedimentos subglaciales a lo largo de un fuerte contraste estratigráfico (sedimento subglacial versus lecho de roca basáltica impermeable). La conexión de estos modelos tectónicos con los productos de morrena producidos ha demostrado ser útil para comprender la dinámica de estos complejos sistemas glaciales.

Los modelos globales de movimiento de placas han determinado que Islandia se está desintegrando a un ritmo de aproximadamente 1,8–1,9 cm/año (0,71–0,75 pulgadas/año). Varios procesos contribuyen al movimiento y la deformación de la masa continental islandesa, como la expansión de los límites de placas, el vulcanismo activo, la actividad sísmica y la actividad glacial. Con el tiempo, se cree que el resultado de estas fuerzas será la creación de nuevos límites de placas, con el potencial de formación de nuevas microplacas tectónicas.

La tasa de ruptura o expansión de las placas varía a lo largo de la isla, pero generalmente es mayor cerca de las zonas de vulcanismo más activo. En consecuencia, el vulcanismo en Islandia puede relacionarse con la cantidad de expansión de la corteza en cada región. Estas distinciones revelan que las regiones de vulcanismo más antiguo y menos activo están divididas por regiones de actividad más joven, lo que revela la ubicación y la tendencia de las zonas de ruptura activas. En Islandia hay una alta tasa de sismicidad, y la mayoría de los terremotos se registran en estas zonas o cerca de ellas, correlacionadas con volcanes activos y el movimiento del límite de expansión, que a menudo se expresa como un sistema de fallas transformantes. En general, los terremotos más significativos se producen en las zonas transformantes de la zona sísmica del sur de Islandia y la zona de fractura de Tjörnes, y en los volcanes centrales que experimentan actividad volcánica.

La glaciación en Islandia tiene un impacto significativo en los patrones de erosión, la formación de relieves volcánicos y el movimiento de la corteza. El ajuste isostático glacial como respuesta al retroceso de los sistemas glaciares desde la década de 1890 muestra un desplazamiento horizontal de unos pocos milímetros por año. El rebote vertical es mucho mayor, y el adelgazamiento de los glaciares da como resultado aproximadamente 30 mm/año de movimiento vertical. Los períodos prolongados de monitoreo sugieren que la tasa de movimiento vertical de Islandia está aumentando, a medida que los glaciares continúan agotándose.

La deforestación de Islandia ha sido resultado del impacto humano y del clima. Desde la colonización de la isla en el siglo VII, los bosques y zonas boscosas autóctonas han sido talados para obtener combustible y madera. En el momento de la colonización, tenía un entorno rico, pero frágil. Después de la tala constante y la explotación de los recursos, solo alrededor del 1,9% del país es un bosque o zona boscosa, principalmente formada por pequeños abedules y sauces. Ha habido proyectos para mejorar los bosques del país a través del Servicio Forestal de Islandia.

La erosión del suelo es un problema de degradación ambiental importante para Islandia, ya que el 39% de las tierras del país se encuentran en una amplia categoría de erosión del suelo. Los bosques y selvas del país han sido explotados para obtener combustible y madera y, a medida que los asentamientos crecieron, las poblaciones de ganado aumentaron y la agricultura se expandió. Muchas causas naturales y antropogénicas han hecho de Islandia un paisaje escaso compuesto de pastos, musgo y árboles bajos y delgados, como pinos y abedules. Su falta de cobertura vegetal ha dejado al suelo más vulnerable a la meteorización y a los eventos de catástrofes naturales, como la actividad volcánica y los deslizamientos de tierra. El clima frío de Islandia ralentiza el crecimiento de las plantas, lo que deja el suelo susceptible al impacto de los fuertes vientos. La erosión del suelo, y la degradación de la tierra en general, disminuyen la biodiversidad y la salud de los ecosistemas circundantes.

El gobierno de Islandia y su población han llevado a cabo numerosos proyectos de restauración del suelo. En 1909 crearon el Servicio de Conservación del Suelo de Islandia (SCS), que trabaja en proyectos de restauración de ecosistemas. En 2007, organizaron el proyecto Hekluskógar, en el que se alentó a los terratenientes y agricultores locales a plantar abedules y sauces autóctonos en sus tierras. En 2010, se plantaron más de 2,3 millones de plantones en pequeñas ensenadas de todo el país.

Las tasas de erosión del suelo también aumentan debido al pastoreo excesivo. Las ovejas son uno de los principales animales de Islandia y han estado allí durante siglos. Durante este tiempo, las ovejas han pastado en la vegetación nativa y comenzaron a agotar los recursos locales a medida que crecía la población de ovejas. La falta de políticas preventivas condujo al pastoreo excesivo en varias áreas del país. El problema persistente de la degradación de la tierra causada por el pastoreo excesivo y la explotación de la tierra sigue siendo una preocupación acuciante.

• Uso de energía geotérmica
• Laki erupción
• Jökulhlaup
• Fluorosis
• 2008 terremoto de Islandia

• Mapas y fotos ilustrativas Archivado 2021-06-23 en la Wayback Machine de Union College
• Trønnes, R.G. 2002: Campo: Introducción. Geología y geodinámica de Islandia. In: S. Planke (ed.) Iceland 2002 – Petroloeum Geology Field Trip Guide, prepared for Statoil Faroes Licence Groups by Volcanic Basin Petroleum Research, Nordic Volcanological Institute and Iceland National Energy Authority, p. 23-43. Archivado 2021-04-21 en la máquina Wayback
• Thor Thordarson. Esquema de Geología de Islandia. Chapman Conference 2012 Archived 2016-03-27 en la máquina Wayback
• Bamlett M. y J. F. Potter (1994) "Islandia". Guía de la Asociación de Geólogos No.52 Archivado 2021-04-17 en la Máquina Wayback.
• Entrevista de geólogo Gro Birkefeldt Møller Pedersen sobre la geología de Islandia, en particular sus volcanes.