Bláa lónið

Á Vísindavefnum fá m.a. finna eftirfarandi upplýsingar um tilurð Bláa lónsins sem og notargildi þess:

Bláa lónið er affallslón jarðvarmavirkjunarinnar í Svartsengi. Ef til vill er hægt að tala um Bláa lónið sem manngert jarðfræðifyrirbæri, ásamt til að mynda uppistöðulónum vatnsaflsvirkjana.

Andstætt uppistöðulónum vatnsaflsvirkjana er Bláa lónið ekki forsenda jarðvarmavirkjunarinnar við Svartsengi heldur fylgifiskur hennar. Vena mikils þrýstings í leiðslum orkuversins fellur kísillinn þó ekki út fyrr en vatnið er komið út úr orkuverinu út í Bláa lónið. Þar falla kísilagnirnar til botns og mynda hina hvítu kísileðju lónsins. Svífandi kísilagnir gefa vatninu einnig hinn einkennandi rjómabláa lit, sem lónið dregur nafn sitt af, því kísilsameindirnar endurkasta best bláa litnum úr sólarljósinu.

Bláa lónið er fjölsóttasti ferðamannastaður Íslands en þangað koma um 90% allra erlendra ferðamanna sem heimsækja landið. Lónið er þekkt víða um heim fyrir fegurð sína þar sem það liggur furðublátt í kolsvörtu hrauninu við Svartsengi. Orðstír Bláa lónsins er þó ekki síður tilkominn vegna eiginleika baðvatnsins, sem er ríkt af uppleystum steinefnum og hafa þau heilnæm áhrif á ýmsa húðsjúkdóma.

Í jarðfræðilegu tilliti er Bláa lónið einnig um margt sérstakt. Bláa lónið er affallslón jarðvarmavirkjunarinnar í Svartsengi, og því manngert án þess þó að vera mannvirki í venjulegum skilningi þess orðs, að sjálfum byggingunum umhverfis lónið undanskildum. Það er ef til vill hægt að setja það í flokk manngerðra jarðfræðifyrirbæra, ásamt til að mynda uppistöðulónum vatnsaflsvirkjana. Öfugt við uppistöðulónin þá er Bláa lónið hins vegar í sífelldri framrás. Frá gangsetningu virkjunarinnar 1976 hefur lónið farið sístækkandi, fikrað sig lengra og lengra út í svart hraunið með hverju árinu.

Andstætt uppistöðulónum vatnsaflsvirkjana er Bláa lónið ekki forsenda jarðvarmavirkjunarinnar við Svartsengi heldur fylgifiskur hennar. Ráðist var í virkjun háhitasvæðisins við Svartsengi árið 1971 þegar hafist var handa við borun jarðhitahola þar. Fyrstu holurnar voru ekki nema nokkur hundruð metra djúpar en nægilega öflugar til að hægt væri að nýta rúmlega 200°C heitan jarðhitavökva úr þeim til framleiðslu á heitu vatni, en árið 1976 hófst dreifing á heitu vatni frá Svartsengi.

Jarðhitavökvinn í Svartsengi er afar ríkur af uppleystum efnum og er því ákaflega tærandi. Af þeim völdum er ómögulegt að nýta hann beint til upphitunar húsa, þar sem vökvinn myndi eyðileggja pípulagnir. Vökvinn er því nýttur til að hita upp ferskvatn, sem síðan er dælt til þéttbýlisstaðanna á Suðurnesjum. Er þetta raunar einnig gert á öðrum háhitasvæðum svo sem á Nesjavöllum.

Þar sem jarðhitavökvinn sjálfur er ekki nýttur beint gengur hann af við heitavatnsvinnsluna. Strax við gangsetningu virkjunarinnar á miðjum áttunda áratugnum var því byrjað að dæla afgangsvökvanum einfaldlega út í hraunið við virkjunina. Hraunið sem Svartsengisvirkjunin stendur á nefnist Illahraun og er það talið hafa runnið í eldgosi árið 1226 úr stuttri gígaröð nokkru vestan við Bláa lónið.

Vegna ungs aldurs er hraunið ferskt og gljúpt og seytlar yfirborðsvatn auðveldlega niður í gegnum hraunið. Í fyrstu hefur affallsvatnið frá virkjuninni því horfið niður í gegnum hraunið ofan í berggrunninn. Vökvinn er hins vegar ákaflega kísilríkur og fellur stór hluti af kíslinum út í vatninu við kólnun. Þannig myndast eðja í vatninu sem þéttir hraunið og fljótlega eftir virkjun tók lón að myndast þar sem affallsvatnið rann út í hraunið. Fyrst um sinn var lónið þó ekki mikið um sig og fáum hefur líklega dottið í hug að baða sig í sjóðheitum og rammsöltum pollinum.

Það var ekki fyrr en síðla árs 1981 að ungur Keflvíkingur, Valur Margeirsson, hóf að baða sig í útfallsvatninu með leyfi forstjóra Hitaveitu Suðurnesja. Valur glímdi við húðsjúkdóminn psóríasis og ákvað að láta reyna á hvort vatnið myndi draga úr einkennum sjúkdómsins, sem það og gerði. Í samtali við blaðamann mun Valur hafa kallað staðinn Bláa lónið og var það strax gripið á lofti.

Fljótlega eftir þessar tilraunir hófst uppbygging aðstöðu við lónið, sem var í fyrstu sérstaklega ætluð fólki með erfiða húðsjúkdóma. Undir lok níunda áratugarins var svæðið svo girt af og búningsaðstaða opnuð. Síðan þá hefur uppbyggingin verið stöðug og er nú gríðarumfangsmikil heilsulind með hótel- og veitingarekstri rekin við lónið. Árið 1999 var nýtt baðlón útbúið ásamt aðstöðu lengra frá virkjuninni sjálfri.

Ástæða þess að vatnið í Bláa lóninu hefur reynst svo vel í baráttu við húðsjúkdóma er ekki fyllilega ljós. Líklegast er þó um að ræða samspil uppleystra efna í jarðhitavökvanum og lífríkisins í lónvatninu. Lífríki Bláa lónsins er ekki fjölbreytt og kveður mest að tveimur lífverum. Annars vegar er þar um að ræða ákveðna tegund blágrænþörunga og hins vegar bakteríutegund sem hvergi hefur fundist annars staðar en í Bláa lóninu.
Þessar lífverur dafna vel í söltu vatninu og eru taldar hafa jákvæð áhrif á húð baðgesta. Yfirleitt fer ekki mikið fyrir lífríkinu en þó kemur það fyrir á sólríkum sumardögum að aukinn vöxtur hleypur í blágrænþörungana og getur það valdið því að lónvatnið fær fagurgrænan blæ.

Jarðhitavökvi háhitasvæða eins og Svartsengis er yfirleitt mjög ríkur af uppleystum efnum. Á miklu dýpi ofan í jörðunni leysir sjóðheitur vökvinn í jarðhitakerfunum auðveldlega upp ýmis frumefni og efnasambönd úr berginu sem vatnið leikur um og ber jarðhitavökvinn þessi uppleystu efni með sér upp á yfirborð. Miðað við önnur háhitasvæði er vökvinn í Svartsengi hins vegar óvenjuríkur af uppleystum efnum. Stafar það af því að jarðhitauppspretta Svartsengis, djúpt undir Reykjanesskaganum, er miklu saltari en gengur og gerist annars staðar á landinu. Er það vegna áhrifa frá hafinu umhverfis skagann, en sjór leitar inn í jarðlögin undir skaganum og er grunnvatnið því salt á miklu dýpi. Þegar þannig háttar er talað um jarðsjó og finnst hann raunar yfirleitt þegar borað er í jörðu nálægt ströndum landsins.

Ofan á jarðsjónum flýtur þunnt lag af ferskvatni, tilkomið vegna úrkomunnar sem fellur á Reykjanesskaganum. Til að komast í jarðsjóinn þarf því að bora niður í gegnum hið ferska grunnvatn en í Svartsengi eru um 100-150 metrar niður á jarðsjóinn. Borholurnar á svæðinu ná hins vegar flestar margfalt dýpra en það, og eru núverandi vinnsluholur á milli 400 og 1900 metra djúpar. Úr grynnstu holunum fæst aðeins sjóðheit gufa en holur sem eru dýpri en þúsund metrar eru svokallaðar tvífasa holur, sem þýðir að úr þeim fæst bæði gufa og heitur jarðsjór. Þetta þýðir að vatnsyfirborð jarðhitakerfisins liggur einhvers staðar á 700 til 900 metra dýpi og hefur það lækkað töluvert síðan virkjunin var gangsett.

Ástæða þess að vatnið í Bláa lóninu hefur reynst svo vel í baráttu við húðsjúkdóma er ekki fyllilega ljós. Líklegast er þó um að ræða samspil uppleystra efna í jarðhitavökvanum og lífríkisins í lónvatninu.

Hinn jarðefnaríki vökvi skýrir hið mikla magn kísileðju sem finna má í botni Bláa lónsins og notuð er í húðvörur frá lóninu. Sem fyrr segir er jarðsjór og gufa fyrir orkuverið í Svartsengi tekin af 400-1900 metra dýpi og er jarðhitavökvinn þá um 230-240°C heitur. Jarðhitavökvi við svo hátt hitastig getur haldið miklu magni af uppleystum efnum og eru helstu efnin í jarðhitavökva Svartsengis klóríð og natrín, sem saman mynda sjávarsalt, auk kalsíns, kalíns og kísils. Önnur efni og efnasambönd, svo sem brennisteinn, karbónat og magnesín, eru einnig til staðar en í miklu minna magni.

Á leið sinni um virkjunarmannvirkin kólnar vökvinn hins vegar niður og þegar affallsvatninu er dælt út úr virkjuninni er það ekki nema um 70-80°C heitt. Við kólnunina minnkar geta jarðhitavökvans til að halda fyrrgreindum efnum uppleystum. Fyrir flest efnanna er það ekki vandamál en kísillinn verður hins vegar það sem kallað er „yfirmettaður“. Það þýðir að of mikið er af kísli í vökvanum til að hann geti haldist í upplausn þegar jarðhitavökvinn hefur kólnað. Kísillinn fer því að falla út og mynda litla ógegnsæja kristalla í vatninu.
Þótt flestir telji Bláa lónið nú vel heppnað og það megi teljast góð nýting á affallsvatni virkjunarinnar í Svartsengi þá kristallast þó í því mikill og aðkallandi vandi tengdum jarðvarmavirkjunum. Sumir segja að Bláa lónið sé umhverfisslys, þar sem affallsvökva jarðhitavirkjunarinnar hafi verið hellt út í umhverfið.

Í tilfelli Bláa lónsins er kannski fulldjúpt í árinni tekið að tala um umhverfisslys en Bláa lónið er hins vegar alls ekki eina lónið sem myndast hefur við dælingu affallsvatns frá háhitavirkjunum landsins út í umhverfið. Svipuð lón má sjá við virkjanirnar í Bjarnarflagi, Kröflu, og úti á Reykjanesi, auk þess sem affallsvatni frá Nesjavallavirkjun er einnig að stórum hluta hellt beint út í umhverfið. Affallsvökvi jarðhitavirkjana inniheldur ýmis óæskileg eða jafnvel hættuleg efni í sem gætu í versta falli spillt grunnvatni á stórum svæðum neðan virkjanasvæðanna.

En affallsvatnið í Bláa lóninu er þó ekki einu umhverfisáhrifin frá orkuverinu við Svartsengi. Útblástur frá jarðhitavirkjunum inniheldur ýmis efnasambönd og er brennisteinsvetni eitt þeirra. Brennisteinsvetni gefur hina einkennandi brennisteinslykt á háhitasvæðum en í miklu magni er það eitrað fyrir lífríkið. Mosaþekjan á hrauninu umhverfis virkjunina hefur látið töluvert á sjá á þeim um það bil 40 árum sem liðin eru frá því virkjunin tók til starfa og er það áhyggjuefni þar sem mosi vex afar hægt.

Á vefnum Cutis.is er umfjöllun um Bláa lónið og psoriasis eftir læknana Bárð Sigurgeirsson og Jón H. Ólafsson. Þar er einnig stuttlega gerð grein fyrir myndun lónsins og er umfjöllunin hér á eftir stytt útgáfa af þeim hluta greinar þeirra félaga.

Bláa lónið varð til sem affallsvatn frá Hitaveitu Suðurnesja í Svartsengi árið 1976. Reykjanesskaginn er fyrst og fremst samsettur úr gljúpu hrauni og er hraunið ekki þéttara en svo að það hleypir sjó í gegnum sig. Djúpt í iðrum jarðar eru katlar sem eru fullir af jarðsjó en það er blanda af sjó og ferskvatni í hlutföllunum um það bil (65/35%). Efnasamsetning jarðsjávarins breytist við það að efni losna úr aðliggjandi bergi, sem er mjög kísilríkt. Efnastyrkur kísils (e. silicon) hundraðfaldast (430 mg/kg) við þetta, en hins vegar fellur magnesín (magnesium) út og styrkur þess minnkar um það bil þúsundfalt.
Litur Bláa lónsins stafar af því að kísilsameindir í vatninu dreifa bláu ljósi meira en öðru á svipaðan hátt og sameindir lofthjúpsins þegar þær gera himininn bláan.

Við Svartsengi eru borholur sem ná nokkur hundruð metra niður í neðanjarðarkatla og er hitastigið þar um 240° C. Jarðsjó er veitt upp á yfirborðið gegnum þessar borholur. Gufan sem myndast er notuð til að drífa gufuhverfla sem framleiða rafmagn en vökvinn er hins vegar notaður til að hita kalt ferskvatn sem síðan er veitt til byggða á Suðurnesjum og notað til húshitunar.
Að þessu loknu er jarðsjónum dælt út yfir aðliggjandi hraunbreiðu. Þegar hér er komið sögu er hitastig jarðsjávarins um 70° og eru það um það bil 900 rúmmetrar sem dælt er út yfir hraunbreiðuna á hverri klukkustund. Mestur hluti jarðsjávarins rennur ofan í gljúpt hraunið, en töluverður hluti gufar upp. Þegar jarðsjórinn kólnar ofurmettast vökvinn af kísli og langar keðjur af kísilsameindum myndast. Þessar kísilsameindir falla að lokum út og mynda hvíta leðju sem gestir Bláa lónsins kannast við.

Leðjan lokar sprungum í hrauninu og þéttir botninn, sem stuðlar enn frekar að myndun lóns. Styrkur kísils er um 140 mg/kg, en það eru einmitt þessar kísilsameindir í vökvanum sem dreifa ljósinu sem á lónið fellur þannig að blár litur myndast og af því dregur Bláa lónið nafn sitt.

Heimildir:
-Árni Hjartarson. 1981. Jarðsjór og salt grunnvatn á Íslandi. Náttúrufræðingurinn 51 (3), 116-122.
-Haukur Jóhannesson og Sigmundur Einarsson. 1988. Aldur Illahrauns við Svartsengi. Fjölrit Náttúrufræðistofnunar 7.
-Hrefna Kristmannsdóttir, Guðrún Sverrisdóttir og Kristján H. Sigurðsson. 1996. Efnasamsetning vatns og kísilleðju í Bláa lóninu. – Styrkur þungmálma og helstu ólífrænna sporefna (skýrsla). Orkustofnun, Reykjavík.
-Jón Örn Bjarnason. 1991. Um efnasamsetningu vökva í Bláa lóninu í Svartsengi (skýrsla). Orkustofnun, Reykjavík.

-Sjá https://www.visindavefur.is/svar.php?id=14019
-https://www.visindavefur.is/svar.php?id=4919