IJsland staat dus bekend om haar geysers en heetwaterbronnen. Je kunt er 's winters lekker zwemmen in een meertje met een aangenaam temperatuurtje van 35 °C. Wat zijn de oorzaken van deze verschijnselen? Wel, dat ga ik nu uitleggen:

Gasbronnen en geothermische gradiënt
Als je vanaf het aardoppervlak recht naar beneden de aardkorst ingaat, neemt de temperatuur van de aardkorst gemiddeld iedere kilometer met 15 °C toe. Op één kilometer diepte is het dus 15 °C warmer dan aan de oppervlakte, op twee kilometer diepte is het 30 °C warmer, enzovoorts. Geologen zeggen dan dat de "geothermische gradiënt 15 °C bedraagt". Dat is dus gemiddeld over de gehele aarde. Op (of liever gezegd onder) IJsland bedraagt deze geothermische gradiënt buiten de vulkanisch actieve zone 37 °C tot 165 °C. Binnen de zone zijn door middel van boringen 23 plaatsen gevonden waar de temperatuur iedere kilometer met maarliefst 200 °C stijgt....

Dit komt omdat in de vulkanisch actieve zone het gloeiend hete en zeer langzaam afkoelende magma zeer veel warmte blijft afgeven, zelfs duizenden jaren nadat er een vulkaanuitbarsting heeft plaatsgevonden. In dit gebied is de temperatuur van het gesteente op 10 kilometer diepte zo'n 1000 °C tot 1200 °C. Daardoor kan regen- of smeltwater, dat zeer diep doordringt en vele mineralen oplost, heel sterk verhit worden. Op één kilometer diepte is het water zo sterk verhit dat het stoom wordt. Bestanddelen van de opgeloste mineralen (bijvoorbeeld koolstofdioxide, diwaterstofsulfide en waterstof) komen als gassen in de stoom terecht. Wanneer deze stoom aan de oppervlakte komt, spreken we van fumarolen, ofwel gasbronnen. De gasbronnen worden solfatoren genoemd als ze zwavel bevatten. Deze zwavel slaat neer als de stoom samen met het grondwater opborrelt, waardoor koolstofdioxide oplost tot carbonaat en diwaterstofsulfide wordt omgezet in zwavel of sulfaat. Zwavel is vaak verantwoordelijk voor een gele afzetting rond de opening van een gasbron. Fumarolen en solfatoren zijn van belang voor het voorspellen van vulkaanuitbarstingen omdat ze dan heviger werken.

Rondom gasbronnen komen vele mineralen voor, ieder met een eigen kleur. De blauwgrijze kleur van kokende modderpoelen wordt veroorzaakt door ijzersulfide (pyriet). Andere ijzerverbindingen kunnen ook gele, rode, bruine en groene kleuren veroorzaken. Witte kleuren duiden op uitgekristalliseerde mineralen als siliciumoxide (kwarts), calciumsulfaat (gips) en calciumcarbonaat (aragoniet). In een geothermisch veld hangt altijd een "rotte-eieren-lucht", wat veroorzaakt wordt door de aanwezigheid van diwaterstofsulfide.

Geysers
Naast de besproken gasbronnen komen er op IJsland ook enkele geysers voor. Geyser komt van het IJslandse woord "gjosa", dat "spuiten" betekent. Ook de geiser die thuis voor warm water zorgt is naar de IJslandse geysers genoemd. Hoe geysers nu precies werken is nog niet helemaal zeker. Geologen hebben echter wel een vermoeden. Sommige geysers spuiten omdat grondwater door gassen naar buiten wordt geperst. Andere geysers spuiten daarentegen omdat het water zelf wordt uitgezet tot stoom. Bij dit type geyser begint de uitbarsting op ongeveer 10 meter diepte. Op die diepte is het kookpunt van water normaal gesproken 120 °C. Bij een onderzochte geyser, de "Stóri-Geysir", wordt het water echter tot 125 °C verhit voordat het stoom wordt. Bij deze fase-overgang wordt het volume dan ongeveer 17 keer groter, waardoor het water met grote kracht naar buiten wordt geperst.

Deze beroemde IJslandse "Stóri-Geysir", wat "Grote Spuiter" betekent, was eens de grootste geyser van IJsland. Hij spoot ieder half uur een waterstraal tot een hoogte van 40 tot 60 meter. Sinds enkele tientallen jaren is de geyser echter dood; omdat men vroeger groene zeep in de geyser gooide om hem vaker te laten spuiten, is de watervoorziening van de geyser danig van slag. Je zou dus kunnen zeggen dat de geyser eigenlijk vermoord is.

Op een afstand van ongeveer 100 meter van de "Stóri-Geysir" vinden we nog een andere grote geyser, de "Strokkur" (in het Nederlands "Karnton"). Deze geyser is in 1963 door boringen gereactiveerd. Hij spuit nu met tussenpozen van 4 tot 8 minuten een waterstraal zo'n 20 meter de lucht in. Naast boringen kunnen ook kleine aardbevingen verantwoordelijk zijn voor de (re)activering van geysers en geothermische bronnen.

Je vindt de "Stóri-Geysir" en de "Strokkur" in het gebied "Haukaddur", nabij de waterval "Gulfoss" in het zuidwesten van IJsland. In het westen van het land vind je "Deildartunguhver", de grootste geothermische bron ter wereld. In het noorden ligt "Hveravellir", dat "Veld van Hete Bronnen" betekent. Zoals de naam al zegt komen hier veel heetwaterbronnen voor. Het zijn er meer dan dertig met namen als "Fluiter", "Donderende Heuvel", "Groene Bron" en "Tweelingbronnen".

Natuurlijke hulpbron
De IJslandse ondergrond bestaat geheel uit vulkanisch gesteente. IJsland bezit dus geen fossiele brandstoffen (die komen alleen maar voor in sedimentair gesteente). Door de stijgende olieprijzen na de oliecrises van de jaren '70 bleek dat een groot probleem voor de IJslandse economie. IJsland besloot om heetwaterbronnen op grote schaal als energiebron te gaan gebruiken. Op dat moment werd nog slechts 10% van de natuurlijke hulpbronnen gebruikt.

De geothermische bronnen werden 200 jaar geleden voor het eerst gebruikt. Er werd toen zout gewonnen uit zeewater door dit te laten verdampen met behulp van de bronnen. In 1928 werd in de IJslandse hoofdstad Reykjavik bij wijze van proef een leiding aangelegd van dichtbij gelegen bronnen naar een ziekenhuis, een school en een zwembad. Het experiment slaagde, waarop besloten werd de gehele stad te laten verwarmen door heetwaterbronnen. Dat is nu het geval. Elk gebouw en elke woning wordt verwarmd door heet water dat wordt aangevoerd vanuit de op 15 kilometer afstand gelegen bron "Reykir" en het op 30 kilometer afstand gelegen geothermische veld "Nesjavellir". Dit water wordt 's nachts, wanneer het verbruik laag is, aangevoerd en opgeslagen in grote tanks. In de tanks wordt het water enigszins afgekoeld, zodat het overdag klaar is voor gebruik.

Een groot probleem vormen de in het water opgeloste mineralen omdat de mineralen de pijpleidingen kunnen aantasten. Als het water bovendien afkoelt, kunnen de mineralen gaan uitkristalliseren, waardoor de leidingen verstopt raken. Om deze problemen te voorkomen pompt men water uit bronnen met relatief lage temperaturen, omdat daarin weinig opgeloste mineralen zitten. Het hete water worden vandaag de dag niet alleen gebruikt om gebouwen te verwarmen, ook zwembaden en broeikassen worden ermee verwarmd. Het beroemdste zwembad van IJsland is "Bláa Lónid", de "Blue Lagoon". Het water van de "Blue Lagoon" schijnt geneeskrachtig te zijn. In de IJslandse kassen wordt vooral fruit geteeld, bijvoorbeeld druiven, sinaasappelen, tomaten en zelfs bananen.

Inmiddels zijn de IJslanders ook op zoek naar andere toepassingen, bijvoorbeeld in de chemie en in de droog- en koeltechnieken voor de visverwerkende fabrieken. Geothermische bronnen worden verder gebruikt voor de opwekking van elektriciteit: in het vulkanische systeem van de Krafla is een geothermische elektriciteitcentrale gebouwd. Echter vanwege de regelmatig voorkomende vulkaanuitbarstingen en aardbevingen zijn hier nog veel problemen.