Η γεωλογική ιστορία της Σαντορίνης αλλάζει. Τι ανακάλυψαν οι επιστήμονες από τις υποθαλάσσιες γεωτρήσεις του IODP

Τα νέα δεδομένα των υποθαλάσσιων γεωτρήσεων της Σαντορίνης αλλάζουν την γεωλογική ιστορία της

Δημοσιεύτηκαν τα πρώτα δεδομένα που προέκυψαν από τις υποθαλάσσιες γεωτρήσεις και την μελέτη των πυρήνων που συνέλεξαν στην μεγαλύτερη ωκεανογραφική αποστολή στη Μεσόγειο. Το International Ocean Discovery Program (ΙODP), πραγματοποίησε την ερευνητική αποστολή (IODP Expedition 398)  με το πλοίο Joides Resolution, τον Δεκέμβριο του 2022 και μέχρι τον Φεβρουάριο του 2023 στην Σαντορίνη και την ευρύτερη περιοχή  .

Τα δείγματα της τέφρας που συνέλεξαν από τις υποθαλάσσιες γεωτρήσεις  κοντά στη λεκάνη της Αμοργού, στις πλαγιές του υποθαλάσσιου ηφαιστείου του  Κολούμπο (μακριά από τον κρατήρα ),  στα Χριστιανά,  κοντά στην Άνυδρο  μέσα στην Καλντέρα της Σαντορίνης και στην περιοχή γύρω  από την Σαντορίνη και μέχρι την Ανάφη έδωσαν νέα στοιχεία που οι επιστήμονες δεν γνώριζαν μέχρι χθες.

Η γεωλογική ιστορία της Σαντορίνης αλλάζει με τα νέα δεδομένα από τις υποθαλάσσιες γεωτρήσεις

Συνομιλήσαμε με την Αναπληρώτρια καθηγήτρια του τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ  Εύη Νομικού με αφορμή την ημέρα ” EGU Geoscience Day 2023″ όπου παρουσιάστηκαν κάποια από τα πρώτα ευρήματα που δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communication. Η Εύη Νομικού εκπροσώπησε την Ελλάδα στην ωκεανογραφική αποστολή  και είναι μέλος της ομάδας που κατέθεσε την πρόταση στο IOPD που έγινε αποδεκτή προκειμένου να πραγματοποιηθούν οι υποθαλάσσιες γεωτρήσεις στην Σαντορίνη.

 

Ας θυμηθούμε τον στόχο της ωκεανογραφικής αποστολής του ΙΟDP

Στόχος της ωκεανογραφικής αποστολής ήταν να  αποκαλύψει τη γεωλογική ιστορία της περιοχής μέσω των υποθαλάσσιων ερευνητικών γεωτρήσεων.

• Η αναδιαμόρφωση της πλήρους ηφαιστειακής ιστορίας του ηφαιστειακού συμπλέγματος , από τη γένεση του έως σήμερα.
• Ο προσδιορισμός της ενεργότητας των υποθαλάσσιων ρηγμάτων που οριοθετούν τις θαλάσσιες λεκάνες και συσχετισμός αυτών με την ηφαιστειακή δραστηριότητα της περιοχής.
• Η τεκμηρίωση της πετρογένεσης, εξέλιξης και αποθήκευσης μάγματος στο ηφαιστειακό σύμπλεγμα, τόσο χρονικά όσο και χωρικά.
• Η τεκμηρίωση των διαδικασιών, των προϊόντων και των πιθανών επιπτώσεων της έκρηξης κατά την Ύστερη Χάλκινη εποχή στη Σαντορίνη (Μινωική έκρηξη).
• Η μελέτη της ιστορίας, της δυναμικής και των κινδύνων των υποθαλάσσιων εκρήξεων των Καμένων και του Κολούμπο.
• Η τεκμηρίωση της μετάβασης από ηπειρωτικό σε θαλάσσιο περιβάλλον κατά τη διάρκεια της υποβύθισης στην περιοχή του Αιγαίου.
• Η αναζήτηση της παρουσίας της μικροβιακής ζωής στα πετρώματα της καλντέρας της Σαντορίνης και της περιοχής γύρω από τον Κολούμπο, και πώς αντέδρασε στις επαναλαμβανόμενες ηφαιστειακές εκρήξεις

 

Ποια είναι τα πρώτα ευρήματα των υποθαλάσσιων γεωτρήσεων; Τι αλλάζει στην γεωλογική ιστορία της Σαντορίνης;

 

Ανακαλύφθηκε μεγάλη έκρηξη μεταξύ Ακρωτηρίου και Χριστιανών

Κάναμε πάρα πολλές  ερευνητικές γεωτρήσεις γύρω από το χώρο της Σαντορίνης και της Καλντέρας μας λέει η Εύη Νομικού.

Το πρώτο εύρημα έχει δημοσιευθεί στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communication  και πρόκειται για μια μεγάλη έκρηξη ηφαιστείου στο χώρο μεταξύ Ακρωτηρίου και Χριστιανών. Αυτή η έκρηξη ήταν πάρα πολύ μεγάλη και εξαπλώθηκε επίσης γύρω από τη Σαντορίνη.

Το ανακαλύψαμε καθώς βρήκαμε το αποτύπωμα της έκρηξης που είναι η ηφαιστειακή τέφρα στις υποθαλάσσιες γεωτρήσεις που κάναμε. Οι επιστήμονες δεν γνώριζαν για αυτή την έκρηξη,  αναφέρει η Eύη Νομικού και τονίζει πως “ξαναγράφεται η γεωλογική ιστορία της Σαντορίνης”. O λόγος που λέμε κάτι τέτοιο είναι γιατί βρήκαμε πάρα πολλές ηφαιστειακές τέφρες , ηφαιστειακά στρώματα ελαφρόπετρας τα οποία δεν γνώριζαν οι επιστήμονες μέχρι τώρα γιατί μελετούσαν μόνο τη χέρσο. Στη χέρσο έχεις έναν περιορισμένο χώρο μελέτης . Ο υποθαλάσσιος χώρος είναι πολύ μεγαλύτερος και οι πυροκλαστικές ροές,  η ηφαιστειακή τέφρα εξαπλώνεται, αναφέρει.

“Είχαμε διάφορες δυσκολίες στην αποστολή ειδικά μέσα στην Καλντέρα όπου βρήκαμε αλλεπάλληλες στρώσεις ελαφρόπετρας που ήταν πολύ λογικό”.

 

Τι έδειξε ο Κολούμπος; Δεν είναι μόνο η έκρηξη του 1650 που γνωρίζαμε

Οι γεωτρήσεις στο ηφαίστειο Κολούμπο έγιναν εκτός ηφαιστειακού χώρου στις πλαγιές του (Δυτικά, ΝοτιοΔυτικά, ΒοριοΑνατολικά) .Ο Κολούμπος έχει ένα έντονο υδροθερμικό πεδίο επομένως απαγορευόταν να τον τρυπήσουμε μας λέει η Αναπληρώτρια καθηγήτρια του τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ που εκπροσώπησε την Ελλάδα στην αποστολή του IODP.

Τα πρώτα αποτελέσματα των υποθαλάσσιων γεωτρήσεων δείχνουν ότι ο Κολούμπος έχει κάνει περισσότερες εκρήξεις εκτός από την τελευταία του 1650. Η χρονολόγηση θα γίνει στην πορεία καθώς είναι μια χρονοβόρα διαδικασία για να καταλήξουν, πόσες εκρήξεις, πότε έγιναν, έτσι θα μπορέσουν να ανακαλύψουν και να καταλήξουν πόσες μεγάλες εκρήξεις έχει δώσει ένα ηφαίστειο. Τη μοναδική έκρηξη που ξέρουμε εμείς είναι το 1650. 

 

Πως συνδέονται τα τεκτονικά ρίγματα με την ηφαιστειότητα. Πως ήταν στο παρελθόν η περιοχή ήταν στεριά ή θάλασσα;

Ο τρίτος στόχος της ωκεανογραφικής αποστολής ήταν η σύνδεση της τεκτονικής – είναι η επόμενη δημοσίευση των επιστημόνων που θα γίνει – των ενεργών ριγμάτων και η παλαιογεωγραφία του χώρου.  ” Να δούμε πως ήταν τα στρώματα αν ήταν θάλασσα ή χέρσος κοντά στην Αμοργό κοντά στην Ανάφη και πως όλες αυτές οι λεκάνες δημιουργήθηκαν ” αναφέρει η Εύη Νομικού. Ακόμα το επεξεργαζόμαστε γιατί πρέπει να γίνουν κάποιες βιοχημικές αναλύσεις και είναι πολύ πιο χρονοβόρες. Οι δημοσιεύσεις που θα γίνουν σε λίγο είναι ο συνδυασμός των σεισμικών προφίλ με ότι βρήκαμε από ηφαιστειακή τέφρα γύρω από την Σαντορίνη.

Πιστεύαμε ότι αυτό το ηφαίστειο το έχουμε μελετήσει πάρα πολύ καλά  και βρήκαμε πολλά περισσότερα που δεν αναμέναμε. Aνακαλύψαμε  περισσότερες ηφαιστειακές εκρήξεις από ότι υπάρχουν πάνω στη χέρσο. Για αυτό αλλάζει η γεωλογική ιστορία της Σαντορίνης.

 

Τι ανακάλυψαν για την Μινωϊκή έκρηξη

Απαντήθηκε πόσο μεγάλη ήταν η Μινωϊκή έκρηξη μας λέει η Εύη Νομικού. Η έκρηξη ήταν μεγάλη αλλά η ηφαιστειακή τέφρα που πιστεύαμε ότι είχε εξαπλωθεί σε πολύ μεγαλύτερο χώρο γύρω από τη Σαντορίνη βρήκαμε από τις γεωτρήσεις ότι τελικά δεν ήταν τόσο πολύ εξαπλωμένη. Παρ’ όλο που ο όγκος του ηφαιστειακού υλικού που εκτινάχθηκε είναι λιγότερος από αυτόν που υπολογίζαμε  τόσα χρόνια η έκρηξη ήταν τόσο καταστροφική και τα αποτελέσματα τα γνωρίζει όλος ο κόσμος  την καταστροφή του Μινωϊκού πολιτισμού.

Παρότι που σαν δύναμη το ηφαιστειακό υλικό δεν πήγε πάρα πολύ μακριά και όμως η έκρηξη παραμένει μία από τις πιο καταστροφικές εκρήξεις τα τελευταία 10.000 χρόνια.

Υπάρχουν άλλες εκρήξεις όμως που βρήκαμε και τώρα χρονολογούνται οι οποίες ήταν πολύ μεγαλύτερες και πιστεύουμε ότι θα βρούμε και άλλες. Τα δεδομένα αναλύονται είναι μόλις οκτώ μήνες που έχουν περάσει. Πρώτη φορά βγαίνουν τόσο γρήγορα αποτελέσματα από το IODP και αυτό γιατί θεωρούμε ότι είναι πολύ σημαντικό να μάθουμε την ιστορία της Σαντορίνης.

Τι πρόσθεσαν στην επιστήμη οι υποθαλάσσιες γεωτρήσεις στη Σαντορίνη

Είναι το Α και το Ω  για την γεωλογία της περιοχής. Δεν  μπορείς να μιλάς για γεωλογία και για την εξέλιξη χωρίς να έχεις υποθαλάσσιες γεωτρήσεις και κυρίως σε ένα τόσο ενεργό χώρο όπως η Σαντορίνη επισημαίνει η Εύη Νομικού.

Ξέραμε πράγματα, έχουμε μελετήσει τη χέρσο. Ο υποθαλάσσιος χώρος όμως ήταν άγνωστος. Ακόμα και αν είχαμε κάνει σεισμικά προφίλ, έχουμε τοποθετήσει υποθαλάσσιους σεισμογράφους γύρω από τη Σαντορίνη , ξέρουμε πως είναι ο μαγματικός θάλαμος….

Η καρδιά της επιστήμης είναι να έχεις υλικό από γεωτρήσεις οι οποίες δεν θα περιοριστούν στα χιλιάδες χρόνια. Θα σε πάνε πίσω εκατομμύρια χρόνια για να βρεις τη γεωλογική εξέλιξη. Για αυτό γίνονται και οι υποθαλάσσιες γεωτρήσεις σε όλο τον κόσμο.

Για να μελετηθούν οι γεωκίνδυνοι, όπως και στη Σαντορίνη που ήταν ο κύριος λόγος. Το κλίμα, οι μεγάλες μεταβολές κατά την διάρκεια του γεωλογικού χρόνου. Το γιατί εξαφανίστηκαν οι δεινόσαυροι απαντήθηκε από τις γεωτρήσεις που έγιναν στον Βόρειο Ατλαντικό για παράδειγμα.

Τι ανακαλύπτουν σε σχέση με τα μικρόβια

Ενα από τα ερωτήματα που καλούνται να απαντήσουν οι επιστήμονες μέσα από τα δεδομένα που συλλέξανε από τις γεωτρήσεις είναι και τα μικρόβια μας λέει η Εύη Νομικού. Πως λειτουργούν τα μικρόβια πως είναι αυτός ο έμβιος κόσμος που ήταν στο παρελθόν.

Στις γεωτρήσεις και ιδιαίτερα μέσα στην Καλντέρα έχει συλλεχθεί μικροβιακό υλικό, μέσα στα βαθύτερα στρώματα της Καλντέρας. Ώστε να δούμε αυτό το βακτηριακό υλικό που έχουμε στην επιφάνεια πως συνεχίζεται στα βαθύτερα τμήματα. Ποια είναι η ηλικία τους και ποια είναι τα γονίδια που μπορούν να μας δώσουν πληροφοριακό υλικό.

Ήταν η καλύτερη ωκεανογραφική αποστολή της ζωής μου αναφέρει η Εύη Νομικού. Από άποψη επιστήμης έχω μάθει πάρα πολλά όχι μόνο εγώ αλλά όλοι οι επιστήμονες και για αυτό αναμένουν όλοι τα δικά μας αποτελέσματα.

Οι υποθαλάσσιες ερευνητικές γεωτρήσεις πρέπει να γίνονται είναι ότι πιο ακριβό μπορούμε να έχουμε στην έρευνα, αυτή η αποστολή στοίχισε 15 εκατ. δολάρια, και αυτά τα πλήρωσε το IODP. Επέλεξε τη δική μας πρόταση γιατί θεώρησε ότι η Σαντορίνη είναι πάρα πολύ σημαντική στην επιστήμη για να μπορέσουμε να ανακαλύψουμε τι έχει συμβεί τα τελευταία χιλιάδες εκατομμύρια χρόνια και όχι μόνο τώρα.

” Αν γνωρίσουμε το παρελθόν μπορεί να είμαστε σίγουροι για το παρόν και μπορούμε να προβλέψουμε το μέλλον”

Αυτό κάνει μια γεώτρηση σου δείχνει τα στιγμιότυπα του παρελθόντος. Ετσι προετοιμάζεσαι για το μέλλον πρέπει να ξέρουμε πόσες εκρήξεις έχει κάνει η Σαντορίνη.

Ένα άλλο ενδιαφέρον στοιχείο που μας ανέφερε η Εύη Νομικού είναι πως τα δύο ηφαίστεια της Σαντορίνης δεν συνδέονται μεταξύ τους είναι αυτόνομα και δεν επηρεάζει η δραστηριότητα του ενός την συμπεριφορά του άλλου.

 

 

Υπάρχει λόγος ανησυχίας για το ηφαίστειο του Κολούμπο; Τι δείχνουν τα ευρήματα του προγράμματος  SANTORY που το παρακολουθεί

 

 

Ο Κολούμπος για ένα χρόνο από τον Δεκέμβριο του 2022 παρακολουθείται από το πρόγραμμα SANTORY , αναφέρει η Εύη Νομικού, αν. καθηγήτρια του τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ και επικεφαλής του προγράμματος SANTORY.

Πρόκειται για μια διεθνή επιστημονική ομάδα που χρηματοδοτείται από τη Γενική Γραμματεία έρευνας και Τεχνολογίας στο πλαίσιο του ΕΛΔΕΚ.

 

Πως γίνεται η παρακολούθηση

 

Έχουν αγοραστεί όργανα αξίας μισού εκατομμυρίου ευρώ και υπάρχουν και όργανα αισθητήρες από το πανεπιστήμιο της Ιταλίας, INGV, ο Δήμος Θήρας χρηματοδοτεί για πρώτη φορά εδώ και ένα χρόνο τις ωκεανογραφικές αποστολές στο Κολούμπο, χρηματοδοτώντας το πλοίο που χρησιμοποιείται,  για να τοποθετούνται  τα όργανα και να ανασύρονται κατά περιόδους,  για να παίρνουν οι επιστήμονες τα δεδομένα που καταγράφουν. Ευελπιστούμε αυτό να συνεχιστεί αναφέρει η Εύη Νομικού.

Τι δείχνουν τα πρώτα δεδομένα του προγράμματος SANTORY  στο Κολούμπο

 

Έχουμε για πρώτη φορά σειρές δεδομένων για το Κολούμπο και όχι μεμονωμένα γεγονότα αναφέρει η επιστήμονας.

Έχουμε βρει δεδομένα που το ηφαίστειο είναι σε απόλυτη ηρεμία κάποια περίοδο και κάποια άλλη περίοδο το ηφαίστειο να είναι πολύ ενεργό . Αυτό παρατηρείται από τα ακουστικά σήματα που έχουμε, τις θερμοκρασίες και τις μεταβολές του εδάφους. Δείχνοντας ότι το ηφαίστειο του Κολούμπο είναι ενεργό και πρέπει να παρακολουθείται η ροή της ζωής του ηφαιστείου.

Αν θέλουμε να προβλέψουμε μια μελλοντική έκρηξη θα πρέπει να έχουμε όργανα. Να μας δείχνουν πως αναπνέει το ηφαίστειο, πως δραστηριοποιείται. Το ηφαίστειο αναπνέει και το βλέπεις με τις φυσαλίδες στο θαλάσσιο χώρο και στη χέρσο με τους καπνούς και τις εκρήξεις της λάβας η οποία εκρήγνυται.

“Είναι μια ιδιαίτερη περίπτωση ο Κολούμπος”

Το 2019 η NASA τον επέλεξε να τον μελετήσει σαν το εξωγήινο πρότυπο του ωκεανού. Όπου εκεί έχουμε υψηλές θερμοκρασίες, υψηλή πίεση και έχεις ένα περιβάλλον όχι τόσο φιλικό. Αρα για αυτό  και δοκιμάζονται όλα αυτά τα όργανα. Αυτό το ηφαίστειο βρίσκεται πολύ κοντά στη Σαντορίνη και οφείλουμε να το παρακολουθούμε τώρα που έχουμε την τεχνολογία και τα όργανα.

 

Υπάρχει λόγος ανησυχίας από τα ευρήματα που προκύπτουν από την παρακολούθηση του;

 

Δεν υπάρχει λόγος ανησυχίας, δεν θα γίνει έκρηξη αύριο , μεθαύριο. Τα ηφαίστεια αυτή τη στιγμή είναι ήρεμα δεν έχουμε σεισμική δραστηριότητα. Αν αρχίσουμε να έχουμε σεισμική δραστηριότητα τότε ναι ανησυχούμε. Είναι ήρεμα τα ηφαίστεια αλλά είναι ΕΝΕΡΓΑ. Σε όλο τον κόσμο τα ενεργά ηφαίστεια παρακολουθούνται ώστε να μας δώσουν τα σημάδια να μας προειδοποιήσουν ότι αλλάζει κάτι στην χημική σύσταση των αερίων, στη θερμοκρασία, σεισμοί, μεταβολές, μετακινήσεις του εδάφους.

Έχουμε κλισιόμετρα στο Κολούμπο άρα οποιαδήποτε μεταβολή του εδάφους αυτή τη στιγμή καταγράφεται στους αισθητήρες που έχουμε τοποθετήσει.

Υπάρχουν άλλες καταγραφές για το Κολούμπο;

Έχουμε τοποθετήσει οπτικές κάμερες μπροστά στις ενεργές καμινάδες έχουμε συνέχεια καταγραφή της φυσαλίδας η οποία με τα μοντέλα που θα “τρέξουμε” θα μάθουμε πόσο ενεργό είναι το ηφαίστειο και ποια είναι η δύναμη της αναπνοής του, των αερίων που εκλύονται.

Μετράμε με αισθητήρες το μεθάνιο, το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα, την πίεση του νερού και μέσω του ROV(αυτόνομο ρομποτικό μηχάνημα) θα τοποθετήσουμε αισθητήρες που μετράνε την φυσική ραδιενέργεια . Σε όλα τα γεωθερμικά πεδία του κόσμου έχουμε φυσική ραδιενέργεια . Πρέπει να  μετρήσουμε τα ποσοστά της φυσικής ραδιενέργειας που εκλύονται από μέσα από το Κολούμπο ή μέσα από το ηφαίστειο της Σαντορίνης την Νίσυρο ή τη Μήλο. Είναι η πρώτη φορά που παρακολουθείτε και το ποσοστό της φυσικής ραδιενέργειας που εκλύεται από ένα ηφαίστειο.

 

Υπάρχει άλλο πρόγραμμα εκτός του SANTORY που να παρακολουθεί το Κολούμπο;

Όχι, μας απαντά η Εύη Νομικού υπάρχει μια διεθνής ομάδα, επιστήμονες, του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ, του Ινστιτούτου Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών (ΙΘΑΒΒΥΚ) του ΕΛΚΕΘΕ και των ξένων Ινστιτούτων/Πανεπιστημίων (INGV, GEOMAR, Univ. of Hamburg, Univ. of Rhode Island, ENS) αλλά και του Τμήματος Τοπογράφων του Εθνικού Μετσόβειου Πολυτεχνείου (ΕΜΠ) που δουλεύει εδώ και πολλά χρόνια. Αυτή η ομάδα δεν γνώρισε τώρα το Κολούμπο. Δουλεύει στο Κολούμπο από το 2000. Έχουμε δεδομένα ,βαθυμετρία, σεισμικά, τρισδιάστατα σεισμικά, πυρήνες από το IODP, αισθητήρες . 

Η μοναδική ομάδα που έχει δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, καταγραφές για να δει πόσο ενεργό είναι το ηφαίστειο και πλήθος δημοσιεύσεων από την επιστημονική ομάδα του SANTORY όχι τώρα αλλά πάρα πολλά χρόνια μας επισημαίνει η Εύη Νομικού αναπ. καθηγήτριατου τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ και επικεφαλής του προγράμματος SANTORY.

Να σημειώσουμε εδώ ότι από τις 21 Οκτωβρίου μια νέα ωκεανογραφική αποστολή του SANTORY είναι σε εξέλιξη και σε λίγο καιρό τα νέα δεδομένα από τις μετρήσεις και τις καταγραφές που γίνονται σε πραγματικό χρόνο θα είναι στη διάθεση μας μέσω των δημοσιεύσεων της επιστημονικής ομάδας. Ο κόσμος των ηφαιστείων αποδεικνύεται ότι έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον και εμπλουτίζεται συνεχώς με νέες πληροφορίες.