Υποθαλάσσιες γεωτρήσεις στα ηφαίστεια της Σαντορίνης στο πλαίσιο του IODP

Μια μεγάλη διεθνής ωκεανογραφική αποστολή με στόχο τη διεξαγωγή υποθαλάσσιων ερευνητικών γεωτρήσεων γύρω από το ηφαιστειακό συγκρότημα Σαντορίνης-Κολούμπου-Χριστιανών στο Νότιο Αιγαίο μόλις εγκρίθηκε και πρόκειται να πραγματοποιηθεί από τον Δεκέμβριο του 2022 έως το Φεβρουάριο του 2023. Οι γεωτρήσεις σε έξι σημεία μέσα στην καλδέρα της Σαντορίνης και στον ευρύτερο υποθαλάσσιο χώρο Σαντορίνης-Αμοργού, οι οποίες θα γίνουν με το ωκεανογραφικό πλοίο “JOIDES Resolution”, θα πραγματοποιηθούν στο πλαίσιο της Αποστολής 398 του Διεθνούς Προγράμματος Διερεύνησης των Ωκεανών (International Ocean Discovery Program-IODP), ενός από τα πιο φιλόδοξα και πιο μακρόχρονα διεθνή επιστημονικά προγράμματα στον κόσμο.
Το εξειδικευμένο ωκεανογραφικό πλοίο, ένα από τα μεγαλύτερα για ερευνητικές γεωτρήσεις στον κόσμο, προγραμματίζεται να ξεκινήσει από το ισπανικό λιμάνι της Ταραγόνα στις 6 Δεκεμβρίου 2022 με κατεύθυνση το Αιγαίο και η αποστολή θα έχει ολοκληρωθεί έως τις 5 Φεβρουαρίου 2023. Ήδη έχουν ξεκινήσει πυρετωδώς οι προετοιμασίες τόσο στην Ελλάδα όσο και στο εξωτερικό.
Το IODP περιλαμβάνει 22 χώρες μέλη με οικονομική υποστήριξη από τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Ιαπωνία, την Κίνα, την Αυστραλία, την Κορέα, την Ινδία, τον Καναδά και 14 ευρωπαϊκές χώρες. Σκοπός του είναι να μελετήσει την εξέλιξη της Γης, όπως έχει αποτυπωθεί στα ιζήματα και στα πετρώματα κάτω από το βυθό των ωκεανών. Αυτό γίνεται με βαθιές θαλάσσιες ερευνητικές γεωτρήσεις και ανακτήσεις πυρήνων ιζημάτων και πετρωμάτων, τα οποία στη συνέχεια μελετώνται λεπτομερώς από επιστήμονες από όλο τον κόσμο.
Τέτοια ιζήματα και πετρώματα είναι αρχεία διαδικασιών που λαμβάνουν χώρα στον πυθμένα του ωκεανού, στους ωκεανούς, ακόμη και στην ατμόσφαιρα. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό των ιζημάτων σε λεκάνες γύρω από ηφαίστεια -όπως αυτά του Αιγαίου- είναι ότι περιέχουν μακρά, συνεχή καταγραφή της ηφαιστειακής δραστηριότητας. Το IODP χρησιμοποιεί έναν αριθμό διαφορετικών πλοίων γεώτρησης, αλλά το κυριότερο είναι το «JOIDES Resolution», το οποίο περιηγείται συνεχώς στους ωκεανούς του πλανήτη, πραγματοποιώντας διαφορετικά επιστημονικά έργα γεωτρήσεων.
Τώρα αυτό το μεγάλο πλοίο θα έλθει και στην Ελλάδα. Μετά από τέσσερα χρόνια αυστηρής αξιολόγησης, το IODP ανακοίνωσε την έγκριση (με “άριστα” μάλιστα) της επιστημονικής πρότασης για τη διεξαγωγή θαλάσσιων ερευνητικών γεωτρήσεων στο ηφαιστειακό συγκρότημα στο Κότιο Αιγαίο, που αποτελείται από τις ηφαιστειακές νησίδες των Χριστιανών, την καλδέρα της Σαντορίνης, τη Νέα και Παλαιά Καμένη (όπου η τελευταία έκρηξη συνέβη το 1950) και το υποθαλάσσιο ηφαίστειο Κολούμπο, κοντά στη Σαντορίνη, το οποίο εξερράγη το 1650.
Η Σαντορίνη είναι μια εμβληματική τοποθεσία, τόσο σε θέματα ηφαιστειολογίας όσο και αρχαιολογίας, λόγω της μεγάλης έκρηξης της Ύστερης Εποχής του Χαλκού (η λεγόμενη “Μινωική έκρηξη”) και του πιθανού αντίκτυπου της στη Μινωική Κρήτη. Η ηφαιστειακή δραστηριότητα της Σαντορίνης έχει μελετηθεί λεπτομερώς από διάφορες διεθνείς επιστημονικές ομάδες τις τελευταίες δεκαετίες, καθιστώντας το ένα από τα καλύτερα μελετημένα ηφαίστεια στον κόσμο. Ωστόσο, η υποθαλάσσια περιοχή του ηφαιστείου έχει μελετηθεί πολύ λιγότερο και αυτός είναι πλέον ο στόχος του IODP.
Κάθε φορά που ένα από τα ηφαίστεια στο Ελληνικό Ηφαιστειακό Τόξο εκρήγνυται, εκτινάσσονται ηφαιστειακή ελαφρόπετρα και στάχτη ή καυτές πυροκλαστικές ροές που καταλήγουν στη θάλασσα, όπου διατηρούνται ανάμεσα στα ιζήματα, τα οποία συσσωρεύονται στο βυθό των υποθαλάσσιων λεκανών. Έτσι, εδώ και αρκετά εκατομμύρια χρόνια, πυκνές διαδοχικές ηφαιστειακές εναποθέσεις και ιζήματα έχουν συσσωρευτεί στον πυθμένα της θάλασσας του Αιγαίου, παρέχοντας μια πλήρη καταγραφή της ηφαιστειακής ιστορίας. Κύριος στόχος του IODP είναι να αποκαλύψει τη γεωλογική ιστορία της περιοχής μέσω των υποθαλάσσιων ερευνητικών γεωτρήσεων.
Η ερευνητική πρόταση υποβλήθηκε από τριάντα επιστήμονες από πανεπιστήμια και ερευνητικά ιδρύματα από αρκετές ευρωπαϊκές χώρες, τις ΗΠΑ και την Ιαπωνία, με τη συμμετοχή πολλών ξένων πανεπιστημίων, όπως Κλερμόν-Ωβέρνης (Γαλλία), Αμβούργου (Γερμανία), Όρεγκον και Τέξας Α&Μ (ΗΠΑ), Κιλ, Μπρίστολ και Οξφόρδης (Βρετανία), καθώς επίσης ελληνικών Ιδρυμάτων (ΕΚΠΑ, ΑΠΘ, ΙΘΑΒΒΥΚ-ΕΛΚΕΘΕ).Η ωκεανογραφική αποστολή του «JOIDES Resolution» από τον Δεκέμβριο του 2022 μέχρι και τον Ιανουάριο του 2023 θα περιλαμβάνει υποθαλάσσιες ερευνητικές γεωτρήσεις σε τέσσερις θέσεις στα βορειοανατολικά και νοτιοδυτικά της Σαντορίνης, καθώς επίσης σε δύο θέσεις εντός της καλδέρας.
Σε κάθε θέση έξω από την καλδέρα, το πλοίο θα ανακτήσει αρκετές εκατοντάδες μέτρα πυρήνα ιζήματος από τον πυθμένα της θάλασσας, προκειμένου να λάβει ένα πλήρες αρχείο της γεωλογικής ιστορίας. Το πλοίο θα επανδρωθεί από περίπου 30 επιστήμονες, 25 άτομα τεχνικό προσωπικό και 65 μέλη πληρώματος. Οι κύριοι επιστήμονες θα είναι ο καθηγητής T.H. Druitt (Γαλλία) και ο δρ S.Kutterolf (Γερμανία), ενώ η επιστήμονας που εκπροσωπεί την Ελλάδα, είναι η αναπληρώτρια καθηγήτρια του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ Παρασκευή Νομικού, η οποία μελετά εδώ και χρόνια τη θαλάσσια γεωλογία της περιοχής της Σαντορίνης.

Π. Νομικού (ΕΚΠΑ): “Οι στόχοι της γεώτρησης είναι καθαρά επιστημονικοί”

Όπως δήλωσε η ίδια στο Αθηναϊκό/Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων, «η ηφαιστειότητα που σχετίζεται με την υποβύθιση στα όρια των τεκτονικών πλακών, μπορεί να επηρεάσει σε πολύ μεγάλο βαθμό τη ζωή και το περιβάλλον των γύρω περιοχών. Η καλύτερη κατανόηση των ηφαιστείων των νησιωτικών τόξων και των συναφών γεωκινδύνων απαιτεί τη μελέτη των διεργασιών που οδηγούν σε ηφαιστειακά φαινόμενα και της αλληλεπίδρασης με το θαλάσσιο περιβάλλον. Το ηφαιστειακό σύμπλεγμα Χριστιανά-Σαντορίνη-Κολούμπο στο Ελληνικό Ηφαιστειακό Τόξο αποτελεί ένα μοναδικό σύστημα για την αντιμετώπιση αυτών των ερωτημάτων-επιστημονικών προβλημάτων που σχετίζονται με την ηφαιστειότητα στο θαλάσσιο περιβάλλον».
Αναλυτικότερα, σύμφωνα με την κυρία Νομικού, οι σκοποί της ερευνητικής πρότασης είναι:
– Η ανακατασκευή της πλήρους ηφαιστειακής ιστορίας του συμπλέγματος τα τελευταία εκατομμύρια χρόνια.
– Η ανακατασκευή της ενεργότητας των υποθαλάσσιων ρηγμάτων που οριοθετούν τις θαλάσσιες λεκάνες και ο συσχετισμός τους με την ηφαιστειακή δραστηριότητα της περιοχής.
– Η τεκμηρίωση της πετρογένεσης, εξέλιξης και αποθήκευσης του 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 στην καλδέρα 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 μικροβιακής ζωής στα πετρώματα της καλδέρας της Σαντορίνης και της περιοχής γύρω από το Κολούμπο, και πώς αυτή αντέδρασε στις επαναλαμβανόμενες ηφαιστειακές εκρήξεις.
Η κυρία Νομικού επεσήμανε ότι «οι στόχοι της γεώτρησης είναι καθαρά επιστημονικοί. Η διάμετρος του τρυπανιού είναι πολύ μικρή -περίπου 24 εκατοστά- και έχει σχεδιαστεί για την ανάκτηση πετρωμάτων και ιζημάτων με τη χρήση διαφορετικών επιστημονικών αναλυτικών μεθόδων. Η αποστολή δεν έχει εμπορικούς ή αρχαιολογικούς σκοπούς. Ο επιστημονικός στόχος είναι να κατανοήσει καλύτερα τι οδηγεί την ηφαιστειακή δραστηριότητα και ρυθμίζει τις εκρήξεις σε αυτήν την περιοχή, την οποία επισκέπτονται πάνω από δύο εκατομμύρια τουρίστες ετησίως, προκειμένου να προβλέψουν καλύτερα τις εκρήξεις και τις επιπτώσεις τους στο μέλλον».
Η γεώτρηση στο εσωτερικό της καλδέρας της Σαντορίνης θα παραμείνει ρηχή, σε βάθος λιγότερο από 400 μέτρα, πολύ μικρότερο από το βάθος του μαγματικού θαλάμου που είναι περίπου στα 4.000 κάτω από το βυθό. Η γεώτρηση θα πραγματοποιηθεί στο πλαίσιο ενός υπάρχοντος πολύ πυκνού δικτύου σεισμικών προφίλ που έχουν εξεταστεί λεπτομερώς από γεωφυσικούς και ειδικούς του IODP, προκειμένου να αποφευχθεί η επαφή με πιθανούς θύλακες αερίου, πετρελαίου ή και μάγματος. «Οι μηχανικοί του JOIDES Resolution έχουν μεγάλη εμπειρία σε γεωτρήσεις γύρω από ηφαίστεια και σε όλα τα θέματα ασφάλειας», τονίζει η Π.Νομικού.
Κάθε “εκστρατεία” του IODP με το πλοίο JOIDES Resolution είναι μια σημαντική ερευνητική επένδυση ύψους περίπου 10 εκατομμυρίων ευρώ. Επιπλέον, η επιστημονική δραστηριότητα στο Αιγαίο θα συμπληρωθεί από ένα φιλόδοξο πρόγραμμα προσέγγισης του κοινού κατά τη διάρκεια της αποστολής, το οποίο θα προσφέρει αφενός ευκαιρίες σε νέους επιστήμονες και μαθητές να εκπαιδευτούν και να συμμετάσχουν σε έρευνες σε διεθνές επίπεδο, αφετέρου στο κοινό και στα σχολεία να μάθουν για τα επιστημονικά ευρήματα σε πραγματικό χρόνο μέσω των κοινωνικών δικτύων, των ζωντανών συνδέσεων και των διαδικτυακών σεμιναρίων.
Το υλικό της εκστρατείας πρόκειται να μελετηθεί για πολλά χρόνια μετά τις γεωτρήσεις. Αναμένεται ότι η αποστολή θα προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον όχι μόνο στην Ελλάδα αλλά και παγκοσμίως και θα μυήσει τους νέους και το κοινό γενικότερα στα μεγάλα ερωτήματα των Επιστημών της Γης και πώς αυτά αντιμετωπίζονται μέσω μεγάλων διεθνών συνεργατικών έργων.
Σε επιστολή που έστειλαν στον υφυπουργό Έρευνας & Τεχνολογίας Χρίστο Δήμα και στον γενικό γραμματέα (ΓΓΕΤ) Αθανάσιο Κυριαζή, η Π. Νομικού και άλλοι πέντε Έλληνες επιστήμονες που συμμετείχαν στη συγγραφή της πρότασης για τις γεωτρήσεις στο Αιγαίο (ομότιμος καθηγητής ΕΚΠΑ Δημήτριος Παπανικολάου, καθηγητής ΕΚΠΑ Στέφανος Κίλιας, καθηγητής ΑΠΘ Κωνσταντίνος Παπαζάχος, ερευνήτρια ΙΘΑΒΒΥΚ-ΕΛΚΕΘΕ Παρασκευή Πολυμενάκου και καθηγήτρια ΕΚΠΑ Μαρία Τριανταφύλλου) ζητούν την προώθηση της συμμετοχής της Ελλάδας στις υποθαλάσσιες ερευνητικές δραστηριότητες της ευρωπαϊκής κοινοπραξίας ECORD (European Consortium for Ocean Research Drilling).
Η Ευρωπαϊκή Συνεργασία για Θαλάσσιες Ερευνητικές Γεωτρήσεις ECORD, που αποτελεί τμήμα του Διεθνούς Προγράμματος Διερεύνησης των Ωκεανών (IODP), είναι μία διοικητική δομή 14 ευρωπαϊκών κρατών και του Καναδά, η οποία έχει ως σκοπό τη διενέργεια επιστημονικών ωκεάνιων γεωτρήσεων για την έρευνα και την κατανόηση θεμάτων όπως η κλιματική αλλαγή, οι ορυκτές και ενεργειακές πρώτες ύλες και οι γεωκίνδυνοι (σεισμικότητα, ηφαιστειότητα, τσουνάμι, υποθαλάσσιες κατολισθήσεις).
Όπως επισημαίνουν οι Έλληνες επιστήμονες, «η ένταξη της Ελλάδας στο ECORD αποτελεί αίτημα σύσσωμης της ελληνικής επιστημονικής και ερευνητικής κοινότητας της θάλασσας και θα έχει θεμελιώδη οφέλη» για τη χώρα. Επιπλέον, η συμμετοχή αυτή -που θα συνοδευτεί από μικρή ετήσια συμβολή της Ελλάδας στη χρηματοδότηση για τα έτη 2022-2023- θα επιτρέψει στους Έλληνες επιστήμονες να υποβάλουν αιτήματα για συμμετοχή τους στην επικείμενη αποστολή του “JOIDES Resolution” στο Αιγαίο.