Η «αξονική τοµογραφία» του ηφαιστείου της Σαντορίνης!

Νοέμβριος 2015, Σαντορίνη. Μια πολυπληθής ομάδα επιστημόνων διαφόρων ειδικοτήτων από την Αμερική, την Αγγλία και την Ελλάδα, αψηφούν το τσουχτερό κρύο και από τη γέφυρα τού «Marcus Langseth», ενός από τα μεγαλύτερα σεισμικά πλοία του κόσμου, ελέγχουν τον ορίζοντα για το ίχνος μιας πορτοκαλί σημαίας. Λίγη ώρα νωρίτερα το σκάφος είχε εκπέμψει ένα σήμα σαν τιτίβισμα πουλιού. Ηταν το σύνθημα προς τους σεισμογράφους που βρίσκονταν στον βυθό να αναδυθούν στην επιφάνεια της θάλασσας. Το πλήρωμα θα τους εντόπιζε από το πορτοκαλί σημαιάκι στην κορυφή τους.

Οσοι δεν γνώριζαν, δεν μπορούσαν να φανταστούν ότι όλα αυτά σχετίζονταν με το ηφαίστειο της Σαντορίνης. Ούτε βέβαια ότι εκείνη τη στιγμή βρισκόταν σε εξέλιξη μια πρωτοποριακή έρευνα: η χαρτογράφηση για πρώτη φορά παγκοσμίως του μαγματικού θαλάμου ενός ενεργού ηφαιστείου, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύθηκαν πρόσφατα (Hoofr et al., 2019, EPSL). Επικεφαλής της έρευνας η Αμερικανίδα γεωφυσικός, καθηγήτρια Γεωλογικών Επιστημών και Ηφαιστειολογίας στο Πανεπιστήμιο του Ορεγκον, Εμιλι Χουφτ, την οποία πάντα γοήτευε το ηφαίστειο της Σαντορίνης, «αυτό το εμβληματικό μέρος όπου το μεγαλύτερο μέρος του ηφαιστείου είναι βυθισμένο κάτω από το νερό» όπως λέει στην «Κ». Με την έρευνά της όμως ήθελε να πάει βαθύτερα – στην κυριολεξία. Να δει τι κρύβεται κάτω από την επιφάνεια και μέσα στην καρδιά ενός ενεργού ακόμα ηφαιστείου.

Τα τελευταία χρόνια, η Εμιλι Χουφτ έχει αναπτύξει μια καινοτόμο μέθοδο «σκαναρίσματος» των ηφαιστείων με τη χρήση ήχων. «Είναι σαν μία “αξονική τομογραφία” του εσωτερικού της Γης», εξηγεί η ίδια. «Απλώς αντί να αποτυπώνουμε την εικόνα με ακτίνες Χ, τη φωτίζουμε χρησιμοποιώντας ηχητικά κύματα». Στην προκειμένη περίπτωση τους ήχους παρήγαγαν 36 βαριά μεταλλικά κουτιά, σαν αεροβόλα, που ρυμουλκούνταν πίσω από το πλοίο. Οταν τα «αεροβόλα» ανοίξουν «πυρ», συμπιεσμένος αέρας εκλύεται στη θάλασσα δημιουργώντας ένα ηχητικό κύμα που ταξιδεύει στη Γη. Εν προκειμένω, ο ήχος ταξιδεύει μέσα στα πετρώματα κάτω από το ηφαίστειο. Ενενήντα υποθαλάσσιοι σεισμογράφοι που είχαν αποτεθεί στον βυθό περιμετρικά του ηφαιστείου κατέγραφαν, επί 26 ημέρες, το πότε ακριβώς ο ήχος έφτανε σε αυτούς. «Οταν σκανάρεις τη δομή από πολλές διαφορετικές πλευρές και από διαφορετικά βάθη, μπορείς να ανακτήσεις μια πολύ λεπτομερή εικόνα του εσωτερικού της Γης», λέει η κ. Χουφτ.

Τριάντα έξι μεταλλικά κουτιά ρυμουλκούνταν πίσω από το πλοίο, «εξαπολύοντας» στη θάλασσα ηχητικά κύματα που ταξίδευαν μέσα στα πετρώματα κάτω από το ηφαίστειο. Ενενήντα υποθαλάσσιοι σεισμογράφοι κατέγραφαν το πότε ακριβώς ο ήχος έφτανε σε αυτούς.

Η έκπληξη

Η εικόνα που προέκυψε από την ανάλυση των δεδομένων εντυπωσίασε τους επιστήμονες. «Με έκπληξη καταγράψαμε μια στενή ζώνη από βράχια που είχαν κατολισθήσει και τώρα είναι κρυμμένα μέσα στη βόρεια πλευρά της καλντέρας της Σαντορίνης. Αντίθετα πιστεύαμε ότι όλη η καλντέρα θα ήταν γεμάτη με αυτό το είδος του σπασμένου βράχου. Τα ευρήματά μας σημαίνουν ότι το τμήμα της καλντέρας που κατέρρευσε ήταν πολύ στενότερο και βαθύτερο από ό,τι φαίνεται από την επιφάνεια». Μεγάλη ήταν η έκπληξη και για την «ελληνική πλευρά» της ερευνητικής ομάδας, όπως την επίκουρη καθηγήτρια του τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αθηνών και μέλος του Ινστιτούτου Μελέτης και Παρακολούθησης Ηφαιστείου Σαντορίνης, Παρασκευή Νομικού, η οποία μάλιστα κατάγεται από τη Σαντορίνη. «Πράγματι, αν και θα θέλαμε να έχουμε κάποιες ιδανικές διαστάσεις για το μαγματικό θάλαμο του ηφαιστείου, σαν μια δεξαμενή μάγματος, τα πρώτα αποτελέσματα μας έδειξαν μια κυλινδρική ανωμαλία, διαμέτρου 3 χλμ., η οποία εκτείνεται από την επιφάνεια μέχρι και σε βάθος περίπου 3 χλμ. στη βόρεια λεκάνη της καλντέρας, και αντιστοιχεί σε υλικό πολύ χαμηλής πυκνότητας, με πόρους γεμάτους με θερμό θαλασσινό νερό» αναφέρει στην «Κ» η Ελληνίδα πανεπιστημιακός. «Πάντως, το σημείο εντοπισμού της ανωμαλίας αυτής ταυτίζεται με το σημείο της αναθόλωσης που είχε παρατηρηθεί κατά την ηφαιστειο-σεισμική ανησυχία το 2011-2012. Επίσης ακριβώς σε αυτή την περιοχή στη βόρεια καλντέρα εντοπίζονται και οι θέσεις που “έδωσαν” τις διάφορες φάσεις της μινωικής έκρηξης πριν από 3.600 χρόνια!». Ισως το πιο εντυπωσιακό εύρημα είναι ότι κάτω από αυτή την κολόνα βράχου, με αργούς ρυθμούς εξακολουθεί να συσσωρεύεται μάγμα, χιλιάδες χρόνια μετά την έκρηξη που δημιούργησε την καλντέρα.

Οπως για όλους τους Σαντορινιούς, έτσι και για την Παρασκευή Νομικού, το ηφαίστειο έχει παίξει κρίσιμο ρόλο στην εξέλιξη της ζωής της. «Οταν μεγαλώνεις σε ένα ηφαίστειο νιώθεις και αφουγκράζεσαι τη δύναμη της φύσης και εμπνέεσαι να εξηγήσεις το πώς δημιουργήθηκε και πώς εξελίσσεται ένας “ζωντανός οργανισμός” όπως είναι το ηφαίστειο». Ηταν για το ηφαίστειο που οι Σαντορινιοί λάξευσαν την ελαφρόπετρα για να φτιάξουν μέσα τα σπίτια τους, που καλλιέργησαν χωρίς νερό τα προϊόντα τους (ντοματάκι, άσπρη μελιτζάνα, κατσούνι, σταφύλι) γνωρίζοντας ότι η υγρασία και η ελαφρόπετρα θα τα φροντίσουν. «Και ήταν για τις... αναπνοές του ηφαιστείου, που τους θυμίζει πάντα ότι είναι ενεργό, που έχτισαν πολλές εκκλησιές για να τους προσέχουν», συμπληρώνει η ίδια.

Η συμμετοχή στη συγκεκριμένη ερευνητική ομάδα ήταν πολύ σημαντική για τους Ελληνες επιστήμονες. «Τον Νοέμβριο του 2015 ήταν η πρώτη φορά που έγινε “ενεργό σεισμικό πείραμα” σε μια καλντέρα που είναι γεμάτη νερό και τα μυστικά της ενεργότητάς της βρίσκονται κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας», λέει η κ. Νομικού. «Σκιαγραφώντας τον μαγματικό θάλαμο του ηφαιστείου της Σαντορίνης αλλά και του υποθαλάσσιου ηφαιστείου του Κολούμπου, μόλις 7 χλμ. ΒΑ της Σαντορίνης, θέλουμε να κατανοήσουμε τις κινήσεις του μαγματικού υλικού, τη γεωλογική δομή του υπεδάφους και τον τρόπο δημιουργίας της καλντέρας. Κατανοώντας τον σχηματισμό της, τον τρόπο εξέλιξής της αλλά και την επαναφόρτιση του μαγματικού θαλάμου, αντλείς στοιχεία για την επόμενη ηφαιστειακή έκρηξη».

Ειδικότερα, όπως εξηγεί η κ. Χουφτ, «σε περίπτωση που το ηφαίστειο δείξει σημάδια “ξυπνήματος”, όπως αύξηση των σεισμών, διόγκωση του εδάφους, ή/και αύξηση των ηφαιστειακών αερίων, τα ευρήματά μας θα βοηθήσουν στη μετάφραση αυτών των σημάτων. Η σκιαγράφηση του εσωτερικού του ηφαιστείου δημιουργεί το πλαίσιο για την αποκρυπτογράφηση της σημασίας της ηφαιστειακής αναταραχής». Σύμφωνα με τους ειδικούς, ο υποθαλάσσιος χώρος θα αποτελέσει μέρος εντατικής έρευνας για τα επόμενα χρόνια, «γιατί η γέννηση των ηφαιστείων ξεκινά από εκεί».