Νέο μάγμα συσσωρεύεται στο ηφαίστειο της Σαντορίνης

Επιστήμονες “φωτογράφησαν” για πρώτη φορά τον μαγματικό θάλαμο και αποκάλυψαν υπόγεια κυλινδρική ανωμαλία 3χλμ

Την ύπαρξη μίας ρηχής, βαθιάς και σχετικά στενής κυλινδρικής ανωμαλίας διαμέτρου τριών χιλιομέτρων αποκάλυψε η έρευνα Ελλήνων, Αμερικανών και Βρετανών επιστημόνων στην Καλδέρα της Σαντορίνης, ακριβώς στο σημείο της ανόδου του μάγματος, που είχε προκαλέσει την ανησυχητική σεισμο-ηφαιστειακή έξαρση του 2011-2012.

Για πρώτη φορά οι επιστήμονες «φώτισαν» τη γεωμετρία του μαγματικού θαλάμου του ενεργού ηφαιστείου με τη βοήθεια της τεχνικής της σεισμικής τομογραφίας, χάρη στην οποία κατέστη δυνατό να «φωτογραφηθεί» τι συμβαίνει στο υπέδαφος κάτω από το βυθό της καλδέρας.

Κάτω από την κυλινδρική ανωμαλία των διαταραγμένων πετρωμάτων, νέο μάγμα συσσωρεύεται με αργό ρυθμό, σύμφωνα με τους επιστήμονες.

Η νέα μελέτη, που είναι εξαιρετικής σημασίας για την αξιολόγηση των μελλοντικών ηφαιστειακών εκρήξεων, δείχνει, μεταξύ άλλων, ότι κάθε αντίστοιχη μεγάλης κλίμακας μελλοντική ηφαιστειακή έκρηξη, όποτε και εάν συμβεί, θα γίνει πιθανότατα στην ίδια περιοχή της καλδέρας.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Όρεγκον των ΗΠΑ, του Imperial College του Λονδίνου, του Αριστοτελείου Πανεπιστήμιου Θεσσαλονίκης και του Πανεπιστημίου Αθηνών, με επιστημονική υπεύθυνη την Αμερικανίδα αναπληρώτρια καθηγήτρια Έμιλι Χουφτ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο διεθνές περιοδικό γεωεπιστημών «Earth and Planetary Science Letters» (EPSL).

Για την έρευνα, στο πλαίσιο του σεισμικού πειράματος PROTEUS, που είχε πραγματοποιηθεί στην καλδέρα της Σαντορίνης τον Νοέμβριο και τον Δεκέμβριο του 2015 και τα πρώτα αποτελέσματα γίνονται μόλις τώρα γνωστά, χρησιμοποιήθηκε το αμερικανικό ωκεανογραφικό σκάφος «Marcus Langseth», ενώ παράλληλα τοποθετήθηκαν περισσότεροι από 90 υποθαλάσσιοι και 60 επίγειοι σεισμογράφοι στην ευρύτερη περιοχή της Σαντορίνης.

«Εντοπίσαμε μια κυλινδρική ανωμαλία, διαμέτρου τριών χιλιομέτρων, η οποία εκτείνεται από την επιφάνεια μέχρι και σε βάθος περίπου τριών χιλιομέτρων, στη βόρεια λεκάνη της καλδέρας της Σαντορίνης, ακριβώς πάνω από το σημείο της μαγματικής αναθόλωσης, η οποία ήταν υπεύθυνη για τη σεισμο-ηφαιστειακή έξαρση του 2011-2012», δήλωσε στο Αθηναϊκό και Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων η καθηγήτρια Emilie Hooft, η οποία πριν 20 χρόνια είχε ζήσει επί ένα έτος στην Ελλάδα μελετώντας την αρχαιολογία της Εποχής του Χαλκού, προτού στραφεί στις γεωεπιστήμες και στην ηφαιστειολογία. Σήμερα ειδικεύεται στη «φωτογράφηση» (απεικόνιση) των μαγματικών θαλάμων κάτω από τα ηφαίστεια, ιδίως τα υποθαλάσσια, κάτι που, πριν τη Σαντορίνη, είχε κάνει στο Νοτιοδυτικό Ειρηνικό και σε άλλους ωκεανούς.

«Αυτή η ανωμαλία», πρόσθεσε, «αντιστοιχεί σε ένα υλικό πολύ χαμηλής πυκνότητας, με μεγάλο πορώδες μεταξύ 4% και 28%, που έχει πόρους γεμάτους με θερμό θαλασσινό νερό. Συμπεραίνουμε ότι η κατάρρευση μιας ορισμένης περιοχής του δαπέδου της καλδέρας δημιούργησε έναν κύλινδρο χαμηλής πυκνότητας, με υλικό που έχει υψηλό πορώδες. Είναι εντυπωσιακό ότι οι θέσεις των αγωγών που σχετίζονται με τις τρεις πρώτες φάσεις της μινωικής έκρηξης του 1600 π.Χ., βρίσκονται στην ίδια θέση με αυτή της ανωμαλίας που εντοπίσαμε».

Αυτή η συσχέτιση μεταξύ των παλαιότερων ηφαιστειακών αγωγών των μεγάλων εκρήξεων του παρελθόντος και της σημερινής ανωμαλίας στη βόρεια καλδέρα της Σαντορίνης υποδηλώνει ότι πιθανότατα πρόκειται για μία γεωλογική δομή που υπάρχει για μεγάλο χρονικό διάστημα.

«Η γνώση της γεωμετρίας του μαγματικού θαλάμου επιτρέπει να γίνουν καλύτερες εκτιμήσεις για τη δυναμικότητα του ηφαιστείου. Σε κάθε περίπτωση, είναι σαφές, εφόσον η ανωμαλία που εντοπίστηκε, συνδέεται με τη θέση των αγωγών των μεγαλύτερων ηφαιστειακών εκρήξεων του παρελθόντος, ότι κάθε αντίστοιχη μεγάλης κλίμακας μελλοντική ηφαιστειακή έκρηξη, όποτε και εάν συμβεί, θα γίνει πιθανότατα στην ίδια περιοχή», δήλωσε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ η επίκουρη καθηγήτρια του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ Παρασκευή Νομικού, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

«Τα αποτελέσματα της έρευνας είναι εξαιρετικής σημασίας για την αξιολόγηση των μελλοντικών ηφαιστειακών εκρήξεων. Η έλλειψη πίεσης στη βόρεια λεκάνη της Σαντορίνης, που οφείλεται στην κυλινδρική ανωμαλία που εντόπισε η τομογραφία, λειτουργεί ως μία τοπική ‘αντλία’.

Ως αποτέλεσμα, το μάγμα ανεβαίνει είτε στην επιφάνεια δια μέσου του ρήγματος της Νέας και Παλαιάς Καμένης, οδηγώντας σε σχετικά μικρές ηφαιστειακές εκρήξεις, όπως αυτές του 1707, 1886, 1925 και 1939, είτε συγκεντρώνεται κοντά στην ανωμαλία, όπως έγινε στη σεισμο-ηφαιστειακή έξαρση του 2011-2012», εξήγησε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο καθηγητής Γεωφυσικής του Τμήματος Γεωλογίας του ΑΠΘ Κώστας Παπαζάχος, επίσης μέλος της ερευνητικής ομάδας.

«Βλέπουμε λοιπόν», πρόσθεσε, «ότι η σεισμική τομογραφία λειτουργεί ως ένα “διαγνωστικό εργαλείο”, όπως και τα διάφορα είδη ιατρικής τομογραφίας, π.χ. η μαγνητική τομογραφία. Εντοπίζοντας περιοχές του υπεδάφους με υψηλές και χαμηλές σεισμικές ταχύτητες, μελετάμε τη γεωλογική δομή του υπεδάφους, αλλά ταυτόχρονα κατανοούμε τη μελλοντική συμπεριφορά του ηφαιστείου, όπως ο ιατρός χρησιμοποιεί την ιατρική τομογραφία για να κατανοήσει την αιτία, αλλά και την εξέλιξη μίας πάθησης».

Οι ηφαιστειακές καλδέρες, όπως της Σαντορίνης, έχουν προκαλέσει εδώ και δεκαετίες το ενδιαφέρον των επιστημόνων, οι οποίοι προσπαθούν να αποκωδικοποιήσουν τον τρόπο δημιουργίας τους.

Αν και η κυρίαρχη επιστημονική άποψη είναι ότι οι καλδέρες σχηματίζονται από την κατάρρευση της οροφής του ηφαιστειακού κώνου, μετά την εκκένωση του μαγματικού θαλάμου που βρίσκεται κάτω από τον κώνο, οι διάφοροι μηχανισμοί σχηματισμού της καλδέρας είναι ακόμα αντικείμενο συζήτησης, επειδή παρουσιάζουν διαφορές που επηρεάζουν τόσο την εξέλιξη της καλδέρας, όσο και τον τύπο «επαναφόρτισης» του μαγματικού θαλάμου πριν την επόμενη ηφαιστειακή έκρηξη.

«Οι ανωμαλίες της πυκνότητας κάτω από την επιφάνεια, που ανακαλύφθηκαν με τη νέα έρευνα», σύμφωνα με την Π. Νομικού, «μπορούν να επηρεάσουν τη συγκέντρωση του μάγματος ανάμεσα στις ηφαιστειακές εκρήξεις, επηρεάζοντας έμμεσα και τα μελλοντικά επεισόδια ηφαιστειακής δραστηριότητας».

Ένα συμπέρασμα που οι ερευνητές θεωρούν εξαιρετικά σημαντικό τόσο για τη Σαντορίνη, όσο και για άλλα ηφαίστεια σε παγκόσμιο επίπεδο.

Η επιστημονική δημοσίευση:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X19301360