Πρόγραμμα SANTORY: ΕΚΠΑ και Μετσόβιο στην έρευνα για το υποθαλάσσιο ηφαίστειο Κολούμπος

Το ερευνητικό προγράμμα SANTORY, το οποίο χρηματοδοτείται από το ΕΛΙΔΕΚ, έχει αποφέρει σημαντικά επιστημονικά αποτελέσματα, ενισχύοντας τη γνώση μας για το υποθαλάσσιο ηφαίστειο Κολούμπος.

Οι πρόσφατες δραστηριότητες στο πλαίσιο αυτών του προγράμματος ανέδειξαν τη σημασία της συνεχούς παρακολούθησης του ηφαιστείου, καθιστώντας αναγκαία τη διατήρηση και ενίσχυση της ερευνητικής προσπάθειας.

Στη διεθνή ομάδα του SANTORY συμμετέχουν επιστήμονες με πολυετή εμπειρία στη μελέτη του Ελληνικού ηφαιστειακού τόξου από το Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος και το Τμήμα Φυσικής του Εθνικού Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, το Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών, το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, το Εθνικό Ινστιτούτο Γεωφυσικής και Ηφαιστειολογίας του Παλέρμου, το Πανεπιστήμιο του Μιλάνο- Μπικόκα και την Ισπανική εταιρία Ploatech με συντονίστρια την καθηγήτρια Γεωλογικής Ωκεανογραφίας του ΕΚΠΑ Παρασκευή Νομικού.

Το ηφαίστειο Κολούμπος

Με τις πρόσφατες σεισμικές δονήσεις στη θαλάσσια περιοχή της Σαντορίνης, η προσοχή όλων επικεντρώνεται στο υποθαλάσσιο ηφαίστειο Κολούμπος.

Ο Κολούμπος, αν και αόρατος από την επιφάνεια στα 7 χλμ βορειοανατολικά της Σαντορίνης, είναι ένα από τα πιο ενεργά υποθαλάσσια ηφαίστεια της Μεσογείου. Η τελευταία του έκρηξη το 1650 προκάλεσε την εκπομπή τοξικών αερίων που κόστισαν τη ζωή σε πάνω από 70 κατοίκους της Σαντορίνης, ενώ το τσουνάμι που ακολούθησε προκάλεσε σοβαρές υλικές ζημιές στη Σαντορίνη, την Ίο και τη Σίκινο.

Ο Κολούμπος για τους επιστήμονες του SANTORY, αποτελεί ένα μοναδικό φυσικό εργαστήριο το οποίο μελετούν εδώ και μία εικοσαετία.
Σκοπός της ερευνητικής ομάδας στο πρόγραμμα SANTORY είναι η συνεχής παρακολούθηση της δραστηριότητάς του με όργανα τελευταίας τεχνολογίας για να γίνει εκτίμηση σχετικά με το πόσο ενεργό είναι το υδροθερμικό του πεδίο και ανάλυση της επικινδυνότητάς του για τον πληθυσμό των κοντινών νησιών.

Για την επίτευξη του στόχου, τοποθετήθηκαν στο εσωτερικό του κρατήρα στα 500 μέτρα βάθος ειδικοί αισθητήρες, που μετρούν φυσικοχημικές παραμέτρους (θερμοκρασία, pH, συγκεντρώσεις αερίων, πίεση κα.), κλισιόμετρα για τη μέτρηση των θαλάσσιων ρευμάτων μέσα στον κρατήρα και ειδικά θερμόμετρα για τη μέτρηση των αλλαγών της θερμοκρασίας των καμινάδων του.

Οπτικές κάμερες τοποθετήθηκαν μπροστά από ενεργές καμινάδες για την καταγραφή της υδροθερμικής ροής των ρευστών. Τοποθετήθηκαν, επίσης, μία ειδική κάμερα για να καταγραφεί η υφή του υποθαλάσσιου πυθμένα αλλά και η UV κάμερα CHERI για τον εντοπισμό της ακτινοβολίας Cherenkov – κάτι που για πρώτη φορά πραγματοποιείται σε παγκόσμια κλίμακα.

Επιπλέον, εγκαταστάθηκαν όργανα για μετρήσεις ακτινοβολίας-γ σε πραγματικό χρόνο. Στο πλαίσιο της έρευνας, πραγματοποιήθηκαν στο εσωτερικό του κρατήρα δειγματοληψίες νερού για μικροβιολογικές αναλύσεις με στόχο τον εντοπισμό υπερανθεκτικών βακτηρίων. Συλλέχθηκαν επίσης αέρια και υδροθερμικά υγρά από τις πολύ ενεργές καμινάδες.

Μέσα από αυτές τις προσπάθειες, η ερευνητική ομάδα διαθέτει για πρώτη φορά, χρονοσειρά δεδομένων για δύο χρονικές περιόδους από τον κρατήρα του Κολούμπου, δηλαδή όχι μεμονωμένες μετρήσεις αλλά ένα μοτίβο που μας αποκαλύπτει την καθημερινότητα του ηφαιστείου.

Σχετικά με τη σημασία της μελέτης του Κολούμπους για την Ελλάδα, μιλά στο protothema.gr ο Μάκης Ντούσκος, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου, υπό την ευθύνη του Καθηγητή Κωνσταντίνου Καράτζαλου. «Το πρόγραμμα αφορά στην εγκατάσταση οργάνων παρακολούθησης, τη δημιουργία ενός παρατηρητηρίου για τη δραστηριότητα του υδροθερμικού πεδίου στον κρατήρα του ηφαίστειου, δηλαδή.

Πρόκειται για όργανα, που μετρούν διάφορες παραμέτρους, όπως το οξυγόνο, το διοξείδιο του άνθρακα, τη θερμοκρασία στις «καμινάδες», τα ρεύματα του νερού ή τη θολότητά του.

Από την πλευρά μας, έχουμε την ευθύνη των αισθητήρων και των ρομπότ. Συνεργαστήκαμε κυρίως με μία ισπανική εταιρεία, η οποία ειδικεύεται σε υποθαλάσσιους αισθητήρες και κάμερες. Τα όργανα, που τοποθετήθηκαν, ανασύρθηκαν μετά από κάποιους μήνες, έχοντας στο μεταξύ καταγράψει δεδομένα σε βίντεο – σαν να μπήκε ένα holter σε ηφαίστειο», εξηγεί ο ίδιος.

Η αξιοποίηση της τεχνητής νοημοσύνης από το Εργαστήριο Τηλεπισκόπησης του Πολυτεχνείου, τόσο ως προς την καταγραφή δεδομένων από τις κάμερες και τους αισθητήρες, όσο και ως προς την ανάλυση αυτών, αποτελεί πολύτιμο «εργαλείο» στην έρευνα. Όπως για παράδειγμα, στην περίπτωση του αυτόνομου ρομπότ.

Σύμφωνα με τον κ.Ντούσκο, «υπάρχουν ορισμένα ρομπότ, που κατευθύνονται από την επιφάνεια με καλώδιο, όπως του ΕΛΚΕΘΕ. Εμείς, έχουμε αναπτύξει με τη βοήθεια της ΤΝ ρομπότ, που δεν είναι τηλεχειριζόμενα. Συγκεκριμένα, έχουμε ένα υποθαλάσσιο όχημα, ένα glider, που είναι αυτόνομο και μπορεί να κατέβει μόνο του να συλλέξει δεδομένα σε αυτό το βάθος. Έχει ένα ιδιαίτερο σύστημα κίνησης με βάση την άνωση, ώστε να αποφεύγει την άσκοπη κατανάλωση ενέργειας. Μπορεί να μένει πολλές ώρες μέσα στο νερό – εμείς, του δίνουμε εντολές σε σχέση με τα σημεία, που επιθυμούμε να επισκεφθεί και κινείται μόνο του».

Οι ειδικές συνθήκες και τα ρομπότ

«Το "ενδιαφέρον" κομμάτι που παρακολουθούμε κυρίως, είναι οι "καμινάδες" του ηφαιστείου, οι οποίες βρίσκονται σε βάθος περίπου 500 μέτρων. Επομένως, όλα τα όργανα – των ρομπότ, συμπεριλαμβανομένων – πρέπει να μπορούν να ανταπεξέλθουν στο συγκεκριμένο βάθος», θα πει ο δρ Ντούσκος.

«Επιπλέον, επειδή το περιβάλλον εκεί είναι ιδιαίτερα όξινο, πράγμα που σημαίνει ότι διαβρώνει τα όργανα, χρειάζεται ιδιαίτερη προσοχή στα υλικά, που θα χρησιμοποιηθούν, ώστε να ‘αντέξουν’ σε αυτές τις συνθήκες. Αυξημένη είναι η δυσκολία και εξαιτίας της θερμοκρασίας στο υποθαλάσσιο ηφαίστειο, καθώς μπορεί να υπάρχουν σημεία, όπως κοντά στο βυθό, που φτάνουν τους 200 βαθμούς Κελσίου. Το περιβάλλον σ’αυτά τα βάθη, είναι αφιλόξενο», προσθέτει.

Η σημασία των προγραμμάτων

Μέσα από τα προγράμματα προέκυψαν καινοτόμα αποτελέσματα αναδεικνύοντας τη μοναδικότητα του υποθαλάσσιου ηφαιστείου Κολούμπος, μεταξύ των οποίων:

1. Η καταγραφή μεταβολών φυσικών και γεωχημικών παραμέτρων, επειδή συνδέονται με την ηφαιστειακή δραστηριότητα του ενεργού υδροθερμικού πεδίου του Κολούμπου και εκτιμήθηκε η ηφαιστειακή του επικινδυνότητα.
2. Η καταγραφή εξαιρετικά υψηλής φυσικής ακτινοβολίας, καθώς για πρώτη φορά καταγράφηκαν δεδομένα που δείχνουν πολύ υψηλά επίπεδα φυσικής ακτινοβολίας εντός του υδροθερμικού πεδίου του Κολούμπου.
3. Η απομόνωση μικροοργανισμών από το ακραίο περιβάλλον του Κολούμπου, οι οποίοι παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την αξιοποίησή τους σε τομείς της βιοτεχνολογίας καθώς διαθέτουν μοναδικούς μηχανισμούς προσαρμογής σε ακραίες συνθήκες.
4. Οι μεταγονιδιωματικές αναλύσεις αποκάλυψαν νέες πληροφορίες για τον κύκλο του άνθρακα και του μεθανίου, οι οποίοι επηρεάζουν άμεσα το κλίμα του πλανήτη μας.
5. Τα δεδομένα αυτά είναι πολύτιμα, επειδή εάν γνωρίζουμε την τυπική του δραστηριότητα, τυχόν αλλαγές στις φυσικό-χημικές και ακουστικές παραμέτρους θα δείξουν τυχόν αλλαγές στην ενεργή συμπεριφορά του.

Με την τρέχουσα σεισμική δραστηριότητα στην περιοχή, τα ευρήματα αποκτούν ακόμη μεγαλύτερο ενδιαφέρον. Το γεγονός ότι υπάρχουν και δεδομένα από την προηγούμενη χρονική περίοδο, είναι ιδιαίτερα χρήσιμο για τους επιστήμονες, αφού μπορεί να γίνει διασταύρωση των στοιχείων και να καταγραφούν οι μεταβολές από τους σεισμολόγους.

Η συνεχής παρακολούθηση του Κολούμπου είναι απαραίτητη για την εκτίμηση της ηφαιστειακής επικινδυνότητας, όπως εφαρμόζεται διεθνώς στην επιτήρηση των υποθαλάσσιων ηφαιστείων.


Ειδήσεις σήμερα:

Η Αλεξάνδρα Νίκα παρασύρθηκε από Bentley στο Κολωνάκι ενώ κινούνταν με το μωρό της - Εξαφανίστηκε ο οδηγός

Η Περιφέρεια Αττικής έδωσε €5,57 εκατ. για «απώθηση φιδιών και μυοκτονίες»

Τέμπη: Βαριές ευθύνες σε ΟΣΕ και Hellenic Train δείχνει το επίσημο πόρισμα - Αξιολογούνται τα νέα βίντεο