Δευτέρα, 20 Ιουλίου 2015

Εξωπραγματικές υποθαλάσσιες λίμνες στην καλδέρα της Σαντορίνης. Carbon Dioxide Pools Discovered in Aegean Sea

Ανάμεσα στην Οία και το Μεροβίγλι, ένα εξωπραγματικό φαινόμενο θα έκανε το ξακουστό ηλιοβασίλεμα του νησιού να μοιάζει φτωχό. Οι Λίμνες της Καλλίστης ανακαλύφθηκαν μέσα στην καλδέρα σε βάθος 250 μέτρων. An international team of scientists using a sophisticated suite of undersea vehicles in the Southern Aegean Sea located and characterized an interconnected series of meandering, iridescent white subsea pools containing high concentrations of carbon dioxide (CO2). The pools, which get their distinctive color from opal particles, may hold answers to questions related to deepsea carbon storage as well as provide a means of monitoring the volcano for future eruptions. (Photo by Rich Camilli, Woods Hole Oceanographic Institution)

Κάτω από τους πανύψηλους γκρεμούς της καλδέρας, ανάμεσα στην Οία και το Μεροβίγλι, ένα εξωπραγματικό φαινόμενο θα έκανε το ξακουστό ηλιοβασίλεμα της Σαντορίνης να μοιάζει φτωχό: υποθαλάσσιες λίμνες ανθρακούχου νερού, οι οποίες ιριδίζουν με τα χρώματα του οπαλίου μέσα σε κοιλότητες του βυθού.

Οι «Λίμνες της Καλλίστης», όπως ονομάστηκαν οι σχηματισμοί, είναι οι πρώτες υποθαλάσσιες λίμνες του είδους τους, αναφέρει διεθνής ερευνητική ομάδα στην επιθεώρηση Scientific Reports του ομίλου Nature.

Οι υποθαλάσσιες λίμνες είναι στρώματα πυκνού νερού που βυθίζονται στον πυθμένα αντί να αναμειγνύονται με το θαλασσινό νερό. Μέχρι σήμερα, όμως, όλες οι γνωστές υποθαλάσσιες λίμνες σχηματίζονται από νερό που εμπλουτίζεται με μεγάλες ποσότητες αλατιού, οπότε γίνεται πιο πυκνό από το νερό στο γύρω περιβάλλον.

Οι Λίμνες της Καλλίστης διαφέρουν. «Σε αυτή την περίπτωση, η αυξημένη πυκνότητα της λίμνης δεν οφείλεται στο αλάτι. Πιστεύουμε ότι μπορεί να είναι το διοξείδιο του άνθρακα που κάνει το νερό πυκνότερο και το αναγκάζει να συγκεντρώνεται στο βυθό» λέει ο Ριτς Καμίλι, ερευνητής του διάσημου Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο του Γουντς Χολ στη Μασαχουσέτη.

Η έρευνα

Το αστέρι σημειώνει τη θέση των υποβρύχιων λιμνών στο βυθό ανάμεσα στην Οία και το Μεροβίγλι. Topographic relief map of the northern Santorini volcanic field. The white star icon shows the location of the Kallisti Limnes CO2 pools. The onshore Kolumbo fault is indicated by a dashed red line, which along with the Kolumbo line, describes the northeast portion of the Christianna-Santorini-Kolumbo (CSK) tectonic line. The inset box shows a detailed view from the southwest of the caldera slope bathymetry around the study site; submersible vehicle track lines are indicated as red, orange, and yellow lines, corresponding to the first and second AUV dives, and the HOV dive, respectively. (Illustration courtesy of Camilli, et al)

Το ινστιτούτο συνεργάστηκε στη μελέτη με το Πανεπιστήμιο Αθηνών, το Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών και ερευνητικά ιδρύματα στην Ισπανία και τη Γαλλία.

Η υποβρύχια μελέτη ξεκίνησε μετά την ανησυχητική συσσώρευση μάγματος που άρχισε το 2011 κάτω από το μεγάλο ηφαίστειο της Σαντορίνης, και αργότερα ευτυχώς κόπασε.  Οι λίμνες ανακαλύφθηκαν σε βάθος 250 μέτρων από ρομποτικό υποβρύχιο που μελετούσε ένα μεγάλο ρήγμα στον πυθμένα μέσα στην καλδέρα του ηφαιστείου (ο κρατήρας κατέρρευσε στην γιγάντια έκρηξη που εξαφάνισε τον μινωικό πολιτισμό γύρω στο 1600 π.Χ. Το νησί της Σαντορίνης είναι ό,τι απέμεινε πάνω από την επιφάνεια του Αιγαίου).

The crew from the R/V Aegaeo ready the University of Girona’s autonomous underwater vehicle (AUV) Girona 500. Researchers used the AUV, equipped with the TETHYS mass spectrometer (shown strapped to hull), to identify subsea layers of water with unusual chemical properties. HCMR's Thetis sub is shown to the left and the island of Santorini is in the background. (Photo by David Ribas, University of Girona)

Οι λίμνες μελετήθηκαν με ένα ακόμα ρομποτικό σκάφος καθώς και με ένα επανδρωμένο υποβρύχιο. Οι επιτόπιες μετρήσεις έδειξαν ότι οι ημιδιαφανείς σχηματισμοί περιέχουν μεγάλες ποσότητες διαλυμένου διοξειδίου του άνθρακα και έχουν θερμοκρασία περίπου 5 βαθμούς υψηλότερη από το γύρω νερό. Επιπλέον, οι λίμνες είναι αρκετά όξινες και εχθρικές για τους περισσότερους μικροοργανισμούς. Δεν αποκλείεται όμως να φιλοξενούν μικρόβια που παράγουν άμορφο πυρίτιο: σωματίδια οπαλίου, ενός πολύτιμου ιριδίζοντος πετρώματος. Αυτό θα εξηγούσε την παράξενη, γαλακτερή και ιριδίζουσα εμφάνιση των υποβρύχιων στρωμάτων.

Το διοξείδιο του άνθρακα που συγκεντρώνονται στις υποβρύχιες λίμνες πρέπει να προέρχεται από τον πυθμένα. Το ηφαιστειακό σύμπλεγμα της Σαντορίνης είναι η το πιο ενεργό τμήμα του Ελληνικού Ηφαιστειακού Τόξου, κατά μήκος του οποίου η τεκτονική πλάκα της Αφρικής γλιστράει κάτω από την πλάκα της Ευρασίας. Το CO2 ίσως προέρχεται από μάγμα που απελευθερώνει το αέριο που περιέχει καθώς αποσυμπιέζεται. Μια άλλη εξήγηση είναι ότι προέρχεται από ασβεστολιθικά πετρώματα που βυθίζονται και υποβάλλονται σε ακραίες πιέσεις και θερμοκρασίες.

Μέχρι την ανακάλυψη των λιμνών της Καλλίστης, επισημαίνει ο Δρ Καμίλι, οι επιστήμονες πίστευαν ότι το διοξείδιο του άνθρακα που αναβλύζει από τον πυθμένα απλώς διαλύεται στο θαλασσινό νερό. Η ανακάλυψη δείχνει ότι σε ορισμένες περιπτώσεις το αέριο παραμένει εγκλωβισμένο σε ένα βαρύ στρώμα νερού που επικάθεται στον πυθμένα.

Παρόλα αυτά, οι υποβρύχιες λίμνες είναι πιθανότατα παροδικοί σχηματισμοί. Η ανακάλυψή τους, επισημαίνουν οι ερευνητές σε ανακοίνωσή τους, κατέστη εφικτή χάρη στην πρόοδο των τεχνολογιών υποβρύχιας έρευνας. Το ερευνητικό πρόγραμμα έλαβε εξάλλου χρηματοδότηση και από το Πρόγραμμα Αστροβιολογίας της NASA, το οποίο μελετά ασυνήθιστα περιβάλλοντα στη γη τα οποία θα μπορούσαν να δώσουν μια εικόνα για τη ζωή σε άλλους πλανήτες. Από ελληνικής πλευράς, στη μελέτη συμμετείχαν η Παρασκευή Νομικού, η Αριάδνη Αργυράκη και ο Στέφανος Κίλλιας της Σχολής Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Αθηνών, καθώς και ο Άγγελος Μαλλιός και ο Δημήτρης Σακελλαρίου του ΕΛΚΕΘΕ.