Χρυσάφι και σπάνια μέταλλα στρατηγικής σημασίας όπως το αντιμόνιο, σε ποσότητες που προκαλούν έκπληξη, αποκαλύπτεται για πρώτη φορά ότι εκλύει το υποθαλάσσιο ηφαίστειο Κολούμπο που βρίσκεται βορειοανατολικά της Σαντορίνης.
Ελληνες επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Αθηνών και το Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών που ερεύνησαν τον πυθμένα του ηφαιστείου σε βάθος 500 μέτρων κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, διαπίστωσαν πως στο γεωθερμικό πεδίο του Κολούμπο λαμβάνουν χώρα σπάνια φαινόμενα που όμοιά τους δεν έχουν παρατηρηθεί ξανά στον κόσμο.
Τα αποτελέσματα των εργασιών τους που δημοσιεύθηκαν στις 13 Αυγούστου στο γνωστού κύρους επιστημονικό περιοδικό «Scientific Reports (Νature Publishing Group)» – είναι η πρώτη φορά που μια ομάδα κυρίως ελλήνων επιστημόνων δημοσιεύει ερευνητική εργασία στο «Nature» – υποδεικνύουν ότι βαθιά κάτω από το ηφαίστειο συμβαίνουν «εξαιρετικά αποτελεσματικές βιογεωχημικές διεργασίες απόθεσης μετάλλων», όπως λέει στα «ΝΕΑ» ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, καθηγητής Κοιτασματολογίας Στέφανος Κίλιας.
Στον μαγματικό θάλαμο του υποθαλάσσιου ηφαιστείου που εκτείνεται σε βάθος 5 χιλιομέτρων στον φλοιό της Γης, παίρνουν σάρκα και οστά φυσικές διεργασίες που ανήκουν στην αιχμή της σύγχρονης διεπιστημονικής γνώσης και έρευνας όπως η Γεωβιολογία και η Βιογεωχημεία.
Χρυσάφι, αντιμόνιο, θάλλιο, άργυρος, αρσενικό, υδράργυρος, ψευδάργυρος αλλά και διοξείδιο του άνθρακα σε ποσότητες που ουδέποτε έχουν καταγραφεί, μαζί με μικροοργανισμούς που συμπεριφέρονται με ασυνήθιστο τρόπο και φαίνεται να διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στη δημιουργία των μετάλλων – και όχι μόνο – συνθέτουν την ιδιαίτερη φυσιογνωμία αυτού του ηφαιστείου.
«Το ηφαίστειο μοιάζει με μια χοάνη που το βαθύτερο σημείο του είναι τα 504 μέτρα. Εκεί στον πυθμένα του, που αποτελείται από στερεοποιημένη λάβα, υπάρχουν ρηγματώσεις μέσα από τις οποίες εκλύεται διοξείδιο του άνθρακα σε ποσοστό 99% αλλά και κάποιοι σχηματισμοί, που λέγονται υδροθερμικές καμινάδες και αποτελούνται από μέταλλα όπως το χρυσάφι, το αντιμόνιο, ο άργυρος και το θάλλιο», λέει στα ΝΕΑ η Παρασκευή Νομικού, λέκτορας Γεωλογικής Ωκεανογραφίας. Αυτές οι καμινάδες – αντίστοιχες δεν υπάρχουν στην καλντέρα της Σαντορίνης – μοιάζουν με ψηλόλιγνους καλόγερους ή με βραχώδη υψώματα που είναι διάστικτα από οπές. Βρίσκονται στο βορειοανατολικό τμήμα του πυθμένα του ηφαιστείου και η πιο ψηλή από αυτές φθάνει τα 5 μ. Η φαρδύτερη έχει διάμετρο 1,5 μ.
Ηδη από το 2006 ήταν γνωστή η ύπαρξη των καμινάδων, όχι όμως και τα πετρώματα από τα οποία αποτελούνται. Το 2011 και το 2012 μέλη της ελληνικής ερευνητικής ομάδας, με επικεφαλής την Παρασκευή Νομικού, που συμμετείχαν σε ωκεανογραφική ερευνητική αποστολή με το «E/V Nautilus» του αμερικανικού Πανεπιστημίου Rhode Island, συνέλεξαν με υποβρύχιο ρομπότ δείγματα πετρωμάτων – μεταλλευμάτων από αυτές τις καμινάδες, παγίδευσαν σε δειγματοσυλλέκτες φυσαλίδες από τα αέρια που εκλύονται από τις ρηγματώσεις του πυθμένα και δείγματα θερμού νερού.
Αυτό που έκανε αρχικά μεγάλη εντύπωση στους ειδικούς ήταν ότι στον πυθμένα του ηφαιστείου, μέχρι και 10 μ. ψηλότερα από αυτόν, δεν υπήρχε ίχνος ζωής. Κανένα μικρό ψάρι, καμία βαθύβια γαρίδα. Μόνο ένα παράξενο πορτοκαλοκόκκινο υλικό, ένα αλλόκοτο μικροβιακό οικοσύστημα ανακατεμένο με άμορφα σιδηροξείδια, απλωνόταν παντού. Το διαπερνούσαν οι φυσαλίδες από τις ρηγματώσεις που αποδείχθηκε ότι εκλύουν μόνο διοξείδιο του άνθρακα μετατρέποντας τον πυθμένα του Κολούμπο σε τοξική λίμνη.
Οι επιστήμονες έφεραν στην επιφάνεια τα δείγματα από τις καμινάδες και άρχισαν την πολύπλοκη ανάλυσή τους με διάφορες τεχνικές και μηχανήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών και σε ορισμένα εξειδικευμένα εργαστήρια του εξωτερικού, ώστε να προσδιοριστεί η χημική τους σύσταση, να αποκαλυφθούν τα κύρια, δευτερεύοντα στοιχεία και ιχνοστοιχεία που περιείχαν.
Κονιορτοποίησαν μικρά τμήματα από τις καμινάδες και τα αποτελέσματα των αναλύσεων έδειξαν ότι κάτω από το ηφαίστειο βρίσκεται ένα πολυμεταλλικό κοίτασμα εν τη γενέσει του.
«Οι αναλύσεις μας έδειξαν την ύπαρξη χρυσού σε περιεκτικότητα που εντυπωσιάζει. Η ανώτατη τιμή που μετρήσαμε ήταν 32 γραμμάρια στον τόνο και η μέση τιμή 9 – 10 γραμμάρια στον τόνο», λέει ο Στέφανος Κίλιας. «Η μέγιστη περιεκτικότητα του δείγματος σε άργυρο ήταν 1.910 γραμμάρια στον τόνο. Ακόμα πιο εντυπωσιακή ήταν η συγκέντρωση του αντιμονίου, αυτού του στρατηγικής σημασίας μετάλλου. Το βρήκαμε σε μέγιστη περιεκτικότητα 22.400 γραμμάρια στον τόνο (πάνω από 2,2% κατά βάρος!) Πρόκειται για ποσότητα που ενδεχομένως να μην έχει καταγραφεί ποτέ άλλοτε στη διεθνή επιστημονική βιβλιογραφία».
Η ιστορία αρχίζει με σεισμούς και θανάτους. Από το 1649 αλλεπάλληλες σεισμικές δονήσεις τάραζαν τη Σαντορίνη, χωρίς κανείς εκείνη την εποχή να μπορεί να φανταστεί τι συνέβαινε 7 χλμ. βορειοανατολικά του νησιού. Ηταν τα προεόρτια της δημιουργίας ενός μοναδικού ηφαιστείου. Οι σεισμοί «έχτιζαν» σιγά σιγά τον χώρο και στις 14 Σεπτεμβρίου 1650, ένα χρόνο μετά, εκδηλώνεται μεγάλος σεισμός και η θάλασσα αρχίζει να αλλάζει χρώμα. Το νερό γίνεται πράσινο και ένα δολοφονικό αέριο εξαπλώνεται στην περιοχή σκορπώντας θάνατο. Ηταν το διοξείδιο του άνθρακα που προήλθε από το λειωμένο μάγμα στον φλοιό της Γης. Βρήκε διέξοδο μέσα από τις σχισμές του πυθμένα με αυτή τη μορφή. Στις 27 Σεπτεμβρίου του ίδιου έτους, λάβα ξεπήδησε από τη θάλασσα και έδωσε στο ηφαίστειο τη μορφή που έχει σήμερα.
Σε αυτή την περιοχή του Κεντρικού Αιγαίου, οι γεωδυναμικές διεργασίες είναι μοναδικές. Η καταβύθιση της αφρικανικής λιθοσφαιρικής πλάκας κάτω από την ευρωπαϊκή στο ύψος της Κρήτης δημιούργησε στην περιοχή της Σαντορίνης δύο μαγματικούς θαλάμους – έναν κάτω από την καλντέρα στη Σαντορίνη και έναν κάτω από το Κολούμπο. Μέσα από το μάγμα εκλύεται το διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια όπως η αμμωνία καθώς και τα μέταλλα, όπως π.χ. ο χρυσός και το αντιμόνιο που δημιούργησαν τις καμινάδες.
Η ομάδα
Στην έρευνα που δημοσιεύθηκε στο «Nature» με τον τίτλο: «New insights into hydro thermalvent processes in the unique shallow-submarine arc-volcano, Kolumbo (Santorini), Greece», μετείχαν οι επιστήμονες: Στέφανος Κίλιας, Παρασκευή Νομικού, Δημήτρης Παπανικολάου, Παρασκευή Πολυμενάκου, Θανάσης Γκοντελίτσας, Αριάδνη Αργυράκη, Στίβεν Κάρεϊ, Πλάτωνας Γκαμαλέτσος, Θεόδωρος Μερτζιμέκης, Ελένη Σταθοπούλου, Γιοργκ Γκέντιχερ, Ραλφ Στέινιγκερ, Κωνσταντίνα Μπετζέλου, Ισίδωρος Λιβανός, Χρήστος Χρηστάκης, Κάθριν Κροφ και Μιχάλης Σκούλος.
