Ήσυχο για 100.000 χρόνια, το ηφαίστειο των Μεθάνων της Ελλάδας μπορεί να επιστρέφει

Το ηφαίστειο των Μεθάνων φαινόταν νεκρό για περισσότερα από 100.000 χρόνια, ωστόσο το μάγμα συνέχιζε να χτίζεται κάτω από το έδαφος. Χρονολογώντας μικροσκοπικούς κρυστάλλους, οι επιστήμονες βρήκαν ένα κρυμμένο σύστημα που ήταν ακόμα ενεργό, εγείροντας νέες αμφιβολίες για το πόσο ασφαλή κρίνονται τα ηφαίστεια «εξαφανισμένα» σε όλο τον κόσμο.

Για περισσότερα από 100.000 χρόνια, το ηφαίστειο των Μεθάνων στην Ελλάδα φαινόταν ήσυχο και άψυχο. Καμία λάβα δεν χύθηκε στις πλαγιές του. Κανένα σύννεφο τέφρας δεν σκοτείνιασε τον ουρανό. Σε όποιον παρακολουθούσε από την επιφάνεια, το ηφαίστειο φαινόταν σβησμένο.

Αλλά βαθιά υπόγεια, η ιστορία ήταν πολύ διαφορετική.

Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το ETH Zurich αποκάλυψε ότι ο Μέθανα δεν ήταν καθόλου νεκρός. Αντίθετα, τεράστιες ποσότητες μάγματος συνέχισαν να χτίζονται κάτω από το ηφαίστειο κατά τη μακρά σιωπηλή περίοδο του. Τα ευρήματα αμφισβητούν μια από τις πιο κοινές υποθέσεις στην ηφαιστειολογία: ότι ένα ηφαίστειο που είναι ήσυχο για δεκάδες χιλιάδες χρόνια δεν είναι πλέον επικίνδυνο.

Η μελέτη παρουσιάζει μια εντυπωσιακή εικόνα ενός ηφαιστείου που «αναπνέει» αργά κάτω από τη γη, ενώ παραμένει ήρεμο στην επιφάνεια. Οι ερευνητές λένε ότι αυτή η κρυφή ανάπτυξη μπορεί να συμβεί σε πολλά ηφαίστεια παγκοσμίως, ειδικά σε περιοχές που διαμορφώνονται από ζώνες βύθισης, όπου η μια τεκτονική πλάκα βυθίζεται κάτω από την άλλη.

“Μπορούμε να σκεφτούμε τους κρυστάλλους ζιργκόν ως μικροσκοπικά καταγραφικά πτήσης. Χρονολογώντας περισσότερα από 1.250 από αυτά σε 700.000 χρόνια ηφαιστειακής ιστορίας, έχουμε ανακατασκευάσει την εσωτερική ζωή του ηφαιστείου με ακρίβεια και στατιστική ισχύ που απλά δεν ήταν δυνατή πριν από μια δεκαετία», είπε ο Olivier Bachmann, καθηγητής Ηφαιστειολογίας και Μαγματικής Πετρολογίας στο ETH Zurich. «Αυτό που μάθαμε είναι ότι τα ηφαίστεια μπορούν να «αναπνέουν» υπόγεια για χιλιετίες χωρίς ποτέ να σπάσουν την επιφάνεια.

Τα Μέθανα βρίσκονται λιγότερο από 60 χιλιόμετρα από την Αθήνα και αποτελούν μέρος του ηφαιστειακού τόξου του Νοτίου Αιγαίου. Το ηφαίστειο έχει προκαλέσει τουλάχιστον 31 εκρήξεις τα τελευταία 700.000 χρόνια. Τα περισσότερα ήταν ήπια γεγονότα που παράγουν λάβα, αν και αρκετά ήταν εκρηκτικά.

Για να κατανοήσουν το παρελθόν του ηφαιστείου, οι επιστήμονες εστίασαν σε κρυστάλλους ζιργκόν παγιδευμένους μέσα σε ηφαιστειακά πετρώματα. Το ζιρκόνιο σχηματίζεται καθώς το μάγμα ψύχεται υπόγεια. Κάθε κρύσταλλος διατηρεί χημικές ενδείξεις και ενδείξεις χρόνου από τη στιγμή που μεγάλωσε.

Χρησιμοποιώντας προηγμένες μεθόδους χρονολόγησης, οι ερευνητές ανέλυσαν περισσότερους από 1.250 κρυστάλλους ζιργκόν. Εξέτασαν επίσης ισότοπα σε κρυστάλλους πλαγιόκλων και χημεία χύδην πετρωμάτων. Μαζί, τα δεδομένα δημιούργησαν ένα λεπτομερές χρονοδιάγραμμα της υπόγειας δραστηριότητας των Μεθάνων.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η παραγωγή μάγματος κάτω από το ηφαίστειο ήταν σχεδόν συνεχής για εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια. Ακόμη και πριν από την πρώτη γνωστή έκρηξη των Μεθάνων πριν από περίπου 474.000 χρόνια, το μάγμα είχε ήδη συσσωρευτεί υπόγεια για περίπου 200.000 χρόνια.

Αυτό σημαίνει ότι το ηφαίστειο ξόδεψε έναν τεράστιο χρόνο χτίζοντας κρυφές δεξαμενές μάγματος προτού φτάσει οποιαδήποτε έκρηξη στην επιφάνεια.

Το αρχείο ζιργκόν αποκάλυψε δύο μεγάλους κύκλους έκρηξης που χωρίζονται από μια αξιοσημείωτη παύση.

Κατά τη διάρκεια του πρώτου κύκλου, τα Μέθανα προκάλεσαν πολλαπλές εκρήξεις για δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Τότε η δραστηριότητα σταμάτησε εντελώς. Για περισσότερα από 100.000 χρόνια, δεν σημειώθηκαν εκρήξεις.

Ωστόσο, κατά τη διάρκεια αυτής της ήρεμης περιόδου, η ανάπτυξη του ζιρκονίου έφτασε στα υψηλότερα επίπεδα.

Αυτό το εύρημα εξέπληξε τους ερευνητές επειδή ο σχηματισμός ζιρκονίου σηματοδοτεί την ενεργή κίνηση του μάγματος και την ψύξη υπόγεια. Αντί να κλείσει, το ηφαιστειακό σύστημα ευδοκιμούσε κάτω από την επιφάνεια.

Τελικά, η ηφαιστειακή δραστηριότητα ξεκίνησε ξανά πριν από περίπου 168.000 χρόνια. Ο δεύτερος κύκλος έκρηξης μετατοπίστηκε προς διαφορετικά μέρη του ηφαιστειακού πεδίου και συνεχίστηκε μέχρι σχετικά πρόσφατα. Η νεότερη έκρηξη σημειώθηκε πριν από περίπου 2.250 χρόνια και μάλιστα περιγράφηκε από τον αρχαίο Έλληνα ιστορικό Στράβωνα.

Η μακρά σιωπή του ηφαιστείου δεν αντιπροσώπευε το θάνατο. Αντιπροσώπευε την κρυφή ανάπτυξη.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η απάντηση βρίσκεται στο πλούσιο σε νερό μάγμα.

Τα Μέθανα βρίσκονται πάνω από μια ζώνη βύθισης όπου ο ωκεάνιος φλοιός βυθίζεται κάτω από τη Γη. Καθώς αυτός ο φλοιός κατεβαίνει, απελευθερώνει νερό και ιζήματα στον κάτω μανδύα. Αυτή η διαδικασία αλλάζει τη χημεία του μανδύα και βοηθά στη δημιουργία ασυνήθιστα υγρού μάγματος.

Η ομάδα βρήκε στοιχεία ότι το μάγμα των Methana περιείχε εξαιρετικά υψηλή περιεκτικότητα σε νερό, που μερικές φορές ξεπερνούσε το 6% διαλυμένο νερό κατά βάρος. Οι ερευνητές αποκαλούν αυτά τα «υπερυδρώδη» τήγματα.

Καθώς αυτό το μάγμα ανέβαινε προς τα πάνω μέσω του φλοιού, η πίεση μειώθηκε και το νερό άρχισε να διαχωρίζεται σε φυσαλίδες. Αυτό προκάλεσε ταχεία κρυστάλλωση.

Όσο περισσότεροι κρύσταλλοι σχηματίζονταν, τόσο πιο παχύ και κολλώδες γινόταν το μάγμα.

Τα μοντέλα υπολογιστών έδειξαν ότι αυτή η διαδικασία επιβράδυνε δραματικά την ανάβαση του μάγματος. Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ταχύτητα του μάγματος έπεσε κατά παράγοντες μεταξύ 100 και 1.000. Μόλις η περιεκτικότητα σε κρύσταλλο ξεπέρασε περίπου το 30%, το μάγμα έγινε πολύ άκαμπτο για να ανέβει αποτελεσματικά.

Αντί να εκραγεί, σταμάτησε υπόγεια και συσσωρεύτηκε μέσα σε θαλάμους μάγματος.

Παραδόξως, η ισχυρότερη παροχή μάγματος βαθιά υπόγεια μπορεί να έχει προκαλέσει λιγότερες εκρήξεις επειδή το μάγμα έγινε πολύ πλούσιο σε νερό και βαρύ σε κρυστάλλους για να διαφύγει.

«Πιστεύουμε στην πραγματικότητα ότι πολλά ηφαίστεια ζωνών βύθισης μπορεί να τροφοδοτούνται περιοδικά από ιδιαίτερα υγρό πρωτόγονο μάγμα, κάτι που η επιστημονική κοινότητα δεν έχει ακόμη πλήρως αναγνωρίσει», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Răzvan-Gabriel Popa, ηφαιστειολόγος στο ETH Zurich. «Τα Μέθανα είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα όπου έχουμε δει αυτό το αποτέλεσμα ξεκάθαρα, αλλά ο αντίκτυπος των ευρημάτων μας μπορεί να είναι γενικευμένος και διαδεδομένος».

Τα ευρήματα έχουν σοβαρές επιπτώσεις για την αξιολόγηση της ηφαιστειακής επικινδυνότητας παγκοσμίως.

Πολλά ηφαίστεια που έχουν παραμείνει αθόρυβα για δεκάδες χιλιάδες χρόνια παρακολουθούνται ελάχιστα επειδή οι επιστήμονες συχνά τα ταξινομούν ως εξαφανισμένα. Η Methana δείχνει ότι αυτή η υπόθεση μπορεί να είναι επικίνδυνα παραπλανητική.

Ένα ηφαίστειο μπορεί να φαίνεται ήρεμο ενώ αποθηκεύει αθόρυβα τεράστιες ποσότητες μάγματος υπόγεια. Με την πάροδο του χρόνου, αυτή η κρυφή συσσώρευση θα μπορούσε να αυξήσει την πιθανότητα μελλοντικών εκρήξεων.

Οι ερευνητές λένε ότι η σιωπηλή συσσώρευση μάγματος μπορεί να συμβεί σε ηφαιστειακές περιοχές σε όλη την Ελλάδα, την Ιταλία, την Ινδονησία, την Ιαπωνία, τις Φιλιππίνες, τη Βόρεια Αμερική και τη Νότια Αμερική.

«Για τις αρχές κινδύνου ηφαιστείων, για παράδειγμα, στην Ελλάδα, την Ιταλία, την Ινδονησία, τις Φιλιππίνες, τη Νότια και Βόρεια Αμερική, την Ιαπωνία κ.λπ. αυτό σημαίνει επανεκτίμηση του επιπέδου απειλής των ηφαιστείων που ήταν ήσυχα για δεκάδες χιλιάδες χρόνια αλλά παρουσιάζουν περιοδικά σημάδια μαγματικής αναταραχής», είπε ο Bachmann.

Οι επιστήμονες λένε ότι τα προειδοποιητικά σημάδια μπορούν να εξακολουθήσουν να εμφανίζονται ακόμη και σε περιόδους αδράνειας. Οι σεισμοί, η διόγκωση του εδάφους, οι εκπομπές αερίων και οι ανεπαίσθητες αλλαγές της βαρύτητας μπορεί να αποκαλύψουν την επαναφόρτιση μάγματος που συμβαίνει κάτω από την επιφάνεια.

Τα σύγχρονα συστήματα παρακολούθησης μπορούν να βοηθήσουν στην ανίχνευση αυτών των κρυφών διεργασιών πριν γίνουν επικίνδυνες.

Η μελέτη Methana αλλάζει επίσης τον τρόπο με τον οποίο σκέφτονται οι επιστήμονες για την ηφαιστειακή εξέλιξη.

Παραδοσιακά, οι μεγάλες περίοδοι ησυχίας υποδηλώνουν συχνά ότι ένα σύστημα μάγματος ψύχεται και πέθαινε. Αλλά η νέα έρευνα δείχνει ότι η σιωπή μπορεί να αντανακλά την ανάπτυξη υπόγειων δεξαμενών.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ισότοπα παρείχαν βασικές ενδείξεις. Κατά τη διάρκεια της μεγάλης παύσης του Methana, οι ισοτοπικές υπογραφές πρότειναν ισχυρή είσοδο από ανακυκλωμένα υλικά φλοιού που μεταφέρονται από την πλάκα καταβύθισης. Αυτό υποστήριξε την ιδέα ότι φρέσκο, πλούσιο σε νερό μάγμα συνέχιζε να εισέρχεται στο σύστημα.

Με την πάροδο του χρόνου, επαναλαμβανόμενες ενέσεις υπερυδάτινου μάγματος μπορεί να δημιουργήσουν όλο και πιο μεγάλες υπόγειες δεξαμενές. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι αυτή η διαδικασία θα μπορούσε τελικά να συμβάλει σε μεγαλύτερες εκρήξεις ή ακόμη και σε ηφαιστειακά συστήματα που σχηματίζουν καλντέρα.

Η μελέτη υποδηλώνει ότι τα ηφαίστεια μπορεί να περνούν πολύ περισσότερο χρόνο χτίζοντας υπόγεια παρά να εκραγούν στην επιφάνεια.

Αυτή η έρευνα θα μπορούσε να αναδιαμορφώσει τον τρόπο με τον οποίο επιστήμονες και κυβερνήσεις αξιολογούν τον ηφαιστειακό κίνδυνο σε όλο τον κόσμο. Τα ηφαίστεια που κάποτε θεωρούνταν εξαφανισμένα μπορεί να απαιτούν εκ νέου παρακολούθηση εάν παρουσιάζουν διακριτικά σημάδια υπόγειας δραστηριότητας μάγματος. Αυτό θα μπορούσε να βελτιώσει τα συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης και να βοηθήσει στην προστασία των κοντινών κοινοτήτων.

Τα ευρήματα υπογραμμίζουν επίσης τη σημασία των μακροπρόθεσμων γεωλογικών αρχείων. Οι μικροσκοπικοί κρύσταλλοι ζιργκόν διατήρησαν στοιχεία που δεν μπορούσαν να φανούν στην επιφάνεια. Παρόμοιες μέθοδοι μπορεί να βοηθήσουν τους επιστήμονες να αποκαλύψουν κρυφή δραστηριότητα σε άλλα αδρανή ηφαίστεια.

Η κατανόηση των συστημάτων υπερένυδρου μάγματος μπορεί επίσης να βελτιώσει τα μοντέλα υπολογιστών που χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη εκρήξεων. Οι ερευνητές γνωρίζουν τώρα ότι το πλούσιο σε νερό μάγμα μπορεί να σταματήσει υπόγεια αντί να εκραγεί αμέσως. Αυτή η εικόνα μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να εκτιμήσουν καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο αναπτύσσονται οι δεξαμενές μάγματος με την πάροδο του χρόνου.

Για εκατομμύρια ανθρώπους που ζουν κοντά σε ηφαιστειακές περιοχές, το μήνυμα είναι τόσο απογοητευτικό όσο και σημαντικό: ένα ήσυχο ηφαίστειο δεν είναι πάντα ένα ασφαλές ηφαίστειο.