Τον Σεπτέμβριο του 2022 ο Δημήτρης Κωστόπουλος, αναπληρωτής καθηγητής πετρολογίας στο Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών μαζί με τον συνάδελφό του Παναγιώτη Πομώνη, καθηγητή πετρολογίας πυριγενών πετρωμάτων στο ίδιο Τμήμα, ξεκινούσαν μία φιλόδοξη έρευνα γύρω από την εκρηκτικότητα των ηφαιστείων.
Με τη συμβολή της πτυχιούχου γεωλόγου Σμαράγδας Γαλίτη και αξιοποιώντας τις γνώσεις τους στην πετρολογία, άρχισαν να δημιουργούν βάσεις δεδομένων, να γράφουν και να ελέγχουν κώδικες και να επεξεργάζονται τα αποτελέσματα. Υστερα από εκατοντάδες ώρες δουλειάς, κατέληξαν στη δημιουργία ενός αλγόριθμου ο οποίος, όπως λένε, προσδιορίζει ταχύτατα και με ακρίβεια τον Δείκτη Εκρηκτικότητας ενός ηφαιστείου σε οποιοδήποτε σημείο του κόσμου.
Παρακολούθηση του ηφαιστειακού κινδύνου
«Στόχος μας για αυτήν την έρευνα ήταν να δημιουργήσουμε μία νέα πρωτοπόρα μέθοδο που να συμβάλει στον σχεδιασμό παρακολούθησης του ηφαιστειακού κινδύνου παγκοσμίως και να την εφαρμόσουμε στην εκτίμηση της εκρηκτικότητας των ηφαιστειακών κέντρων του ελληνικού ενεργού τόξου του Αιγαίου, αλλά και σε περιοχές εκτός Ελλάδας», λέει στην «Κ» ο Π. Πομώνης.
Οπως εξηγεί, ο «παραδοσιακός» τρόπος που χρησιμοποιείται μέχρι σήμερα για τον υπολογισμό του Δείκτη Ηφαιστειακής Εκρηκτικότητας συνδέεται με την ποσότητα του ηφαιστειακού υλικού που εκτοξεύεται, το ύψος στο οποίο φτάνει –αν είναι στην τροπόσφαιρα ή τη στρατόσφαιρα– και τη διάρκεια της έκρηξης. Σ’ αυτούς τους παράγοντες συνυπολογίζεται ο τύπος της και η περιγραφή της –από εκχυτική και ήπια έως καταστροφική και μεγα-κολοσσιαία.
Είναι επικίνδυνο να υποθέσουμε ότι τα χειρότερα έχουν περάσει μετά την αρχική εκρηκτική φάση. Η πρόβλεψη του τέλους μιας έκρηξης είναι ακόμη πιο δύσκολη από ό,τι το ξεκίνημά της. – Δημήτρης Κωστόπουλος, αναπληρωτής καθηγητής πετρολογίας
«Σε αντιδιαστολή με αυτή τη σχετικά χρονοβόρα διαδικασία, η δική μας μέθοδος υπολογισμού του Δείκτη Ηφαιστειακής Εκρηκτικότητας βασίζεται στη χημική σύσταση των στερεών ηφαιστειακών αποβλήτων, όπως η λάβα ή η τέφρα, και είναι πολύ εύκολη και γρήγορη. Μοναδική προϋπόθεση είναι να έχουμε στα χέρια μας δείγματα των πετρωμάτων από κάποια έκρηξη», εξηγεί ο ίδιος.
Ο Παναγιώτης Πομώνης (αριστερά) και ο Δημήτρης Κωστόπουλος ξεκίνησαν πριν από δύο χρόνια μία φιλόδοξη έρευνα γύρω από την εκρηκτικότητα των ηφαιστείων.
Η μέθοδος των Ελλήνων επιστημόνων θα μπορούσε –ενδεικτικά– να βρει εφαρμογή στην πιο πρόσφατη περίπτωση του ηφαιστείου Λεβοτομπί στην ανατολική Ινδονησία που πριν από λίγες μέρες εξερράγη τουλάχιστον τρεις φορές, εκτοξεύοντας τέφρα σε ύψος εννέα χιλιομέτρων. Οι αρχές προσπάθησαν να απομακρύνουν περίπου 16.000 κατοίκους από τις κοινότητες γύρω από την περιοχή εξαιτίας της έντονης ηφαιστειακής δραστηριότητας.
«Είναι δύσκολο να διατηρηθεί η ευαισθητοποίηση του κοινού για τους κινδύνους κατά τη διάρκεια της μακροχρόνιας, χαμηλής εκρηκτικής δραστηριότητας ενός ηφαιστείου και αυτό δικαιολογείται, αλλά είναι επικίνδυνο να υποθέσουμε ότι τα χειρότερα έχουν περάσει μετά την αρχική εκρηκτική φάση. Η πρόβλεψη του τέλους μιας έκρηξης είναι ακόμη πιο δύσκολη από ό,τι το ξεκίνημά της», τονίζει ο Δ. Κωστόπουλος.
Τα σημάδια υποτιμώνται ή παρερμηνεύονται
Ο ίδιος εξηγεί πως πρόκληση για τους ηφαιστειολόγους αποτελεί το πλήθος των πρόδρομων σημαδιών, αλλά και ο τρόπος με τον οποίο διακρίνουν ποια είναι εκείνα που θα οδηγήσουν σε έκρηξη από αυτά που τελικά δεν θα οδηγήσουν.
«Σε ένα πρώιμο στάδιο της ηφαιστειακής δραστηριότητας μπορεί να βλέπουμε αλάνθαστα σημάδια ανόδου του μάγματος, αλλά να μη γνωρίζουμε εάν θα σταματήσει ή τελικά θα εκραγεί, ενώ η διείσδυση του μάγματος μπορεί να συνεχιστεί σχεδόν μέχρι την τελευταία στιγμή προτού σταματήσει. Κάτι τέτοιο συνέβη στο Λα Γκραντ Σουφριέρ στη Γουαδελούπη το 1976. Κάποιες φορές τα σημάδια εντοπίζονται, αλλά υποτιμώνται ή παρερμηνεύονται», προσθέτει ο ίδιος.
Ηλεκτρονική βάση χιλιάδων χημικών αναλύσεων
Για τις ανάγκες του εγχειρήματος, η ομάδα των τριών γεωλόγων δημιούργησε μία ηλεκτρονική βάση χιλιάδων χημικών αναλύσεων ορυκτών και δειγμάτων πετρωμάτων από ηφαίστεια ανά τον κόσμο των οποίων ο δείκτης εκρηκτικότητας είχε ήδη προσδιοριστεί και ήταν ίσος ή μεγαλύτερος του δείκτη πέντε, με μέγιστο το οχτώ. Μία αντίστοιχη βάση δεδομένων δημιουργήθηκε και για τα ηφαίστεια του ελληνικού ενεργού τόξου (Σουσάκι, Αίγινα, Μέθανα, Πόρος, Μήλος, Σαντορίνη, Νίσυρος, Γυαλί, Κως) από τα οποία ωστόσο μόνο η μινωική έκρηξη της Σαντορίνης το 1613 π.Χ. είχε προσδιοριστεί με δείκτη έξι.
«Το επόμενο βήμα ήταν να γράψουμε κώδικες για τον υπολογισμό διαφόρων φυσικοχημικών παραμέτρων που χαρακτηρίζουν τα μάγματα, όπως η θερμοκρασία, η πίεση, η κατάσταση οξείδωσης, η πυκνότητα, ο μοριακός όγκος, και να τις συσχετίσουμε με τον Δείκτη Ηφαιστειακής Εκρηκτικότητας», επισημαίνει η Σμαράγδα Γαλίτη.
Η πτυχιούχος γεωλόγος Σμαράγδα Γαλίτη συνέβαλε στην έρευνα για τον προσδιορισμό του Δείκτη Εκρηκτικότητας των Ηφαιστείων.
«Η πρώτη μας παρατήρηση που διευκόλυνε και όλες τις μετέπειτα ερμηνείες μας ήταν το γεγονός ότι όσο αυξανόταν ο δείκτης τόσο ανέβαινε και η προεκρηκτική περιεκτικότητα του νερού στο μάγμα», εξηγεί η γεωλόγος.
«Παρατηρήσαμε ότι μάγματα με χαμηλή περιεκτικότητα σε νερό και πυρίτιο, αλλά ιδιαίτερα υψηλό περιεχόμενο σε αλκάλια –νάτριο και κάλιο– όπως στην περίπτωση του Βεζούβιου είναι ικανά για βίαιες εκρήξεις λόγω της απότομης αύξησης του μοριακού τους όγκου που οδηγεί σε βίαιη έξοδο προς την επιφάνεια», προσθέτει η ίδια.
«Ενα σπουδαίο πλεονέκτημα της μεθόδου μας είναι ότι μας δίνεται η δυνατότητα να παρακολουθούμε τον Δείκτη σε πραγματικό χρόνο, καθώς εξελίσσεται η εκρηκτική δραστηριότητα ενός ηφαιστείου. Ετσι, αυξάνεται σημαντικά η πιθανότητα να προβλέψουμε μια καταστροφική έκρηξη, να εξετάσουμε το ποσοστό της διακινδύνευσης και της ανάγκης να προκληθεί ή όχι σήμα συναγερμού», τονίζει ο κ. Κωστόπουλος.
Η έγκαιρη, αλλά και η σωστή προειδοποίηση για την έκρηξη ενός ηφαιστείου, χωρίς “false alarm”, αποτελεί μείζον ζήτημα για τους επιστήμονες.
Το ελληνικό ηφαιστειακό τόξο
Στη χώρα μας το ηφαιστειακό τόξο θεωρείται ενεργό τα τελευταία 4,4 εκατομμύρια χρόνια. Από τα ελληνικά ηφαίστεια, μόνο η Σαντορίνη, η Νίσυρος και τα Μέθανα παρουσιάζουν σημαντική δραστηριότητα κατά τους ιστορικούς χρόνους, ενώ στο Σουσάκι, τη Μήλο και την Κω, οι επιστήμονες εντοπίζουν μικρή δραστηριότητα που αποτυπώνεται με τη μορφή εστιών εκπομπής ατμού και ηφαιστειακών αερίων.
«Οι υπολογισμοί μας από τις φυσικοχημικές παραμέτρους των μαγμάτων του ελληνικού ενεργού τόξου του Αιγαίου έδειξαν ότι η Κως είχε μεγαλύτερο δείκτη εκρηκτικότητας από τη Σαντορίνη -6,5 και 6,0 αντίστοιχα. Αναλύοντας τη Σαντορίνη με μεγαλύτερη λεπτομέρεια φαίνεται ότι η εκρηκτικότητα με δείκτη 6 είχαν μόνο η Μινωική έκρηξη και η έκρηξη που έγινε πριν από 21.000 χρόνια, ενώ μεταγενέστερες εκρήξεις είχαν δείκτη εκρηκτικότητας 5 έως 5,5» τονίζει ο Παναγιώτης Πομώνης.
Οσο για το αν περιμένουμε κάποια έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητα στην Ελλάδα τα επόμενα χρόνια, αυτό είναι κάτι που σύμφωνα με τον καθηγητή κανείς δεν μπορεί να το αποκλείσει.
«Αξίζει να θυμίσουμε ότι το 2022 ανιχνεύτηκε μαγματικός θάλαμος διαμέτρου 600 μέτρων κάτω από τον κρατήρα του υποθαλάσσιου ηφαιστείου “Κολούμπος”, 8 χλμ. ΒΑ της Σαντορίνης και μόλις 2-4 χλμ. κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας».
kathimerini.gr