Βρήκαν τον ένοχο...

Η ηφαιστειακή έκρηξη της Σαντορίνης τον 16ο αιώνα π.Χ. άφησε πίσω της την καλντέρα (όπως φαίνεται σε αυτήν την αεροφωτογραφία από το 2021) που σχηματίζει το νησί σήμερα.Φωτογραφία από τον Lepretre Pierre, Getty Images.

Νωρίτερα φέτος, το ηφαιστειακό νησί της Σαντορίνης συγκλονίστηκε από 28.000 σεισμούς. Δεν κατέληξαν σε έκρηξη - αλλά δεν ήταν σαφές τι στο καλό συνέβαινε. Τώρα, εν μέρει χάρη στην Τεχνητή Νοημοσύνη, γνωρίζουμε: δύο ηφαίστεια επικοινωνούσαν!

Χιλιάδες μυστηριώδεις σεισμοί έπληξαν τη Σαντορίνη. Οι επιστήμονες επιτέλους έμαθαν γιατί. Κατά τη διάρκεια των σεισμών, οι ερευνητές μπόρεσαν να εντοπίσουν επικίνδυνο μάγμα σε πραγματικό χρόνο.

Στα τέλη Ιανουαρίου, κάτι άρχισε να κινείται κάτω από τα ειδυλλιακά νησιά της Σαντορίνης, Αμοργού και Ανάφης. Αυτά τα νησιά του Αιγαίου βίωσαν μια σειρά με πάνω από 28.000 σεισμούς , συμπεριλαμβανομένων αρκετών με μέγεθος άνω των 5,0 Ρίχτερ. Οι ντόπιοι στη Σαντορίνη φοβόντουσαν ότι μπορεί να επίκειται μια βίαιη ηφαιστειακή έκρηξη. 

Προς ανακούφιση όλων, μετά από περίπου ένα μήνα, η σεισμική κρίση έληξε χωρίς απρόοπτα. Και τώρα, χάρη σε μια πληθώρα σεισμικών συσκευών και της τεχνητής νοημοσύνης, οι επιστήμονες πιστεύουν ότι βρήκαν τον ένοχο. Ένα στρώμα μάγματος αναδύθηκε γρήγορα από τα βάθη του φλοιού της Γης και πυροδότησε το σεισμικό σμήνος. 

Η ανάλυση της κρίσης, που δημοσιεύθηκε στις 24 Σεπτεμβρίου στο περιοδικό Nature , αποκάλυψε επίσης μια εκπληκτική σύνδεση μεταξύ της Σαντορίνης και του Κολούμπο , ενός υποθαλάσσιου ηφαιστείου που βρίσκεται όχι πολύ μακριά από την ακτή. «Επικοινωνούν», λέει ο Jens Karstens , γεωφυσικός στο Κέντρο Ωκεανογραφικής Έρευνας GEOMAR Helmholtz στο Κίελο της Γερμανίας και ένας από τους συγγραφείς της νέας μελέτης.

Τα δεδομένα της ομάδας αγγίζουν μόνο την επιφάνεια αυτού που πραγματικά συμβαίνει από κάτω. Αλλά χάρη στις επιμελείς προσπάθειες παρακολούθησης της ομάδας, «έχουν αναδείξει κάτι πραγματικά ενδιαφέρον», λέει η Isobel Yeo , υποθαλάσσια ηφαιστειολόγος στο Εθνικό Κέντρο Ωκεανογραφίας στο Σαουθάμπτον της Αγγλίας, η οποία δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη. 

Επιπλέον, οι επιστήμονες γνωρίζουν πλέον ότι μπορούν να παρακολουθούν την κίνηση του μάγματος κάτω από την περιοχή. Αυτό τους επιτρέπει να προβλέπουν καλύτερα την πιθανότητα έκρηξης την επόμενη φορά που αυτά τα νησιά θα αρχίσουν να δονούνται.

Αποκωδικοποιώντας μια σεισμική κρίση

Αυτό το μέρος του Αιγαίου Πελάγους έχει μια εκρηκτική ηφαιστειακή ιστορία. Η Σαντορίνη, ένα μαγματικό καζάνι με δύο μικροσκοπικά ηφαιστειακά νησάκια που προεξέχουν από το βυθισμένο κέντρο του, είναι διαβόητη από αυτή την άποψη : Μια ιδιαίτερα τρομερή έκρηξη το 1560 π.Χ [καλύτερα γύρω στο 1600 π.Χ]. βοήθησε στην καταστροφή ενός πολιτισμού . Το Κολούμπο, κρυμμένο κάτω από το νερό λίγο πάνω από τέσσερα μίλια βορειοανατολικά, είναι επίσης γνωστό για τις δραστηριότητές του: Το 1650, μια έκρηξη εκεί προκάλεσε μεγάλα τσουνάμι και μια θανατηφόρα ομίχλη επιβλαβούς αερίου. 

Και τα δύο είναι ενεργά ηφαιστειακά συστήματα, έτοιμα να εκραγούν ξανά κάποια μέρα. Έτσι, όταν ένα σμήνος σεισμών που προερχόταν από κάτω από τη Σαντορίνη έστησε ενέδρα στους 15.000 κατοίκους του νησιού νωρίτερα φέτος, μπορεί να μην ήταν μια απόλυτη έκπληξη - αλλά το άγχος περίσσευε.

Καθώς πολλοί από τους κατοίκους του εγκατέλειπαν το νησί, οι επιστήμονες έσπευσαν να καταλάβουν τι προκαλούσε τη σεισμική κρίση. Παραδόξως, οι σεισμοί απομακρύνθηκαν γρήγορα από τη Σαντορίνη και κινήθηκαν προς τα ανατολικά, συγκεντρώνοντας τις δυνάμεις τους σε μια κοντινή ζώνη ρηγμάτων και όχι κάτω από κάποιο γνωστό ηφαίστειο.

«Υπήρχε μεγάλη αβεβαιότητα εκείνη τη στιγμή. Δεν ξέραμε αν ήταν μαγματική ή τεκτονική», λέει ο Marius Isken , γεωφυσικός στο Κέντρο Γεωεπιστημών GFZ Helmholtz στο Πότσνταμ της Γερμανίας και ένας από τους συγγραφείς της νέας μελέτης.

Ευτυχώς, οι επιστήμονες παρακολουθούσαν ήδη τη Σαντορίνη και το Κολούμπο. Επιπλέον, το έργο MULTI-MAREX - μια διεπιστημονική προσπάθεια υπό γερμανο-ελληνική ηγεσία για τη μετατροπή της περιοχής σε ένα φυσικό επιστημονικό εργαστήριο καλυμμένο με γεωφυσικά όργανα - βρισκόταν σε πλήρη εξέλιξη όταν άρχισαν οι σεισμοί.

Υποβρύχιοι αισθητήρες είχαν αναπτυχθεί μέσα στον κρατήρα του Κολούμπο και ανίχνευσαν σεισμικά σήματα και αλλαγές πίεσης από τον ταραγμένο πυθμένα της θάλασσας. Η ομάδα χρησιμοποίησε επίσης δορυφόρους εξοπλισμένους με ραντάρ, ικανούς να παρακολουθούν τις ανεπαίσθητες μεταβολές στο σχήμα της περιοχής, επίγειους σταθμούς GPS και ανιχνευτές ηφαιστειακών αερίων. Ανέπτυξαν ακόμη και μια μορφή τεχνητής νοημοσύνης : προγράμματα μηχανικής μάθησης που εκπαιδεύτηκαν με βάση σεισμικά δεδομένα δεκαετιών. Αυτά τα προγράμματα μπορούσαν να εντοπίσουν τους πιο ήσυχους σεισμούς και να εντοπίσουν ακριβώς από πού στον φλοιό προέρχονταν.

Συνολικά, τους βοήθησε να λύσουν την υπόθεση - σε πραγματικό χρόνο.

Το μάγμα ανεβαίνει, τα νησιά πέφτουν

Από τον Ιούλιο του 2024 έως τον Ιανουάριο του 2025, πριν από τη σεισμική κρίση, τα δεδομένα έδειξαν ότι το καζάνι της Σαντορίνης ανυψώθηκε ελαφρώς και περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο διέρρευσαν από την οροφή του, υποδεικνύοντας ότι μια μικρή ποσότητα νέου μάγματος γέμιζε τη δική του ρηχή δεξαμενή μάγματος. Αυτό πέρασε σε μεγάλο βαθμό απαρατήρητο.

Στη συνέχεια ξεκίνησε το σεισμικό σμήνος. Από τα τέλη Ιανουαρίου έως τα τέλη Φεβρουαρίου, μια καταιγίδα σεισμών μετανάστευσε από τη Σαντορίνη κάτω από τα νερά νότια του Κολούμπο. Ξεκίνησαν από βάθος 11 μιλίων και έφτασαν σε βάθος λίγο κάτω από δύο μίλια κάτω από την επιφάνεια σε λίγες μόνο εβδομάδες. 

Μία κινούμενη εικόνα που δημιουργήθηκε από την ερευνητική ομάδα δείχνει το βάθος και την τοποθεσία της σειράς σεισμών που σημειώθηκαν κάτω από τη Σαντορίνη και τους γείτονές της στο Αιγαίο.

Οι σεισμοί και η αλλαγή μορφής της περιοχής δημιούργησαν μια ζωντανή, κινούμενη εικόνα που έδειχνε μια τεράστια κουρτίνα μάγματος, γνωστή ως ανάχωμα, να ορμάει στην επιφάνεια. Καθώς το έκανε αυτό, έσπασε χιλιόμετρα εύθραυστων πετρωμάτων και άσκησε πίεση σε μια σειρά από κοντινά ρήγματα, προκαλώντας τη ρήξη τους.

«Η διείσδυση του αναχώματος πυροδότησε μια αλυσιδωτή αντίδραση», λέει ο Jonas Preine , γεωφυσικός στο Ωκεανογραφικό Ινστιτούτο Woods Hole στη Μασαχουσέτη και ένας από τους συγγραφείς της νέας μελέτης. «Και αυτό είναι που προκάλεσε την ισχυρότερη δόνηση που παρατηρήθηκε στο νησί».

Ταυτόχρονα, καθώς το ανάχωμα υψωνόταν μέσα από τον φλοιό, μια άλλη δεξαμενή μάγματος κάτω από τη Σαντορίνη και τον Κολούμπο συρρικνώθηκε καθώς το δικό της λιωμένο πέτρωμα εξαφανίστηκε. Αυτό προκάλεσε την υποχώρηση και των δύο ηφαιστείων.

Η φαινομενικά ασταμάτητη άνοδος του αναχώματος σήμαινε ότι «υπήρχε πιθανότητα το μάγμα να φτάσει στον ρηχό πυθμένα της θάλασσας», λέει ο Isken - κάτι που θα μπορούσε να προκαλέσει εκρηκτική δραστηριότητα. Ευτυχώς, το ανάχωμα έχασε την ορμή του και η κρίση έλαβε τέλος.

Οι περισσότερες ενέσεις αναχώματος δεν προκαλούν εκρήξεις, και αυτή δεν ήταν διαφορετική. «Πιθανότατα δεν υπήρχε αρκετό μάγμα σε αυτό, και δεν ήταν αρκετά πλωτό, για να χτυπήσει την επιφάνεια», λέει η Yeo.

Ένας νέος χάρτης του ελληνικού υποκόσμου

Ενώ αυτή η εισβολή έληξε πρόωρα, άλλες μπορεί να μην τελείωσαν. Και η σκιαγράφηση άλλων πτυχών της υδραυλικής βοήθειας θα βοηθήσει τους ερευνητές να εντοπίσουν το επικίνδυνο μάγμα σε πραγματικό χρόνο και να προειδοποιήσουν τους ντόπιους.

Δεν υπάρχει άμεση σύνδεση στον ρηχό φλοιό μεταξύ των δύο δεξαμενών μάγματος που τροφοδοτούν τις εκρήξεις της Σαντορίνης και του Κολούμπο. Αλλά «είναι πλέον αρκετά σαφές ότι υπάρχει μια σύνδεση σε μεγαλύτερο βάθος», λέει ο Karstens. Αν και τα δεδομένα τους δεν έχουν φωτίσει τα βαθύτερα κλιμάκια του φλοιού, το γεγονός ότι ένα ανάχωμα μάγματος αναδύθηκε και ανέβηκε καθώς μια κοντινή δεξαμενή αποστραγγιζόταν επίσης μοιάζει περισσότερο με απλή σύμπτωση.

«Τα υδραυλικά τους συστήματα είναι υδραυλικά συνδεδεμένα», λέει ο Preine. «Οι αλλαγές στην πίεση ή την τάση σε μια δεξαμενή μπορούν να επηρεάσουν την άλλη, όπως ακριβώς δύο κοντινές πηγές αντιδρούν στις διακυμάνσεις του ίδιου υδροφόρου ορίζοντα». 

Οι επιστήμονες κάποτε ήταν επιφυλακτικοί στο να υπονοήσουν ότι τα κοντινά ηφαίστεια μπορούν να «συνδεθούν». Ωστόσο, τα αναδυόμενα στοιχεία από μια σειρά ηφαιστειακών συστημάτων, από τη Χαβάη μέχρι την Ισλανδία και σε μέρη της κεντρικής και ανατολικής Αφρικής, υποδηλώνουν  ό,τι συμβαίνει κάτω από το ένα επηρεάζει άμεσα το άλλο - και ότι το μάγμα δεν κινείται απλώς προς τα πάνω, αλλά και προς τα πλάγια. 

«Τα ηφαίστεια δεν έχουν μόνο ρηχούς μαγματικούς θαλάμους. Έχουν δια-φλοιώδη συστήματα μάγματος», λέει ο David Pyle , ηφαιστειολόγος στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, ο οποίος δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη.

Το ίδιο ισχύει και για τη Σαντορίνη και το Κολούμπο. Είναι σαν και τα δύο ηφαίστεια να είναι δύο αορτές που συνδέονται σε βάθος με μια κρυφή μαγματική καρδιά - όλα μέρος ενός ακόμη άγνωστου και μη χαρτογραφημένου γεωλογικού κυκλοφορικού συστήματος. Ευτυχώς για όσους ζουν από πάνω, οι επιστήμονες είναι πλέον σε θέση να καταγράψουν τον παλμό του.

Robin George Andrews

https://www.nationalgeographic.com/science/article/santorini-earthquake-swarm-volcano-magma