ΕΚΠΑ| Οι δράσεις του Εργαστηρίου Φυσικής Γεωγραφίας κατά τη διάρκεια της σεισμικής κρίσης στον υποθαλάσσιο χώρο ΒΑ της Σαντορίνης

Η ομάδα της Γεωλογικής Ωκεανογραφίας με συντονίστρια την Καθηγήτρια Παρασκευή (Εύη) Νομικού του Εργαστηριού Φυσικής Γεωγραφίας του ΕΚΠΑ (Δ/ντής Καθηγητής Σεραφείμ Πούλος) ασχολείται κυρίως με την χαρτογράφηση του υποθαλάσσιου αναγλύφου, την ηφαιστειότητα, την μορφοτεκτονική, την στρωματογραφία του πυθμένα, όπως την έρευνα των θαλάσσιων γεωκινδύνων (ηφαίστεια, σεισμοί, τσουνάμι, κατολισθήσεις) με σύγχρονες μεθόδους. Η ομάδα, η οποία απαρτίζεται από μεταπτυχιακούς φοιτητές και υποψήφιους διδάκτορες, έχει συμμετάσχει σε Ελληνικές και διεθνείς ωκεανογραφικές αποστολές, αναπτύσσοντας τις δεξιότητές τους στη χρήση καινοτόμου εξοπλισμού για τη θαλάσσια έρευνα.

Γεωλογικός Χώρος Έρευνας
Ο γεωλογικός χώρος έρευνας είναι το ηφαιστειακό συγκρότημα της Σαντορίνης, το οποίο αποτελείται από τρία ηφαιστειακά κέντρα: (1) Τα Χριστιαννά που είναι και το αρχαιότερο μαζί με την υποθαλάσσια καλδέρα που ανακαλύφθηκε από τις υποθαλάσσιες ερευνητικές γεωτρήσεις IODP, (2) τη Σαντορίνη με τελευταία έκρηξη το 1950 στην Νέα Καμένη που αποτελεί την νεότερη γη της Ελλάδας, και (3) την ηφαιστειακή αλυσίδα του Κολούμπου που αποτελείται από 26 υποθαλάσσια ηφαίστεια με μεγαλύτερο και το πλέον ενεργό το ηφαίστειο του Κολούμπο με τελευταία έκρηξη το 1650. Ο Κολούμπος έχει ένα ενεργό υδροθερμικό πεδίο με καμινάδες που εκπέμπουν αέρια κ ρευστά και απότομες κατακόρυφες πλαγιές από στρώματα ελαφρόπετρας και λάβας. (Nomikou et al., 2012; Carey et al., 2013)

Ειδικότερα, ο υποθαλάσσιος χώρος ΒΑ της Σαντορίνης, που πρόσφατα ενεργοποιήθηκε, εκτός από τον Κολούμπο έχει και πολλές ενεργές τεκτονικές ζώνες με διεύθυνση ΒΑ-ΝΔ σχεδόν παραλληλες με την κύρια διεύθυνση της υποθαλάσσιας ηφαιστειακής αλυσίδας (Nomikou et al, 2018; 2019, Preine et al., 2022, , με σημαντικότερη την τεκτονική ζώνη της Αμοργού, η οποία έδωσε το σεισμό μεγέθους 7,5 Richter το 1956 (Leclerc et al., 2024) προκαλώντας τσουναμι ύψους >20 μέτρα (Okal et al., 2009). Επίσης, με τις προαναφερόμενες ρηξιγενεις ζώνες σχετίζονται και περιοχές υποθαλάσσιων κατολισθήσεων (Hooft et al., 2015).

Ερευνητικές Δράσεις

• Συμμετοχή τον Δεκέμβριο του 2024 στον Ωκεανογραφικό πλόα με το σκάφος R/V Maria Marian όπου τοποθετήθηκαν υποθαλάσσιοι σεισμογράφοι μέσα στον κρατήρα του Κολούμπου αλλά κ στην τριγύρω περιοχή, συλλέχθηκαν πολυκάνναλα γεωφσικά προφίλ και πραγμτοποιήθηκε 3D γεωφυσική διασκόπηση στο ρήγμα της Αμοργού. Κατά τη διάρκεια της σεισμικής δραστηριότητας, έγινε ανάλυση των πολυκαναλλικών γεωφυσικών τομών για την αποτύπωση και την ερμηνεία των τεκτονικών και ηφαιστειακών δομών ΒΑ της Σαντορίνης και δημιουργία νέου υποθαλάσσιου τεκτονικού χάρτη που κατατέθηκε στις Επιτροπές.

https://www.cnn.gr/ellada/story/452239/diethnis-erevna-gia-tous-ifaisteiakoys-kindynous-sto-aigaio-sto-epikentro-santorini-kai-amorgos

• Παρακολούθηση του ενεργού υδροθερμικού πεδίου του Κολούμπου με όργανα του Υποθαλάσσιου Παρατηρητηρίου SANTORY μέσα στον κρατήρα του. Το υποθαλάσσιο ηφαίστειο ΠΡΕΠΕΙ να παρακολουθείται με όργανα τοποθετημένα στον κρατήρα του κ να γίνονται ωκεανογραφικές αποστολές για τη συλλογή των δεδομένων. https://www.santory.gr
• Δημιουργία ψηφιακής πλατφόρμας στην οποία παρέχονται πολύτιμες πληροφορίες για το υποθαλάσσιο ηφαίστειο του Κολούμπου που έχουν συλλεχθεί από την Διεθνή Ερευνητική Ομάδα του SANTORY κατα τη διάρκεια ωκεανογραφικών αποστολών σε συνεργασία με Ελληνικά και ξένα Ερευνητικά Ινστιτούτα και Πανεπιστήμια. Σημειώνεται ότι όλα τα δεδομένα της θαλάσσιας έρευνας και οι επιστημονικές πληροφορίες από το SANTORY για το υποθαλάσσιο ηφαίστειο του Κολούμπου είναι διαθέσιμα για την επικαιροποίηση του επιχειρησιακού σχεδίου ΤΑΛΩΣ. SANTORY OPEN DATA HUB https://santory-open-data-hub-nom.hub.arcgis.com/
• Συμμετοχή στις μετρήσεις με τη Γεωγραφική Υπηρεσία Στρατού (ΓΥΣ) και το Κέντρο Δορυφόρων Διονύσου του ΕΜΠ, που συμβάλλουν στην παρακολούθηση της σεισμικής διέγερσης στην ευρύτερη περιοχή της Σαντορίνης όπως είχε γίνει και κατά τη διάρκεια της σεισμό ηφαιστειακής κρίσης του 2011-2012.

Η ερευνητική ομάδα εκτέλεσε δορυφορικές παρατηρήσεις GNSS σε περίπου 20 τριγωνομετρικά σημεία στις νήσους Σαντορίνη, Θηρασία, Ν. Καμμένη. Σκοπός των μετρήσεων ήταν ο συνδυασμός τους με δεδομένα από μόνιμους σταθμούς GNSS του συμπλέγματος για την ασφαλέστερη ανίχνευση μικρομετακινήσεων του στερεού φλοιού της γης στην περιοχή. Επιπλέον έγινε μέτρηση πάνω από 50 σταθμούς βαρύτητας κατανεμημένους στα ανωτέρω νησιά, για την οπτικοποίηση του βαρυτικού πεδίου της περιοχής και την ανίχνευση διαχρονικών μεταβολών βαρύτητας.

Από το συνδυασμό των παραπάνω μετρήσεων μπορούν να προκύψουν συμπεράσματα για μεταβολές στο υπέδαφος της περιοχής όπως επίσης και η μεταβολή της μάζας ή της πυκνότητας των πετρωμάτων στην περιοχή των μετρήσεων. Τέλος, έγινε φωτογραμμετρική αποτύπωση με θερμική κάμερα με χρήση ΣμηΕΑ, σε περιοχές που υποδείχθηκαν από το ΕΚΠΑ, για την ανίχνευση ή πιστοποίηση της θέσης θερμικών πεδίων της περιοχής.

• Συμμετοχή στις δύο αποστολές με τo αυτόνομo υποβρύχιο όχημα (glider) με ενσωματωμένο σενσορα γ-ακτινοβολίας του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, στο υποθαλάσσιο ηφαίστειο του Κολούμπου σε συνεργασία με την επιστημονική ομάδα του Υποθαλάσσιου Παρατηρητήριου SANTORY και του RAMONES EU και σύγκριση των φυσικών παραμέτρων με τις αντίστοιχες μετρήσεις που έγιναν τον Οκτώβριου του 2024. https://www.ntua.gr/el/respect/item/4497-to-ethniko-metsovio-polytexneio-symvallei-stin-parakoloythisi-tis-seismikis-diegersis-stin-evryteri-perioxi-tis-santorinis
• Συμμετοχή στις μετρήσεις στην Νέα Καμένη τον Ιούλιο 2024 και λόγω της σεισμικής κρίσης εκ νέου τον Φεβρουάριο 2025, στο πλαίσιο του Ερευνητικού προγράμματος “MULTIMAREX”, κατά την οποία διεξήχθησαν:
• Υπέρυθρες υπερπτήσεις στη Νέα Καμένη Σύγκριση της θερμικής ακτινοβολίας των φουμαρόλων και των περιοχών διάχυτης απαέρωσης με δεδομένα αναφοράς που ελήφθησαν τον Ιούλιο του 2024
• Εγκατάσταση 12 συσκευών καταγραφής θερμοκρασίας στη Νέα Καμένη σε περιοχές διάχυτης απαέρωσης (χωρίς διαβίβαση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο)
• Εγκατάσταση αισθητήρα πίεσης-θερμοκρασίας-αγωγιμότητας σε θερμή πηγή -Ροή επιφανειακών αερίων με όργανο πολλαπλών αερίων (CO2, H2, SO2, H2S). Σύγκριση των συλλεχθέντων δεδομένων (02/2025) με αυτά του 07/2024.

Η επιστημονική ομάδα της Γεωλογικής Ωκεανογραφίας του ΕΦΓ σε συνεργασία με το Geomar Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel στο πλαίσιο του προγράμματος multimarex σε συνεργασία με το SANTORY τοποθέτησαν και ανέσυραν (κατά το χρονικό διάστημα 4-10-17-25/2) πρωτότυπους υποθαλάσσιους σεισμογράφους “MOLA” στην καλδέρα της Σαντορίνης λόγω της σεισμικής διέγερσης ώστε να καταγράψουν τη μικρό-σεισμικότητα της περιοχής. Τα σεισμικά δεδομένα δόθηκαν στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών για να αναλυθούν.

Η επιστημονική ομάδα της Γεωλογικής Ωκεανογραφίας του ΕΦΓ και του Υποθαλάσσιου Ηφαιστειακού Παρατηρητηρίου της Σαντορίνης SANTORY σε συνεργασία με συναδέλφους από το University of Southampton (Αγγλία), τον Φεβρουάριο του 2025, συνέλεξαν δείγματα νερού, αερίων και ιζήματος από τις παράκτιες θερμές πηγές των Καμένων στο πλαίσιο του ερευνητικού προγράμματος HYDROMOX το οποίο χρηματοδοτείται από το Natural Environment Research Council (NERC). Επιπρόσθετα πραγματοποιήθηκε σε όλες τις θέσεις δειγματοληψίας μετρήσεις θερμοκρασίας, αγωγιμότητας στη στήλη του νερού με όργανο CTD.
Η παρακολούθηση των υδροθερμικών ρευστών στον παράκτιο κ υποθαλάσσιο χώρο είναι σημαντική για την κατανόηση της δυναμικής των υδροθερμικών πεδίων κ τη σύνδεση τους με τη σεισμικότητα-τεκτονική της περιοχής.

Συμμετοχή στη Διεθνή ωκεανογραφική αποστολή με το R/V DISCOVERY στον υποθαλάσσιο χώρο της Ανύδρου, στο υποθαλάσσιο ηφαίστειο του Κολούμπου και στην καλδέρα της Σαντορίνης με την τοποθέτηση γεωφυσικών οργάνων (OBS, OBEM, OBX) και την πραγματοποίηση δειγματοληψιών με σύχρονο ρομποτικό όχημα (ROV ISIS). https://www.amna.gr/eu/article/887864/Nea-diethnis-okeanografiki-apostoli-meleta-ta-udrothermika-sustimata-tis-kalderas-tis-Santorinis-kai-tou-upothalassiou-ifaisteiou-tou-Koloumpou?fbclid=IwZXh0bgNhZW0CM TEAAR2jmfl-Kfz3K7f65UBwQ-Xz_rH6S4JWYq8NIrnNa_lWL mhorVHXqHkl90g_aem_L-jD9pVye4Ie1xEldkHRbw

Επίσης, η Καθηγήτρια Εύη Νομικού σε συνεργασία με τον Ομότιμο Καθηγητή Γεωλογίας Δημήτριο Παπανικολάου έδωσαν μια πρώτη ερμηνεία του πολύπλοκου γεωλογικού φαινομένου κατά μήκος μίας ‘σχηματικής’ τομής στο θαλάσσιο χώρο της Ανύδρου, η οποία έχει ως εξής: «Με βάση λοιπόν την χρονική εξέλιξη της σεισμικότητας από τα τέλη Ιανουαρίου έως σήμερα και τα γεωφυσικά δεδομένα από τον υποθαλλάσιο χώρο, τόσο στον ανώτερο φλοιό όσο και βαθύτερα από την ανάλυση των μαγματικών σωμάτων, προκύπτει ως πλέον πιθανή αιτία της σεισμικής διέγερσης με σεισμούς μεγέθους 4-5 η διείσδυση μάγματος κάτω από το ήβωμα της Ανύδρου έως βάθος 4 χλμ. Η ανύψωση του μάγματος ασκεί τεκτονικές τάσεις στον υπερκείμενο λεπτό φλοιό με αποτέλεσμα ενεργοποίηση κανονικών ρηγμάτων βαρύτητας, που επιτρέπουν την άνοδο του ρευστού υλικού με διάνοιξη χώρου και δημιουργία ηφαιστειακών φλεβών. Η πιθανότητα ενεργοποίησης και του ρήγματος της Ανύδρου παραμένει με πιθανό μέγεθος σεισμού 5.8-6.1. Το φαινόμενο αναμένεται να διαρκέσει (πιθανόν εβδομάδες) όσο συνεχίζεται η τροφοδοσία του μαγματικού θαλάμου με νέο υλικό από το λιθοσφαιρικό μανδύα στο βάθος».
https://www.kathimerini.gr/opinion/interviews/563468665/i-sminoseira-sti-santorini-kai-ta-richter-stin-koinotita-ton-seismologon/

Κοινωνική συμβολή της Ομάδας Γεωλογικής Ωκεανογραφίας
Συμμετοχή της Καθηγήτριας Εύης Νομικού στην σύσκεψη υπό τον Πρωθυπουργό, με αντικείμενο την έντονη σεισμική δραστηριότητα που καταγράφεται ΒΑ της Σαντορίνης (2-2-2025), στην οποία παρουσιάστηκαν συνοπτικά.

• οι ωκεανογραφικές αποστολές που έχουν γίνει τα τελευταία 20 χρόνια,
• οι υποθαλάσσιοι δημοσιευμένοι τεκτονικοί χάρτες που απεικονίζουν τα ρήγματα μεταξύ Αμοργού-Σαντορίνης από την ανάλυση των σεισμικών προφίλ,
• τα δημοσιευμένα αποτελέσματα των υποθαλάσσιων ερευνητικών γεωτρήσεων με έμφαση τα νέα στοιχεία για τον τύπο της έκρηξης του 726 από την Νέα Καμένη στην καλδέρα της Σαντορίνης,
• η μορφολογία του υποθαλάσσιου ηφαιστείου του Κολούμπου και το ενεργό υδροθερμικό του πεδίο,
• η παρακολούθηση του Κολούμπου 2022-2024 και τα δεδομένα που συλλέχθηκαν, έχοντας πληθώρα πληροφοριών για την κατανόηση της δυναμικής του ηφαιστείου,
• η σχέση ηφαιστειότητας κ τεκτονικής ΒΑ της Σαντορίνης,
• η συλλογή νέων γεωφυσικών και οπτικών δεδομένων από την ωκεανογραφική αποστολή του Δεκεμβρίου 2024 με το Maria Merian και η τοποθέτηση υποθαλάσσιων σεισμογράφων στην περιοχή του Κολούμπου και της Αμοργού,
• οι Διεθνείς συνεργασίες και η χρήση καινοτόμων μηχανημάτων για την υποθαλάσσια έρευνα Δόθηκε έμφαση στη συνέχιση της παρακολούθησης του υποθαλάσσιου ηφαιστείου του Κολούμπου από τη Διευθνή ερευνητική ομάδα του SANTORY.

Συμμετοχή της Καθηγήτριας Εύης Νομικού, εκπροσωπώντας το ΕΚΠΑ, στην ενημέρωση με τον Πρωθυπουργό και τον Υπουργό Κλιματικής Κρίσης και Πολιτικής Προστασίας για τη σεισμική δραστηριότητα ΒΑ της Σαντορίνης. Παρουσίαστηκαν οι Διεθνείς Ωκεανογραφικές αποστολές και η πληθώρα των ωκεανογραφικών δεδομένων που έχουν συλλεχθεί για την ερμηνεία των θαλάσσιων γεωκινδύνων.

Η Καθηγήτρια Εύη Νομικού του ΕΦΓ, έδωσε πολλές συνεντεύξεις σε εφημερίδες και σε τηλεοπτικά κανάλια για τη σωστή ενημέρωση του κοινού, βασιζόμενη σε ανάλυση των διαθέσιμων δεδομένων προς αποφυγή ‘τρομοκρατικών’ σεναρίων. Επίσης, έπαιξε σημαντικότατο ρόλο στην συχνή και έγκυρη ενημέρωση των κατοίκων της Σαντορίνης, μέσω του τοπικού καναλιού τηλεόρασης (VOLCANO TV) και του ραδιοφωνικού σταθμού (Σαντορίνη FM 106.4) συμβάλλοντας στη σωστή διαχείριση της σεισμικής κρίσης.

Σχόλιο του Δ/ντή του Εργαστηρίου Φυσικής Γεωγραφίας
Η πρόσφατη ηφαιστειο-σεισμική δραστηριότητα στη περιοχή της Σαντορίνης και ΒΑ αυτής οφείλεται στην άνοδο του μάγματος (από βάθη περί 10 km στα 3-4 km)., γεγονός που αποδεικνύεται κυρίως από: (α) το μεγάλο πλήθος των σεισμών με μεγέθη (<5 Ρίχτερ) (β) από τα εστιακά βάθη των σεισμών που είναι περίπου στα 10 km, σε βάθη ανάλογα των αυτών που εντοπίζονται οι μαγματικοί θάλαμοι, (γ) η αναθόλωση του στερεού φλοιού με ανύψωση της Σαντορίνης στα 4-6 cm, (σε ανάλογο επεισόδιο το 2011-12 είχε ανυψωθεί στα 32 cm)

Οι παρακείμενες ρηξιγενείς ζώνες (Σαντορίνης-Ανάφης και Αμοργού) φαίνεται να μην ενεργοποιούνται από την άνοδο του μάγματος, ώστε να ανησυχούμε για σεισμό >5,5 Ρίχτερ (προκαλούμενο από την ηφαιστειότητα) με ενδεχόμενο εκδήλωσης κύματος τσουνάμι. Άλλωστε ο μεγάλος σεισμός 7,5 της κλίμακας Ρίχτερ δεν είχε συσχετιστεί με ηφαιστειακή διέγερση, χαρακτηρίζοντας τον ως τεκτονικό.

Το βέβαιο είναι ότι θα πρέπει να συνεχιστεί η συστηματική και συνεχής παρακολούθηση της ηφαιστειο-σεισμικής δραστηριότητας στη περιοχή, γιατί μόνο έτσι θα έχουμε στη διάθεσή μας τα απαραίτητα δεδομένα για την ορθή κατανόηση του φαινομένου (επαναλαμβανόμενου) αλλά και την επιτυχή κοινωνικο-οικονομική διαχείρισή του.

 

Σχετικές Δημοσιεύσεις
Okal E., Synolakis C., Uslu B., Kalligeris N., Voukouvalas E. (2009). The 1956 earthquake and tsunami in Amorgos, Greece, Geophysical Journal International, Volume 178, Issue 3, pages 1533–1554.

Nomikou P., Carey S., Papanikolaou D., Croff Bell K., Sakellariou D., Alexandri M., Bejelou K. (2012). Submarine volcanoes of the Kolumbo volcanic zone NE of Santorini Caldera, Greece. Global and Planetary Change 90-91, pp.135.

Carey S., Nomikou P., Croff Bell K.C., Lilley M., Lupton J., Roman C., Stathopoulou E., Bejelou K., Ballard R. (2013). CO2 degassing from hydrothermal vents at Kolumbo submarine volcano, Greece, and the accumulation of acidic crater water. Geology 41 (9), pp.1035.

Nomikou P., Hübscher C., Ruhnau M., Bejelou K. (2016). Tectono-stratigraphic evolution through successive extensional events of the Anydros Basin, hosting of the Kolumbo volcanic field at Aegean Sea, Greece. Tectonophysics 671, pp. 202.

Hooft E.E.E., Nomikou P., Toomey D.R., Lampridou D., Getz C., Christopoulou M.-E., O’Hara, D., Arnoux G.M., Bodmer M., Gray M., Heath B.A., VanderBeek B.P., (2017). Backarc tectonism, volcanism, and mass wasting shape seafloor morphology in the Santorini-Christiana-Amorgos region of the Hellenic Volcanic Arc. Tectonophysics 712-713, pp.396.

Nomikou P., Hübscher C., Papanikolaou D., Farangitakis P. G., Ruhnau M., Lampridou D. (2018). Expanding extension, subsidence and lateral segmentation within the Santorini – Amorgos basins during Quaternary: Implications for the 1956 Amorgos events, central – south Aegean Sea, Greece. Tectonophysics 722, pp.138.
Nomikou P., Hübscher C., Carey S. (2019): The Christiana–Santorini–Kolumbo Volcanic Field. Elements; 15 (3): 171–176.
Heath, B. A., Hooft, E. E. E., Toomey, D. R., Paulatto, M., Papazachos, C. B., Nomikou, P., & Morgan, J. V. (2021). Relationship between active faulting/fracturing and magmatism around Santorini: Seismic anisotropy from an active source tomography experiment. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 126(8), e2021JB021898.

Preine, J., Hübscher, C., Karstens, J., Nomikou, P. (2022). Volcano-Tectonic Evolution of the Christiana‐Santorini‐Kolumbo Rift Zone. Tectonics. 10.1029/ 2022TC007524

Chrapkiewicz, K., Paulatto, M., Heath, B.A., Hooft, E.E.E., Nomikou, P., Papazachos, C.B., Schmid, F., Toomey, D.R., Warner, M.R. and Morgan, J.V., (2022). Magma Chamber Detected Beneath an Arc Volcano With Full‐Waveform Inversion of Active‐Source Seismic Data. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 23(11), p.e2022GC010475.

Karstens, J., Crutchley, G.J., Hansteen, T.H., Preine, J., Carey, S., Elger, J., Kühn, M., Nomikou, P., Schmid, F., Dalla Valle, G. and Kelfoun, K., (2023). Cascading events during the 1650 tsunamigenic eruption of Kolumbo volcano. Nature Communications, 14(1), p.6606.

Katsigera A. Nomikou P. and Pavlopoulos K. (2024). A preliminary hazard assessment of Kolumbo Volcano (Santorini, Greece).” GeoHazards 5.3: 816-832.
Leclerc, F., Palagonia, S., Feuillet, N. Nomikou P., Lampridou D., Barrière P., Dano A., Ochoa E., Gracias N., Escartin J. (2024). Large seafloor rupture caused by the 1956 Amorgos tsunamigenic earthquake, Greece. Commun Earth Environ 5, 663.