Τελικά, πρέπει να φοβόμαστε μία πιθανή έκρηξη του ηφαιστείου της Σαντορίνης; Η κύρια ερευνήτρια του Ινστιτούτου Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών του ΕΛΚΕΘΕ, δρ. Παρασκευή Ν. Πολυμενάκου, εξηγεί στην «Π» πως «αν συνεχιστεί η συσσώρευση του υλικού στον μαγματικό θάλαμο του ηφαιστείου με τον ίδιο ρυθμό, τότε μέσα στο επόμενα 150 χρόνια, η ποσότητα του μάγματος θα φθάσει την αντίστοιχη ποσότητα που εκτιμάται ότι υπήρχε όταν έγινε η έκρηξη του 1650 μ.Χ.
Εντούτοις, δεν μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα πότε θα γίνει η επόμενη έκρηξη του ηφαιστείου.» Μιλά στην «Π» για την έρευνα που διεξάγεται αυτή την περίοδο στη Σαντορίνη και τον ρόλο που θα παίξει η Κρήτη στην επεξεργασία των δειγμάτων.
Η συνέντευξη έχει ως εξής:
Τι ακριβώς μελετάτε αυτή την περίοδο στη Σαντορίνη;
«Αυτή την περίοδο, το πλοίο-γεωτρύπανο Joides Resolution των ΗΠΑ βρίσκεται στην Ανατολική Μεσόγειο, όπου πραγματοποιεί μια σειρά υποθαλάσσιων επιστημονικών γεωτρήσεων στο ηφαιστειακό σύμπλεγμα της Σαντορίνης, του Κολούμπου και των Χριστιανών.
Πρόκειται για την αποστολή 398 του Διεθνούς Προγράμματος για την Εξερεύνηση των Ωκεανών (IODP: International Ocean Discovery Program), στην οποία συμμετέχουν ξένοι και Έλληνες επιστήμονες από ΕΚΠΑ, ΑΠΘ και ΕΛΚΕΘΕ και θα διαρκέσει συνολικά δύο μήνες. Συνολικά έχει σχεδιαστεί να πραγματοποιηθούν γεωτρήσεις σε έξι βασικά σημεία (έχουν προσδιοριστεί και 12 εναλλακτικά), σε βάθη 300 έως 700 μέτρων κάτω από την επιφάνεια του νερού και σε βάθη 230 έως 860 μέτρων κάτω από το βυθό στο υποθαλάσσιο υπόστρωμα.
Είμαστε πολύ ενθουσιασμένοι με το όλο εγχείρημα. Οι μοναδικές αυτές επιστημονικές γεωτρήσεις θα μας δώσουν πρόσβαση σε μοναδικά δείγματα προερχόμενα από τα βαθύτερα στρώματα του ηφαιστειακού συμπλέγματος και θα μας βοηθήσουν στην αποκάλυψη της γεωλογικής ιστορίας της περιοχής. Πέρα από τη γεωλογία, με τις υποθαλάσσιες γεωτρήσεις που θα πραγματοποιηθούν στην καλντέρα της Σαντορίνης, θα συλλέξουμε υλικό και για την εξερεύνηση της μικροβιακής ζωής του υποστρώματος.
Πρέπει να τονίσουμε, ότι τα περιβάλλοντα αυτά είναι ιδιαίτερα σημαντικά από μικροβιολογικής άποψης. Με την έρευνα που πραγματοποιούμε εντατικά στην περιοχή από το 2011, έχουμε αποκαλύψει μια εντυπωσιακή μικροβιακή ποικιλότητα και έχουμε καταγράψει έναν εντυπωσιακό αριθμό γονιδίων και μικροοργανισμών που συνδέονται με το σχηματισμό μοναδικών γεωλογικών δομών.
Πράγματι, από όλα τα ακραία περιβάλλοντα πάνω στη Γη, τα υποθαλάσσια ηφαίστεια που χαρακτηρίζονται από την παρουσία υδροθερμικών πεδίων, συγκαταλέγονται στα πιο ενδιαφέροντα για την πραγματοποίηση μελετών που σχετίζονται με την προέλευση, εξέλιξη και τα όρια της ζωής καθώς και με το ρόλο τους στη δημιουργία μοναδικών γεωλογικών δομών.
Το ηφαιστειακό σύμπλεγμα της Σαντορίνης, αποτελεί ένα ιδανικό υποψήφιο σύστημα-μοντέλο για πραγματοποίηση έρευνας αιχμής και για την αντιμετώπιση των συγκεκριμένων ερευνητικών προκλήσεων. Με την αποστολή 398 πραγματοποιούμε ένα ακόμα μεγαλύτερο βήμα, καθώς μας δίνεται η δυνατότητα να εξερευνήσουμε τους μικροοργανισμούς που φιλοξενούνται στο βαθύ υπόστρωμα.
Στόχοι της έρευνάς μας είναι:
α) η καλύτερη κατανόηση και η πληρέστερη αντίληψη του μεγέθους της μικροβιακής ποικιλότητας του υποστρώματος στην καλντέρα της Σαντορίνης και της ανακάλυψης νέων μορφών ζωής,
β) ο εντοπισμός μικροοργανισμών που παίζουν ρόλο κλειδί σε βασικές διεργασίες σχηματισμού γεωλογικών δομών χαρακτηριστικών της καλντέρας όπως των εμπλουτισμένων σχηματισμών σιδήρου,
γ) η μελέτη των μηχανισμών ανθεκτικότητας των μικροοργανισμών που ζουν στο υπόστρωμα και
δ) ο προσδιορισμός βασικών εξελικτικών παραμέτρων της ζωής σε ένα υποθαλάσσιο ενεργό ηφαιστειακό σύστημα.
Οι γεωτρήσεις στην καλντέρα της Σαντορίνης από τις οποίες θα συλλεχθεί το μικροβιολογικό υλικό θα πραγματοποιηθούν τις τελευταίες δύο εβδομάδες της αποστολής. Στο διάστημα αυτό θα επιβιβαστώ κι εγώ για την επιλογή και συλλογή του πολύτιμου αυτού υλικού, ενώ ήδη, πάνω στο καράβι, βρίσκονται η αναπληρώτρια καθηγήτρια του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ Δρ. Παρασκευή Νομικού και η ερευνήτρια του Τμήματος Γεωλογίας του ΑΠΘ Δρ. Όλγα Κουκουσιούρα».
Η επεξεργασία του υλικού
Τι θα ακολουθήσει στην έρευνά σας και τι ρόλο θα παίξει η Κρήτη στην επεξεργασία των δειγμάτων;
«Η Κρήτη θα παίξει καθοριστικό ρόλο στην επεξεργασία του υλικού που θα συλλεχθεί στο πλαίσιο της αποστολής 398. Η αποστολή θα ολοκληρωθεί στις 10 Φεβρουαρίου με την άφιξη του Joides Resolution και όλων των επιστημόνων στο Ηράκλειο Κρήτης.
Το Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών (ΙΘΑΒΒΥΚ) θα παραλάβει το μικροβιολογικό υλικό, καθώς είναι υπεύθυνο για την πραγματοποίηση των συγκεκριμένων αναλύσεων. Όλο το υλικό που θα αφορά γενετικές και μικροβιολογικές αναλύσεις θα παραμείνει στην Ελλάδα και θα μεταφερθεί στα εργαστήριά μας στο Ηράκλειο για περαιτέρω επεξεργασία, προς πλήρη τήρηση του Πρωτοκόλλου της Ναγκόγια για την πρόσβαση στους γενετικούς πόρους και τον δίκαιο και ισότιμο καταμερισμό των οφελών που απορρέουν από τη χρησιμοποίησή τους.
Θα εφαρμόσουμε μοντέρνες τεχνικές βασισμένες στις τελευταίες τεχνολογίες αλληλούχησης δεύτερης και τρίτης γενιάς, με απώτερο σκοπό την πλήρη κάλυψη της μικροβιακής ποικιλότητας καθώς και καλλιεργειών για την απομόνωση μικροοργανισμών που θα μας επιτρέψουν να διεκπεραιώσουμε τους στόχους μας. Θα πραγματοποιήσουμε μεταγονιδιωματικές αναλύσεις, δηλαδή αναλύσεις όλων των γονιδίων όλων των μικροοργανισμών που υπάρχουν στα περιβαλλοντικά δείγματα ώστε να αποκτήσουμε μια πλήρη εικόνα των μεταβολικών διεργασιών τους.
Θα διερευνήσουμε τους μηχανισμούς με τους οποίους οι μικροοργανισμοί ανταποκρίθηκαν στις ηφαιστειακές εκρήξεις του παρελθόντος καθώς και τους μηχανισμούς ανθεκτικότητας που διαθέτουν υπό τις ακραίες συνθήκες του υποστρώματος. Θα πρέπει να τονίσουμε ότι το ΙΘΑΒΒΥΚ διαθέτει την κατάλληλη τεχνολογία και τεχνογνωσία για την πραγματοποίηση όλων αυτών των ιδιαίτερα απαιτητικών αναλύσεων. Τα αποτελέσματα της έρευνάς μας θα δημοσιοποιηθούν μέσα από επιστημονικές εργασίες σε διεθνή περιοδικά τους επόμενους μήνες».
Η αποστολή γίνεται με ένα ερευνητικό σκάφος που θα ζήλευαν πολλοί ερευνητές. Με αυτό το δεδομένο, πόσο επείγουσα είναι η ανάγκη να αποκτήσει το ΕΛΚΕΘΕ ένα νέο ωκεανογραφικό;
«Το πλοίο γεωτρύπανο Joides Resolution είναι ένα από τα μεγαλύτερα ερευνητικά σκάφη που διαθέτουν οι ΗΠΑ. Πρόκειται για ένα εντυπωσιακό καράβι μήκους 143 μέτρων και πλάτους 21 μέτρων και με πολλές ερευνητικές δυνατότητες.
Είναι πλέον «γερασμένο» και πρέπει να αντικατασταθεί. Ως μικροβιολόγος, αυτό που μπορώ να πω είναι ότι η Ελλάδα μας διαθέτει έναν απίστευτο μικροβιακό πλούτο με τεράστιες δυνατότητες αξιοποίησής του στον τομέα της Βιοτεχνολογίας. Πράγματι, τα ακραία υποθαλάσσια περιβάλλοντα τα οποία μελετώ εντατικά από το 2011, αποτελούν έναν βιοτεχνολογικό παράδεισο που πρέπει να επενδύσουμε σε αυτόν. Εκτός αυτού, στην Ελλάδα έχουμε και το πιο ενεργό υποθαλάσσιο ηφαίστειο όλης της Μεσογείου, το ηφαίστειο Κολούμπος.
Μόλις πρόσφατα ξεκινήσαμε να το παρακολουθούμε, με την εγκαθίδρυση ενός υπερσύγχρονου υποθαλάσσιου παρατηρητηρίου στο πλαίσιο του προγράμματος Santory, με επιστημονική υπεύθυνη την αναπληρώτρια καθηγήτρια του ΕΚΠΑ Δρ. Παρασκευή Νομικού και με τη συμμετοχή του εργαστηρίου Περιβαλλοντικής Μικροβιολογίας του ΙΘΑΒΒΥΚ-ΕΛΚΕΘΕ. To συγκεκριμένο πρόγραμμα χρηματοδοτείται από το ΕΛΙΔΕΚ, ενώ οι αποστολές με το καράβι και το υποβρύχιο τηλεκατευθυνόμενο όχημα του ΕΛΚΕΘΕ, στηρίζονται οικονομικά από το Δήμο Θήρας.
Για να μπορούμε όμως να εξερευνούμε και να παρακολουθούμε εντατικά τα ακραία περιβάλλοντα που διαθέτουμε στις θάλασσές μας χρειαζόμαστε και τον κατάλληλο εξοπλισμό. Χρειαζόμαστε επειγόντως ένα υπερσύγχρονο ερευνητικό σκάφος εξοπλισμένο με τεχνολογία αιχμής. Η ανάγκη απόκτησης ενός νέου υπερσύγχρονου ωκεανογραφικού σκάφους είναι επιβεβλημένη όσο ποτέ. Η Ελλάδα πρέπει να επενδύσει στη θαλάσσια έρευνα».
Ειπώθηκε πως είναι πιθανή μια έκρηξη του ηφαιστείου τα επόμενα 150 χρόνια. Μπορείτε να το επιβεβαιώσετε;
«Σε πρόσφατη ανακοίνωση της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης (AGU), που βασίστηκε σε δημοσίευση στο περιοδικό «Geochemistry, Geophysics, Geosystems» Ελλήνων και ξένων επιστημόνων, αναφέρεται η πιθανότητα μιας μελλοντικής έκρηξης του υποθαλάσσιου ηφαιστείου Κολούμπος στη Σαντορίνη, που είναι το πιο ενεργό όλης της Μεσογείου.
Τα αποτελέσματα της συγκεκριμένης έρευνας, με επικεφαλής τον γεωφυσικό Kajetan Chrapkiewicz και τον ηφαιστειολόγο Μικέλε Παουλάτο του Κολλεγίου Imperial του Λονδίνου και με τη συμμετοχή της κας Νομικού του ΕΚΠΑ και του καθηγητή του ΑΠΘ Κωνσταντίνου Παπαζάχου, οδήγησαν στην εκτίμηση ότι η τρέχουσα κατάσταση του μαγματικού θαλάμου, στον οποίο συσσωρεύεται συνεχώς υλικό σε βάθος 3 χιλιομέτρων κάτω από το ηφαίστειο, καθιστά δυνατή μια έκρηξη στο μέλλον.
Το συγκεκριμένο ηφαίστειο είχε εκραγεί το 1650 μ.Χ. σκοτώνοντας περίπου 70 ανθρώπους στη Σαντορίνη λόγω των εκλυόμενων τοξικών αερίων.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες της εργασίας αυτής, αν συνεχιστεί η συσσώρευση του υλικού στο μαγματικό θάλαμο του ηφαιστείου με τον ίδιο ρυθμό, τότε μέσα στο επόμενα 150 χρόνια, η ποσότητα του μάγματος θα φθάσει την αντίστοιχη ποσότητα που εκτιμάται ότι υπήρχε όταν έγινε η έκρηξη του 1650 μ.Χ. Εντούτοις, δεν μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα πότε θα γίνει η επόμενη έκρηξη του ηφαιστείου. Αναδεικνύεται όμως για ακόμα μια φορά, η αναγκαιότητα τοποθέτησης ενός μόνιμου παρατηρητηρίου καταγραφής δεδομένων από το βυθό.
Κάτι που έχουμε ξεκινήσει με το πρόγραμμα ΕΛΙΔΕΚ-SANTORY του ΕΚΠΑ με συμμετοχή του ΕΛΚΕΘΕ και με την οικονομική στήριξη του Δήμου Θήρας. Να τονίσω εδώ ότι με την έρευνά μας έχουμε επίσης δείξει ότι οι μικροοργανισμοί που ζουν στο υποθαλάσσιο ηφαίστειο Κολούμπος, πέρα από τη βιοτεχνολογική τους αξία, διαθέτουν και μηχανισμούς ανθεκτικότητας σε σειρά στρεσογόνων παραγόντων συμπεριλαμβανομένου και των αντιβιοτικών. Για αυτό κρίνεται απαραίτητη μια πολλαπλή παρακολούθηση του συγκεκριμένου ηφαιστείου, με συνεχή καταγραφή των σεισμών και της γεωδαισίας του βυθού, καθώς και των μικροοργανισμών που φιλοξενούνται εκεί».
Στο επίκεντρο τα ηφαίστεια
Η Παρασκευή Ν. Πολυμενάκου είναι Κύρια Ερευνήτρια του Ινστιτούτου Θαλάσσιας Βιολογίας, Βιοτεχνολογίας και Υδατοκαλλιεργειών (IΘΑΒΒΥΚ) του ΕΛΚΕΘΕ με γνωστικό αντικείμενο «Περιβαλλοντική Μικροβιολογία με Έμφαση στα Ακραία Περιβάλλοντα» και είναι υπεύθυνη του εργαστηρίου Περιβαλλοντικής Μικροβιολογίας στο ΙΘΑΒΒΥΚ. Έχει πτυχίο Βιολογίας, Μεταπτυχιακό Δίπλωμα Εξειδίκευσης και Διδακτορικό Δίπλωμα από το Παν/μιο Κρήτης.
Οι ερευνητικές της δραστηριότητες επικεντρώνονται στο χώρο της Περιβαλλοντικής Μικροβιολογίας με έμφαση στις ηφαιστειακά ενεργές περιοχές, στις υποθαλάσσιες γεωτρήσεις ενεργών ηφαιστειακών συστημάτων, στο χαρακτηρισμό του μικροβιώματος περιβαλλοντικών δειγμάτων καθώς και στη βιοτεχνολογική εξερεύνηση γονιδιωματικών και μεταγονιδιωματικών δεδομένων. Τα τελευταία χρόνια ασχολείται με τους μηχανισμούς ανθεκτικότητας που αναπτύσσουν οι μικροοργανισμοί σε σειρά στρεσογόνων παραγόντων μεταξύ των οποίων και των αντιβιοτικών.
Παράλληλα έχει ξεκινήσει τη δημιουργία της πρώτης συλλογής μικροβιακών στελεχών από ακραία περιβάλλοντα της Ανατολικής Μεσογείου για την αξιοποίησή τους σε βιοτεχνολογικές εφαρμογές. Έχει συμμετάσχει ως Κύρια Ερευνήτρια ή/και Συνεργάτης σε μεγάλο αριθμό διεθνών και εθνικών ερευνητικών προγραμμάτων.
Είναι υπεύθυνη της μικροβιολογίας της επιστημονικής αποστολής 398 του Διεθνούς Προγράμματος για την Εξερεύνηση των Ωκεανών (IODP: International Ocean Discovery Program). Το ερευνητικό της έργο έχει μέχρι στιγμής παρουσιαστεί σε 47 δημοσιεύσεις σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά με κριτές όπως στο Nature, Scientific Reports, Environmental Microbiology, GigaScience, PlosOne και σε δύο κεφάλαια σε βιβλία (h-index=24).