Το υποθαλάσσιο ηφαίστειο Kolumbo: Μια πηγή χρυσού και σπάνιων γαιών στη Σαντορίνη

Το υποθαλάσσιο ηφαίστειο Kolumbo, που βρίσκεται μόλις 7 χιλιόμετρα βορειοανατολικά της Σαντορίνης, αποτελεί ένα μοναδικό εργαστήριο φυσικών διεργασιών. 

Πρόσφατες έρευνες αποκάλυψαν ότι τα υδροθερμικά του ανοίγματα εκλύουν όχι μόνο αέρια, αλλά και σημαντικές ποσότητες πολύτιμων μετάλλων, όπως χρυσό (Au), άργυρο (Ag), αντιμόνιο (Sb), θάλλιο (Tl) και υδράργυρο (Hg). 

Την ανακάλυψη είχαν κάνει Ελληνες επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Αθηνών και το Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών.

Οι οποίοι ερεύνησαν τον πυθμένα του ηφαιστείου σε βάθος 500 μέτρων κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, και διαπίστωσαν πως στο γεωθερμικό πεδίο του Κολούμπο λαμβάνουν χώρα σπάνια φαινόμενα που όμοιά τους δεν έχουν παρατηρηθεί ξανά στον κόσμο.

Αυτά τα στοιχεία, γνωστά ως "σπάνιες γαίες" λόγω της περιορισμένης τους παρουσίας στη φύση, έχουν κεντρικό ρόλο σε τεχνολογικές εφαρμογές, από ηλεκτρονικά έως ιατρικές συσκευές. Η μελέτη του Kolumbo ανοίγει νέους ορίζοντες τόσο για τη γεωλογία όσο και για τη βιομηχανία.

Γεωλογικό Πλαίσιο και Μοναδικότητα του Kolumbo

Το Kolumbo ανήκει στο Ελλαδικό Ηφαιστειακό Τόξο, το οποίο σχηματίστηκε από τη βύθιση της Αφρικανικής τεκτονικής πλάκας κάτω από την Ευρασιατική. Σε αντίθεση με τα περισσότερα υδροθερμικά συστήματα, που απαντώνται σε ωκεάνιες ράχες ή νησιωτικά τόξα, το Kolumbo αναπτύσσεται σε λεπτό ηπειρωτικό φλοιό. Αυτή η γεωδυναμική ιδιαιτερότητα ευθύνεται για την εμφάνιση υβριδικών μεταλλευμάτων που συνδυάζουν χαρακτηριστικά ηπειρωτικών επιθερμικών κοιτασμάτων και θαλάσσιων μαζικών σουλφιδικών αποθέσεων (VMS).

Οι κώνοι του Kolumbo, που δημιουργήθηκαν από την έκρηξη του 1650 μ.Χ., φιλοξενούν ενεργά υδροθερμικά ανοίγματα σε βάθος 500 μέτρων. Τα υγρά αυτών των ανοιγμάτων, με θερμοκρασίες έως 220°C, είναι πλούσια σε CO₂ και μεταλλικά ιόντα, τα οποία καταβυθίζονται σχηματίζοντας πολυμεταλλικούς κώνους από σουλφίδια και θειικά άλατα. Η ανάλυση δειγμάτων έδειξε συγκεντρώσεις χρυσού έως 32 ppm (χιλιοστά ανά κιλό) και αργύρου έως 1.910 ppm, ποσότητες που ξεπερνούν τα επίπεδα πολλών γνωστών θαλάσσιων κοιτασμάτων.

Χρυσός και Σπάνιες Γαίες: Οικονομική και Τεχνολογική Σημασία

Οι υψηλές συγκεντρώσεις χρυσού στο Kolumbo το καθιστούν ενδιαφέρον για πιθανή μελλοντική εξόρυξη. Ωστόσο, το πραγματικό ενδιαφέρον έγκειται στην συνύπαρξη σπάνιων γαιών, όπως:

• Αντιμόνιο (Sb): Χρησιμοποιείται σε αντιπυρικές επικαλύψεις και μπαταρίες.
• Θάλλιο (Tl): Απαραίτητο σε υπεραγωγούς και ιατρική απεικόνιση.
• Υδράργυρος (Hg): Παρά την τοξικότητά του, χρησιμοποιείται σε θερμόμετρα και ηλεκτρονικά.

Συγκεκριμένα, το αντιμόνιο και το θάλλιο στο Kolumbo φτάνουν συγκεντρώσεις έως 2,2% και 1.000 ppm, αντίστοιχα, ποσότητες που αγγίζουν οικονομικά κερδοφόρα επίπεδα. Επιπλέον, η παρουσία αρσενικού (As) και ψευδαργύρου (Zn) υπογραμμίζει την πολυμεταλλική φύση των αποθέσεων.

Σε σύγκριση με άλλα υδροθερμικά συστήματα, όπως αυτά της Ιαπωνίας (JADE πεδίο) ή της Ιταλίας (Παλινούρο), το Kolumbo ξεχωρίζει για τις μοναδικές γεωχημικές του αναλογίες. Για παράδειγμα, ο λόγος Au/(Cu+Pb+Zn) είναι υψηλότερος, χαρακτηριστικό που συνδέεται με επιθερμικά κοιτάσματα και υποδηλώνει πιθανό υποθαλάσσια βρασμό, όπου τα υγρά θερμαίνονται πάνω από το σημείο βρασμού του νερού, διαλύοντας περισσότερους πολύτιμους πόρους.

Ο Ρόλος των Μικροβίων στη Μεταλλευματογένεση

Η μελέτη υπογραμμίζει ότι η δημιουργία των σιδηρούχων (Fe-υγροξειδίων) στο Kolumbo σχετίζεται με βιολογικές διεργασίες. 

Αυτή η συνύπαρξη μεταλλοβιολογικών και γεωχημικών διεργασιών ανοίγει νέες δυνατότητες για τη βιοεξόρυξη (bioleaching), όπου μικροοργανισμοί αξιοποιούνται για την ανάκτηση μετάλλων από φτωχά μεταλλεύματα. Επιπλέον, η ανακάλυψη αρχαίων που ευδοκιμούν σε όξινα περιβάλλοντα (pH ~5) διευρύνει την κατανόησή μας για τη ζωή σε ακραίες συνθήκες.

Συμπέρασμα: Προοπτικές και Προκλήσεις

Το υδροθερμικό πεδίο Kolumbo δεν είναι μόνο ένα γεωλογικό θαύμα, αλλά και ένας πόρος με στρατηγική σημασία. Η εκμετάλλευση των πολυμεταλλικών αποθέσεών του θα απαιτήσει προσεκτική μελέτη λόγω της όξινης φύσης των υδάτων και της ευαισθησίας του υποβρύχιου περιβάλλοντος. Ωστόσο, οι υψηλές συγκεντρώσεις χρυσού και σπάνιων γαιών, σε συνδυασμό με τη μοναδική γεωδυναμική του θέση, καθιστούν το Kolumbo έναν ελκυστικό στόχο για μελλοντικές έρευνες και τεχνολογικές καινοτομίες.

Η προστασία αυτού του φυσικού θησαυρού πρέπει να πάει παράλληλα με την επιστημονική εξερεύνηση, διασφαλίζοντας ότι η ανθρώπινη δραστηριότητα δεν διαταράσσει τα λεπτά οικοσυστήματα που ακμάζουν στα βάθη του Αιγαίου.

(Με πληροφορίες από την έρευνα που δημοσιεύθηκε στο «Nature» με τον τίτλο: "New insights into hydrothermal vent processes in  the unique shallow-submarine arc-volcano, Kolumbo  (Santorini), Greece" )