Ηφαιστειότητα, Θερμές πηγές, Απολιθωμένο δάσος

Γεωθερμική Ενέργεια ή Γεωθερμία είναι η φυσική θερμότητα, προερχόμενη από το εσωτερικό της γης, η οποία διαρρέει προς την επιφάνειά της είτε λόγω θερμικής αγωγιμότητας των πετρωμάτων, είτε λόγω μεταφοράς της διά μέσου των γεωθερμικών ρευστών. Η εν λόγω ενέργεια υπάγεται στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και δύναται να δεσμευτεί -με σχετικά μικρό κόστος- και να αξιοποιηθεί σε πλήθος ανθρώπινων δραστηριοτήτων. Αξίζει να σημειωθεί ότι η ροή θερμότητας προς την επιφάνεια της γης, δεν εμφανίζεται με την ίδια ροή σε όλες τις γεωγραφικές θέσεις και ως εκ τούτου η εκμετάλλευση των γεωθερμικών ρευστών, δεν είναι πάντοτε εφικτή (υψηλό κόστος , ασύμφορη λόγω μικρής ροής).

Η γεωθερμική εικόνα μιας περιοχής, μπορεί να δοθεί και με τη γεωθερμική βαθμίδα, η οποία ορίζεται ως ο ρυθμός αύξησης της θερμοκρασίας της γης σε συνάρτηση με το βάθος, μέσα στο γήινο φλοιό. Σε βάθη που είναι προσβάσιμα με τις σύγχρονες γεωτρητικές μεθόδους, δηλαδή μέχρι τα 10.000 μέτρα, η μέση γεωθερμική βαθμίδα κυμαίνεται περίπου στους 2,5 - 3oC/100 μέτρα.
Περιοχές με αυξημένη θερμική ροή, χαρακτηρίζονται από την παρουσία θερμών πηγών και επιφανειακών θερμικών εκδηλώσεων (φουμαρόλες, σουλφατάρες), φιλοξενούν δε σημαντικά αποθέματα γεωθερμικών ρευστών, τα οποία είναι εγκλωβισμένα εντός «φυσικών παγίδων», τα λεγόμενα γεωθερμικά πεδία. Τα εν λόγω ρευστά, ανάλογα με τη γεωθερμική ενέργεια που «εγκλείουν», που προσδιορίζεται από τη θερμοκρασία που αυτά εμφανίζουν, διακρίνονται σε χαμηλής ενθαλπίας μέχρι 100οC, μέσης ενθαλπίας μέχρι 150οC και υψηλής πάνω από 150οC.
Η γεωθερμική ενέργεια είναι μια εγχώρια φυσική ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, η οποία ελαττώνει την εξάρτηση από ξένες χώρες χωρίς να είναι ακριβότερη από την παραγόμενη ενέργεια από τις άλλες πηγές. Παρουσιάζει μικρότερα περιβαλλοντικά προβλήματα και η εφαρμογή της στις διάφορες χρήσεις, είναι δυνατόν να επιτευχθεί με την παρούσα τεχνολογία, όπως αποδεικνύεται από τις εφαρμογές της σ’ όλο τον κόσμο.
Η Λέσβος, λόγω των πολλών γεωθερμικών δυνατοτήτων της, θα ήταν σκόπιμο να εκμεταλλευτεί τη φυσική αυτή εύνοια της φύσης. Η γεωθερμική ενέργεια αποτελεί αξιόπιστη και ασφαλή ενεργειακά πηγή, με μικρό λειτουργικό κόστος και συνεχή παροχή ενέργειας. Μπορεί να αξιοποιηθεί τοπικά στη Λέσβο, βοηθώντας στην ανάπτυξη της περιοχής και στη δημιουργία αυτόνομου ενεργειακού κέντρου.
Οι ενεργειακές κρίσεις των τελευταίων δεκαετιών, ανάγκασαν τις διάφορες χώρες να στρέψουν τις προσπάθειές τους, για την επίλυση του προβλήματος, στην εκμετάλλευση των εγχώριων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως είναι η ηλιακή, η αιολική, οι υδατοπτώσεις, η γεωθερμική, η παλιρροιακή, η βιομάζα, η ωκεανοθερμική. Η γεωθερμική ενέργεια βρίσκει όλο και περισσότερες εφαρμογές στις χώρες που έχουν μεγάλο γεωθερμικό ενδιαφέρον, όπως είναι η Ιταλία, η Ισλανδία, οι ΗΠΑ, η Ιαπωνία, οι Φιλιππίνες, η Ινδονησία, η Τουρκία, η Κένυα, η Νέα Ζηλανδία.
Η νέα ελληνική κυβέρνηση έδωσε πρωταρχική σημασία στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και τροποποίησε τον υφιστάμενο νόμο ώστε να επιταχυνθούν οι διαδικασίες αδειοδότησης και παραγωγής.
Οι χρήσεις της γεωθερμικής ενέργειας σήμερα είναι πολλές, εξαρτώνται από τη θερμοκρασία των γεωθερμικών ρευστών. Αρχίζοντας από τη χαμηλή θερμοκρασία των 20οC , υπάρχουν οι εξής δυνατότητες: ιχθυοκαλλιέργειες, θέρμανση πισινών, θέρμανση εδαφών, θέρμανση κατοικιών, καλλιέργεια μανιταριών, ιαματικά λουτρά, θέρμανση θερμοκηπίων, ψύξη, ξήρανση ψαριών, ξήρανση λαχανικών και φρούτων, πλύσιμο και ξήρανση μαλλιών, αφαλάτωση θαλάσσιου νερού, βιομηχανία ζάχαρης, κονσερβοποιία, επεξεργασία αλουμίνας, παραγωγή βαρέος ύδατος, εξάτμιση υψηλού βαθμού συγκεντρώσεως διαλυμάτων και παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Οι επικρατούσες γεωθερμικές συνθήκες στη νήσο Λέσβο, είναι άμεσα συνδεδεμένες με την καταβύθιση της αφρικανικής πλάκας κάτω από την ευρασιατική, κίνηση που οδηγεί στη δημιουργία συμπιεστικών τάσεων στο εξωτερικό τμήμα του ελλαδικού χώρου και εφελκυστικών τάσεων στο εσωτερικό, τμήμα του οποίου είναι η περιοχή της Λέσβου. Οι εν λόγω εφελκυστικές τάσεις οδήγησαν στη μείωση του πάχους του στερεού φλοιού, την ταυτόχρονη διάρρηξή του με μεγάλα ρήγματα και τη δημιουργία μεγάλων τεκτονικών βυθισμάτων. Παράλληλα, προκάλεσαν την άνοδο θερμού μανδυακού υλικού και τη διείσδυσή του στη λιθόσφαιρα του εν λόγω χώρου.
Στην περιοχή του νότιου Αιγαίου, η εν λόγω καταβύθιση οδηγεί στη δημιουργία πλήθους ηφαιστείων, τα οποία στο σύνολό τους αποτελούν ένα ενεργό ηφαιστειακό τόξο. Η παρουσία τους δημιουργεί ευνοϊκές συνθήκες για την ανεύρεση γεωθερμικών ρευστών. Απ’ την άλλη, στην περιοχή του κεντρικού και του βόρειου Αιγαίου, εντοπίζεται μόνο παλαιά ηφαιστειακή δραστηριότητα (15 έως 19 εκατομμυρίων ετών) και ως εκ τούτου η εν λόγω περιοχή χαρακτηρίζεται από την απουσία εστιών θερμότητας (Λέσβος).
Οι γεωθερμικές συνθήκες της νήσου Λέσβου, σύμφωνα με τα παραπάνω, είναι αποτέλεσμα εφελκυστικού τεκτονισμού, που επικρατούσε και επικρατεί στην περιοχή. Ο εν λόγω τεκτονισμός είναι υπεύθυνος για την παρουσία αφενός μεν των πολυάριθμων θερμών πηγών και γεωθερμικών πεδίων χαμηλής ενθαλπίας και αφετέρου γεωθερμικών πεδίων μέσης και ίσως υψηλής ενθαλπίας. Τα υπάρχοντα γεωθερμικά πεδία κρίνονται εκμεταλλεύσιμα λόγω της παρουσίας των μεγάλων ρηγμάτων που απαντώνται στο νησί. Η εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας στη Λέσβο σήμερα, αφορά σε θέρμανση ορισμένων θερμοκηπίων στην περιοχή Πολιχνίτου και Λισβορίου και μια στοιχειώδη χρήση, ίσως από τις πιο πρωτόγονες στην Ελλάδα, κάποιων θερμών πηγών για ιαματικούς σκοπούς.
Τα πιο αντιπροσωπευτικά ιαματικά νερά περιέχουν θείο, χλώριο, ανθρακικά ή ραδιενέργεια. Τα νερά με χλώριο συναντώνται γύρω από την ακτογραμμή και στα νησιά.
Οι θεραπευτικές ενδείξεις των νερών εξαρτώνται από τη χημική σύσταση του νερού. Τα ελληνικά ιαματικά νερά παρέχουν συμπληρωματική ιατρική θεραπεία για ασθένειες, όπως αρθριτικά, αναπνευστικές ανωμαλίες, γαστρεντερολογικά προβλήματα, γυναικολογικές παθήσεις· ιαματικά νερά με θείο, είναι τα πιο κατάλληλα. Τα ιαματικά λουτρά προσφέρουν μια ατμόσφαιρα υγιεινής και φυσικής κατάστασης.
Οι κύριες θερμές πηγές υπάρχουν στον Πολιχνίτο (88oC) , η θερμότερη της Ευρώπης, τον Άγιο Ιωάννη Λισβορίου (68oC), την Εφταλού (42oC), τη Θερμή (46oC), τα Θέρμα Κουρτζή (32oC), τα Θέρμα του Κόλπου (39oC), στην παράκτια πηγή Κρυφτής Παναγιάς (58oC). Επίσης πηγές μικρότερης θερμοκρασίας, υπάρχουν ως υποθαλάσσιες στο Γαβαθά, στην παραλία Αργένου. Όξινα ψυχρά νερά υπάρχουν στην περιοχή Χιδήρων και υδροθερμικές εξαλλοιώσεις στην παραλία Αργένου και Βατούσας.



Στην περιοχή Βατούσας Σιγρίου, υπάρχει μια καλδέρα έκτασης >100 τετραγωνικών χιλιομέτρων, η οποία συνδέεται με έντονες υδροθερμικές εξαλλοιώσεις και μεταλλοφορία χρυσού στα εξαλλοιωμένα ηφαιστειακά πετρώματα και σχηματισμό βιομηχανικών ορυκτών (καολίνη).
Με την ηφαιστειακή αυτή δράση, φαίνεται ότι συνδέεται και ο πυροκλαστικός σχηματισμός και η γένεση του απολιθωμένου δάσους Σιγρίου. Η ηφαιστειακή δραστηριότητα και η συνδεδεμένη με αυτή έκλυση αερίων, μεταξύ των οποίων επικρατούσε το διοξείδιο του θείου (SO2), προκάλεσε μεγάλη κλιματική αλλαγή του υποτροπικού κλίματος, αποτέλεσμα της οποίας ήταν η εξαφάνιση της πανίδας (των ζώντων οργανισμών ) και της βλάστησης. Τα διάφορα είδη δένδρων απολιθώθηκαν και ο κύριος παράγοντας ήταν το διαλυμένο στα ρευστά διοξείδιο του πυριτίου (SiO2).
Ένδειξη της επικράτησης τροπικού - υποτροπικού κλίματος στη Λέσβο κατά τη Μειόκαινο πριν 16 έως 19 εκατομμύρια χρόνια, μέχρι και την Πλειόκαινο, εκτός από την ύπαρξη του πλούσιου σε είδη απολιθωμένου δάσους Σιγρίου, αποτελεί και η εμφάνιση σιδηρονικελιούχου μεταλλεύματος στην περιοχή «Κόκκινα» Βατερών Βρίσας. Τα επικρατούντα βασικά - υπερβασικά πετρώματα πλούσια σε μαγνήσιο, υπέστησαν λατεριτίωση με την επίδραση του θερμού και υγρού κλίματος κατά την Πλειόκαινο περίοδο, πριν δύο εκατομμύρια χρόνια, και σχηματίσθηκαν νέα ιζήματα εμπλουτισμένα σε νικέλιο και σίδηρο, ώστε να αποτελούν αποθέματα για εξόρυξη και εξαγωγή του νικελίου για χρήση στη βιομηχανία.
Η όλη χημική διαδικασία εξαλλοίωσης των πετρωμάτων και σχηματισμού των σιδηρονικελιούχων μεταλλευμάτων, συνοδευόταν με την παραγωγή πυριτικού οξέος, το οποίο σε μετέπειτα στάδια χρονικά κατά την απόθεση σε λίμνη ιζημάτων, προκάλεσε έντονα φαινόμενα πυριτίωσης, ένα χαρακτηριστικό φαινόμενο και των απολιθωμένων κορμών του απολιθωμένου δάσους Σιγρίου. Η διερεύνηση των μεταλλευμάτων με γεωτρήσεις και η μελλοντική επέκταση της έρευνας, πιθανό να καταστήσει αυτά εκμεταλλεύσιμα από ιδιωτικούς φορείς (εταιρείες).
Οι έρευνες στη νήσο Λέσβο για την ανεύρεση εκμεταλλεύσιμων γεωθερμικών ρευστών μέσης ή και υψηλής ενθαλπίας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ξεκίνησαν το 1970 από τη ΔΕΗ και το ΙΓΜΕ.
Οι κάτωθι περιοχές παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τον εντοπισμό γεωθερμικών ρευστών μέσης και ίσως υψηλής ενθαλπίας:
α. Περιοχή Αργένου
β. Περιοχή Στύψης
γ. Περιοχή Πολιχνίτου
Στην περίπτωση όπου οι γεωτρήσεις εντοπίσουν εκμεταλλεύσιμα γεωθερμικά ρευστά, το όφελος για την εθνική οικονομία και ιδιαίτερα για την οικονομία της νήσου Λέσβου, κρίνεται ιδιαιτέρως σημαντικό.

Περιοχή Αργένου
Στο βόρειο τμήμα της νήσου Λέσβου, βρίσκεται η περιοχή της Αργένου, η οποία κατατάσσεται πρώτη στη σειρά προτεραιότητας για την εκτέλεση της πρώτης βαθιάς γεώτρησης. Παρακάτω συνοψίζονται τα κυριότερα χαρακτηριστικά της περιοχής, που συνηγορούν στην εν λόγω απόφαση: α) η περιοχή χαρακτηρίζεται από την παρουσία θερμών επιφανειακών εκδηλώσεων υπό μορφή παράκτιων θερμών πηγών με θερμοκρασία που «αγγίζει» τους 81ºС, β) εντοπίζεται πηγή θερμότητας η οποία προκαλεί μια εκτεταμένη θερμική ανωμαλία, γ) σημαντικό, επίσης, κρίνεται το γεγονός ότι η εν λόγω περιοχή χαρακτηρίζεται από τις υψηλότερες αρχικές θερμοκρασίες βάθους - από 120oC έως 190oC - των γεωθερμικών ρευστών έναντι των δύο άλλων προαναφερθέντων περιοχών και δ) τα διερρηγμένα τεκτονικά πετρώματα ευνοούν την τροφοδοσία του αναμενόμενου γεωθερμικού πεδίου της περιοχής.

Περιοχή Στύψης
Η περιοχή βρίσκεται νότια της Στύψης και χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα γεωθερμικά στοιχεία: α) Από γεωτρήσεις μικρού βάθους που διενεργήθηκαν στην περιοχή, διαπιστώθηκε η παρουσία σημαντικής πηγής θερμότητας, που προκαλεί εκτεταμένη θερμική ανωμαλία, β) εντοπίζονται υδροφόροι ορίζοντες θερμών υδάτων (55oC έως 64oC σε βάθος 150μ.), γ) παρατηρείται πολύ μεγάλη θερμοβαθμίδα, 10 φορές μεγαλύτερη της μέσης γήινης και δ) τα μεγάλα ρήγματα της περιοχής, αποτελούν καλούς αγωγούς τροφοδοσίας του αναμενόμενου γεωθερμικού πεδίου με νερό και από τη θάλασσα. Αποτελέσματα της γεωθερμικής δράσης στην περιοχή της Στύψης, αποτελεί η παρουσία μεγάλων αποθέσεων καολίνης.

Περιοχή Πολιχνίτου
Η εν λόγω περιοχή χαρακτηρίζεται από τα ακόλουθα γεωθερμικά στοιχεία: α) στην περιοχή απαντώνται πολλές θερμές πηγές (έως και 87,2oC), υψηλής παροχής κατά τη διάρκεια των βροχοπτώσεων, β) παρατηρείται μια έντονη αλλά με μικρή σχετικά έκταση θερμική ανωμαλία και ένας ρηχός ορίζοντας θερμών υδάτων (έως 92,5oC) και γ) σε μικρό βάθος εντοπίζεται κρυσταλλικό «υπόβαθρο» ανθρακικών πετρωμάτων, τα οποία αποτελούν καλούς ταμιευτήρες γεωθερμικών ρευστών.
Για τον εντοπισμό γεωθερμικών ρευστών υψηλής ενθαλπίας κατάλληλων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και κάλυψη των αναγκών της Λέσβου, πρέπει να γίνουν παραγωγικές γεωτρήσεις μεγάλου βάθους.

Γεωθερμικά Πεδία Χαμηλής Ενθαλπίας
Η παρουσία γεωθερμικών πεδίων χαμηλής ενθαλπίας, οφείλεται στην παρουσία υδροφόρων οριζόντων ψυχρών υδάτων σε μικρό βάθος. Τα εν λόγω ύδατα θερμαίνονται από γεωθερμικά ρευστά υψηλών θερμοκρασιών (έως 100oC), τα οποία ανέρχονται προς τα πάνω διά μέσου των υπαρχόντων ρηγμάτων. Η εκμετάλλευση των γεωθερμικών πεδίων χαμηλής ενθαλπίας, κρίνεται σχετικά εύκολη με μικρό οικονομικό κόστος, γεγονός που οφείλεται στο μικρό σχετικά βάθος στο οποίο εντοπίζονται. Για την αξιοποίηση των εν λόγω πεδίων και για την πληρέστερη εικόνα αυτών, απαιτούνται ολοκληρωμένες γεωλογικές, γεωθερμικές και γεωχημικές μελέτες, καθώς και εκτέλεση ερευνητικών και παραγωγικών γεωτρήσεων.

* Το δημοσιευόμενο κείμενο αποτελεί την ομιλία του Ακίνδυνου Κελεπερτζή, που δόθηκε στις 27 του περασμένου Νοεμβρίου στο Πανεπιστήμιο Αιγαίου, Τμήμα Γεωγραφίας, στο πλαίσιο σεμιναρίου επιμόρφωσης εκπαιδευτικών.

** Ο Ακίνδυνος Κελεπερτζής είναι καθηγητής Γεωχημείας και Περιβαλλοντικής Γεωχημείας του Πανεπιστημίου Αθηνών και πρόεδρος του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας Απολιθωμένου Δάσους Λέσβου.