Ξεκίνησαν δοκιμαστικές γεωτρήσεις στο μανδύα

Πηγή: The Guardian, 17 Ιανουαρίου 2006

Ένα ερευνητικό σκάφος βρίσκεται εν πλω προκειμένου να αρχίσει δοκιμές γεώτρησης του φλοιού της γης στη θαλάσσια περιοχή έξω από το Τόκιο,  με σκοπό να φτάσει στα όρια του μανδύα. Ήδη άρχισε να κινείται προς το ιαπωνικό αρχιπέλαγος, όπου ο γήινος φλοιός είναι πιο λεπτός από οπουδήποτε αλλού, με πάχος μόλις πέντε χιλιόμετρα.

Η φιλόδοξη αυτή γεώτρηση αναμένεται να προσφέρει νέα στοιχεία για την εκδήλωση υποθαλάσσιων σεισμών. Οι ερευνητές στοχεύουν να είναι οι πρώτοι που θα ανοίξουν μια οπή με ένα διατρητικό μηχάνημα στον βραχώδη φλοιό, που καλύπτει τον πλανήτη μας και να φθάσουν έτσι στο από κάτω στρώμα του μανδύα.

Καθ' όλη τη διάρκεια του 2006 θα κάνει δοκιμές ενώ η κύρια γεώτρηση αναμένεται να ξεκινήσει το 2007.

Η ομάδα θέλει να αποσπάσει δείγματα από το μανδύα, σε βάθος περίπου 10 χιλιομέτρων, για να μάθει περισσότερα για αυτό που προκαλεί τους υποθαλάσσιους σεισμούς, όπως αυτόν που προξένησε το μεγάλο σεισμό της Σουμάτρας και εν συνεχεία προκάλεσε το μέγα τσουνάμι. Ελπίζουν επίσης να μελετήσουν τους βράχους και τη λάσπη ώστε να ανακτήσουν πληροφορίες για την προηγούμενη αλλαγή του κλίματος και να δουν εάν οι βαθύτερες περιοχές της γης θα μπορούσαν να φιλοξενήσουν ζωή.

Γενικά, στους ωκεανούς ο φλοιός είναι πολύ λεπτότερος από ό,τι στις ηπείρους, όπου φτάνει σε πάχος έως και τα 50 χλμ. Κάτω από το φλοιό βρίσκεται ο μανδύας, που αποτελείται από ημίρρευστα υλικά, και εκτείνεται μέχρι τον πυρήνα της Γης, σε βάθος 3.000 χιλιομέτρων. Στο σημείο που θα γίνει γεώτρηση η θάλασσα έχει βάθος 2,5 χιλιόμετρα. Αυτό σημαίνει ότι το γεωτρύπανο θα πρέπει να διανύσει συνολικά 9,7 χιλιόμετρα μέχρι να φτάσει το στόχο του. Οι σωλήνες της γεώτρησης, που θα προσαρμόζονται ο ένας πάνω στον άλλο καθώς το γεωτρύπανο προχωρά, έχουν ύψος 25 φορές μεγαλύτερο από το Εμπάιρ Στέιτ Μπίλντινγκ.

Οι βράχοι στον ανώτερο μανδύα παράγουν ενώσεις βασικές για τη ζωή όταν αντιδρούν με το νερό της θάλασσας. "Αυτό είναι ένα σύστημα που πιστεύουμε ότι δημιούργησε την αρχική ζωή. Υπάρχει πιθανότητα να μπορέσούμε να βρούμε την προέλευση της ζωής ακόμα και σήμερα", λέει ο Taira.

Το σκάφος-τρυπάνι Chikyu των 57.500 τόνων, που στα ιαπωνικά σημαίνει για τη Γη, προετοιμάζεται στο Ναγκασάκι. Έχει τα δύο τρίτα του μήκους του Τιτανικού, και έχει δανειστεί πολλές τεχνολογίες από την εξόρυξη του πετρελαίου, με σκοπό να ανοίξει μια οπή 7.000 μέτρων στον φλοιό κάτω από το βυθό, ενώ θα επιπλέει σε θάλασσα βάθους 2.500 μέτρων. Οι σωλήνες των τρυπανιών θα έχουν μήκος 25 φορές το ύψος του Empire State .

Μέχρι τώρα η βαθύτερη τρύπα που ανοίχθηκε στο βυθό ήταν 2.111 μέτρα. Η πρώτη απόπειρα γεώτρησης έως το μανδύα ξεκίνησε το 1961, αλλά η προσπάθεια σταμάτησε όταν το γεωτρύπανο βρισκόταν σε βάθος μόλις 183 μέτρων από το βυθό, καθώς το αμερικανικό Κογκρέσο έκρινε ότι το υψηλό κόστος δεν μπορούσε να δικαιολογηθεί.

Μετά από τις τελικές δοκιμές στη θάλασσα αυτό το έτος, οι επιστήμονες θα πάνε στο μέσον του Ειρηνικού όπου ο γήινος φλοιός είναι ο πιο λεπτός. Η διάτρηση αναμένεται να αρχίσει το προσεχές έτος.

Μπορεί το έργο της διάνοιξης του φλοιού μέχρι να φθάσει στο μανδύα να κρατήσει πάνω από ένα έτος, έτσι το σκάφος θα εγκατασταθεί σε ένα σημείο με τη βοήθεια έξι περιστρεφόμενων προωθητών, που θα ελέγχονται από τους δορυφόρους του παγκόσμιου συστήματος ανίχνευσης θέσης GPS, με σκοπό να κρατήσουν το πλοίο συνεχώς πάνω από την τρύπα. Το τρυπάνι θα περιβάλλεται από ένα προστατευτικό μηχανισμό για την περίπτωση που κτυπήσει πετρέλαιο ή υπέρθερμο βράχο στον φλοιό.

Το έργο είναι τμήμα μιας διεθνούς προσπάθειας - Integrated Ocean Drilling - που περιλαμβάνει επίσης τις ΗΠΑ και την Ευρώπη εκτός από την Ιαπωνία.

Ο Shinichi Kuramoto, από την ομάδα της Γιοκοχάμα, είπε ο κύριος στόχος του Chikyu είναι να ανακτηθούν δείγματα από τον μανδύα με σκοπό την ανάλυση τους. "Οι άνθρωποι έχουν φέρει εδώ στη Γη σεληνιακούς βράχους για να καταλάβουν τον κόσμο, όμως εμείς δεν έχουμε φθάσει ποτέ στο μανδύα, που αποτελεί το μεγαλύτερη μέρος της Γης".

Οι θερμοκρασίες και η γεωθερμική δραστηριότητα στον μανδύα, που εκτείνεται 50-3.000 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια της Γης, θυμίζουν τις συνθήκες προ 4,5 δισεκατομμυρίων χρόνων, όταν σύμφωνα με τους ειδικούς δημιουργήθηκαν οι πρώτοι μικροοργανισμοί. Ως τώρα έχουμε εξετάσει μόνο απολιθωμένα δείγματα του μανδύα

"Μπορεί να συναντήσουμε θερμοκρασίες 200ο C, πιέσεις κατεργασίας βιομηχανικών διαμαντιών και πετρώματα ανθεκτικά στα τρυπάνια των πετρελαιοπηγών", τόνισε ο αρχιμηχανικός του προγράμματος.

Ο Asahiko Taira, Γενικός Διευθυντής του Κέντρου για τη Γήινη Εξερεύνηση στη Γιοκοχάμα, ανέφερε: "Ένας από τους κύριους σκοπούς του εγχειρήματος είναι βρεθούν βακτηρίδια βαθιά μέσα στον ωκεάνιο φλοιό και τον ανώτερο μανδύα. Πιστεύουμε ότι πρέπει να υπάρχει ζωή εκεί κάτω. Είναι η ίδια αποστολή με αυτήν που ψάχνει για ζωή στον Άρη".

Τα μέχρι τώρα άγνωστα βακτηρίδια, που μπορούν να επιζήσουν σε προσδοκώμενες θερμοκρασίες 100 βαθμών Κελσίου του ανώτερου μανδύα, θα μπορούσαν να είναι χρήσιμα στην επιφάνεια. Τα ανθεκτικά στη θερμοκρασία ένζυμα που απομονώθηκαν από ζωύφια και τα οποία ανιχνεύτηκαν στις προηγούμενες ιαπωνικές αποστολές διάτρησης του φλοιού, χρησιμοποιούνται τώρα στις σκόνες για την πλύση.

Οι βραχώδεις πυρήνες, από το μέρος όπου ο μανδύας συναντά τον φλοιό και σχετίζονται με τους σεισμούς, μπορεί επίσης να βοηθήσει τους γεωλόγους να καταλάβουν τα σεισμικά γεγονότα, και ίσως τους προειδοποιήσει πριν συμβούν.

Οι αισθητήρες που θα τοποθετηθούν στη γεώτρηση θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν τις αλλαγές στην τάση, την κλίση και την πίεση στο έδαφος χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια. "Θα είναι μεγάλο πλεονέκτημα γιατί θα ξέρουμε κάποιο γεγονός μέρες ή ώρες προτού να συμβεί. Τα σημερινά συστήματα προειδοποίησης στην Ιαπωνία μας προειδοποιούν μόνο 10 λεπτά πριν να γίνει ένα κτύπημα από σεισμό. Χρειαζόμαστε real-time δεδομένα από το ακριβές σημείο".