Las 'Kallisti Limnes' obtienen su distintivo color blanco iridiscente de partículas de ópalo
Ubicado cerca de la segunda mayor erupción volcánica de la historia humana, Santorini, en aguas de Grecia, está el sitio de unas piscinas opalescentes recién descubiertas formadas a 250 metros de profundidad. La serie interconectada de meandros, piscinas blancas iridiscentes, contiene altas concentraciones de dióxido de carbono (CO2) y puede ofrecer respuestas a preguntas relacionadas con el almacenamiento de carbono en alta mar, así como proporcionar un medio de monitoreo del volcán para futuras erupciones.
"La erupción volcánica en Santorini en 1600 antes de Cristo acabó con la civilización minoica que vivía a lo largo del Mar Egeo", dijo el científico Rich Camilli de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), autor principal de un nuevo estudio publicado en la revista Scientific Reports. "Ahora bien, estas piscinas nunca antes vistas en el cráter del volcán pueden ayudarnos a responder preguntas importantes acerca de cómo se comporta el dióxido de carbono en el océano".
Las piscinas varían en tamaño de 1 a 5 metros de diámetro y los científicos creen que son efímeras, apareciendo y desapareciendo como un charco de lluvia en el desierto.
Camilli y sus colegas de la Universidad de Girona, la National and Kapodistrian University of Athens, el Institut de Physique du Globe de Paris y el Hellenic Centre for Marine Research Nacional que trabajaron en la región en julio de 2012, utilizaron una serie de sofisticados vehículos de exploración submarinos para localizar y caracterizar las piscinas, que ellos llaman "Kallisti Limnes", del griego antiguo para los "más bellos lagos". Una crisis volcánica previa en 2011 había llevado a los investigadores a iniciar su investigación en un conocido sitio de actividad hidrotermal dentro de la caldera de Santorini. Durante un reconocimiento preliminar de un gran fondo marino realizado por la Universidad de Girona con el vehículo submarino autónomo (AUV) Girona 500 identificaron capas submarinas de agua con raras propiedades químicas.
Tras la encuesta del AUV, los investigadores desplegaron el vehículo HCMR Thetis ocupado por humanos. La tripulación del sumergible utilizó los sensores químicos robóticos a bordo para rastrear la firma química de la ligera columna de agua a lo largo de la pared de la caldera donde descubrieron las piscinas dentro de las depresiones localizadas de la pared de la caldera. Por último, los investigadores enviaron un vehículo operado por control remoto (ROV) más pequeño, para tomar muestras de fluidos hidrotermales de las piscinas.
"Hemos visto antes piscinas en el océano, pero siempre eran piscinas de salmuera donde la sal disuelta es liberada de formaciones geológicas por debajo del fondo marino, creando densidad extra y separando la piscina de salmuera del agua de mar que la rodea", dijo Camilli. "En este caso, el aumento de la densidad de las piscinas no es impulsada por la sal - creemos que puede ser el CO2 el que hace el agua más densa y forma la piscina".
¿De dónde viene este CO2 ? El complejo volcánico de Santorini es la parte más activa del arco volcánico de la Helénica. La región se caracteriza por terremotos causados por la subducción de la placa tectónica africana debajo de la placa euroasiática. Durante la subducción, puede ser liberado CO2 por desgasificación del magma, o de materiales sedimentarios tales como piedra caliza que experimentan alteración mientras son sometidas a una enorme presión y temperatura.
Los investigadores determinaron que las piscinas tienen un pH muy bajo, haciéndolas muy ácidas y, por lo tanto, carentes de organismos calcificantes. Pero, en su opinión, organismos basados en sílice podrían ser el origen del ópalo en los fluidos de las piscinas.
Hasta el descubrimiento de estas densas piscinas de CO2, la suposición ha sido que cuando el CO2 se libera en el océano se dispersa en el agua circundante. "Pero lo que tenemos aquí", dice Camilli, "es como un "negro y fuego" - piensa Guinness y Bass - donde los dos fluidos en realidad permanecen separados, con el CO2 más denso que el agua que se hunde para formar la piscina".
El descubrimiento tiene implicaciones para la acumulación de CO2 en otras áreas con circulación limitada, incluyendo el cercano volcán submarino Kolumbo, que está completamente cerrado. "Nuestro hallazgo sugiere que el CO2 puede recogerse en las regiones más profundas del cráter". Sería interesante ver, dijo Camilli, sí tiene implicaciones para la captura y almacenamiento de carbono.
El almacenamiento en el sub-fondo marino está ganando aceptación como un medio para reducir CO2 que atrapa el calor en la atmósfera y disminuir los impactos acidificantes del CO2 en el océano. Pero antes de abrazar plenamente el concepto, la sociedad tiene que entender los riesgos involucrados en el evento.
Los sensores de temperatura instalados por el equipo revelaron que los Kallisti Limnes estaban 5°C por encima de las aguas circundantes. Según el co-autor Javier Escartin, "este calor es probablemente el resultado de la circulación de fluido hidrotermal dentro de la corteza y por encima de una fuente de calor más profunda, tal como una cámara de magma". Estas temperaturas pueden proporcionar un medidor útil para estudiar la evolución del sistema.
Escartín ha añadido que "los registros de temperatura de los fluidos hidrotermales pueden mostrar variaciones en las fuentes de calor en profundidad de tal afluencia de fusión a la cámara de magma. Los fluidos de la piscina también responden a variaciones de presión, como las mareas, lo que nos informa de la estructura de la permeabilidad del sub-fondo marino". Los cambios en la temperatura y las señales químicas de las piscinas pueden por lo tanto complementar otras técnicas de monitoreo como útiles indicadores de aumento o disminución de vulcanismo.
Artículo científico: The Kallisti Limnes, carbon dioxide-accumulating subsea pools
