Χωροχρονική μελέτη ιζημάτων σε κρατήρα θερμής πηγής στον κόλπο της Γέρας

Abstract

Σκοπός της εργασίας ήταν αρχικά η μελέτη των ραδιολογικών και μεταλλικών παραμέτρων της θερμής πηγής στην ηφαιστειογενή περιοχή του κόλπου της Γέρας, όπου έχει διαπιστωθεί από προηγούμενες μελέτες ότι τεκτονικές ασυνέχειες κάτω από τον πυθμένα αποτελούν οδούς επιλεκτικής διαφυγής ρευστών. Επίσης η έρευνα είχε ως στόχο τον υπολογισμό του ρυθμού ιζηματογένεσης/εναπόθεσης με τη χρήση του φυσικού ραδιονουκλιδίου Pb-210 και του τεχνητού Cs-137, την εύρεση της ποσότητας του οργανικού άνθρακα στα υπό εξέταση ιζήματα του κόλπου της Γέρας, και τέλος τη σύγκριση των συγκεντρώσεων των μετάλλων (κύρια στοιχεία) και των ραδιενεργών του περιβάλλοντος της υδροθερμικής πηγής απ’ όπου λήφθηκαν δείγματα με εκείνο του υποβάθρου. Ένα από τα κίνητρα που οδήγησαν στη συγκεκριμένη μελέτη ήταν αρχικά η εκτίμηση του ραδιολογικού κινδύνου της υδροθερμικής πηγής στον κόλπο της Γέρας, η οποία εμφάνιζε τηv περισσότερη κινητικότητα. Επίσης το να χαρακτηριστούν τα ιζήματα ανάλογα με τη ραδιενέργεια, τα μέταλλα και τον οργανικό άνθρακα που αυτά εμπεριείχαν, και να μελετηθούν οι μεταβολές των συγκεντρώσεων τόσο στο πέρασμα του χρόνου, όσο και στον χώρο (εντός- εκτός κρατήρα και ανοιχτά του κόλπου), δηλαδή η χωροχρονική μεταβολή των συγκεντρώσεων, αποτέλεσαν δυο ακόμα κίνητρα τα οποία συνέβαλλαν στη μελέτη αυτή. Οι μετρήσεις των εκάστοτε παραμέτρων έλαβαν χώρα με εργαστηριακές μεθόδους φασματοσκοπίας ακτίνων-γ, υγρής οξείδωσης και XRF ανάλογα με τα ζητούμενα κάθε φορά. Αυτό που έδειξαν τα αποτελέσματα ως γενική εικόνα είναι ότι ο ραδιολογικός κίνδυνος για τους ανθρώπους και τους οργανισμούς που κατοικούν στην περιοχή είναι αμελητέος. Παράλληλα παρατηρήθηκε μη σημαντική επιβάρυνση από ανθρωπογενείς δραστηριότητες στον κόλπο της Γέρας όσον αφορά τα μέταλλα (κύρια στοιχεία) και τον οργανικό άνθρακα καθώς μάλιστα ο δεύτερος παρουσιάζει μικρές μεταβολές στη συγκέντρωσή του με το πέρας των ετών. Τέλος ο ρυθμός ιζηματογένεσης υπολογίζεται στα ~ 0.47 cm/year, τιμή η οποία οφείλεται στην υψηλή δραστηριότητα της περιοχής μελέτης λόγω των αναβλύσεων και της μικρής σχετικά απόστασης από την παράκτια περιοχή.

The aim of this study was initially to study the radiological and metallic parameters of the hydrothermal vent in the volcanic area of the Gulf of Gera, where previous studies found that tectonic discontinuities below the bottom are routes of selective fluid leak. In addition, the aim of the study was to calculate the sedimentation rate by using the natural radionuclide Pb-210 and artificial Cs-137, to be found the amount of organic carbon in the under consideration sediments in the Gulf of Gera and finally the comparison of the concentrations of metals (main elements) and radioactive elements in the environment of the hydrothermal source, of which have been taken samples, to that of the background. The first motivation of conducting this research was to estimate the radiological peril of the hydrothermal vent in the Gulf of Gera, which appeared to have the highest mobility. The second one wasthe characterization of sediments depending on the radioactivity, the metals and the organic carbon they contained and ultimately to be found the changes in the concentrations both over time and in space (inside-outside the crater and off the gulf), namely the spatiotemporal change of concentrations. The measurements of parameters conducted with laboratory methods of spectroscopy of rays - γ, wet oxidation and XRF depending on the requirements each time. The results proved that the radiological risk to humans and organisms living in the area is negligible. It was also observed that there is no significant burden from anthropogenic activities in the Gulf of Gera as regards the metals (main elements) and the organic carbon, since the latter presents insignificant changes in its concentration over the years. Finally, the sedimentation rate is estimated at ~ 0.47 cm / year mainly due to the high activity of the studied area because of the fluids emissions and the relatively short distance from the coast.