Τρεις Έλληνες στην κορυφή της NASA

Η Μαριάννα Γιαννουλάκη, ο Απόστολος Σιαπάτης και ο Θεμιστοκλής Χρόνης είναι οι ερευνητές του ΕΛΚΕΘΕ που με δύο εντελώς διαφορετικές εργασίες κατάφεραν να ξεχωρίσουν ανάμεσα σε χιλιάδες συναδέλφους τους από όλο τον κόσμο, καταλαμβάνοντας μία από τις πρώτες θέσεις στα πρόσωπα του «Earth Science Research Features 2010» της NASA.

Στη δική του μελέτη ο εντεταλμένος ερευνητής του ΕΛΚΕΘΕ Θεμιστοκλής Χρόνης επιχειρεί να διερευνήσει μία από τις πλέον «αχαρτογράφητες» περιοχές της σύγχρονης επιστήμης, το φαινόμενο των κεραυνών, και μάλιστα σε συσχέτιση με την ηλιακή δραστηριότητα και την κοσμική ακτινοβολία. «Η εργασία αυτή ξεκίνησε σαν μια ιδέα όταν ήμουν στη NASA, αφού τότε βρισκόμουν στην "πηγή".

Γενικά η ερώτηση κατά πόσο η ηλιακή δραστηριότητα επηρεάζει το κλίμα της Γης υπάρχει από το 1980 και είναι ένα θέμα για το οποίο υπάρχει πολύ έντονη επιστημονική διαμάχη» λέει σε καθημερινή εφημερίδα ο κ. Χρόνης. Όπως εξηγεί ο ίδιος, οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και 200 χρόνια ότι ο Ήλιος κάνει έναν κύκλο περίπου 11ετή, με περιόδους υψηλής και χαμηλής δραστηριότητας. Είναι επίσης γνωστό εδώ και 100 χρόνια ότι η κοσμική ακτινοβολία είναι ο παράγοντας που ιονίζει, δηλαδή φορτίζει ηλεκτρικά τη γήινη ατμόσφαιρα, ενώ πριν από περίπου δύο δεκαετίες οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι όταν σημειώνονται ηλιακές εκρήξεις η κοσμική ακτινοβολία που φτάνει στη Γη μειώνεται σε μεγάλο βαθμό.

«Άρα έχουμε δύο πράγματα που είναι γνωστά 200 και 100 χρόνια αντίστοιχα αλλά κανείς μέχρι τις αρχές του 1980 δεν είχε κοιτάξει πώς μπορούν αυτά να επηρεάζουν το κλίμα και τη γήινη ατμόσφαιρα» αναφέρει ο Έλληνας επιστήμονας.

Εκείνη την εποχή ο Δανός φυσικός Ενρικ Σβένσμαρκ διατύπωσε την επιστημονική υπόθεση ότι η ηλιακή δραστηριότητα και η κοσμική ακτινοβολία επηρεάζουν τη νέφωση. Ωστόσο, στη συνέχεια διαπιστώθηκαν προβλήματα και λάθη στις εκτιμήσεις του Σκανδιναβού επιστήμονα. Οι δημοσιευμένες επιστημονικές εργασίες πάνω στο συγκεκριμένο αντικείμενο είναι λίγες και ακόμα λιγότερες εκείνες που αναφέρονται στους κεραυνούς. «Η δική μου δημοσίευση είναι η τρίτη ή τέταρτη από το 1985. Δεν υπάρχουν άλλες» λέει ο κ. Χρόνης.

Όμως τι ακριβώς έψαξε ο ερευνητής του ΕΛΚΕΘΕ; «Η λογική ήταν η εξής: Όταν έχουμε έντονη ηλιακή δραστηριότητα, η κοσμική ακτινοβολία που μπαίνει στη Γη εξοστρακίζεται κατά κάποιο τρόπο από τον ηλιακό άνεμο. Αυτό σημαίνει ότι η ατμόσφαιρα φορτίζεται λιγότερο. Με δεδομένο ότι ο κεραυνός είναι το νούμερο ένα ηλεκτροστατικό φαινόμενο της ατμόσφαιρας, όταν μειώνεται ο ιονισμός της ατμόσφαιρας περιμένουμε αντίστοιχα μειωμένους κεραυνούς».

Η εργασία του κ. Χρόνη κατέληξε σε δύο βασικά ευρήματα. Σε χρονική κλίμακα λίγων ημερών έδειξε ότι η ατμόσφαιρα «συνειδητοποιεί» ότι κάτι έχει αλλάξει στον τρόπο που ιονίζεται μετά από 3-4 ημέρες από τη μεταβολή της ηλιακής δραστηριότητας. Σε κλίμακα ετών έδειξε ότι η έντονη ηλιακή δραστηριότητα συνοδεύεται από μείωση των ηλεκτρικών εκκενώσεων στην ατμόσφαιρα. «Είναι η πρώτη εργασία που βγάζει αποτελέσματα συμβατά με αυτά που δίνει η θεωρία» σημειώνει ο ίδιος.

Η συμπερίληψη της εργασίας του στην ετήσια έκδοση της NASA εξέπληξε τον Έλληνα επιστήμονα. «Δεν το περίμενα. Είναι πολύ μεγάλη επιτυχία» λέει, προσθέτοντας ότι σημαντικό ρόλο έπαιξε ο πρωτότυπος χαρακτήρας της δουλειάς του: «Αυτοί οι οργανισμοί ψάχνουν για ανθρώπους και εργασίες που βλέπουν τα πράγματα με λίγο διαφορετική οπτική γωνία. Στην επιστήμη καμιά φορά χρειάζεται να ψάξεις κάτι σχετικά απλό, που όλοι λένε ότι υπάρχει αλλά κανείς δεν το έχει δείξει».

Πάντως, για τον κ. Χρόνη η μεγαλύτερη επιτυχία είναι ότι τρεις ερευνητές από το ΕΛΚΕΘΕ περιλαμβάνονται στην έκδοση της ΝΑΣΑ με δύο διαφορετικές εργασίες και μάλιστα στην ίδια χρονιά: «Αυτό είναι δεκαπλάσια επιτυχία από τη δική μου δημοσίευση. Είναι πολύ-πολύ σημαντικό».

Το αντικείμενο της έρευνας της κ. Γιαννουλάκη και του κ. Σιαπάτη δεν αφορά τον ουρανό αλλά τη θάλασσα. Στο «μικροσκόπιο» των επιστημόνων μπήκε το κτενοφόρο Mnemiopsis leidyi, ένα είδος μέδουσας με χαρακτηριστικά που το καθιστούν επικίνδυνο για την αλιεία. «Είναι ένα ζωοπλαγκτονικό είδος με προέλευση από τις λιμνοθάλασσες και τις παράκτιες περιοχές των ανατολικών ακτών της Βόρειας και της Νότιας Αμερικής. Εισήχθη τυχαία στη Μαύρη Θάλασσα στις αρχές της δεκαετίας του '80, ενδεχομένως με τα νερά έρματος πλοίων, και παρουσίασε μια πληθυσμιακή έκρηξη μέχρι το 1988» εξηγεί ο κ. Σιαπάτης.

Το πρόβλημα με το συγκεκριμένο είδος είναι ότι τρώει τα αβγά των μικρών πελαγικών ψαριών, όπως είναι οι γαύροι, οι σαρδέλες και τα σαφρίδια. Αν πολλαπλασιαστεί υπερβολικά μπορεί να οδηγήσει σε κατάρρευση τα αλιευτικά αποθέματα, όπως ακριβώς έγινε στη Μαύρη Θάλασσα.

«Σε έρευνες που κάναμε στο βόρειο Αιγαίο το 2004 παρατηρήσαμε ότι έφτασε και στη δική μας περιοχή. Βλέπαμε μάλιστα ότι κάθε χρόνο αυξανόταν ο αριθμός τους και εξαπλωνόταν όλο και νοτιότερα. Ειδικά το 2006 καταγράψαμε πολύ μεγάλη αύξηση» αναφέρει η κ. Γιαννουλάκη, προσθέτοντας ότι πρόκειται για έναν οργανισμό «με εξαιρετικά μεγάλη αντοχή σε θερμοκρασίες και αλατότητες».

Οι δύο επιστήμονες αποφάσισαν τότε να χρησιμοποιήσουν δορυφορικά δεδομένα για να διαπιστώσουν ποιες είναι οι περιβαλλοντικές συνθήκες που ευνοούν το συγκεκριμένο είδος.

«Πήραμε τα δορυφορικά στοιχεία και στήσαμε ένα μοντέλο για να δούμε ποιες είναι οι προτεινόμενες συνθήκες γι’ αυτό το ζώο και στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε το ίδιο μοντέλο για να δούμε πού αλλού υπάρχουν περιοχές με τα χαρακτηριστικά αυτά, τα οποία θα ευνοούσαν το συγκεκριμένο ζώο».

Μελετώντας δεδομένα όπως η θερμοκρασία, το βάθος, η αλατότητα και η χλωροφύλλη του νερού, οι επιστήμονες κατέληξαν σε συγκεκριμένες περιοχές της Μεσογείου: Την Αδριατική, τα παράλια της Ισπανίας και του Ισραήλ. Η εργασία δημοσιεύτηκε το 2007 και τις δύο επόμενες χρονιές επιβεβαιώθηκε στην πράξη, καθώς άλλοι επιστήμονες εντόπισαν σημαντικούς πληθυσμούς κτενοφόρων στις περιοχές που οι δύο επιστήμονες είχαν προβλέψει.

Το γεγονός ότι το μοντέλο που δημιούργησαν επαληθεύτηκε στην πράξη φαίνεται ότι έπαιξε σημαντικό ρόλο στην επιλογή της NASA σημειώνει η κ. Γιαννουλάκη: «Μοντέλα μπορεί να υπάρχουν πολλά, αλλά είναι εντυπωσιακό να προβλέπεις και να επιβεβαιώνεσαι από την πραγματικότητα». Ένας άλλος λόγος, προσθέτει, είναι ότι πρόκειται για ένα θέμα αιχμής, αφού πρόκειται για ένα πολύ επιθετικό ως προς την εξάπλωση είδος με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά.

Ο κ. Σιαπάτης και η κ. Γιαννουλάκη επισημαίνουν ότι ουσιαστική συνεισφορά στην εργασία είχαν και άλλοι επιστήμονες του ΕΛΚΕΘΕ, οι οποίοι εξάλλου τη συνυπογράφουν. Αυτοί είναι ο Βασίλης Βαλαβάνης, ο Ανδρέας Παλιαλέξης, η Ευδοξία Σχισμένου, ο Θανάσης Μαχιάς και ο Στέλιος Σομαράκης.