ΓΕΩΛΟΓΙΑ

Η επιστήμη της Γεωλογίας θεωρείται από πολλούς ως μια «νέα» επιστήμη, παρά το γεγονός ότι οι πρώτες γεωλογικές ή γεωλογι­κού τύπου πραγματείες γράφτηκαν κατά την αρχαιότητα με κυριότερα τα έργα του Αριστοτέλη, του Θεόφραστου, του Στρά­βωνα, του Πλίνιου, κ.α. Η βραδύτερη εξέλιξη της Γεωλογίας, σε σχέση με τις «παραδοσιακές» Θετικές Επιστήμες, οφείλεται εν μέρει στην αδυναμία του ανθρώπου να αντιληφθεί τη χωρική και κυρίως τη χρονική κλίμακα που διέπει τις γήινες διεργασίες που τελούνται συχνά μπροστά στα μάτια μας. Η παρατήρηση και μελέτη στον παρόντα χρόνο παρέχει πληροφορίες σχετικά με τα γεγονότα που έλαβαν χώρα στο παρελθόν (μακρινό ή/και πρόσφατο), ενώ παράλληλα προϊδεάζει για την πιθανή μελλοντική εξέλιξη, έννοιες που σχετίζονται άρρηκτα με το Γεωλογικό Χρόνο και το Γεωλογικό Κύκλο. Για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα η θεώρηση της Γης παρέμενε προσκολλημένη σε θεωρίες και απόψεις που λειτουργούσαν αξιωματικά, όπως ο «Δημιουργισμός» και ο «Καταστροφισμός».

Η επιστήμη της Γεωλογίας δεν βασίζεται σε αξιώματα. Οι βασικές και θεμελιώδεις αρχές της υπέστησαν διαχρονικά σφοδρή αμφισβήτηση και αποτέλεσαν αντικείμενο έντονης αντιπαράθεσης μέχρι που πρωτοποριακές θεωρίες, όπως η «Θεωρία των Λιθοσφαιρικών Πλακών», καθιερώθηκαν φέρνοντας την επανάσταση στον τρόπο αντίληψης και θεώρησης της Γης που εφ’ εξής θεωρείται ένα βιογεωδυναμικό σύστημα συνεχώς εξελισσόμενο στο χώρο και το χρόνο. Η Γεωλογία διαφοροποιείται από τις άλλες Θετικές Επιστήμες, καθώς τα εργαστηριακά πειράματα με υποδείγματα κλίμακας και καθορισμένο σύνολο παραγόντων έχουν περιορισμένη αξία, με αποτέλεσμα να απαιτείται η εφαρ­μογή άλλων μεθόδων έρευνας. Η Γεωλογία χαρακτηρίζεται από την περιγραφική προσέγγιση συγκεκριμένων δομών υπό συγκε­κριμένες συνθήκες. Πολύπλοκες γεωλογικές διεργασίες και δο­μές όπως η ορογένεση, οι διαδικασίες αποσάθρωσης/διάβρω­σης, οι ιζηματογενείς διεργασίες, οι σεισμοί, τα ηφαίστεια, η παραμόρφωση του φλοιού και η αλληλεπίδραση κλίματος-ορο­γένεσης, δεν προσεγγίζονται ικανοποιητικά με απλά μαθηματι­κά μοντέλα. Παρ’ όλα αυτά τα Μαθηματικά, η Φυσική και η Χημεία συνετέλεσαν στην ανάπτυξη κλάδων των γεωεπιστημών, στην ακριβή μέτρηση μεγεθών και στην ποσοτική μελέτη των γεωλογικών διεργασιών. Προς τα τέλη του 19ου με αρχές του 20ου αιώνα, η ατομική-πυρηνική φυσική και η κρυσταλλογρα­φία δίνουν νέα ώθηση στη μετρολογία των γεωεπιστημών και στην ανάπτυξη κλάδων, όπως η Ορυκτολογία, η Πετρολογία, η Παλαιοντολογία, καθώς και η Γεωφυσική ως συνεργητικό πεδίο Φυσικής και Γεωλογίας. Στις δεκαετίες που ακολουθούν, κυρίως μετά το 1960, αξιοποιούνται όλο και περισσότερο τα μαθηματι­κά, η στατιστική, η πληροφορική, αλλά και σύγχρονες μικροσκο­πικές και αναλυτικές τεχνικές. Η Γεωλογία ποσοτικοποιείται σε σημαντικό βαθμό, όχι όμως χωρίς μεθοδολογικές δυσκολίες. Η περαιτέρω τεχνολογική πρόοδος επηρέασε καθοριστικά την εξέλιξη της Γεωλογίας, και γενικότερα των Γεωεπιστημών, αφού επέτρεψε την αντικειμενικότερη κατανόηση σύνθετων διεργασι­ών από την επιφάνεια του στερεού φλοιού της Γης έως τον πυρήνα και από τη μέγα- στη νάνο- κλίμακα και ακολούθως στη μοντελοποίηση τους. Για παράδειγμα, η δυνατότητα μελέτης με δορυφορικές μεθόδους, η ανάλυση και χρονολόγηση πετρωμά­των και απολιθωμάτων, ακόμη και σε μικροσκοπική και υπο-μικροσκοπική κλίμακα, σε συνδυασμό με μια σειρά άλλων επι­στημονικών μεθόδων, έδωσαν νέα ώθηση ως προς την επίλυση ερευνητικών ερωτημάτων, που άπτονται του ευρύτερου επιστημονικού πλαισίου.

Η Γεωλογία, ως διακριτή πλέον επιστήμη, αποτελείται από εξει­δικεύσεις πολλών επιμέρους κλάδων-, βασικής και εφαρμοσμέ­νης έρευνας, όπως η Ορυκτολογία, η Πετρολογία, η Φυσική Γεωγραφία, η Παλαιοντολογία, η Στρωματογραφία, η Κλιματο­λογία, η Σεισμολογία, η Τεκτονική, η Γεωχημεία, η Γεωφυσική, η Ηφαιστειολογία, η Κοιτασματολογία,η Υδρογεωλογία, η Γεω­θερμία, Εδαφο-/Βράχο-Μηχανική, η Γεωλογική Ωκεανογραφία, η Περιβαλλοντική, και η Πλανητική Γεωλογία. Επιπλέον, η αξιο­ποίηση από τη Γεωλογία μιας σειράς συγγενών και μη επιστη­μών (από τα Μαθηματικά, τη Μηχανική, τη Χημεία, τη Βιολογία, έως και την Ιατρική και Αρχαιολογία) προσδίδει στο γεωεπιστή­μονα μια ολιστική φιλοσοφία διαχείρισης και αντιμετώπισης του ερευνητικού του αντικειμένου. Ο Γεωλόγος, ως επιστήμων, είναι εφοδιασμένος κατά τρόπο που να μπορεί να ανταποκριθεί στις προκύπτουσες πολυ-παραγοντικές, πολυ-παραμετρικές και διεπιστημονικές προκλήσεις. Ωστόσο, ο Γεωλόγος εξακολουθεί να είναι ο επιστήμονας που αντλεί τα πρωτογενή του δεδομένα από τη Γη και η εργασία υπαίθρου αποτελεί πρωταρχικό και κεφαλαιώδες βήμα στην πορεία της, παρά την τεχνολογική πρόοδο. Κάθε μοντέλο που θα αναπτύξει, κάθε στοιχείο που θα λάβει από την ανάλυση μιας δορυφορικής εικόνας, μια στατι­στική μελέτη, ένα μηχανικό ή αριθμητικό προσομοίωμα οφεί­λουν να επαληθεύονται, ακόμα και στη σημερινή εποχή, από τη χρήση απλών, διαχρονικών «εργαλείων»: το γεωλογικό σφυρί, την πυξίδα, το μεγεθυντικό φακό και το γεωλογικό χάρτη. Η συλλογή των πρωτογενών δεδομένων, που μπορεί να ενισχυθεί με σύγχρονα μέσα -όπως φορητοί αναλυτές ακτίνων-Χ, τεχνολο­γία LIDAR και SWATH για την εξαιρετικά λεπτομερή αποτύπωση του χερσαίου και υποθαλάσσιου αναγλύφου,- και να καταγρα­φεί σε γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών που συνδυάζονται με παγκόσμια συστήματα στιγματοθέτησης-, ακολουθείται από την ανάλυση και αξιολόγησή τους στο εργαστήριο, με χρήση συμβατικών, αλλά και ιδιαίτερα προηγμένων και περίπλοκων τεχνικών που μπορούν για παράδειγμα να βασίζονται σε χρήση δεδομένων από δορυφόρους ή ακόμη σε επιταχυντές σωματι­δίων και ακτινοβολία σύνχροτρον. Έτσι, ο Γεωεπιστήμονας κατα­νέμει το χρόνο του μεταξύ υπαίθρου και εργαστηρίου, αφού το πρώτο για να αξιοποιηθεί, χρειάζεται το δεύτερο και το δεύτερο δεν μπορεί να υπάρξει χωρίς το πρώτο. Η μελέτη των ορυκτών και των πετρωμάτων, των απολιθωμάτων, της δομής της Γης, της σεισμικής και ηφαιστειακής δραστηριότητας και γενικότερα της παραμόρφωσης του φλοιού της γης, είναι μερικά μόνο από τα θέματα που άπτονται του ερευνητικού πεδίου της Γεωλογί­ας. Συνακόλουθα, οι γεωεπιστήμες αποκτούν σημαντικό ρόλο στη σύγχρονη εποχή λόγω της συμβολής τους στην αξιοποίηση των ορυκτών πρώτων υλών (συμπεριλαμβανομένων των βιομη­χανικών ορυκτών καθώς και κρίσιμων και πολύτιμων μετάλλων & λίθων), στην ανεύρεση ενεργειακών πηγών, στην έρευνα και διαχείριση επιφανειακών και υπόγειων υδάτων, στην ανάπτυξη και διαχείριση τεχνικών έργων, στην πρόληψη και διαχείριση φυσικών καταστροφών, και βέβαια στη διαχείριση περιβάλλον­τος (πρόβλεψη περιβαλλοντικών επιπτώσεων, σχεδιασμός και παρακολούθηση της λελογισμένης διαχείρισης ευαίσθητων φυ­σικών πόρων, αποκαταστάσεις, απορρυπάνσεις). Μελέτες για τον εντοπισμό κοιτασμάτων μετάλλων, στερεών καυσίμων, υδρογονανθράκων, φυσικού αερίου και γεωθερμικών πεδίων παρέχουν δυνατότητες αξιοποίησης και εκμετάλλευσης του ενεργειακού πεδίου συμβάλλουν θετικά στο ΑΕΠ της εκάστοτε χώρας. Στο πλαίσιο των ορυκτών πρώτων υλών, αντικείμενο έρευνας αποτελεί και το ανθρωπογενώς τροποποιημένο περι­βάλλον (απόβλητα ορυχείων, υγειονομική διαχείριση ρύπων, κ.α.). Επιπρόσθετα, η διεξαγωγή έρευνας ως προς τις μηχανικές και χημικές ιδιότητες των ορυκτών και πετρωμάτων και η χρήση τους ως δομικά υλικά προσφέρει νέες προοπτικές στην δημι­ουργία σύγχρονων και οικολογικών κατασκευών και υποδομών. Επιπλέον, οι έρευνες εντοπισμού, αξιοποίησης και προστασίας υδάτων θεωρούνται ζωτικής σημασίας και συμβάλουν στην ανάπτυξη μιας περιοχής. Ως προς τον κατασκευαστικό κλάδο (φράγματα, σήραγγες, οδικά, συγκοινωνιακά, λιμενικά έργα, κ.ά.), η επιστήμη της Γεωλογίας συμβάλλει σε κρίσιμους τομείς. Για παράδειγμα, η λεπτομερής γεωλογική μελέτη αποτρέπει αστοχίες σε έργα υποδομής, αλλά και προνοεί για τις περιβαλ­λοντικές επιπτώσεις από την παρουσία και λειτουργία των έργων. Η κατασκευή έργων πάσης κλίμακας και η επέκταση οι­κισμών απαιτούν, συμπληρωματικά, μελέτες καταλληλότητας εδάφους-υπεδάφους, σεισμικής δραστηριότητας και σεισμοτε­κτονικών χαρακτηριστικών της περιοχής, προκειμένου να πραγ­ματοποιηθεί ο κατάλληλος σχεδιασμός για τη μείωση του σεισ­μικού κινδύνου. Επίσης, λοιπές φυσικές καταστροφές που με τη πάροδο του χρόνου μεγεθύνονται λόγω της υπέρμετρης πλη­θυσμιακής αύξησης σε τοποθεσίες με υψηλό βαθμό επικινδυνό­τητας, ή και της κλιματικής αλλαγής χρήζουν μελέτης και αποτε­λεσματικής διαχείρισης.

Ο Γεωεπιστήμονας του 21ου αιώνα καλείται να αντιμετωπίσει και να διαχειριστεί θέματα που άπτονται της ευημερίας του κοινωνικού συνόλου και της οικονομικής ανάπτυξης της εκάστο­τε χώρας σε συνδυασμό με την προστασία του περιβάλλοντος. Ως επιστήμων, γνωρίζει όσο κανείς άλλος το ευρύτερο Γεωπερι­βάλλον και αντιλαμβάνεται σαφώς ότι η Γη είναι ένας ζωντανός πλανήτης, ένα σύστημα αλληλεπίδρασης ατμόσφαιρας-βιό­σφαιρας-υδρόσφαιρας-λιθόσφαιρας όπου ο ο έμβιος κόσμος συνυπάρχει με τον ανόργανο. Ο πλανήτης Γη υπάρχει εδώ και 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια στη διάρκεια των οποίων η ζωή εμφανίστηκε και εξελίχθηκε άλλοτε με αργούς και άλλοτε με καταιγιστικούς ρυθμούς. Οι Γεω-βιοεπιστημονικές έρευνες απο­δεικνύουν ότι, στη διάρκεια αυτών των εκατομμυρίων ετών έχει καταγραφεί πλήθος μαζικών (ή μη) εξαφανίσεων, οργανισμών, φυσικών καταστροφών, κλιματικών διακυμάνσεων, εναλλαγών οικοσυστημάτων και εμφανίσεων νέων ειδών. Οι μαρτυρίες για τις αρχαιότερες μορφές ζωής βρίσκονται μέσα στα ιζήματα (πλέον πολυ-μεταμορφωμένα πετρώματα), είτε ως απολιθώμα­τα, είτε ως ορυκτολογικά/γεωχημικά/ισοτοπικά ίχνη. Όλοι οι μικροοργανισμοί που συνδέονται με πρωταρχικές μορφές ζωής, όπως βακτήρια και αρχαία κάνουν χημειοσύνθεση, δηλαδή παίρνουν την ενέργεια τους από τις χημικές και ορυκτές φάσεις με τις οποίες αλληλεπιδρούν. Οι οργανισμοί αυτοί ζουν σήμερα σε ακραία γεωχημικά περιβάλλοντα η μελέτη των οποίων μας δίνει στοιχεία για τα πρώτα στάδια ζωής του πλανήτη αλλά και για την εξέλιξη της ζωής στη Γη και σε άλλους πλανήτες. Το Ολό­καινο, η παρούσα γεωλογική περίοδος, στη διάρκεια της οποίας αναπτύχθηκε ο ανθρώπινος πολιτισμός, ξεκίνησε μόλις πριν από 11.700 χρόνια με το τέλος της τελευταίας -αλλά όχι μοναδι­κής- Παγετώδους Περιόδου και θεωρούνταν μέχρι πρόσφατα μια σχετικά σταθερή γεωλογικά περίοδος. Όμως, η διαρκώς αυξανόμενη επιρροή της ανθρώπινης δραστηριότητας που έχει ως αποτέλεσμα τη διαταραχή της ευαίσθητης ισορροπίας του γεωπεριβάλλοντος και της φυσικής κλιματικής διακύμανσης, καθώς και την αστάθεια στην υδρόσφαιρα και βιόσφαιρα, έχουν οδηγήσει στην πρόταση να ονομαστεί η σύγχρονη περίο­δος Ανθρωπόκαινο. Σε αυτό, τον διαρκώς μεταβαλλόμενο κόσμο, η μελέτη, διαχείριση και προστασία του Γεωπεριβάλλον­τος είναι επιτακτική ανάγκη για την ανθρωπότητα. Ο επαρκώς καταρτισμένος Γεωεπιστήμονας καλείται να διαδραματίσει σημαίνοντα ρόλο στην απαίτηση των σύγχρονων κοινωνιών για χάραξη γεωπεριβαλλοντικής πολιτικής στο πλαίσιο της βιώσιμης ανάπτυξης και με σεβασμό στο περιβάλλον.

Στόχος του προπτυχιακού προγράμματος σπουδών του Τμήμα­τος Γεωλογίας & Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ είναι να προετοι­μάσει τον μελλοντικό συνάδελφο για να μπορεί να διαχειριστεί και να αντιμετωπίσει πληθώρα ακαδημαϊκών και εφαρμοσμέ­νων προβλημάτων, ενώ, η περαιτέρω επιμόρφωση εντός ή εκτός των συνόρων, κρίνεται αναγκαία λόγω του προαναφερ­θέντος εύρους των Γεωεπιστημών. Οι Γεωεπιστήμες -και οι Γεω­επιστήμονες- θα διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο σε αναμενό­μενα κοσμοϊστορικά συμβάντα, και η απάντηση ερωτημάτων σχετικών με ύπαρξη νερού, ορυκτών πρώτων υλών ή τεκτονικής δραστηριότητας στον Άρη ή και σε άλλους πλανήτες θα συμβά­λουν, εκτός απο την προστασία και διατήρηση του πλανήτη Γη, στην πιθανή εποίκηση του διαστήματος και στη μετεξέλιξη της ανθρώπινης ύπαρξης και του πολιτισμού στον παρόντα 21ο αιώνα.