Μεγαριζόλιθοι στο Απολιθωμένο Δάσος Χανίων στον Σταυρό Ακρωτηρίου

Πριν έναν περίπου χρόνο στο 16ο Διεθνές Συνέδριο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας, που πραγματοποιήθηκε στις 17-19 Οκτωβρίου 2022 στην Πάτρα, παρουσιάστηκε για πρώτη φορά η επιστημονική ανακοίνωση για την ύπαρξη απολιθωμένου δάσους στο Ακρωτήρι Χανίων [1].

Στις αρχές Νοεμβρίου του τρέχοντος έτους στο συνέδριο της Χαρτογραφικής Επιστημονικής Εταιρίας Ελλάδας που πραγματοποιήθηκε στην Αθήνα στις 2-4 Νοεμβρίου παρουσιάστηκε μια δεύτερη επιστημονική εργασία για το θέμα, με τίτλο: Χαρτογραφώντας το απολιθωμένο δάσος στον Σταυρό Ακρωτηρίου στα Χανιά [2]. Εκλαϊκευμένα αποσπάσματα από αυτήν την εργασία παρουσιάζονται στο άρθρο αυτό.
Σε μια περιοχή που εκτείνεται κατά μήκος των ακτών του Ακρωτηρίου Χανίων, εντός και νοτιοδυτικά του βενετσιάνικου λατομικού χώρου στον Σταυρό [3], αναγνωρίστηκε εκτεταμένη παρουσία ριζόλιθων, δηλαδή απολιθωμένων ριζών ανώτερων φυτών.
Kατ΄ αντιστοιχία τεκμηρίωσης απολιθωμένου δάσους σε άλλες περιοχές της χώρας, όπως στη Λέσβο, Λήμνο, Λακωνία, Καστοριά, Έβρο, Εύβοια, κ.ά., τεκμηριώθηκε, μέσα από τα δεκάδες ευρήματα ριζόλιθων και απολιθωμένων κορμών, η ύπαρξη απολιθωμένου δάσους και στον νομό Χανίων.

Με μια ουσιαστική διαφορά: ενώ τα μέχρι τώρα απολιθωμένα δάση στην πλειονότητα των περιοχών στην Ελλάδα συνδέονται με ηφαιστειακή δραστηριότητα και τα απολιθώματα ξύλων συνδέονται με διαδικασίες πυριτίωσης (αντικατάστασης του ξύλου από το ορυκτό πυρίτιο), στο απολιθωμένο δάσος Χανίων το ορυκτό αντικατάστασης του ξύλου είναι ο ασβεστίτης και η διαδικασία απολίθωσης είναι πολύ σπανιότερη και μοναδική σε αυτήν την έκταση και πυκνότητα απολιθωμάτων στον Ελληνικό χώρο. Εντός παράκτιων αιολιανιτών δεν έχουν διατηρηθεί με απολίθωση μόνο οι κορμοί αλλά και τμήματα του ριζικού συστήματος ανώτερων φυτών, που απολιθώνονται σπανιότερα από τους κορμούς των δένδρων, καθιστώντας τη θέση αυτή προς το παρόν μοναδική στην Ελλάδα, ως προς τον αριθμό και το μέγεθος των ριζόλιθων.

Στο σημερινό άρθρο θα παρουσιαστούν ιδιαίτεροι και χαρακτηριστικοί ριζόλιθοι, οι μεγαριζόλιθοι και σε επόμενο άρθρο θα γίνει παρουσίαση και απολιθωμένων κορμών του δάσους.
Η λέξη ριζόλιθος, αγγλικά rhizolith, με άκρως ελληνική συνθετική και εννοιολογική προέλευση (λίθος ρίζας), επικράτησε έναντι άλλων ονοματολογιών για τη συγκεκριμένη ομάδα απολιθωμάτων μετά από την τεκμηριωμένη και αποδεκτή εισήγηση του Klappa, το 1980 [4].

Ως ριζόλιθοι ορίστηκαν οργανικές ιζηματογενείς δομές που έχουν ως αποτέλεσμα τη διατήρηση των ριζών ανώτερων φυτών ή υπολειμμάτων αυτών με απολίθωση. Αναγνωρίζονται εντός χερσαίων κλαστικών ανθρακικών πετρωμάτων, σχετικά νεότερης γεωλογικά ηλικίας (εντός κυρίως αιολιανιτών, Τεταρτογενούς ηλικίας) σε παράκτιες περιοχές της Μεσογείου. Ριζόλιθοι με μέγεθος πάνω από ένα μέτρο χαρακτηρίστηκαν μεγαριζόλιθοι.

Ως προς τον τρόπο απολίθωσης μπορούν να αναγνωριστούν πέντε βασικοί τύποι ριζόλιθων: (1) καλούπια ριζών, τα οποία είναι σωληνωτά κενά που σκιαγραφούν τις θέσεις των πρώην – ήδη αποσυντιθέμενων – ριζών, (2) καλούπια ριζών γεμάτα είτε με ίζημα ή/και φυσικό τσιμέντο, (3) σωληνάρια ρίζας, τα οποία είναι τσιμεντοειδείς κύλινδροι γύρω από καλούπια ρίζας, (4) ριζοεκκρίσεις s.s., οι οποίες είναι εδαφογενετικές συσσωρεύσεις ορυκτών (κυρίως ασβεστίτη χαμηλής περιεκτικότητας σε μαγνήσιο) γύρω από ζωντανές ή νεκρές ρίζες φυτών και (5) ορυκτοποιημένες απολιθώσεις ριζών, που είναι αντικαταστάσεις της αρχικής οργανικής ύλης με εμποτισμό ή/και αντικατάσταση ορυκτών, και στις οποίες τα ανατομικά χαρακτηριστικά των ριζών έχουν διατηρηθεί εν μέρει ή πλήρως.

Στην περιοχή του Σταυρού Ακρωτηρίου διαπιστώθηκαν κυρίως καλούπια με ασβεστιτικό τσιμέντο και ορυκτοποιημένες (ασβεστιτικές) απολιθώσεις ριζών και κορμών.
Πέρα από τα φυτικά χαρακτηριστικά που διατηρούνται στους μεγαριζόλιθους, τα οποία επιτρέπουν σε όλους και όλες να διακρίνουν ότι πρόκειται για απολιθωμένες ρίζες, οι μεγαριζόλιθοι έχουν επιπρόσθετα θετικά.

Αναλύσεις από Γερμανούς συναδέλφους επιστήμονες έδειξαν πρόσφατα, για πρώτη φορά, ότι οι μεγάλοι ριζόλιθοι πέρα από υπολείμματα μεμονωμένων μεγάλων ριζών, αποτελούνται από πολυάριθμους μικροριζόλιθους, ως υπολείμματα λεπτών ριζών, που σχηματίζονται κυρίως από ανθρακικό ασβέστιο με μικρές μόνο ποσότητες Mg (μαγνησίου) και Si (πυριτίου). Ανακάλυψαν περαιτέρω ότι η καθίζηση (απόθεση) δευτερογενών ανθρακικών αλάτων συμβαίνει όχι μόνο γύρω, αλλά και μέσα στη ρίζα του φυτού και ότι η απολίθωση οδηγεί στην επιλεκτική διατήρηση των ανθεκτικών βιοπολυμερών της ρίζας: της λιγνίνης και της σουμπερίνης. Η απόθεση ανθρακικών αλάτων (κυρίως του ορυκτού ασβεστίτη) παρατηρήθηκε ότι συμβαίνει πρώτα γύρω από λεπτές ρίζες, με την επιδερμίδα να ενεργεί ως πρώτος φραγμός και στη συνέχεια μέσα στη ρίζα, μέσα στα κύτταρα του φλοιού, ακόμη μερικές φορές και γύρω από το φλοίωμα και μέσα στο ξύλωμα.

Αυτή η μελέτη προτείνει ότι η ασβεστοποίηση των ριζών κάποιων φυτών «να ξεκινά κατά τη διάρκεια της ζωής του φυτού και να συνεχίζεται μετά το θάνατό του» [5]. Πιθανώς και για αυτόν τον λόγο να διατηρούνται ορισμένα τμήματα δένδρων με την σπάνια απολίθωση μέσω ασβεστοποίησης.

Γενικά θεωρείται ότι η απολίθωση των ριζών ελέγχεται και/ή προκαλείται από πολύπλοκες οργανικές-ανόργανες αλληλεπιδράσεις μεταξύ φυτού με το περιβάλλον ηπειρωτικό ίζημα (το έδαφος). Οι ακριβείς διεργασίες που οδηγούν στον σχηματισμό ριζόλιθων παραμένουν όμως σε μεγάλο βαθμό άγνωστες.

Πρακτικά οι μεγαριζόλιθοι που είναι έντονα διάσπαρτοι και με διάφορες μορφές στο απολιθωμένο δάσος Χανίων παρουσιάζουν τα εξής θετικά:
Α) Μας δίνουν τη δυνατότητα να αναζητήσουμε και να μελετήσουμε με μικροσκόπιο διερχόμενου φωτός αλλά και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο τη μικροδομή των ριζών και γενικά του ριζικού συστήματος των δένδρων προέλευσής τους.
Β) Μας επιτρέπουν να αναμένουμε ότι μπορεί στη διαδικασία της απολίθωσης μέσω ασβεστοποίησης να διατηρήθηκαν κατά θέσεις ανέπαφα τα αρχικά τμήματα της δομής των ριζών που αυτά με τη σειρά τους θα επιτρέψουν την πιστοποίηση των δένδρων προέλευσής τους.
Γ) Μας επιτρέπουν να αναμένουμε ότι μπορεί κατά θέσεις να διατηρήθηκαν εγκλεισμένα εντός των ασβεστοποιημένων τμημάτων και οργανικά υπολείμματα, που θα μας επιτρέψουν μια ακριβέστερη χρονολόγηση της διαδικασίας της απολίθωσης μέσω της ασβεστοποίησης.
Και όλα αυτά στο μονοπάτι της έρευνας που είναι πάντα ελπιδοφόρο, αλλά ταυτόχρονα τραχύ και ανηφορικό…

*Ο Εμμανουήλ Μανούτσογλου είναι καθηγητής, κοσμήτορας της Σχολής Μηχανικών Ορυκτών Πόρων του Πολυτεχνείου Κρήτη

Βιβλιογραφικές αναφορές

[1] Manoutsoglou E. 2022. Rhizoliths within aeolianites at the ancient quarry of Stavros Akrotiri Chania Greece, 16th International Congress of the Geological Society of Greece 17-19 October, 2022 – Patras, Greece, Bulletin of the Geological Society of Greece, Sp. Publ. 10 Ext. Abs., GSG2022-193, 2022
[2] https://xeee.web.auth.gr/HCS/HCS_Conf_el /16_Athens_2023_el.htm
[3] Κοκκορού-Αλευρά Γ., Πουπάκη Ε., Ευσταθόπουλος Α., Χατζηκωνσταντίνου Α. 2014. Corpus αρχαίων Λατομείων, ΕΛΚΕ ΕΚΠΑ, Ερευνητικό πρόγραμμα «ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΣ», Αθήνα
[4] Geobiology 2021 Jan;19(1):75-86. doi: 10.1111/gbi.12416
[5] Klappa C.F. 1980. Rhizoliths in terrestrial carbonates: classification, recognition, genesis, and significance, Sedimentology, 26, 613-629.
[6] Moody, J.A. 1987. The Environmental and Cultural Prehistory of the Khania Region of West Crete: Neolithic through Late Minoan III., Ph.D. Thesis, University of Minnesota