ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ: «ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΓΕΩΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ» «ΠΑΛΑΙΟΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΛΑΨΑΡΝΩΝ ΛΕΣΒΟΥ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΑ ΠΑΛΑΙΟΝΤΟΛΟΓΙΚΑ ΕΥΡΗΜΑΤΑ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΔΟ ΤΟΥ ΚΑΤΩΤΕΡΟΥ ΜΕΙΟΚΑΙΝΟΥ» ΜΑΝΤΖΟΥΚΑ ΔΗΜΗΤΡΑ Α.Μ. 163/07/07 ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΤΡΙΜΕΛΗΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΕΠΙΤΡΟΠΗ: Αναπληρωτής Καθηγητής: ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΖΟΥΡΟΣ (Επιβλέπων) Καθηγητής: ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΣΟΥΛΑΚΕΛΛΗΣ Καθηγητής: ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΚΑΡΑΚΙΤΣΙΟΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗ 2009
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ...4 ΠΕΡΙΛΗΨΗ 5 I. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ...6 II. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ...7 1. Γεωλογικό υπόβαθρο της νήσου Λέσβου...7 2. Γεωλογικό υπόβαθρο της περιοχής Λαψάρνων Γαβαθά Λέσβου 16 3. Παλαιοντολογικά ευρήματα της περιοχής Λαψάρνων Γαβαθά Λέσβου...26 III. ΥΛΙΚΟ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ...28 IV. ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΩΤΟΛΙΘΩΝ...29 V. ΣΥΣΤΗΜΑΤΙΚΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ...39 VI. ΣΥΣΧΕΤΙΣΜΟΣ ΜΕ ΣΗΜΕΡΙΝΟΥΣ ΑΝΤΙΠΡΟΣΩΠΟΥΣ ΛΙΜΝΑΙΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΩΝ 73 VII. ΠΑΛΑΙΟΓΕΩΓΡΑΦΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΓΑΒΑΘΑ ΚΑΙ ΛΑΨΑΡΝΩΝ ΛΕΣΒΟΥ ΚΑΤΑ ΤΟ ΚΑΤΩΤΕΡΟ ΜΕΙΟΚΑΙΝΟ...86 VIII. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ..98 IX. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...122 X. ΠΙΝΑΚΕΣ..136 XI. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ..143
Στη μνήμη του πατέρα μου
ΠΡΟΛΟΓΟΣ «Εντολή μας αυτός ο κόσμος, και γραμμένος στα σπλάχνα μας είναι» Οδ. Ελύτης (Άξιον Εστί) Αν κάποιος σκεφτεί, τόσο κυριολεκτικά όσο και μεταφορικά τα λόγια του ποιητή, τότε θα καταλήξει στο συμπέρασμα ότι οι επιστήμες της Γης συμβάλλουν τα μέγιστα στην αποκρυπτογράφηση μιας έως τώρα terra incognita, όπως φαίνεται ότι είναι ο δικός μας πλανήτης, καθώς οι γνώσεις μας γι αυτόν σε σύγκριση με τα 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια της ύπαρξης του, είναι από λίγες έως ελάχιστες. Τι πιο συναρπαστικό, λοιπόν, από το να προσπαθείς χρησιμοποιώντας σύγχρονα εργαλεία, μεθόδους και επιστημονικές γνώσεις να αποκαλύψεις τα κρυμμένα μυστικά μιας περιοχής σε σχέση με το παρελθόν της (γεωλογικό και παλαιογεωγραφικό); Αυτό το πάθος για την επιστήμη που επέλεξα να ακολουθήσω, μου εμφύσησαν από πολύ νωρίς και συνεχίζουν αδιάκοπα το «λειτούργημά τους» αυτό οι καθηγητές μου, στους οποίους οφείλω ένα τεράστιο ευχαριστώ μέσα από την καρδιά μου. Το «εργαλείο» που χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα εργασία για την εκπόνηση της παλαιογεωγραφικής μελέτης της περιοχής Λαψάρνων Λέσβου ήταν κατά κύριο λόγο οι ωτόλιθοι των απολιθωμένων ιχθύων, τα ασβεστολιθικά, δηλαδή, συγκρίματα του στατικοακουστικού συστήματος των ιχθύων. Το υλικό που στη συνέχεια ερευνήθηκε για την εύρεση των ωτολίθων, συγκεντρώθηκε κατά τις ανασκαφές δειγματοληψίες του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας Απολιθωμένου Δάσους Λέσβου που πραγματοποιήθηκαν κατά τα έτη 2007 2008. Η μελέτη, αναγνώριση, φωτογράφιση και προσδιορισμός τους πραγματοποιήθηκε στις εργαστηριακές εγκαταστάσεις του Τμήματος Γεωγραφίας του Πανεπιστημίου Αιγαίου, ενώ οι μετρήσεις των διαστάσεών τους πραγματοποιήθηκαν στις εγκαταστάσεις του Τομέα Ιστορικής Γεωλογίας Παλαιοντολογίας του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αθηνών.
ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η μελέτη του λιγνιτικού ορίζοντα του στρώματος λιμναίων ιζημάτων στη θέση «Πεδινό» της περιοχής Λαψάρνων Λέσβου κατέστη δυνατή με τη χρήση (αναγνώριση και προσδιορισμό) σκελετικών στοιχείων (ωτολίθων και φαρυγγικών οδόντων) απολιθωμένων ιχθύων, γεγονός που επέτρεψε το συσχετισμό της απολιθωμένης ιχθυοπανίδας με τη Ζώνωση 3 που ισχύει για τα λιμναία και ποτάμια περιβάλλοντα. Το συμπέρασμα αυτό μας παρέχει στοιχεία για το παλαιοπεριβάλλον (αμμώδης ιλυώδης πυθμένας, κοντά σε υφάλμυρο περιβάλλον, μικρή οξυγόνωση, μικρή ταχύτητα νερού) και το παλαιοκλίμα (θερμοκρασιακό εύρος που αντιστοιχεί σε θερμό κλίμα υποτροπικό, που πιθανώς κατά περιόδους να παρουσίαζε πτώση θερμοκρασίας), τα οποία έρχονται να ενισχύσουν ακόμη περισσότερο πλήθος παλαιότερων επιστημονικών εργασιών που είχαν πραγματοποιηθεί στην ευρύτερη περιοχή του Απολιθωμένου Δάσους της Λέσβου (Λάσκαρις 1965, Krausel 1965, Velitzelos & Symeonidis 1978, Velitzelos et al. 1981a, 1981b, 2001, 2003, Velitzelos & Gregor 1990, Βελιτζέλος 1988, 1993, 1998, Suss & Velitzelos 1993, 1994a, 1994b, Velitzelos & Zouros 1997, 1998, Μουντράκης 1998, Βελιτζέλος & Ζούρος 2000, 2006, Zouros et al. 2004, Zouros 2005 κ.ά.). Επιπλέον, ενισχύεται με επιφύλαξη ο βιοστρωματογραφικός συσχετισμός της συγκεκριμένης θέσης με το ανώτερο τμήμα της βιοζώνης ΜΝ3 και το κατώτερο τμήμα της βιοζώνης ΜΝ4 ή καλύτερα με τη βιοζώνη ΟΤ-Μ4 (Reichenbacher, 1999), η οποία χρονοστρωματογραφικά συσχετίζεται με το Ανώτερο Οττνάνγκιο Κατώτερο Καρπάθιο (Ανώτερο Βουρδιγάλιο), όπως φαίνεται και από τα απολιθωμένα δόντια μικροθηλαστικών που βρέθηκαν στον ίδιο ορίζοντα (Βασιλειάδου et al. 2009) οπότε ενισχύεται η χρονολόγηση K/Ar της ενότητας Σκουτάρου ως 18.4 ± 0.5 εκ. αλλά και αυτή της ενότητας Όξινων Ηφαιστειακών (σύμφωνα με την οποία ο ιγνιμβρίτης του Πολυχνίτου συσχετίζεται με τον ανώτερο ιγνιμβρίτη της περιοχής του Γαβαθά) στα 17.2 0.5 εκατομμύρια χρόνια (Borsi et al., 1972; Pe-Piper and Piper, 1993) στη σύνθετη στρωματογραφική στήλη που είχε προταθεί από προηγούμενους ερευνητές. Με την παρούσα μελέτη, ενισχύεται ακόμη περισσότερο η υπόθεση ότι το Δεινοθήριο του Γαβαθά ανήκει στο Ανώτερο τμήμα της βιοζώνης ΜΝ3 του Κατωτέρου Μειοκαίνου (Koufos et al. 2003), γεγονός που το καθιστά το αρχαιότερο στην Ευρώπη και ένα από τα παλαιότερα θηλαστικά της Ελλάδας, ενώ παράλληλα γίνεται η σύνθεση και η παλαιογεωγραφική ανασύσταση ολόκληρου του οικοσυστήματος που συνιστούσε την περιοχή που σήμερα είναι γνωστή ως «περιοχή του Απολιθωμένου Δάσους».
I. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Στην παρούσα εργασία αποτυπώνεται η μελέτη των απολιθωμένων ωτολίθων Ιχθύων, οι οποίοι βρέθηκαν εντός των λιμναίων ιζημάτων στην θέση «Πεδινό» της περιοχής Λαψάρνων Λέσβου με τη συνδυασμένη χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, ενός εργαλείου ιδιαίτερως χρήσιμου σε πολλούς τομείς της επιστημονικής δράσης. Σκοπός της εργασίας είναι όχι μόνο η συμβολή στην παλαιογεωγραφική μελέτη της περιοχής Λαψάρνων και Γαβαθά Λέσβου μέσα από τη μελέτη της απολιθωμένης πανίδας των Cyprinidae των Τελεόστεων Ιχθύων αλλά και η διεξαγωγή συμπερασμάτων που να αφορούν στην παλαιογεωγραφία του Αιγαίου κατά την περίοδο του Μειοκαίνου. Το κείμενο της εργασίας χωρίζεται σε οκτώ κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο δίνεται ο σκοπός της εργασίας, στο δεύτερο καταγράφονται οι γεωλογικές παράμετροι - συνιστώσες της περιοχής μελέτης, στο τρίτο δίδονται στοιχεία για το υλικό και τις μεθόδους ανάλυσης που χρησιμοποιήθηκαν, στο τέταρτο γίνεται εκτενής αναφορά στην έννοια των ωτολίθων, στο πέμπτο παρατίθεται η συστηματική ταξινόμηση με τη χρήση των ωτολίθων, στο έκτο πραγματοποιείται συσχετισμός με τους σημερινούς αντιπροσώπους των λιμναίων περιβαλλόντων, στο έβδομο περιγράφεται και απεικονίζεται η παλαιογεωγραφία της περιοχής του Γαβαθά Λέσβου κατά την περίοδο του Κατωτέρου Μειοκαίνου. Τέλος, στο ένατο κεφάλαιο αξιολογούνται τα αποτελέσματα της παλαιογεωγραφικής μελέτης της παρούσας εργασίας. Εν συνεχεία ακουλουθεί η βιβλιογραφία, οι πίνακες και οι ευχαριστίες. Σκοπός της εν λόγω εργασίας ήταν η αξιοποίηση των σύγχρονων μεθόδων των γεωπιστημών στην παλαιογεωγραφική έρευνα. Σε αυτή τη βάση επιλέχθηκε η χρήση της μελέτης μικροπαλαιοντολογικών ευρημάτων που συνίστανται από ωτόλιθους και φαρυγγικούς οδόντες (pharyngeal teeth) των απολιθωμένων ιχθύων. Με την παρούσα μελέτη δίδεται πιο ακριβής γνώση για τις συνθήκες του παλαιοπεριβάλλοντος, του παλαιοκλίματος και της γενικότερης εικόνας του παλαιοοικοσυστήματος της εν λόγω περιοχής στο γεωλογικό παρελθόν, μέσα από τη χαρτογραφική απεικόνιση των αποτελεσμάτων της μελέτης. Το γεγονός ότι χρησιμοποιήθηκαν οι ωτόλιθοι στην παρούσα εργασία οφείλεται στο ότι οι ωτόλιθοι αποτελούν μια ομάδα απολιθωμάτων ιδιαιτέρως χρήσιμη για τη Στρωματογραφία, καθώς: βρίσκονται συχνά στα ιζήματα, δεν περιορίζονται σε συγκεκριμένες φάσεις, εμφανίζουν σχετικά ευρεία γεωγραφική εξάπλωση και αποτελούν είδη με συγκεκριμένη στρωματογραφική εξάπλωση (τουλάχιστον οι λιμναίοι αντιπρόσωποι) σύμφωνα με τις τελευταίες εργασίες που έχουν πραγματοποιηθεί από τους: Reichenbacher, Bohme, Schulz Mirbach, Chang & Chen για τη δυτική Παρατηθύ και για την Ανατολική Ασία.