Contribution to the study of active tectonics and volcanic structure of the Santorini volcanic center using data from a local digital seismological array

The volcanic center of Santorini Island is one of the most active volcanoes of the southern Aegean volcanic arc. Α dense seismic array consisting of fourteen portable broadband seismological stations has been deployed in order to monitor and study the seismic activity at the Santorini volcanic center between March - September 2003. During this period 243 earthquakes were recorded, with focal depths until 15 km and moment magnitude until 3.6. A double-difference relocation technique was used, in order to obtain optimal focal parameters for the best-constrained earthquakes. The results indicate that the seismic activity of the Santorini volcanic center is strongly associated with the tectonic regime of the broader area as well as with the volcanic processes. The main seismicity is located near the north-eastern edge of the Santorini Island, beneath the submarine volcano of Coloumbo. In contrast, the main caldera of the Santorini volcano is characterized by the almost complete absence of seismicity. The intense activity at Coloumbo is confirmed by recent marine surveys which show a high-temperature (fluid temperatures > 200o) intense hydrothermal activity, in comparison to the corresponding low-level activity of the Santorini caldera (fluid temperatures ~ 15-20o). The high-resolution hypocentral relocations present a clear view of the volcanic submarine structure at the Coloumbo Reef, showing that the main seismic activity is located within a very narrow vertical column at depths between 6 and 9 km. The focal mechanisms of the best-located events show that the cluster at the Coloumbo Reef is associated with the “Kameni - Coloumbo Fracture Zone” (NE - SW direction), which corresponds to the western termination of the major ENE-WSW Santorini - Amorgos Fault Zone, while a ~300 rotation of the local stress field is observed with respect to the NNW-SSE regional extension field of the southern Aegean Sea. The P and S wave velocity structure of the Santorini - Coloumbo volcanic center is studied by the inversion of travel-times of local earthquakes recorded by two separate dense seismic arrays installed in the broader area of Santorini Islands during the period 2002 - 2005. The inversion technique applied is non-linear, since three-dimensional ray tracing is incorporated. The applicability of the inversion method used is demonstrated through synthetic tests. This study confirms the strong variations of the P and S wave velocity structure in the area of Santorini - Coloumbo volcanic center, as well as the strong connection between the tectonic regime of the area under study with the magmatic processes taking place beneath the two volcanoes. The tomographic results show that a low-velocity zone is extended at the north-eastern edge of the Santorini Island parallel to the “Kameni - Coloumbo Fracture Zone” (NE - SW direction). Hence, it is probable that this tectonic alignment is used as a volcanic fracture zone which connects the volcanic center of Kameni with the submarine volcano at Coloumbo Reef.Κατά το διάστημα Μαρτίου - Σεπτεμβρίου 2003 καταγράφηκαν 243 τοπικοί σεισμοί ηφαίστειο-τεκτονικής προέλευσης από το προσωρινό σεισμολογικό δίκτυο των 14 ψηφιακών σεισμογράφων που είχε εγκατασταθεί στο ηφαιστειακό κέντρο της Σαντορίνης. Από αυτούς οι 159 καλύτερα προσδιορισμένοι σεισμοί είχαν εστιακά βάθη μέχρι 15 km και μεγέθη σεισμικής ροπής μέχρι Mw = 3,6. Η κύρια σεισμική δραστηριότητα λαμβάνει χώρα βορειοανατολικά της Σαντορίνης, στην περιοχή του υποθαλάσσιου ηφαιστείου του Κολούμπου, όπου παρατηρείται η κύρια συγκέντρωση των σεισμικών εστιών σε βάθη κυρίως μεταξύ 5 και 10 km. Ο επαναπροσδιορισμός των εστιακών παραμέτρων των σεισμών αυτών πραγματοποιήθηκε με την χρήση μιας τροποποίησης του προγράμματος HYPO-DD και παρουσίασε ότι η κύρια συγκέντρωση των σεισμικών εστιών περιορίστηκε σε βάθη μεταξύ 6 και 9 km, κάτω από τον ύφαλο του Κολούμπου. Πρόσφατες υποθαλάσσιες έρευνες στην ευρύτερη περιοχή αποκάλυψαν ένα εκτεταμένο υδροθερμικό πεδίο στον κρατήρα του Κολούμπου, όπου παρατηρήθηκε έντονη εκπομπή ηφαιστειακών αερίων με υψηλές θερμοκρασίες (~220?C). Αντίθετα, στην καλδέρα της Σαντορίνης παρατηρήθηκε χαμηλή υδροθερμική δραστηριότητα με θερμοκρασίες ~ 17?C. Η διαφορετική υδροθερμική δραστηριότητα που παρατηρείται μεταξύ των δύο ηφαιστειακών κέντρων είναι σε καλή συμφωνία με την έλλειψη σεισμικότητας που παρατηρείται στην καλδέρα της Σαντορίνης, σε σχέση με την έντονη σεισμικότητα που παρατηρείται κάτω από το υποθαλάσσιο ηφαίστειο του Κολούμπου. Οι λύσεις των καλύτερων μηχανισμών γένεσης των καλύτερα προσδιορισμένων σεισμών δείχνουν κατά κύριο λόγο κανονικά ρήγματα διεύθυνσης ΒΑ - ΝΔ, τα οποία προκαλούνται από ένα έντονο εφελκυστικό πεδίο διεύθυνσης ΒΔ - ΝΑ. Επιπρόσθετα, η εφαρμογή της μεθόδου της αντιστροφής του τανυστή τάσης χρησιμοποιώντας τόσο τα σεισμολογικά δεδομένα όσο και διαθέσιμα νεοτεκτονικά δεδομένα από τη βορειοανατολική πλευρά της Θήρας, επιβεβαίωσε την ύπαρξη ενός ενιαίου πεδίου τάσεων στην περιοχή, παρά τις τοπικές διαφοροποιήσεις που παρατηρούνται κατά μήκος της τεκτονικής ζώνης Σαντορίνης - Κολούμπου. Μια μεταβολή της παράταξης της τεκτονικής ζώνης Σαντορίνης - Αμοργού παρατηρείται στο νοτιοδυτικό άκρο της, στην περιοχή του Κολούμπου. Συγκεκριμένα, το τοπικό πεδίο των τάσεων φαίνεται να περιστρέφεται αριστερόστροφα κατά ~ 300 στην συγκεκριμένη περιοχή με αποτέλεσμα να δημιουργεί την Τεκτονική Γραμμή του Κολούμπου διεύθυνσης ΒΑ - ΝΔ, σε αντιδιαστολή με την τεκτονική ζώνη διάρρηξης Σαντορίνης - Αμοργού διεύθυνσης ΑΒΑ - ΔΝΔ. Τα αποτελέσματα της σεισμικής τομογραφίας έδειξαν την στενή σχέση μεταξύ των τεκτονικών και των ηφαιστειακών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στην υπό μελέτη περιοχή. Συγκεκριμένα, εντοπίστηκε μια ζώνη χαμηλών ταχυτήτων σε βάθη περίπου 5 - 7 km διεύθυνσης ΒΑ - ΝΔ, η οποία φαίνεται καθαρά να διαπερνά από το βορειοανατολικό τμήμα της Θήρας και μπορεί να ταυτιστεί με την τεκτονική ζώνη διάρρηξης διεύθυνσης ΒΑ - ΝΔ που υπάρχει στην ίδια περιοχή. Επίσης, παρατηρήθηκε στην περιοχή του ηφαιστείου του Κολούμπου μια αρνητική αντίθεση ταχυτήτων περίπου στα 5 km, η οποία πιθανότατα να αντιπροσωπεύει το μαγματικό θάλαμο. Τέλος, τα τομογραφικά αποτελέσματα έδειξαν καθαρά τη μεγάλη αντίθεση που παρατηρείται στα επιφανειακά στρώματα μεταξύ του κρυσταλλοσχιστώδους υπόβαθρου στον Προφήτη Ηλία με τα ηφαιστειακά πετρώματα της Νέας και Παλαιάς Καμένης (χαμηλές ταχύτητες)

Feasibility assessment of alternative marine fuels in coastal shipping

Περίληψη: Η παρούσα Διπλωματική Εργασία έχει ως κύριο σκοπό την επισκόπηση των συμβατικών αλλά κυρίως των εναλλακτικών καυσίμων της ναυτιλίας. Ειδικότερα, ολοένα και περισσότερα εναλλακτικά καύσιμα βρίσκονται στο προσκήνιο και αναπτύσσονται ταχέως κατά τα στάδια της έρευνας. Σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες, η ναυτιλιακή βιομηχανία είναι υπεύθυνη για πάνω από το 85% του παγκόσμιου εμπορίου, ενώ ταυτόχρονα καταναλώνει το 2% της παγκόσμιας ενεργειακής ζήτησης ετησίως, συνεισφέροντας περίπου στο 3% των παγκόσμιων εκπομπών ρύπων. Σύμφωνα με τα παραπάνω, μπορεί κανείς να αντιληφθεί πως πρόκειται για μια από τις αποδοτικότερες ενεργειακά βιομηχανίες αλλά συνάμα και ιδιαίτερα επιβαρής στο περιβάλλον. Ο Διεθνής Οργανισμός Ναυτιλίας (IMO), έχει θεσπίσει πως μέχρι το 2050 οι εκπομπές ρύπων του κλάδου πρέπει να έχουν μειωθεί κατά 50% σε σχέση με το έτος βάσης 2008. Ήδη, από την 1/1/2020 έχει τεθεί σε ισχύ ως ανώτατο όριο περιεκτικότητας σε θείο (sulphur cap) το 0.5% για τα ναυτιλιακά καύσιμα. Για να επιτευχθούν αυτοί οι στόχοι έχουν προταθεί διάφορες λύσεις, εκ των οποίων μερικές είναι: η μείωση ταχύτητας πλεύσης (slow steaming), η τοποθέτηση καταλυτών (scrubbers) και η χρήση ορυκτών καυσίμων χαμηλής περιεκτικότητας σε θείο (LSFO, MDO). Βέβαια, οι μακροπρόθεσμες μελέτες συμφωνούν στο ότι για να επιτευχθούν οι στόχοι του IMO, η ναυτιλία θα πρέπει να στραφεί σε νέα καύσιμα μηδενικών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και άρα ρύπων. Στα πλαίσια αυτά, η Διπλωματική Εργασία θα προσπαθήσει να κάνει μια επισκόπηση της τωρινής κατάστασης του ναυτιλιακού κλάδου αλλά και της συνεισφοράς του στο εμπόριο και την οικονομία, με έμφαση στον κλάδο της ακτοπλοΐας. Στη συνέχεια, θα γίνει μια επισκόπηση τόσο των τωρινών όσο και των υπό ανάπτυξη (ερευνητικών δραστηριοτήτων) ναυτιλιακών καυσίμων (υδρογόνο, μεθανόλη, βιοκαύσιμα κτλ). Έπειτα, θα γίνει μεταξύ τους σύγκριση σε τομείς όπως η θερμική απόδοση, η ασφάλεια και το δίκτυο διανομής. Τέλος, μια προκαταρκτική και συγκριτική μελέτη μεταξύ των προκρινόμενων καυσίμων και των επιδράσεων αυτών σε σχέση με την παρούσα κατάσταση λειτουργίας του Ε/Γ-Ο/Γ ΕΛΥΡΟΣ της ANEK LINES (case study), θα δείξει τι εμπόδια αλλά και τι οφέλη μπορεί να προκύψουν, με την παραδοχή πως οι κινητήρες θα λειτουργούν στην ίδια βάση για τα επιλεγμένα καύσιμα (στροφές, θερμικός βαθμός απόδοσης, κατανάλωση, σταθερή τιμή καυσίμου με το 2ο τρίμηνο του 2021)

The seismicity of Cyprus

&amp;lt;p&amp;gt;The island of Cyprus sits at the boundary between the Anatolian and African plates, at a transition between oceanic subduction and incipient continental collision. Seismicity has been recorded here for millenia, with at least 12 town-destroying earthquakes recorded over the last 2,000 years. However, the instrumental coverage on the island has remained poor until relatively recently, and there is no bespoke velocity model or local magnitude scale, meaning that local seismicity is relatively poorly understood. Larger earthquakes, mainly to the south and west of the island, have revealed a mix of strike-slip and reverse faulting mechanisms. More enigmatic is the onshore seismicity, and questions remain over deformation within the Cyprus slab and uplift mechanisms of the Troodos ophiolite. We investigate seismicity in and around the island, in order to better understand these processes and their associated seismic hazard. We combine records of a temporary deployment of five broadband seismometers with the 13 permanent broadband seismometers on the island, as well as two accelerometers, to create a two-year local earthquake catalogue. We locate earthquakes both within the overriding Cyprus crust and the underthrusting African plate, and identify previously unrecognised seismically active regions on the island, especially around the Troodos ophiolite. We use this earthquake catalogue to constrain a new 1-D velocity model and local magnitude scale for the region. We also constrain new focal mechanisms and interpret these in the context of the regional tectonics.&amp;lt;/p&amp;gt;</jats:p

Subduction, uplift and serpentinite in Cyprus: insights from seismicity

&amp;lt;p&amp;gt;Cyprus sits at the plate boundary between Anatolia in the north and Africa in the south, at a transition from oceanic subduction in the west to continental strike-slip and collision tectonics in the east. The nature of the plate boundary at Cyprus has been historically controversial and poorly understood, in part due to a lack of constraints on local seismicity. Ongoing subduction of either oceanic or continental African lithosphere is argued, with some invoking subduction of the Eratosthenes Seamount, a continental fragment to the south of Cyprus rising 2km above the sea floor, as a driver of uplift in Cyprus. At the centre and highest point of the Troodos ophiolite, which dominates the island, is the Mt Olympus mantle sequence, an outcrop of heavily serpentinised peridotite that is associated with a localised gravity low and proposed to be the top of a rising serpentinite diapir. Geophysical constraints to test these hypotheses at depth are lacking.&amp;amp;#160;&amp;lt;/p&amp;gt; &amp;lt;p&amp;gt;&amp;amp;#160;&amp;lt;/p&amp;gt; &amp;lt;p&amp;gt;We analyse data from a two-year deployment of five broadband seismometers along with the existing permanent network to create a new earthquake catalogue for Cyprus. We use our catalogue to constrain the first formalised 1-D velocity model for the island, improving earthquake locations. Earthquake hypocentres clearly delineate a northward-dipping African slab beneath Cyprus at 20-60 km depth. The most seismically active part of the island is at 15-20 km depth beneath the southern edge of the ophiolite, approximately the expected depth to the plate interface; thrust faulting focal mechanisms here are consistent with ongoing subduction. Hypocentral depths suggest a topography of the slab top, with the shallowest depths in the centre of the island, coincident with the greatest uplift in the overlying plate, supporting hypotheses of uplift driven by subduction of the Eratosthenes Seamount. A lack of seismicity in a 20km-wide zone at this &amp;amp;#8216;peak&amp;amp;#8217; coincides with the outcropping Mt Olympus mantle sequence, and may be associated with the deep root of the proposed serpentinite diapir.&amp;amp;#160;&amp;lt;/p&amp;gt;</jats:p

Variations of T cells following metronomic and standard chemotherapy in patients with solid tumors.

e21027 Background: Evidence suggests that the interaction of chemotherapy with effector (Teffs) and suppressor (Tregs) T-cells may influence the survival of patients. We investigated the impact of metronomic (p.o.) and standard intravenous (i.v.) chemotherapy on Tregs and Teffs. Methods: Blood samples were collected from 37 cancer patients, before (pre) and after (post) the first cycle of i.v. (n=18) or p.o. (n=19) chemotherapy. CD4+CD25- Teffs and CD4+CD25+ Tregs were freshly isolated with magnetic-bead sorting (Miltenyi Biotec). Teffs:Tregs co-cultures were developed in the presence of CD2, CD3 and CD28 antibodies for the study of the Tregs over Teffs suppressive capacity. The cell proliferation was evaluated utilizing a colorimetric ELISA (O.D. at 450 nm) (Roche Applied Science). Statistical analyses using Mann-Whitney and Tukey’s (one-way ANOVA) tests were performed in order to determine if changes in the numerical and/or functional T-cell characteristics occurred in association with a particular chemotherapy approach. Results: Decreased numbers of total T-cells were observed in all patients regardless chemotherapy type. The post-chemotherapy group displayed higher ratio of Tregs to Teffs cells as well as higher Tregs over Teffs suppression (expressed as the % difference in Teff proliferation rate between single Teffs cultures and Teffs:Tregs co-cultures) compared to the pre-chemotherapy group (0.17±0.02 vs 0.09±0.07, p=0.002 and 30.65%±12.12 vs 10.65%±16.80, respectively). Subgroup analyses revealed that these parameters were significantly higher in patients treated with p.o. chemotherapy compared to those treated with i.v. chemotherapy (0.21±0.04 vs 0.12±0.03, p=0.01 and 44.43%±7.34 vs 16.87%±22.99, respectively). Patients receiving drugs targeting the mitotic spindle, such as docetaxel or vinorelbine, exhibited a stronger Tregs suppression (44.32%±6.78) as compared to those treated with DNA sequence-interfering drugs, such as epirubicin or cisplatin (10.30%±38.85). Conclusions: Chemotherapy influences the immune response in favor of Tregs and against Teffs in a drug-specific manner. Compared to i.v., p.o. chemotherapy correlates with greater repression of Teffs function. </jats:p

Seismic Waveform Data from Greece and Cyprus: Integration, Archival, and Open Access

Abstract The National Observatory of Athens data center for the European Integrated Data Archive (EIDA@NOA) is the national and regional node that supports International Federation of Digital Seismograph Networks and related webservices for seismic waveform data coming from the southeastern Mediterranean and the Balkans. At present, it serves data from eight permanent broadband and strong-motion networks from Greece and Cyprus, individual stations from the Balkans, temporary networks and aftershock deployments, and earthquake engineering experimental facilities. EIDA@NOA provides open and unlimited access from redundant node end points, intended mainly for research purposes (see Data and Resources). Analysis and quality control of the complete seismic data archive is performed initially by calculating waveform metrics and data availability. Seismic ambient noise metrics are estimated based on power spectral densities, and an assessment of each station’s statistical mode is achieved within each network and across networks. Moreover, the minimum ambient noise level expected for strong-motion installations is defined. Sensor orientation is estimated using surface-wave polarization methods to detect stations with misalignment on particular epochs. A single data center that hosts the complete seismic data archives with their respective metadata from networks covering similar geographical areas allows coordination between network operators and facilitates the adhesion to widely used best practices regarding station installation, data curation, and metadata definition. The overall achievement is harmonization among all contributing networks and a wider usage of all data archives, ultimately strengthening seismological research efforts in the region.</jats:p