Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος. Διπλωματική εργασία

Transcript

1 Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος Διπλωματική εργασία Θέμα : Η κατανομή των πλαγκτονικών τρηματοφόρων σε επιφανειακά ιζήματα του Αιγαίου Πελάγους και της Μεσογείου Σακελλαρίου Γεωργία Α.Μ : Τραντάλη Δήμητρα Α.Μ : Υπεύθυνη καθηγήτρια : Αντωναράκου Ασημίνα ΑΘΗΝΑ 2017

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1.Πρόλογος 2.Εισαγωγή 2.1 Γενικές πληροφορίες για τη Μεσόγειο 2.2 Γενικές πληροφορίες για το Αιγαίο 2.3 Τα πλαγκτονικά τρηματοφόρα ως παλαιοωκεανογραφικοί δείκτες 2.4 Τι μελετάμε στην παρούσα εργασία 2.5 Ωκεανογραφικό καθεστώς Αιγαίου Πελάγους 3.Μεθοδολογία 3.1 Εργαστηριακή προετοιμασία και επεξεργασία υλικού 3.2 Μικροπαλαιοντολογική ανάλυση 4.Core tops 5.Διαγράμματα 5.1 Αιγαίο Πέλαγος 5.2 Μεσόγειος 6.Συμπεράσματα 6.1 Ποιοτική & ποσοτική ανάλυση των ανευρεθέντων πλαγκτονικών τρηματοφόρων 6.2 Γενικό συμπέρασμα 7.Βιβλιογραφία

3 1.ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια των προπτυχιακών σπουδών του τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών. Υπεύθυνη στην επίβλεψη της εργασίας είναι η καθηγήτρια κυρία Αντωναράκου Ασημίνα.Το εργαστηριακό μέρος της εργασίας πραγματοποιήθηκε στα μικροσκόπια του τομέα Ιστορικής Γεωλογίας και Παλαιοντολογίας του τμήματος. Ιδιαίτερα θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε τον Δρ.Κοντακιώτη Γιώργο για την βοήθεια του σε όλα τα στάδια της εργασίας. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της κατανομής των πλαγκτονικών τρηματοφόρων στην περιοχή του Αιγαίου και της Μεσογείου.

4 2.ΕΙΣΑΓΩΓΗ 2.1 Γενικές πληροφορίες για τη Μεσόγειο Η μεγάλη κλειστή θάλασσα που βρίσκεται ανάμεσα σε τρείς ηπείρους : την Ευρώπη, την Ασία και την Αφρική, είναι γνωστή απο τα αρχαιότατα χρόνια απλά ως Μεσόγειος. Στα ανατολικά συνδέεται με την Ερυθρά Θάλασσα μέσω της διώρυγας του Σουέζ και στα δυτικά με τον Ατλαντικό Ωκεανό, μέσω του πορθμού του Γιβραλτάρ. Αυτή ακριβώς η γεωγραφική της θέση, όπως και οι ιδιαίτερες συνθήκες κάτω απο τις οποίες δημιουργήθηκε, είναι οι βασικοί λόγοι που η σημασία της Μεσογείου, ως χώρος μελέτης και έρευνας, έχει αυξηθεί και επισημανθεί τις τελευταίες δεκαετιες. Η έκταση της Μεσογείου φτάνει τα km2, με μέσο βάθος τα 1650 μέτρα. Κύριο χαρακτηριστικό της είναι οτι αποτελέιται απο ένα σύνολο λεκανών (Αδριατική, Ιόνια, Λιβυκού, Αιγαίου, Λεβαντίνου κ.ά.) αρκετές από τις οποίες παρουσιάζουν μεγάλα βάθη (>3000 m), ενώ το βαθύτερο σημείο της βρίσκεται νοτιοδυτικά της Πελοποννήσου (5093 m). Η Μεσόγειος θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως ένα κλειστό ωκεάνιο σύστημα, μια μικρογραφία ωκεανού. Οι διαδικασίες με τις οποίες κυκλοφορούν τα ύδατα της Μεσογείου αντικατοπτρίζουν, σε αναλογικό βαθμο - αν και έχει παρατηρηθεί σε κάποιες περιπτώσεις επακριβής ταύτιση, την γενική κυκλοφορία των παγκόσμιων υδάτων. Η αλμυρότητα των νερών της Μεσογείου είναι πιθανό να κατέχει κύριο ρόλο στη θερμοαλατική κυκλοφορία και τη σταθερότητα του παγκόσμιου ισοζυγίου, καθώς επηρεάζει τη διαδικασία κυκλοφορίας των υδάτων σε παγκόσμιο επίπεδο, μέσω της ανταλλαγής υδάτων με τον Νότιο Ατλαντικό Ωκεανό. Το κλίμα της Μεσογείου χαρακτηρίζεται απο ζεστά και ξηρά καλοκαίρια, και ήπιους και υγρούς χειμώνες και οφείλεται κατα κύριο λόγο στη γεωγραφική θέση της Μεσογείου. Αυτου του είδους η κλιματική μεταβλητότητα εκφράζεται κυρίως απο τη λεγόμενη Μεσογειακή Κύμανση (Mediterranean Oscilliation/MO), η οποία διαπραγματεύται μεταβολές στη διαφορά ατμοσφαιρικής πίεσης και βροχόπτωσης ανάμεσα στην κεντροδυτική και ανατολική περιοχή της Μεσογείου. Άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν το κλίμα της Μεσογείου είναι η ταλάντωση του Βόρειου Ατλαντικού (North Atlantic Oscilliation/NAO) και του νότιου ωκεανού (South Oscilliation/SO), ενώ το NAO εκτός επηρεάζει τη θερμόαλη κυκλοφορία της Μεσογείου, όπως και την ατμοσφαιρική κυκλοφορία της.

5 2.2 Γενικές πληροφορίες για το Αιγαίο Το Αιγαίο Πέλαγος αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες λεκάνες της ανατολικής Μεσογείου και γεωγραφικά τοποθετείται στο βορειοανατολικό τμήμα της και οριοθετείται στα βόρεια και τα δυτικά από την ηπειρωτική Ελλάδα, στα ανατολικά από τις μικρασιατικές ακτές και στα νότια από τα νησιά του Κρητικού τόξου. Καλύπτοντας μία έκταση km 2 με μία χωρητικότητα υδάτων της τάξεως των 8.1 x 1013 m 3 και ένα μέσο βάθος 450 m (Velaoras & Lascaratos, 2005) συνδέεται μέσω του στενού των Δαρδανελίων (βάθος μέτρα) με τη θάλασσα του Μαρμαρά,η οποία επικοινωνεί με τη Μαύρη Θάλασσα μέσω του στενού του Βοσπόρου (βάθος μέτρα) (Poulos et al., 2009). Στα νότια, χωρίζεται από τις υπόλοιπες λεκάνες της Μεσογείου μέσω μιας σειράς έξι στενών (τα στενά του Κρητικού τόξου), τα οποία περιλαμβάνουν από ανατολικά προς δυτικά: το στενό της Ρόδου (πλάτος 17 km, βάθος 350 m), το στενό της Καρπάθου (πλάτος 43 km, βάθος 850 m), το στενό της Κάσου (πλάτος 67 km, βάθος m), το στενό των Αντικυθήρων (πλάτος 32 km, βάθος 700 m), το στενό των Κυθήρων (πλάτος 33 km, βάθος 160 m) και το στενό της Ελαφονήσου (πλάτος 11 km, βάθος 180 m) (Poulos et al., 2009).Η ακανόνιστη βαθύμετρια,η σύνθετη τοπογραφική δομή,η ποικιλομορφία ακτογραμμών και εκατοντάδες νησιά είναι χαρακτηριστικά τα οποία διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην ευρύτερη υδρογραφία και δυναμική της Μεσογείου (Poulos et al., 1997). Με βάση τη βαθυμετρία και την τοπογραφία του πυθμένα το Αιγαίο πέλαγος χωρίζεται σε δύο κύριες επιμέρους περιοχές : το βόρειο-κεντρικό Αιγαίο, το οποίο εκτείνεται από την βορειότερη ακτή της Ελλάδας ως το ύβωμα των Κυκλάδων και το νότιο Αιγαίο που εκτείνεται από το ύβωμα των Κυκλάδων έως τη νήσο Κρήτη. Το νησιωτικό τόξο των Κυκλάδων σχηματίζει το ομώνυμο πλατό και χωρίζει το Αιγαίο σε βόρειο και νότιο (Poulos et al., 2009).Μια σειρά βαθέων τάφρων και λεκανών με κατεύθυνση από βορειοανατολικά προς νοτιοδυτικά, με βάθη που προσεγγίζουν τα 1500 m και οι οποίες διαχωρίζονται μεταξύ τους με ρηχά στηθαία (πλατό Λήμνου και Σαμοθράκης) χαρακτηρίζουν την τοπογραφία του βορείου Αιγαίου.Οι κυριότερες από τις παραπάνω είναι η λεκάνη των Βορείων Σποράδων (1470 m βάθος) στα δυτικά, η λεκάνη του Άθους (1149 m βάθος) και η λεκάνη της Λήμνου (1590 m βάθος) οι οποίες χαρακτηρίζονται από ένα στηθαίο με βάθος 500 m,αλλά και η ρηχότερη λεκάνη του Σάρου (1061 m βάθος) στο ανατολικό τμήμα (Papanikolaou et al,2002).οι παραπάνω λεκάνες χωρίζονται από ένα ρηχό στηθαίο 350 m με τις βόρεια και νότια υπολεκάνες της Σκύρου με μέγιστο βάθος 1077 m (Papanikolaou et al., 2002).Στο κεντρικό Αιγαίο και συγκεκριμένα με κατεύθυνση προς το νότιο Αιγαίο διακρίνονται οι λεκάνες της Ικαρίας και της Χίου με μέγιστα βάθη 1000 και 1219 m αντιστοίχως (Poulos et al., 2009).Η κυκλοφορία ρυθμίζεται αντίστοιχα από το πλατό των Κυκλάδων με μέσο βάθος 200 m και από ορισμένα στηθαία των οποίων το βάθος δεν

6 ξεπερνά τα 350 m τα οποία χωρίζουν ακόμα το κεντρικό από το νότιο Αιγαίο.Ακόμη λόγω των παραπάνω η ανταλλαγή και η ανανέωση των υδάτων μεταξύ των δύο τμημάτων καθίσταται εξαιρετικά δύσκολη και στα μεγαλύτερα βάθη πρακτικά αδύνατη (Lykousis et al., 2002). Δυτικά του πλατό των Κυκλάδων και βορείως του ηφαιστειακού τόξου υπάρχει η λεκάνη του Μυρτώου Πελάγους (1314 m μέγιστο βάθος).η περιοχή που οριοθετείται μεταξύ του ηφαιστειακού τόξου στα βόρεια, των νησιών Κρήτη, Ρόδου και Καρπάθου στα νότια, της Πελοποννήσου στα δυτικά και του αρχιπελάγους του Δωδεκανήσου στα ανατολικά αποτελεί το νότιο Αιγαίο. Με εξαίρεση τον εσωτερικό Αργολικό κόλπο (βάθη <600 m) το υπόλοιπο τμήμα της λεκάνης του νοτίου Αιγαίου χαρακτηρίζεται από τη μεγαλύτερη σε χωρητικότητα υδάτων και βαθύτερη Κρητική Θάλασσα (βάθη > 1000 m), η οποία αποτελείται από τρεις διαφορετικές υπολεκάνες: τη λεκάνη των Αντικυθήρων (1265 m βάθος), του Καμιλονησίου (2509 m βάθος) και της Καρπάθου (2509 m βάθος) (Poulos et al., 2009).

7 Εικόνα 1 : Βαθυμετρία του Αιγαίου πελάγους ( B:λεκάνη, St:στενό, G:κόλπος, The.:Θερμαϊκός, Ev.:Ευβοϊκός, Cy:Κυκλάδες,Pl:πλατό,N:βόρεια,S:νότια -----: σύνορο μεταξύ βόρειου,κεντρικού και νότιου Αιγαίου. (source :Poulos et.al,2009) 2.3 Τα πλαγκτονικά τρηματοφόρα ως παλαιοωκεανογραφικοί δείκτες Στις σύγχρονες συναθροίσεις πλαγκτονικών τρηματοφόρων, η πολυμορφία και το πλήθος των τρηματοφόρων συνδέεται άρρηκτα με τις υδρογραφικές συνθήκες της περιοχής στην οποία ζουν. Αυτός είναι και ο κύριος λόγος που τα πλαγκτονικά τρηματοφόρα χρησιμοποιούνται ευρέως ως παλαιοωκεανογραφικοί και παλαιοκλιματικοί δείκτες, με σκοπό την αναδημιουργία και την κατανόηση των ωκεανογραφικών συνθηκών του παλαιοπεριβάλλοντος. Σημαντικός παράγοντας για την έγκυρη ερμηνεία των πληροφοριών που παίρνουμε απο τα τρηματοφόρα είναι η σωστή κατανόηση των περιβαλλοντικών και οικολογικών συντελεστών που επηρεάζουν την κατανομή του στο χώρο και το χρόνο.ακόμη η μεγάλη τους γεωλογική ιστορία,η ευρεία κατανομή τους σε όλους τους ωκεανούς,η καλή διατήρηση τους στα ιζήματα και ο εύκολος τρόπος συλλογής τους τα καθιστούν ως πλέον ιδανικά για βιοδείκτες των θαλάσσιων ωκεανογραφικών και κλιματικών μεταβολών.συγκεκριμένα,ο μικρός σύντομος κύκλος ζωής τους και η γρήγορη αντίδρασή τους σε οποιαδήποτε περιβαλλοντική μεταβολή είναι τα χαρακτηριστικά που τα καθιστούν ιδανικούς δείκτες για την απεικόνιση περιβαλλοντικών μεταβολών μικρής κλίμακας.η κατανομή τους σε ιζήματα πυρήνων χρησιμοποιείται ευρέως σαν δείκτης για τον προσδιορισμό της επιφανειακής θαλάσσιας θερμοκρασίας και αλμυρότητας και συνδέεται με τις διακυμάνσεις των φυσικών και χημικών παραγόντων της ανώτερης στήλης του νερού που είναι άμεσα συνδεδεμένες με τις κλιματικές μεταβολές.η χρησιμότητα των πλαγκτονικών τρηματοφόρων ως βιοδείκτες βασίζεται κατά κύριο λόγο στη γνώση στοιχείων της οικολογίας τους (Rohling et al.,2004). Σύμφωνα με τον Hemleben et al.(1989),η βιογεωγραφική και εποχική κατανομή των πλαγκτονικών τρηματοφόρων εξαρτάται σε πολύ μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία των υδάτων όπου αυτά διαβιούν, ενώ άλλοι παράγοντες όπως η παροχή σε θρεπτικά συστατικά και η στρωμάτωση της υδάτινης στήλης είναι δευτερεύουσας σημασίας.όπως έχει υπολογιστεί η θερμοκρασία επηρεάζει άμεσα τα τρηματοφόρα,διότι η φυσιολογία του κελύφους τους είναι τέτοια που επιταχύνεται με τη θερμοκρασία και αναλυτικότερα σχεδόν διπλασιάζεται όταν η θερμοκρασία αυξάνεται κατά 10 ο C (Bijma et al.,1990b).επιπροσθέτως η συγκέντρωση των πλαγκτονικών τρηματοφόρων σε κάθε περιοχή παρουσιάζει μια κανονική κατανομή, με τη βέλτιστη θερμοκρασία να επιτυγχάνεται στα σημεία όπου παρατηρείται η μέγιστη αφθονία τους.

8 Θα πρέπει κάπου εδώ να τονιστεί η εξαιρετική και ιδιαίτερή τους ικανότητα να περικλείουν τις παλαιοωκεανογραφικές πληροφορίες στο κέλυφός τους με τον πιο αξιόπιστο τρόπο,γεγονός το οποίο έδωσε το έρεισμα στους επιστήμονες να προσπαθήσουν να αποκωδικοποιήσουν αυτές τις πληροφορίες.αυτό επιτεύχθηκε με τις αναλύσεις ισοτόπων και ιχνοστοιχείων στα ασβεστολιθικά κελύφη των τρηματοφόρων. 2.4 Τι μελετάμε στην παρούσα εργασία Στην παρούσα εργασία καταβλήθηκε προσπάθεια εφαρμογής σύγχρονων μεθόδων Μικροπαλαιοντολογίας στη γνώση των δυνατοτήτων της ομάδας των πλαγκτονικών τρηματοφόρων τόσο από βιο-οικοστρωματογραφικής άποψης όσο και από παλαιοωκεανογραφικής και παλαιοκλιματικής άποψης.επιδιώχθηκε συνολικά μια ολοκληρωμένη μελέτη με στοιχεία της βιοποικιλότητας,της οικολογίας και της εξέλιξης της πλαγκτονικής μικροπανίδας στο Αιγαίο και τη Μεσόγειο. 2.5 Ωκεανογραφικό καθεστώς Αιγαίου Πελάγους Αναπόσπαστος και καθοριστικός παράγοντας της περιβαλλοντικής κατάστασης στο Αιγαίο μπορούμε να πούμε πως αδιαμφισβήτητα είναι η κυκλοφορία και η ποιότητα των υδάτων.η μεταβλητότητα της κυκλοφορίας,ο σχηματισμός βαθέων υδάτων,η εισροή υδάτων από τους ποταμούς και τη Μαύρη Θάλασσα και η επίδραση των ανέμων κυρίως με τη μεταφορά σκόνης από την Αφρική αποτελούν τους παράγοντες που καθορίζουν τις βιογεωχημικές διεργασίες,τον κύκλο του άνθρακα και τη μεταφορά ενέργειας.η κυκλοφορία των υδάτων επηρεάζεται άμεσα από την ποσότητα αυτών,την ένταση των ανέμων,τις θερμικές ροές,τις ροές αλατότητας και τις ανοδικές κινήσεις λόγω εκροής των ποταμών.στο Αιγαίο η κυκλοφορία των υδάτων καθορίζεται σαφώς και από τον αριθμό των νησιών,τη διαμόρφωση των ακτών και των χερσονήσων αλλά και την ύπαρξη βαθιών λεκανών που καθορίζει σε μεγάλο βαθμό την ανταλλαγή υδάτων μεταξύ αβαθών και βαθέων περιοχών. Σύμφωνα με πρόσφατες αναφορές (Lykousis et.al.,2002, Poulos et.al.,2009) τα ανώτερα m της υδάτινης στήλης του Αιγαίου Πελάγους αποτελούνται από τις ακόλουθες υδάτινες μάζες : α) τα ύδατα της Μαύρης Θάλασσας που εισέρχονται στο Αιγαίο από τα στενά των Δαρδανελλίων, β) τα επιφανειακά ύδατα του Λεβαντίνου που δημιουργούνται στην ομώνυμη λεκάνη κ εισέρχονται στο Αιγαίο μέσω των ανατολικών στενών του Κρητικού τόξου, γ) τα τροποποιημένα ύδατα του Ατλαντικού ωκεανού που προέρχονται από το Ιόνιο πέλαγος και εισέρχονται στο Αιγαίο από τα δυτικά στενά του Κρητικού τόξου, δ) τα επιφανειακά ύδατα του Κρητικού πελάγους τα οποία παρατηρούνται βορείως της Κρήτης.Τα ύδατα της Μαύρης Θάλασσας αποτελού την κύρια πηγή υφάλμυρων υδάτων για το βόρειο Αιγαίο και

9 κινούνται προς τα νότια μέχρι το στενό των Κυθήρων.Τα επιφανειακά ύδατα του Λεβαντίνου από την άλλη απαντούν κυρίως στο νοτιοανατολικό Αιγαίο και κινούνται προς τα βόρεια κατά μήκος της Τουρκικής ακτογραμμής μέχρι το νοτιότερο άκρο της λεκάνης της Λήμνου.Κάτω από τα επιφανειακά ύδατα και σε βάθος m στο νότιο Αιγαίο και m στο κεντρικό και βόρειο Αιγαίο αντίστοιχα απαντούν τα ενδιάμεσα ύδατα του Λεβαντίνου.Οι υδάτινες αυτές μάζες εμφανίζονται πιο οξυγονωμένες και με μεγαλύτερη αλατότητα από ότι στην περιοχή σχηματισμού τους.ακόμη στο νότιο Αιγαίο σε βάθος m παρατηρείται μια υδάτινη μάζα από σχετικά ψυχρά και μεγάλης πυκνότητας ύδατα που είναι διεθνώς γνωστά ως Transitional Mediterranean Waters και προέρχονται από τα μέσα βάθη της λεκάνης της Μεσογείου και αποτελούν ένα μείγμα ενδιάμεσων υδάτων του Λεβαντίνου και των βαθέων υδάτων της ανατολικής Μεσογείου ρέοντας στο Αιγαίο πέλαγος δια μέσου των ανατολικών και δυτικών στενών του Κρητικού τόξου.από το βάθος αυτό και μέχρι τον πυθμένα απαντούν τα βαθιά ύδατα του Κρητικού πελάγους.αντίστοιχα στα βαθύτερα τμήματα των λεκανών του κεντρικού και βορείου Αιγαίου ( βάθη > m ) απαντούν τα βαθιά ύδατα του βορείου Αιγαίου. Η ωκεανογραφία του Αιγαίου Πελάγους ελέγχεται και καθορίζεται με βάση τις κλιματικές αντιθέσεις μεταξύ των πιο υγρών συνθηκών στα βόρεια και πιο ξηρών στα νότια,καθώς και με τις ανταλλαγές των υδάτων μεταξύ του Αιγαίου και των γειτονικών λεκανών του Ιονίου,της Λεβαντίνης και της Μαύρης Θάλασσας. Σημαντικό ρόλο στην όλη κυκλοφορία του Αιγαίου και της ανατολικής Μεσογείου παίζει η λεκάνη του Κρητικού πελάγους,αφού αποτελεί σημείο που σχηματίζονται βαθιά ή και ενδιάμεσα ύδατα.η κυκλοφορία των υδάτων στο Κρητικό πέλαγος καθορίζεται κυρίως από την παρουσία δυο στροβίλων ( του Πελοποννησιακού και αυτού της Ρόδου),ενός κυκλώνα που καταλαμβάνει την κεντρική και ανατολική λεκάνη και ενός αντικυκλώνα που αναπτύσσεται στην κεντρική δυτική λεκάνη.

10 3.ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 3.1 Εργαστηριακή προετοιμασία και επεξεργασία υλικού Μετά τη συλλογή των δειγμάτων επόμενο στάδιο αποτελεί η παρασκευή και η προετοιμασία τους στο εργαστήριο.για την απομάκρυνση του ιζήματος από το μικροαπολίθωμα,δηλαδή τον καθαρισμό του,έτσι ώστε να είναι δυνατή η μελέτη τους ακολουθείται μια διαδικασία η οποία αποτελείται από κάποια στάδια.συγκεκριμένα,μια ποσότητα από κάθε ένα συλλεγόμενο δείγμα (περίπου 2 gr ξηρού υλικού) τοποθετήθηκε σε ποτήρια ζέσεως όπου έγινε και προσθήκη απιονισμένου νερού και μικρής ποσότητας Perydrol (H2O2).Tα ποτήρια ζέσεως τοποθετήθηκαν στη συσκευή υπερήχων για χρονικό διάστημα 5-8 λεπτά.στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε υγρό κοσκίνισμα του ιζήματος με κόσκινα διαμέτρου 150 και 60 μm.τέλος το εναπομείναν υλικό τοποθετήθηκε σε διηθητικό χαρτί για ξήρανση σε φούρνο με χαμηλή θερμοκρασία για χρονικό διάστημα 24 ωρών ώστε να απομακρυνθεί όλο το νερό το οποίο είχε απομείνει. 3.2 Μικροπαλαιοντολογική ανάλυση Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε ποιοτική και ποσοτική ανάλυση σε 19 παρασκευάσματα τα οποία μελετήθηκαν με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο τύπου Leica στα παρασκευαστήρια του τομέα Ιστορικής Γεωλογίας Παλαιοντολογίας του τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών. Απομονώθηκαν και μελετήθηκαν κλάσματα δειγμάτων που περιείχαν πλαγκτονικά τρηματοφόρα τα οποία τοποθετήθηκαν σε ειδικά πλακίδια τύπου Chapman slides.πραγματοποιήθηκε ακόμη συστηματική ταξινόμηση των τρηματοφόρων σε γένη και είδη και καταμέτρησή τους. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την ανάλυση των πλαγκτονικών τρηματοφόρων χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή διαγραμμάτων τύπου πίτας με τα ποσοστά συμμετοχής του κάθε τρηματοφόρου σε κάθε δείγμα και για τον καθορισμό των κλιματικών συνθηκών- παλαιοθερμοκρασία στην ευρύτερη περιοχή της Μεσογείου και του Αιγαίου πελάγους. Για την ανασύσταση της παλαιοθερμοκρασίας (θαλάσσια επιφανειακή θερμοκρασία SST) έγινε ποσοτικός υπολογισμός των παλαιοκλιματικών δεικτών,δηλαδή δεικτών ιδιαίτερων περιβαλλοντικών συνθηκών.υπάρχουν είδη που χαρακτηρίζουν θερμά ύδατα και παρατηρούνται σε περιόδους με υψηλή επιφανειακή θερμοκρασία και είδη ψυχρών υδάτων που χαρακτηρίζουν περιόδους με χαμηλή επιφανειακή θερμοκρασία υδάτων.επομένως η κλιματική καμπύλη προέκυψε από το αλγεβρικό άθροισμα του ποσοστού των θερμών δεικτών (με θετική τιμή) και των ψυχρών

11 δεικτών με στόχο την απεικόνιση των μεταβολών της θαλάσσιας επιφανειακής θερμοκρασίας. Σύμφωνα με τον Lourens et al,1994 ο δείκτης SST δίνεται από τη σχέση : SST = Είδη Θερμών υδάτων % Είδη θερμών% + Είδη ψυχρών% Για την παρούσα εργασία θερμά είδη είναι τα : Gs. ruber, G. trilobus, Gg. rubescens,orb. universa,, Ge. calida. Αντίστοιχα τα ψυχρά είδη συγκαταλέγονται τα : N. pachyderma, N. dutertrei, Gr. scitula, Gr. inflata.

12 4.CORE TOPS Στο παρών κεφάλαιο παρουσιάζονται οι τοποθεσίες από τις οποίες λήφθησαν δείγματα καθώς κ περαιτέρω πληροφορίες για αυτές( γεωγραφικό μήκος και πλάτος,βάθος ). Εικόνα 2 : απεικόνιση των σημείων λήψης των δειγμάτων πάνω σε χάρτη της Μεσογείου

13 Μεσόγειος : Όνομα δείγματος Lon ( o E ) Lat ( o N ) Bot.Depth (m) M 40/4 # 76/2 21, , M 51-3 # , , H 04 M ,000 35, H 03 M ,500 35, H 02 M ,000 35, M 51-3 # , , HER 03 M ,000 36, M 51-3 # , , HER-01 M ,741 33, M 51-3 # , , Aιγαίο Πέλαγος : Όνομα δείγματος Lon ( o E ) Lat ( o N ) Bot.Depth (m) Μ 51/3 # , , ΜΝΒ7 40,160 24, ΜΝΒ6 40,340 25, ΜSΒ7 35,390 26, Μ 40/4 # 66/2 25, , Μ 40/4 # 65 25, , Μ 71/3 Sk01 39,330 23, C 38 37,620 24, HER-01 M ,741 33, C 22 Mykonos 37,310 25, ,5

14 5.ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ Με σκοπό την εξαγωγή συμπερασμάτων εκπονήθηκαν διαγράμματα (πίτες) στο πρόγραμμα Microsoft excel.παρακάτω παρουσιάζονται ξεχωριστά για την περιοχή του Αιγαίου και της Μεσογείου. 5.1 Αιγαίο Πέλαγος : Διάγραμμα 1 : δείγμα Μ4014#65 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

15 Διάγραμμα 2 : δείγμα Μ4014#66/2 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

16 Διάγραμμα 3 : δείγμα Μ-51/3#596 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

17 Διάγραμμα 4 : δείγμα C38 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

18 Διάγραμμα 5 : δείγμα HER-01 M71-3 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

19 Διάγραμμα 6 : δείγμα C22 Mykonos ΥΠΟΜΝΗΜΑ

20 Διάγραμμα 7 : δείγμα MSB7 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

21 Διάγραμμα 8 : δείγμα Μ 71/3-Sk 01 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

22 Διάγραμμα 9 : δείγμα ΜΝΒ6 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

23 Διάγραμμα 10 : δείγμα ΜΝΒ7 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

24 5.2 Μεσόγειος : Διάγραμμα 11 : δείγμα Μ51-3 #560 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

25 Διάγραμμα 12 : δείγμα Μ51-3 #566 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

29 Διάγραμμα 16 : δείγμα Μ40/4 #76/2 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

30 Διάγραμμα 17 : δείγμα Η-02 Μ71-3 ΥΠΟΜΝΗΜΑ

34 6.ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 6.1. Ποιοτική & ποσοτική ανάλυση των ανευρεθέντων πλαγκτονικών τρηματοφόρων Αιγαίο Πέλαγος : G.ruber alba : το μεγαλύτερο ποσοστό παρατηρείται σε βάθος 152 m και είναι της τάξης του 65%.Αισθητή μείωση του ποσοστού παρατηρείται στο βάθος των 724 m και το μικρότερο ποσοστό εμφάνισης σε δείγμα είναι το 11%.Έπειτα παρατηρείται βαθμιαία αύξηση του ποσοστού μέχρι τα 1267 m όπου παρατηρούμε περαιτέρω μείωση που φθάνει το ποσοστό μέχρι και 19%.Τέλος έχουμε εκ νέου ανάλογη αύξηση σύμφωνα με το βάθος όπου και παρατηρούμε ένα ποσοστό της τάξης του 43% σε βάθος 2498 m.είναι δείκτης επιφανειακών θέρμων υδάτων και η μείωση στο ποσοστό εμφάνισης φανερώνει ένα σύντομο ψυχρό γεγονός ενώ η επανεμφάνιση καταδεικνύει θερμές συνθήκες. G.ruber rosea : γενικά τα ποσοστά του συγκεκριμένου διατηρούνται σε μικρά ποσοστά της τάξεως < 10%.Το μεγαλύτερο ποσοστό που παρατηρείται είναι της τάξεως του 25% στα 152 m βάθος.ακόμη παρατηρείται και μια προσωρινή εξαφάνισή του σε βάθος 724 m.eίναι δείκτης επιφανειακών θερμών υδάτων όπως το G. rubber alba με την διαφορά ότι καταδεικνύει ελαφρώς πιο θερμά ύδατα. Ομοίως, τα χαμηλά ποσοστά εμφάνισης μαρτυρούν ελαφρώς ψυχρές συνθήκες ενώ η μεγάλη συγκέντρωση της τάξης του 25% στα 152 m δείχνει θερμά περιβάλλοντα.

35 G.rubescens : μέχρι το βάθος της τάξεως των 560 δεν εμφανίζεται ή έχει ένα ποσοστό της τάξης του 1% αλλά στα 560 m συναντάμε ποσοστό 13%.Από εκεί και κάτω ή δεν εμφανίζεται ή διατηρεί πολύ χαμηλά ποσοστά εμφάνισης της τάξεως του 1-5%.Στα 2498 m όμως παρατηρείται μια εκ νέου εμφάνιση της τάξεως του 14%. Αποτελεί όπως και τα προηγούμενα δείκτη θέρμων υδάτων και η απουσία του συνδέεται με ψυχρά περιβάλλοντα. G.trilobus : παρατηρήθηκε ένα ποσοστό της τάξεως του 13% σε βάθος 133,5 m αλλά σε πιο μεγάλα βάθη το ποσοστό είτε είναι μηδενικό είτε διατηρείται μεταξύ 1-5%.Σε βάθος 724 m παρατηρήθηκε το μεγαλύτερο ποσοστό που είναι 37%. Αποτελεί από τους πιο διαδεδομένους δείκτες θερμών υδάτων και η μεγάλη συγκέντρωση του είδους δείχνει ότι η απόθεση του στρώματος αυτού έγινε κατά βάση σε θερμές συνθήκες.

36 G.bulloides : στα 133,5 m παρατηρείται ποσοστό της τάξεως του 23%,στα 152 m 13%,στα %,στα 560 m 43%,στα 724 m 13%,στα 831 m 40%,στα 884 m 80% το οποίο είναι και το μεγαλύτερο ποσοστό που παρατηρείται και σε μεγαλύτερα βάθη το ποσοστό μειώνεται μέχρι τα 2498 m όπου είναι 26%. Το συγκεκριμένο είδος αποτελεί δείκτη παραγωγικότητας και συνδέεται με περιβάλλοντα ευτροφισμού. Δεν αποτελεί τόσο δείκτη ψυχρών υδάτων ενώ η παρουσία του οφείλεται είτε στην ύπαρξη ανοδικών ρευμάτων είτε σε εκροές ποταμών.στο Αιγαίο επίσης, εκβάλλουν ποτάμια τόσο από τον Ελλαδικό χώρο όσο και από την Τουρκία που ευνοούν τα φαινόμενα ευτροφισμού. G.inflata : παρατηρήθηκε ένα ποσοστό 8% σε βάθος 133,5 m και σε βάθος 191 m ένα ποσοστό 5%.Σε ενδιάμεσα βάθη δεν παρατηρήθηκε εμφάνιση του. Αποτελεί δείκτη ψυχρών υδάτων και η μείωσή του δείχνει θερμές συνθήκες.

37 Οrbulina universa : παρατηρήθηκε ένα ποσοστό 2% σε βάθος 152 m και μέχρι τα 560 m δεν το ξανασυναντάμε,όπου στα 560 m εμφανίζεται ένα ποσοστό 1%.Στα 831 m παρατηρήθηκε ένα ποσοστό 3%,στα 1267 m ένα 4% και στα 2498 m 1%.Το είδος αυτό αποτελεί δείκτη θερμών υδάτων και η απουσία του δηλώνει διεξαγωγή ψυχρού γεγονότος. G.glutinata : παρατηρήθηκε ποσοστό 3% σε βάθος 560 m.στα 724 παρατηρήθηκε ένα αυξημένο ποσοστό 9% αλλά στα 831 m βάθος μειώθηκε στο 4% και στα 884 στο 1%.Έπειτα το συναντήσαμε πάλι στα 1267 m με 5% και στα 2273 μειώθηκε ελάχιστα στο 4%. Αποτελεί δείκτη ψυχρών υδάτων και η παρουσία του σχετίζεται με περιβάλλοντα υψηλής παραγωγικότητας και ανοδικών ρευμάτων όπως και το G. bulloides.

38 Τurborotalita quinqueloba : παρατηρήθηκε ένα ποσοστό 13% σε βάθος 133,5 m και μέχρι το βάθος των 724 m δεν ξαναεμφανίζεται.στα 724 m διατηρείται στο 13%.Έπειτα παρατηρούμε ένα μειωμένο ποσοστό της τάξεως του 3% σε βάθος 2273 m και ένα περαιτέρω μειωμένο ποσοστό της τάξεως του 1% στα 2498 m. Τα υψηλά ποσοστά εμφάνισης του είδους αυτού, που συγκαταλέγεται στα είδη ψυχρών υδάτων, σε μικρά βάθη καταδεικνύουν την παρουσία ενός σύντομου ψυχρού γεγονότος. Προτιμά ψυχρά και καλά αναμεμιγμένα σε θρεπτικά συστατικά ύδατα για αυτό και εμφανίζει σε ορισμένα βάθη υψηλότερα ποσοστά. στις συνθήκες του περιβάλλοντος. Ν.pachyderma sinistral : παρατηρήθηκε ένα ποσοστό 2% σε βάθος 191 m και μέχρι τα 724 m δεν ξανασυναντάται.στα 724 m βάθος εμφανίζεται με ποσοστό της τάξεως του 3% όπως και στα 831 m.στα 1267 m βάθος παρατηρείται μια αύξηση ποσοστού(14%) και έπειτα στα 2273 m και στα 2498 m μια μείωση στα 3 και 2% αντίστοιχα.είναι δείκτης παραγωγικότητας και οι αυξομειώσεις που εμφανίζει αντανακλούν τις μεταβολές

39 Μεσόγειος : G.ruber alba : το μέγιστο ποσοστό εμφάνισής του είναι 53% και παρατηρήθηκε σε βάθος 4088 m. Γενικά μπορούμε να παρατηρήσουμε μια αύξηση στο ποσοστό όσο αυξάνεται και το βάθος μέχρι το μέγιστο στα 4088 m, εκτός από τα 3525 m όπου παρατηρείται μια αισθητή μείωση του ποσοστού στο 15%,όπου είναι κ το χαμηλότερο ποσοστό εμφάνισης. Όπως αναφέρθηκε και παραπάνω είναι δείκτης θερμών επιφανειακών υδάτων και η μείωση στο ποσοστό του καταδεικνύει κάποιο ψυχρό γεγονός στο συγκεκριμένο βάθος. G.ruber rosea : το μέγιστο ποσοστό εμφάνισής του είναι 12% και παρατηρήθηκε σε βάθος 1465 m. Γενικά τα ποσοστά του διατηρούνται σε χαμηλά επίπεδα,παρατηρείται όμως και απουσία του σε ορισμένα βάθη όπως π.χ στα 2064 m, στα 3525 m, στα 3747 m, στα 4088 m. Είναι και αυτό δείκτης θερμών υδάτων όπως και το G.ruber alba,το rosea όμως καταδεικνύει ελαφρώς πιο θερμά ύδατα και η απώλεια του σε συγκεκριμένα βάθη μας βοηθά να συμπεράνουμε πως στα συγκεκριμένα έχουμε ψυχρές συνθήκες. G.rubescens : το μέγιστο ποσοστό εμφάνισης του είναι 17% και παρατηρήθηκε σε βάθος 3084 m. Γενικά τα ποσοστά του διατηρούνται σε χαμηλά ποσοστά,χωρίς μεγάλες αυξομειώσεις εκτός από το βάθος των 3525 m όπου απουσιάζει. Αποτελεί όπως και τα προηγούμενα δείκτη θέρμων υδάτων και η απουσία του συνδέεται με ψυχρά περιβάλλοντα. G.bulloides : το μέγιστο ποσοστό εμφάνισης του είναι 39% και παρατηρήθηκε σε βάθος 1338 m. Γενικά τα ποσοστά του δεν παρουσιάζουν μεγάλες διαφορές όσο κινούμαστε πιο βαθιά και στα 3084 m παρατηρούμε το χαμηλότερο ποσοστό εμφάνισης του που είναι 10%. Το συγκεκριμένο είδος αποτελεί δείκτη παραγωγικότητας και συνδέεται με περιβάλλοντα ευτροφισμού. Δεν αποτελεί τόσο δείκτη ψυχρών υδάτων ενώ η παρουσία του οφείλεται είτε στην ύπαρξη ανοδικών ρευμάτων είτε σε εκροές ποταμών. G.inflata : το μέγιστο ποσοστό εμφάνισής του είναι 17% και παρατηρήθηκε σε βάθος 989 m. Γενικά διατηρεί χαμηλά ποσοστά όσο πιο βαθύτερα βρισκόμαστε και σε πολλά βάθη δεν εμφανίζεται καν (1338,1465,2064,2498,3005,3084 m). Αποτελεί δείκτη ψυχρών υδάτων και η μείωσή του δείχνει θερμές συνθήκες. Αυτό μας δίνει να καταλάβουμε πως κάτω από τα 989 m έχουμε θερμές συνθήκες. Orbulina universa : το μέγιστο ποσοστό εμφάνισης του είναι 5% και παρατηρήθηκε στα βάθη 1465 m. Γενικά τα ποσοστά διατηρούνται πολύ χαμηλά σε όλα τα βάθη από τα οποία λήφθηκαν τα δείγματα. Το είδος αυτό αποτελεί δείκτη θερμών υδάτων και η απουσία του δηλώνει διεξαγωγή ψυχρού γεγονότος.

40 G.glutinata : το μέγιστο ποσοστό εμφάνισης του είναι 11% και παρατηρήθηκε σε βάθος 3525 m. Γενικά τα ποσοστά του διατηρούνται χαμηλά σε όλα τα βάθη. Αποτελεί δείκτη ψυχρών υδάτων και η παρουσία του σχετίζεται με περιβάλλοντα υψηλής παραγωγικότητας και ανοδικών ρευμάτων όπως και το G. bulloides. Τurborotalita quinqueloba : το μέγιστο ποσοστό εμφάνισης του είναι 12% και παρατηρήθηκε σε βάθος 3525 m. Γενικά τα ποσοστά του διατηρούνται χαμηλά σε όλα τα βάθη και σε κάποια δεν το συναντάμε καν (1465,3084,3747,4088 m ). Αποτελεί και αυτό δείκτη ψυχρών υδάτων. N.pachyderma sinistral : το μέγιστο ποσοστό εμφάνισής του είναι 21% και παρατηρήθηκε σε βάθος 3525m. Γενικά τα ποσοστά του διατηρούνται χαμηλά εκτός από τα 3525 m όπου εμφανίζεται και το μέγιστό του αλλά και στα 989 m βάθος όπου εμφναζίεται πάλι με ποσοστό 14%. Είναι δείκτης παραγωγικότητας και οι αυξομειώσεις που εμφανίζει αντανακλούν τις μεταβολές στις συνθήκες του περιβάλλοντος. 6.2 Γενικό Συμπέρασμα Συμπερασματικά μπορούμε να πούμε ότι παρατηρούμε ξεκάθαρη επικράτηση των δεικτών θερμών υδάτων και στην περιοχή της Μεσογείου αλλά και στην περιοχή του Αιγαίου.Παρατηρούνται βέβαια και αυξημένα ποσοστά των δεικτών ψυχρών υδάτων σε ορισμένα βάθη.αυτό μας δίνει να καταλάβουμε πως στα εν λόγω βάθη έχουμε ψυχρά γεγονότα π.χ στα 3525 m στην περιοχή της Μεσογείου.Ακόμη μιλάμε σίγουρα για θερμά επιφανειακά ύδατα και αυτό το βλέπουμε από τα ποσοστά των ειδών που είναι δείκτες θερμών επιφανειακών υδάτων. Ορισμένα από τα προσδιορισθέντα είδη, λήφθησαν υπόψιν κυρίως ως δείκτες παραγωγικότητας (G. bulloides, N. Pachyderma), οι υψηλές συγκεντρώσεις τους και συγκεκριμένα για το G. bulloides φανερώνουν τα πλούσια σε θρεπτικά συστατικά περιβάλλοντα κατά την διάρκεια απόθεσης στη Μεσόγειο και το Αιγαίο. Στα βάθη των 724 m το G. bulloides εμφανίζει μια αρκετά σημαντική μείωση ενώ το G. trilobus, που αποτελεί δείκτη ολιγοτροφικών περιβαλλόντων αυξάνεται. Το γεγονός αυτό καταδεικνύει πέραν των ψυχρών υδάτων, όπως προαναφέρθηκε, την ύπαρξη περιβαλλόντων λιγότερο πλουσίων σε θρεπτικά συστατικά. Το βορειο Αιγαίο λόγω εισροής των υδάτων από την Μαύρη Θάλασσα εμφανίζεται αρκετά ολιγοτροφικό. Ενδεχομένως να υπήρξε εισροή και ανάμειξη υδάτων που να προκάλεσε σημαντικές ανακατατάξεις στις πανίδες για σύντομο διάστημα. Τέλος,παρατηρούμε επικράτηση των ειδών που συνδέονται με υψηλή παραγωγικότητα.

41 7.ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1)Παλαιογεωγραφική και Παλαιοωκεανογραφική μελέτη της Ανατολικής Μεσογείου κατά το ανώτερο Τεταρτογενές με βάση τις συγκεντρώσεις των πελαγικών τρηματοφόρων,διδακτορική διατριβή, Κοντακιώτης Γεώργιος,2012 2)Μικροπαλαιοντολογική μελέτη του πυρήνα Ζ1 από το Ιόνιο,παλαιοκλιματολογικά-παλαιοοικολογικά συμπεράσματα,μεταπτυχιακή διατριβή,μυλωνά Γεωργία,2005 3)Northern Levantine and Adriatic Quaternary plankticforaminifera; Reconstruction of paleoenvironmental gradients, E.J. Rohling, F.J. Jorissen, C. Vergnaud Grazzini and W.J. Zachariasse 4) Particle dynamics in the Eastern Mediterranean Sea: A synthesis based on light transmission, PMC, and POC archives ( ) Aristomenis P. Karageorgis, Wilford D. Gardner, Dimitris Georgopoulos,Alexey V. Mishonov, Evangelia Krasakopoulou, Christos Anagnostou 5)Όλες οι φωτογραφίες των ειδών που χρησιμοποιήθηκαν προέρχονται από το