ΠΟΣΟΤΙΚΕΣ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΟΥ ΧΕΙΜΑΡΡΟΥ ΤΣΙΚΝΙΑ (ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΛΕΣΒΟΣ)

Transcript

1 ΠΟΣΟΤΙΚΕΣ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΛΕΚΑΝΗ ΑΠΟΡΡΟΗΣ ΤΟΥ ΧΕΙΜΑΡΡΟΥ ΤΣΙΚΝΙΑ (ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΛΕΣΒΟΣ) Ευθύµιος Καρύµπαλης 1, Ευάγγελος Κοντής 2 και Νικόλαος Ζούρος 3 1 Χαροκόπειο Πανεπιστήµιο, Τµήµα Γεωγραφίας 2 Τµήµα ιαχείρισης Υδατικών Πόρων Περιφέρειας Βορείου Αιγαίου 3 Πανεπιστήµιο Αιγαίου, Τµήµα Γεωγραφίας Περίληψη Ένα από τα µεγαλύτερα ποτάµια συστήµατα της Λέσβου είναι αυτό του Τσικνιά, ο οποίος διασχίζει το κεντρικό µέρος του νησιού και εκβάλλει στον κόλπο της Καλλονής. Το υδρογραφικό δίκτυο του χείµαρρου Τσικνιά έχει συµβάλλει κατά πολύ στη διαµόρφωση του σηµερινού ανάγλυφου της κεντρικής Λέσβου σε συνδυασµό βέβαια µε τα έντονα ενδογενετικά φαινόµενα της ηφαιστειότητας και του τεκτονισµού, που έδρασαν στην περιοχή αυτή. Στα πλαίσια της παρούσας µελέτης γίνεται µια ποσοτική γεωµορφολογική ανάλυση της λεκάνης απορροής του χείµαρρου Τσικνιά, εξετάζοντας διάφορες παραµέτρους του υδρογραφικού δικτύου που αφορούν στην υδρογραφική υφή, τη γεωµετρία των λεκανών και τις κλίσεις του ανάγλυφου. Παρατίθενται µια σειρά από παρατηρήσεις, που σχετίζονται µε τη γεωγραφική κατανοµή των µορφοµετρικών δεικτών και τις γεωµορφολογικές διεργασίες που επέδρασαν στη διαµόρφωση και στην εξέλιξη του δικτύου. Τέλος, δεδοµένης της επικείµενης κατασκευής του φράγµατος Τσικνιά χωρητικότητας 12X10 6 m 3, εξετάζεται η επίδραση και οι επιπτώσεις που θα έχει αυτό, στο φυσικό περιβάλλον, στην οικονοµία των υδατικών πόρων, αλλά και σε διάφορους τοµείς της τοπικής οικονοµίας της ευρύτερης περιοχής. QUANTITATIVE GEOMORPHOLOGICAL STUDY OF THE TSIKNIAS RIVER DRAINAGE BASIN (CENTRAL LESVOS ISLAND) Efthimios Karymbalis 1, Evangelos Kontis 2 and Nikolaos Zouros 3 1 Harokopio University, Department of Geography 2 Department of Water Resources Management, Region of Northern Aegean 3 Aegean University, Department of Geography Abstract Tsiknias River is one of the largest drainage networks of the Lesvos island. It drains an extensive area located on the central part of the island and flows into the gulf of Kalloni. Tsiknias drainage network along with intense volcanism and tectonic activity are the main factors which configured the relief of the central Lesvos island. In this study the quantitative analysis of the drainage network is attempted. In order to investigate geomorphic processes that played an important role for the drainage network evolution, various morphometric parameters such as drainage frequency and drainage density (drainage texture), basin circularity (the geometry and shape of the drainage basin) and slope of the valley sides were calculated, using GIS functionality. The geographic distribution of the above parameters is also presented and discussed. In addition the main pollution sources that affect the drainage basin were recorded. Finally the impact of a dam, which is going to be constructed at the central channel of the river, on the ecology of the ecosystems as well as on the water regime of the broader area and the economy of the local society is mentioned. Λέξεις κλειδιά: Ποσοτική γεωµορφολογία, περιβάλλον, Τσικνιάς, Λέσβος Key words: Quantitative geomorphology, environment, Tsiknias R., Lesvos island. 1. Εισαγωγή Η εργασία αυτή έχει σκοπό να µελετήσει τις γεωλογικές και γεωµορφολογικές παραµέτρους, που συνδέονται µε τη διαµόρφωση της λεκάνης απορροής ενός από τους µεγαλύτερους χείµαρρους περιοδικής ροής της νήσου Λέσβου, του Τσικνιά. Ο χείµαρρος Τσικνιάς έχει διαµορφώσει µια λεκάνη απορροής 89,57 km 2, που καλύπτει το µεγαλύτερο µέρος της βόρειας και κεντρικής Λέσβου (Σχήµα 1). Η λεκάνη οριοθετείται βόρεια από το όρος Λεπέτυµνος (968 m), που είναι και ο υψηλότερος ορεινός όγκος του νησιού, δυτικά από τους ορεινούς όγκους Φουρτούνα (558 m) και Πετσοφά (343 m) και ανατολικά από τη Μαυριά (440 m) και τις Τρουλιές (352 m). Η κεντρική κοίτη του ποταµού έχει γενική διεύθυνση ροής από 1

2 τα βορειοανατολικά προς τα νοτιοδυτικά ενώ περίπου 3 km πριν τις εκβολές του στον κόλπο της Καλλονής διευθύνεται από βορά προς νότο. Η περιορισµένη φυτοκάλυψη της λεκάνης και η παρουσία εν µέρει ευδιάβρωτων σχηµατισµών όπως τόφφοι και πυροκλαστικά λατυποπαγή, σε συνδυασµό µε τις ευνοϊκές συνθήκες που επικρατούν στον κόλπο της Καλονής (µικρά σχετικά βάθη, περιορισµένη δράση κυµατισµού, παράκτιων ρευµάτων και παλιρροιών) οδήγησαν στη διαµόρφωση ενός δελταϊκού ριπιδίου µικρής έκτασης στις εκβολές του χειµάρρου. Σχήµα 1. Τοπογραφικός χάρτης της λεκάνης απορροής του χείµαρρου Τσικνιά στην κεντρική Λέσβο. Εντός της λεκάνη απορροής του χειµάρρου Τσικνιά, περιλαµβάνονται µικρά και σχετικά αποµακρυσµένα χωριά όπως το Υψηλοµέτωπο, η Νάπη, η Πελόπη, η Κάπη και η Στύψη µε πληθυσµό από 96 έως 1024 άτοµα. Οι κύριες ασχολίες των κατοίκων στα χωριά αυτά επικεντρώνονται στον πρωτογενή τοµέα, δηλαδή τη γεωργία και την κτηνοτροφία. Ωστόσο, πολύ κοντά στο χείµαρρο Τσικνιά βρίσκονται δύο µεγάλες κωµοπόλεις η Αγία Παρασκευή και η Καλλονή, η οποία είναι η δεύτερη σε πληθυσµό πόλη της Λέσβου. Στην κεντρική κοίτη του χείµαρρου Τσικνιά έχει προγραµµατιστεί η κατασκευή ενός φράγµατος, µε σκοπό τη συγκέντρωση των υδατικών αποθεµάτων, που διοχετεύονται επιφανειακά µέσω του υδρογραφικού του δικτύου. Πρέπει να επισηµανθεί η διαπίστωση ότι ο χείµαρρος Τσικνιάς αποτελεί χώρο συγκέντρωσης αρκετών ζώων και ιδίως πουλιών, που διαβιούν είτε εποχικά είτε µόνιµα κατά µήκος της κοίτης του χειµάρρου και ιδίως κοντά στις εκβολές του στον κόλπο της Καλλονής. Μια µεγάλη ποικιλία πουλιών όπως ερωδιοί, κιτρινοπόδαροι γλάροι, δρυοκολάπτες, τσαλαπετεινοί, κολλυρίωνες, τσίχλες, πελαργοί, γεράκια, αλκυώνες, ροζ ψαρώνια κ.α. είναι άµεσα συνδεδεµένα, τόσο από άποψη τροφής όσο και διαβίωσης µε τον χείµαρρο Τσικνιά (Brooks, 2001). Το ίδιο συµβαίνει και στην κοιλάδα του χωριού Νάπη, που βρίσκεται µέσα στη λεκάνη απορροής του Τσικνιά και αποτελεί χώρο συγκέντρωσης αρκετών πουλιών. Στα πλαίσια της παρούσας µελέτης εξετάζεται η γεωλογική και πετρολογική διάρθρωση της λεκάνης απορροής του χειµάρρου Τσικνιά, ενώ ταυτόχρονα πραγµατοποιείται µια πλήρης ανάλυση µερικών µετρούµενων και υπολογιζόµενων γεωµορφολογικών παραµέτρων, που χαρακτηρίζουν το υδρογραφικό δίκτυο του χειµάρρου, όπως το µήκος κλάδων, το εµβαδόν και η περίµετρος των λεκανών απορροής, η υδρογραφική συχνότητα, η υδρογραφική πυκνότητα, η κυκλικότητα και η κλίση των κλιτύων. Επιπλέον επιχειρείται η διερεύνηση του ρόλου που διαδραµάτισαν οι τεκτονικές ασυνέχειες στην ανάπτυξη και εξέλιξη των κλάδων διαφόρων τάξεων του υδρογραφικού δικτύου. Παράλληλα εξετάζονται οι παράµετροι του υδρολογικού ισοζυγίου της λεκάνης ανάντη του προγραµµατιζόµενου για κατασκευή φράγµατος και 2

3 γίνεται µια εκτίµηση των πιθανών θετικών και αρνητικών επιπτώσεων που θα έχει η λειτουργία του. 2. Γεωλογία Λέσβου και λεκάνης απορροής του χειµάρρου Τσικνιά Η νήσος Λέσβος είναι ένα από τα µεγαλύτερα νησιά του αιγιακού χώρου, που βρίσκεται κοντά στο δυτικό τµήµα της Μικράς Ασίας. Καλύπτει µια έκταση 1630 km 2, µε µέγιστο µήκος 75 km και πλάτος 40 km. Τα παλαιότερα πετρώµατα του νησιού εµφανίζονται κυρίως στο ανατολικό τµήµα και διαχωρίζονται σε δύο σχηµατισµούς (Hecht, , Katsikatsos et al., 1986), την αυτόχθονη σειρά, που αποτελείται από σχιστόλιθους και µάρµαρα Κάτω Λιθανθρακοφόρου Τριαδικής ηλικίας και την ηφαιστειοϊζηµατογενή σειρά, που συνίσταται από µεταµορφωµένα βασικά πυριγενή και ιζηµατογενή πετρώµατα Κάτω-Μέσο Τριαδικής ηλικίας. Στο κεντρικό τµήµα του νησιού εµφανίζονται υπερβασικά πετρώµατα που αποτελούν το υπολειµµατικό τµήµα ενός έντονα διαβρωµένου τεκτονικού καλύµµατος, που είναι επωθηµένο στο µεγαλύτερο µέρος του πάνω στην ηφαιστειοϊζηµατογενή σειρά. Σχήµα 2. Γεωλογικός χάρτης της νήσου Λέσβου (Κοντής, 1998). Τα Μειοκαινικά ηφαιστειακά πετρώµατα που καταλαµβάνουν το µεγαλύτερο µέρος της Λέσβου προέρχονται από µια Ανώ Ολιγοκαινική Μέσο Μειοκαινική ασβεσταλκαλική προς σωσωνιτική ηφαιστειότητα, που έλαβε χώρα στο βόρειο και κεντρικό Αιγαίο Πέλαγος και στη δυτική Μικρά Ασία (Fytikas et. al., 1984). Η περιοχή που δοµείται από ηφαιστειακά πετρώµατα καταλαµβάνει έκταση 875,9 km 2, δηλαδή 53,5% της ολικής έκτασης του νησιού (Αλεξούλη Λειβαδίτη et al., 2002α, Αλεξούλη Λειβαδίτη et al., 2002β). H Pe Piper (1980) και οι Pe Piper and Piper (1993) βασιζόµενοι σε πετρολογικά, γεωχηµικά και παλαιοµαγνητικά δεδοµένα, διαχώρισαν τις ακόλουθες ενότητες ηφαιστειακών πετρωµάτων, από τα παλαιότερα προς τα νεώτερα (Σχήµα 2): Κατώτερη ενότητα λαβών (ανδεσίτες Ερεσού, ρυοδακίτες Άγρας, εξαλλοιωµένα ηφαιστειακά πετρώµατα βόρεια της Πέτρας) Ενότητα Σκουτάρου (ανδεσίτες, βασάλτες) Ενότητα όξινων ηφαιστιτών (πυροκλαστικά / επικλαστικά Σιγρίου, ιγκνιµβριτικά καλύµµατα, υελώδεις λάβες) 3

4 Ενότητα Συκαµινιάς ή Ανώτερη ενότητα λαβών (βασάλτες, ανδεσίτες) Οι Borsi et al. (1972) και Pe Piper (1978, 1980) χρησιµοποιώντας τις µεθόδους Κ/Ar και Ar 39, αντίστοιχα, έδειξαν ότι οι παραπάνω ενότητες των ηφαιστειακών πετρωµάτων παρουσιάζουν ηλικίες, που κυµαίνονται ανάµεσα στα 21,5 και 16,5 εκατοµµύρια χρόνια. Η λεκάνη απορροής του Τσικνιά αναπτύσσεται νότια του όρους Λεπέτυµνος, το οποίο αποτελεί ένα από τα µεγαλύτερα ηφαιστειακά κέντρα της Λέσβου, αλλά και ολόκληρου του Αιγαίου. Στο σύνολο της η λεκάνη δοµείται κυρίως από ηφαιστειακά πετρώµατα και µόνο σε µικρά τµήµατα της και κυρίως προς την εκβολή του χειµάρρου, παρατηρούνται συγκεντρώσεις χειµαρρώδων αποθέσεων (άργιλοι, άµµοι, ποτάµιες αποθέσεις), µικρού όµως πάχους. Μέσα στη λεκάνη απορροής του Τσικνιά αναπτύσσεται µια µεγάλη ποικιλία ηφαιστειακών σχηµατισµών, οι οποίοι από τους παλαιότερους προς τους νεώτερους είναι : Η κατώτερη ενότητα λαβών, στο νότιο τµήµα της λεκάνης κοντά στην Αγία Παρασκευή, η οποία αποτελείται από ανδεσιτικές, λατιτανδεσιτικές και δακιτικές λάβες, στις οποίες παρεµβάλλονται τόφφοι και πυροκλαστικά λατυτοπαγή. Η ενότητα όξινων ηφαιστιτών, η οποία αντιπροσωπεύεται από τις υελώδεις λάβες βόρεια της Καλλονής, τα ιγκνιµβριτικά καλύµµατα που καλύπτουν µικρό τµήµα στο νοτιοανατολικό τµήµα της λεκάνης καθώς και τους τόφφους µε τις πυροκλαστικές αποθέσεις. Η ενότητα Σκουτάρου, αποτελούµενη κυρίως από ανδεσιτικές και λατιτανδεσιτικές λάβες. Η ανώτερη ενότητα λαβών, η οποία εντοπίζεται κυρίως στο βόρειο τµήµα της λεκάνης και συνίσταται κυρίως από δακίτες, λατίτες και λατιτικούς ανδεσίτες. Θα πρέπει να σηµειωθεί ότι τα ηφαιστειακά πετρώµατα, που εµφανίζονται µέσα στη λεκάνη απορροής του Τσικνιά, εµφανίζουν κατά θέσεις έντονη υδροθερµική εξαλλοίωση, µε αποτέλεσµα να σχηµατίζονται εκτεταµένες ζώνες καολινιτίωσης, όπως αυτές της Στύψης, της Πελόπης, της Καλλονής κ.α. (Τσώλη Καταγά, 1979, Kelepertsis and Esson, 1987). Αποτέλεσµα επίσης αυτής της υδροθερµικής δραστηριότητας, που έλαβε χώρα µετά την εκδήλωση της ηφαιστειότητας είναι η ανάπτυξη µεταλλοφόρων εµφανίσεων, που φιλοξενούνται µέσα σε χαλαζιακές φλέβες, µε πιο χαρακτηριστική τη µεταλλοφορία σιδηροπυρίτη, χαλκοπυρίτη και µολυβδαινίτη στη Στύψη (Κοντής, 1998). 3. Μεθοδολογία Για τη διερεύνηση των γεωµορφολογικών συνθηκών και διεργασιών που δρουν εντός της λεκάνης απορροής του χείµαρρου Τσικνιά επιχειρήθηκε η ποσοτική γεωµορφολογική ανάλυση του υδρογραφικού του δικτύου. Για την ποσοτική ανάλυση που περιλαµβάνει την αποτύπωση και αρίθµηση των κλάδων, τη χάραξη των υδροκριτικών γραµµών ανά λεκάνη απορροής, τη µέτρηση των µορφοµετρικών παραµέτρων καθώς και την κατασκευή των χαρτών γεωγραφικής κατανοµής τους, δηµιουργήθηκε µια χωρική βάση δεδοµένων µε τη χρήση του λογισµικού Map Info. Πηγές της πληροφορίας ήταν τοπογραφικοί χάρτες της Γ.Υ.Σ. κλίµακας 1: Για την αρίθµηση των κλάδων του υδρογραφικού δικτύου ακολουθήθηκε η µέθοδος του Strahler (1957). Μετρήθηκαν µορφοµετρικές παράµετροι που αφορούν τόσο τους κλάδους όσο και τις λεκάνες απορροής (Πίνακας 1). Συγκεκριµένα µετρήθηκαν τα µήκη των κλάδων, τα εµβαδά και οι περίµετροι των λεκανών απορροής καθώς και το συνολικό µήκος των ισοϋψών ανά λεκάνη. Επιπλέον βάσει των µετρούµενων παραµέτρων εκτιµήθηκαν οι υπολογιζόµενες παράµετροι της υδρογραφικής υφής (υδρογραφική συχνότητα και υδρογραφική πυκνότητα), η παράµετρος της κυκλικότητας των λεκανών καθώς και η κλίση των κλιτύων. Εκτιµήθηκαν οι µέσες τιµές ανά τάξη ενώ επιπλέον για την εκτίµηση της γεωγραφικής κατανοµής των υπολογιζόµενων παραµέτρων εντός της λεκάνης του Τσικνιά κατασκευάστηκαν τέσσερις χάρτες γεωγραφικής κατανοµής (Σχήµα 3). Για την κατασκευή κάθε χάρτη οι 237 τιµές οµαδοποιήθηκαν σε τέσσερις κατηγορίες (κλάσεις) έτσι ώστε οι δύο ενδιάµεσες να έχουν το ίδιο ακριβώς εύρος τιµών, ενώ έγινε προσπάθεια ώστε όλες οι οµάδες να έχουν όσο το δυνατό παραπλήσιο πλήθος λεκανών. Για τη διερεύνηση της επίδρασης που ασκεί ο ρηγµατογόνος τεκτονισµός στη διαµόρφωση και ανάπτυξη των κλάδων του υδρογραφικού δικτύου επιχειρήθηκε η ευθυγραµµοποίηση των κλάδων όλων των τάξεων σύµφωνα µε τη µεθοδολογία του Scheidegger (1980). Μετρήθηκε ο προσανατολισµός τους και οι µετρήσεις οµαδοποιήθηκαν και αναπαραστάθηκαν µε τη µορφή ροδογραµµάτων συχνότητας διευθύνσεων ροής ανά τάξη (Σχήµα 4). Αντίστοιχο ροδόγραµµα συχνότητας διευθύνσεων σχεδιάστηκε για τις µεγάλου µήκους τεκτονικές ασυνέχειες της ευρύτερης περιοχής της λεκάνης απορροής (Σχήµα 4). Τα τεκτονικά στοιχεία αναγνωρίστηκαν από χάρτες του ΙΓΜΕ κλίµακας 1:50000 καθώς και από την ερµηνεία δορυφορικής εικόνας LANDSAT-S/TM της Λέσβου (Novak and Soulakelis, 2000) από ερµηνεία αεροφωτογραφιών και από υπαίθριες παρατηρήσεις. 4

5 Τέλος υπολογίστηκαν οι παράµετροι του υδρολογικού ισοζυγίου της λεκάνης απορροής του ποταµού, ανάντη του φράγµατος που πρόκειται να κατασκευαστεί, και εκτιµήθηκαν οι πιθανές επιπτώσεις τόσο θετικές όσο και αρνητικές από τη µελλοντική λειτουργία του έργου. 4. Γεωµορφολογικές παρατηρήσεις 4.1 Ποσοτική γεωµορφολογική µελέτη του υδρογραφικού δικτύου Το υδρογραφικό δίκτυο αποτελείται από 237 συνολικά κλάδους, από τους οποίους 178 ανήκουν στην πρώτη τάξη, 42 στη δεύτερη, 12 στην τρίτη, 4 στην τέταρτη, ενώ η κεντρική κοίτη του ποταµού αποτελεί το µοναδικό κλάδο πέµπτης τάξης. Το υδρογραφικό δίκτυο, ως προς τη µορφή του µπορεί να χαρακτηρισθεί σαν σύνθετο. Το δυτικό τµήµα ανήκει στον δενδριτικό τύπο ενώ το ανατολικό προσεγγίζει αρκετά τον ακτινωτό όπου κλάδοι µεγάλου µήκους φαίνεται να διατάσσονται περίπου παράλληλα µεταξύ τους διαγράφοντας µια ηµικυκλική διαδροµή ξεκινώντας µε διεύθυνση Β ΝΑ και στη συνέχεια καταλήγοντας ΒΑ-Ν. Πιθανή αιτία για τα χαρακτηριστικά αυτά του ανατολικού τµήµατος του δικτύου είναι η αναθόλωση που δηµιουργείται από την ηφαιστειακή δραστηριότητα του όρους Λεπέτυµνος. Οι µέσες τιµές των υπολογιζόµενων µορφοµετρικών παραµέτρων περιλαµβάνονται στον Πίνακα 1. Πίνακας 1. Μέσες τιµές των µορφοµετρικών παραµέτρων παραµέτρων του υδρογραφικού δικτύου του χείµαρρου Τσικνιά. Τάξη Μήκος κλάδου (km) Αθροιστικό µήκος κλάδων (km) Εµβαδόν λεκάνης απορροής (km2) Περίµετρος λεκάνης (km) Συνολικό µήκος ισοϋψών λεκάνης απορροής (km) Υδρογραφική Συχνότητα (F) Υδρογραφική Πυκνότητα (D) Κυκλικότητα (C) Κλίση κλιτύων (S) (%) Ι ΙΙ ΙΙΙ IV V Τόσο οι µέσες τιµές της υδρογραφικής πυκνότητας όσο και οι αντίστοιχες της υδρογραφικής συχνότητας παρουσιάζουν µια φυσιολογική µείωση µε την αύξηση της τάξης. Γενικά παρατηρούνται υψηλές τιµές πυκνότητας και συχνότητας που χαρακτηρίζουν µια λεπτή υδρογραφική υφή. Σηµαντικό ρόλο στη διαµόρφωση των υψηλών αυτών τιµών παίζει η λιθολογία της λεκάνης απορροής που τοπικά µπορεί να θεωρηθεί σαν αδιαπέρατη. Οι χάρτες γεωγραφικής κατανοµής των παραµέτρων συχνότητας και πυκνότητας δείχνουν γενικά ότι υψηλές τιµές εµφανίζουν λεκάνες απορροής κλάδων πρώτης τάξης που έχουν σχετικά µεγάλο µήκος σε σχέση µε την έκταση της περιοχής που αποστραγγίζουν. Εµφανίζεται µια τάση συγκέντρωσης των υψηλών τιµών, κυρίως της πυκνότητας, σε λεκάνες του βόρειου τµήµατος του υδρογραφικού δικτύου και συγκεκριµένα στις νότιες πλαγιές του όρους Λεπέτυµνος καθώς και του δυτικού τµήµατος του υδρογραφικού δικτύου. Μεγάλες τιµές χαρακτηρίζουν επιµήκεις λεκάνες νέων κλάδων πρώτης τάξης όπου επικρατεί η οπισθοδροµούσα διάβρωση. Οι λεκάνες απορροής του δικτύου εµφανίζουν σχετικά υψηλές τιµές κλίσης κλιτύων που κυµαίνονται από 5.38 έως Ενδεικτικός της γεωγραφικής κατανοµής της παραµέτρου αυτής είναι ο χάρτης του Σχήµατος 3. Υψηλές τιµές που δείχνουν ιδιαίτερα έντονο ανάγλυφο εντοπίζονται στο βόρειο και βορειοδυτικό τµήµα της λεκάνης νότια της υδροκριτικής γραµµής του όρους Λεπέτυµνος. Αντίθετα οι νότιες, ανατολικές και δυτικές περιοχές της λεκάνης χαρακτηρίζονται από χαµηλές τιµές κλίσεων και ηπιότερη µορφολογία. Οι υψηλές κλίσεις οφείλονται στην έντονη κατά βάθος διάβρωση των κοιτών πιθανά λόγω τεκτονικής ανύψωσης της περιοχής. Πιθανότερη αιτία για την κατά βάθος διάβρωση είναι η αναθόλωση που προκαλείται από το ηφαιστειακό κέντρο του όρους Λεπέτυµνος. Οι διαβρωτικές διεργασίες είναι εντονότερες στις περιοχές αυτές και συνεπώς οι κλάδοι αυτοί θα συνεισφέρουν σηµαντικά στη στερεοπαροχή του ποταµού δεδοµένου ότι οι σχηµατισµοί που καταλαµβάνουν την περιοχή αυτή µπορούν να χαρακτηρισθούν σαν τρωτοί στη διάβρωση (Αλεξούλη-Λειβαδίτη et al., 2002). 5

6 Σχήµα 3. Χάρτες γεωγραφικής κατανοµής των µορφοµετρικών παραµέτρων της λεκάνης απορροής του χείµαρρου Τσικνιά. Οι µέσες τιµές της κυκλικότητας είναι παρόµοιες για τις πέντε τάξεις του δικτύου µε µικρότερη τιµή αυτή της πέµπτης τάξης που αντιστοιχεί στο σύνολο της λεκάνης. Οι µέσες τιµές αντιστοιχούν σε λεκάνες µε ενδιάµεση µορφή µεταξύ της κυκλικής και της επιµηκυσµένης. Πολύ µικρές τιµές εµφανίζουν λεκάνες που 6

7 λόγω της οπισθοδροµούσας διάβρωσης έχουν αποκτήσει µεγάλο µήκος. Λεκάνες µε έντονο ανάγλυφο έχουν χαµηλές τιµές κυκλικότητας και το αντίστροφο. 4.2 Σχέση υδρογραφικού δικτύου - τεκτονικών ασυνεχειών Από τα ροδογράµµατα του Σχήµατος 4 φαίνεται ότι οι τεκτονικές ασυνέχειες εµφανίζουν µια τάση προσανατολισµού στις διευθύνσεις Β60 ο -Β70 ο και Β130 ο -Β140 ο. Οι διευθύνσεις αυτές δε συµπίπτουν απόλυτα µε κάποια από τις κυρίαρχες διευθύνσεις ροής των κλάδων του υδρογραφικού δικτύου. Σχήµα 4. Ροδογράµµατα συχνότητας διευθύνσεων ροής των κλάδων πρώτης, δεύτερης, τρίτης, τέταρτης και πέµπτης τάξης καθώς και των τεκτονικών ασυνεχειών εντός της λεκάνης απορροής του χείµαρρου Τσικνιά. Εντούτοις φαίνεται ότι οι αρχικές διευθύνσεις ορισµένων ρευµάτων πρώτης, δεύτερης, τρίτης και ειδικά οι Β -ΝΑ έχουν επηρεαστεί από τις τεκτονικές ασυνέχειες της περιοχής. Οι τεκτονικές ασυνέχειες αυτής της διεύθυνσης φαίνεται να έχουν επηρεάσει και την ανάπτυξη τµήµατος της κοίτης του κεντρικού κλάδου πέµπτης τάξης. Η διεύθυνση ροής σηµαντικού αριθµού κλάδων πρώτης και κυρίως δεύτερης και τρίτης τάξης και σχεδόν το σύνολο των κοιτών των κλάδων τέταρτης τάξης φαίνεται να ελέγχεται από τα ρήγµατα ΒΑ-Ν διεύθυνσης. 5. Επιπτώσεις από το προγραµµατισµένο για κατασκευή φράγµα Προκειµένου να καλυφθούν οι αυξηµένες ανάγκες σε νερό για άρδευση και ύδρευση, της ευρύτερης περιοχής της κεντρικής Λέσβου, προγραµµατίζεται η κατασκευή ενός φράγµατος στην κεντρική κοίτη του χείµαρρου Τσικνιά. Η θέση του φράγµατος τοποθετείται σε απόσταση περίπου 3 km βόρεια της Καλλονής, σε περιοχή που διοικητικά υπάγεται στο δήµο Αγίας Παρασκευής, ενώ απέχει από την πρωτεύουσα της Λέσβου, τη Μυτιλήνη, γύρω στα 50 km. Το µέσο ετήσιο ύψος βροχής, για τη λεκάνη απορροής ανάντη του φράγµατος, ανέρχεται σε 650 mm και το µέσο υψόµετρο είναι 300 m. Συνεπώς εκτιµάται ότι ο συνολικός όγκος νερού που πέφτει ετησίως µε τη µορφή βροχοπτώσεων στη λεκάνη του χειµάρρου Τσικνιά ανέρχεται σε 55,25Χ10 6 m 3. Λαµβάνοντας σαν µέση ετήσια θερµοκρασία του αέρα στην περιοχή της λεκάνης απορροής τους 18 ο C η εφαρµογή του τύπου του Turc (1951) δίνει ένα ποσοστό απωλειών του νερού των βροχοπτώσεων λόγω εξατµισιδιαπνοής που ανέρχεται σε 83% ή 542 mm ή 45,85Χ10 6 m 3. Σύµφωνα µε τους παραπάνω υπολογισµούς η πραγµατική ετήσια επιφανειακή απορροή ανέρχεται σε =108 mm και αποτελεί περίπου το 16% του συνολικού ποσού του νερού που πέφτει στη λεκάνη απορροής µε τη µορφή βροχοπτώσεων. Θα πρέπει να επισηµανθεί ότι η κατείσδυση πρέπει να θεωρηθεί πολύ µικρή δεδοµένου ότι το µεγαλύτερο µέρος των ηφαιστειακών πετρωµάτων που δοµούν τη λεκάνη είναι αδιαπέρατα ή ελάχιστα διαπερατά και ακόµη και το νερό που 7

8 διηθείται στους µικρού πάχους µανδύες αποσάθρωσης και τις προσχώσεις κατά µήκος των κοιτών επανέρχεται στην επιφάνεια ενισχύοντας την επιφανειακή απορροή. Η προτεινόµενη χωρητικότητα του φράγµατος υπολογίζεται γύρω στα 12Χ10 6 m 3. Είναι προφανές ότι η λειτουργία του φράγµατος θα πρέπει να είναι ορθολογιστική ώστε να µη διαταραχτούν οι λεπτές ισορροπίες των παραµέτρων του υδρολογικού ισοζυγίου κυρίως στο τµήµα της λεκάνης από το φράγµα µέχρι τις εκβολές. Οι επιπτώσεις που πιθανώς προκληθούν κατά την φάση λειτουργίας του εν λόγω φράγµατος θα µπορούσαν να συνοψισθούν στις ακόλουθες: Θα καλύψει σε µεγάλο βαθµό τις εκτεταµένες αρδευτικές ανάγκες σε νερό της ευρύτερης περιοχής. Εάν αναλογισθεί κανείς ότι η επαρχία Μήθυµνας, στην οποία περιλαµβάνεται η λεκάνη απορροής του Τσικνιά, διαθέτει αρδευτικά στρέµµατα (απ τα οποία τα στρ. είναι αροτραίες εκτάσεις, τα στρ. κηπευτικά, τα στρ. δενδρώδεις εκτάσεις και τα 593 στρ. αµπέλια) και χρειάζεται συνολικά 8,29Χ10 6 m 3 νερού, καταλαβαίνει αµέσως ότι ένα τέτοιο έργο θα λειτουργήσει σαν µια κύρια πηγή τροφοδοσίας υδατικών πόρων στην περιοχή αυτή παρέχοντας τη δυνατότητα εκµετάλλευσης καινούργιων γεωργικών εκτάσεων, γεγονός που φυσικά θα έχει θετικό αντίκτυπο και στην οικονοµία της τοπικής κοινωνίας. Θα βοηθήσει στην κάλυψη υδρευτικών αναγκών των γειτονικών δήµων, οι οποίοι µε τη κατασκευή ταχυδιϋλιστηρίων θα µπορούν να χρησιµοποιούν ποσότητες νερού του φράγµατος για ύδρευση των κατοίκων τους. Θα οδηγήσει στη διαµόρφωση ενός θετικού υδατικού ισοζυγίου για την ευρύτερη περιοχή, αφού εάν και το λεκανοπέδιο της Καλλονής, εκτάσεως 22 km 2, διαθέτει συνολικά αποθέµατα υδατικού δυναµικού 11Χ10 6 m 3, η εκτεταµένη χρήση νερού από υδρογεωτρήσεις έχει οδηγήσει σε φαινόµενα υφαλµύρινσης. Με την κατασκευή του εν λόγω φράγµατος αρκετές από αυτές τις υδρογεωτρήσεις θα αδρανοποιηθούν, µε αποτέλεσµα να επέλθει εµπλουτισµός των υπόγειων υδροφορέων. Η λειτουργία του φράγµατος θα δηµιουργήσει συνθήκες τοπικής αύξησης της υγρασίας, κυρίως κατά τους θερινούς µήνες, λόγω της εξάτµισης νερού από τον καθρέφτη του φράγµατος, γεγονός που θα συµβάλλει θετικά στη γεωργική παραγωγικότητα της περιοχής. Τέλος, στον αντίποδα όλων των παραπάνω θετικών επιπτώσεων, θα πρέπει να δοθεί µεγάλη προσοχή έτσι ώστε η κατασκευή τους φράγµατος να µη διαταράξει τις υπάρχουσες περιβαλλοντικές ισορροπίες και ιδιαίτερα εάν αναλογισθεί κανείς την πληθώρα των πουλιών, που διαβιούν στο χείµαρρο Τσικνιά. Είναι σίγουρο, ότι ο σωστός σχεδιασµός µπορεί να οδηγήσει σε συνύπαρξη του φράγµατος µε τις περιβαλλοντικές υποθήκες της περιοχής. Μια πιθανή αρνητική επίπτωση από την κατασκευή και λειτουργία του φράγµατος είναι η µείωση της ποσότητας ιζηµάτων που καταλήγουν στην περιοχή των εκβολών. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, ο ποταµός έχει διαµορφώσει ένα δελταϊκό ριπίδιο που εµφανίζει ιδιαίτερο οικολογικό αλλά και οικονοµικό ενδιαφέρον λόγω των καλλιεργήσιµων εκτάσεων που φιλοξενεί. Η διακοπή της τροφοδοσίας του µε φερτές ύλες είναι σχεδόν βέβαιο ότι θα περιορίσει σηµαντικά την προέλασή του στον άµεσο χώρο των εκβολών, ενώ είναι πιθανό να οδηγήσει µακροπρόθεσµα στην υποχώρησή του από τη δράση των θαλάσσιων διεργασιών περιορίζοντας σηµαντικά την έκτασή του. 6. Συµπεράσµατα Από όσα αναφέρθηκαν παραπάνω µπορούν να εξαχθούν τα ακόλουθα συµπεράσµατα: Σηµαντικό ρόλο στη διαµόρφωση του υδρογραφικού δικτύου παίζει η λιθολογία των ηφαιστειακών πετρωµάτων που καταλαµβάνουν την περιοχή της λεκάνης απορροής. Το βόρειο και βορειοανατολικό τµήµα της λεκάνης χαρακτηρίζεται από έντονο ανάγλυφο και ισχυρή κατά βάθος διάβρωση εξαιτίας της αναθόλωσης από την ηφαιστειακή δραστηριότητα του Λεπέτυµνου, ενός από τα σηµαντικότερα ηφαιστειακά κέντρα του νησιού. Η αναθόλωση αυτή έχει επηρεάσει σηµαντικά τη µορφή του ανατολικού δικτύου που προσεγγίζει αρκετά τον ακτινωτό τύπο. Οι τιµές της υδρογραφικής συχνότητας και πυκνότητας είναι σχετικά υψηλές υποδηλώνοντας µια λεπτή υδρογραφική υφή. Οι υψηλές αυτές τιµές οφείλονται κυρίως στη λιθολογία της λεκάνης απορροής που τοπικά θεωρείται αδιαπέρατη, επιτρέποντας την ανάπτυξη της επιφανειακής ροής. Η διερεύνηση της επίδρασης που ασκεί στο υδρογραφικό δίκτυο ο τεκτονισµός έδειξε ότι ορισµένοι κλάδοι διεύθυνσης Β -ΝΑ και ΒΑ-Ν ελέγχονται από τα ρήγµατα της περιοχής. Συγκεκριµένα η πρώτη διεύθυνση ελέγχει σηµαντικό αριθµό κλάδων πρώτης και τρίτης αλλά κυρίως δεύτερης και πέµπτης τάξης ενώ η δεύτερη φαίνεται να έχει επηρεάσει τη διεύθυνση ροής µερικών κλάδων πρώτης, τρίτης και τέταρτης τάξης. 8

9 Η εκτίµηση των παραµέτρων του υδρολογικού ισοζυγίου έδειξαν ότι η επιφανειακή απορροή αποτελεί το 16% του συνολικού ποσού των βροχοπτώσεων που σηµειώνονται στη λεκάνη. Ένα σηµαντικό ποσοστό χάνεται λόγω εξατµισιδιαπνοής και ένα πολύ µικρό µέρος λόγω κατείσδυσης. Η κατασκευή και λειτουργία του προγραµµατιζόµενου φράγµατος αναµένεται να επηρεάσει τις παραµέτρους του υδρολογικού ισοζυγίου, ιδιαίτερα στο τµήµα µετά το έργο. Η εκτίµηση των επιπτώσεων από τη λειτουργία του έργου αναµένεται να είναι κατά ένα µεγάλο µέρος θετικές και εστιάζονται κυρίως στην κάλυψη των αναγκών σε άρδευση των καλλιεργειών και σε ύδρευση των οικισµών της ευρύτερης περιοχής της κεντρικής Λέσβου καθώς και έµµεσα στον εµπλουτισµό των υδροφόρων οριζόντων στο λεκανοπέδιο της Καλονής. Πέραν των θετικών επιπτώσεων αναµένονται και ορισµένες αρνητικές όπως η δραστική µείωση του εν αιωρήσει υλικού που καταλήγει στην περιοχή των εκβολών. Βιβλιογραφία Αλεξούλη-Λειβαδίτη Α., Ε. Λυκούδη και Μ. Αντωνίου, 2002α: Καταγραφή και ταξινόµηση των κατολισθητικών φαινοµένων στη Βόρεια και υτική Λέσβο. 6 ο Πανελλήνιο Γεωγραφικό Συνέδριο της Ελληνικής Γεωγραφικής Εταιρείας, Θεσσαλονίκη 3-6 Οκτωβρίου Αλεξούλη-Λειβαδίτη Α., Λειβαδίτης Γ. και Ε. Λυκούδη, 2002β: Εκτίµηση της τρωτότητας στη διάβρωση των γεωλογικών σχηµατισµών και της παραγωγής φερτών υλών στη Λέσβο. 6 ο Πανελλήνιο Γεωγραφικό Συνέδριο της Ελληνικής Γεωγραφικής Εταιρείας, Θεσσαλονίκη 3-6 Οκτωβρίου Borsi S., Ferrara G., Innocenti F. and R. Mazzuoli, 1972: Geochronology and Petrology of recent volcanics in the eastern Aegean Sea (West Anatolia and Lesbos islnad). Bull. Volcan., 36, Brooks R., 2001: Birds of Lesvos. Edited by Malemi Hotel. Fytikas M., Innocenti F., Manetti P., Mazzuoli R. Peccerillo, A. and L. Villari, 1984: Tertiary to Quaternary evolution of volcanism in the Aegean region. Geol. Soc. London, Spec. Publ., 17, Hecht, : Γεωλογικοί χάρτες της νήσου Λέσβου (κλίµακα 1 : ) Φύλλα Πλωµαρίου Μυτιλήνης, Αγίας Παρασκευής, Μήθυµνας, Πολιχνίτου και Ερεσού, Ι.Γ.Μ.Ε. Katsikatsos G., Migiros G., Triantaphylli M. and A. Mettos, 1986: Geological structure of Internal Hellenides (E. Thessaly SW Macedonia, Euboea Attica Northern Cyclades Islands and Lesbos) I.G.M.E. Geological and Geophysical Research, Kelepertsis A.E. and J. Esson, 1987: Major and trace element mobility in altered volcanic rocks near Stypsi, Greece and genesis of a Kaolin deposit. Appl. Clay. Sc. 2, Κοντής Ε. 1998: Λιθογεωχηµική µελέτη και µεταλλογένεση µεταλλοφορίας χρυσού, αργύρου και άλλων µετάλλων της Βόρειας Λέσβου. ιδακτορική ιατριβή. Πανεπιστήµιο Αθηνών. Novak I.D and N. Soulakelis, 2000: Identifying geomorphic features using LANDSAT-5/TM data processing techniques on Lesvos, Greece. Geomorphology, 34, Pe Piper, G. 1978: Τα Καινοζωϊκά ηφαιστειακά πετρώµατα της Λέσβου. ιδακτορική ιατριβή, Πανεπιστήµιο Πάτρας. Pe Piper, G. 1980: The Cenozoic Volcanic Sequence of Lesbos, Greece. S Dtsch. Geol. Ges. 131, Pe Piper, G. and Piper, D.J.W., 1993: Revised stratigraphy of the Miocene volcanic rocks of Lesbos, Greece. N. Jd. Geol. Palaont. Mh. 2, Scheidegger A.E., 1980: The orientation of valley trends in Ontario. Z. für Geomorph. N.F. 2, (1): Strahler, A. 1957: Quantitative analysis of Watershed Geomorphology. Am Geophys. Union Trans. 38 (6): Τσώλη Καταγά Π., 1979: Γεωλογική, ορυκτολογική και γεωχηµική µελέτη των καολίνων της Λέσβου. ιδακτορική ιατριβή. Πανεπιστήµιο Πατρών. Turc, L., 1951: Nouvelle formule pour le calcul du bilan de l' eau en fonction des valeurs moyennes annueles des precipitations et de la temperature. C.R. Ac. Sc. Vol