ιείσδυση Θάλασσας στη Λιµνοθάλασσα Βιστωνίδα και η Περιβαλλοντική Σηµασία της

Transcript

1 Ολοκληωµένη ιαχείιση Υδατικών Πόων 21 ιείσδυση Θάλασσας στη Λιµνοθάλασσα Βιστωνίδα και η Πειβαλλοντική Σηµασία της ΚΟΓΙΑ Φ. ΚΟΝΙ ΑΡΗΣ Α. ΑΓΓΕΛΙ ΗΣ Π. MSc. Φυσικός Α.Π.Θ. MSc. Πολιτικός Μηχ..Π.Θ. Λέκτοας.Π.Θ. Πείληψη Στην παούσα εγασία µελετάται ο µηχανισµός και οι ποϋποθέσεις διείσδυσης αλµυού νεού σε γλυκό (σχηµατισµός αλµυής σφήνας) και γίνονται εκτιµήσεις της µέσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας. Η ύπαξη αλµυής σφήνας αποδεικνύεται από µια σειά διαγαµµάτων πυκνότητας σε κατακόυφες τοµές κατά µήκος της λιµνοθάλασσας καθώς και σε οιζόντιες τοµές σε διάφοα βάθη. Τα διαγάµµατα αυτά ποκύπτουν από την επεξεγασία δεδοµένων µετήσεων άλλων εευνητών, αλατότητας και θεµοκασίας, που διεξήχθησαν σε χονικό διάστηµα είκοσι ετών. Ο υπολογισµός της πυκνότητας ως συνάτησης της αλατότητας και της θεµοκασίας έγινε µε τη χήση της εξίσωσης κατάστασης. Η µελέτη της υδαυλικής της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας αναφοικά µε τη διείσδυση της θάλασσας, είναι εξέχουσας σηµασίας για την ποστασία του οικοσυστήµατος. Abstract Seawater intrusion in Vistonis lagoon is studied in this work. Hydrology and hydraulic characteristics of the study area are given in order to illustrate the formation procedure of the salt wedge and estimates for the mean density of the lagoon are being done. The seawater intrusion has seasonal variations, due to seasonal variations of the flow rate of the overland flow towards the lagoon. The existence of density gradients along the axis of the lagoon is demonstrated using a number of graphs, which are produced after measurement manipulation. Density gradient prevents the vertical mixing process and the oxygen transfer to the bottom, and it is extremely dangerous for the lagoon s ecology. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η πειοδική διείσδυση του θαλασσινού νεού είναι ένα συνηθισµένο χαακτηιστικό φαινόµενο για πολλές παάκτιες λιµνοθάλασσες και υγοβιότοπους γενικότεα. Οι παγκόσµιες αλλαγές του κλίµατος, καθώς και η µελλοντική ανύψωση της στάθµης της θάλασσας, πιθανόν να ποκαλέσουν διεισδύσεις θαλασσινού νεού µέσα σε τέτοια οικοσυστήµατα. Σε διάφοες εγασίες έχουν επιση- µανθεί οι σοβαές διατααχές της δοµής της κοινότητας του ζωοπλαγκτού και της βιοµάζας, που ποκλήθηκαν από τις διαφόων µεγεθών διεισδύσεις του θαλασσινού νεού, σε παάκτιες λιµνοθάλασσες και σε άλλα υφάλ- µυα οικοσυστήµατα, σ ολόκληο τον κόσµο. Επίσης έχει διαπιστωθεί ότι, ακόµα και σχετικά µικές αυξήσεις στα επίπεδα της µέσης αλατότητας, µποεί να οδηγήσουν τέτοια συστήµατα σε µια κατάσταση µειωµένης βιοποικιλότητας και βιοµάζας, µεταβάλλοντας τη βασική λειτουγία τους σαν οικοσυστήµατα [1]. Ως παάκτια λιµνοθάλασσα οίζεται ένα αβαθές σώ- µα αλµυού νεού το οποίο συνδέεται υδολογικά µε ένα οεινό υδατικό εύµα (χείµαο ή ποταµό) και µε τη θάλασσα [2]. Αυτή η φυσική αλληλεπίδαση µεταξύ του αλµυού και του γλυκού νεού, δηµιουγεί µια οικολογία µοναδική στις λιµνοθάλασσες, γιατί είναι και πλούσιες σε θεπτικά στοιχεία και ποστατευµένες από τη δάση των κυµάτων. Τέτοιου είδους οικοσυστήµατα είναι συχνά ση- µαντικοί τόποι βιοποικιλότητας, βιολογικής αναπααγωγής και λειτουγιών οικοσυστήµατος, όπως αποµάκυνση ιζηµάτων, θεπτικών στοιχείων και υπαντικών ουσιών που εισέχονται σ αυτά από τους εισέοντες ποτα- µούς. Στην παούσα εγασία γίνεται µια συγκιτική επεξεγασία των δεδοµένων που ποέκυψαν από δειγµατοληψίες και µετήσεις, που αφοούν το χονικό διάστηµα 1981 έως 1999 [,4,5]. Από τις διαθέσιµες µετήσεις θεµοκασίας και αλατότητας στη λιµνοθάλασσα Βιστωνίδα κατά το πααπάνω χονικό διάστηµα γίνεται υπολογισµός της πυκνότητας του νεού µε τη χήση της εξίσωσης κατάστασης και επιλέγονται για παουσίαση εκείνες οι πείοδοι κατά τις οποίες το φαινόµενο της διείσδυσης της θάλασσας και κατά συνέπεια του σχηµατισµού της αλµυής σφήνας, είναι εντονότεο [6]. 2. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Η λιµνοθάλασσα Βιστωνίδα βίσκεται στα νότια σύνοα των νοµών Ξάνθης και Ροδόπης και αποτελεί ποέκταση του µυχού του Πότο Λάγος. Το εµβαδόν της λιµνοθάλασσας φτάνει τα σαάντα δύο τεταγωνικά χιλιόµετα (42km 2 ). Η έκταση αυτή αυξοµειώνεται ανάλογα µε την εποχή γύω στα έξι τεταγωνικά χιλιόµετα (6km 2 ). Το µέσο βάθος της λιµνοθάλασσας είναι δύο µε δυόµισι µέτα (2-2,5m), το µέγιστο τεισήµισι µέτα (,5m) και αποτελεί την υδάτινη δεξαµενή µιας πολύ µεγάλης λεκάνης αποοής. Το µέσο υψόµετο της λιµνοθάλασσας εί-

2 22 Ποιότητα, ιαχείιση και Αποκατάσταση Λιµνών και Παάκτιων Υδατικών Οικοσυστηµάτων ναι δέκα εκατοστόµετα (0,10m) και οι γεωγαφικές συντεταγµένες που την οίζουν είναι έως Βόειο Γεωγαφικό Πλάτος και έως Ανατολικό Γεωγαφικό Μήκος. Σχήµα 1: Πειοχή µελέτης Η λιµνοθάλασσα Βιστωνίδα αποτελεί τον φυσικό α- ποδέκτη των υδάτων όλων των χειµάων της γύω οεινής πειοχής και σ αυτήν εκβάλλουν οι ποταµοί Κόσυνθος (Ξανθιώτης), Κοµψάτος (Πολύανθος) και Ταύος (Τάχος, Ασποπόταµος). Οι κυιότεοι χείµαοι που χύνονται στη λιµνοθάλασσα είναι στα δυτικά οι πααχεί- µαοι Ξάνθης και στο νοµό Ροδόπης οι χείµαοι Ιάσµου, Κοπτεού, Μοναχών, Αµαξάδων και οι πααχεί- µαοι του Ταύου. Η χωητικότητα της λιµνοθάλασσας υπολογίζεται πείπου σε εκατό σαάντα εκατοµµύια 6 κυβικά µέτα ( m ) και την κύια εισοή αποτελούν κατακηµνίσµατα, αποοές εµάτων, πηγές και η φυσική αποοή της συλλεκτήιας λεκάνης. Επικοινωνεί µε το Βιστωνικό κόλπο διαµέσου ενός κεντικού διαύλου καθώς επίσης και από δύο άλλα σηµεία µε τεχνητά εισοδευτικά στόµια, τα οποία όµως τα τελευταία χόνια είναι κλειστά. Η Βιστωνίδα χαακτηίζεται από το σπάνιο για τα Ελληνικά δεδοµένα φαινόµενο, του να διαθέτει γλυκά νεά στο βόειο τµήµα της, το οποίο δέχεται τις εισοές των ποταµών και υφάλµυα νεά στο νότιο τµήµα της, το οποίο επικοινωνεί µε τη θάλασσα. To κλίµα της πειοχής µποεί να χαακτηιστεί σαν έντονο µεσο-µεσογειακό [7].. ΑΛΜΥΡΗ ΣΦΗΝΑ.1. Μηχανισµός σχηµατισµού Στις αχές του καλοκαιιού οι βοχοπτώσεις ελαττώνονται και η εισοή γλυκού νεού στη λιµνοθάλασσα µειώνεται. Τότε κινείται θαλασσινό νεό µέσα στη λι- µνοθάλασσα. Επειδή η πυκνότητα του θαλασσινού νεού είναι πολύ µεγαλύτεη από εκείνη του γλυκού νεού, οι υδάτινοι όγκοι δεν αναµιγνύονται αµέσως, αλλά τείνουν να πααµένουν χωιστά. Το θαλασσινό νεό κινείται α- νάντη κάτω από το ελαφύτεο γλυκό νεό σα µια σφήνα. Μ αυτή τη διαδικασία, η οποία έχει σα συνέπεια τη στωµάτωση του γλυκού νεού πάνω από το θαλασσινό νεό, σχηµατίζεται µια «αλµυή σφήνα». ηλαδή, αλµυή σφήνα ονοµάζεται η είσοδος του αλµυού νεού στο γλυκό νεό, η οποία συµβαίνει κατά την ανάντη κίνηση ενός σαφώς καθοισµένου στώµατος αλµυού νεού, που υπόκειται της οής του γλυκού νεού. Τα δύο στώµατα του νεού αναµιγνύονται βαθµιαία µε την επίδαση του ανέµου στα ανοιχτά νεά της λιµνοθάλασσας, αυξάνοντας έτσι την αλατότητα και του επιφανειακού νεού. Καθώς οι καιικές συνθήκες γίνονται ακόµη ξηότεες και δεν υπάχει αποτελεσµατική ποτά- µια εισοή, αυτό το αναµεµιγµένο νεό ποχωεί πεαιτέω ανάντη. Πεί το τέλος του καλοκαιιού, και πιν αχίσουν οι φθινοπωινές βοχές, παατηείται η µέγιστη αλατότητα της λιµνοθάλασσας..2. Συνθήκη σχηµατισµού Εγαστηιακά πειάµατα έχουν δείξει ότι η πιθανότητα σχηµατισµού αλµυής σφήνας σε έναν οθογωνικό αγωγό σταθεού πλάτους B και βάθους h αυξάνεται για έναν πυκνοµετικό αιθµό Froude F 0 µικότεο από την κίσιµη τιµή 1. Ο πυκνοµετικός αιθµός Froude οίζεται από τη σχέση: F0 = q f gh = όπου όπου s είναι η πυκνότητα του αλµυού νεού, 0 η πυκνότητα του γλυκού νεού και g η επιτάχυνση της βαύτητας. Η κίσιµη θεωητική τιµή για τον αιθµό Froude είναι µονάδα. Συνεπώς, αν F 0 > 1 δε θα σχηµατιστεί αλ- Q f q f = B (2) Q f είναι η παοχή του γλυκού νεού και U είναι η µέση ταχύτητα που δίνεται από τη σχέση και U = g q f h s 0 = 0 g U g h (1) () (4)

3 Ολοκληωµένη ιαχείιση Υδατικών Πόων 2 µυή σφήνα. Στην πάξη, πάντως, τιµές του F 0 µέχι 0,6 έως 0,7 εµποδίζουν το σχηµατισµό αλµυής σφήνας. Συνεπώς, για τη συνθήκη F 0 < 0,6 θα σχηµατιστεί αλµυή σφήνα... Συνέπειες λόγω του σχηµατισµού αλµυής σφήνας Η αλµυή σφήνα παίζει σηµαντικό όλο στην κατανοµή των χηµικών και βιολογικών µεταβλητών και στην επίδασή τους στην ποιότητα του νεού. Το πυκνοκλινές δα σαν ένα φυσικό εµπόδιο στη µεταφοά µάζας [8,9]. Μια σηµαντική συνέπεια λόγω της δηµιουγίας της αλ- µυής σφήνας, είναι ότι το στώµα της αλµυής σφήνας µποεί να είναι αποµονωµένο από τα εύµατα επιφανειακής ανάµειξης κι αυτό το γεγονός ίσως τελικά να οδηγεί σε ανοξική κατάσταση του νεού, που βίσκεται κοντά στον πυθµένα, µε επακόλουθες µεταβολές στην ποιότητα του νεού [8,10]. Πιο συγκεκιµένα, η δηµιουγία της αλµυής σφήνας µποεί να έχει σα συνέπεια τον σχηµατισµό, στα κατώτεα στώµατα του νεού, ενός ξεχωιστού στώµατος σε σχέση µε το καλύτεα οξυγονούµενο επιφανειακό νεό. Πολύ λίγο οξυγόνο µποεί να διαχέεται από τον αέα και διαµέσου του επιφανειακού στώµατος του νεού να φτάνει στα κατώτεα στώµατα. Αυτά τα βαθύτεα νεά µποούν εποµένως να γίνουν αποξυγονοµένα (µε µειω- µένο οξυγόνο). Εκατοµµύια από ασπόνδυλα που ζουν στη λάσπη και στην άµµο, στον πυθµένα της λιµνοθάλασσας, είναι ανίκανα να ξεφύγουν και µεικές φοές πεθαίνουν εξαιτίας της έλλειψης οξυγόνου. Η αλµυή σφήνα παίζει επίσης σηµαντικό όλο στη διαδικασία µεταφοάς φετών κι έτσι είναι σηµαντική η πόβλεψη της εποχιακά µεταβαλλόµενης θέσης της [8,11]. 4. ΙΕΙΣ ΥΣΗ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΣΤΗ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΑ ΒΙΣΤΩΝΙ Α 4.1. Εκτίµηση µέσης πυκνότητας Οι βασικοί µηχανισµοί µε τους οποίους αυξάνεται η αλατότητα της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας είναι: α. ιείσδυση θαλασσινού νεού µέσω των δύο υφιστάµενων διαύλων, πλάτους σαάντα µέτων (40m) και τιών µέτων (m), που συνδέουν τη Βιστωνίδα µε το Πότο Λάγος. Μια άλλη διώυγα πλάτους πείπου είκοσι µέτων (20m), που είχε ανοιχτεί το 1955 και συνέδεε τη Βιστωνίδα µε τον όµο της Βιστονίας (Σχήµα 1) έχει ποσχωθεί και δεν επικοινωνεί µε τη θάλασσα. β. ιείσδυση θαλασσινού νεού µέσω του αναχώµατος που χωίζει τη λιµνοθάλασσα Βιστωνίδα από το Πότο Λάγος και µέσω του εδάφους γενικότεα. γ. ιάλυση αλάτων από τον πυθµένα της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας. Ο επικατέστεος µηχανισµός είναι ο πώτος (µέσω των διαύλων) ο οποίος συµβάλλει κατά 95% στη διαµόφωση της αλατότητας µέσα στη λιµνοθάλασσα. Η διείσδυση του θαλασσινού νεού στη λιµνοθάλασσα τους καλοκαιινούς µήνες, όταν η στάθµη της βίσκεται πολύ κοντά στη µέση στάθµη της θάλασσας, οφείλεται κυίως στους παακάτω λόγους: α. ιείσδυση του θαλασσινού νεού στη λιµνοθάλασσα, µέσω των διαύλων επικοινωνίας, µε τη δηµιουγία της αλµυής σφήνας, όπως στο Σχήµα 2. Κατά τους µήνες της ανοµβίας, και αφού έχει επιτευχθεί η ίδια µέση στάθµη της επιφάνειας του νεού στο Πότο Λάγος και στη Βιστωνίδα, το θαλασσινό νεό, µε αλατότητα της τάξης 5, σα βαύτεο, διεισδύει µέσω των διαύλων µέσα στη λιµνοθάλασσα, έποντας στον πυθµένα, ενώ παάλληλα εξέχεται γλυκό νεό στην επιφάνεια. β. ιείσδυση του θαλασσινού νεού στη λιµνοθάλασσα, µέσω των διαύλων, εξαιτίας της πτώσης της στάθµης της λιµνοθάλασσας λόγω εξάτµισης. γ. ιείσδυση του θαλασσινού νεού στη λιµνοθάλασσα µέσω των διαύλων λόγω της παλίοιας. δ. ιείσδυση του θαλασσινού νεού στη λιµνοθάλασσα µέσω των διαύλων λόγω των ανέµων. Σχήµα 2: Σκαίφηµα αλµυής σφήνας Η ταχύτητα του µετώπου διείσδυσης της αλµυής σφήνας δίνεται από τον τύπο: υ = K s 0 gh s όπου K σταθεά και H το πάχος της θαλάσσιας σφήνας που εισχωεί στη λιµνοθάλασσα[12]. Η πυκνότητα του θαλασσινού νεού είναι s 1, 026 gr cm η δε πυκνότητα του νεού της λιµνοθάλασσας 0 µεταβάλλεται από 1,0094 gr cm έως 1, 007 gr cm. Συνεπώς, σε πώτη ποσέγγιση ο όος ( s 0 ) s µεταβάλλεται πολύ λίγο, οπότε η ταχύτητα διείσδυσης είναι σε πώτη ποσέγγιση σταθεή. Η µέση τιµή της ταχύτητας στο δίαυλο, που ποκύπτει από την Εξ.(5), είναι πεί τα τέσσεα έως πέντε εκατοστά το δευτεόλεπτο ( 4 5cm s ) σε µια διατοµή πείπου σαάντα τεταγωνικών µέτων ( 40m ). Αν υποτε- 2 θεί, ότι το διάστηµα µε πακτικά µηδαµινές βοχές είναι πείπου οι τεις καλοκαιινοί µήνες, το δεύτεο δεκαπενθήµεο του Μαΐου και το πώτο του Σεπτεµβίου, τότε υπολογίζεται, ότι εισέχονται στη λιµνοθάλασσα, λόγω διαφοετικής πυκνότητας, πεί τα είκοσι εκατοµµύια κυβικά µέτα θαλασσινού νεού. Στην ανωτέω ποσότητα του εισεχόµενου θαλασσινού νεού βάσει του µηχανισµού της αλµυής σφήνας, (5)

4 24 Ποιότητα, ιαχείιση και Αποκατάσταση Λιµνών και Παάκτιων Υδατικών Οικοσυστηµάτων πέπει να ποστεθεί και µια ποσότητα θαλασσινού νεού, που εισέχεται επειδή πέφτει η στάθµη της λιµνοθάλασσας λόγω εξατµίσεως. Η εξάτµιση E του νεού (σε cm ανά ηµέα) από µια ανοικτή υδάτινη επιφάνεια εξατάται από την ταχύτητα του ανέµου U 0, τη µέγιστη και τη σχετική πίεση ατµών W µ και W σ αντίστοιχα και την ατµοσφαιική πίεση P α. Σχετικά ισχύει ο τύπος: ( 1 1, α ) ( 1 0,268 0 ) ( µ σ ) E = c P + U W W όπου c εµπειική σταθεά. Μια πώτη εκτίµηση της πτώσης της στάθµης της λι- µνοθάλασσας, λόγω εξατµίσεως [12], σε συνδυασµό µε τις µικές εισοές των ποταµών κ.λ.π. στη λιµνοθάλασσα κατά τους καλοκαιινούς και πώτους φθινοπωινούς µήνες, δίνει τιµή πτώσης στάθµης της τάξεως των τιάντα έως σαάντα εκατοστόµετων (0 έως 40cm). Λαµβάνοντας υπόψη τη µειωµένη εισοή όλων των ποταµών κατά τους καλοκαιινούς µήνες, ποκύπτει ότι πεί τα δέκα µε δεκαπέντε εκατοµµύια κυβικά µέτα νεό, που χάνονται λόγω εξάτµισης, αναπληώνονται µε εισοή θαλασσινού νεού στη λιµνοθάλασσα. Έτσι, ο µηχανισµός της εξάτµισης γίνεται εξίσου σηµαντικός µε το µηχανισµό της αλµυής σφήνας. Συνολικά δηλαδή εισέχονται πεί τα τιάντα εκατοµµύια κυβικά µέτα 6 ( 0 10 m ) θαλασσινού νεού. Η παλίοια κι οι άνε- µοι συµβάλλουν στη διείσδυση αλλά κυίως στη γήγοη µείξη του θαλασσινού νεού µε το νεό της λιµνοθάλασσας. Τα τιάντα αυτά εκατοµµύια κυβικά µέτα θαλασσινού νεού µεταφέουν µέσα στη λιµνοθάλασσα πεί το 1,0 εκατοµµύιο τόννους αλάτων, που αναµεµειγµένα πλήως µε τα εκατό εκατοµµύια κυβικά µέτα νεού της λιµνοθάλασσας, δίνουν µια µέση αλατότητα, πεί τα µέσα του φθινοπώου, της τάξεως των δέκα τοις χιλίοις (10 ). Για µια τυπική θεµοκασία 22 0 C η αλατότητα αυτή αντιστοιχεί σε µια µέση πυκνότητα 1005 kg/m. Ε- κτιµάται επίσης ότι, κατά τους µήνες της ανοµβίας, η µέση πυκνότητα της λιµνοθάλασσας θα αυξάνει γαµµικά µε το χόνο. Οι µετήσεις αλατότητας, που έγιναν από διάφοους εευνητές [,4,5], συµφωνούν µε την ανάλυση αυτή, όπως θα δειχθεί στη συνέχεια Εξίσωση κατάστασης Για τον υπολογισµό της πυκνότητας του νεού της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας από τις µετηθείσες τιµές αλατότητας S και θεµοκασίας T χησιµοποιήθηκε η ε- ξίσωση κατάστασης για το θαλασσινό νεό [1]. Η εν λόγω εξίσωση έχει την εξής µοφή: ( ST,,0) = , , T 2 4 9, T + 1, T , T + 6, T , S 4, T S , T S 8, T S , T S 5, S , T S 1, T S + (6) (7) Με την εξίσωση αυτή υπολογίζεται η πυκνότητα του θαλασσινού νεού σε κανονική ατµοσφαιική πίεση από την αλατότητα σε psu ή και από τη θεµοκασία σε 0 C. Αυτή η εξίσωση κατάστασης είναι αξιόπιστη για τιµές αλατότητας από 0 έως 42 και για τιµές θεµοκασίας από -2 έως 40 0 C. 4.. ιαγάµµατα πυκνότητας Στα Σχήµατα έως 12 εµφανίζεται η διείσδυση της θάλασσας στη λιµνοθάλασσα Βιστωνίδα σε κατακόυφη τοµή και σε οιζόντιες τοµές σε διάφοα βάθη. Οι µετήσεις [,4,5] έγιναν κατά τα έτη 1981, 1984 και 1998, κάλυψαν µεγάλα χονικά διαστήµατα και αφοούσαν αλατότητα και θεµοκασία. Στην παούσα εγασία υ- πολογίσθηκε από τις πααπάνω µετήσεις, η κατανοµή της πυκνότητας στα διάφοα σηµεία της λιµνοθάλασσας, µε τη χήση της εξίσωσης κατάστασης Εξ.(7). Όπως ήταν αναµενόµενο, η διείσδυση της θάλασσας στη Βιστωνίδα αχίζει στις αχές της άνοιξης και το φαινόµενο της δη- µιουγίας της αλµυής σφήνας γίνεται εντονότεο το φθινόπωο (Οκτώβιο). Για τον λόγο αυτό τα διαγάµ- µατα πυκνότητας, που παουσιάζονται στα Σχήµατα έως 12, αφοούν µέες Οκτωβίου των ετών 1981, 1984 και Οιζόντια απόσταση από είσοδο [km] Σχήµα : Καµπύλες ίσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας σε κατακόυφη τοµή (10/10/81) Οιζόντια απόσταση από είσοδο [km] Βάθος [m] Βάθος [m]

5 Ολοκληωµένη ιαχείιση Υδατικών Πόων 25 Σχήµα 4: Καµπύλες ίσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας σε κατακόυφη τοµή (10/10/84) Οιζόντια απόσταση από είσοδο [km] Βάθος [m] Σχήµα 5: Καµπύλες ίσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας σε κατακόυφη τοµή (5/10/98) [kg/m] [kg/m] Σχήµα 7: Καµπύλες ίσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας σε οιζόντια τοµή σε βάθος 1,5m (10/10/81) [kg/m] Σχήµα 6: Καµπύλες ίσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας σε οιζόντια τοµή σε βάθος 1m (10/10/81) Σχήµα 8: Καµπύλες ίσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας σε οιζόντια τοµή σε βάθος 1m (10/10/84)

6 26 Ποιότητα, ιαχείιση και Αποκατάσταση Λιµνών και Παάκτιων Υδατικών Οικοσυστηµάτων Στα Σχήµατα, 4 και 5 παουσιάζονται κατακόυφες τοµές καµπυλών ίσης πυκνότητας συνατήσει της απόστασης από το σηµείο εισόδου της θάλασσας, για µέες Οκτωβίου των ετών 1981, 1984 και Και στα τία αυτά διαγάµµατα είναι εµφανής η δηµιουγία της αλµυ- [kg/m] [kg/m] Σχήµα 9: Καµπύλες ίσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας σε οιζόντια τοµή σε βάθος 2m (10/10/84) Σχήµα 11: Καµπύλες ίσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας σε οιζόντια τοµή σε βάθος 1m (5/10/98) [kg/m] [kg/m] Σχήµα 10: Καµπύλες ίσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας στην επιφάνειά της (5/10/98) Σχήµα 12: Καµπύλες ίσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας σε οιζόντια τοµή αυτής σε βάθος 2m (5/10/98) ής σφήνας, η οποία εκτείνεται µέχι τα km πείπου, αν θεωήσουµε ως όιο πυκνότητας αλµυής σφήνας την

7 Ολοκληωµένη ιαχείιση Υδατικών Πόων 27 τιµή των kg/m. Μάλιστα το έτος 1998 µεγάλες πυκνότητες καταγάφηκαν ακόµα και στην επιφάνεια της λιµνοθάλασσας (Σχήµα 5), ενώ το 1981 η αλµυή σφήνα είναι πειοισµένη σε απόσταση από τον δίαυλο µικότεη από 2km. Η µοφή αυτή σχετίζεται µε ενδεχόµενες βοχοπτώσεις, και συνεπώς εισοές γλυκού νεού στη λιµνοθάλασσα, πιν από την ηµεοµηνία µέτησης. Η στωµάτωση πυκνότητας που παατηείται σε µεγαλύτεες αποστάσεις κατά µήκος του άξονα της λιµνοθάλασσας είναι επίσης σηµαντική για την παεµπόδιση της κατακόυφης µίξης και συνεπώς για τη δηµιουγία ανοξικών συνθηκών. Από τις τιµές πυκνότητας, που εµφανίζονται στα διαγάµµατα αυτά ποκύπτει, ότι ήταν εαλιστική η εκτίµηση που έγινε σε ποηγούµενη ενότητα για µέση πυκνότητα στον συνολικό όγκο 1005 kg/m στην αχή του φθινοπώου. Στα Σχήµατα 6 και 7 παουσιάζονται καµπύλες ίσης πυκνότητας σε οιζόντια τοµή, σε βάθη 1,0m και 1,5m, που αφοούν την 10/10/81. Είναι εµφανές, ότι η αλµυή σφήνα είναι πειοισµένη σε µια µική πειοχή κοντά στο σηµείο επικοινωνίας της λιµνοθάλασσας µε τη θάλασσα. Στα Σχήµατα 8 και 9 εµφανίζονται αντίστοιχες καµπύλες ίσης πυκνότητας σε οιζόντια τοµή, σε βάθη 1,0m και 2,0m, που αφοούν την 10/10/84. Από τα σχή- µατα αυτά ποκύπτει, ότι η αλµυή σφήνα καταλαµβάνει σηµαντικά µεγαλύτεη έκταση, και πείπου εκτείνεται στο 1/5 της συνολικής επιφάνειας της λιµνοθάλασσας. Πεισσότεο έντονο εµφανίζεται το φαινόµενο της αλ- µυής σφήνας στα Σχήµατα 10 έως 12, που αναφέονται στην 5/10/98 και σε βάθη 0,0m, 1,0m και 2,0m. Όπως ποκύπτει από το Σχήµα 10, µεγάλες πυκνότητες εµφανίζονται ακόµα και στην επιφάνεια της λιµνοθάλασσας, ενώ µεγαλύτεες πυκνότητες σε σχέση µε τις αντίστοιχες του 1981 και 1984 εµφανίζονται στο εσωτεικό της λι- µνοθάλασσας. 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στην παούσα εγασία µελετάται ο µηχανισµός και οι ποϋποθέσεις διείσδυσης αλµυού νεού σε γλυκό, γίνονται εκτιµήσεις της µέσης πυκνότητας της λιµνοθάλασσας Βιστωνίδας και παουσιάζονται µια σειά διαγαµµάτων πυκνότητας σε κατακόυφες τοµές κατά µήκος της λιµνοθάλασσας καθώς και σε οιζόντιες τοµές σε διάφοα βάθη. Η είσοδος του θαλασσινού νεού στη λι- µνοθάλασσα Βιστωνίδα παατηείται κυίως το καλοκαίι και κουφώνεται στις αχές του φθινοπώου µε συνέπεια τον πειοισµό της δυνατότητας ανανέωσης και εµπλουτισµού του νεού της λιµνοθάλασσας, που έχει ως αποτέλεσµα την υποβάθµισή της. Στην κατάσταση αυτή συντείνει και η αδυναµία κάθετης ανακύκλωσης του νεού εξαιτίας του µικού βάθους της λεκάνης. Η αύξηση και η στωµάτωση της πυκνότητας, µε επακόλουθο τη δηµιουγία ανοξικής κατάστασης, αποτελούν απειλή για τη βιοκοινότητά της. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Schallenberg M., Hall C., Burns C., (2001). Climate Change Alters Zooplankton Community Structure and Biodiversity in Coastal Wetlands, University of Otago, Dunedin, New Zealand. 2. Kjerfve B., (1994). Coastal Lagoon Processes, Oceanography Series, 60, Amsterdam-London-New York-Tokyo.. Βαλλιανάτος Α., Στεγίου Α., (1981). Επί τόπου Μετήσεις Ρύπανσης και Φυσικοχηµικών Χαακτηιστικών της Λίµνης Βιστωνίδας, ιπλωµατική Εγασία, Α Εγαστήιο Υδαυλικής και Υδαυλικών Έγων,.Π.Θ. 4. Γιαννακοπούλου Τ., (1989). οµή- ιαχείιση Υφάλµυων Οικοσυστηµάτων: Η Πείπτωση Ευτοφισµού της Βιστωνίδας, ιδακτοική ιατιβή, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών.Π.Θ. 5. Γκίκας Γ., (2002). Μελέτη του Υδατικού Οικοσυστήµατος της Βιστωνίδας, ιδακτοική ιατιβή, Τµ. Πολιτ. Μηχ/κών,.Π.Θ. 6. Κόγια Φ., (2004). Μελέτη της διείσδυσης της θάλασσας σε παάκτιες λιµνοθάλασσες. Εφαµογή στη Λιµνοθάλασσα της Βιστωνίδας, Μεταπτυχιακή ιατιβή, Τµ. Πολ. Μηχ/κών,.Π.Θ. 7. ιαµαντής Β., (1985). Υδογεωλογική Μελέτη Λεκάνης Λίµνης Βιστονίδας. Μελέτη Υδοφόων Οιζόντων µέσα σ ένα ευύ Ετεογενές Πεδίο, ιδακτοική ιατιβή, Τµ. Πολ. Μηχ..Π.Θ. 8. Kurup G., Hamilton D., Patterson J., (1998). Modelling the Effect of Seasonal Flow Variations on the Position of Salt Wedge in a Microtidal Estuary, Estuarine, Coastal and Shelf Science, 47, Stephens R., Imberger J., (1996). Dynamics of the Swan River Estuary: the seasonal variability. Journal of Marine and Freshwater Research 47, D Adamo N., Lukatelich R., (1985). Water Quality of the Murray River Estuary Summary Report Waterways Commission Perth, Western Australia, Rept. No Hinwood B., (1994). Short Salt Wedges and the Limit of no Salt Wedges, In Procceedings of the 6 th International Conference on the Physics of Estuaries and Coastal Seas, Springer-Verlag, Berlin. 12. Κωτσοβίνος Ν., (198). Στόχος η ποστασία της λίµνης Βιστωνίδας: Μελέτη της αλατότητας και της υδολογίας της, Θακικά Χονικά, Ετήσια έκδοση, Ξάνθη 8/ Fofonoff N., Millard R., (198). Algorithms for the computation of fundamental properties of seawater, Unesco technical papers in marine sciences, 44, 1-5. Φ. Κόγια, MSc. Φυσικός, Καθηγήτια Εφαµογών του Τοµέα Φυσικής, του Γ.Τ.Θ.Ε., της Σ.Τ.Εφ., του Τ.Ε.Ι. Καβάλας, Καβάλα , Τηλ./Fax: grego1@kav.forthnet.gr. Α. Κονιδάης, MSc. Πολιτικός Μηχανικός, Υποψήφιος ιδάκτω, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, ηµοκίτειο Πανεπιστήµιο Θάκης, Ξάνθη Τηλ./Fax: akonida@civil.duth.gr.

8 28 Ποιότητα, ιαχείιση και Αποκατάσταση Λιµνών και Παάκτιων Υδατικών Οικοσυστηµάτων Π. Αγγελίδης, Λέκτοας, Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών, Πολυτεχνική Σχολή, ηµοκίτειο Πανεπιστήµιο Θάκης, Ξάνθη Τηλ./Fax: ,