Καλλιόπη Α. Πάγκου Διευθύντρια Ερευνών Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας, ΕΛΚΕΘΕ

Transcript

1 Καλλιόπη Α. Πάγκου Διευθύντρια Ερευνών Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας, ΕΛΚΕΘΕ

2 Ευρωπαϊκή Οδηγία Πλαίσιο για τα Νερά (60/2000/ΕΕ) αλλες προηγούμενες σχετικές οδηγίες που αναφέρονται στον ευτροφισμό, είσοδο αλλόχθονων θρετπικών: Οδηγία γιά τα Αστικά Απόβλητα (σημειακές πηγές) 91/271/ΕΟΚ, Οδηγία γιά τα Νιτρικά (διάχυτες πηγές) 1/676/ΕΟΚ Οδηγία ί γιά τα ΝεράΚολύμβησης 76/160/ΕΟΚ Πρόταση γιά Νέα Οδηγία γιά τα Νερά Κολύμβησης 2002/0254(COD) Οδηγία γιά την Ποιότητα των Νερών γιά Οστρακα 79/923/ΕΟΚ Οδηγία γιά Επικίνδυνους Ρύπους 76/464/ΕΟΚ κ.λπ.

3 HWFDείναι το τρέχον ρχ νομοθετικό πλαίσιο γιά τηνδιαχείριση, η, χρήση, προστασία και αποκατάσταση των επιφανειακών και υπογείων υδάτινων πόρων και παράκτιων νερών της ΕΕ. Στόχος είναι να διασφαλίσει αειφόρο διαχείριση των νερών και να προσεγγίσει τουλάχιστον καλή ποιότητα νερών ως το Τα υδάτινα σώματα θα ταξινομηθούν σε 5 κατηγορίες ποιότητας: Υψηλή (high) Καλή (good) Mέτρια (moderate) Φτωχή (poor) Κακή (bad) βασισμένες στο λόγο EQR (Ecological Quality Ratio) μεταξύ συνθηκών αναφοράς και τρέχουσας ρχ κατάστασης των βιολογικών στοιχείων ποιότητας.

4 Τα κράτη- μέλη θα κάνουν λειτουργικά τα κριτήρια γιά υψηλή, καλή, μέτρια οικολογική κατάσταση και έτσι θα θέσουν πρακτικούς οικολογικούς στόχους για τη διαχείριση των επιφανειακών υδάτων Τα εθνικά συστήματα εκτίμησης ποιότητας θα εναρμονισθούν μέσω μίας άσκησης διαβαθμονόμησης Π.χ. MEDGIG

5 Τα βιολογικά στοιχεία γιά τα παράκτια και μεταβατικά υδάτινα σώματα είναι: α) σύνθεση, αφθονία και βιομάζα του φυτοπλαγκτού, β) σύνθεση και αφθονία άλλων υδρόβιων φυτών (μακροφύκη), γ) σύνθεση και αφθονία των βενθικών ασπόνδυλων οργανισμών δ) σύνθεση και αφθονία ιχθυοπληθυσμών, μόνο γιά τα μεταβατικά νερά.

6 Τυπολογία: αναγνώριση φυσικά και μορφολογικά διακριτών ομάδων υδάτινων μαζών γιά τη διευκόλυνση συγκρίσεων

7

8 Η WFD ταξινομεί τα υδατικά σώματα σε σχέση με τυπολογικές συνθήκες αναφοράς και έτσι ενδυναμώνει την άποψη ότι ο ευτροφισμός είναι μία διεργασία, όπου ο εμπλουτισμός σε θρεπτικά μέσω των ανθρωπίνων δραστηριοτήτων προκαλεί επιβλαβείς αλλαγές στο υδάτινο οικοσύστημα, παρά ότι είναι ένα ιδιαίτερο επίπεδο παραγωγικότητας ή.τροφικής κατάστασης Ο ορισμός της καλής κατάστασης γιά τα βιολογικά στοιχεία «φυτοπλαγκτό», και «μακροφύκη και φυτοβένθος» χρησιμοποιεί ονοματολογία πολύ όμοια με τον ορισμό του ευτροφισμού, όπως χρησιμοποιείται σε UWWT και Οδηγία για Νιτρικά και από OSPAR. Καλή κατάσταση περιλαμβάνει την απουσία προβλημάτων ευτροφισμού.

9 According to the MEDGIG report (June 2007) it is stated that on the basis of surface density values (σt), three major water types have been defined, which in an ecological perspective, can be described as follows: Type 1: coastal sites highly influenced by freshwater inputs (σt<25, annual mean salinity <34.5) Type 2: coastal sites not directly affected by freshwater inputs (25<σt<27, annual mean salinity 34.5<S<37.5) Type 3: coastal sites not affected by freshwater inputs (σt>27, annual mean salinity >37.5) Type Ecological Quality Ratios (EQRs) High-Good boundary Values (μg/l, 90%ile) High-Good boundary Type IIIE Good- Moderate boundary Good- Moderate boundary

10 Classification scheme based on macroinvertebrates and Bentix index (Simboura et al., 2002) Bentix= {6X%GI)+2X(%GII+ % GIII)}/100 Ecological Bentix EQR (value/6) Classification scheme based Status on phytobenthos and High 6 1 Ecological evaluation index Good 4,5 0,75 (Orfanidis et al., 2001) Eutrophication scale based on EcoQ EEI EQR (1,25X(EEI/10)-0,25) chlorophyll-a concentration (after Moderate 3,5 0,58 High 10 1 eutrophication scale Chlorophyll-a μg/l Ecological Quality Karydis, 1999; modified) Poor 2,5 0,42 Good 8 0,75 Status reference conditions < 0,1 High Bad 0 0 Moderate ,5 Poor 4 0,25 Bad 2 0 oligotrophic 0,1-0,4 Good lower mesotrophic 0,4-0,6 Moderate higher mesotrophic 0,6-2,21 Poor eutrophic >2,21 Bad

11 MACROINVETEBRATES PHYTOPLANKTON S46Z S8 S3 S7 S26AS26B S39Z S26 S11A S S8 S3 S7 S39Z S26 S S S S16 S16A S16B S MACROALGAE ALL QUALITY ELEMENTS Sewage KV A P outfall PS AN Source: Simboura et al., (submitted) Blue: high, Green: good, Yellow: moderate, Orange: poor

12 Δομή και λειτουργία του παράκτιου θαλάσσιου οικοσυστήματος

13 Classical Food Chain DOM Microbial Loop

14 Φυτοπλαγκτόν

15 Τι είναι το φυτοπλαγκτόν? Είναι μικροσκοπικά φυτά που ζούν στις θάλασσες. Υπάρχουν πολλά είδη το κάθε ένα με χαρακτηριστικό σχήμα. Αφθονούν στις θάλασσες και αποτελούν τη βάση της θαλάσσιας τροφικής αλυσίδας. Εφοσον η αύξηση του φυτοπλαγκτού στηρίζεται σε συγκεκριμλενες συνθήκες, αποτελεί καλό δείκτη των αλλαγών του περιβάλλοντος. Λόγω των ανωτέρω και επειδή ειδή επηρεάζει το κλίμα σε παγκόσμιο επίπεδο, το φυτοπλαγκτό μελετάται επισταμένως από τους ωκεανογράφους και λοιπούς επιστήμονες των φυσικών επιστημών παγκοσμίως.

16 Οπως τα φυτά της ξηράς το φυτοπλαγκτό χρειάζεται ηλιακό φώς, νερό και θρεπτικά γιά την ανάπτυξή του. Λόγω της αφθονίας του ηλιακόύ φωτός επί και κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας, το φυτοπλαγκτό παραμένει στα επιφανειακά στρώματα (κυρίως από επιφάνεια έως m - εύφωτη). Επίσης όπως τα χερσαία φυτά περιέχει χλωροφύλλη. Η χλωροφύλλη χρησιμοποιείται από τα φυτά γιά τη φωτοσύνθεση, κατά την οποίατοηλιακό φώς χρησιμοποιείται ως ενεργειακή πηγή ώστε μόρια νερού και CO2 να σχηματίσουν υδρογονάνθρακες (τα δομικά στοιχεία της ζωής). Η ατμόσφαιρα είναι πλούσια σε CO2. Ωστόσο το φυτοπλαγκτό χρειάζεται ακόμη θρεπτικά, όπως P, N, Fe, τα οποία βρίκει διαλυμένα στο νερό Σε ιδανικές συνθήκες ένα κύτταρο φυτοπλαγκτού ζεί μόνο 1-2 μέρες. Οταν πεθαίνει βυθίζεται στο πυθμένα. Συνεπώς στην διαδρομή του γεωλογικού χρόνου, ο ωκεανός έγινε η κύρια αποθήκη καταβύθισης του ατμοσφαιρικού CO2.

17 Coastal sampling surveys Open Sea sampling surveys Water Column Sampling (nutrients, Chlorophyll, phytoplankton) p A rosette sampler is used for taking water samples from different depths.

18 Taxonomic identification Seawater is fixed to analyze phytoplankton quantitatively and qualitatively under an inverted microscope

19 Μία γενική διαίρεση του μεγέθους των φυτοπλαγκτονικών κυττάρωνs: Microplankton: l k micrometers200 Nanoplankton: 2-20 micrometers Picoplankton: micrometers Υπάρχουν περίπου 5000 είδη φυτοπλαγκτού που διαιρούνται στις ακόλουθες κύριες ομάδες. ιάτομα ινομαστιγωτά Κοκκολιθοφόρα Μαστιγωτά Κυανοβακτήρια α ή κυανοφύκη Υπάρχουν προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά φυτοπλαγκτονικά κύτταρα

20

21 INTERPOL Ο ρόλος των κύστεων Σπουδαίο οικολογικό ρόλο γιατί αποτελούν σημαντική πηγή για να τροφοδοτήσουν την έναρξη καινούργιων ανθίσεων του φυτοπλαγκτού Alexandrium tamarense, Alexandrium minitum cysts cm -3 Gymnodinium catenatum cysts cm -3 Giannakourou et al., 2003 Μεγαλύτερες συγκεντρώσεις κοντά στα ποτάμια, φαίνεται ότι η είσοδος γλυκού νερού ευνοεί την ανάπτυξη των παραπάνω τοξικών ειδών?

22 ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΣ είναι η αύξηση του ρυθμού ανάπτυξης των φυκών,, η οποία ακολουθεί έναν ταχύτερο ρυθμό παροχής θρεπτικών αλάτων στο θαλάσσιο περιβάλλον και οι συνέπειες της (Steele 1976). Ευτροφισμός είναι η διεργασία κατά την οποία νερά που έχουν εμπλουτισθεί με θρεπτικά άλατα, κυρίως N και P, προάγουν την πρωτογενή παραγωγή υπό ευνοϊκές συνθήκες (Vollenweider, 1968; 1981) Ο Ευτροφισμός ορίζεται ως μία περιβαλλοντική διαταραχή που προκαλείται από περίσσεια στο ρυθμό παροχής οργανικού υλικού Προτείνεται στο UNEP(DEC)/MED WG.231/14. Ν/Ρ 16

23 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΘΑΛΑΣΣΙΟΥ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ: α) ) μία σχετικά ρηχή και προφυλαγμένη λεκάνη με μικρή ανταλλαγή υδάτινων μαζών και η οποία να υφίσταται στρωμάτωση θερμοκρασίας ή πυκνότητας και β) μία πηγή μαζικής εισροής θρεπτικών (Fedra 1988). ΠΗΓΕΣ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ: α) Σημειακές (point), όπως εισροές θρεπτικών από οικιακά ή βιομηχανικά απόβλητα, βη, ποτάμια. β) Μη σημειακές ή Διεσπαρμένες ( non point ή distributed ), όπως εισροές θρεπτικών από γεωργικές δραστηριότητες ή την ατμόσφαιρα ή ιζήματα, ή υπέδαφος.

24 Αυτότροφα φύκη (πρόσληψη ανοργ. N και P) Οξινη βροχή Φως -Αστικά απόβλητα -Γεωργία Ανάβλυση Ωκεανοί

25 Ωσμοτρόφα φύκη (πρόσληψη ρ οργ. N από DOM) Οξινη βροχή (αμινοξέα) Απελεύθέρω ση από το πλαγκτόν DOM -Αστικά απόβλητα, -Χουμικά και φουλβικά οξέα, αμινοξέα κλπ QuickTime and a Photo - JPEG decompressor are needed to see this picture.

26

27 The Mediterranean sea is a nutrient poor sea due to narrow continental shelf and few rivers outflow. It is not a sea for fishermen but for tourists: very transparent and blue (=poor) waters Mean chlorophyll concentrations in autumn 1998

28 Mean chlorophyll concentrations in spring and autumn 2004

29

30 ΦΥΣΙΚΟΣ vs ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝOYΣ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ: Φυσικός ευτροφισμός: σχετικά βραδεία διαδικασία (τάξης μεγέθους ετών), επιτρέπει στο οικοσύστημα να εξελιχθεί και να προσαρμοσθεί ρμ στις καινούργιες τροφικές συνθήκες. Αντίθετα ο ανθρωπογενής ευτροφισμός εισάγει αιφνίδιες αλλαγές (τάξης μεγέθους 10 ετών ή και λιγότερο) ) και καταλήγει σε διαταραχή της ισορροπίας του οικοσυστήματος, σε περιβάλλον υπό πίεση και πιθανό ουσιαστικό κίνδυνο του έμβιου παράγοντα (Stirn 1988).

31 ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ: α) υψηλές συγκεντρώσεις θρεπτικών, β) υψηλές πυκνότητες φυτοπλαγκτού, γ) υψηλές πυκνότητες φυτοφάγων και θηρευτών (όχι σε μόνιμες ανοξικές συνθήκες), δ) υψηλές συγκεντρώσεις διαλυμένου οξυγόνου κοντά στην επιφάνεια και χαμηλές (ή ανοξικές συνθήκες) κοντά στον θαλάσσιο πυθμένα και ε) εμφάνιση ερυθρών παλιρροιών (red tides) ή και άλλων αντίστοιχων φυτοπλαγκτονικών ανθίσεων (blooms) και HABs. Επίσης: υψηλές συγκεντρώσεις αιωρούμενου υλικού, αύξηση της θολερότητας νερού, υψηλές συγκεντρώσεις διαλυμένου οργανικού υλικού, παρουσίαρ ουσιών (S-, CH4, NO-2, κλπ), ) σπάνιων συνήθως σε ολιγοτροφικές ή μεσοτροφικές περιοχές αύξηση του χρόνου επιβίωσης του παθογόνου βακτηρίου Escherichia coli ως αποτέλεσμα σκίασης από το φυτοπλαγκτό (UNEP 1977, Cruzado 1988).

32 ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΣΤΗΝ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΠΕΛΑΓΙΚΩΝ ΒΙΟΚΟΙΝΩΝΙΩΝ (Peres 1976): α) Επιλογή των πλέον ανθεκτικών ειδών μεταξύ των παραγωγών και των καταναλωτών. β) Περισσότερο σημαντική πληθυσμιακή αύξηση για το φυτοπλαγκτό παρά για το ζωοπλαγκτό. Η ενέργεια δεσμεύεται στους πρωτογενείς παραγωγούς και δεν ρέει προς τους καταναλωτές. γ) Μείωση της ποικιλότητας των ειδών και δ) Απουσία οργανισμών στα υψηλότερα επίπεδα της τροφικής πυραμίδας. Οι πιό σοβαρές συνέπειες : Φυτοπλαγκτονικές εξάρσεις (Algal blooms) Αφρός (Algal scum) Αυξηση ανάπτυξης βενθικών φυκών (Enhanced benthic algal growth) Εκτεταμένημ η ανάπτυξη υποθαλάσσιων και επιπλεόντων μακροφυκών (Massive growth of submerged and floating macrophytes) Βακτηριακές εξάρσεις (Bacterial blooms) Μείωση οξυγόνου στα βαθειά (Oxygen depletion in bottom waters) Θάνατοι ψαριών

33 Άλλες επιδράσεις περισσότερο ρ άμεσου ενδιαφέροντος φρ ςγια τον άνθρωπο -διά μέσου της αύξησης της πρωτογενούς παραγωγικότητας, η παραγωγή τοξινών κατά την διάρκεια τοξικών φυτοπλαγκτονικών ανθίσεων (blooms) που εισέρχονται στη τροφική αλυσίδα, μερικές φορές φθάνει στον άνθρωπο είτε με την κατανάλωση θαλασσινών που τρέφονται με διήθηση, είτε μέσα από περισσότερο περίπλοκες διεργασίες με την κατανάλωση πελαγικών ψαριών, που τρέφονται στον πυθμένα από οργανισμούς που φωλιάζουν μέσα σε ρυπασμένα ιζήματα (UNEP 1977). Μόνο μερικά είδη φυτοπλαγκτού είναι τοξικά, αλλά παράγουν μεγάλη ποικιλία «ασθενειών» όπως PSP, DSP, ASP, κ.α. Εκτός από τη μεταφορά τοξινών μέσω της τροφικής αλυσίδας τα HABs προκαλούν σημαντικές οικονομικές απώλειες σε υδατοκαλλλιέργειες, τουρισμό, αλιεία Από ~5000 φυτοπλαγκτονικά είδη, μόνο ~300 μπορούν να προκαλέσουν HABs και μόνο ~40 παράγουν τοξίνες.

34 ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟΝΙΚΕΣ ΕΞΑΡΣΕΙΣ (HARMFUL ALGAL BLOOMS - HABs)? Blooms παρουσιάζονται κατά τη διάρκεια ευνοϊκών συνθηκών, όταν ξαφνικά το φυτοπλαγκτό αυξάνει ποσοτικά. ΗΗ υγιής περίπτωση είναι το ανοιξιάτικο ξά bloom των διατόμων που παρουσιάζεται όταν το ηλιακό φως και τα θρεπτικά που ανεβαίνουν από τα βαθιά θαλ. νερά, λόγω ανεμογενούς ανάμειξης, γίνονται άμεσα διαθέσιμα στην επιφάνεια της θάλασσας. Τα HABs συμβαίνουν όταν η αύξηση του φυτοπλαγκτού βλάπτει άλλα είδη στο τροφικό πλέγμα. Πολλά HABs αφορούν σε είδη φυτοπλαγκτού που δεν είναι τοξικά αλλά είναι βλαβερά με άλους τρόπους. Π.χ. πυκνά blooms σε επιφανειακά νερά μπορούν να εμποδίσουν το ηλιακό φως να φτάσει σε είδη που ζούν βαθύτερα, ηαποσύνθεση των κυττάρων του bloom μπορεί να στερήσει άλλους οργανισμούς από οξυγόνο και blooms διατόμων με τα spines μπορούν να αποφράξουν τα βράγχια των ψαριών. Μερικά HABs προκαλούνται από περίσσεια θρεπτικών είτε από Μερικά HABs προκαλούνται από περίσσεια θρεπτικών είτε από φυσικές ή ανθρωπογενείς πηγές (π.χ. αστικά απόβλητα).

35 Αλλος Πιθανός τρόπος σχηματισμού HABs οταν ο top-down control του τροφικού πλέγματος έχει διακοπεί

36

37 Chrysochromuli na polylepis Prymnesium parvum

38 Algal bloom in the Stockholm archipelago 1998

39

40 Reported fish kills in the world : wild fish, cultured fish,

41 Toxicity in Prymnesium parvum grown under NP sufficient and deficient conditions Toxicit ty / Ce ell (nse E/cell) NP -N -P Johansson and Graneli, 1999,JEMBE 239:

42 Εξάλειψη ψηή μετριασμός μ επιπτώσεων HABs Τρέχουσες στρατηγικές διαχείρησης των HABs: Monitoring των τοξικών ειδών και τοξινών σε οστρακοειδή ΠεριορισμοίΠ ίσυλλογής και πώλησης Μεταφορά υδατοκαλλιεργειών μακρυά από περιοχές HABs Τα ανωτέρω προστατεύουν τη δημόσια υγεία και πόρους Στρατηγικές γιά μείωση απειλής: Clay (αργιλλος) Mussel curtains ti

43 Παράκτιες περιοχές με φαινόμενα ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ και HABS στην Ελλάδα

44 Dinophysis Alexandrium

45 Επομένως υπαρχει επιστημονικό και κοινωνικό / οικονομικό ενδιαφέρον από διάφορους φορείς Με το τοξικό φυτοπλαγκτό και τα προβλήματα που προκύπτουν από την εμφάνιση του ασχολούνται εκτός του ΕΛΚΕΘΕ.ΙΩ και άλλοι φορείς στην Ελλάδα (πανεπιστήμια, ερευνητικά εργαστήρια, κοινωνικοί, οικονομικοί και κρατικοί φορείς)

46 Παραδείγματα γιά θέματα προς μελέτη στον Ελληνικό χώρο Αξίωμα: Σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή πρωτοβουλία στην Ερευνα για τα HABs EUROHAB η έμφαση πρέπει να είναι στην αναζήτηση λύσεων στα προβλήματα από τα ΗΑΒς και όχι απλά έρευνα των προβλημάτων ρβημ Διάκριση μεταξύ φυσικών και ανθρωπογενών αιτίων στην εμφάνιση των ΗΑΒς όπως: Ο ρόλος του παράκτιου ευτροφισμού στην επικράτηση μερικών τοξικών ειδών Διαταραχή τροφικών πλεγμάτων από υπεραλίευση Εντατικές υδατοκαλλιέργειες σε ορισμένες ευαίσθητες θαλάσσιες περιοχές

47 Μεταφορά τοξικών ειδών (έρμα πλοίων, υδατοκαλλιέργειες) Τύχη και επιδράσεις των τοξινών στους οργανισμούς Παλαιοωκεανογραφικές μελέτες Ολ έ ί δ ί ά ά Ολα τα ανωτέρω είναι ιδιαίτερα σημαντικά γιά τις στρατηγικές αντιμετώπισης που θα επιλεγούν

48 Ακόμη θέματα προς έρευνα είναι: Μοντέλα πρόγνωσης που να δίνουν εύρη πιθανοτήτων γιά εμφάνιση HABs Εγκαιρη ανακάλυψη των blooms Εφαρμογή νέων μεθοδολογιών φ ρμ γή μ γ (as: molecular biology, genetic diversity, new rapid toxin specific methods, biosensors)

49 Μείωση επιπτώσεων, π.χ.: Με μείωση εισόδου φορτίου θρεπτικών, μακροχρόνια πολιτική) Επιλογή θέσεων υδατοκαλλιεργειών και καθοδήγηση λειτουργίας ώστε να υπάρχει καλύτερη χωροταξία σε περιοχές ςμε μικρότερη ρηή λιγότερο έντονη εμφάνιση HABs

50 Ωστόσο πρέπει να τονισθεί ότι προς το παρόν η ικανότητα εξάλειψης των επιπτώσεων των HABs είναι περιορισμένη Για να αυξηθεί αυτή η ικανότητα πρέπει να αυξηθεί η κατανόηση ητων μηχανισμών μ που στηρίζουν τα HABs και πως επηρεάζουν το οικοσύστημα και τους πόρους Αλλά πρέπει να επενδύσουμε στην έρευνα επί ποικιλίας μεθόδων γιά πρόληψη των επιπτώσεων, όπως με τα μοντέλα και τα συστήματα έγκαιρης διάγνωσης, αλλά και την μείωση των επιπτώσεων (καθαρισμός, στρατηγικές ελέγχου ρύπανσης)

51 Ι/Ω ΕΛΚΕΘΕ Παράκτια οικοσυστήματα. HABs: Επικίνδυνες φυτοπλαγκτονικές εξάρσεις στις παράκτιες ζώνες

52 DSP στο Θερμαϊκό Κόλπο (Dinophysis acuminata) D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M Περιοδικότητα στην εμφάνιση (Ιανουάριος με Απρίλιος) Συχνά συμπίπτει ή ακολουθεί bloom Noctiluca, καθώς επίσης έπεται η εμφανίζεται συγχρόνως με το διάτομο Pseudonitzschia

53 cells/lite r /1/ /1/2000 2/2/ /2/2000 1/3/ /3/2000 6/4/ /5/2000 Dinophysis acuminata populations ng/g Thes/niki harbour: 300c/l, 12/99 Inner Thermaikos 01/00-04/00: 400c/l (06/04/00) c/l (30/01/00) (source: Pagou et al., 2003a; Pagou: unpubl.data) photo: NIKON inverted microscope, magnification >X50000 DSP phenomena: 01/00-05/00 bioaccumulation 125ng/g tissue (16/05/00) ng/g tissue (15/03/00) up to 8 times higher than limits

54 Ta 200ng/g ιστού θεωρούνται το όριο για το κλείσιμο των καλλιεργειών >1000 dinophysis/l Επίπεδα τοξίνης 1 60pg ανά κύτταρo Παρατηρείται συσσώρευση των κυττάρων γύρω στα 5m βάθος Μύδια στις αρμαθιές: απαραίτητη η μέτρηση της συσσώρευσης τοξίνης στα διαφορετικά βάθη

55 Οι ερευνητικές δραστηριότητες εστιάζουν στη : Μελέτη της συχνότητας, διάρκειας και έντασης εμφάνισης των τοξικών φαινομένων Καταγραφή και συσχέτιση των περιβαλλοντικών συνθηκών (φυσικοχημικές ς παράμετροι, ρ, κλιματικές συνθήκες) με την εμφάνιση των blooms Ρόλo των κύστεων Τύχη των τοξινών: προσδιορισμό της συγκέντρωσης τοξίνης στο νερό, στα διάφορα επίπεδα του θαλάσσιου τροφικού πλέγματος και στο βένθος, με ιδιαίτερη έμφαση στη μελέτη της ρύπανσης-απορρύπανσης των εμπορεύσιμων ειδών οστράκων Ανάπτυξη συστημάτων έγκαιρης διάγνωσης των φαινομένων (Early warning systems).

56 Mytilus galloprovincialis m 5m 0 Highest values of OA concentration in cultured and harvest shellfish in Thermaikos Gulf, May Mean OA concentration in Mytilus galloprovincialis, from different depths from mussel rafts Modiolus barbatus 5-6 cm 4-5 cm 3-4 cm 2-3 cm Mean OA concentration in different size classes of Modiolus barbatus.

57 le tissue ng OA/g who regulatory limit (200 ng/g tissue) Ascidiacea M. barbatus F. proteus C. varia V. verrucosa S. spallanzanii Highest values of OA concentration in harvest Highest values of OA concentration in harvest benthic populations in Thermaikos Gulf.

58 Παρατηρήθηκε μεγάλη διαφοροποίηση των επιπέδων τοξικότητας στα διάφορα είδη οστράκων στο Θερμαϊκό Κόλπο (Spatial and interspecific) patchiness του τοξικού bloom Οικολογία των ειδών που επηρεάζει την διαθεσιμότητα της τοξίνης ιαφορετικός μεταβολισμός του Okadaic acid στα διάφορα είδη

59 Towards a biosensor for the rapid screening of algal toxins L. Giannoudi 1, I. Varkitzi 1, P.S. Petrou 2, C. Pyrgaki 1, S.E. Kakabakos 2, K. Pagou 1 1 Hellenic Centre for Marine Research, Institute of Oceanography, 46,7 km Athens-Sounio Avenue, P.O. Box 712, 19013, Anavissos, 2 Immunoassay Laboratories, I/R-RP, RP, NCSR Demokritos, Athens, Greece

60 Η Εμφάνιση του Ιχθυοτοξικού Ραφιδοφύκους Chattonella-likelike sp. και οι Επιπτώσεις του στους Ιχθυοπληθυσμούς του Μαλιακού Κόλπου, τον Μάρτιο-Απρίλιο 2009

61 Μεταξύ των φυτοπλαγκτονικών ειδών, τα Ραφιδοφύκη μαστιγωτά, όπως τα είδη του γένους Chattonella, είναι γνωστά ότι προκαλούν τοξικές ανθήσεις σε πολλές παράκτιες περιοχές παγκοσμίως. Τα είδη αυτά είναι εξαιρετικά τοξικά Τέτοιες τοξικές ανθήσεις προκαλούν θνησιμότητα σε καλλιεργούμενους και άγριους ιχθυοπληθυσμούς θ

62 δύσκολη λ ηαναγνώριση των ειδών της Chattonella σε δί δείγματα που εχει προστεθεί το συνηθισμένο συντηρητικο-στερεωτικο γιά τη μικροσκοπικη ανάλυση, (ίσως ς καλύτερη η γλουταραλδεύδη) γιατί τα κύτταρα τους χάνουν το σχήμα τους όταν προστεθεί αυτό το υλικό, καθώς και χαρακτηριστικά ικά οργανίδια τους (τριχοκύστεις, βλενοκύστεις). βοηθά πολύ η εξέταση ζωντανών δειγμάτων και σε σύντομο χρονικο διάστημα, γιατι τα κυτταρα γρηγορα πεθαινουν στο φως του μικροσκοπίου, όπως έγινε στη παρούσα περίπτωση με τις φωτογραφίες μη «συντηρημένων» κυττάρων από αυτά που έφρασαν τα βράγχια. ωστόσο η ποσοτική ανάλυση των κυττάρων από τις φωτογραφίες των βραγχίων δεν είναι εφικτή.

63 Περιοχές που έχουν καταγραφεί τέτοια τοξικά φαινόμενα εξαιτίας των Ραφιδοφυκών: Ιαπωνία (καταγραφές από 1954), Κορέα, Σιγκαπούρη, Καναδά Νέα Ζηλανδία Αυστραλία Αγγλία, Ολλανδία, Νορβηγία, Γαλλία, Ελλάδα Αίγυπτος Ανατολικές και Δυτικές ακτές Αμερικής, Βερμούδα, Μεξικό, Βραζιλία

64 Στο Μαλιακό κόλπο καταγράφηκε τον Μάρτιο-Απρίλιο 2009 αύξηση είδους ιχθυοτοξικού φυτοπλαγκτού. Πρόκειται γιά το ιχθυοτοξικό είδος του γένους Chattonella της κλάσης των Ραφιδοφυκών στο οποίο μπορούν να αποδοθούν οι εκτεταμένοι θάνατοι ιχθυοπληθυσμών θ Είναι ευρύθερμα και ευρύαλα α είδη Τα κύτταρα του είδους που ανιχνεύθηκαν έχουν μέγεθος που κυμαίνεται μεταξύ 15 και 30μm, διαθέτουν δύο μαστίγια, παρουσιάζουν σφαιρικό ή ελαφρά ελλειψοειδές σχήμα και πολυάριθμους ςχλωροπλάστες που δίνουν κοκκιώδη όψη στο κυτταρικό τοίχωμα.

65 Α. Δείγματα 24 & 26/3/2009 Η αφθονία των φυτοπλαγκτονικών πληθυσμών ήταν εξαιρετικά χαμηλή και δεν ήταν δυνατό να εξαχθεί συμπέρασμα γιά «ερυθρά θ παλλίρροια», η οποία να σχετίζεται με τους θανάτους των ψαριών. Δυνητικά τοξικά είδη ήταν σπάνια αριθμητικά, ώστε να μη στοιχειοθετείται ο θάνατος ψαριών από ιχθυοτοξίνες Σε όλα τα δέιγματα παρατηρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις άμορφου υλικού.

66 Είδη φυτοπλαγκτού στις 24 & 26/3/2009 Εκβολές Σπερχειού 24/3/2009 Pseudonitzschia sp (αυξημένες συγκεντρώσεις) Prorocentrum balticum Βενθικά διάτομα Karenia brevis (χαμηλές συγκεντρώσεις) Chattonella-like sp??? (πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις) Άφθονα βλεφαριδοφόρα Εκβολές Σπερχειού 26/3/2009 Παρόμοια σύνθεση πληθυσμού, αλλά υψηλότερες αφθονίες γενικά + Scripsiella trochoidea

67 Β. Δειγματοληψία 1/4/2009 Κατά την μικροσκοπική ανάλυση εντοπίσθηκαν στο φυτοπλαγκτονικό πληθυσμό χαμηλές αφθονίες δυνητικά ιχθυοτοξικών δινομαστιγωτών, τέτοιες ώστε να μη επιτρέπουν κατηγορηματική γνωμάτευση γιά θνησιμότητες ή άλλες επιβλαβείς επιδράσεις στους καλλιεργούμενους ή άγριους ιχθυοπληθυσμούς. Ωστόσο,, σε φωτογραφίες φ υλικού από βράγχια από ιχθείς που συλλέγησαν την προηγούμενη ημέρα (31/3/2009) στη περιοχή και μας εστάλησαν από τον ιχθυοπαθολόγο κ. Α. Πράπα, είναι φανερή η υψηλή συγκέντρωση στα βράγχια μορφών οι οποίες θα μπορούσαν να είναι κύτταρα ιχθυοτοξικών φυτοπλαγκτονικών ειδών.

68 Είδη φυτοπλαγκτού 1/4//2009: Chaetoceros spp. Rhizosolenia spp Pseudonitzschia sp (σχετικά ά αφθονη) ) Βενθικά διάτομα Leptocylindrus sp Emiliania huxleyi Skeletonema costatum Dactyliosolen mediterraneus Dictyocha sp. Thalassiosira sp Coscinodiscus sp Chattonella-like lik sp. (ιχθυοτοξικό, θ ξ ό χαμηλή αφθονία) ) Grammatophora marina, κλπ Prorocentrum micans Prorocentrum balticum Scripsiella trochoidea Peridinium spp Alexandrium minutum (χαμηλή αφθονία) Karenia brevis (ιχθυοτοξικό, χαμηλή αφθονία) Gonyaulax monacantha Pselodinium vaubanii (άφθονο) Oxytoxum sp, κλπ

69 Υλικό από βράγχια 31/3/2009

70 Γ. Δειγματοληψίες 7-9/4/2009 Πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία νερών και ιχθύων από το κλιμάκιο των επιστημόνων του ΕΛΚΕΘΕ που παρέμεινε στο Μαλιακό κόλπο σε πλέγμα σταθμών (χάρτης) και σε 2 βάθη..

71 Σε παρασιτολογική εξέταση άγριων (μη εκτρεφόμενων) ιχθύων (κεφάλων), που είχαν συλλεχθεί από την ομάδα του ΕΛΚΕΘΕ, σε ημιθανή κατάσταση στις 8/4/2009 από τον κόλπο του Μαλιακού, βρέθηκε σε μικροσκοπική εξέταση ξεσμάτων βραγχίων μεγάλη συγκέντρωση μονοκύτταρων οργανισμών. Μακροσκοπικά τα βράγχια των εξεταζόμενων ψαριών είχαν εκτεταμένες αλλοιώσεις και πολύ μεγάλη έκκριση βλέννας. Τα ευρήματα αυτά ήταν καθολικά και παρουσιάστηκαν σε όλα τα εξεταζόμενα ψάρια

72 Σιςνέες Στις φωτογραφίες από τα ξέσματα α των βραγχίων των ημιθανών κεφάλων της 8/4/2009, έγινε δυνατή η αναγνώριση των κυττάρων των ιχθυοτοξικών ειδών, που είχαν παρατηρηθεί και στα δείγματα της 31/3/2009 στο ΒΓΧ εργαστήριο του Ινστ. Ωκεανογραφίας ΕΛΚΕΘΕ. Πρόκειται γιά κύτταρα ιχθυοτοξικού είδους του γένους Chattonella της κλάσης των Ραφιδοφυκών. Επίσης από τον ποιοτικό μικροσκοπικό έλεγχο των δειγμάτων θαλασσινού νερού επιβεβαιώθηκε η παρουσία του Chattonella sp. Τα κύτταρα που ανιχνεύθηκαν έχουν μέγεθος μεταξύ 15 και 30μm, διαθέτουν δύο μαστίγια, παρουσιάζουν σφαιρικό ή ελαφρά ελλειψοειδές σχήμα και πολυάριθμους χλωροπλάστες που δίνουν κοκκιώδη όψη στο κυτταρικό τοίχωμα.

73 Τα πιό άφθονα δινομαστιγωτά: Cochlodinium cf strangulatum σε συγκεντρώσεις < 4160 κυττάρων ανά λίτρο, Gyrodinium falcatum σε συγκεντρώσεις < 3520 κυττάρων ανά λίτρο, Gymnodinium cf abbreviatum σε συγκεντρώσεις < 2160 κυττάρων ανά λίτρο, Karenia cf brevis σε συγκεντρώσεις < 400 κυττάρων ανά λίτρο, (ιχθυοτοξικό) Dinophysis acuminata ( κυτ./λίτρο) Gyrodinium spirale σε συγκεντρώσεις < 320 κυττάρων ανά λίτρο. Τα πιό άφθονα διάτομα: Pseudo-nitzschia sp, Rhizosolenia spp, Chaetoceros spp, Να σημειωθεί ότι το ιχθυοτοξικό δινομαστιγωτό Karenia brevis τη περίοδο και 1987 κυμάνθηκε στο Σαρωνικό κόλπο από 2.0Χ Χ10 7 κυτ/λίτρο, ενώ θάνατοι ιχθύων παρατηρήθηκαν το Νοέμβριο 1977 και Οκτώβριο 1987 (Pagou & Ignatiades, 1990)

74 Φωτογραφίες από ξέσμα βραγχίων σε image analysis μικροσκόπιο OLYMPUS μεγέθυνση 600x μεγέθυνση 600x μεγέθυνση 300x Πιθανά Ch. marina, ωοειδής μορφή σε ευνοικές συνθήκες κατά τη περίοδο ενεργούς αύξησης, στρογγυλή και μκρότερου μεγέθους σε μη ευνοικές συνθήκες, αύξηση ηλικίας πληθυσμού, σε χαμηλότερες θερμοκρασίες -εγκύστωση (Kahn et al., 1998; fig 2). Ch. minima? H. akashiwo?

75 Εικ. 3.4/6: Κύτταρα του είδους Chattonella-like sp. σε δείγματα θαλασσινού νερού από τον Μαλιακό κόλπο, την περίοδο 7-9 Απριλίου 2009.

76 Αφθονίες του ραφιδοφύκους φ Chattonella -like sp. στον Μαλιακό κόλπο ο κύτταρα/λίτρ Σταθμός 1 Σταθμός 2 Σταθμός 3 Σταθμός 4 Σταθμός 5 Σταθμός 6 Σταθμός 7 Σταθμός 8 Σταθμός 9 Σταθμός Σταθμός Σταθμός April April April April 2009 Εικ. 3.4/7: Χωρική και χρονική μεταβολή των συγκεντρώσεων του ραφιδοφύκους Chattonella-like sp., στο Μαλιακό κόλπο, στις 7, 8 & 9 Απριλίου 2009.

77 Εικ. 3.4/8: Το τοξικό δινομαστιγωτό Dinophysis acuminata σε δείγματα από το Μαλιακό κόλπο, τον Απρίλιο 2009.

78 Εικ. 3.4/9: Υλικό από ξέσμα βραγχίων (κέφαλοι) με κύτταρα Chattonella-like sp της 10/4/2009, Μαλιακός κόλπος (μεγέθυνση: Χ200 επάνω αριστερά, Χ600 επάνω δεξιά, Χ600 κάτω αριστερά) Εικ. 3.4/10: Υλικό από ξέσμα βραγχίων (λυθρίνι) με κύτταρα Chattonella-like sp. της 10/4/2009, Μαλιακός κόλπος (μεγέθυνση: Χ600).

79 ΝΑ ΣΗΜΕΙΩΘΕΙ ΟΤΙ ΤΟΞΙΚΑ ΕΙΔΗ ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΠΑΝΤΑ ΣΤΟΥΣ ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟΝΙΚΟΥΣ ΠΛΗΘΥΣΜΟΥΣ ΣΕ ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ ΧΑΜΗΛΕΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ, ΩΣΤΕ ΔΕΝ ΠΡΟΚΑΛΟΥΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ (TA TΟΞΙΚΑ ΕΙΔΗ ΕΙΝΑΙ ~100 ΚΑΙ ΤΑ ΓΕΝΙΚΩΣ ΕΠΙΒΛΑΒΗ ~300 ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΧΙΛΙΑΔΩΝ ΛΑΔΩ ΕΙΔΩΝ ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟΥ Ο ΔΙΕΘΝΩΣ) ). ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΑΡΧΙΖΟΥΝ ΝΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΝΤΑΙ ΟΤΑΝ ΑΛΛΑΞΟΥΝ ΚΑΠΟΙΕΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΚΑΙ ΓΙΝΟΝΤΑΙ ΕΥΝΟΙΚΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥΣ ΣΥΧΝΑ ΛΟΓΩ ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΩΝ ΕΠΙΔΡΑΣΕΩΝ ΠΧ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΣ ΔΗΛ. ΕΙΣΟΔΟΣ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ ΑΛΑΤΩΝ ΑΖΩΤΟΥ ΚΑΙ ΦΩΣΦΟΡΟΥ ΑΥΞΗΜΕΝΩΝ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΩΝ,, ΣΧΕΤΙΚΑ ΧΑΜΗΛΗ ΑΛΑΤΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΣΧΕΤΙΚΑ ΧΑΜΗΛΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣ ΟΠΩΣ ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΤΗΝ ΑΝΟΙΞΗ

80 Στη βιβλιογραφία αναφέρεται ότι η μεγαλύτερη αύξηση των ειδών Chattonella έχει παρατηρηθεί (πχ στην Αλεξάνδρεια) σε περιόδους χαμηλότερης αλατότητας. Στο Μαλιακό την 1η Απριλίου παρατηρήθηκαν χαμηλές αλατότητες (~30ppt). H αύξηση η των πληθυσμών των ειδών του γένους Chattonella,, συσχετίζεται με ευτροφικά φαινόμενα. Επίσης με ανεπαρκή θήρευση από το μικροζωοπλαγκτό και το μεσοζωοπλαγκτό (πιθανότητα αποφυγής θήρευσης γιά χημικούς λόγους) Τέλος, πρέπει να αναφερθεί ότι τα περισσότερα είδη των Ραφιδιοφυκών παράγουν «κύστεις», η παραγωγή των οποίων ευνοείται την άνοιξη με την μικρη αύξηση της θερμοκρασίας του νερού. Οι κύστεις είναι «διαχειμάζουσες» δ ζ μορφές που καθιζάνουν θζ και παραμένουν στο ίζημα του βυθού μέχρι να παρουσιασθούν ευνοικές συνθήκες «εκβλάστησης», με αποτέλεσμα την εμφάνιση των λεγομένων φυτοπλαγκτονικών blooms ή ερυθρών παλλιρροιών.

81 Επίδραση στα ψαρια (1): Η πρώτη αναφορά τοξικής άνθισης είδους του γένους Chattonella αναφέρθηκε στη Ιαπωνία το 1954, με μαζικούς θανάτους άγριων ψαριών λόγω της βλέννης, ενώ στη νήσο Seto της Ιαπωνίας το 1964, αναφέρθηκαν πολλά επεισόδια μαζικών θανάτων καλλιεργημένων ψαριών (10 blooms) μεταξύ των ετών Τα τελευταία χρόνια φαίνεται να υπάρχει μια παγκόσμια αύξηση νέων ανθήσεων (=blooms) των ειδών Chattonella με θανάτους και άγριων ψαριών.

82 Επίδραση στα ψαρια (2): Τα τοξικά είδη του γένους Chattonella και γενικώτερα της κλάσης των Ραφιδοφυκών, σύμφωνα με τη διεθνή βιβλιογραφία φαίνεται να είναι από τα περισσότερο επικίνδυνα φύκη μεταξύ αυτών που γενικά δεν είναι τοξικά γιά τον άνθρωπο και ευθύνονται για μαζικούς θανάτους ψαριών, κυρίως σε ιχθυοκαλλιέργειες, αλλά και σε άγριους πληθυσμούς. Ο μηχανισμός δράσης τους δεν είναι πλήρως κατανοητός. Έχει βρεθεί ότι οι συγκεκριμένοι οργανισμοί φέρουν διάφορες κατηγορίες τοξικών ουσιών, που δρουν κυρίως στα βράγχια των ψαριών προκαλώντας βλάβες στο επιθήλιό, όπως οίδημα και υπερπλασία. Επίσης, επειδή τα Ραφιδοφύκη παράγουν βλεννώδεις μάζες ενδέχεται σε υψηλές αφθονίες να δημιουργούν μηχανικά προβλήματα στην αναπνοή των ψαριών (απόφραξη ό ξ βραγχίων). )

83 Επίδραση στα ψαρια (3): Τα τελευταία χρόνια γίνεται αναφορά για την παραγωγή, από είδη του γένους Chattonella, αλλά και από άλλα Ραφιδιοφύκη, υπεροξείδιου του υδρογόνου (Η 2 Ο 2 ), το οποίο θεωρείται παράγοντας που προάγει την τοξικότητα των τοξικών ουσιών Μάλιστα η Chattonella θεωρείται ότι παράγει τις υψηλότερες ποσότητες υπεροξειδίου (Μarshall et al 2005). Παραγωγή ΝΟ που έχει επίδραση σε ενδοθήλιο Παραγωγή Ο - 2 (απόπτωση και νέκρωση των κυτταρικών μεμβρανών, πληγές στα βράγχια), προάγει την τοξικότητα των τοξικών ουσιών (πχ ελεύθερα λιπαρά οξέα).

84 Επίδραση στα ψαρια (4): Δεν είναι πάντα σαφές αν οι θάνατοι των ψαριών οφείλονται στα μηχανικά αίτια ή σε τοξίνες. Πρέπει ωστόσο να αναφερθεί ότι τα είδη Chattonella δεν παράγουν πάντα ιχθυοτοξίνες. Πχ οι Marshall et al (2003) αναφερουν ότι η C. marina έχει θεωρηθεί ότι παράγει επίσης μία λιποδιαλυτή λ τοξίνη όμοια με τη brevetoxin, που πρώτα ταυτοποιήθηκε στο δινομαστιγωτό Karenia brevis (Onoue et al., 1990; Khan et al., 1995), αλλά η τοξίνη του ραφιδοφύκους χρειάζεται να ταυτοποιηθεί χημικά. Γενικα, υπήρξαν ενδείξεις σε καποια τεστ γιά παραγωγή νευροτοξίνης που έμοιαζε με τη brevetoxin, αλλά μόνο σε ορισμενους κλωνους ορισμένων ειδών Chattonella, που ακόμη δεν εχουν πληρως επιβεβαιωθεί. ββ Πχ δεν επιβεβαιώθηκε ββ σε κλώνους της Αυστραλίας και Ιαπωνίας. Φαίνεται ότι η τοξικότητα τους ποικίλει μεταξύ ειδών και επηρεάζεται από εξωτερικούς παράγοντες (πχ αλατότητα, η τοξικότητα μειώνεται σε υψηλές αλατότητες) Τα ψάρια πεθαίνουν μέσα σε λίγες ώρες μετά την έκθεσή τους σε υψηλές Τα ψάρια πεθαίνουν μέσα σε λίγες ώρες μετά την έκθεσή τους σε υψηλές συγκεντρώσεις Chattonella (πχ ~ κυττ./λίτρο)

85 Επίδραση σε άλλους υδρόβιους οργανισμούς: Ειναι ασαφής η πληροφορία διεθνώς σχετικά με τις επιδράσεις των ειδών αυτών σε άλλους υδρόβιους οργανισμούς, Εχουν ωστόσο αναφερθεί θίσποραδικές περιπτώσεις βλαβερών β επιδράσεων σε άλλους υδρόβιους οργανισμούς (ασπόνδυλα πχ καβούρια, γαρίδες) (πχ Βραζιλία: Mafra a Junior, 2006; Αλεξάνδρεια-Αιγύπτου: Mikhail, 2007) αν το bloom των ραφιδιοφυκών συμπέσει με την αναπαραγωγική περίοδο των ασπονδύλων Η μεταφορά τοξινών σε διάφορα τροφικά επίπεδα είναι μικρή μ φ ρ ξ φ ρ ρ φ μ ρή <10% προσφερόμενης τοξίνης (πχ πειράματα FATE)

86 Επίδραση σε ανθρώπους: Η επίδραση στους ανθρώπους έιναι έμμεση μέσω καταστροφής της αλιείας, υδατοκαλλιέργειας, τουρισμού. Αλλες επιβλαβεις επιδρασεις ειναι γενικά αγνωστες Οτι αναφορες υπάρχουν αναφέρονται σε ενδείξεις ή σε όσα γνωρίζουμε γενικα για τις brevetoxins σχετικά με επίδραση σε ανθρώπους (αναπνευστικά ή δερματολογικά προβλήματα) σύμφωνα με πληροφορίες από παρόμοιες τοξίνες που παράχθηκαν, αλλά από άλλα είδη. Ελάχιστες αναφορες για δερματολογικα ή αναπνευστικα προβληματα σε κολυμβητες σε ΗΠΑ σε ρηχα νερά (πχ ponds, creeks) κατα τη διάρκεια blooms Chattonella.

87 Οι νευροτοξίνες γενικά προκαλούν σε ανθρώπους: Αναπνευστική Α ή δυσκολία (συγκεντρώσεις ώ > κυττ./λίτρο) Ερεθισμοί οφθαλών, ρινικού βλενογόνου, όταν εκτεθούν σε σπρέυ αεροζόλ από θάλασσα Ή και άμεση επαφή με τοξικό bloom κατά τη κολύμβηση. Δεν έχουν αναφερθεί θάνατοι ανθρώπων

88 ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΠΟΛΛΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΙΚΑ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΙΣ ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ (=ΙΧΘΥΟΤΟΞΙΚΕΣ) ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΗΣ CHATTONELLA (σε υδρόβιους οργανισμούς και πιθανά ανθρώπους) ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΕΡΕΥΝΕΣ ΧΡΕΙΑΖΟΝΤΑΙ και στην Ελλάδα

89 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ -1 (i) Ουσίες που μεταφέρονται στο Μαλιακό Κόλπο από τις εκβολές του ποταμού Σπερχειού επηρεάζουν περισσότερο και πρώτιστα τη νότια ακτή του κόλπου, στη συγκεκριμένη περίοδο των μετρήσεων. (ii) Οι συγκεντρώσεις διαλελυμένου οξυγόνου κυμάνθηκαν σε υψηλά επίπεδα σε όλη τη στήλη νερού και σε καμιά περίπτωση δεν βρέθηκαν στοιχεία που να υποδηλώνουν πιθανή έλλειψη οξυγόνου. ξγ (iii) Οι τιμές των φωσφορικών, νιτρωδών και αμμωνιακών αλάτων ήταν μικρές και γενικά μικρότερες από αυτές που έχουν μετρηθεί σε άλλες περιοχές της Ελλάδος ενώ οι τιμές των νιτρικών αλάτων κυμαίνονταν στα αυτά επίπεδα με αυτές που έχουν μετρηθεί σε άλλες παράκτιες περιοχές της χώρας. Αντίθετα, οι τιμές των πυριτικών αλάτων, λόγω της χερσογενούς επίδρασης, ήταν γενικά αυξημένες και σαφώς μεγαλύτερες από αυτές που έχουν μετρηθεί σε άλλες παράκτιες περιοχές της Ελλάδας (ως ανωτέρω). (iv) Οι οργανικοί ρύποι (οργανοφωσφορικά φυτοφάρμακα και ζιζανιοκτόνα, τριαζίνες, DDTs, PCBs, εξαχλωροβενζόλιο, πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες, φαινόλες, φθαλικοί εστέρες) με εξαίρεση τους φθαλικούς εστέρες ήταν σε συγκεντρώσεις χαμηλότερες από το όριο ανίχνευσης της μεθόδου και καταδεικνύουν ότι δεν υπήρχε στην περιοχή κανένα πρόβλημα από οργανικές τοξικές ουσίες. (v) Οι συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων στο νερό κυμαίνονταν σε χαμηλά επίπεδα καταδεικνύοντας ότι δεν υπάρχει πρόβλημα ρύπανσης από βαρέα μέταλλα στην περιοχή.

90 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ-2 (vi) Με βάση τα αποτελέσματα των χημικών αναλύσεων στη στήλη νερού μπορεί αβίαστα να προβληθεί ο ισχυρισμός, χρ μς, ότι κατά τη συγκεκριμένη χρονική περίοδο των δειγματοληψιών, η θάλασσα του Μαλιακού Κόλπου είχε όλα τα χαρακτηριστικά μιάς καθαρής θάλασσας. (vii) Η αιωρούμενη ύλη του Μαλιακού Κόλπου αποτελείτο από ένα συνδυασμό χερσογενούς προέλευσης στοιχείων και σκελετικών υπολειμμάτων θαλάσσιων οργανισμών. Τόσο τα χερσογενή όσο και βιογενή σωματίδια που παρατηρήθηκαν στο Μαλιακό Κόλπο είναι συνηθισμένα και έχουν παρατηρηθεί και σε εκβολικές περιοχές άλλων Ελληνικών Κόλπων. (viii) Οι λόγοι των συγκεντρώσεων των αζωτούχων προς τα φωσφορικά άλατα (ΣΝ/Ρ) παρουσίαζαν αρκετά μεγάλη διακύμανση, γεγονός που δείχνει κάποια ανισορροπία στο οικοσύστημα, η οποία ενδεχομένως και να σχετίζεται με το πρόβλημα του ομαδικού θανάτου ψαριών στην περιοχή, κατά τη συγκεκριμένη χρονική περίοδο, επειδή πιθανά συνδέεται με τη δομή του φυτοπλαγκτού και την εμφάνιση τοξικών ειδών.

91 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ-3 (ix) Στους φυτοπλακτονικούς πληθυσμούς του θαλασσινού νερού είχε μία σημαντική αύξηση το ιχθυοτοξικό είδος Chattonella-like sp. της κλάσης των ραφιδοφυκών. Μερικές από τις συγκεντρώσεις αυτές θα μπορούσαν να προκαλέσουν εκτεταμένους θανάτους ιχθύων. (x) Το παραπάνω είδος φαίνεται ότι είχε μία σημαντική αύξηση, λόγω της έντονης εισόδου γλυκού νερού το Μάρτιο στη θαλάσσια περιοχή (έντονες βροχοπτώσεις και μεταφορά από Σπερχειο Ποταμό), μείωση της αλατότητας, ευνοϊκές θερμοκρασίες και αύξηση θρεπτικών αλάτων, λόγω της αλλόχθονης εισόδου από τις απορροές (γεωργικές, αστικές, καλλιέργειες), τα οποία γρήγορα μπόρεσε να εκμεταλλευθεί αυτό το ευκαιριακό είδος. (xi) Παρασιτολογικές, βακτηριολογικές και ιστολογικές εξετάσεις σε δείγματα εκτρεφομένων (σε ιχθυοτροφείο της περιοχής) ιχθύων έδωσαν αποτελεσματα που δεν θα μπορούσαν να δικαιολογήσουν εκτεταμένους θανάτους ιχθύων. (x) Τα βράγχια άγριων (μη εκτρεφομένων) ιχθύων, ημιθανών, παρουσίαζαν (μακροσκοπικά) εκτεταμένες αλλοιώσεις και πολύ μεγάλη έκκριση βλέννας, που οφείλονταν (μικροσκοπική εξέταση ξεσμάτων βραγχίων) στην παρουσία μεγάλης συγκέντρωσης μονοκύταρων οργανισμών ιχθυοτοξικού είδους του γένους Chattonella. (xi) Λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι το φαινόμενο ομαδικού θανάτου ιχθύων στο Μαλιακό Κόλπο έχει και στο παρελθόν,, παρατηρηθεί (έστω και σε μικρότερη ρηέκταση), είναι προφανές ότι η συγκεκριμένη περιοχή παρουσιάζει ένα ευαίσθητο οικοσύστημα.

92 ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ -1 Καταγραφή της παρούσας κατάστασης 1. μελέτη και καταγραφή τον ανθρωπογενών πιέσεων σε όλη τη λεκάνη απορροής του Σπερχειού και της παράκτιας περιοχής του Μαλιακού κόλπου (ποτάμια, γεωργικές, βιομηχανικές δραστηριότητες, μονάδες υδατοκαλλιεργειών, βιολογικοί καθαρισμοί κ.α.) 2. ολοκληρωμένη μελέτη και παρακολούθηση του τρόπου λειτουργίας του οικοσυστήματος (φυσική, χημική, γεωλογική, βιολογική ωκεανογραφία, μελέτη ιχθυαποθεμάτων και άλλων αλιευμάτων) Ανάπτυξη προγράμματος συνεχούς παρακολούθησης 1. Εγκατάσταση και λειτουργία αυτόνομων μετρητικών σταθμών (πλωτήρες) 2. Συνεπές και συνεχές πρόγραμμα καταγραφής και δειγματοληψιών in situ (συνεχής παρακολούθηση κρίσιμων παραμέτρων ποιότητας για την λειτουργία του οικοσυστήματος και πιθανή επιβάρυνση του από ρύπανση ή άλλες ανθρωπογενείς δραστηριότητες) 3. δορυφορική τηλεπισκόπηση (φυσικές έ παράμετροι, χλωροφύλλη) )

93 ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ-2 Ανάπτυξη διαχειριστικού εργαλείου 1. δημιουργία βάσης δεδομένων (ιστορικά δεδομένα και όσα αποκτηθούν κατά το πρόγραμμα παρακολούθησης) 2. συλλογή, επεξεργασία, διάχυση, βάση δεδομένων δορυφορικών (χλωροφύλλη, θερμοκρασία) 3. μοντέλο κυκλοφορίας 4. μοντέλο οικολογικό 5. σύστημα έγκαιρης διάγνωσης και ειδοποίησης (warning system) επιβλαβών γεγονότων διατύπωση σεναρίων εξέλιξης του οικοσυστήματος Διάδοση της πληροφορίας 1. δημιουργία επιχειρησιακού κέντρου για τη βελτίωση βλί της ποιότητας ζωής μέσω της χρήσης Τεχνολογιών Πληροφορικής Επικοινωνιών. 2. μεταφορά τεχνογνωσίας και εκπαιδεύσης προσωπικού σε περιβαλλοντικά γραφεία και σχετικές υπηρεσίες σε επίπεδο νομαρχίας, περιφέρειας. 3. δημιουργία ιστοσελίδας

94 ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ: Κατόπιν των ανωτέρω συνιστάται: ΑφενόςΑ ό ηκαταγραφή των συγκεντρώσεων των παραμέτρων ευτροφισμού στο κόλπο (πχ θρεπτικά άλατα αζώτου και φωσφόρου), Αλλά και των χαρακτηριστικών των υδάτινων μαζών (η τελευταία πλήρης έχει από δεκαετία του 1990) Αφετέρου η συστηματική παρακολούθηση των φυτοπλαγκτονικών πληθυσμών στην υδάτινη στήλη σε διαφορετικά βάθη, αλλά και εξέταση των πληθυσμών των κύστεων στα ιζήματα, με σκοπό την έγκαιρη πρόγνωση έναρξης εμφάνισης τοξικών επεισοδίων. Αμεση απομάκρυνση νεκρών ιχθυων για αποφυγή περαιτέρω ειπτώσεων στο οικοσύστημα Εναρμόνιση με επιταγές Οδηγίας γιά τα Νερά