Υδατικά οικοσυστήµατα: τυπολογία. Π. Παναγιωτίδης Ερευνητής Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών

Transcript

1 Υδατικά οικοσυστήµατα: τυπολογία Π. Παναγιωτίδης Ερευνητής Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών

2 Ενιαίο οικοσύστηµα ή διακριτοί τύποι; Η διάκριση των υδατικών οικοσυστηµάτων σε τύπους (τυπολογία), γίνεται για λόγους διδακτικούς, επειδή η προσέγγιση αυτή διευκολύνει την περιγραφή και κατ' επέκταση τη µελέτη τους. Εχει όµως και ευρύτερο ενδιαφέρον, επειδή τα νοµικά κείµενα πάνω στα οποία στηρίζεται η διαχείριση υδατικών οικοσυστηµάτων στην Ευρωπαϊκή Ενωση -ιδιαίτερα η Οδηγία 2000/60/ΕΕ, γνωστή ως Οδηγία Πλαίσιο για τα Υδατα- προσεγγίζουν το θέµα ανάλογα µε τους διάφορους τύπους υδάτων (water body types), εξειδικεύοντας τις δράσεις ή τα µέτρα προστασίας.

3 Ορισµοί-όρια Ο ορισµός ενός οικοσυστήµατος προϋποθέτει ότι πρέπει να υπάρχει κάποιο είδος ορίου (boundary) που το διαχωρίζει από άλλα συστήµατα. ύο σηµαντικά χαρακτηριστικά κάθε οικοσυστήµατος είναι η ροή ενέργειας και ύλης (κύκλος των στοιχείων του αζώτου, του άνθρακα κ.λ.π.).

4

5

6

7 Τύποι υδατικών οικοσυστηµάτων 1. ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΕ ΠΑΡΑΚΤΙΑ & ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ Υ ΑΤΑ 1.1. Θάλασσες 1.2. Λιµνοθάλασσες 2. ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ Υ ΑΤΩΝ 2.1. Λίµνες 2.2. Ρέοντα ύδατα 3. ΥΓΡΟΤΟΠΟΙ

8 Θάλασσες Γεωλογικά χαρακτηριστικά Φυσικά χαρακτηριστικά Χηµικά χαρακτηριστικά Βιολογικά χαρακτηριστικά

9 Γεωλογικά χαρακτηριστικά Η µορφή των θαλασσών άλλαξε επανειληµένα (Παγγαία - Πανθάλασσα) Η θάλασσα είναι ο τελικός αποδέκτης της επιφανειακής απορροής που µεταφέρει όλα τα προϊόντα της διάβρωσης της χέρσου. Κάθε στερεό σώµα που φτάνει ή αναπτύσσεται στο θαλάσσιο περιβάλλον, αργά ή γρήγορα οδηγείται στο βυθό. Η διαδικασία αυτή καλείται ιζηµατογένεση.

10 Φυσικά χαρακτηριστικά Θερµοκρασία Οι διακυµάνσεις της θερµοκρασίας εντοπίζονται στο επιφανειακό στρώµα, ενώ σε βάθη µεγαλύτερα από 200 µέτρα εµφανίζεται θερµοκρασιακή οµοιοµορφία, χαρακτηριστική για κάθε θαλάσσια λεκάνη. Μεταξύ δύο θαλάσσιων στρωµάτων µε διαφορετική θερµοκρασία εµφανίζεται µιά µεταβατική ζώνη απότοµης µεταβολής της θερµοκρασίας που λέγεται θερµοκλινές (ή θερµοκλίνη). Ο παγκόσµιος ωκεανός δρα όχι µόνο σαν θερµορυθµιστής, αλλά και σαν γιγάντια θερµική αντλία,

11 Παγκόσµιος ωκεανός

12 Φυσικά χαρακτηριστικά Πυκνότητα Η πυκνότητα του θαλάσσιου νερού αυξάνεται µε τηναύξηση της αλατότητας και της πίεσης, ενώ µειώνεται µε τηναύξηση της θερµοκρασίας. Μεταξύ δύο θαλάσσιων στρωµάτων µε διαφορετική πυκνότητα εµφανίζεται µιά µεταβατική ζώνη απότοµης µεταβολής της πυκνότητας που λέγεται πυκνοκλινές. Ενώ το καθαρό νερό αποκτά την µέγιστη πυκνότητα στους 4 βαθµούς Κελσίου, το θαλάσσιο νερό αποκτά την µέγιστη πυκνότητα σε χαµηλότερη θερµοκρασία, που εξαρτάται από την αλατότητα. Οσο µεγαλύτερη είναι η αλατότητα τόσο χαµηλότερη είναι η θερµοκρασία στην οποία η πυκνότητα γίνεται µέγιστη.

13 Φυσικά χαρακτηριστικά Χρώµα Το χρώµα του θαλάσσιου νερού είναι το αποτέλεσµα της φασµατικής κατανοµής της εξασθένησης που υφίσταται µιά δέσµηφωτόςόταν εισχωρεί στο θαλάσσιο νερό. Η εξασθένηση εκφράζει το άθροισµα της απορρόφησης και της σκέδασης. Η εξασθένηση του φωτός στη θάλασσα οφείλεται στο ίδιο το νερό, τα διαλυµένα άλατα, τα διαλυµένα οργανικά συστατικά και τα αιωρούµενα σωµατίδια. Η απορρόφηση και η σκέδαση είναι γενικά εντονότερες στα µικρά µήκη κύµατος.

14 Χηµικά χαρακτηριστικά Πριν 1,5-2 δισεκατοµµύρια χρόνια, η χηµική σύσταση της θάλασσας ήταν πολύ διαφορετική από τη σηµερινή. Μια σηµαντική διαφορά εντοπίζεται στη ποσότητα διαλυµένου οξυγόνου, που ήταν τότε πολύ µικρότερη από τη σηµερινή. Ησηµερινή σύσταση του θαλάσσιου νερού προέρχεται από την παγίωση µιας δυναµικής ισορροπίας, ανάµεσα στο ποσό των διαλυτών συστατικών που προστίθενται στη θαλάσσια µάζα από την ατµόσφαιρα, τη λιθόσφαιρα και τη βιόσφαιρα και σε αυτά που αποµακρύνονται από τη θάλασσα, µέσω της ενσωµάτωσής τους στα ιζήµατα των βυθών ή µέσω της επιστροφήςτουςστηνατµόσφαιρα και τη βιόσφαιρα.

15 Χηµικά χαρακτηριστικά Ανόργανα άλατα. Τα κύρια ανόργανα συστατικά του θαλάσσιου νερού είναι τα ιόντα χλωρίου, νατρίου, καλίου, ασβεστίου και µαγνησίου. Μιά ειδική κατηγορία ανοργάνων αλάτων είναι τα άλατα αζώτου, φωσφόρου και πυριτίου, γνωστά ως θρεπτικά άλατα στα οποία θα αναφερθούµε στησυνέχεια, συσχετίζοντάς τα µε το φαινόµενο του ευτροφισµού. Η συνολική ποσότητα των διαλυµένων ουσιών ορίζεται ως αλατότητα. Εκτός από τα κύρια στοιχεία που προαναφέρθηκαν, στο θαλάσσιο νερό υπάρχουν και πολλά άλλα στοιχεία, συνήθως σε απειροελάχιστες ποσότητες (ιχνοστοιχεία).

16 Χηµικά χαρακτηριστικά Αέρια Το άζωτο έχει µικρή σηµασία για τη θαλάσσια ζωή, µε εξαίρεση ορισµένα βακτήρια που ζουν πάνω ή κοντά στο βυθό. Το οξυγόνο προέρχεται από την ατµόσφαιρα και από τα θαλάσσια φυτά που φωτοσυνθέτουν. Σε µερικές θάλασσες που είναι σχεδόν κλειστές, το οξυγόνο απουσιάζει τελείως από τα ακίνητα νερά του βυθού (π.χ. Μαύρη θάλασσα). Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ευδιάλυτο στο θαλάσσιο νερό και προέρχεται είτε από το διοξείδιο του άνθρακα της ατµόσφαιρας είτε από εκείνο που παράγεται από την αναπνοή των οργανισµών.

17 Σηµείωση Πολλοί θαλάσσιοι οργανισµοί δεσµεύουν το διοξείδιο του άνθρακα υπό µορφή ανθρακικού ασβεστίου, µε το οποίο κατασκευάζουν τα κελύφη τους. Τα κελύφη αυτά, µετά τον θάνατο των οργανισµών συσσωρεύονται στο βυθό και σχηµατίζουν βιογενή ασβεστολιθικά ιζήµατα. Στο σηµείο αυτό αξίζει να επισηµάνουµε τον ρόλο που µπορεί να παίξει η θάλασσα στην απορρόφηση του ανθρωπογενούς διοξειδίου του άνθρακα, το οποίο ενοχοποιείται για το φαινόµενο του θερµοκηπείου.

18 Χηµικά χαρακτηριστικά Οργανικές ενώσεις Το θαλάσσιο νερό περιέχει διάφορες διαλυµένες οργανικές ενώσεις. Τα προϊόντα της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης βυθίζονται προς τα βαθύτερα στρώµατα και συγχρόνως οξειδώνονται. Τελικά προϊόντα της οξείδωσης της οργανικής ύλης είναι το διοξείδιο του άνθρακα, το νερό, τα οξείδια του θείου, καθώς και τα νιτρικά, πυριτικά και φωσφορικά ανόργανα άλατα, δηλαδή τα θρεπτικά άλατα. Ευτροφισµός και ανοξία.

19 Σηµείωση Τα ανόργανα προϊόντα της αποσύνθεσης της οργανικής ύλης µπορούν να επανέλθουν στην επιφάνεια είτε µε τιςδιεργασίες ανάµειξης των θαλάσσιων µαζών λόγω κυµατισµού, είτε µε τη βοήθεια ανοδικών ρευµάτων που παρατηρούνται κατά µήκος ορισµένων παράκτιων περιοχών (ρεύµατα ανάβλυσης). Με τον τρόπο αυτό επανεµπλουτίζονται µε θρεπτικά άλατα οι επιφανειακές θαλάσσιες µάζες, ενώ τα βαθύτερα στρώµατα επανεµπλουτίζονται µε οξυγόνο και συνεπώς διατηρείται τόσο η παραγωγική ικανότητα, όσο και η ικανότητα αυτοκαθαρισµού του θαλάσσιου οικοσυστήµατος

20 Βιολογικά χαρακτηριστικά Οι θαλάσσιοι οργανισµοί ανάλογα µε τον τρόπο ζωής τους µπορούν να ταξινοµηθούν σε πλαγκτό (= οργανισµοί που µεταφέρονται παθητικά, από τα ρεύµατα), νηκτό (= οργανισµοί που κολυµπούν ενεργητικά) και βένθος (= οργανισµοί του βυθού). Μετά τη γενική αυτή διάκριση, οι θαλάσσιοι οργανισµοί µπορούν να διακριθούν σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα µε το βάθος, την απόσταση από την ακτή ή την παρουσία ηλιακού φωτός.

21 Βιολογικά χαρακτηριστικά Ευφωτική και αφωτική ζώνη. Παράκτια (νηριτική) και πελαγική ζώνη. Η παρουσία των οργανισµών στους διαφορετικούς βιοχώρους που διαµορφώνονται µέσα στο θαλάσσιο και το ευρύτερο περιβάλλον δεν είναι µία τυχαία συνάθροιση. Εκτός από την ανοχή του κάθε είδους στις συγκεκριµένες αβιοτικές συνθήκες, αυτό που τελικά φαίνεται ότι συνδέει τους οργανισµούς ενός οικοσυτήµατος, διαµορφώνοντας ένα δυναµικά µεταβαλλόµενο λειτουργικό σύνολο, είναι οι τροφικές σχέσεις.

22 Βιολογικά χαρακτηριστικά Οι τροφικές σχέσεις είναι σχέσεις εξάρτησης ενός είδους από ένα άλλο ή οµάδας ειδών από ένα ή και περισσότερα είδη και εµφανίζονται συνήθως ως σχέσεις θηρευτή-θηράµατος. Οι τροφικές σχέσεις δεν είναι απλές και µονοσήµαντες (τροφικές αλυσίδες), αλλά πολύπλοκες και διαπλεκόµενες διαµορφώνοντας τροφικά πλέγµατα. Είναι χαρακτηριστικό για το θαλάσσιο περιβάλλον, ότι ορισµένες αβιοτικές παράµετροι αποτελούν περιοριστικούς παράγοντες για την ανάπτυξη και οργάνωση των βιολογικών πληθυσµών.

23 Σηµείωση Οι υδρόβιοι οργανισµοί δεν αποτελούν απλώς τµήµα του υδατικού οικοσυστήµατος: το διαµορφώνουν. Η διαδικασία διαµόρφωσης καταλήγει σε µιά δυναµική ισοροπία (= σταθερότητα ) Οι οργανισµοί αντιδρούν στις αλλαγές των αβιοτικών παραµέτρων, τείνοντας να τις εξισορροπήσουν (αρχή της οµοιοστασίας). Η εξισορόπηση δεν είναι πάντα εφικτή. Υπάρχουν όρια που αν ξεπεραστούν το σύστηµα καταρρέει, µέχρι να βρεί µιά νέα ισορροπία.

24 Λιµνοθάλασσες Γεωλογικά χαρακτηριστικά Φυσικά χαρακτηριστικά Χηµικά χαρακτηριστικά Βιολογικά χαρακτηριστικά Αξία των λιµνοθαλασσών

25 Γεωλογικά χαρακτηριστικά Ως λιµνοθάλασσες (lagoons), ορίζονται παράκτιες υδατοσυλλογές µε ήρεµα και αβαθή νερά που επικοινωνούν µε τη θαλασσα µέσω στενών διαύλων. Οι λιµνοθάλασσες σχηµατίζονται είτε στις εκβολές ποταµών είτε σε κοραλλιογενείς υφάλους. Θα αναφερθούµε στις λιµνοθάλασσες που σχετίζονται µε εκβολές ποταµών.

26

27

28 Γεωλογικά χαρακτηριστικά Τα θαλάσσια ρεύµατα διευθετούν τα φερτά υλικά ενός ποταµού παράλληλα προς την ακτογραµµή, δηµιουργόντας αµµολουρίδες και αµµώδεις φραγµούς, που µε τηνπάροδο του χρόνου αποµονώνουν µιά θαλάσσια περιοχή από την ανοικτή θάλασσα, σχηµατίζοντας έτσι την λιµνοθάλασσα. Απαραίτητη προυπόθεση για το σχηµατισµό αµµολουρίδων είναι η χαµηλή διαβρωτική ικανότητα της θάλασσας και η απουσία ισχυρής παλίρροιας. Οι λιµνοθάλασσες καλύπτουν περίπου το 10% της παγκόσµιας ακτογραµµής και αποτελούν θέσεις µεγάλης οικολογικής και οικονοµικής αξίας.

29 Φυσικά & Χηµικά χαρακτηριστικά Οι λιµνοθάλασσες, ως χώρος επαφής γλυκών και αλµυρών νερών χαρακτηρίζονται από το µεγάλο εύρος διακύµανσης των τιµών της αλατότητας. Η αλατότητα δεν είναι οµοιόµορφα κατανεµηµένη στο σύνολο της υδάτινης µάζας της λιµνοθάλασσας. Η κατανοµή τωντιµών της θερµοκρασίας παρουσιάζει επίσης µεγάλη διακύµανση και ακολουθεί πρότυπα ανάλογα µε εκείνα της αλατότητας.

30 Αξία των λιµνοθαλασσών Μέχρι τα µέσα του 20 ου αιώνα οι λιµνοθάλασσες -και ιδιαίτερα οι Μεσογειακές- αποτελούσαν χώρους µειωµένου οικονοµικού ενδιαφέροντος. Για τον λόγο αυτό πολλές λιµνοθάλασσες αποξηράνθηκαν και αποδόθηκαν στην γεωργία. Ωστόσο, οι λιµνοθάλασσες δεν κινδυνεύουν µόνο από την αποξήρανση.

31 Βιολογικά χαρακτηριστικά Οι λιµνοθάλασσες χαρακτηρίζοναι συνήθως από πλούσιο βένθος και πλαγκτό, παρουσία υδροχαρών φυτών στις όχθες, όπου βρίσκουν καταφύγιο και τροφή πολλά είδη ψαριών, αµφιβίων, ερπετών, εντόµων και µικρών θηλαστικών. Εντάσσονται συνήθως σε ευρύτερα δελταϊκά συστήµατα και συνδυάζονται µε παροδικές υδατοσυλλογές γλυκού νερού, καλαµιώνες, αλµυρά έλη κ.λπ. συγκροτώντας τους υγροτόπους που χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερα πλούσια πανίδα και χλωρίδα.

32 Βιολογικά χαρακτηριστικά Οι υδρολογικοί παράγοντες ρυθµίζουν τη βιολογική οργάνωση των λιµνοθαλασσών διότι ελέγχουν τον βαθµό ανταλλαγής που έχει η ανοικτή θάλασσα µε τις διάφορες ζώνες της λιµνοθάλασσας. Τα ψάρια των λιµνοθαλασσών διακρίνονται σε µη µεταναστευτικά, που περνούν όλη τους τη ζωή µέσα στη λιµνοθάλασσα και σε µεταναστευτικά, που επισκέπτονται τη λιµνοθάλασσα (συνήθως για να γεννήσουν τ' αυγά τους) και επισρτέφουν κατόπιν στη θάλασσα. Στη Μεσόγειο η "φάση της λιµνοθάλασσας" φαίνεται πως είναι ο γενικός κανόνας για τα νεαρά άτοµα όλων των θαλασσίων ειδών ψαριών.

33 Λίµνες Συνθήκες σχηµατισµού λιµνών Τύποι λιµνών οµή τουλιµναίου οικοσυστήµατος Εξέλιξη του λιµναίου οικσυστηµατος Προβλήµατα διαχείρισης

34 Συνθήκες σχηµατισµού Ως λίµνες ορίζονται υδατοσυλλογές, συνήθως µεγάλων διαστάσεων, που καταλαµβάνουν µιά ενδοηπειρωτική λεκάνη. Οι λίµνες είναι γεωµορφολογικές οντότητες µε αρχή, εξέλιξη και τέλος µέσα στον γεωλογικό χρόνο. Οι λίµνες περιέχουν συνήθως γλυκό νερό. Απαραίτητες προϋποθέσεις γιά το σχηµατισµό µιάς λίµνης είναι η ύπαρξη ενός στεγανού κοιλώµατος του εδάφους καθώς και η ύπαρξη πλεονάσµατος στο υδρολογικό ισοζύγιο της περιοχής.

35 Κατηγορίες λιµνών Πέρα από τις προϋποθέσεις σχηµατισµού, που είναι κοινές για όλες τις λίµνες, τα γενεσιουργά αίτιά τους διαφέρουν. Ετσι, οι λίµνες κατατάσσονται σε κατηγορίες ανάλογα µε την προέλευσή τους (τεκτονικές, ηφαιστειακές, λίµνες κατολισθήσεων, παγετωνικές, καρστικές). Τέλος, παράκτιες λίµνες σχηµατίζονται από την συνδυασµένη δράση των ποταµών και της θάλασσας στις περιοχές των εκβολών.

36 οµή του λιµναίου οικοσυστήµατος Η επιφανειακή ζώνη της λίµνης που διαπερνάται από το φως λέγεται ευφωτική, ενώ η έλλειψη φωτός χαρακτηρίζει την αφωτική ζώνη. Η υδάτινη µάζα έχει χαρακτηριστική κατακόρυφη κατανοµή θερµοκρασίας. Στις εύκρατες περιοχές, τα επιφανειακά νερά των σχετικά µεγάλων λιµνών θερµαίνονται κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού και σχηµατίζουν ένα αραιότερο στρώµα, το επιλίµνιο, που επιπλέει σ' ενα πυκνότερο και ψυχρότερο, το υπολίµνιο.

37 οµή του λιµναίου οικοσυστήµατος Μεταξύ των δύο στρωµατων υπάρχει το θερµοκλινές στρώµα (θερµοκλίνη), δηλαδή µια ζώνη απότοµης µεταβολής της θερµοκρασίας συναρτήσει του βάθους. Το φθινόπωρο, µε την πτώση της θερµοκρασίας και την αυξηση του κυµατισµού, δηµιουργείται κατακόρυφη κυκλοφορία και το θερµοκλινές εξαφανίζεται. Οι αβαθείς λίµνες δεν στρωµατώνονται παρά µόνο για σύντοµες περιόδους. Κατά την περίοδο της θερµικής στρωµάτωσης, τα θρεπτικά άλατα συχνά εξαντλούνται στο επιλίµνιο και συγκεντρώνονται στο υπολίµνιο. Συνεπώς, η θερµική στρωµάτωση προκαλεί χηµική στρωµάτωση.

38 οµή του λιµναίου οικοσυστήµατος Οέµβιος κόσµος του λιµναίου περιβάλλοντος διαφοροποιείται ως προς την απόσταση απο την ακτή της λίµνης. ιακρίνουµε τηνπαράλια ζώνη, που είναι η ρηχή ζώνη κατά µήκος της παραλίας και την πελαγική ζώνη, που είναι µακριά από την ακτή.

39 οµή του λιµναίου οικοσυστήµατος

40 Εξέλιξη του λιµναίου οικσυστηµατος Στις λίµνες, όπως και στις θάλασσες, οι υδάτινες µάζες διακρίνονται γενικά σε εκείνες που εµφανίζουν χαµηλές ποσότητες βιοµάζας και παρουσιάζουν µικρές συγκεντρώσεις θρεπτικών αλάτων και καλούνται ολιγοτροφικές, σε αντίθεση µε τις ευτροφικές, που έχουν περίσσεια θρεπτικών και εµφανίζουν γενικά µεγάλη παραγωγή βιοµάζας. Στις λίµνες ο φυσικός ευτροφισµός (σε αντιδιαστολή µε τον ανθρωπογενή ή τεχνητό ευτροφισµό), είναι µία φυσική διεργασία. Απο τη στιγµή της δηµιουργίας τους, οι λίµνες παρουσιάζουν µια σειρά διαδοχικών σταδίων, µε τελευταιο στάδιο το θάνατο, δηλαδή την εξαφάνισή τους.

41 Εξέλιξη λιµναίου οικοσυτήµατος

42 Προβλήµατα διαχείρισης Ο ανθρωπογενής ευτροφισµός αποτελεί σηµαντικό πρόβληµα για τις περισσότερες πεδινές λίµνες της εύκρατης ζώνης, που υποβαθµίζονται ραγδαία. Ωστόσο, ο ανθρωπογενής ευτροφισµός δεν είναι µία ανεπίστρεπτη υποβάθµιση του οικοσυστήµατος, ούτε µοιραία µία πηγή προβληµάτων.

43 Ρέοντα ύδατα Ρέοντα ύδατα και λακάνες απορροής Η ζωή στα ρέοντα ύδατα Ταξινόµηση και ζώνωση των ποταµών Η αρχή της "συνέχειας" του ποτάµιου συστήµατος

44 Ρέοντα ύδατα και λακάνες απορροής Ενα υδάτινο ρεύµα µε µόνιµη ροή λέγεται ποταµός, ενώ ένα ρεύµα παροδικής (εφήµερης) ροής λέγεται χείµαρρος. Επειδή οι βροχοπτώσεις αποτελούν έναν από τους κύριους παράγοντες που καθορίζουν την ροή, οι εποχικές τους διακυµάνσεις καθορίζουν το υδρολογικό καθεστώς (υδρολογική δίαιτα) των ποταµών. Τα ρέοντα ύδατα, στη διάρκεια της γεωλογικής ιστορίας τους βρίσκονται σε συνεχή αλληλεπίδραση µε τη λιθόσφαιρα, διαβρώνοντας ή αποθέτοντας υλικά. Τα στάδια της επιφανειακής διάβρωσης µπορούν να διακριθούν σε στάδιο νεότητας, ωριµότητας και γήρατος.

45 Στάδιο νεότητας, ωριµότητας και γήρατος.

46 Υδραγραφικό δίκτυο Ενα σύνολο επιφανειακών ρευµάτων νερού (ποταµών, χειµάρρων κλπ), που συνδέονται µεταξύ τους µε καθορισµένο τρόπο και δηµιουργούν συγκεκριµένους τύπους απορροής, λέγεται υδρογραφικό δίκτυο. Ο τρόπος σύνδεσης των υδάτινων ρευµάτων και ο τύπος απορροής, είναι αποτέλεσµα του συνδυασµού των νόµων της κίνησης των ρευστών και των γεωλογικών χαρακτηριστικών της συγκεκριµένης περιοχής πάνω στην οποία κυλούν.

47 Υδραγραφικό δίκτυο

48 Λεκάνη απορροής Κάθε υδρογραφικό δίκτυο διαθέτει µια λεκάνη συλλογής και αποµάκρυνσης του νερού, η οποία συνήθως είναι µια επιφάνεια εδάφους που περιβάλλεται από υψώµατα. Η λεκάνη αυτή λέγεται λεκάνη απορροής ή αποστράγγισης. Μέσα στη λεκάνη απορροής, η γραµµή συνάντησης των κατηφορικών επιφανειών του τοπογραφικού αναγλύφου, στην οποία συγκεντρώνονται τα απορρέοντα νερά, λέγεται γραµµή συγκέντρωσης των νερών ή µισγάγκεια. Κατά την αντίθετη διεύθυνση, οι επιφάνειες του τοπογραφικού αναγλύφου είναι ανηφορικές. Στα όρια δυο γειτονικών λεκανών απορροής η γραµµή συνάντησης των ανηφορικών επιφανειών, στην οποία διαχωρίζονται τα νερά που θα καταλήξουν στην µια ή στην άλλη λεκάνη, λέγεται γραµµή διαχωρισµού των νερών ή υδροκρίτης.

49

50 Ηζωή στα ρέοντα ύδατα Ο όρος οικοσύστηµα χρησιµοποιείται µερικές φορές καταχρηστικά για τα ποτάµια, τα οποία αποκαλούνται οικοσυστήµατα ρεόντων υδάτων (lotic ecosystems). Η εφαρµογή της ολιστικής αρχής (holistic concept) για το οικοσύστηµα στα ποτάµια ( υπεροργανισµός ) δηµιουργεί µεγάλες δυσκολίες.

51 Ηζωή στα ρέοντα ύδατα

52 Ροή ενέργειας και ύλης Η ενέργεια δεσµεύεται κυρίως στα χερσαία συστήµατα της λεκάνης απορροής, παρά στο ίδιο το ποτάµι. Μεταφέρεται υπό µορφή αλλόχθονου οργανικού υλικού µέσα στο νερό, όπου και χρησιµοποιείται. Αυτό σηµαίνει ότι η πορεία δέσµευσης της ενέργειας και η αποικοδόµηση διαχωρίζονται. Ενα ποτάµι δεν µπορεί να υπάρξει χωρίς την ενέργεια που παρέχεται από τη λεκάνη απορροής του, εξαρτάται δηλαδή ενεργειακά από αυτήν.

53 Ροή ενέργειας και ύλης Ηαποδόµηση της ύλης είναι δυνατόν να πραγµατοποιείται εκτός του ποταµού. Η εξάρτηση είναι µονόπλευρη και δεν µπορούµε να θεωρούµε µια µονόπλευρα εξαρτώµενη δοµή ως ένα ανεξάρτητο σύστηµα. Τα ποτάµια µπορεί λοιπόν να γίνουν ευκολότερα κατανοητά εάν τα θεωρήσουµε ως ένα µέρος ενός µεγαλύτερου συστήµατος (π.χ. µιας κοιλάδας).

54 Ταξινόµηση και ζώνωση των ποταµών Τα ποτάµια µπορούν να χωριστούν κατ αρχήν σε κατηγορίες ανάλογα µε το πλάτος της υδατοσυλλογής: α- Ρυάκια πηγών και µικρά ρυάκια, µε πλάτος µέχρι 1µ. και ζώνη επιρροής έως 2 χµ 2. Σ αυτή την κατηγορία συνυπολογίζονται και τα διάφορα αποχετευτικά κανάλια των πεδιάδων. β-.μεγάλα ρυάκια, µε πλάτος από 1 έως 3µ. και ζώνη επιρροής από 2 έως 50 χµ 2. γ- Μικρά ποτάµια, µε πλάτος από 3 έως 10µ. και ζώνη επιρροής από 50 έως 300 χµ 2. δ- Μεγάλα ποτάµια, µε πλάτος >10µ. και ζώνη επιρροής, σε µεγάλο υψόµετρο από 50 έως 500 χµ 2 και στην πεδιάδα από 300 έως 500 χµ 2.

55 Ταξινόµηση και ζώνωση των ποταµών Το κλασικό σύστηµα ζώνωσης που χρησιµοποιείται στην υτική Ευρώπη βασίζεται στα ψάρια και αναπτύχθηκε για τον ποταµό Ρήνο στις αρχές του 20 ου αιώνα. Κάθε ζώνη παίρνει το όνοµά της από το χαρακτηριστικό είδος ψαριού: α- Ζώνη της πέστρoφας (Salmo trutta, S. gairdneri), β- Ζώνη του τυλιναριού (Leuciscus cephalus) ή του κοκκινόγαστρου (Phoxinus phoxinus γ- Ζώνη της µπριάνας ή µουστακάτου (Barbus barbus) ή του τσιρωνιού (Rutilus rutilus) δ- Ζώνη της λεστιάς (Abramis brama)

56 Ταξινόµηση και ζώνωση των ποταµών

57 Ηαρχή της "συνέχειας" του ποτάµιου συστήµατος Τα ποτάµια είναι ανοιχτά συστήµατα. Από τις πηγές ενός ποταµού έως τις εκβολές του υπάρχει διαρκής µεταβολή των φυσικών του παραµέτρων. Η βιολογική οργάνωση ενός ποταµού θα είναι προσαρµοσµένη στις βαθµιαίες µεταβολές σχηµατίζοντας µια συνέχεια. Στις περισσότερες περιοχές ενός ποταµού η ανάπτυξη των βιοκοινωνιών βρίσκεται σε ισορροπία µε τα φυσικά χαρακτηριστικά του. Οι βιοκοινωνίες των ποταµών µπορούν να διαιρεθούν σε τρεις γενικές κατηγορίες σύµφωνα µε το µέγεθος του ποταµού.

58 Υγρότοποι Ως υγρότοποι (wetlands), χαρακτηρίζονται περιοχές του πλανήτη που έχουν τις ακόλουθες ιδιότητες: το έδαφος είναι κορεσµένο µε νερό ή καλύπτεται από αβαθές στρώµα νερού τουλάχιστον κατά περιόδους η βλάστηση χαρακτηρίζεται από υδρόφυτα, δηλαδή φυτά που έχουν προσαρµοστεί να ζουν στο νερό

59

60 Παράκτιοι και εσωτερικοί υγρότοποι Οι υγρότοποι µπορεί να βρίσκονται κοντά στην ακτή (παράκτιοι υγρότοποι) ή στο εσωτερικό της χέρσου (εσωτερικοί υγρότοποι), να είναι φυσικοί ή τεχνητοί. Οι παράκτιοι υγρότοποι σχετίζονται συνήθως µε εκβολές ποταµών και λιµνοθάλασες. Οι εσωτερικοί υγρότοποι σχετίζονται µε ποτάµια, λίµνες ή πηγές. Ειδικές περιπτώσεις εσωτερικών υγροτόπων είναι οι υγρότοποι της τούνδρας και οι γεωθερµικοί υγρότοποι.

61 Τεχνητοί υγρότοποι Οι τεχνητοί υγρότοποι σχετίζονται µε ανθρώπινες παρεµβάσεις στη φύση, όπως τα φράγµατα, οι εκσκαφές για την εξόρυξη υλικών από τη γη (π.χ. λατοµεία και αλατορυχεία), καθώς και ειδικές καλλιέργειες (π.χ. ορυζώνες).