ΟΙ ΑΛΛΑΓΕΣ ΤΩΝ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΔΕΝ ΑΛΛΑΖΟΥΝ ΑΜΕΣΑ ΤΗΝ ΤΡΟΦΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΗΣ ΛΙΜΝΗΣ ΑΜΒΡΑΚΙΑΣ

Transcript

1 ΟΙ ΑΛΛΑΓΕΣ ΤΩΝ ΧΡΗΣΕΩΝ ΓΗΣ ΔΕΝ ΑΛΛΑΖΟΥΝ ΑΜΕΣΑ ΤΗΝ ΤΡΟΦΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΗΣ ΛΙΜΝΗΣ ΑΜΒΡΑΚΙΑΣ Θωμάτου A.A., Τριανταφυλλίδου M., Χαλκιά A., Κεχαγιάς Γ., Κωνσταντίνου Ι., Ζαχαρίας Ι. Τμήμα Διαχείρισης Περιβάλλοντος και Φυσικών Πόρων, Πανεπιστήμιο Δυτικής Ελλάδας, Περίληψη Η μελέτη των φυσικοχημικών και βιολογικών παραμέτρων μπορεί να υπολογίσει προσεγγιστικά την τάση της τροφικής κατάστασης μιας λίμνης. Ο τροφικός δείκτης TSI χρησιμοποιήθηκε για να εκτιμήσει τα επίπεδα ευτροφισμού στη λίμνη Αμβρακία. Οι συγκεντρώσεις ολικού φωσφόρου και χλωροφύλλης που καταγράφηκαν ήταν στο ίδιο επίπεδο με αυτές που καταγράφηκαν τα προηγούμενα χρόνια, γεγονός που υποδεικνύει ότι η τροφική κατάσταση της λίμνης δεν άλλαξε. Tα τελευταία δέκα χρόνια οι αγροτικές χρήσεις στην λεκάνη απορροής έχουν τροποποιηθεί σημαντικά κατά 25.6% λόγω της μεγάλης μείωσης της καλλιέργειας καπνού. Ένας χρόνος μηνιαίων δειγματοληψιών σε εννέα σταθμούς δειγματοληψίας στην λίμνη Αμβρακία μπορεί να περιγράψει αυτό το αποτέλεσμα. Ακόμα και αν η λεκάνη απορροής είναι μικρή και οι αγροτικές εκτάσεις καλύπτουν το 47%, η ποιότητα νερού της λίμνης δεν άλλαξε. Η τροφική κατάσταση είναι σταθερή πιθανόν λόγω του ότι η λίμνη είναι βαθιά και εποχικά ανοξική. Γι αυτό το λόγο η συμβολή του παραγωγής φωσφόρου από το ίζημα είναι πολύ σημαντική στο βαθύ υπολίμνιο. Η ανάμιξη των υδάτων κατά τη χειμερινή περίοδο προσθέτει φώσφορο στην υδάτινη στήλη και η λίμνη δεν αλλάζει τροφική κατάσταση. Λέξεις κλειδιά: Αμβρακία, χρήσεις γης, τροφική κατάσταση, υποξία, ανοξία. LAND USE CHANGES DO NOT RAPIDLY CHANGE THE TROPHIC STATE OF AMVRAKIA LAKE, GREECE Thomatou A.-A., Triantafyllidou M., Chalkia E., Kehayias G., Konstantinou I., Zacharias I. Department of Environmental and Natural Resources Management, University of Western Greece, Abstract The study of physical, chemical and biological parameters can assess the trend of a lake s trophic state. A trophic state index (TSI) was used to assess eutrophication of Lake Amvrakia. Total phosphorus and chlorophyll concentrations that have been recorded were generally at the same level with those recorded in previous years indicating that lake s trophic state did not change. The last decade agricultural activities changed significantly by 25.6% of the catchment area. This is attributed to a major reduction of tobacco cultivation. One year, of monthly monitoring, in nine sampling stations in Amvrakia Lake, can report this result. Even if the catchment is small and the agricultural areas are the 47% of the basin, the water quality of the lake did not change. The trophic state constant probably because the lake is deep monomictic, and seasonally anoxic. For this reason internal phosphorus contribution is very important in the deep hypolimnion. The mixing during winter contributes large amounts of phosphorus in the water column and trophic status of the lake remains unaltered. Keywords: Amvrakia, Land use; Trophic state; Hypoxia; Anoxia. 1. Εισαγωγή Το νερό από τις λίμνες και τα ποτάμια έχει πολλές χρήσεις, όπως πηγές πόσιμου νερού, άρδευση, αλιεία και παραγωγή ενέργειας (Iscen et al. 2008). Ο 20 ος αιώνας σηματοδοτήθηκε από σημαντικές αλλαγές στις χρήσεις γης σε όλο τον κόσμο. Μια κύρια ανθρωπογενής μεταβολή ήταν η αλλαγή στην εισροή αζώτου και φωσφόρου στα οικοσυστήματα (Yunev et al. 2007) αν και σε πολλές περιοχές η ποιότητα του νερού δεν βελτιώθηκε (Anneville and Pelletier 2000; Rekolainen et al. 2005). Ο ευτροφισμός των φυσικών και τεχνητών λιμνών είναι ένα σημαντικό περιβαλλοντικό πρόβλημα. Ο φώσφορος είναι το βασικό περιοριστικό θρεπτικό άλας για τα υδάτινα οικοσυστήματα γλυκού νερού. Σε ένα φαινόμενο γνωστό ως εσωτερική τροφοδοσία θρεπτικών, το άζωτο και ο φώσφορος που απελευθερώνονται στον πυθμένα κάτω από αναερόβιες συνθήκες επιδεινώνουν τον ευτροφισμό όταν αναμιγνύονται ή διαχέονται με τα επιφανειακά ύδατα και αυξάνουν την παραγωγικότητα του φυτοπλαγκτού (Welch and Jacoby 2001). Το διαλελυμένο στο νερό οξυγόνο είναι μια από τις πιο σημαντικές παραμέτρους στις λίμνες γιατί πολλές φυσικές και βιοχημικές διεργασίες ελέγχονται από αυτό (Komatsu et al. 2006). Η υποξία και η ανοξία αναπτύσσονται όταν η κατανάλωση του οξυγόνου ξεπερνάει τα αποθέματα, ως αποτέλεσμα δυο κυρίως παραγόντων, της αναπνοής και της αποσύνθεσης (Burkholder 2001). Η θερμική στρωμάτωση επηρεάζει αρνητικά την ομοιόμορφη κατανομή του οξυγόνου στην υδάτινη

2 στήλη της λίμνης, με αποτέλεσμα να επικρατούν ανοξικές συνθήκες και αναερόβιες διεργασίες στα βαθύτερα στρώματα. Τα θρεπτικά, που παράγονται κοντά στον πυθμένα από την αποσύνθεση της οργανικής ύλης, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τους οργανισμούς στα επιφανειακά στρώματα, μέχρι την ανάμιξη του νερού που πραγματοποιείται το φθινόπωρο ή το χειμώνα (Gikas et al. 2009). Πολλοί δείκτες και μοντέλα έχουν αναπτυχθεί με σκοπό να προσδιορίσουν τον ευτροφισμό και την ποιότητα του νερού, τα περισσότερα από τα οποία βασίζονται σε φυσικές, χημικές και βιολογικές παραμέτρους (συγκεντρώσεις θρεπτικών και χλωροφύλλης, θολερότητα) (Carlson 1977). Ο δείκτης τροφικής κατάστασης του Carlson είναι αυτός που χρησιμοποιείται ευρέως. Ο δείκτης τροφικής κατάστασης (TSI) χρησιμοποιεί τη βιομάζα φυτοπλαγκτού ως τη βάση μιας συνεχούς σειράς τροφικών καταστάσεων των λιμνών κάτω από συνθήκες περιορισμού και μηπεριορισμού θρεπτικών. Η βιομάζα μπορεί να εκτιμηθεί ξεχωριστά από τις συγκεντρώσεις χλωροφύλλης, το δίσκο Secchi και τις συγκεντρώσεις ολικού φωσφόρου. Η λίμνη Αμβρακία (Εικ. 1) είναι μια βαθιά θερμή μονομικτική λίμνη στη δυτική Ελλάδα και ανήκει στις λίμνες θειικού τύπου (Danielidis et al. 1996). Η έκταση της είναι 12 Km 2 και η λεκάνη απορροής έχει έκταση 121 Km 2. Η επιφάνεια της έχει μειωθεί σημαντικά λόγω παρατεταμένης ξηρασίας και άρδευσης του βόρειου ρηχού τμήματος. Η στάθμη υφίσταται ετήσιες διακυμάνσεις και εξαρτάται από την εξάτμιση κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, υπόγειες εισροές και χρήση του νερού για αγροτικές εργασίες. Η ανατολική πλευρά καλλιεργείται εντατικά μέχρι και μερικά μέτρα από την άκρη της λίμνης και χρησιμοποιείται και ως βοσκότοπος. Εικ. 1: Βαθυμετρικός χάρτης της περιοχής μελέτης (Λίμνη Αμβρακία) και θέση των σταθμών δειγματοληψίας.

3 Οι φυσικές, χημικές και βιολογικές παράμετροι (θερμοκρασία, διαλυμένο οξυγόνο, αγωγιμότητα, ph, ολικός φώσφορος, ολικό άζωτο, φωσφορικά, νιτρικά, νιτρώδη) έχουν μελετηθεί στο παρελθόν (Koussouris and Photis 1980; Overbeck et al. 1982; Danielidis et al. 1996; Zacharias et al. 2002). Μέχρι πρόσφατα, η κύρια καλλιέργεια γύρω από τη λίμνη ήταν ο καπνός και αναπτύχθηκε στον Νομό Αιτωλοακαρνανίας στα τέλη του 19 ου αιώνα. Η πόλη του Αγρινίου καλλιεργούσε τον δικό της τύπο καπνού. Παρόλα αυτά, από 1/1/2006, με την αναθεώρηση της ΚΑΠ σε σχέση με την καλλιέργεια καπνού, η παραγωγή καπνού μειώθηκε κατά 80% σε όλη τη χώρα και σχεδόν 100% στον Νομό Αιτωλοακαρνανίας. Σαν αποτέλεσμα, οι παραγωγοί καπνού στράφηκαν προς άλλες καλλιέργειες όπως λαχανικά, ελιές, σιτηρά, αρωματικά φυτά και βιολογικές καλλιέργειες ή ακόμα και αγρανάπαυση. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να καθορίσει την τάση της τροφικής κατάστασης της λίμνης Αμβρακίας με βάση τα φυσικο-χημικά χαρακτηριστικά, καθώς επίσης να περιγράψει την ανάπτυξη, εποχικότητα και εξέλιξη της υποξίας/ανοξίας στη λίμνη. Επιπλέον γίνεται συγκριτική μελέτη το πως οι αλλαγές στις χρήσεις γης επηρέασαν την τροφική κατάσταση της λίμνης την τελευταία δεκαετία. 2. Μεθοδολογία 2.1. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ ΚΑΙ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΕΣ Η περίοδος δειγματοληψίας διήρκησε ένα χρόνο (Μάρτιος 2007 Φεβρουάριος 2008). Εννέα σταθμοί δειγματοληψίας επιλέχθηκαν σύμφωνα με τις χρήσεις γης γύρω από τη λίμνη (Εικ. 1). Οι πέντε σταθμοί ήταν στην παράκτια ζώνη (A1, A2, A3, A4, A8) και οι τέσσερις σταθμοί ήταν στην πελαγική ζώνη (A5, A6, A7, A9) και οι δειγματοληψίες γίνονταν στην επιφάνεια και στο μέγιστο βάθος. 2.2 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Ένα Multi-Parameter TROLL 9500 (Aquatic Life Ltd, Canada) χρησιμοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της περιόδου δειγματοληψίας για τη μέτρηση των φυσικοχημικών παραμέτρων. Συγκεκριμένα, οι παράμετροι θερμοκρασία, διαλυμένο οξυγόνο, αγωγιμότητα, ph και δυναμικό οξειδοαναγωγής μετρήθηκαν σε μηνιαία βάση απευθείας στους σταθμούς δειγματοληψίας. 2.3 ΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ Για την ανάλυση του ολικού αζώτου και ολικού φωσφόρου στα δείγματα ακολουθήθηκε η διαδικασία της χώνευσης ώστε να μετατραπούν οι διάφορες μορφές αζώτου και φωσφόρου σε νιτρικά και ορθοφωσφορικά αντίστοιχα. Για τη μέτρηση του ολικού αζώτου, προστέθηκαν αρχικά σε 10 ml δείγματος υπερθειικό κάλιο και υδροξείδιο του νατρίου. Τα δείγματα τοποθετήθηκαν σε θερμοαντιδραστήρα προκειμένου να πραγματοποιηθεί η διαδικασία της χώνευσης, για μία ώρα στους 120 ο C. Έπειτα, προστέθηκε 1 ml δείγματος και 1 ml 2,6 dimethylphenol (DMP) σε διάλυμα οξινισμένο με θειικό και φωσφορικό οξύ, για να σχηματισθεί 4 nitro-dimethylphenol, το οποίο προσδιορίζεται φασματοφωτομετρικά, σε μήκος κύματος 340 nm στο φασματοφωτόμετρο Perkin Elmer Lamda 35 UV-Vis με σε κυβέττες χαλαζία 1cm. Για τον υπολογισμό του ολικού φωσφόρου σε 10 ml δείγματος προστέθηκαν αρχικά, θειικό οξύ και υπερθειικό κάλιο. Στη συνέχεια τα δείγματα τοποθετήθηκαν σε θερμοαντιδραστήρα προκειμένου να πραγματοποιηθεί η διαδικασία της χώνευσης, για μία ώρα στους 120 ο C. Τέλος προστέθηκε ασκορβικό οξύ το οποίο δημιούργησε ένα φωσφομολυβδαινικό σύμπλοκο για να μετρηθούν τα δείγματα φασματοφωτομετρικά, σε μήκος κύματος 880 nm σε φασματοφωτόμετρο Perkin Elmer Lamda 25 UV-Vis με γυάλινες κυβέττες των 5 cm. Για τον υπολογισμό των νιτρικών, νιτρωδών, φωσφορικών και θειικών ιόντων κατασκευάστηκε πρότυπη καμπύλη χρησιμοποιώντας ένα πρότυπο διάλυμα 7 ανιόντων. Με βάση αυτή την καμπύλη προσδιορίστηκαν τα ιόντα που ανιχνεύθηκαν σε κάθε δείγμα. Ο ιοντικός χρωματογράφος που χρησιμοποιήθηκε ήταν ο Dionex ICS 1500 με στήλη Dionex AS9 HC,

4 προστήλη Dionex AG9 HC, συμπιεστή Dionex ASRS και κινητή φάση Eluent: 9Mm Na 2 CO 3 με ροή 1 ml min ΔΕΙΚΤΗΣ ΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ (TSI) Ο δείκτης τροφικής κατάστασης είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για τον προσδιορισμό της κατάστασης της λίμνης. Οι πραγματικές εξισώσεις για τον υπολογισμό του TSI προήλθαν από μια σειρά δεδομένων από 60 έως 150 βόρειες φυσικές λίμνες (Carlson 1977). Το TSI βαθμονομείται έτσι ώστε μια αύξηση στη συγκέντρωση του φωσφόρου να αντιστοιχεί σε αύξηση στο πλήθος των φυκών και μείωση της διαφάνειας. Ο δείκτης τροφικής κατάστασης υπολογίζεται από τη διαφάνεια του δίσκου Secchi, τη χλωροφύλλη και τον ολικό φώσφορο με βάση τις ακόλουθες εξισώσεις: TSI διαφάνειας = ln(διαφάνεια) TSI χλωροφύλλης = ln(chl) TSI φωσφόρου = ln(tp) όπου Chl = συγκέντρωση χλωροφύλλης (mg m -3 ) και TP = συγκέντρωση ολικού φωσφόρου (mg m -3 ). 2.5 ΧΛΩΡΟΦΥΛΛΗ Τα δείγματα νερού (1.5L) φιλτράρονταν και το φίλτρο τοποθετούνταν σε 50 ml falcon. Στη συνέχεια 10 ml ακετόνης προστίθονταν στο falcon και το φίλτρο πολτοποιούνταν και τοποθετούνταν στο ψυγείο για ώρες. Κατόπιν, το φίλτρο φυγοκεντρούνταν για 10 λεπτά σε 2000 rev. Το εκχύλισμα προσδιοριζόταν φασματοφωτομετρικά στα 750 nm, 664 nm, 647 nm και 630 nm. Η συγκέντρωση της χλωροφύλλης στο εκχύλισμα υπολογίστηκε με βάση την ακόλουθη εξίσωση: C (Chl-a) = (OD664) 1.54 (OD647) 0.08 (OD630) όπου C (Chl-a) είναι η συγκέντρωση της χλωροφύλλης (mg L -1 ) και OD664, OD647, OD630 είναι η διορθωμένη οπτική πυκνότητα. Η συγκέντρωση κατ όγκο υπολογίστηκε με την ακόλουθη εξίσωση: Χλωροφύλλη (mg m -3 ) = (C (Chl-a) * όγκος εκχυλίσματος) / όγκος δείγματος 3. Αποτελέσματα και Συζήτηση 3.1 ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Η κατακόρυφη κατανομή των φυσικοχημικών παραμέτρων που μετρήθηκαν από το Μάρτιο 2007 έως το Φεβρουάριο 2008 στο σταθμό δειγματοληψίας Α5 της λίμνης Αμβρακίας φαίνονται στις Εικ. 2, 3 και 4. Η λίμνη Αμβρακία είναι μια βαθιά θερμή μονομικτική λίμνη. Η στρωμάτωση της λίμνης ξεκίνησε το Μάρτιο και από εκείνη τη στιγμή το θερμοκλινές (10-20m) παρέμεινε σταθερό μέχρι το Νοέμβριο. Η αναστροφή ξεκίνησε το Δεκέμβριο όπου το θερμοκλινές βυθίστηκε στα 25m και αυτή η βαθμιαία ψύξη της υδάτινης στήλης διήρκησε μέχρι το Φεβρουάριο. Κατά την αναστροφή, η θερμοκρασία είχε ομοιόμορφη κατανομή από την επιφάνεια μέχρι τον πυθμένα της λίμνης (Εικ. 2).

5 Εικ. 2: Μηνιαία διακύμανση της θερμοκρασίας στη λίμνη Αμβρακία ( ) από τον σταθμό A5. Το διαλυμένο στο νερό οξυγόνο μειώνεται με το βάθος σε όλη τη διάρκεια της περιόδου δειγματοληψίας. Ανοξικές συνθήκες επικρατούσαν στο υπολίμνιο από τη χρονική περίοδο που ξεκίνησε η στρωμάτωση. Η έλλειψη οξυγόνου στο υπολίμνιο οφείλεται στη βιολογική οξείδωση της οργανικής ύλης στο νερό και στη διεπιφάνεια νερό-ίζημα, όπου η βακτηριακή αποσύνθεση είναι μεγαλύτερη. Μόνο το Μάρτιο 2007 οι συγκεντρώσεις του οξυγόνου ήταν μεγαλύτερες από 0.8 mg L -1 στο υπολίμνιο (Εικ. 3). Το καλοκαίρι οι υψηλότερες τιμές παρατηρήθηκαν στο μεταλίμνιο και κυμαίνονταν από 15.6 mg L -1 έως 16 mg L -1, ως αποτέλεσμα του οξυγόνου που παράγεται από τους πληθυσμούς φυκών που αναπτύσσονται πιο γρήγορα από ότι βυθίζονται στα βαθύτερα στρώματα. Το φθινόπωρο και το καλοκαίρι ανοξικές συνθήκες επικρατούσαν στο υπολίμνιο. Κατά την αναστροφή, τα κορεσμένα σε οξυγόνο ύδατα εκτείνονται βαθύτερα στο υπολίμνιο και όταν η κυκλοφορία ολοκληρώνεται, οι συγκεντρώσεις του οξυγόνου παραμένουν σε κορεσμό σύμφωνα με τις διαλυτότητες στις υπάρχουσες θερμοκρασίες. Εικ. 3: Μηνιαία διακύμανση του διαλελυμένου οξυγόνου στη λίμνη Αμβρακία ( ) από τον σταθμό A5. Η κατανομή των τιμών του δυναμικού οξειδοαναγωγής ακολουθεί την κατανομή των συγκεντρώσεων του διαλυμένου οξυγόνου. Καθώς οι συγκεντρώσεις του οξυγόνου πλησιάζουν το

6 μηδέν και αναπτύσσονται ανοξικές συνθήκες, οι τιμές του δυναμικού οξειδοαναγωγής μειώνονται απότομα. Το υψηλό δυναμικό οξειδοαναγωγής σχετίζεται με καλά οξυγονωμένα ύδατα. Συγκεκριμένα, την άνοιξη και το καλοκαίρι οι τιμές ήταν θετικές στο επιλίμνιο και στο μεταλίμνιο και μειώνονταν στο υπολίμνιο. Την περίοδο Σεπτέμβριος Ιανουάριος οι τιμές του δυναμικού οξειδοαναγωγής ήταν αρνητικές από την επιφάνεια μέχρι τον πυθμένα και μειώνονταν με το βάθος. Μόνο το Φεβρουάριο οι τιμές είναι θετικές σε όλη την υδάτινη στήλη (Εικ. 4). Εικ. 4: Μηνιαία διακύμανση του δυναμικού οξειδοαναγωγής στη λίμνη Αμβρακία ( ) από τον σταθμό A ΔΙΑΦΑΝΕΙΑ Στη λίμνη Αμβρακία οι τιμές του δίσκου Secchi κυμαίνονταν από 3.5 m έως 9 m την περίοδο δειγματοληψίας. Οι χαμηλότερες τιμές παρατηρήθηκαν από τον Απρίλιο έως τον Ιούλιο και μετά αυξήθηκαν ως τα 9 m μέχρι τον Οκτώβριο λόγω της θολερότητας που προκλήθηκε από την φθινοπωρινή χειμερινή απορροή. 3.3 ΧΛΩΡΟΦΥΛΛΗ Οι συγκεντρώσεις χλωροφύλλης κυμαίνονταν από 0.2 mg m -3 έως 4.6 mg m -3. Οι υψηλότερες συγκεντρώσεις παρατηρήθηκαν τον Αύγουστο ( mg m -3 ). 3.4 ΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Οι συγκεντρώσεις του ολικού φωσφόρου δεν έδειξαν κάποια σημαντική μεταβολή, με πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις να παρατηρούνται στα επιφανειακά δείγματα. Στην Εικ. 5 παρατηρούμε ότι οι μέσες επιφανειακές συγκεντρώσεις του ολικού φωσφόρου είναι πολύ χαμηλές σε σχέση με τις μέσες συγκεντρώσεις στον πυθμένα. Ο λόγος που συμβαίνει αυτό είναι η παραγωγή φωσφόρου από τα ιζήματα του πυθμένα. Αυτό είναι το αποτέλεσμα της εποχιακής ανοξίας που δημιουργήθηκε στο υπολίμνιο από τα τέλη του καλοκαιριού έως τα τέλη του χειμώνα. Το αποτέλεσμα αυτού είναι η αύξηση των συγκεντρώσεων του φωσφόρου σε όλη την υδάτινη στήλη μετά την ανάμιξη του Φεβρουαρίου. Πιστεύουμε ότι η συμβολή του υψηλού εσωτερικού φωσφόρου είναι ο λόγος της σταθεροποίησης των συγκεντρώσεων φωσφόρου τα τελευταία χρόνια.

7 Εικ. 5: Μέση μηνιαία μεταβολή του ολικού φωσφόρου στην επιφάνεια και τον πυθμένα της λίμνης Αμβρακίας ( ). Οι συγκεντρώσεις του ολικού αζώτου έδειξαν μια σημαντική χωρική και χρονική μεταβολή και κυμάνθηκαν από 0.02 mg L -1 έως 1.3 mg L -1 καθ όλη την περίοδο δειγματοληψίας. Οι συγκεντρώσεις των νιτρικών κυμάνθηκαν από 0.01 mg L -1 τον Αύγουστο έως 0.68 mg L -1 το Σεπτέμβριο και Οκτώβριο λόγω των βροχοπτώσεων. Οι συγκεντρώσεις των νιτρωδών δεν έδειξαν μεγάλη μεταβολή και κυμάνθηκαν από 0.01 mg L -1 έως 0.18 mg L -1. Οι συγκεντρώσεις των θειικών ιόντων έδειξαν σημαντική χωρική και χρονική μεταβολή την περίοδο δειγματοληψίας. Οι συγκεντρώσεις κυμάνθηκαν από 87 mg L -1 έως 765 mg L -1. Οι χαμηλότερες συγκεντρώσεις παρατηρήθηκαν κυρίως στο βόρειο τμήμα της λίμνης την άνοιξη και το καλοκαίρι. Υψηλότερες συγκεντρώσεις παρατηρήθηκαν στο κύριο τμήμα της λίμνης. Ο λόγος στον οποίο οφείλονται οι υψηλές συγκεντρώσεις είναι ότι η λίμνη Αμβρακία ανήκει στις λίμνες θειικού τύπου, λόγω του γύψου που υπάρχει στον πυθμένα της λίμνης. Οι συγκεντρώσεις των θειούχων ιόντων παρατηρήθηκαν κυρίως στα βαθύτερα στρώματα της λίμνης και κυμάνθηκαν από 0.2 mg L -1 έως 8.08 mg L -1. Σύμφωνα με την κατακόρυφη κατανομή οι συγκεντρώσεις των θειούχων ιόντων εμφανίζονται στα 20m και αυξάνονται με το βάθος. Επομένως το H 2 S αναπτύσσεται κάτω από τις ανοξικές συνθήκες του υπολίμνιου. 3.5 ΑΛΛΑΓΕΣ ΣΤΙΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΓΗΣ Ο Πίνακας 1 δείχνει την έκταση των χρήσεων γης στη λεκάνη απορροής το 2007 (Εικ. 6). Είναι προφανές ότι οι χρήσεις γης έχουν τροποποιηθεί σημαντικά κατά 25.6% στη λεκάνη απορροής και αυτό οφείλεται κυρίως στη μείωση της καλλιέργειας καπνού. Τα τελευταία 10 χρόνια οι περισσότερες εκτάσεις καπνού δεν χρησιμοποιούνται και συνεπώς μειώθηκαν οι συγκεντρώσεις των λιπασμάτων που εισέρχονται στη λίμνη μέσω της απορροής ή των υπόγειων εισροών. Στην Εικόνα 6 μπορούμε να δούμε ότι οι εκτάσεις έχουν αλλάξει κυρίως στην ανατολική πλευρά της λίμνης και κοντά στην ακτογραμμή. Οι μη-τροποποιημένες αγροτικές περιοχές είναι τα ελαιόδεντρα που υπάρχουν ακόμα στην λεκάνη απορροής. Πίνακας 1: Εκτάσεις χρήσεων γης (%) στη λεκάνη απορροής της λίμνης Αμβρακίας το 2007 Χρήσεις γης 2007 Τεχνητές εκτάσεις 2.2 Μη-τροποποιημένη αγροτική περιοχή 21.5 Τροποποιημένη αγροτική περιοχή 25.6 Δάση και ημι-φυσικές περιοχές 50.7

8 Εικ. 6: Χάρτης των πρόσφατων χρήσεων γης της λεκάνης απορροής της λίμνης Αμβρακίας. 3.6 ΔΕΙΚΤΗΣ ΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ (TSI) Η Εικόνα 7 απεικονίζει τον Δείκτη Τροφικής Κατάστασης (TSI) της λίμνης Αμβρακίας. Μπορεί να παρατηρηθεί ότι η Αμβρακία κατατάσσεται ως μεσοτροφική με ευτροφική σύμφωνα με τις μετρήσεις του ολικού φωσφόρου και ως μεσοτροφική σύμφωνα με τη διαφάνεια και τις μετρήσεις της χλωροφύλλης. Σύμφωνα με τους Danielidis et al. (1996) η Αμβρακία κατατάσσεται ως ολιγοτροφική με μεσοτροφική όσον αφορά τις απόλυτες τιμές ολικού φωσφόρου, αλλά με βάση το δείκτη τροφικής κατάστασης κατηγοριοποιείται ως μεσοτροφική. Μετά τις πρόσφατες αλλαγές στις χρήσεις γης γύρω από τη λίμνη Αμβρακία και σύμφωνα με τις μετρήσεις αυτής της μελέτης, είναι προφανές ότι οι συγκεντρώσεις του μέσου ολικού φωσφόρου δεν άλλαξαν σημαντικά. Εικ. 7: Μηνιαίος δείκτης τροφικής κατάστασης της λίμνης Αμβρακίας για δυο περιόδους από το σταθμό Α5. Από Danielidis (1996) και τη δική μας μελέτη (2007). TP: Ολικός Φώσφορος, Chl: Χλωροφύλλη. 4. Συμπεράσματα Η λίμνη Αμβρακία είχε μελετηθεί κυρίως την περίοδο όπου η κύρια καλλιέργεια γύρω από τη λίμνη ήταν ο καπνός. Μετά την απομάκρυνση των καλλιεργειών καπνού, δεν υπάρχουν μετρήσεις σχετικά με την πρόσφατη τροφική κατάσταση της λίμνης. Η παρούσα μελέτη έχει ως σκοπό να περιγράψει την ανάπτυξη, εποχικότητα και εξέλιξη της υποξίας/ανοξίας στη λίμνη και επίσης να εκτιμήσει αν υπάρχει αλλαγή στην τροφική κατάσταση τα τελευταία χρόνια. Η ανοξία ήταν το κύριο χαρακτηριστικό στο υπολίμνιο κατά τη στρωμάτωση αλλά τιμές κορεσμού οξυγόνου παρατηρήθηκαν σε όλη την υδάτινη στήλη κατά την αναστροφή και στην αρχή της στρωμάτωσης (Danielidis et al. 1996). Κατά τη διάρκεια των δειγματοληψιών

9 παρατηρήθηκαν ανοξικές συνθήκες στο υπολίμνιο εκτός από τους μήνες Μάρτιο 2007 και Φεβρουάριο 2008, όπου εξαιτίας της αναστροφής οι τιμές του οξυγόνου ήταν μεγαλύτερες από 2 mg L -1. Συνεπώς η λίμνη Αμβρακία δεν είναι μόνιμα ανοξική αλλά εποχικά, ενώ η αναστροφή πραγματοποιείται κατά την περίοδο Φεβρουαρίου-Μαρτίου. Γενικά, παρατηρήθηκε ότι το διαλυμένο οξυγόνο μειώνεται με το βάθος. Μόνο το Φεβρουάριο, που όλη η υδάτινη στήλη αναμιγνύεται, το υπολίμνιο δεν είναι ανοξικό. Οι χαμηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου στο υπολίμνιο είναι χαρακτηριστικό των ευτροφικών λιμνών. Η λίμνη Αμβρακία δεν είναι ευτροφική, και παρουσιάζει ανοξία λόγω του μεγάλου της βάθους και όχι λόγω της τροφικής της κατάστασης. Οι συγκεντρώσεις του ολικού φωσφόρου που καταγράφηκαν σε προηγούμενες εργασίες ήταν στις ίδιες περίπου τιμές με τη δική μας εργασία. Η λίμνη Αμβρακία χαρακτηρίζεται ως μεσοτροφική. Η τροφική κατάσταση είναι σταθερή λόγω του ότι η ανάμιξη συνεισφέρει μεγάλες ποσότητες φωσφόρου από το υπολίμνιο στην υδάτινη στήλη. 5. Βιβλιογραφικές αναφορές Anneville, O., & Pelletier, J.P., Recovery of Lake Geneva from eutrophication: quantitative response of phytoplankton. Archiv für Hydrobiologie, 148 (4): Burkholder, J.M., Eutrophication and Oligotrophication. Encyclopedia of Biodiversity, Vol. 2: Carlson, R.E., A trophic state index for lakes. Limnology and Oceanography, 22 (2): Danielidis, D.B., Spartinou, M., & Economou-Amilli, A., Limnological survey of Lake Amvrakia, western Greece. Hydrobiologia, 318: Gikas, G.D., Tsihrintzis, V.A., Akratos, C.S., & Haralambidis, G., Water quality trends in Polyphytos reservoir, Aliakmon River, Greece. Environmental Monitoring and Assessment, 149: Iscen, C.F., Emiroglu, Ö., Ilhan, S., Arslan, N., Yilmaz, V., & Ahiska, S., Application of multivariate statistical techniques in the assessment of surface water quality in Uluabat Lake, Turkey. Environmental Monitoring and Assessment, 144: Komatsu, E., Fukushima, T., & Shiraishia, H., Modeling of P-dynamics and algal growth in a stratified reservoir mechanisms of P-cycle in water and interaction between overlying water and sediment. Ecological Modelling, 197: Koussouris, T., & Photis, G., Some hydrobiological characteristics in Amvrakia lake, Western Greece. Acta Hydrobiologica, 22 (3): Overbeck, J., Anagnostidis, K., & Economou-Amilli, A., A limnological survey of three Greek lakes: Trichonis, Lyssimachia and Amvrakia. Archiv fur Hydrobiologie, 95: Rekolainen, S., Mitikka, S., Vuorenmaa, J., & Johansson, M., Rapid decline of dissolved nitrogen in Finnish lakes. Journal of Hydrology, 304: Verginis, S., & Leontaris, S., Contributions to the Morphology and development of the semipolje Lake Amvrakia (Limni Amvrakia), western Greece. Internationale Revue der gesamten Hydrobiologie und Hydrographie, 63: Welch, E.B., & Jacoby, J.M., On determining the principle source of phosphorus causing summer algal blooms in western Washington lakes. Lake and Reservoir Management, 17: Yunev, O.A., Carstensen, J., Moncheva, S., Khaliulin, A., Ærtebjerg, G., & Nixon, S., Nutrient and phytoplankton trends on the western Black Sea shelf in response to cultural eutrophication and climate changes. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 74: Zacharias, I., Bertachas, I., Skoulikidis, N., & Koussouris, T., Greek Lakes: Limnological overview. Lakes & Reservoirs: Research and Management, 7: