ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ «Ετήσια μεταβολή των οικολογικών παραμέτρων σε παράκτιο, αβαθές θαλάσσιο οικοσύστημα: η περίπτωση του κόλπου Καλλονής νήσου Λέσβου» Αποσπόρης Μιχαήλ Πτυχιακή εργασία Επιβλέπων: Τσιρτσής Γεώργιος, Επίκουρος καθηγητής Ιούλιος 2007

2 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Ο κόλπος της Καλλονής νήσου Λέσβου, είναι ένα αβαθές, ημίκλειστο, παράκτιο οικοσύστημα, και ως εκ τούτου η μελέτη της δυναμικής του συστήματος αυτού παρουσιάζει εξαιρετικό ενδιαφέρον. Στην παρούσα μελέτη, έγινε μελέτη της ετήσιας μεταβολής των οικολογικών παραμέτρων του κόλπου. Πιο συγκεκριμένα μελετήθηκε η χρονική μεταβολή των χημικών και βιολογικών παραμέτρων, καθώς και η χωρική κατανομή αυτών, με σκοπό να γίνει μια εκτίμηση της κατάστασης των νερών του κόλπου, σε επίπεδο ευτροφισμού. Επίσης έγινε μια εκτίμηση του κατά πόσο οι μετρηθείσες παράμετροι, επηρεάζονται από την εποχικότητα, το βάθος του κόλπου και ανά σταθμό δειγματοληψίας. Τέλος έγινε μια αναφορά στις φυσικές παραμέτρους της περιοχής. Πρόκειται για μια περιγραφική εργασία της ετήσιας μεταβολής των βιολογικών και χημικών παραμέτρων, οι οποίοι επηρεάζουν με τη σειρά τους την ποιότητα και την υδρολογία των νερών του κόλπου της Καλλονής.

3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Πρώτα από όλα θα ήθελα να ευχαριστήσω τον κύριο Τσιρτσή Γεώργιο, επίκουρο καθηγητή του τμήματος επιστημών της θάλασσας, για το συντονισμό και την οργάνωση της διπλωματικής μου διατριβής, καθώς και για την υπομονή που έδειξε κατά τη διάρκεια της εκπόνησης αυτής. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω τους Κολοβογιάννη Βασίλη και Σπαθάρη Σοφία, που με την πολύτιμη βοήθεια τους συνέβαλαν, έτσι ώστε να φέρω εις πέρας την διπλωματική μου εργασία. Ακόμα, θα ήθελα να ευχαριστήσω τους αδερφικούς μου φίλους Γιάννη, Γρηγόρη και Χρήστο, για την ηθική τους συμπαράσταση, τους φίλους μου Νίκο Κ., Στέφανο Μ., Νίκο Ξ., Ηλία, Δημήτρη, Μανόλη, Γεωργία, Κώστα Κ., Θωμά, Κύρο, Κώστα Γ., Στέφανο Γ., Μάριο, καθώς και την σύντροφό μου, τα τελευταία 2 χρόνια των σπουδών μου, Έλενα για την ηθική τους συμπαράσταση και για τις ωραίες στιγμές που μου χάρισαν κατά τη διάρκεια της διαμονής μου στη Μυτιλήνη. Last but not least, θα ήθελα να ευχαριστήσω μέσα από τα βάθη της καρδιάς μου τους γονείς μου, Γιάννη και Φωτεινή, που με βοήθησαν ψυχολογικά, αλλά και οικονομικά, κατά τη διάρκεια των σπουδών μου, καθώς και τον αδερφό μου Θεόφιλο για την ηθική του συμπαράσταση. Η εργασία αυτή είναι αφιερωμένη στη μνήμη του φίλου μου Τάκη, που έφυγε τόσο άδικα και πρόωρα από την ζωή. Με εκτίμηση, Αποσπόρης Μιχαήλ

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ... σελ περί παρακτίων οικοσυστημάτων-γενικά...σελ ελληνικές παράκτιες περιοχές...σελ υδρολογικά χαρακτηριστικά...σελ κατανομές θερμοκρασίας-αλατότητας.σελ ανθρωπογενείς δραστηριότητες κατά μήκος των ελληνικών ακτών...σελ θρεπτικά συστατικά στη θάλασσα...σελ γενικά περί θρεπτικών συστατικών...σελ ο κύκλος του φωσφόρου στη θάλασσα...σελ ο κύκλος του αζώτου στη θάλασσα...σελ ο κύκλος του πυριτίου στη θάλασσα...σελ το φαινόμενο του ευτροφισμού..σελ.6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ..σελ στόχοι πτυχιακής...σελ περιοχή μελέτης σελ χρονοδιάγραμμα δειγματοληψίας.σελ συλλογή δειγμάτων και μέτρηση παραμέτρων.σελ προεπεξεργασία δειγμάτων πριν την ανάλυση τους...σελ προσδιορισμός και μέτρηση παραμέτρων..σελ επεξεργασία δεδομένων...σελ.12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ σελ συγκεντρωτικοί πίνακες αποτελεσμάτων..σελ φυσικές παράμετροι...σελ βιολογικοί παράμετροι σελ χημικές παράμετροι σελ χρονική μεταβολή βιολογικών και χημικών παραμέτρων.σελ βιολογικοί παράμετροι-χλωροφύλλη α..σελ χημικοί παράμετροι σελ χωρική κατανομή των βιολογικών και χημικών παραμέτρων στον κόλπο....σελ βιολογικοί παράμετροι-χλωροφύλλη α..σελ.42 3,3.2 χημικοί παράμετροι σελ στατιστικοί επεξεργασία αποτελεσμάτων.σελ βιολογικοί παράμετροι-χλωροφύλλη α..σελ χημικές παράμετροι σελ.50 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ-ΣΥΖΗΤΗΣΗ σελ.53 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ.σελ.55

5 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΠΕΡΙ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ-ΓΕΝΙΚΑ Οι θαλάσσιες παράκτιες περιοχές γενικά χαρακτηρίζονται από μια σχετικά στενή υφαλοκρηπίδα. Πρόκειται για περιοχές με βάθη μικρότερα των 20 μέτρων, το οποίο αντιπροσωπεύει το ακριβές όριο στο οποίο βενθικοί οργανισμοί μπορούν να συνεισφέρουν σημαντικά στην πρωτογενή παραγωγή (Jorgensen Β. et al., 1996). Πρόκειται για μια ιδιαίτερη δυναμική ζώνη η οποία στην ουσία είναι ένας συνδυασμός χερσαίου και υδάτινου οικοσυστήματος. Οι χερσαίες διεργασίες επηρεάζουν κατά άμεσο τρόπο τις θαλάσσιες και αντίστροφα. Οι παράκτιες περιοχές είναι συστήματα που χαρακτηρίζονται από ευαίσθητη ισορροπία. Κάθε διατάραξη της ισορροπίας μπορεί να προκαλέσει μια αλυσίδα προβλημάτων και περιβαλλοντικών προβλημάτων, τα οποία πολλές φορές έχουν μη αντιστρέψιμο χαρακτήρα. Οι φυσικές διεργασίες που επικρατούν στις παράκτιες περιοχές διαφέρουν από αυτές της ανοιχτής θάλασσας. Η παρουσία της ακτής δρα ως εμπόδιο στην κυκλοφορία του νερού, ενώ το σχετικά μικρό βάθος των περιοχών αυτών περιορίζει την υδάτινη μάζα. Η κύρια διεργασία χερσογενούς προέλευσης είναι η μεταφορά υλικού από την ξηρά προς την θάλασσα μέσω τον ποταμών, εμπλουτίζοντας τα ιζήματα. Βέβαια αυτό συμβαίνει σε περιοχές όπου υπάρχουν εκβολές μεγάλων ποταμών και μεγάλα δελταικά συστήματα. Επιπλέον μέσω των ποταμών τα παράκτια νερά εμπλουτίζονται με θρεπτικά άλατα τα οποία παίζουν σημαντικό ρόλο στις φυσικοχημικές διεργασίες του οικοσυστήματος καθώς και στη θαλάσσια ζωή (Jorgensen & Richardson, 1996). Η αξία της παράκτιας ζώνης είναι πολύ σημαντική για πολλούς οικονομικούς, κοινωνικούς και οικολογικούς παράγοντες και για το λόγο αυτό πολλές δραστηριότητες διεξάγονται στη ζώνη αυτή. Όμως μεγάλη φόρτιση της περιοχής έχει σαν αποτέλεσμα την υποβάθμιση του συστήματος η οποία οφείλεται σε : 1) μεγάλους πληθυσμούς 2) βιομηχανική και τουριστική ανάπτυξη 3) γεωργία, αλιεία 4) λιμάνια και έργα υποδομής 5) μονάδες επεξεργασίας προϊόντων Η επιβάρυνση των παράκτιων περιοχών έχει ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση της ποιότητας του νερού και προκαλεί συμπτώματα ρύπανσης και συνήθως ευτροφισμού. Ένα πρόσθετο πρόβλημα που αντιμετωπίζουν οι παράκτιες περιοχές, είναι η διάβρωση που υφίστανται οι ακτές. Η διάβρωση είναι καταρχάς φυσικό φαινόμενο, όμως η επίδραση του ανθρώπινου παράγοντα εντείνει το πρόβλημα αυτό, με αποτέλεσμα οι ακτές να αντιμετωπίζουν σοβαρά προβλήματα (π.χ κατασκευή οδικού δικτύου σε παραλίες, κατασκευή λιμανιών). Τέλος τα παράκτια συστήματα τις τελευταίες δεκαετίες αντιμετωπίζουν πρόσθετα προβλήματα εξαιτίας των παγκόσμιων κλιματικών αλλαγών, οι οποίες δρουν συνδυαστικά με τα προβλήματα που προκαλεί η αστικοποίηση με επίσης δυσμενή αποτελέσματα. Οι κλιματικές αλλαγές θεωρούνται από τους πιο σοβαρούς λόγους αλλοίωσης των παρακτίων

6 οικοσυστημάτων (π.χ. το λιώσιμο των πάγων προκαλεί άνοδο της στάθμης της θάλασσας, η οποία με την σειρά της θέτει σε κίνδυνο τις ακτές) Οι επιπτώσεις είναι πολλές και σοβαρές. Ενδεικτικά αναφέρονται η εξαφάνιση μικρών νησιών και ακτών που βρίσκονται σε χαμηλό επίπεδο σε σχέση με την επιφάνεια της θάλασσας, γεγονός που οφείλεται στην άνοδο της στάθμης του νερού, και η τροπικοποίηση του εύκρατου κλίματος, όσον αφορά τις παράκτιες περιοχές της Μεσογείου. Εκτιμάται ότι την χρονική περίοδο το επίπεδο της θάλασσας θα ανέβει κατά μέτρα (Μπούρα, 2004). Για τους παραπάνω λόγους καθίσταται σημαντική η επιμελής διαχείριση των παρακτίων περιοχών και η επιβολή των απαραίτητων μέτρων προστασίας. Ο πληθυσμός της παράκτιας ζώνης είναι περιορισμένος και ο πληθυσμός που συγκεντρώνεται εκεί, καθώς και οι δραστηριότητες αυτού αυξάνονται συνεχώς. Και επειδή η παράκτια ζώνη είναι μια σημαντική πηγή αγαθών για τον άνθρωπο, είναι απαραίτητη η προστασία της. 1.2 ΕΛΛΗΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΚΤΙΕΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ Λόγω της μορφολογίας της, η Ελλάδα έχει μήκος ακτών πολλών χιλιομέτρων. Αυτό συνεπάγεται ότι τα παράκτια περιβάλλοντα αποτελούν ένα σημαντικό τύπο οικοσυστήματος, χαρακτηριστικό της ελληνικής επικράτειας. Το γλυκό νερό που εκβάλλει από τα ποτάμια της Ελλάδας δεν είναι σε μεγάλο ποσοστό, οπότε η επίδραση των ποτάμιων συστημάτων στην παράκτια υδρολογία περιορίζεται στις περιοχές που βρίσκονται μεγάλα δελταικά συστήματα, η πλειοψηφία των οποίων βρίσκεται στο βόρειο Αιγαίο (Έβρος, Στρυμόνας, Αξιός). Τα τελευταία 30 χρόνια, πολλές θαλάσσιες περιβαλλοντικές μελέτες έχουν διεξαχθεί σε πολλές παράκτιες περιοχές σε όλη την ελληνική επικράτεια. Παρόλες τις μακροχρόνιες μελέτες, η γνώση για τις θαλάσσιες φυσικές διεργασίες που συμβαίνουν στις παράκτιες περιοχές της Ελλάδας θεωρείται ως ανεπαρκής ή μη ολοκληρωμένη. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η τεχνολογική εξέλιξη σε τεχνικές μέτρησης η οποία μπορεί να διευκολύνει κάθε έρευνα ήταν διαθέσιμη μόνο τα τελευταία 15 χρόνια. Στις μέρες μας υπάρχουν παράκτιες περιοχές των οποίων η γνώση μας για αυτές είναι εξαιρετικά προχωρημένη, κυρίως λόγω της ύπαρξης μεγάλων αστικών κέντρων όπως η Αθήνα και η Θεσσαλονίκη, και άλλες περιοχές οι οποίες δεν έχουν καθόλου εξερευνηθεί (Kontoyiannis et al., 2005) ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Αποτέλεσμα του μικρού εύρους, οι σχετικά στενές παράκτιες περιοχές χαρακτηρίζονται από: 1) Ένα δυνατό εποχιακό κύκλο στην θαλάσσια στήλη του νερού όσον αφορά τη θερμοκρασία και την αλατότητα, η οποία καθοδηγείται από φυσικές διεργασίες. 2) Μια δυνατή επίδραση από τα υδρολογικά χαρακτηριστικά της ανοιχτής θάλασσας. Σε περιοχές όπου υπάρχει γλυκό νερό προερχόμενο από το εκάστοτε τοπικό ποτάμιο σύστημα, τότε το ποταμίσιο νερό είναι ένας τρίτος παράγοντας, το οποίο έχει το δικό

7 του εποχιακό κύκλο και παίζει αποφασιστικό ρόλο στα χαρακτηριστικά της υδρολογίας των παράκτιων περιοχών. Σε απομονωμένες παράκτιες περιοχές όπως ο Αμβρακικός κόλπος και ο κόλπος της Καλλονής μέσα βάθη 35 και 10 μέτρα αντίστοιχα ακραίες τιμές στα υδρολογικά χαρακτηριστικά μπορούν να παρατηρηθούν εξαιτίας της μειωμένης ανάμιξης με ποσότητες νερού από την ανοιχτή θάλασσα. Η επίδραση της ατμόσφαιρας είναι εμφανής όπου η ημίκλειστη μάζα του νερού είναι ρηχή, όπως ο κόλπος της Καλλονής. Το χειμώνα εξαιτίας της υψηλής εισροής του νερού από τα ποτάμια σε σχέση με το καλοκαίρι, παρατηρείται μια υψηλή εισροή γλυκού νερού στα παράκτια συστήματα καθώς και μια μεγάλη απόθεση ιζήματος (Kontoyiannis et al., 2005) ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ-ΑΛΑΤΟΤΗΤΑΣ Χαμηλής αλατότητας χαρακτηρίζονται περιοχές οι οποίες έχουν τιμές Στις περιοχές αυτές υπάρχει σημαντική εισροή γλυκού νερού στη θάλασσα. Υπάρχουν περιοχές όπως ο βόρειος Θερμαϊκός κόλπος όπου η χαμηλή αλατότητα πρακτικά εξαφανίζεται το καλοκαίρι εξαιτίας της μειωμένης ροής του γλυκού νερού από τα ποτάμια προς τη θάλασσα, αποτέλεσμα ανθρωπογενούς επίδρασης. Παράκτιες περιοχές οι οποίες δεν επηρεάζονται από την εισροή γλυκού νερού έχουν τιμές αλατότητας μεγαλύτερες από Σε όλα τα παράκτια συστήματα υπάρχει ένας δυνατός ετήσιος κύκλος στη θερμοκρασία του νερού με τις μεγαλύτερες θερμοκρασίες στην επιφάνεια της θάλασσας να λαμβάνουν χώρα το καλοκαίρι και να φτάνουν τους 26.0 βαθμούς Κελσίου ή ακόμα και τους βαθμούς Κελσίου σε πιο κλειστές περιοχές όπως ο Αμβρακικός κόλπος και ο Σαρωνικός κόλπος. Οι χαμηλότερες τιμές θερμοκρασίας το χειμώνα, μπορούν να φτάσουν τους βαθμούς Κελσίου (Κontoyiannis et al., 2005) ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΕΙΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΤΑ ΜΗΚΟΣ ΤΩΝ ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΑΚΤΩΝ Η Ελλάδα χαρακτηρίζεται από μια υψηλή παράκτια συγκέντρωση του πληθυσμού. Περίπου 1/3 του συνολικού πληθυσμού της Ελλάδας ζει σε μια σχετικά στενή ζώνη ξηράς κατά μήκος των ελληνικών παρακτίων περιοχών. Οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες που επηρεάζουν το φυσικό περιβάλλον των ελληνικών ακτών μπορούν να ομαδοποιηθούν ως: -Αστικοποίηση -Βιομηχανική ανάπτυξη -Αγροκαλλιέργειες -Ιχθυοκαλλιέργειες -Τουρισμός και περιοχές αναψυχής Αυτές οι πιέσεις πάνω στις ακτές δημιουργούν ποίκιλες διαμάχες μεταξύ διαφορετικών ομάδων χρηστών του παράκτιου περιβάλλοντος. Καθίσταται λοιπόν επιτακτική η ανάγκη για διαχείριση της ακτής με σκοπό να διατηρηθεί ή να βελτιωθεί η κατάσταση των ελληνικών ακτών που χρησιμοποιείται από τον άνθρωπο (Anagnostou et al., 2005 ).

8 1.3 ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ ΣΤΗ ΘΑΛΑΣΣΑ ΓΕΝΙΚΑ ΠΕΡΙ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΑΤΙΚΩΝ Θρεπτικά ονομάζονται τα συστατικά που εμπεριέχονται σε λειτουργικές διεργασίες των ζώντων οργανισμών. Γεωφυσικές και γεωχημικές διεργασίες επηρεάζουν πρωταρχικά τις συγκεντρώσεις των θρεπτικών συστατικών στη θάλασσα, καθώς και των στοιχείων που είναι υπεύθυνα για την διασπορά και απομάκρυνσή τους (Φυτιάνος, 1996). Τα προϊόντα αποσάθρωσης των βράχων και της αποσύνθεσης των οργανικών υλικών είναι οι κυριότερες πηγές των θρεπτικών συστατικών που έχουν γηγενή προέλευση. Συνεισφέρουν επίσης η γεωθερμική δραστηριότητα, οι παγετώνες στους πόλους, και τα ηφαίστεια, χωρίς να αποκλείεται και η συνεισφορά της ατμοσφαιρικής μεταφοράς, είτε άμεσα με πρόσληψη αερίων από το θαλασσινό νερό, είτε έμμεσα με το νερό της βροχής και την εναπόθεση σωματιδίων. Στις παραπάνω διεργασίες θα πρέπει να προστεθούν και βιολογικοί μηχανισμοί μεταφοράς και απομάκρυνσης, λόγω του ότι το άζωτο και ο φώσφορος συσσωματώνονται στα κύτταρα, στους ιστούς και την εξωτερική δομή των ζώντων οργανισμών, με αποτέλεσμα να αποβάλλονται ή να αναγεννώνται αυτά στο διάλυμα. Οι πρωταρχικής σημασίας οργανισμοί, υπεύθυνοι για τη βιολογική απομάκρυνση των θρεπτικών συστατικών, είναι τα μονοκύτταρα άλγη, δηλαδή το φυτοπλαγκτόν. Πολλοί φυτοπλαγτονικοί οργανισμοί έχουν τη δυνατότητα, υπό ορισμένες συνθήκες, να αφομοιώσουν τα στοιχεία αυτά, σε περιορισμένο βαθμό, στο σκοτάδι, αλλά η φωτοσύνθεση είναι εκείνη που τελικά καθορίζει την ενσωμάτωσή τους, στα κύτταρα των αλγών. Η απομάκρυνση των στοιχείων αυτών από το θαλασσινών νερό με βιολογικές δράσεις είναι περιορισμένη στα ανώτερα, φωτιζόμενα στρώματα. Η συσσωμάτωση των θρεπτικών συστατικών στα κύτταρα και τα εξωτερικά κυτταρικά τοιχώματα των οργανισμών μπορεί να είναι αντιστρεπτή διεργασία, επιστρέφοντάς τα στον ωκεανό με την αρχική τους χημική μορφή ή σε διαφορετική χημική κατάσταση. Οι ταχύτητες συσσώρευσης ανόργανου αζώτου και φωσφόρου στα βαθιά νερά, καθορίζονται από τη βιολογική παραγωγικότητα των επιφανειακών στιβάδων, τις ταχύτητες αναγέννησης των διαφόρων στοιχείων και την κατακόρυφη διάχυση (Φυτιανός,1996) Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΦΩΣΦΟΡΟΥ ΣΤΗ ΘΑΛΑΣΣΑ Η κύρια οδός απομάκρυνσης των ανόργανων φωσφορικών από το θαλάσσιο νερό είναι η αφομοίωση του από το φυτοπλαγκτόν, ενώ τα κατεστραμμένα κύτταρα απελευθερώνουν ορθοφωσφορικά σαν αποτέλεσμα της αυτόλυσής τους. Τα ανόργανα φωσφορικά αναγεννώνται με τη μικροβιακή δράση από το πλαγκτόν. Σημαντικό ρόλο στην ανανέωση των φωσφορικών από τα προϊόντα αποσάθρωσης, παίζουν και τα πρωτόζωα. Η απέκκριση φωσφόρου από το ζωοπλαγκτόν ποικίλει σημαντικά ανάλογα με τις φυσικές συνθήκες, την ενεργητικότητα των ζώων και τη

9 διατροφή. Ο οργανικός φώσφορος απελευθερώνεται στο διάλυμα από το φυτοπλαγκτόν και από κατεστραμμένα κύτταρα. Ο κύκλος του φωσφόρου δεν είναι αυστηρά κλειστός. Μπορεί για παράδειγμα να υπάρχει ανταλλαγή του στοιχείου από το θαλασσινό νερό με τα αποθέματα του πυθμένα και στην περίπτωση των αιωρούμενων σωματιδίων, η ανταλλαγή αυτή είναι πολύ σημαντική. Το συνολικό αποτέλεσμα του κύκλου είναι μια γενικά μία προς τα κάτω κίνηση των ενώσεων του φωσφόρου στο θαλασσινό νερό. Το περιεχόμενο του φωσφόρου στο νερό εξαρτάται από τα υπάρχοντα ρεύματα Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΑΖΩΤΟΥ ΣΤΗ ΘΑΛΑΣΣΑ Το άζωτο στην ατμόσφαιρα απελευθερώνεται από την αποσύνθεση βιολογικών υλικών, κυρίως σαν αμμωνία, η οποία οξειδώνεται αρχικά σε νιτρώδη και στη συνέχεια σε νιτρικά. Η οξείδωση προς νιτρικά ενεργοποιείται, στο θαλασσινό νερό, από βακτήρια και λαμβάνει χώρα ταχύτατα, κάτω από τη φωτοσυνθετική ζώνη, στα ανοιχτά των ωκεανών. Μπορεί επίσης να λάβει χώρα και φωτοχημικά. Ο κύκλος του αζώτου όπως και ο κύκλος του φωσφόρου, δεν είναι κλειστό σύστημα. Στην περίπτωση όμως του αζώτου, η διεπιφάνεια αέρα-νερού παίζει σημαντικότερο ρόλο από ότι η διεπιφάνεια νερού-ιζήματος. Τα νερά των ποταμών και της βροχής που καταλήγουν στη θάλασσα, συνεισφέρουν επίσης μικρές ποσότητες αμμωνιακών και νιτρικών. Οι συγκεντρώσεις αμμωνιακών, νιτρωδών και νιτρικών στο θαλασσινό νερό εξαρτώνται από το βάθος, την τοποθεσία και την εποχή. Τα βακτήρια παίζουν σημαντικό ρόλο στον κύκλο του αζώτου. Εκτός από το γεγονός ότι οξειδώνουν τα αμμωνιακά σε νιτρώδη και νιτρικά, έχουν επίσης τη δυνατότητα να δεσμεύουν το ατμοσφαιρικό άζωτο και να ανάγουν τα νιτρικά και νιτρώδη σε αμμωνιακά ή ακόμη και σε στοιχειακό άζωτο. Κατά τη διάρκεια της φωτοσύνθεσης, το ανόργανο άζωτο μετατρέπεται σε αμίνες και αμινοξέα, τα οποία αποτελούν δομικά συστατικά των νουκλεινικών οξέων και πρωτεϊνών. Με το θάνατο των φυτών, το άζωτο απελευθερώνεται από τα κύτταρα με τη μορφή διαλυτών, κολλοειδών και αδιάλυτων οργανικών ενώσεων. Η αναγέννηση των αζωτούχων αυτών ενώσεων γίνεται μέσω μίας σειράς βιοχημικών μετασχηματισμών από βακτήρια και άλλους θαλάσσιους μικροοργανισμούς. Το πρώτο στάδιο αυτής της πορείας οδηγεί στο σχηματισμό αμμωνιακών που στη συνέχεια μετατρέπεται σε νιτρώδη και νιτρικά. Η διεργασία αυτή είναι γνωστή σαν νιτροποίηση και διεκπεραιώνεται από δύο ομάδες βακτηρίων: nitrosomonas και nitrobacter που υπάρχουν μόνο σε αερόβιες συνθήκες όπου υπάρχει περίσσεια διαλυμένου οξυγόνου στο νερό. Σε ακραίες περιπτώσεις όπου η κατανάλωση οξυγόνου είναι μεγαλύτερη από την παραγωγή, τα άτομα του οξυγόνου των νιτρικών μπορούν να χρησιμοποιηθούν από αναερόβια βακτήρια, ώστε να παραχθεί οξυγόνο για την αποικοδόμηση της οργανικής ύλης. Η διεργασία αυτή είναι γνωστή σαν απονιτροποίηση και έχει σαν

10 αποτέλεσμα το σχηματισμό νιτρωδών και νιτρικών και σε μερικές ακραίες περιπτώσεις αερίου αζώτου (Σκούλος, 1997) Ο ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ ΠΥΡΙΤΙΟΥ ΣΤΗ ΘΑΛΑΣΣΑ Κύρια πηγή του πυριτίου είναι η αποσάθρωση των πυριτικών πετρωμάτων. Η μεταφορά των πυριτικών από την ξηρά προς τη θάλασσα γίνεται κυρίως μέσω της ατμοσφαιρικής οδού, αλλά και μέσω των ποταμών. Η μεταφορά των πυριτικών στη θάλασσα μέσω των ποταμών, είναι σημαντικότερη σε σχέση με την ατμοσφαιρική οδό (10:1). Στο θαλάσσιο περιβάλλον το πυρίτιο ενσωματώνεται στην βιομάζα μέσω των διατόμων και των ραδιολαρίων, οργανισμών που έχουν κελύφη με μεγάλη περιεκτικότητα σε πυρίτιο. Τελικά μεγάλες ποσότητες σε πυρίτιο θα καταλήξουν στο θαλάσσιο ίζημα. Στις περισσότερες περιπτώσεις ένα ποσοστό του βιογενούς πυριτίου που φτάνουν στο ίζημα, της τάξης του 3%, θα ενσωματωθεί τελικά σε αυτό, ενώ το υπόλοιπο 97% ανακυκλώνεται (Γώγου, 2005) ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ Ευτροφισμός είναι η διαδικασία με την οποία τα νερά εμπλουτίζονται με θρεπτικά κυρίως νιτρικά και φώσφορο, όπου η περίσσεια των απαραίτητων για τη θρέψη υλικών προκαλεί υπέρμετρη ανάπτυξη των φυτικών κυρίως οργανισμών με διατάραξη της υπάρχουσας ισορροπίας Το νερό γίνεται ανοξικό εξαιτίας της αυξημένης συγκέντρωσης αποσυντιθέμενου οργανικού υλικού (Pinet, 2000). Η αποσύνθεση είναι μια διαδικασία που απαιτεί διαλυμένο οξυγόνο το οποίο λαμβάνει από τα στήλη του νερού και από το νερό των πόρων του ιζήματος. Το βιολογικά απαιτούμενο οξυγόνο το οποίο προκύπτει από το πλεόνασμα των θρεπτικών μπορεί να δημιουργήσει ευτροφισμό, όπου η στήλη του νερού γίνεται υπό-οξική έχοντας χαμηλές ποσότητες διαλυμένου οξυγόνου ή τελείως οξική όπου υπάρχει απουσία οξυγόνου. Τα ασπόνδυλα και τα ψάρια τα οποία βοσκούν τα φυτά δεν μπορούν να επιβιώσουν σε τέτοια αφιλόξενα περιβάλλοντα με αποτέλεσμα να παρατηρείται μείωση της βόσκησης και αυτό συνεπάγεται αύξηση των φυτικών οργανισμών και αύξηση του βιολογικά απαιτούμενου οξυγόνου (Viviani et al., 1997). Κανονικά ο ευτροφισμός θεωρείται σαν φυσικό φαινόμενο, όταν όμως είναι αποτέλεσμα ανθρωπογενούς δραστηριότητας τότε μπορεί να θεωρηθεί ως είδος ρύπανσης(jorgensen & Richardson, 1996). Κύρια αίτια της ρύπανσης είναι: 1) Λιπάσματα που προέρχονται από την απόπλυση των εδαφών στα οποία υπάρχουν αγροκαλλιέργειες και εμπλουτίζουν την υδάτινη στήλη με νιτρικά και φωσφορικά άλατα 2) Εισροή αστικών λυμάτων στη θάλασσα, κυρίως σε περιοχές που υπάρχουν αστικά κέντρα και εμπλουτίζουν τα νερά με θρεπτικά άλατα. Ειδικά όταν στα λύματα εμπεριέχονται απορρυπαντικά τότε παρατηρείται αύξηση των φωσφορικών αλάτων. 3) Η εισροή λυμάτων από μονάδες ιχθυοκαλλιεργειών, οι οποίες είναι πλούσιες σε άζωτο και φώσφορο σε ορισμένες περιπτώσεις προκαλούν εκτεταμένα φαινόμενα ευτροφισμού (π.χ. θάλασσα Βαλτικής), (Φυτιάνος, 1996). Πάντως είναι γενικά αποδεκτό ότι το φαινόμενο του ευτροφισμού παρατηρείται σε περιοχές ανάμιξης γλυκού και θαλασσίου νερού, ειδικότερα σε περιοχές όπου

11 υπάρχει διείσδυση του γλυκού νερού μέσα στη στήλη του νερού. Το κύριο χαρακτηριστικό ενός εύτροφου περιβάλλοντος είναι οι εξάρσεις φυτοπλαγκτονικών οργανισμών, οι οποίες είναι αποτέλεσμα της υπέρμετρης αύξησης των αλγών. Κατά τη διάρκεια των εξάρσεων μερικά πιο ανθεκτικά είδη επικρατούν εις βάρος κάποιων άλλων ειδών πιο ευαίσθητων, τα οποία σιγά σιγά αφανίζονται. Εξαιτίας της υπέρμετρη αυτής αύξησης το νερό πληρούται με πράσινο και καθίσταται ακατάλληλο για ψυχαγωγικούς σκοπούς(π.χ. κολύμβηση). Επίσης η ανάπτυξη αυτή προκαλεί και υπέρμετρη κατανάλωση του οξυγόνου, οπότε παρατηρούνται αναερόβιες δράσεις με αποτέλεσμα να αναδίδονται δυσάρεστες οσμές και το νερό αποκτά επίσης δυσάρεστη γεύση και δεν είναι πλέον κατάλληλο για πόση (Pagou, 2005). Εξαιτίας της ταχείας ανάπτυξης των αλγών είναι δυνατόν κάποιο ή κάποια από τα απαραίτητα στοιχεία να εξαντληθούν πλήρως, οπότε τα άλγη αρχίζουν να νεκρώνονται και τα νεκρά μέλη τους εξαιτίας της αποσύνθεσής τους-προκαλούν μείωση της συγκέντρωσης του οξυγόνου στο νερό, οπότε οι ανώτεροι οργανισμοί που διαβιούν εκεί πεθαίνουν από ασφυξία και παρατηρείται το φαινόμενο εκατοντάδες από νεκρά ψάρια να επιπλέουν στο νερό. Σήμερα έχουν αναπτυχθεί διάφορα μοντέλα και μαθηματικές σχέσεις για τον έλεγχο του ευτροφισμού. Επιπλέον γίνεται μια προσπάθεια από τους φορείς διαχείρισης των παρακτίων περιοχών να ελαττωθεί το φαινόμενο παίρνοντας διάφορα μέτρα προστασίας, όπως η εγκατάσταση τριτοβάθμιας καθαρισμού αστικών λυμάτων για την απομάκρυνση των φωσφορικών και των νιτρικών, σε παράκτια αστικά κέντρα και η ελάττωση της χρήσης λιπασμάτων για τις γεωργικές καλλιέργειες (Φυτιάνος, 1996).

12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 2.1 ΣΤΟΧΟΙ ΠΑΡΟΥΣΑΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Ο βασικός στόχος παρούσας εργασίας είναι μια γενική περιγραφή της δυναμικής του κόλπου της Καλλονής, όσον αφορά κυρίως τη κατανομή του στις χημικές και τις βιολογικές παραμέτρους (κυρίως χλωροφύλλη). Η περιγραφή της δυναμικής του κόλπου μπορεί να αποδοθεί με μελέτη: Των συγκεντρώσεων θρεπτικών αλάτων στον κόλπο. Τη συγκέντρωσης χλωροφύλλης α στην περιοχή. Επίσης γίνεται μια αναφορά στις φυσικές παραμέτρους των νερών της περιοχής, μελετώντας: Τη θερμοκρασία των νερών του κόλπου και Την αλατότητα 2.2 Η ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Η Λέσβος βρίσκεται στο ανατολικό βόρειο Αιγαίο. Η γεωγραφική της έκταση είναι περίπου χιλιόμετρα και έχει μήκος ακτών γύρω στα 370 χιλιόμετρα. Υπάγεται στο νομό Λέσβου που εκτός της Λέσβου περιλαμβάνει και τις νήσους Λήμνο και Άγιο Ευστράτιο. Η Λέσβος έχει ήπιο, μεσογειακό κλίμα, παρατηρείται μεγάλη ηλιοφάνεια καθ όλη τη διάρκεια του έτους, ενώ τα ποσοστά βροχόπτωσης στην περιοχή είναι ικανοποιητικά. Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό είναι η ύπαρξη ανέμων σε όλη τη διάρκεια του έτους, με έξαρση την καλοκαιρινή περίοδο όπου έχουμε τα αιγαιοπελαγίτικα μελτέμια. Ο κόλπος της Καλλονής βρίσκεται στο νοτιοδυτικό τμήμα της Λέσβου (εικόνα 1). Έχει έκταση 110 τετραγωνικά χιλιόμετρα και μέσο βάθος 10 μέτρα περίπου. Συνδέεται με τα ανοιχτά νερά του Αιγαίου με διαύλους μήκους περίπου 4 χιλιομέτρων, αλλά και με τεχνητές διώρυγες. Η είσοδος στον κόλπο είναι ένα στενό πέρασμα το οποίο είναι αβαθές κατά το 80% με μέσο βάθος 1-2 μέτρα περίπου και μέγιστο βάθος 4 μέτρα περίπου, ενώ το πλάτος του είναι περίπου 150 μέτρα και εμποδίζει την κίνηση και την ανταλλαγή της υδάτινης θαλάσσιας μάζας (Γεράκης, 1996). Τα νερά του κόλπου της Καλλονής είναι πολύ παραγωγικά και πλούσια σε εκλεκτά ψάρια και από τα παλιά κιόλας χρόνια αποτελούσε ένα σπουδαίο εμπορικό λιμάνι. Επιπλέον αποτελεί έναν από τους πλουσιότερους αλιευτικούς χώρους της Ελλάδας, ιδιαίτερα για τις σαρδέλες και τα οστρακοειδή. Ο κόλπος της Καλλονής χαρακτηρίζεται ως ένα ευαίσθητο οικοσύστημα, εξαιτίας των ιδιαίτερων γεωμορφολογικών και υδροδυναμικών του χαρακτηριστικών. Αποτελεί ένα σπουδαίο υγροβιότοπο όχι μόνο για τη Λέσβο αλλά και για ολόκληρο τον ελληνικό χώρο, καθώς συνθέτοντας ένα μωσαϊκό αλιπέδων αλυκών, καλαμιώνων, εκβολών, μικρών ποταμών και χειμάρρων, αυτόματα καθίσταται ένας από τους μεγαλύτερους υγρότοπους στη χώρα. Διαθέτει μια σημαντική χλωρίδα, ενώ όσο αφορά την πανίδα της περιοχής, η ποικιλία που παρουσιάζει είναι εντυπωσιακή. Η

13 κυρίαρχη βλάστηση στην περιοχή που απλώνεται γύρω από τον κόλπο είναι ελαιώνες (Γεράκης & Κουτράκης, 1996). Όπως ειπώθηκε ο κόλπος της Καλλονής είναι ένα ευαίσθητο οικοσύστημα, οπότε μια μικρή παρέμβαση στη δυναμική του, μπορεί να προκαλέσει σοβαρή διατάραξη της ισορροπίας του συστήματος. Τις τελευταίες δεκαετίες ο κόλπος της Καλλονής υφίσταται πολλές πιέσεις, αποτέλεσμα της ανθρωπογενούς επίδρασης στην περιοχή. Μέσω ποταμών, χειμάρρων και αποχετεύσεων διοχετεύονται στον κόλπο λύματα. Τα λύματα που εισρέουν στην ευρύτερη περιοχή του κόλπου προέρχονται από αστικά κέντρα( Σκάλα Καλλονής), αγροτικές δραστηριότητες, καθώς και από ελαιουργικές και τυροκομικές μονάδες επεξεργασίας. Η εισροή των λυμάτων προκαλεί εκτεταμένα περιστατικά ρύπανσης, όπως για παράδειγμα ευτροφισμό. Τέλος η εντατική αλιεία που υφίσταται στην περιοχή τα τελευταία χρόνια, οδηγεί σε μια σημαντική για το οικοσύστημα μείωση των αποθεμάτων των ψαριών και των οστρακοειδών σταδιακά. Αξίζει να σημειωθεί πάντως ότι γίνεται μια προσπάθεια τα τελευταία χρόνια, να βρεθούν λύσεις προστασίας και ορθής διαχείρισης της περιοχής, με σκοπό να δοθεί ένα τέλος στην αλλοίωση που υφίσταται το οικοσύστημα. Η περιοχή ανήκει στο δίκτυο προστασίας του NATURA ΧΡΟΝΟΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ Η διάρκεια των δειγματοληψιών στην περιοχή του κόλπου της Καλλονής ήταν ένας χρόνος. Πιο συγκεκριμένα οι δειγματοληψίες ξεκίνησαν στις 12 Ιουλίου 2004 και ολοκληρώθηκαν στις 9 Ιουνίου Κατά τη διάρκεια των δειγματοληψιών συλλέχθηκαν δείγματα θαλασσινού νερού σε προεπιλεγμένα σημεία του κόλπου. Οι σταθμοί δειγματοληψίας είχαν επιλεγεί να βρίσκονται στον δίαυλο επικοινωνίας με τη θάλασσα, στο κέντρο του κόλπου και κοντά στις εκβολές των ποταμών, όπου το θαλασσινό νερό αναμιγνύεται με το γλυκό νερό, που εισέρχεται στον κόλπο, προερχόμενο από τη χέρσο. Στον παρακάτω πίνακα φαίνεται το χρονικό των δειγματοληψιών που διεκπεραιώθηκαν στον κόλπο της Καλλονής. Πίνακας 2.1: οι ερευνητικοί πλόες που διεξήχθησαν στην περιοχή μελέτης Α/Α ΠΛΟΥΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΈΤΟΣ 1 KALLONI-1 12 Ιουλίου KALLONI-2 5 Αυγούστου KALLONI-3 9 Σεπτεμβρίου KALLONI-4 15 Οκτωβρίου KALLONI-5 12 Νοεμβρίου KALLONI-6 16 Δεκεμβρίου KALLONI-7 13 Ιανουαρίου KALLONI-8 18 Φεβρουαρίου KALLONI-9 16 Μαρτίου KALLONI Απριλίου KALLONI Μαΐου KALLONI-12 9 Ιουνίου 2005

14 σχήμα 2.1: Χάρτης της περιοχής μελέτης με τους σταθμούς δειγματοληψίας 2.4 ΣΥΛΛΟΓΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΠΡΟΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΠΡΙΝ ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥΣ Κατά τη διάρκεια των δειγματοληψιών, κάθε μήνα συλλέγεται θαλασσινό νερό σε διάφορα βάθη, σε κάθε σταθμό δειγματοληψίας, το οποίο χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των φυσικών, χημικών και βιολογικών παραμέτρων. Η συλλογή των δειγμάτων γίνεται κάνοντας χρήση του δειγματολήπτη Van Dorn. Μετά τη συλλογή τους, τα δείγματα αποθηκεύονται σε πλαστικά δοχεία, τα οποία έχουν χωρητικότητα lit περίπου. Έπειτα διηθούνται στο εργαστήριο από φίλτρο Millipore με διάμετρο πόρου 0.8 μm και διατηρούνται στους -20 C περίπου μέχρι την ανάλυσή τους. Αξίζει να σημειωθεί ότι η διήθηση και η διατήρηση των δειγμάτων πρέπει να γίνει σχεδόν αμέσως μετά τη δειγματοληψία, γιατί τα δείγματα είναι δυνατόν να υποστούν αλλοιώσεις ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ ΜΕΤΡΗΣΗ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΦΥΣΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Οι φυσικές παράμετροι (θερμοκρασία-αλατότητα) μετρήθηκαν με τη χρήση CTD τύπου SEABIRD SBE ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ (ΧΛΩΡΟΦΥΛΛΗ α) Ορισμένη ποσότητα δείγματος διηθείται διαμέσου φίλτρου υάλινων ινών τύπου GFIC Whatman με διάμετρο πόρων 0.8 μm και ακολουθεί διάσπαση του παραπάνω φίλτρου σε 8 ml διαλύματος ακετόνης περιεκτικότητας 90% για εκχύλιση της χλωροφύλλης-α. Ακολουθεί διατήρηση του εκχυλισμένου δείγματος στην κατάψυξη για 24 h.

15 Μετά το πέρας ενός εικοσιτετραώρου μετράται η συγκέντρωση της χλωροφύλλης α στο θαλασσινό νερό με φθορισομετρία, με τη μέθοδο Νeveux-Panouse (1987). Πριν την διαδικασία της φθορισομετρίας, το εκχυλιζόμενα δείγματα πρέπει να φυγοκεντρηθούν στις στροφές/λεπτό για 20 min (Κωνσταντίνου, 2004) ΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ (ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΑΛΑΤΑ) Ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης των ανόργανων θρεπτικών αλάτων γίνεται σύμφωνα με τις αρχές της φασματοφωτομετρίας. Σε ορισμένη ποσότητα δείγματος θαλασσινού νερού προστίθενται τα κατάλληλα αντιδραστήρια, ανάλογα με το θρεπτικό που πρέπει να ανιχνευθεί, και το δείγμα χρωματίζεται. Έπειτα μετράται η οπτική απορρόφηση του διαλύματος σε φασματοφωτόμετρο τύπου VARIAN CARY I.E. διπλής δέσμης ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ Τα νιτρικά ιόντα του θαλασσινού νερού ανάγονται σχεδόν ποσοτικά σε νιτρώδη, όταν το υδάτινο δείγμα περάσει μέσω μιας στήλης που περιέχει ρινίσματα καδμίουχαλκού. Τα νιτρώδη που παράγονται προσδιορίζονται με τον σχηματισμό ενός διαζωνικού ιόντος, όταν το δείγμα αντιδράσει με διάλυμα σουλφανιλαμίδης. Το διαζωνικό ιόν αντιδρά με Ν-(d-ναφθυλαιθυλενοδιαμίνη) και τελικά σχηματίζεται μια άζωτο-χρωστική (ροζ) η οποία μετράται φασματοφωτομετρικά (Parsons et al., 1984) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΝΙΤΡΩΔΩΝ ΙΟΝΤΩΝ Τα νιτρώδη του θαλασσινού νερού αντιδρούν με σουλφανιλαμίδη σε ένα όξινο διάλυμα. Το διαζωνικό ιόν που παράγεται αντιδρά με Ν-(d-ναφθυλαιθυλενοδιαμίνη) και τελικά σχηματίζεται μια άζωτο-χρωστική η οποία μετράται φασματοφωτομετρικά (Parsons et al., 1984) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΦΩΣΦΟΡΙΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ Το δείγμα του θαλασσινού νερού αντιδρά με ένα σύνθετο αντιδραστήριο που περιέχει μολυβδαινικό οξύ, ασκορβικό οξύ και τρισθενές αντιμόνιο. Το αποτέλεσμα είναι η παραγωγή ενός μπλε διαλύματος του οποίου η απορρόφηση μετράται φασματοφωτομετρικά (Parsons et al.,1984) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΜΜΩΝΙΑΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ Το δείγμα του θαλασσινού νερού αναμιγνύεται και αντιδρά με αντιδραστήριο φαινόλης-αλκοόλης, και οξειδωτικό διάλυμα, παρουσία καταλύτη. Ακολουθεί έκθεση του μείγματος σε υπεριώδες φως για 40 λεπτά και μέτρηση της απορρόφησης φασματοφωτομετρικά (Liddicoat et al., 1974) ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΥΡΙΤΙΚΩΝ ΙΟΝΤΩΝ Το θαλασσινό δείγμα νερού αντιδρά με μολυβδαίνιο κάτω από συνθήκες τέτοιες κατά τις οποίες σχηματίζεται πυριτιομολυβδαινικό, φωσφομολυβδαινικό και αρσενομολυβδαινικό σύμπλοκο. Προστίθεται ένα αναγωγικό διάλυμα που περιέχει metol και οξαλικό οξύ, το οποίο ανάγει το πυριτιομολυβδαινικό σύμπλοκο και του

16 προσδίδει μπλε χρώμα. Έπειτα μετράται η απορρόφηση του φασματοφωτομετρικα (Αλούπη, 2000). 2.5 ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Τα δεδομένα που προκύπτουν μετά την ανάλυση τους στο εργαστήριο, είναι πλέον διαθέσιμα για περαιτέρω επεξεργασία. Για την κατασκευή των συγκεντρωτικών στατιστικών πινάκων, των διαγραμμάτων και την εφαρμογή της ANOVA TEST χρησιμοποιήθηκαν τα λογισμικά: SPSS 14.0, Statgraphics 5.0 και Microsoft excel. Για την κατασκευή των χαρτών χρησιμοποιήθηκε το surfer 8.0. Πρέπει να σημειωθεί ότι στην περίπτωση της ANOVA πριν τη δοκιμή, χρησιμοποιείται η μέθοδος Colmogorov-Smirnov για να διαπιστωθεί αν τα δεδομένα ακολουθούν κανονική κατανομή.

17 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 3.1 ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΤΙΚΟΙ ΠΙΝΑΚΕΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Ο πίνακας 3.1 δείχνει τη μέση τιμή, την τυπική απόκλιση και το εύρος τιμών της θερμοκρασίας την εποχή έντονων βροχοπτώσεων και ο πίνακας 3.2 τα αντίστοιχα αριθμητικά στοιχεί α της θερμοκρασίας την ξηρά περίοδο. Πίνακας 3.1: συγκεντρωτικός πίνακας στατιστικών στοιχείων θερμοκρασίας την εποχή έντονων βροχοπτώσεων (μετράται σε βαθμούς Κελσίου). ΣΤΑΘΜΟΣ Κ1 10m 20m Μέση τιμή 15,94 16,38 15,83 14,96 Τυπική 2,68 2,09 2,48 2,98 απόκλιση Εύρος τιμών 11,83-20,25 13,61-20,18 11,73-20,11 9,79-20,03 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ2 10m Μέση τιμή 15,54 15,17 14,81 Τυπική απόκλιση 2,42 2,37 2,43 Εύρος τιμών 12,12-20,08 12,82-19,79 12,33-19,41 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ3 Μέση τιμή 13,92 13,8 Τυπική απόκλιση 3,35 3,36 Εύρος τιμών 9,84-18,95 9,82-18,92 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ4 Μέση τιμή 13,56 13,32 Τυπική απόκλιση 3,62 3,42 Εύρος τιμών 9,79-19,23 9,66-18,66 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ5 10m Μέση τιμή 13,82 13,4 13,27 Τυπική απόκλιση 3,22 3,3 3,22 Εύρος τιμών 10-18,78 10,08-18,88 10,14-18,78 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ7 Μέση τιμή 13,84 13,25 Τυπική απόκλιση 3,64 3,63 Εύρος τιμών 9,8-19,34 9,5-18,92

18 Πίνακας 3.2 συγκεντρωτικός πίνακας στατιστικών στοιχείων της θερμοκρασίας την ξηρά περίοδο. ΣΤΑΘΜΟΣ Κ1 10m 20m Μέση τιμή 21,62 21,51 21,1 20,83 Τυπική 1,66 1,79 1,93 2,2 απόκλιση Εύρος τιμών 19,79-24,2 19,27-24,1 17,97-23,6 17,36-24,1 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ2 10m Μέση τιμή 22,82 22,33 22,11 Τυπική απόκλιση 2,14 1,93 2,06 εύρος τιμών 20,38-26,4 20,32-25,2 20,11-25,5 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ3 Μέση τιμή 23,97 23,58 Τυπική απόκλιση 2,93 2,99 Εύρος τιμών 20,03-28,2 20,02-27,70 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ4 Μέση τιμή 24,28 23,66 Τυπική απόκλιση 3,3 2,5 εύρος 20,06-29,9 19,89-27,2 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ5 10m Μέση τιμή 23,66 23,55 23,57 Τυπική απόκλιση 2,5 2,51 2,44 Εύρος τιμών 19,89-27,2 19,75-27,3 19,73-27,40 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ7 Μέση τιμή 24,25 24,02 Τυπική απόκλιση 3,02 2,9 Εύρος τιμών 20,09-28,9 20,09-28,5

19 Οι πίνακες 3.3 και 3.4 παρουσιάζουν τα στατιστικά στοιχεία της αλατότητας την εποχή έντονων βροχοπτώσεων και την ξηρά περίοδο αντίστοιχα. Η αλατότητας μετράται σε μέρη επί τοις χιλίοις. Πίνακας 3.3 συγκεντρωτικός πίνακας στατιστικών στοιχείων της αλατότητας την εποχή έντονων βροχοπτώσεων ΣΤΑΘΜΟΣ Κ1 10m 20m Μέση τιμή 38,29 38,79 38,82 39 Τυπική 1,13 0,23 0,31 0,32 απόκλιση Εύρος τιμών 35,81-38,97 38,37-39,02 36,17-39,14 38,42-39,52 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ2 10m μέση τιμή 38,45 38,75 38,94 Τυπική απόκλιση 0,83 0,74 0,74 Εύρος τιμών 37,79-39,26 37,44-39,63 37,65-39,88 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ3 Μέση τιμή 38,45 38,53 Τυπική απόκλιση 1,33 1,13 Εύρος τιμών 36,86-40,13 37,30-40,033 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ4 Μέση τιμή 37,77 38,17 Τυπική απόκλιση 2,26 1,56 Εύρος τιμών 34,02-40,19 36,07-40,24 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ5 10m Μέση τιμή 37,85 38,54 38,77 Τυπική απόκλιση 1,9 1,31 1,21 Εύρος τιμών 34,94-40,198 36,47-40,192 36,68-40,19 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ7 Μέση τιμή 37,87 38,33 Τυπική απόκλιση 2,03 1,5 Εύρος τιμών 34,69-40,22 36,42-40,30

20 Πίνακας 3.4: συγκεντρωτικός πίνακας στατιστικών στοιχείων της αλατότητας την ξηρά περίοδο. ΣΤΑΘΜΟΣ Κ1 10m 20m Μέση τιμή 38,7 38,88 38,87 38,86 Τυπική 0,46 0,42 0,49 0,39 απόκλιση Εύρος τιμών 37,80-39, ,09 37,8-39,29 38,2-39,29 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ2 10m Μέση τιμή 38, ,25 Τυπική απόκλιση 0,53 0,57 0,54 Εύρος τιμών 38,1-39, ,77 38,69-40,16 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ3 Μέση τιμή 39,34 39,66 Τυπική απόκλιση 0,78 0,8 Εύρος τιμών 38,19-40,63 38,20-40,59 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ4 Μέση τιμή 39,55 39,52 Τυπική απόκλιση 0,87 0,94 Εύρος τιμών 38,68-40,78 38,2-40,69 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ5 10m Μέση τιμή 39,2 39,47 39,43 Τυπική απόκλιση 0,98 0,81 0,92 Εύρος τιμών 37,50-40,44 38,62-40,58 38,20-40,62 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ7 Μέση τιμή 39,41 39,48 Τυπική απόκλιση 0,78 1,02 Εύρος τιμών 38,58-40,55 38,20-41,06 Όσον αφορά τη θερμοκρασία, αυτή την περίοδο της εποχή των έντονων βροχοπτώσεων κυμαίνεται σε χαμηλά επίπεδα, ενώ κατά τους ανοιξιάτικους και καλοκαιρινούς μήνες, όπου το ποσοστό της ακτινοβολίας που προσπίπτει στη στήλη του νερού είναι μεγαλύτερο, παρατηρείται μια λογική αύξηση της θερμοκρασίας της τάξης των 6 με 7 C περίπου. Πάντως είναι άξιο αναφοράς ότι οι τιμές της θερμοκρασίας που παρατηρούνται το χειμώνα είναι σχετικά υψηλές για την εποχή, εξαιτίας του ήπιου χειμώνα στην περιοχή, αλλά και του γεγονότος της μεγάλης ηλιοφάνειας που παρατηρείται καθ όλη τη διάρκεια του έτους. Παρατηρείται ότι μεταξύ των σταθμών δειγματοληψίας δεν υπάρχουν σημαντικές διακυμάνσεις στη θερμοκρασία ανάμεσα στα διάφορα βάθη. Κυμαίνονται δηλαδή πάνω-κάτω στ ίδια επίπεδα.

21 Αν εξετάσουμε τον κάθε σταθμό ξεχωριστά, παρατηρούμε ότι όλοι δεν παρουσιάζουν μεγάλες διακυμάνσεις στα διάφορα βάθη όπου σημειώθηκαν μετρήσεις. Δεν παρατηρείται δηλαδή στρωμάτωση. Με μια πρώτη ματιά στους παραπάνω πίνακες παρατηρούνται οι μεγαλύτερες τιμές στην επιφάνεια της θάλασσας, ενώ κατά κανόνα μειώνεται με την αύξηση του βάθους. Επίσης η διακύμανση στη θερμοκρασία αρχίζει να γίνεται μηδενική όσο αυξάνει το βάθος. Το τελευταίο γίνεται κατανοητό αν ρίξουμε μια ματιά σε σταθμούς με μεγάλα βάθη (Κ1, Κ2 και Κ5). Οι μικρές διαφορές στη θερμοκρασία, αλλά και στην αλατότητα, όπως θα δούμε παρακάτω, οφείλονται και στο γεγονός ότι το βάθος του κόλπου είναι σχετικά μικρό και ολόκληρη η στήλη του νερού ανήκει στην εύφωτη ζώνη. Όσον αφορά την αλατότητα αυτή δεν παρουσιάζει μεγάλες διακυμάνσεις καθ όλη την διάρκεια του έτους. Πιο συγκεκριμένα οι διαφορές στη αλατότητα μεταξύ των σταθμών κυμαίνονται μεταξύ 1 και 1,5. Όσον αφορά την οριζόντια κατανομή της αλατότητας δεν παρατηρείται στρωμάτωση αφού οι τιμές δεν παρουσιάζουν μεγάλες διαφορές μεταξύ τους. Γενικά στην επιφάνεια παρατηρούνται μικρές τιμές, σε σχέση με τα πιο βαθιά νερά, ενώ όσο αυξάνεται το βάθος αυξάνονται κατά κανόνα και οι τιμές της αλατότητας. Την εποχή της ξηράς περιόδου οι τιμές της αλατότητας είναι αυξημένες, λόγω αύξησης της θερμοκρασίας. Ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι περιοχές του κόλπου όπου βρίσκονται κοντά στις ακτές και δη αυτές που βρίσκονται κοντά σε εκβολές (Κ3, Κ4). Αυτές οι περιοχές παρά το γεγονός ότι βρίσκονται σε περιοχές εισροής γλυκού νερού από τη χέρσο, παρουσιάζουν υψηλές τιμές αλατότητας την εποχή τω έντονων βροχοπτώσεων και ακόμα μεγαλύτερες τιμές την ξηρά περίοδο. Αυτό συμβαίνει γιατί οι εισροές του γλυκού νερού από τη χέρσο, μέσω των ποταμών και των χειμάρρων είναι πολύ χαμηλή τους φθινοπωρινούς και χειμωνιάτικους μήνες, ενώ σχεδόν μηδενίζεται το καλοκαίρι. Τα νερά του κόλπου της Καλλονής χαρακτηρίζονται ως απομονωμένα και ημίκλειστα, αφού συνδέονται με την ανοιχτή θάλασσα μέσω ενός στενού δίαυλου επικοινωνίας και είναι προφανές ότι η ανάμιξη των νερών του κόλπου με αυτά της ανοιχτής θάλασσας είναι στα χαμηλότερα δυνατά επίπεδα. Επιπλέον τα νερά του κόλπου με μέσο βάθος 10 μέτρα χαρακτηρίζονται ως ρηχά και οι επιδράσεις της ατμόσφαιρας στα νερά του κόλπου είναι σημαντικές. Από τα παραπάνω ενισχύεται η παρουσία ακραίων τιμών θερμοκρασίας, αλατότητας, αλλά και όπως θα δούμε στη συνέχεια, θρεπτικών αλάτων στα νερά του κόλπου ΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Οι πίνακες 3.5 και 3.6 παρουσιάζουν τα στατιστικά στοιχεία της συγκέντρωσης της χλωροφύλλης α τις εποχές έντονων βροχοπτώσεων και ξηράς περιόδου αντίστοιχα. Οι συγκεντρώσεις της χλωροφύλλης μετράται σε μg/l.

22 Πίνακας 3.5: συγκεντρωτικός πίνακας στατιστικών στοιχείων της χλωροφύλλης-α την εποχή των έντονων βροχοπτώσεων. ΣΤΑΘΜΟΣ Κ1 10m 20m Μέση τιμή 0,355 0,19 0,19 0,265 Τυπική 0,319 0,09 0,09 0,142 απόκλιση Εύρος τιμών 0,02-0,96 0,02-0,28 0,03-0,25 0,04-0,44 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ2 10m Μέση τιμή 1,076 0,62 0,685 Τυπική απόκλιση 1,372 0,434 0,388 Εύρος τιμών 0,33-4,14 0,15-1,51 0,,25-1,48 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ3 Μέση τιμή 0,958 0,99 Τυπική απόκλιση 0,930 0,906 Εύρος τιμών 0,26-1,93 0,39-2,94 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ4 Μέση τιμή 1,233 1,175 Τυπική απόκλιση 0,840 0,879 Εύρος τιμών 0,53-2,41 0,53-2,98 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ5 10m Μέση τιμή 0,935 1,08 1,15 Τυπική απόκλιση 1,174 1,155 0,714 Εύρος τιμών 0,11-3,53 0,37-3,64 0,56-2,11 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ7 Μέση τιμή 1,008 1,121 Τυπική απόκλιση 0,923 1,084 Εύρος τιμών 0,26-3,03 0,38-3,51

23 Πίνακας 3.6: συγκεντρωτικός πίνακας στατιστικών στοιχείων της χλωροφύλλης-α την ξηρά περίοδο. ΣΤΑΘΜΟΣ Κ1 10m 20m Μέση τιμή 0,118 0,08 0,19 0,075 Τυπική 0,129 0,101 0,09 0,062 απόκλιση Εύρος τιμών 0,01-0,31 0,01-0,29 0,01-0,16 0,01-0,19 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ2 10m Μέση τιμή 0,446 0,34 0,4 Τυπική απόκλιση 0,258 0,306 0,294 Εύρος τιμών 0,01-0,45 0,01-0,78 0,01-0,76 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ3 Μέση τιμή 0,816 0,736 Τυπική απόκλιση 0,375 0,391 Εύρος τιμών 0,45-1,59 0,13-1,7 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ4 Μέση τιμή 0,64 0,601 Τυπική απόκλιση 0,478 0,402 Εύρος τιμών 0,08-1,6 0,03-1,39 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ5 10m Μέση τιμή 0,5 0,48 0,533 Τυπική απόκλιση 0,507 0,441 0,339 Εύρος τιμών 0,11-1,05 0,07-1,39 0,27-1,33 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ7 Μέση τιμή 0,681 0,705 Τυπική απόκλιση 0,296 0,324 Εύρος τιμών 0,13-1,11 0,36-1,31

24 Η χλωροφύλλη α είναι μια σημαντική παράμετρος για την βιολογία της θάλασσας, γιατί η παρουσία της ή μη, υποδηλώνει αν τα νερά ενός θαλάσσιου οικοσυστήματος είναι ολιγότροφα, μεσότροφα, ή εύτροφα. Τα νερά σύμφωνα με τη συγκέντρωση χλωροφύλλης α μπορούν να χαρακτηριστούν ως εξής: ΚΛΙΜΑΚΑ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ Χλωροφύλλη α (μg/l) Επίπεδο ευτροφισμού 0-0,084 Ολιγότροφα νερά 0,084-0,359 Ελαφρώς μεσότροφα νερά 0,359-0,793 Βαρέως μεσότροφα νερά >0,793 Εύτροφα νερά (πηγή: Κίτσιου, 2005) Η παραπάνω κλίμακα ευτροφισμού χρησιμοποιείται κυρίως για την περίπτωση του Αιγαίου πελάγους. Την εποχή των έντονων βροχοπτώσεων οι συγκεντρώσεις της χλωροφύλλης α παρουσιάζονται αυξημένες. Αυτό συμβαίνει γιατί την εποχή αυτή (κυρίως την άνοιξη) παρατηρείται αύξηση της φυτοπλαγκτονικής βιομάζας (φυτοπλαγκτονικές εξάρσεις) που έχει ως φυσικό επακόλουθο την άμεση και βαθμιαία αύξηση της χλωροφύλλης α. Όσον αφορά τα επιφανειακά νερά, οι τιμές της χλωροφύλλης α λοιπόν, εξαιτίας της ανοιξιάτικης έξαρσης, παρουσιάζονται πολύ αυξημένες (της τάξης του 0,935-1,233μg/l) με την μεγαλύτερη τιμή της να παρατηρείται στο σταθμό Κ4 που βρίσκεται κοντά σε εκβολικά συστήματα και η μεταφορά γλυκού νερού από την ξηρά προς τον κόλπο. Η μικρότερη τιμή παρατηρείται στον σταθμό Κ1, που βρίσκεται έξω από τον κόλπο, στην ανοιχτή θάλασσα (0,355 μg/l0). Έτσι λοιπόν τα νερά του κόλπου κατά την εποχή των έντονων βροχοπτώσεων χαρακτηρίζονται ως εύτροφα, με εξαίρεση τα νερά του σταθμού Κ1 που χαρακτηρίζονται ως ελαφρώς μεσότροφα νερά. Όσον αφορά την κατακόρυφη κατανομή οι τιμές της χλωροφύλλης δεν παρουσιάζουν ιδιαίτερες διακυμάνσεις στα διάφορα βάθη, όπου σημειώθηκαν μετρήσεις. Μάλιστα σε περιοχές που αναμενόταν η συγκέντρωση της χλωροφύλλης α να μειώνεται με το βάθος παρατηρείται αύξηση της συγκέντρωσης με την αύξηση του βάθους. Δεν πρόκειται πάντως για σημαντικό γεγονός γιατί το βάθος του κόλπου είναι μικρό και οι μετρήσεις έγιναν σε βάθη που χαρακτηρίζονται ως εύφωτη ζώνη, όπου δίνεται η δυνατότητα στους φυτικούς οργανισμούς να φωτοσυνθέσουν. Την ξηρά περίοδο όπου η έξαρση του φυτοπλαγκτού μειώνεται και τελικά σταματάει, οι τιμές χλωροφύλλης παρουσιάζονται μειωμένες σε σχέση με την εποχή ανάμιξης. Οι μέσες τιμές κυμαίνονται από 0,118-0,816 μg/ στην επιφάνεια της θάλασσας. Επομένως τα νερά του κόλπου τη συγκεκριμένη χρονική περίοδο χαρακτηρίζονται ως βαρέως μεσότροφα με εξαίρεση τα νερά του σταθμού Κ1 που βρίσκεται στην ανοιχτή θάλασσα χαρακτηρίζονται ως ελαφρώς μεσότροφα, αφού παρουσιάζονται οι μικρότερες τιμές (0,118 μg/l). Οι μεγαλύτερες τιμές παρατηρούνται στους σταθμούς που βρίσκονται κοντά στις εκβολές (Κ3, Κ4, αλλά και Κ7). Όσον αφορά την κατακόρυφη κατανομή οι συγκεντρώσεις δεν παρουσιάζουν μεγάλες διακυμάνσεις, ανά βάθος, με τις μεγαλύτερες τιμές, να παρατηρούνται στα ανώτερα επιφανειακά νερά.

25 3.1.3 ΧΗΜΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Οι πίνακες 3.7 και 3.8 δείχνουν τα στατιστικά στοιχεία της συγκέντρωσης των φωσφορικών την εποχή των βροχοπτώσεων και της ξηράς περιόδου αντίστοιχα. Η συγκέντρωση των φωσφορικών μετράται σε μg/l. Πίνακας 3.7: συγκεντρωτικός πίνακας στατιστικών στοιχείων φωσφορικών την εποχή των βροχοπτώσεων ΣΤΑΘΜΟΣ Κ1 10m 20m Μέση τιμή 0,92 0,71 0,85 1,24 Τυπική 0,66 0,68 0,54 0,55 απόκλιση Εύρος τιμών 0,03-1,99 0,06-2,18 0,15-1,89 0,73-2,36 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ2 10m Μέση τιμή 0,99 1,36 0,62 Τυπική απόκλιση 0,71 1,52 0,74 Εύρος τιμών 0,17-2,23 0,16-4,4 0,05-2,13 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ3 Μέση τιμή 2,29 1,01 Τυπική απόκλιση 2,09 0,63 Εύρος τιμών 0,34-5,67 0,22-2,12 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ4 Μέση τιμή 8,68 1,77 Τυπική απόκλιση 16,64 1,29 Εύρος τιμών 0,28-45,85 0,02-3,97 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ5 10m Μέση τιμή 6,91 1,01 1,72 Τυπική απόκλιση 9,61 0,59 1,84 Εύρος τιμών 0,3-27,03 0,46-2,15 0,66-5,6 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ7 Μέση τιμή 8,36 1,31 Τυπική απόκλιση 16,15 0,46 Εύρος τιμών 0,34-44,44 0,71-2,09

26 Πίνακας 3.8: συγκεντρωτικός πίνακας στατιστικών στοιχείων των φωσφορικών την ξηρά περίοδο. ΣΤΑΘΜΟΣ Κ1 10m 20m Μέση τιμή 2,24 1,92 1,55 2,8 Τυπική 0,88 0,81 0,38 2,78 απόκλιση Εύρος τιμών 1,36-3,68 0,86-3,24 0,96-2,07 0,14-8,72 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ2 10m Μέση τιμή 1,72 2,03 3,43 Τυπική απόκλιση 0,82 0,88 4,53 Εύρος τιμών 0,04-2,57 0,48-3,24 0,46-13,47 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ3 Μέση τιμή 1,83 1,53 Τυπική απόκλιση 0,60 0,78 Εύρος τιμών 0,63-2,54 0,31-2,57 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ4 Μέση τιμή 1,61 1,79 Τυπική απόκλιση 0,76 1,04 Εύρος τιμών 0,24-2,43 0,57-3,62 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ5 10m Μέση τιμή 1,45 1,36 1,88 Τυπική απόκλιση 1,06 0,63 0,82 Εύρος τιμών 0,14-2,71 0,62-2,22 0,55-3,01 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ7 Μέση τιμή 1,64 2,07 Τυπική απόκλιση 0,65 1,02 Εύρος τιμών 0,72-2,53 0,48-3,29 Με μια πρώτη ματιά στους παραπάνω πίνακες, είναι εμφανές ότι οι μεγαλύτερες τιμές φωσφορικών στον κόλπο της Καλλονής παρατηρούνται την εποχή των βροχοπτώσεων, και κυρίως την περίοδο πριν τις ανοιξιάτικες εξάρσεις του φυτοπλαγκτού. Την ξηρά περίοδο οι τιμές των συγκεντρώσεων των φωσφορικών παρουσιάζονται σε λογικά για την εποχή επίπεδα, αλλά μειωμένες σε σχέση με την εποχή των έντονων βροχοπτώσεων, αφού έχουν αφομοιωθεί από τους φυτοπλαγκτονικούς οργανισμούς. Όσον αφορά την εποχή των βροχοπτώσεων, οι μεγαλύτερες τιμές παρατηρούνται στους σταθμούς που βρίσκονται κοντά στις εκβολές. Τις μεγαλύτερες τιμές την έχουν ο σταθμός Κ4 και Κ7 με τιμές 8,68 και 8,36 μg/l αντίστοιχα, ενώ όσο

27 απομακρυνόμαστε από τις ακτές οι συγκεντρώσεις μειώνονται όπως φαίνεται και από τις τιμές του σταθμού Κ5. Αξιοσημείωτο είναι ότι η τιμές φωσφορικών στον σταθμό Κ3 είναι μικρές, αν λάβουμε υπόψιν το γεγονός ότι βρίσκεται κοντά σε εκβολικό σύστημα. Μια λογική εξήγηση είναι, ότι το ποτάμι στην συγκεκριμένη περιοχή δεν κατεβάζει μεγάλες ποσότητες νερού. Οι μεγαλύτερες τιμές παρατηρούνται στην επιφάνεια, μειώνονται στα αμέσως επόμενα στρώματα της στήλης του νερού, ενώ σε μερικά σημεία αυξάνονται στο βυθό. Η μικρότερη τιμή παρατηρείται στον σταθμό Κ1 που βρίσκεται στην ανοικτή θάλασσα (μιλάμε πάντα για επιφανειακές τιμές). Οι τιμές παρουσιάζουν μεγάλες αποκλίσεις στις τιμές τους την εποχή αυτή, ενώ κυμαίνονται σε ένα αρκετά μεγάλο εύρος τιμών. Όπως προαναφέρθηκε οι τιμές των φωσφορικών την ξηρά περίοδο παρουσιάζονται μειωμένες, εξαιτίας της αφομοίωσης τους από το φυτοπλαγκτόν. Οι διακυμάνσεις των τιμών είναι μικρές, ενώ οι τιμές των επιφανειακών νερών είναι μικρότερες σε, σχέση με τα πιο βαθιά νερά του κόλπου. Οι σταθμοί λοιπόν, όσον αφορά τις τιμές φωσφορικών την εποχή στρωμάτωσης δεν παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές μεταξύ τους. Οι τιμές των φωσφορικών δεν αποκλίνουν μεταξύ τους, ενώ κυμαίνονται σε σχετικά μικρό εύρος τιμών. Όπως και η χλωροφύλλη και οι συγκεντρώσεις ορθοφωσφορικών σε ένα παράκτιο οικοσύστημα, αποτελούν δείκτη ευτροφισμού (και συνεπώς ρύπανσης). Τα φωσφορικά αφομοιώνονται από τους φυτοπλαγκτονικούς οργανισμούς, οι οποίοι το χρησιμοποιούν σαν πηγή ενέργειας για να φωτοσυνθέσουν, και επομένως να παράγουν χλωροφύλλη. Τα νερά σύμφωνα με την συγκέντρωση φωσφορικών, μπορούν να χαρακτηριστούν ως εξής: Τιμές φωσφορικών Τύπος νερού < 2,1 μg/l ολιγότροφα νερά 2,1-4,2 μg/l Ελαφρώς μεσότροφα νερά 4,2-20,04 μg/l Βαρέως μεσότροφα νερά >20,04 μg/l εύτροφα νερά ( πηγή: Καρύδης, 1999) Από τα παραπάνω φαίνεται ότι τα νερά του κόλπου της Καλλονής, και ειδικά προς τις περιοχές κοντά στις εκβολές, χαρακτηρίζονται ως προς τη συγκέντρωση φωσφορικών σε βαρέως μεσότροφα την εποχή των έντονων βροχοπτώσεων και ελαφρώς μεσότροφα την ξηρά περίοδο. Οι πίνακες 3.9 και 3.10 παρουσιάζουν τα στατιστικά στοιχεία της συγκέντρωσης των νιτρικών τις εποχές βροχοπτώσεων και ξηράς περιόδου αντίστοιχα. Η συγκέντρωση των νιτρικών μετράται σε μg/l.

28 Πίνακας 3.9: συγκεντρωτικός πίνακας στατιστικών στοιχείων των νιτρικών την εποχή των βροχοπτώσεων. ΣΤΑΘΜΟΣ Κ1 10m 20m Μέση τιμή 31,41 30,7 29,32 32,76 Τυπική 9,448 13,39 11,10 12,631 απόκλιση Εύρος τιμών 13,24-41,93 9,72-51,08 12,76-48,72 13,79-51,27 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ2 10m Μέση τιμή 38,953 27,86 28,638 Τυπική απόκλιση 26,045 13,28 12,583 Εύρος τιμών 11,62-85,62 10,55-46,15 7,55-43,16 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ3 Μέση τιμή 34,72 24,635 Τυπική απόκλιση 19,217 5,015 Εύρος τιμών 20-69,97 13,95-28,64 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ4 Μέση τιμή 110,985 28,763 Τυπική απόκλιση 195,908 20,008 Εύρος τιμών 13,71-548,71 12,05-70,49 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ5 10m Μέση τιμή 66,585 67,5 75,71 Τυπική απόκλιση 111, ,74 103,843 Εύρος τιμών 8,41-315,15 11, ,55-306,76 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ7 Μέση τιμή 92,028 33,25 Τυπική απόκλιση 145,455 33,25 Εύρος τιμών 15,45-416,47 19,33-53,29

29 Πίνακας 3.10: συγκεντρωτικός πίνακας στατιστικών στοιχείων των νιτρικών την εποχή της ξηράς περιόδου. ΣΤΑΘΜΟΣ Κ1 10m 20m Μέση τιμή 17,63 16,49 18,28 14,36 Τυπική 9,954 11,49 6,6 9,703 απόκλιση Εύρος τιμών 9,72-37,29 3,68-33,88 9,59-27,83 2,04-28,41 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ2 10m Μέση τιμή 15,983 14,53 11,348 Τυπική απόκλιση 10,611 5,93 8,055 Εύρος τιμών 0, ,24-32,55 0,23-23,59 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ3 Μέση τιμή 15,231 17,546 Τυπική απόκλιση 11,054 8,538 Εύρος τιμών 1,2-32,05 5,51-33,56 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ4 Μέση τιμή 17,633 17,376 Τυπική απόκλιση 7,150 10,478 Εύρος τιμών 6,45-25,22 1,42-33,72 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ5 10m Μέση τιμή 20, ,353 Τυπική απόκλιση 6, ,663 Εύρος τιμών 9,38-29,6 7,22-25,72 3,8-34,26 ΣΤΑΘΜΟΣ Κ7 Μέση τιμή 16,075 20,706 Τυπική απόκλιση 14,294 11,807 Εύρος τιμών 2,94-44,96 7,76-43,74 Την εποχή των βροχοπτώσεων παρατηρούνται πολύ μεγάλες συγκεντρώσεις νιτρικών στον κόλπο της Καλλονής. Οι μεγαλύτερες τιμές παρατηρούνται στα επιφανειακά νερά των σταθμών Κ4 και Κ7 που βρίσκονται σε εκβολικά συστήματα και έχουν τιμές 110,985 και 92,028 μg/l αντίστοιχα, ενώ όσο αυξάνεται η απόσταση από την ξηρά, οι συγκεντρώσεις αρχίζουν να ελαττώνονται. Όσον αφορά την κατακόρυφη κατανομή, κατά κανόνα, παρατηρούνται μεγάλες τιμές συγκεντρώσεων νιτρικών στην επιφάνεια των νερών του κόλπου, ενώ με αύξηση του βάθους οι τιμές μειώνονται αισθητά, με εξαίρεση τον σταθμό Κ5 όπου παρατηρείται αύξηση της συγκέντρωσης των νιτρικών, όσο αυξάνει το βάθος. Πάντως στην περίπτωση αυτή δεν παρατηρούνται σοβαρές μεταβολές στην συγκέντρωση των

30 νιτρικών, παρά μόνο στο πυθμένα, όπου τα νιτρικά «αναγεννιούνται». Επίσης σε σταθμούς με μεγάλα βάθη παρατηρούνται μεγαλύτερες τιμές στον πυθμένα, σε σχέση με την ανώτερη στήλη του νερού. Οι συγκεντρώσεις των νιτρικών παρουσιάζουν μεγάλες αποκλίσεις μεταξύ τους, την εποχή αυτή, ενώ το εύρος τιμών στο οποίο κυμαίνονται είναι πολύ μεγάλο. Την εποχή της ξηρής περιόδου οι τιμές των νιτρικών μειώνονται αισθητά, λόγω της αφομοίωσης τους από τους φυτοπλαγκτονικούς οργανισμούς, αλλά και γιατί οι εισροές γλυκού νερού είναι πολύ μικρές, κυρίως τους καλοκαιρινούς μήνες. Οι τιμές αποκλίνουν και πάλι αρκετά, ενώ το εύρος τιμών είναι μεγάλο σχετικά. Οι τιμές των συγκεντρώσεων εδώ δεν παρουσιάζουν μεγάλες διακυμάνσεις από σταθμό σε σταθμό, αλλά και σε σχέση με το βάθος. Τα νερά σε σύγκριση με τη συγκέντρωση νιτρικών μπορούν να χαρακτηριστούν ως εξής: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΝΕΡΟΥ <8,68 μg/l Ολιγότροφα νερά 8,68-9,1 μg/l Ελαφρώς μεσότροφα νερά 9,1-16,66 μg/l Βαρέως μεσότροφα νερά >16,66μg/l Εύτροφα νερά (πηγή: Καρύδης, 1999) Εξετάζοντας την παραπάνω κλίμακα, καθώς και τους πίνακες 3.9 και 3.10, βγαίνει το συμπέρασμα, ότι τα νερά του κόλπου της Καλλονής, σε συνάρτηση με τη συγκέντρωση των νιτρικών χαρακτηρίζονται καθ όλη τη διάρκεια του έτους ως εύτροφα. Οι πίνακες 3.11 και 3.12 παρουσιάζουν τα στατιστικά στοιχεία της συγκέντρωσης των αμμωνιακών την εποχή των βροχοπτώσεων και την ξηρά περίοδο. Η συγκέντρωση των αμμωνιακών μετράται σε μg/l.