Φαινόμενα ρύπανσης στο θαλάσσιο περιβάλλον Επιπτώσεις στις βιοκοινωνίες

Transcript

1 Φαινόμενα ρύπανσης στο θαλάσσιο περιβάλλον Επιπτώσεις στις βιοκοινωνίες Δρ. Ντούλα Μαρία Ινστιτούτο Εδαφολογίας Αθηνών, Εθνικό Ίδρυμα Αγροτικής Έρευνας Σοφ. Βενιζέλου 1, Λυκόβρυση, mdoula@otenet.gr 1

2 1. Εισαγωγή Η ρύπανση των θαλασσών είναι ένα παγκόσμιο πρόβλημα που επηρεάζεται όμως από τοπικές και χρονικές δράσεις. Η ανθρωπότητα από την αρχή της ύπαρξής της χρησιμοποίησε τα θαλάσσια συστήματα για την διατήρηση και ανάπτυξη των κοινωνιών της. Εμπορικοί και τουριστικοί δρόμοι ανοίχτηκαν, λαοί και πολιτισμοί ήρθαν σε επαφή και εμπορική συναλλαγή, τροφή και πρώτες ύλες εξήχθησαν από τα αχανή αυτά συστήματα, θαλάσσιες πολεμικές επιχειρήσεις έγιναν και θα συνεχίσουν να γίνονται, απόρριψη όλων των ειδών των αποβλήτων, εγκαταστάσεις και θέρετρα αναψυχής και πολλά άλλα. Οι χρήσεις των συστημάτων στις περισσότερες των περιπτώσεων ήταν αλόγιστες και βασισμένες στη θεώρηση ότι τέτοια αχανή συστήματα δεν μπορούν εύκολα να επηρεαστούν ενώ ακόμα και σε μία τέτοια περίπτωση η αποκατάσταση θα ήταν γρήγορη και εύκολη και προπαντός θα γινόταν από την ίδια τη φύση. Αν και αυτό θα μπορούσε να είχε μία λογική όσον αφορά ουσίες που εισέρχονται στο θαλάσσιο περιβάλλον και μπορούν να αποδομηθούν εύκολα χωρίς επιπτώσεις στους οργανισμούς, εν τούτοις η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας και η χρήση αλλά και σύνθεση ολοένα και περισσότερων ουσιών «εφοδίασε» τις θάλασσες με τεράστιες ποσότητες μη ή δύσκολα αποδομήσιμων χημικών ουσιών οι οποίες μεταφέρονται μέσω της τροφικής αλυσίδας από οργανισμό σε οργανισμό και από γενιά σε γενιά. Η θάλασσα αποτελεί σημαντική πηγή πρωτεΐνης τόσο για τους οργανισμούς της όσο και για τους οργανισμούς που ζουν στο χερσαίο περιβάλλον. Η ρύπανσή της επηρεάζει λοιπόν όλους τους οργανισμούς και τα οικοσυστήματα της γης και ως τέτοιο φαινόμενο έχει παγκόσμια διάσταση. Σε αντίθεση όμως με τη ρύπανση του εδάφους για την οποία μπορούν δυνητικά να ληφθούν μέτρα από τις κυβερνήσεις των κρατών που αντιμετωπίζουν το πρόβλημα, στη θάλασσα η κατάσταση αντιμετωπίζεται πολύ πιο δύσκολα ή καθόλου εξαιτίας της αχανούς εκτάσεώς της αλλά και επειδή στο μεγαλύτερο μέρος της δεν ανήκει σε κανένα κράτος. Ενώ λοιπόν οι δραστηριότητες από όλες τις ηπείρους επιβαρύνουν το θαλάσσιο περιβάλλον, κανένα κράτος δεν είναι τυπικά υπεύθυνο για την αποκατάσταση των προβλημάτων. Δράσεις λαμβάνονται κυρίως στις παράκτιες περιοχές όπου εντοπίζεται και η μεγαλύτερη αλιευτική δραστηριότητα. Υπολογίζεται ότι το 90% της παγκόσμιας παραγωγής ψαριών λαμβάνει χώρα στις παράκτιες περιοχές με το υπόλοιπο 10% να προέρχεται από τους ωκεανούς, οι οποίοι χαρακτηρίζονται και ως βιολογική έρημος (Brahtz, 1972; Ketchum, 1972). Οι επιπτώσεις της ρύπανσης μπορεί να είναι άμεσες ή έμμεσες. Οι άμεσες επιπτώσεις ακολουθούν συνήθως μεγάλα επεισόδια ρύπανσης κατά τα οποία ρυπογόνες ουσίες εισέρχονται στο θαλάσσιο περιβάλλον (κυρίως σε κλειστούς κόλπους) σε μεγάλες συγκεντρώσεις, συνήθως μετά από ατυχήματα, και προκαλούν αποτελέσματα σε μικρό χρονικό διάστημα και σε μεγάλο αριθμό μελών μιας βιοκοινωνίας (θάνατος ψαριών). Τα συστήματα βέβαια μπορεί να παραμείνουν νεκρά ή έντονα επηρεασμένα για μεγάλο χρονικό διάστημα ή να μην μπορούν να ανακάμψουν αν δεν ληφθούν τα κατάλληλα διορθωτικά μέτρα. Τα έμμεσα αποτελέσματα της ρύπανσης είναι ίσως πιο επικίνδυνα και πιο εκτεταμένα από τα άμεσα διότι επιδρούν στις θαλάσσιες βιοκοινωνίες και οικοσυστήματα επί μακρόν, επηρεάζοντας όλα τα τροφικά επίπεδα και τις αλληλεξαρτήσεις των οργανισμών. Έτσι, ενώ δεν έχουμε άμεση εξόντωση θαλάσσιων οργανισμών, έχουμε επιδράσεις στις διαδικασίες αναπαραγωγής, στην αντοχή των οργανισμών σε ασθένειες, στη διάρκεια ζωής τους, πολλοί δε από τους οποίους δεν κατορθώνουν να φθάσουν ούτε ως την πρώτη αναπαραγωγή, μείωση της αφθονίας και των αποθεμάτων, βιοσυσσώρευση τοξικών μετάλλων και οργανικών ουσιών, κλπ. (Waldichuk, 1974). Η θαλάσσια ρύπανση πέραν των άλλων επιπτώσεων που αναφέρθηκαν και θα αναπτυχθούν λεπτομερώς στη συνέχεια, έχει και οικονομικές επιπτώσεις ιδιαίτερα σε περιοχές που οι τοπικές κοινωνίες ή σε μεγαλύτερη διάσταση το κράτος εξαρτάται οικονομικά από την αλιεία και τον τουρισμό. Σίγουρα λοιπόν οι οικονομικές επιπτώσεις της θαλάσσιας ρύπανσης είναι πολύ μεγάλες αλλά δεν μπορούν να αποδοθούν σε ένα μόνο οικονομικό μέγεθος. Για παράδειγμα, η μείωση της παραγωγής μόνο των οστρακόδερμων εξαιτίας των αποβλήτων μπορεί να περιλαμβάνει εκατοντάδες ή και χιλιάδες δολάρια το χρόνο. Σημαντική επίσης είναι και η καταστροφή της δυνατότητας αναψυχής και χαράς δισεκατομμυρίων ανθρώπων, η οποία σίγουρα και αυτή μπορεί τυπικά να αποδοθεί με ένα οικονομικό μέγεθος αλλά ουσιαστικά είναι μέγεθος μη μετρήσιμο και τελικά αναντικατάστατο. 2

3 2. Οι θαλάσσιοι οργανισμοί και η διάρθρωση της τροφικής αλυσίδας Οι οργανισμοί που διαβιούν στο θαλάσσιο περιβάλλον είναι οργανωμένοι σε δύο μεγάλες κατηγορίες : στους αυτότροφους και στους ετερότροφους. Οι αυτότροφοι είναι οι οργανισμοί οι οποίοι παράγουν οργανική ουσία φωτοσυνθέτοντας και χρησιμοποιώντας θρεπτικά στοιχεία, κυρίως άζωτο και φώσφορο, τα οποία λαμβάνουν από το νερό. Στην κατηγορία αυτή ανήκει το φυτοπλαγκτόν. Οι ετερότροφοι ή καταναλωτές οργανισμοί δεν έχουν την ικανότητα να παράγουν οργανική ουσία αλλά την λαμβάνουν έτοιμη τρεφόμενοι από το φυτοπλαγκτόν ή άλλους ετερότροφους οργανισμούς. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν το ζωοπλαγκτόν, το νηκτόν και τα βακτήρια. Το φυτοπλαγκτόν και το ζωοπλαγκτόν αναφέρονται συχνά ως πλαγκτόν. Οι σχέσεις και οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των θαλάσσιων οργανισμών χαρακτηρίζονται από υψηλό επίπεδο οργάνωσης που επιτρέπει την αρμονική ανάπτυξή τους διατηρώντας συγχρόνως ισορροπίες μεταξύ των ειδών, του αριθμού τους και της διασπορά τους στο χώρο και το χρόνο. Οι εξωγενείς επιδράσεις, οι οποίες επί τω πλείστον είναι αρνητικές, επιφέρουν μετατοπίσεις στις ισορροπίες αυτές με αποτελέσματα σε όλα τα τροφικά επίπεδα. Το αν ένα σύστημα θα απορροφήσει, ανακάμψει ή καταστραφεί, μερικώς ή ολικώς, από μία εξωγενή δράση εξαρτάται από την ένταση, τη διάρκεια και την έκταση της πίεσης που υφίσταται. Το φυτοπλαγκτόν αποτελεί τη βάση όλων των τροφικών επιπέδων στα θαλάσσια οικοσυστήματα. Είναι μονοκύτταροι οργανισμοί οι οποίοι ζουν στην ευφωτική ζώνη όλων των υδάτινων συστημάτων (Εικόνα 1). Βρίσκονται στον όγκο του νερού αλλά και στον πυθμένα (φυτοβένθος) σε μικρά κυρίως βάθη όπου μπορεί να φθάσει το ηλιακό φως. Παράγουν οργανική ουσία φωτοσυνθέτοντας και χρησιμοποιώντας τη χλωροφύλλη τους και θρεπτικά στοιχεία από το νερό. φως nco 2 + nh 2 O (CH 2 O) n + no 2 θρεπτικά άλατα Το οξυγόνο που παράγεται εμπλουτίζει το νερό αλλά και την ατμόσφαιρα. Εξαιτίας του πολύ μικρού μεγέθους του το φυτοπλαγκτόν είναι συχνά αόρατο με γυμνό μάτι, όταν όμως ο πληθυσμός του αυξάνεται πολύ είναι πιθανόν να παρουσιαστεί πράσινη χρώση του θαλασσινού νερού εξαιτίας της περιεχόμενης χλωροφύλλης. Το φαινόμενο αυτό της έξαρσης του φυτοπλαγκτόν (phytoplankton bloom-εικόνα 2) οφείλεται σε φαινόμενα ευτροφισμού όταν δηλαδή έχουμε μεγάλη αύξηση της περιεκτικότητας των νερών σε θρεπτικά στοιχεία και οργανική ύλη (Thurman, 1997). Υπάρχουν περισσότερα από 5000 είδη φυτοπλαγκτονικών οργανισμών με κυριότερους αντιπρόσωπους τα διάτομα και τα κυανοβακτήρια αλλά και διάφορες ομάδες αλγών. Το φυτοπλαγκτόν είναι η άμεση πηγή τροφής για το αμέσως επόμενο τροφικό επίπεδο, το ζωοπλαγκτόν, ζωικοί δηλαδή οργανισμοί χωρίς δυνατότητα ενεργητικής πλεύσης. Το ζοωπλαγκτόν καταναλώνεται στη συνέχεια από ψάρια όπως οι ρέγγες και οι αντζούγιες, τα οποία τρώγονται στη συνέχεια από αρπακτικά ψάρια, όπως ο σολομός και ο τόνος. Οι οργανισμοί με δυνατότητα ενεργητικής πλεύσης χαρακτηρίζονται ως νηκτόν (Γεωργιάδης και συνεργ., 2004). Ένα οικοσύστημα περιλαμβάνει ένα πολύπλοκο δίκτυο από αλληλεξαρτώμενα μονοπάτια διακίνησης της τροφής και μεταφοράς της ενέργειας, το οποίο ξεκινά από τα απλούστερα υλικά, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, θρεπτικά στοιχεία και φως, περιλαμβάνει πολύπλοκους οργανισμούς και ανακυκλώνεται επιστρέφοντας στα αρχικά υλικά. Ένα υγιές οικοσύστημα, χωρίς ρυπαντική πίεση, είναι αυτό το οποίο έχει πολυπλοκότητα στις σχέσεις μεταξύ των ειδών των τροφικών επιπέδων, διαθέτει εναλλακτικούς δρόμους/μονοπάτια για τη μεταφορά ενέργειας καθώς και μεγάλη βιοποικιλότητα. Αντίθετα ένα σύστημα που βρίσκεται υπό την επίδραση κάποιας πίεσης, φυσικής ή ανθρωπογενούς, χαρακτηρίζεται από ελάττωση των εναλλακτικών διαδρομών του και των ειδών του. Είναι συνεπώς πιο ευαίσθητο στη ρύπανση με σημαντικότερη συνέπεια την τελική τροποποίήσή του. 3

4 Η παρουσία ενός ρύπου στο οικοσύστημα μπορεί να προκαλέσει μεταβολές στη ροή τροφής και ενέργειας μεταξύ των ειδών με πιθανή συνέπεια την μείωση ή εξαφάνιση κάποιου είδους και την αντικατάστασή του από κάποιο άλλο και συνεπώς τη διατάραξη των αλληλεξαρτήσεων μεταξύ των ειδών. Οπωσδήποτε η επίδραση ενός ρύπου σε ένα ιδιαίτερο είδος που μπορεί να μελετάμε, π.χ στο βακαλάο, μπορεί να είναι σοβαρή και να χρήζει έρευνας, όμως το σημαντικό και επικίνδυνο στην παρουσία των ρύπων είναι η επίδραση στις σχέσεις μεταξύ των οργανισμών και αυτό δεν μπορεί να προσδιοριστεί/διασαφηνισθεί με απλές μετρήσεις πεδίου. Για παράδειγμα, η παρουσία ενός ρύπου που μπορεί να επηρεάσει το φυτοπλαγκτόν έχει έμμεσες συνέπειες στο ζωοπλαγκτόν και στα μικρά ψάρια που τρέφονται από αυτό, προκαλώντας μείωση του πληθυσμού τους και των αποθεμάτων τους και σπάσιμο της τροφικής αλυσίδας. Για τη μελέτη των επιπτώσεων της ρύπανσης σε ένα θαλάσσιο οικοσύστημα δεν αρκεί η μελέτη μόνον της ποιότητας των νερών αλλά απαιτείται η μελέτη των σχέσεων και αλληλεξαρτήσεων μεταξύ των ειδών και οι σχετικές αναλογίες τους. (α) Εικόνα 1. (α) διάτομα στο μικροσκόπιο, (β) πλαγκτόν (β) (α) (β) Εικόνα 2. Έξαρση παραγωγής φυτοπλαγκτόν (α) στη Βαλτική θάλασσα το 2001 (β) στο Νότιο Ατλαντικό το 2006 (Hallegraeff, 2003). Με τον τρόπο αυτό θα μπορούσαν να προσδιοριστούν τυχόν επικρατήσεις ειδών ή μετατοπίσεις στη δομή της βιοκοινωνίας, οι οποίες προφανώς επιδρούν στο σύστημα μεταβάλλοντάς το. Με την αύξηση των θρεπτικών συστατικών και της οργανικής ουσίας, δηλαδή την αύξηση της πρώτης ύλης για την πρωτογενή παραγωγή μπορεί να συμβεί έντονη αναπαραγωγή του φυτοπλαγκτόν (Εικόνα 2). Το γεγονός αυτό δε σημαίνει κατ ανάγκη ότι θα αυξηθεί και η τροφή για τα ανώτερα τροφικά επίπεδα διότι τις περισσότερες φορές το φυτοπλαγκτόν που αναπτύσσεται 4

5 είναι μη βρώσιμο και μάλιστα εξαιρετικά τοξικό για το ζωοπλαγκτόν, τα ψάρια ακόμα και τα θηλαστικά και τον άνθρωπο. Η συνολική παραγωγή σε ζωντανούς οργανισμούς είναι πιθανόν να αυξηθεί σε ένα οικοσύστημα εξαιτίας της επιβάρυνσής του κυρίως με οργανικούς λύματα, όμως παρά την αύξηση σε οργανισμούς, η σύσταση του συστήματος θα αλλάξει μια και σταδιακά εξαλείφονται είδη που δεν είναι τόσο ανθεκτικά και επικρατούν τα πιο ανθεκτικά στο συγκεκριμένο είδος ρύπανσης. Το ίδιο συμβαίνει και στους βενθικούς οργανισμούς. Οι κανονικοί ασπόνδυλοι πληθυσμού αντικαθίστανται αρχικά από πιο ανθεκτικούς οργανισμούς και οι οποίοι στη συνέχεια δίνουν τη θέση τους σε διάφορα είδη σκουληκιών (Reish, 1960). Όταν στον πυθμένα επικρατούν αναερόβιες συνθήκες οι μόνοι οργανισμοί που μπορούν τελικά να επιζήσουν είναι τα βακτήρια. Επειδή οι βενθικοί οργανισμοί, όπως τα στρείδια, μύδια κλπ., δεν έχουν τη δυνατότητα να απομακρυνθούν από ένα ρυπασμένο σύστημα και να κινηθούν προς καθαρότερα νερά είναι συχνά πολύ καλοί δείκτες της επιβάρυνσης που υφίσταται ένα σύστημα. 3. Επίδραση των ρύπων στην ποιότητα του νερού Οι ρύποι που μπορεί να βρεθούν στο νερό επηρεάζουν με διάφορους τρόπους και διαφορετική ένταση τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του, ενώ σε ακραίες καταστάσεις μπορούν να προκαλέσουν ακόμα και το θάνατο θαλάσσιων οργανισμών. Όλοι οι οργανισμοί πάντως δεν επηρεάζονται με το ίδιο τρόπο ή στον ίδιο βαθμό από τη ρύπανση καθώς κάποιοι είναι περισσότερο ανθεκτικοί από άλλους ή ακόμα κάποιοι βιοσυσσωρεύουν ρύπους σε μεγαλύτερο βαθμό. Δύο από τις σημαντικές ποιοτικές παραμέτρους του νερού που επηρεάζονται από την παρουσία ρυπογόνων ουσιών είναι το ph του και η περιεκτικότητα σε διαλυμένο οξυγόνο (Πίνακας 1). Παρόλο που κάποιοι ρύποι είναι πιθανόν να συμμετέχουν σε χημικές αντιδράσεις μέσα στο νερό με κατανάλωση οξυγόνου εν τούτοις στις περισσότερες των περιπτώσεων η ελάττωση της περιεκτικότητας σε διαλυμένο οξυγόνο οφείλεται στην αποσύνθεση της οργανικής ύλης από τα βακτήρια καθώς αυτά καταναλώνουν οξυγόνο κατά το στάδιο της αναπνοής. Όταν η περιεκτικότητα του οξυγόνου ελαττωθεί σημαντικά ή μηδενιστεί τότε οξυγόνο παράγεται από τις θειικές και νιτρικές ρίζες που περιέχονται επίσης στο νερό με ταυτόχρονη παραγωγή σουλφιδίων και αμμωνίας (αναερόβια βακτήρια). Σε αυτές τις συνθήκες έλλειψης οξυγόνου τα ψάρια ασφυκτιούν ενώ το παραγόμενο υδρόθειο καθιστά τα νερά ιδιαιτέρως τοξικά για τους περισσότερους από τους οργανισμούς αλλά και δυσάρεστα εξαιτίας της οσμής του Η 2 S (οσμή σάπιων αβγών). Σε ακραίες καταστάσεις προκαλείται όχι μόνο εξαφάνιση των ψαριών αλλά και θάνατος ανθεκτικών οργανισμών όπως τα ασπόνδυλα με τελική επικράτηση αναερόβιων βακτηρίων και ελάττωση της τιμής ph του νερού και των ιζημάτων (Waldichuk, 1974). Τα παραπάνω έχουν κυρίως έντονες επιδράσεις σε περιοχές που τα ύδατα δεν ανανεώνονται γρήγορα ή εύκολα όπως είναι οι κλειστοί κόλποι και ιδιαίτερα αυτοί στους οποίους αναπτύσσονται εμπορικές και βιομηχανικές δραστηριότητες με συνεχείς απορρίψεις αποβλήτων μεγάλου ρυπαντικού φορτίου για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Θάνατοι μεγάλου αριθμών ψαριών έχουν καταγραφεί σε πολλές περιπτώσεις στο παρελθόν σε τέτοιες περιοχές, ευχάριστο είναι όμως το γεγονός ότι οι σύγχρονες, σε πολλές περιπτώσεις, εφαρμοζόμενες διαδικασίες επεξεργασίας αποβλήτων και η καλύτερη διαχείριση τους έχει αποτρέψει στις μέρες μας παρόμοια περιστατικά μεγάλης κλίμακας. Οι επιδράσεις των ιδιαίτερα όξινων ή αλκαλικών αποβλήτων μπορούν να έχουν καταστρεπτικά αποτελέσματα στους πληθυσμούς των ψαριών ιδιαίτερα στα γλυκά νερά όπου η περιεκτικότητα του νερού σε άλατα είναι μικρή και ως εκ τούτου το σύστημα δεν έχει μεγάλη ικανότητα να αντισταθμίσει/εξουδετερώσει τις αλλαγές στο ph. Στη θάλασσα όμως όπου άλατα ασθενών οξέων είναι βασικά συστατικά του νερού η ικανότητα εξουδετέρωσης των αλλαγών στο ph είναι σημαντικά μεγαλύτερη εκτός ίσως από εκείνες τις περιπτώσεις όπου ο όγκος των αποβλήτων και η περιεκτικότητα σε οξέα ή βάσεις ξεπερνά την ικανότητα του νερού να αντισταθμίσει τη μεταβολή, όπως για παράδειγμα απόβλητα επεξεργασίας χάρτου τα οποία περιέχουν μεγάλες ποσότητες οξέων. Στις περιπτώσεις αυτές η τοξικότητα των ρύπων δεν μπορεί να αποδοθεί στο οργανικό φορτίο τους αλλά στην οξύτητα ή τη αλκαλικότητα τους. Τις περισσότερες φορές μία απλή 5

6 επεξεργασία εξουδετέρωσης των ρύπων μπορεί να λύσει το πρόβλημα πριν την τελική διάθεση στη θάλασσα. Ένας ακόμα σημαντικός ποιοτικός παράγοντας των υδάτων με επιπτώσεις στην επιβίωση των ψαριών είναι η περιεκτικότητα σε αιωρούμενα σωματίδια (Πίνακας 1). Πολλά φυσικά ύδατα χαρακτηρίζονται από την παρουσία αιωρούμενης ύλης κολλοειδούς διάστασης, χαρακτηριστικό πάντως που στην φυσική του έκταση και ένταση δεν έχει αρνητικές συνέπειες στους θαλάσσιους οργανισμούς, αντίθετα με τους ανθρωπογενώς εισερχόμενους ρύπους αυτής της κατηγορίας, οι οποίοι είναι ιδιαίτερα επιβλαβείς για τους θαλάσσιους οργανισμούς. Έτσι μικρά μεταλλικά σωματίδια από απόβλητα μεταλλουργικών δραστηριοτήτων καθώς και ίνες ξύλου είναι δυνατόν να εισέλθουν στα βράγχια των ψαριών με επιπτώσεις στην αναπνοή και την πλεύση τους. Η σημαντικότερη επίδραση της παρουσίας αιρούμενων σωματιδίων στο θαλασσινό νερό είναι η ελάττωση του βάθους διείσδυσης του ηλιακού φωτός και συνεπώς η παρεμπόδιση της φωτοσύνθεσης από το φυτοπλαγκτόν με ελάττωση της πρωτογενούς παραγωγής. Αυτό σημαίνει πρακτικά ελάττωση της τροφής για όλα τα ανώτερα του φυτοπλαγκτόν τροφικά επίπεδα (Portmann, 1972). Πίνακας 1. Εύρος τιμών για έξι ιδιότητες του θαλασσινού νερού (Waldichuk, 1974). Ιδιότητα Επιθυμητή περιοχή Επιδρώσα Δραστηριότητα Αλατότητα ( ο / οο ) Εισροή γλυκού νερού από φράγματα και παράκτιες εγκαταστάσεις Θερμοκρασία ( o C) Απόβλητα υψηλής θερμοκρασίας Διαλυμένο Οξυγόνο (mg/l) Οργανικά απόβλητα ph 6,5-8,5 4 Όξινα ή βασικά απόβλητα Αιωρούμενα στερεά (mg/l) Απόβλητα πλούσια σε στερεά, διάβρωση εδαφών Διαύγεια (Secchi), (m) >1 Έγχρωμα/θολά απόβλητα, αιωρούμενα σωματίδια, διάβρωση από τη χέρσο Επεξηγήσεις του πίνακα : 1. Ανάλογα με τις κλιματικές συνθήκες π.χ. αν η κατακρήμνιση ή η απορροή υπερβαίνουν την εξάτμιση ή αντίθετα, τότε οι τιμές της αλατότητας μπορεί να βρίσκονται εκτός αυτών των ορίων. Σε αυτήν την περίπτωση πολλοί οργανισμοί δεν θα αντέξουν τις συνθήκες αυτές και θα πεθάνουν. 2. Όλα τα είδη των οργανισμών δεν εμφανίζουν την ίδια αντοχή στη θερμοκρασία. Έτσι τροπικά είδη προφανώς θα απαιτούν υψηλότερες θερμοκρασίες ενώ αρκτικά είδη επιβιώνουν σε θερμοκρασίες από 0-5 ο C. Τα μέσα είδη εμφανίζουν καλύτερη αντοχή σε αυτές τις διακυμάνσεις. 3. Η ελάχιστη τιμή διαλυμένου οξυγόνου που όμως είναι ανεκτή από τους οργανισμούς εξαρτάται από την αλατότητα και τη θερμοκρασία του νερού αλλά και την αντίσταση των οργανισμών σε χαμηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου. Τα είδη των ψυχρών νερών, απουσία άλλου ρυπαντικού παράγοντα, μπορούν να ανεχθούν συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου χαμηλότερη από 5mg/L. Υπό την παρουσία όμως ρυπαντικού παράγοντα, ιδιαίτερα στα ζεστά νερά, παρουσιάζεται θνησιμότητα σε τιμές οξυγόνου μικρότερες των 6mg/L. 4. Εξαιτίας του γεγονότος της παρουσίας στο θαλασσινό νερό αλάτων ασθενών οξέων όπως βορικά και ανθρακικά άλατα, η φυσιολογική τιμή ph κυμαίνεται μεταξύ 7,8 και 8,2 δηλαδή στην αλκαλική περιοχή. Ένα επεισόδιο έξαρσης του φυτοπλαγκτόν (phytoplankton bloom) είναι πιθανόν να προκαλέσει αύξηση στο ph το οποίο να φθάσει περίπου στο 8,5 με ταυτόχρονη μεγάλη αύξηση του διαλυμένου οξυγόνου, κατάσταση επίσης θανατηφόρα για τα ψάρια.. 5. Τα αιωρούμενα στερεά προκαλούν, όπως αναφέρθηκε, προβλήματα στην διείσδυση του ηλιακού φωτός αλλά και στα υδρόβιους οργανισμούς. Επιπλέον καθιζάνοντας στον πυθμένα πνίγουν τους βενθικούς οργανισμούς και μεταβάλλουν την ποικιλότητα της περιοχής, ενώ οργανικά υλικά που πιθανόν να περιέχονται στα σωματίδια αποσυντίθενται καταναλώνοντας οξυγόνο. 6

7 Η ρύπανση ενός συστήματος σπάνια προκαλείται από την επίδραση μιας και μόνο, καθαρής, χημικής ουσίας. Τα απόβλητα συχνά προέρχονται από περισσότερες από μία πηγές και ως εκ τούτου είναι εμπλουτισμένα με διάφορες ουσίες ανάλογα με τις δραστηριότητες ή προέρχονται από μία πηγή και περιέχουν τα παραπροϊόντα μιας σειράς διαδικασιών που ακολουθούνται για την παραγωγή των τελικών προϊόντων. Για παράδειγμα τα αστικά λύματα εκτός από μεγάλο οργανικό φορτίο και θρεπτικά συστατικά, οι συγκεντρώσεις των οποίων πάντως μπορεί να έχουν ελαττωθεί πριν φθάσουν στον υδάτινο αποδέκτη μετά από επεξεργασία, περιέχουν επίσης και μεγάλες συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων, αλλά και ειδικών κατηγοριών χημικών ενώσεων που προέρχονται από νοσοκομεία, σχολεία, γηροκομεία, κ.α. Με την είσοδο των ρύπων στο νερό συμβαίνει μία σειρά φυσικών (π.χ. διασπορά, αραίωση) και χημικών (π.χ. συμπλοκοποίηση, καθίζηση) διαδικασιών που μπορεί να ελαττώσουν τη δραστικότητα/τοξικότητα των ρύπων ή ακόμα σε κάποιες περιπτώσεις και να την αυξήσουν. Στη δεύτερη περίπτωση μπορεί να αναφερθεί ως παράδειγμα το φυτοφάρμακο endosulfan η τοξικότητα του οποίου βρέθηκε να είναι μεγαλύτερη στο θαλασσινό νερό και να αυξάνεται με την αύξηση της αλατότητας. Η παρουσία Ca και Mg στο νερό ελαττώνει γενικά την τοξικότητα των βαρέων μετάλλων λόγω σχηματισμού αδιάλυτων μορφών οι οποίες καθιζάνουν σε σχετικά μικρό χρονικό διάστημα. Από την άλλη η ταυτόχρονη παρουσία πολλών βαρέων μετάλλων π.χ. Cd, Hg, Zn στα νερά μια περιοχής αυξάνουν την τοξικότητα τους στους οργανισμούς σε σχέση με την τοξικότητα που θα είχε η μεμονωμένη παρουσία τους στο σύστημα (La Roche, 1972). Γενικά όμως τα θαλάσσια συστήματα λόγω της παρουσίας πολλών διαφορετικών αλάτων είναι λιγότερο ευαίσθητα στη ρύπανση από ότι συστήματα γλυκού νερού (λίμνες και ποτάμια). 4. Ρύποι θαλάσσιου περιβάλλοντος Οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες επιβαρύνουν τους ωκεανούς με ένα τεράστιο αριθμό χημικών ουσιών. Σύμφωνα με παγκόσμια δεδομένα, 63,000 διαφορετικές χημικές ουσίες είναι αυτή τη στιγμή σε χρήση για διάφορες δραστηριότητες παγκοσμίως με τις 3,000 από αυτές να αποτελούν το 90% της παγκόσμιας παραγωγής, ενώ περίπου 1,000 νέες συνθετικές ουσίες προστίθενται κάθε χρόνο στην παγκόσμια αγορά. Τα αστικά απόβλητα επιβαρύνουν τη θάλασσα με θρεπτικά συστατικά, παθογόνους μικροοργανισμούς και βαρέα μέταλλα. Η χρήση του πετρελαίου και της πυρηνικής ενέργειας προκαλούν επίσης είτε βραχεία μεγάλα επεισόδια ρύπανσης είτε αργές, συνεχιζόμενες επί σειρά ετών, επιβαρύνσεις. 4,500 ενώσεις από όλες τις παραπάνω θεωρείται ότι ανήκουν στην πιο επικίνδυνη και σημαντική κατηγορία και χαρακτηρίζονται ως επίμονοι οργανικοί ρύποι (POPs-Persistent Organic Pollutants) καθώς αποδομούνται εξαιρετικά δύσκολα και με αργό ρυθμό. Έχουν την τάση να συσσωρεύονται σε διάφορα μέρη των θαλάσσιων και των χερσαίων οργανισμών, και κυρίως στο λιπαρό ιστό, προκαλώντας ορμονικές δυσλειτουργίες και συνεπώς προβλήματα στην αναπαραγωγή, ανάπτυξη νεοπλασιών, καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος και προβλήματα στην ανάπτυξη των νέων οργανισμών. Οι POPs δεν εμφανίζονται μόνο στις περιοχές που αρχικά χρησιμοποιήθηκαν αλλά μεταφέρονται μέσω της ατμόσφαιρας σε μεγάλες αποστάσεις και αποτίθενται ακόμα και στις παγωμένες περιοχές του πλανήτη. Έτσι βρέθηκαν συγκεντρώσεις τους στην Αρκτική, οι κάτοικοι της οποίας θεωρούνται από τους περισσότερο επηρεασμένους κατοίκους του πλανήτη επειδή η διατροφή τους βασίζεται κυρίως σε λιπαρά ψάρια και φώκιες. Οι POPs περιλαμβάνουν τις ιδιαίτερα τοξικές διοξίνες, τα πολυχλωριομένα διφαινύλια (PCBs) και τα διάφορα φυτοφάρμακα όπως το DDT, το Dieldrin, κ.α. Μέσω της κατανάλωσης ψαριών οι ενώσεις αυτές μπορούν να περάσουν στον άνθρωπο, στα πουλιά και στα ζώα. Η είσοδος στην τροφική αλυσίδα εκτός από τον παραπάνω άμεσο τρόπο περιλαμβάνει και έναν έμμεσο. Η χρήση των ψαριών για την παρασκευή υχθυάλευρων τα οποία χρησιμοποιούνται για την διατροφή ζώων έχει σαν αποτέλεσμα την είσοδο των ρύπων αυτών στο κρέας και τα γαλακτοκομικά προϊόντα (Greenpeace, 2008). Η UNEP ( έχει καταχωρήσει σε μία λίστα 12 εξαιρετικά επίμονες και ιδιαιτέρως επικίνδυνες ενώσεις (Dirty Dosen). Αυτές είναι : PCBs, διοξίνες, φουράνια, Aldrin, Dieldrin, DDT, Endrin, Chlordane, Mirex, Taxophene, Heptachlor και Εξαχλωροβενζόλιο. 7

8 Εξαιτίας της πτητικότητάς τους και της σταθερότητάς τους μεταφέρονται σε διάφορες περιοχές ακόμα και σε μέρη που δεν έχουν ποτέ χρησιμοποιηθεί κάνοντας το πρόβλημα μεγαλύτερο και φυσικά παγκόσμιο. Σύμφωνα με τη WWF ( η επίδραση των PCBs, DDT και των διοξινών στο ανοσοποιητικό σύστημα θαλάσσιων θηλαστικών είχε σαν αποτέλεσμα το θάνατο χιλιάδων από αυτά (δελφίνια, φώκιες) στις αρχές της δεκαετίας του 1990 στη Βαλτική, στη Μεσόγειο, στο Βόρειο Ατλαντικό στις ακτές της Αυστραλίας κ.α DDT Το DDT (1,1,1-τρίχλωρο-2,2 δι (p-χλωροφαινυλ)- αιθάνιο) είναι ένα πολύ επίμονο συνθετικό φυτοφάρμακο το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως εντομοκτόνο. Η ένωση αν και παρασκευάστηκε από το 1874 από τον Γερμανό χημικό O. Zeidler, άρχισε να χρησιμοποιείται στη διάρκεια του ΙΙ Παγκοσμίου Πολέμου όταν ο εντομολόγος P. Mueller έδειξε τη σημαντική εντομοκτόνο δράση του και μάλιστα τιμήθηκε για την μελέτη του με το Nobel του Η εφαρμογή του άρχισε στη νοτιοανατολική Ασία και ταχύτητα η χρήση του εξαπλώθηκε σε όλες τις χώρες. Τα προβλήματα άρχισαν να δημιουργούνται ήδη από το 1948 όταν διαπιστώθηκε ότι 12 είδη εντόμων είχαν εθιστεί στο εντομοκτόνο, ενώ το 1965 ο αριθμός των εθισμένων ειδών είχε φθάσει τα 165. Ανησυχίες άρχισε να προκαλεί και η διαπίστωση της μεγάλης ανθεκτικότητας και βιοσυσσωρευτικότητάς του ιδιαίτερα όταν έγινε αιτία θανάτου μεγάλου αριθμού πουλιών και όταν ανιχνεύτηκε στο γάλα γυναικών των ΗΠΑ, της Σουηδίας, κ.α. Οι συγκεντρώσεις του μάλιστα ήταν σε τέτοια επίπεδα που συστήθηκε η αποφυγή του θηλασμού (Σκούλλος, 1988). Τα προϊόντα αποδήμησής του είναι το DDE (1,1-δίχλωρο-2,2 δι (p-χλωροφαινυλ)- αιθυλένιο) και το DDD (1,1-δίχλωρο-2,2 δι (p-χλωροφαινυλ)- αιθάνιο). Λόγω της μεγάλης τοξικής δράσης του και της εμμονής του στο περιβάλλον η χρήση του έχει απαγορευτεί σε όλη την Ευρώπη, χρησιμοποιείται όμως ακόμα σε άλλες χώρες κυρίως του αναπτυσσόμενου κόσμου λόγω της δραστικότητάς του εναντίον των κουνουπιών και συνεπώς της ελονοσίας. Το σκεύασμα όπως κυκλοφορούσε ή κυκλοφορεί στην αγορά είναι ένα μίγμα από 14 χημικές ουσίες, περιλαμβανομένων και των DDE και DDD, με διαφορετική βιολογική δράση. Η χρήση του σε παγκόσμια κλίμακα τα τελευταία χρόνια είχε σαν αποτέλεσμα σήμερα να βρίσκεται και να ανιχνεύεται σε όλα τα υδάτινα συστήματα και τους οργανισμούς (European Environment Agency, ). Εξαιτίας της εμμονής του το DDT βιοσυσσωρεύεται στους οργανισμούς και βιομεγεθύνεται μέσα στις τροφικές αλυσίδες. Μία από τις πιο γνωστές επιπτώσεις του (κυρίως των μεταβολιτών του) που έχουν καταγραφεί είναι στην αναπαραγωγή των ιχθυοφάγων ψαριών. Λόγω της θέσης τους ψηλά στην τροφική αλυσίδα τα ιχθυοφάγα ψάρια επηρεάζονται εντονότερα από την παρουσία DDT στην τροφή τους αφού σε αυτήν περιέχονται μεγάλες συγκεντρώσεις της ουσίας. Η ελάττωση πληθυσμών πτηνών σε περιοχές κυρίως του Βορείου Ημισφαιρίου τις δεκαετίες 1960 και 1970 αν και θα μπορούσε να αποδοθεί στην παρουσία πολλών διαφορετικών ρύπων εν τούτοις υπεύθυνο σε μεγάλο βαθμό για επίδραση στην αναπαραγωγή τους θεωρήθηκε το DDT και οι μεταβολίτες του. Στον ίδιο λόγο αποδόθηκαν και οι μειώσεις στους πληθυσμούς φώκιας και πολικής αρκούδας. Αν και η χρήση του έχει απαγορευτεί εν τούτοις πρόσφατες εισροές ανιχνεύτηκαν σε περιοχές της Νορβηγίας πιθανώς από διαρροές θαμμένων αποθεμάτων, ενώ διηθήσεις από επιβαρημένα εδάφη συμβαίνουν ακόμα σε πολλές περιοχές. Πολλές έρευνες έχουν γίνει τα τελευταία χρόνια προκειμένου να προσδιορισθούν συγκεντρώσεις DDT σε διάφορους θαλάσσιους οργανισμούς. Για παράδειγμα, από την έρευνα των Muir και συνεργ. (2003) σε φώκιες, ψάρια και ασπόνδυλα της Λευκής Θάλασσας στη Βορειοδυτική Ρωσία, στα έντονα εποικημένα και βιομηχανοποιημένα μέρη της Αρκτικής, αποδείχθηκε ότι οι συγκεντρώσεις του DDT και των PCBs ήταν μέσα στα επιτρεπτά όρια, όμως οι τιμές που ανιχνεύτηκαν παρουσίασαν διακυμάνσεις ανάλογα με την ηλικία και το φύλο των ζώων. Το DDT είναι εξαιρετικά τοξικό για τα ψάρια, με την τιμή του LC 50 (η συγκέντρωση στην οποία το 50% του πληθυσμού παθαίνει) να κυμαίνεται από 1.5 mg/l για την πέρκα έως 56 mg/l για το ψάρι guppy ή αλλιώς millionfish. 8

9 9

10 Τα μικρότερα ψάρια είναι περισσότερα ευαίσθητα από τα μεγαλύτερα του ίδιου είδους, ενώ η τοξικότητα ελαττώνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας (WHO, 1979). Η ΕΕ έχει θέσει χαμηλές και υψηλές τιμές συγκέντρωσης για διάφορους ρύπους χρησιμοποιώντας ως οργανισμούς-δείκτες τα μύδια, τον βακαλάο και τη ρέγκα. Τα μύδια εξαιτίας του γεγονότος ότι δεν έχουν δυνατότητα μετακίνησης αποτελούν σημαντικούς δείκτες ρύπανσης και απεικονίζουν πολύ καλά την τοπική ρύπανση. Ο βακαλάος είναι ένα αρπακτικό ψάρι που βρίσκεται σε πολλές περιοχές του Βόρειου Ατλαντικού, καταναλώνεται σε μεγάλες ποσότητες από τους ανθρώπους και επίσης χρησιμοποιείται σαν δείκτης ρύπανσης κυρίως βιομεγέθυνσης των ρύπων. Η ρέγγα είναι ένα επίσης σημαντικό εμπορικό και οικολογικό είδος της Βαλτικής και του Βορειοανατολικού Ατλαντικού. Έτσι από τους 78 σταθμούς ελέγχου μυδιών σε παραλιακά ύδατα της Βαλτικής και του Βορειοανατολικού Ατλαντικού μόνον στους 3 βρέθηκε για την περίοδο υψηλός μέσος όρος συγκέντρωσης, ενώ από τους 40 σταθμούς ελέγχου ψαριών μόνον στους 4 βρέθηκε η συγκέντρωση του DDT να υπερβαίνει την προτεινόμενη συγκέντρωση. Πίνακας 2: Οριακές τιμές συγκέντρωσης DDT, PCBs και βαρέα μέταλλα σε οργανισμούς-δείκτες (Knutzen, 1987; OSPAR, 1999, EU, 2002) Είδος DDT mg/kg ν.β. PCBs mg/kg ν.β. Cd mg/kg ν.β. Hg mg/kg ν.β. Μύδια Χαμηλή τιμή ,002 0,1 0,01 Υψηλή τιμή ,020 1,0 0,50 Ατλαντικός βακαλάο Χαμηλή τιμή 0.5 0,10 0,3 0,05 (συκώτι) Ρέγκες (μυς) Υψηλή τιμή Χαμηλή τιμή Υψηλή τιμή ,5 0,15 1,5 0,5 0,01 0,05 0,50 0,05 0,50 Pb mg/kg ν.β. 0,2 1,5 0,1 1,0 0,01 0,20 Οι συγκεντρώσεις του DDT στα μύδια είναι επίσης χαμηλή σε όλη την Ευρώπη. Τιμές μεγαλύτερες από τις συγκεντρώσεις υποβάθρου έχουν βρεθεί μόνο σε περιοχές της Δυτικής Νορβηγίας. Ομοίως, οι συγκεντρώσεις του DDT σε δείγματα από συκώτι βακαλάου είναι στα όρια της συγκέντρωσης υποβάθρου για τις περισσότερες ευρωπαϊκές περιοχές, και της Βαλτικής. Αυξημένες συγκεντρώσεις αλλά χαμηλότερες από το δεκαπλάσσιο της συγκέντρωσης υποβάθρου βρέθηκαν σε τρεις περιοχές της Νορβηγίας, πιθανόν εξαιτίας της διαφυγής DDT από συσκευασίες ή θαμμένες ποσότητες του εντομοκτόνου, και της Ισλανδίας Πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCBs) Τα πολυχλωριωμένα διφαινύλια είναι μία ομάδα από περίπου 209 διαφορετικές ενώσεις. Οι ενώσεις αυτές εμφανίζουν πολύ διαφορετικές ιδιότητες όσον αφορά τις φυσικοχημικές αλλά και τις βιολογικές ιδιότητές τους. Έρευνες έχουν αποδείξει ότι η παρουσία τους δεν περιορίζεται σε τοπικά επίπεδα αλλά είναι διασπαρμένα σε όλον τον πλανήτη κυρίως εξαιτίας της εμμονής τους (σταθερότητα στη θερμική ή φωτοχημική διάσπαση και παλαίωση) και της χαμηλής τάσης ατμών τους, Είναι λιποδιαλυτές ενώσεις με πολύ μικρή διαλυτότητα στο νερό. Στα ύδατα βρίσκονται κυρίως δεσμευμένες σε διαφόρων μορφών σωματιδιακές επιφάνειες (SIME, 2001). Από έρευνες έχει προκύψει ότι τα PCBs είναι ιδιαίτερα τοξικά ακόμα και σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις της τάξης των ppt και ότι ήδη απειλούν την υγεία και τη νοημοσύνη των επόμενων γενεών. Εξαιτίας της μεγάλης κινητικότητάς τους και της ικανότητάς τους να βιοσυσσωρεύονται και να βιομεγεθύνονται μέσα στην θαλάσσια τροφική αλυσίδα, τα ζώα που ζουν πολλά χρόνια και βρίσκονται ψηλά στην τροφική αλυσίδα εμφανίζουν μεγαλύτερο κίνδυνο από τα PCBs, τα οποία, όπως και το DDT, επιδρούν στο σύστημα αναπαραγωγής, στο ανοσοποιητικό σύστημα αλλά και ευθύνονται για μορφολογικές αλλοιώσεις. Η παγκόσμια παραγωγή PCBs έχει κατά πολύ ελαττωθεί έως μηδενιστεί στις μέρες μας και αυτό γιατί η χρήση τους έχει νομικά σημαντικά περιοριστεί σε πολλές χώρες, συμπεριλαμβανομένων και των χωρών της ΕΕ, ενώ σε άλλες έχουν απαγορευτεί (UNEP, 1992). Από το 1929 έχουν 10

11 παραχθεί τουλάχιστον 1 εκατομμύριο τόνοι PCBs παγκοσμίως με μεγαλύτερη από τη μισή ποσότητα αυτών να είναι ακόμα στο περιβάλλον ή σε προϊόντα. Οι μεγαλύτερες συγκεντρώσεις τους μετρώνται σε περιοχές που εκβάλουν ποταμοί και στα βιομηχανοποιημένα αστικά κέντρα. Όσον αφορά την Ευρώπη, αν και δεν έχουν θεσπισθεί όρια συγκεντρώσεων παρά μονάχα ενδεικτικές υψηλές και χαμηλές τιμές (Πίνακας 2), εντούτοις έλεγχοι γίνονται συνεχώς και έχει διαπιστωθεί ότι οι άμεσες εισροές από τα ποτάμια ελαττώνονται συνεχώς. Από τους 104 σταθμούς παρακολούθησης μυδιών στο Βορειανατολικό Ατλαντικό και στη Βαλτική στους 32 βρέθηκε οι μέσες τιμές να ξεπερνούν τις προτεινόμενες υψηλές τιμές την περίοδο Από τους 36 σταθμούς παρακολούθησης ψαριών υψηλές τιμές βρέθηκαν στους 15. Στην Εικόνα 3 παρουσιάζονται οι συγκεντρώσεις PCBs στα μπλε μύδια και στο βακαλάο για διάφορες περιοχές τις Ευρώπης. (α) (β) Εικόνα 3. Συγκεντρώσεις PCBs σε μύδια (α) και συκώτι βακαλάου (β) σε διάφορες Ευρωπαϊκές περιοχές το χρονικό διάστημα (European Environment Agency, 2003) 11

12 Το συμπέρασμα που προκύπτει από τους χάρτες αυτούς είναι η ότι τα PCBs βρίσκονται γενικά εντός των προτεινόμενων τιμών με τις υψηλότερες να μετρώνται στις εκβολές ποταμών που περνούν από βιομηχανοποιημένες περιοχές (π.χ. Ρήνος), κατά μήκος της βόρειας ακτής της Ισπανίας και σε περιοχές της Νορβηγίας. Πάντως παρόμοια υψηλές τιμές θα πρέπει να αναμένονται και σε εκβολές άλλων ποταμών γύρω από την Ευρώπη, για τις οποίες όμως δεν υπάρχουν διαθέσιμα στοιχεία. Οι περισσότερες πληροφορίες για τα PCBs στο θαλάσσιο περιβάλλον συνδυάζονται με αντίστοιχες πληροφορίες για το DDT και συχνά τα επίπεδά τους εκφράζονται σε συνάρτηση με εκείνα του DDT. Κατά κανόνα οι συγκεντρώσεις του DDT είναι υψηλότερες από αυτές των PCBs στις παραλιακές περιοχές, ενώ στις περιοχές των ανοικτών θαλασσών συμβαίνει το αντίθετο, αν και σε απόλυτες τιμές οι συγκεντρώσεις όλων των χλωριωμένων υδρογονανθράκων στα παράλια είναι σημαντικά μεγαλύτερες από αυτές των ανοικτών θαλασσών (Σκούλλος, 1988). Η μελέτη των Looser και συνεργ. (2000) σε περιοχές του Βόρειου και Νότιου Ατλαντικού απέδειξε ότι τα PCBs, αλλά και τα POPs γενικά, εμφανίζουν μία τάση κίνησης από τα επιφανειακά νερά προς τα βαθύτερα με αποτέλεσμα την μεγαλύτερη επιβάρυνση των οργανισμών που ζουν σε μεγαλύτερα βάθη ή και στον πυθμένα. Έτσι κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι οι βιοκοινωνίες και τα υλικά του πυθμένα μπορούν να δράσουν ως «φίλτρα» συγκράτησης των τοξικών αυτών ουσιών ακριβώς όπως το έδαφος στη χέρσο. Παρόμοια αποτελέσματα προέκυψαν και από την έρευνα των Brito και συνεργ. (2002) που αφορούσε τις συγκεντρώσεις των PCBs και DDT σε οργανισμούς που ζουν σε μεγάλα βάθη σε περιοχή της Ιαπωνίας στο Βορειοδυτικό Ειρηνικό Ωκεανό. Οι μέγιστες συγκεντρώσεις των PCBs που μετρήθηκαν ήταν 6,700ng/g λίπους (ν.β.) ενώ για το DDT και τους μεταβολίτες του ήταν 13,000ng/g λίπους (ν.β.), ενώ διαπίστωσαν επίσης κάθετη κίνηση των ρύπων και συσσώρευσή τους σε οργανισμούς που ζουν σε βάθος μεγαλύτερο των 1000m και σε βενθικούς οργανισμούς. Μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει και η μελέτη των Minh και συνεργ. (2007) που διήρκεσε 20 χρόνια και αφορά τους POPs στο Βιετνάμ, μία χώρα που εκτεταμένα χρησιμοποίησε τέτοιου είδους ενώσεις και ιδιαίτερα DDT για την καταπολέμηση της ελονοσίας και ως εκ τούτου θα μπορούσε να αναφερθεί ως χαρακτηριστική της κατάστασης που επικρατεί σε χώρες με παρόμοια προβλήματα. Από μελέτες και μετρήσεις διαπιστώθηκαν ιδιαίτερα μεγάλες συγκεντρώσεις POPs και ιδιαίτερα DDT στα μέλη όλων των οικοσυστημάτων του Βιετνάμ. Οι συγκεντρώσεις στα ψάρια, τα μύδια και τα πουλιά της χώρας είναι από τις υψηλότερες που έχουν καταγραφεί στις Ασιατικές χώρες που βρέχονται από τον Ειρηνικό και μάλιστα θεωρείται το Βιετνάμ ως πηγή ρύπανσης με DDT της ευρύτερης περιοχής με τον πληθυσμό να είναι αποδέκτης πολύ μεγάλων συγκεντρώσεων αυτών των ενώσεων. Πάντως η χρήση του DDT για την καταπολέμηση της ελονοσίας σταμάτησε το 1991 και η χώρα ακολούθησε ένα πρόγραμμα αντιμετώπισης που βασίστηκε σε φάρμακα για τον πληθυσμό και παγίδες για τα κουνούπια με θεαματικά αποτελέσματα (WHO, 2000). Η μελέτη των Borrell και συνεργ. (1996) με αντικείμενο τα επίπεδα βιοσυσσώρευσης POPs στα δελφίνια από τις Μεσογειακές ακτές της Ισπανίας και από τον Ατλαντικό Ωκεανό έδειξαν σημαντικά μεγαλύτερες συγκεντρώσεις οργανοχλωριομένων υδρογονανθράκων στα Μεσογειακά είδη γεγονός που συνδέθηκε με τις γεωργικές δραστηριότητες. Γενικώς τα δελφίνια και τα άλλα θαλάσσια θηλαστικά έχουν μειωμένη ικανότητα να μεταβολίσουν τις οργανικές ενώσεις αυτές οι οποίες συχνά προκαλούν μειωμένη αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος, προσβολή από ιούς, προσαράξεις στα ρηχά και θάνατο (Aguilar και Borrell, 1994) Πετρελαιοειδή Το πετρέλαιο είναι γνωστό από τους αρχαίους χρόνους (Φυτιάνος και Σαμανίδου, 1988), η εντατική του όμως εκμετάλλευση άρχισε πριν από 120 περίπου χρόνια και κορυφώθηκε τα τελευταία 60 χρόνια όταν αντικατέστησε τον άνθρακα ως κύρια πηγή ενέργειας. Το αργό πετρέλαιο (crude oil) το οποίο αποτελεί την βάση όλων των πετρελαιοειδών προϊόντων είναι ένα μίγμα υδρογονανθράκων και η πρώτη ύλη των διυλιστηρίων. Η σύστασή του ποικίλλει ανάλογα με τον τόπο προέλευσης. Υπάρχουν τρεις χημικές ομάδες: παραφινική, 12

13 ναφθενική και αρωματική. Διαιρείται σε τουλάχιστον 140 βασικές κατηγορίες ανάλογα με τον βαθμό ελαφρότητας του. Εκτός των υδρογονανθράκων το αργό πετρέλαιο περιέχει μικρές ποσότητες οξυγόνου, βαναδίου, θείου, νικελίου καθώς και διάφορα ανόργανα άλατα. H πρώτη φορά που γίνεται αντιληπτό το πρόβλημα της ρύπανσης του θαλάσσιου περιβάλλοντος από πετρέλαιο, και όχι μόνον, τοποθετείται στο χρονικό διάστημα αμέσως μετά τη λήξη του Δεύτερου Παγκόσμιου Πολέμου τότε που πολλά συμμαχικά εμπορικά πλοία που μετέφεραν καύσιμα ήταν σχεδόν αποκλειστικός στόχος των γερμανικών υποβρυχίων. Αυτό οδήγησε στην πρώτη ιστορικά μαζική θαλάσσια ρύπανση και εκτιμάται ότι κατά τη διάρκεια του πολέμου χύθηκαν πάνω από τόνοι πετρελαίου στο θαλάσσιο περιβάλλον. Εάν προσθέσουμε και τα πλοία που υπήρξαν θύματα ναρκοπεδίων και υποθαλάσσιων εκρήξεων μετά το τέλος του πολέμου, τότε ο αριθμός αυτός είναι ακόμη μεγαλύτερος. Η ρύπανση που προέρχεται από τα πετρελαιοειδή είναι εξίσου σημαντική και εκτεταμένη εξαιτίας της παγκόσμιας χρήσης τους και της εξάρτησης από αυτά της παγκόσμιας οικονομίας. Αν και ρύπανση θα μπορούσε να προκληθεί, και προκαλείται από τοπικές φυσικές αναβλύσεις πετρελαίου, όπως στην περιοχή Santa Barbara της Καλιφόρνιας, εν τούτοις οι προσθήκες ως αποτέλεσμα των ανθρωπογενών δραστηριοτήτων είναι σημαντικά μεγαλύτερες, μπορεί να συμβούν οπουδήποτε στον πλανήτη και τα αποτελέσματά τους είναι εξαιρετικά δυσμενή για τα είδη και τους πληθυσμούς τους σε βάθος χρόνου. Είναι αλήθεια ότι τα πετρελαιοειδή δεν είναι ιδιαίτερα τοξικοί ρύποι, το πρόβλημα δημιουργείται εξαιτίας του μεγάλου αριθμού επιβλαβών δευτερογενών επιδράσεων που επιφέρουν στο περιβάλλον που εισέρχονται. Οι κυριότερες δραστηριότητες που επιβαρύνουν τα θαλάσσια συστήματα με πετρελαιοειδή είναι οι θαλάσσιες μεταφορές, τα ατυχήματα, η άντληση με πλωτές εξέδρες πετρελαίου από τη θάλασσα, η ατμοσφαιρική μεταφορά, η απόπλυση εδαφών, τα βιομηχανικά απόβλητα και τα αυτοκίνητα, διαρροές από υπόγειες δεξαμενές. Σήμερα όλες οι θάλασσες, ακόμα και ο καθαρός ανοικτός Ατλαντικός Ωκεανός έχουν μετρήσιμο επιφανειακό υμένιο (film) και μικροσκοπικά σφαιρίδια πίσσας της τάξεως του 1mg/m 2. Η Μεσόγειος έχει πολλαπλάσια ποσότητα (~ 20mg/m 2 ), ενώ οι ακτές και τα λιμάνια έχουν πολύ μεγαλύτερες περιεκτικότητες (Σκούλλος, 1988). Η ρύπανση που προκαλείται από τις θαλάσσιες μεταφορές των αγαθών και οφείλεται στη συνεχή κίνηση των πλοίων και τη διακίνηση των φορτίων μπορεί να διαιρεθεί σε δύο κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία αφορά στη λειτουργική ρύπανση, δηλαδή σ' αυτή που προέρχεται από τις λειτουργικές διαδικασίες ενός εμπορικού πλοίου. Αυτές είναι διαρροές κατά τη φόρτωση και την εκφόρτωση, διαρροές κατά τον ερματισμό και τον αφερματισμό, απορρίψεις αποβλήτων κατά την πλύση των δεξαμενών φορτίου, μεταγγίσεις καυσίμων, διαρροές καταλοίπων στους χώρους φορτίου και μηχανοστάσιου, ρύπανση από λύματα και απορρίμματα Η δεύτερη κατηγορία αφορά στις περιπτώσεις που τα πλοία εμπλέκονται σε ατυχήματα. Τα βασικότερα είδη ατυχημάτων που οφείλονται κυρίως σε ανθρώπινο σφάλμα είναι συγκρούσεις ή επαφές πλοίων και μόνιμων εγκαταστάσεων, προσαράξεις, εκρήξεις και πυρκαγιές πάνω στα πλοία, βυθίσεις ή εξαφανίσεις πλοίων, ζημιές στη δομή του πλοίου, πολεμικές απώλειες πλοίων. Πάντως η θαλάσσια ρύπανση που προέρχεται από εισροή πετρελαιοειδών δεν ξεπερνά το 12-15% του συνολικού ποσοστού της θαλάσσιας ρύπανσης, όπως φαίνεται και από τον Πίνακα 3 όπου δίνεται η ποσοστιαία συμμετοχή της καθεμίας βασικής πηγής ρύπανσης του θαλασσίου περιβάλλοντος (Clark, 1992). Πίνακας 3. Πηγές θαλάσσιας ρύπανσης Πηγή Ποσοστιαία συμμετοχή (%) Απορροές και απόβλητα από την ξηρά 44 Εκπομπές ατμοσφαιρικών ρύπων 33 Ναυτιλιακές δραστηριότητες 12 Εξορύξεις υποθαλάσσιων κοιτασμάτων 1 Απορρίψεις ποντίσεις 10 ΣΥΝΟΛΟ

14 Όταν μια ποσότητα πετρελαίου χυθεί στη θάλασσα σχηματίζεται μία κηλίδα, η οποία ανάλογα με την πυκνότητα του πετρελαίου απλώνεται σε μεγάλη έκταση με ταχύτητα αντιστρόφως ανάλογη του ιξώδους του. Έτσι ελάχιστες ποσότητες ελαφρού κλάσματος μπορούν να καλύψουν ταχύτατα τεράστιες εκτάσεις σχηματίζοντας ένα μονομοριακό καλυπτικό υμένιο. Μία σειρά διαδικασιών αρχίζουν να συμβαίνουν όταν η κηλίδα έρθει σε επαφή με το νερό και κάτω από την επίδραση του φωτός, της θερμότητας, του οξυγόνου και της μηχανικής δράσης των κυμάτων. Σε πρώτο στάδιο συμβαίνει διασπορά, εξάτμιση και διάλυση (spreading, evaporation, dispersion). Έτσι, τα πολύ πτητικά κλάσματα με αριθμό ανθράκων στην αλυσίδα έως 12 εξατμίζονται σχετικά γρήγορα και μεταφέρονται με τον αέρα σε μεγάλες αποστάσεις, ενώ ένα μέρος του εισέρχεται ξανά στη θάλασσα σαν λεπτά σταγονίδια με τις ατμοσφαιρικές κατακρημνίσεις ή προσροφημένα στην επιφάνεια σωματιδίων. Η διεργασία αυτή συνεισφέρει σημαντικά στην εξάπλωση της ρύπανσης δοθέντος ότι το 40% περίπου των H/C των πετρελαιοειδών έχουν από 4 έως 12 άνθρακες. Άλλωστε τα κλάσματα αυτά είναι σχετικά διαλυτά στο νερό, ενώ όσο αυξάνεται το ΜΒ τόσο η διαλυτότητα ελαττώνεται. Σε δεύτερο στάδιο συμβαίνει γαλακτωματοποίηση και μηχανική αναγωγή (emulsification and tar lumps) με την εναπομένουσα κηλίδα να σχηματίζει ένα λεπτό υμένιο στην επιφάνεια της θάλασσας το οποίο οξειδώνεται και δημιουργούνται πισσώδη κατάλοιπα σε μορφή σφαιριδίων. Το φαινόμενο σχηματισμού γαλακτώματος είναι πολύ συχνό και αυξάνει σημαντικά, σχεδόν διπλασιάζει, τον όγκο του ρύπου και συνεπώς τις συνέπειες στους οργανισμούς. Στα ναυάγια των Torrey Canyon, Amoco Cadiz, κλπ. το γαλάκτωμα αυτό ήταν ο κύριος ρύπος. Το γαλάκτωμα εξαιτίας του εμπλουτισμού του με μηχανισμούς προσρόφησης, διαλύσεως και εγκλεισμού σημαντικής ποσότητας αλάτων καταβυθίζεται στον πυθμένα όπου καλύπτει μεγάλες εκτάσεις, μετακινείται πολύ δύσκολα από τα ρεύματα και παραμένει στο βυθό για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Τα πισσώδη σφαιρίδια, ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή, είτε εκβράζονται στις ακτές είτε καταβυθίζονται στον πυθμένα μετά από δέσμευσή τους στην αιωρούμενη σωματιδιακή ύλη (αργιλικά ορυκτά, οργανική ουσία, φυτοπλαγκτόν). Στο τρίτο στάδιο συμβαίνει φωτοχημική οξείδωση, βιοαποδόμηση και καταβύθιση (chemical biodegradation and sedimentation). Παρουσία βακτηριδίων σε περιοχές όπου υπάρχει ρύπανση, αυξάνεται η διαλυτότητα του πετρελαίου, ενώ τα σωματίδια αποκτούν μεγαλύτερο ειδικό βάρος από το νερό και καταβυθίζονται μεταφέροντας τους ρύπους στον πυθμένα. Ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν στον πυθμένα τα καταβυθιζόμενα σωματίδια μπορεί να διασπαστούν βιολογικά ή να συσσωρευτούν στα ιζήματα (Φυτιάνος και Σαμανίδου, 1988). Στα οξυγονωμένα νερά πολλοί μικροοργανισμοί (π.χ. βακτήρια) μπορούν να διασπάσουν μερκώς ή να αποδομήσουν πλήρως πετρελαϊκούς υδρογονάνθρακες ακόμα και ασφαλτικά προϊόντα τα οποία γενικώς προσβάλλονται δύσκολα. Ο βαθμός εξασθένισης των ρύπων εξαρτάται από την παρουσία οξυγόνου, φωτός, θρεπτικών αλάτων, κ.α. Στα ανοξικά ιζήματα η διάσπαση, εφόσον γίνει, πραγματοποιείται με πολύ αργούς ρυθμούς. Τα κανονικά αλκάνια στα ιζήματα παρουσιάζουν ανθεκτικότητα στην οξείδωση για τουλάχιστον δύο χρόνια ενώ οι ρυθμοί διάσπασης των διακλαδισμένων και κυκλικών υδρογονανθράκων είναι ακόμα πιο αργοί. Ισοπρένια, αλκυλικοί και αρωματικοί υδρογονάνθρακες είναι δυνατόν να ανιχνευτούν σε ένα θαλάσσιο σύστημα για περιόδους πάνω από δύο χρόνια από την εισαγωγή του πετρελαίου (Σκούλλος, 1988). Στον παρακάτω Πίνακα 4 γίνεται παρουσίαση των σοβαρότερων ατυχημάτων δεξαμενόπλοιων για τη χρονική περίοδο και δίνονται οι ποσότητες πετρελαίου που εκχύθηκαν στο θαλάσσιο περιβάλλον. Η δράση των πετρελαιοειδών και η τοξικότητά τους διαφέρει ανάλογα με τον τύπο τους. Έτσι τα πλούσια σε πτητικά αρωματικά συστατικά πετρέλαια είναι γενικά τοξικότερα για τους οργανισμούς, ενώ τα βαρύτερα κλάσματα μπορούν να καλύψουν μεγάλες περιοχές και να προκαλέσουν καταστροφή των βενθικών οργανισμών με μηχανική μάλλον παρά τοξική δράση. 14

15 Πίνακας 4. Τα σημαντικότερα ατυχήματα στην ιστορία της ναυσιπλοΐας και οι αντίστοιχες ποσότητες πετρελαίου που εκχύθηκαν στη θάλασσα (Hooke, 1997) Όνομα πλοίου Έτος Κράτος Ατυχήματος Ποσότητα Πετρελαίου ( τόνοι) Tampico Maru 1957 Μεξικό 9,000 Sinclair Petrolore 1960 Βραζιλία 56,000 Torrey Canyon 1967 Αγγλία 119,000 World Glory 1968 Νότια Αφρική 46,000 Wafra 1971 Νότια Αφρική 40,000 Trader 1972 Ελλάδα 34,000 Sea Star 1972 Ομάν 121,000 Napier 1973 Χιλή 38,000 Yuyo Maru No Ιαπωνία 52,000 Metula 1974 Χιλή 51,000 Jakob Maersk 1975 Πορτογαλία 88,000 Epic Colocotronis 1975 Πουέρτο Ρίκο 58,000 Br. Ambassador 1975 Ιαπωνία 45,000 Corinthos 1975 ΗΠΑ 36,000 Urquiola 1976 Ισπανία 100,000 Hawaiian Patriot 1977 ΗΠΑ 95,000 Andros Patria 1978 Ισπανία 48,000 Amoco Cadiz 1978 Γαλλία 221,000 Independenta 1979 Τουρκία 95,000 Burmah Agate 1979 ΗΠΑ 41,000 Atlantic Empress 1979 Τομπάγκο 287,000 J. A. Lavalleja 1980 Αλγερία 39,000 Irenes Serenade 1980 Ελλάδα 82,000 Castillo debellver 1983 Νότια Αφρική 252,000 Assimi 1983 Ομάν 53,000 Pericles G.C Κατάρ 44,000 Nova 1985 Ιράν 69,000 Odyssey 1988 Νέα Σκοτία 132,000 Khark Μαρόκο 80,000 Exxon Valdez 1989 ΗΠΑ 37,000 ABT Summer 1991 Αγκόλα 260,000 Haven 1991 Ιταλία 50,000 Aegean Sea 1992 Ισπανία 74,000 Katina P Μοζαμβίκη 70,000 Braer 1993 Σκοτία 85,000 Sea Empress 1996 Ουαλία 72,000 Μακροπρόθεσμα πάντως επιβλαβείς ενώσεις όπως οι πολυκυκλικοί αρωματικοί H/C που περιέχονται στα πετρελαιοειδή που ενσωματώνονται στα ιζήματα των πυθμένων, αφομοιώνονται και βιοσυσσωρεύονται στους οργανισμούς. Η επίδραση που μπορεί να έχουν τα πετρελαιοειδή στους διάφορους οργανισμούς εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως είναι το είδος του πετρελαίου, το είδος του οργανισμού, η ηλικία του, η θερμοκρασία και κυκλοφορία των υδάτων, η οξύτητα, η θολερότητα των υδάτων, η παρουσία θρεπτικών συστατικών ή άλλων ρύπων και η αλατότητα. Οργανισμοί που βρίσκονται σε νερά που ανανεώνονται δύσκολα (π.χ. κόλποι) υποφέρουν περισσότερο γιατί σε αυτούς επιδρούν επιπλέον της συγκέντρωσης του ρύπου και οι παράγοντες της συχνότητας προσβολής και του χρόνου επαφής. 15

16 Τα λεπτά και λεπτότατα διασκορπισμένα κλάσματα προσδίνουν έντονη οσμή στα ύδατα και εξουδετερώνουν τη οσμή φυσικών ουσιών (π.χ. φερομόνες) που εκκρίνουν τα ζώα για την προσέλκυση του άλλου φύλλου, παρεμποδίζοντας έτσι την αναπαραγωγή. Η αναπαραγωγή βλάπτεται επίσης και από την αλλοίωση των γαμετών των οργανισμών. Τα γαλακτώματα που σχηματίζονται με τον τρόπο που αναφέρθηκε αλλά και από τη χρήση διασκορπιστικών, καλύπτουν τις κεραίες και άλλα αισθητήρια όργανα των βενθικών κυρίως οργανισμών ελαττώνοντας τη δυνατότητα επιλογής τροφής, άμυνας, κίνησης και ορατότητας. Τα γαλακτώματα σχηματίζουν επίσης ασταθείς πυθμένες, έστω και παροδικά, εμποδίζοντας την απόθεση αυγών και όλες τις φυσικές λειτουργίες των θαλάσσιων οργανισμών. Το επιφανειακό υμένιο ελαττώνει την οξυγόνωση του νερού, αυξάνει την ανάκλαση του φωτός, ελαττώνει την ικανότητα διάλυσης του CO 2 και συνεπώς τη φωτοσύνθεση. Εκτός από το πεπτικό σύστημα, τα πετρελαιοειδή εισέρχονται στον οργανισμό των ψαριών και με διαπίδυση μέσα από τις διάφορες μεμβράνες. Ασφυξία και τοξική δράση επιφέρουν οι υδρογονάνθρακες και στα αυγά των ψαριών, ενώ οστρακόδερμα και μαλάκια ιδιαίτερα αυτά που τρέφονται με μηχανισμούς διήθησης ή από τα ιζήματα συγκεντρώνουν σημαντικά ποσά στον οργανισμό τους και συχνά πεθαίνουν ή από την τοξική δράση και ασφυξία ή από άλλες αιτίες που προκαλούνται από την παρεμπόδιση στην κίνηση και στα ανακλαστικά τους. Αν τέτοιοι οργανισμοί (στρείδια, μύδια, κλπ) τοποθετούν σε καθαρό νερό αποβάλλουν σχετικά γρήγορα τα κανονικά αλκάνια (το 90% αυτών μέσα σε 24 ώρες) κατακρατούν όμως για μεγάλο χρονικό διάστημα τους αρωματικούς υδρογονάνθρακες. Ζώα με μεγάλη ευαισθησία στα πετρελαιοειδή είναι ο αστερίας και τα εχινόδερμα, ενώ οι αστακοί πεθαίνουν σε συγκεντρώσεις 2-30ppm με σημαντικά συμπτώματα να εμφανίζονται από συγκεντρώσεις των 0,9ppm. Ευαίσθητα είναι επίσης τα κοράλλια τα οποία είναι εξαιρετικά σημαντικοί οργανισμοί αφού προσφέρουν φυσική προστασία σε πλήθος άλλους οργανισμούς. Ο θάνατός του προκαλεί διάβρωση των ακτών, απώλεια της οικολογικής ισορροπίας λόγω καταστροφής των φωλιών πολλών θαλάσσιων οργανισμών και ανάπτυξη στη θέση τους φυκιών και ασταθών πυθμένων. Τα θαλάσσια πτηνά, οι χελώνες και τα ζώα όπως οι φώκιες είναι γνωστά θύματα του πετρελαίου ενώ σε πολικές περιοχές αυτό επεκτείνεται σε φάλαινες και αρκούδες. Οι αρκούδες συγκεκριμένα δηλητηριάζονται προσπαθώντας να καθαρίσουν τη γούνα τους από το πετρέλαιο. Στις φώκιες το πετρέλαιο που κολλά στα μουστάκια τους εμποδίζει την όσφρηση με αποτέλεσμα οι μητέρες να μην μπορούν εύκολα να αναγνωρίσουν τα μικρά τους και τα τελευταία να εγκαταλείπονται και να πεθαίνουν από ασιτία. Τα πτηνά συχνά εξολοθρεύονται σε έκταση ολόκληρης βιοκοινωνίας. Τα πετρελαιοειδή αχρηστεύουν τα φτερά τους (Εικόνα 4), χάνουν τη αναγκαία άνωση για το νερό και πνίγονται, χάνουν την μόνωση τους και αυξάνεται κατά πολύ ο μεταβολισμός τους προσπαθώντας ο οργανισμός τους να αντισταθμίσει τη χαμηλή θερμοκρασία, ενώ ταυτόχρονα ελαττώνεται η δυνατότητά τους να βρουν τροφή. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα να πεθαίνουν από ψύξη ή ασιτία (Σκούλλος, 1988; WWF, Εικόνα 4. Κορμοράνος-θύμα ατυχήματος του πλοίου Prestige στις ακτές της Ισπανίας ( Επιδράσεις σε διάφορα είδη οργανισμών που ζουν στη θάλασσα ή έξω από αυτή αλλά τελικά είναι μέλη του ίδιου οικοσυστήματος υπάρχουν και μπορούν να αναφερθούν πολλές. Όσα παραπάνω περιγράφηκαν όμως είναι ενδεικτικά της τραγικότητας τέτοιων συμβάντων. 16

17 Ατυχήματα στην ιστορία του εμπορίου (περιλαμβανομένου και του τουρισμού) έχουν συμβεί πολύ περισσότερα από όσα φαίνονται στον παραπάνω Πίνακα, με τελευταίο παράδειγμα για τον ελλαδικό χώρο το ναυάγιο του κρουαζιερόπλοιου Sea Diamond στη Σαντορίνη την Άνοιξη του Το καράβι μετά τη βύθισή του παραμένει στο βυθό με αποτέλεσμα η αργή έκλυση πετρελαίου από το λεβητοστάσιο να ρυπαίνει συνεχώς την περιοχή. Πολλά ατυχήματα έμειναν στην ιστορία για τις τραγικές συνέπειες που είχαν στο οικοσύστημα της περιοχής που συνέβησαν αλλά και σε άλλα γειτονικά ή αλληλεπιδρώντα. Στο ατύχημα του Tampico Maru (1957) στο Μεξικό με την έκχυση 9,000 τόνων diesel ένας μεγάλος αριθμός ζώων και τα πιο ευαίσθητα κόκκινα και πράσινα άλγη πέθαναν σε μία έκταση 10Km ακτογραμμής, ενώ στο ατύχημα του Torrey Canyon (1967) ακόμη και μετά την πάροδο 10 ετών η πανίδα της περιοχής δεν είχε επανακάμψει. Στο ατύχημα αυτό επλήγησαν οι ακτές της Κορνουάλλης και της Βρετάνης. Η κρίσιμη απόφαση για τις αρχές της Αγγλίας και της Γαλλίας ήταν εάν θα έπρεπε να χρησιμοποιηθούν χημικά διασκορπιστικά για τη διάσπαση της κηλίδας, τα οποία ήταν μεγάλου βαθμού τοξικότητας για τους θαλάσσιους οργανισμούς και ως συνέπεια θα αντιμετώπιζε σοβαρές ζημιές η αλιευτική βιομηχανία. Eάν όμως δεν προχωρούσε η διαδικασία απορρύπανσης θα αντιμετώπιζε προβλήματα με τη σειρά της η τουριστική βιομηχανία. Εκείνη την εποχή η πρώτη είχε αξία 6 εκ. λίρες τον χρόνο και η δεύτερη 60 εκ. λίρες αντίστοιχα. Επόμενο ήταν να αποφασιστεί ο καθαρισμός των ακτών με χημικά. (Wardley-Smith, 1983). Με το παράδειγμα αυτό γίνεται σαφές ότι τέτοια τραγικά συμβάντα εκτός από περιβαλλοντικές συνέπειες έχουν και τεράστια οικονομικά κόστη με αποτέλεσμα οι αποφάσεις για λήψη μέτρων να λαμβάνονται συνεκτιμώντας και τον παράγοντα αυτόν. Ένα άλλο παράδειγμα είναι η περίπτωση του Exxon Valdez (1989), ένα από τα πιο καταστροφικά συμβάντα στην ιστορία των ναυτικών ατυχημάτων. Το υπερδεξαμενόπλοιο στην προσπάθειά του να αποφύγει ένα παγόβουνο άλλαξε πορεία και προσάραξε στις ξέρες του πορθμού Prince William της Αλάσκας και περίπου 37,000 τόνοι αργού πετρελαίου χύθηκαν στη θάλασσα. Η πετρελαιοκηλίδα κινήθηκε γρήγορα και μετά από περίπου οκτώ εβδομάδες είχε καλύψει έκταση 2,500 Km 2. Αν και η ποσότητα πετρελαίου που απελευθερώθηκε ήταν πολύ μικρότερη σε σύγκριση με άλλα ατυχήματα εν τούτοις τα χαρακτηριστικά της περιοχής που έπληξε ήταν τέτοια ώστε να θεωρείται το ατύχημα ένα από τα χειρότερα που συνέβησαν ποτέ. Το ατύχημα συνέβη σε ένα σχετικά κλειστό κόλπο με πολλά στενά φιορδ, κολπίσκους και νησιά και ως εκ τούτου με μικρή ανανέωση υδάτων. Επιπλέον οι χαμηλές θερμοκρασίες της περιοχής δεν ευνοούσαν τις φυσικές διεργασίες βιοδιάσπασης του πετρελαίου το οποίο έπληξε την ιδιαίτερα πλούσια πανίδα της περιοχής (Γεωργιάδης και συνεργ., 2004). Σε αναφορές της εποχής (Skinner και Reilly, 1989) επισημαίνεται η ευαισθησία των βιοτόπων της περιοχής και οι αναμενόμενες μακροχρόνιες επιπτώσεις του συμβάντος. Στην περιοχή ζουν χιλιάδες πουλιά ενώ είναι τόπος μετανάστευσης αποδημητικών πουλιών. 36,000 βρέθηκαν νεκρά, ενώ ο πραγματικός αριθμός υπολογίζεται ότι πρέπει να ήταν δεκαπλάσιος. Είκοσι τρία είδη θαλάσσιων θηλαστικών ζουν επίσης στην περιοχή, όπως φάλαινες δολοφόνοι, δελφίνια, θαλάσσιοι λέοντες, φώκιες, θαλάσσιες ενυδρίδες κ.α. Από αυτά οι ενυδρίδες είναι κατά πολύ πιο ευαίσθητες στην επίδραση του πετρελαίου κυρίως επειδή η μόνωση του σώματος του εξαρτάται από τη γούνα τους. Το αποτέλεσμα της επαφής του με το πετρέλαιο είναι ο θάνατός τους από υποθερμία. Στο θάνατό τους συνέβαλλαν επίσης και οι ατμοί του επιπλέοντος πετρελαίου. Στην ίδια αναφορά υπολογίζεται ότι πληθυσμός των ενυδρίδων στην άμεση περιοχή πριν το ατύχημα ήταν 8,000-10,000 με 479 να έχουν συλλεχθεί νεκρές αμέσως σχεδόν μετά το συμβάν. Επιπτώσεις αναμένονταν και στο φυτοπλαγκτόν και ζωοπλαγκτόν της περιοχής, εκτιμήθηκε όμως ότι αυτές θα ήταν βραχύβιες στις ανοικτές περιοχές καθώς αναμένονταν ανανέωση των πληθυσμών τους από της καθαρές περιοχές με κάποιες επιφυλάξεις για ορισμένα είδη. Για τους βενθικούς οργανισμούς, οι οποίοι θα βρίσκονταν σε ένα εξαιρετικά επιβαρημένο περιβάλλον χωρίς δυνατότητα κίνησης και απομάκρυνσης από την περιοχή, η πρόβλεψη ήταν ότι η θνησιμότητά τους θα ήταν εξαιρετικά μεγάλη και οι πληθυσμοί και τα είδη δεν θα επανέκαμπταν πριν περάσουν πολλά χρόνια. Οι μακροπρόθεσμες επιπτώσεις στον πλούσιο βιότοπο της περιοχής αναμένονταν να προκύψουν από τη διάσπαση τροφικών αλυσίδων και από τη μειωμένη ικανότητα επιβίωσης και αναπαραγωγής των ζώων που εκτέθηκαν στο πετρέλαιο. Τα κόστη τώρα που προέκυψαν ήταν τεράστια, με την εταιρεία Exxon μετά το ναυάγιο του πλοίου της να έχει υποχρεωθεί να πληρώσει περισσότερα από $3,5 δισ. για την απορρύπανση της 17

18 περιοχής και περίπου $1,5 δισ. για ικανοποίηση των απαιτήσεων που έγειραν εναντίον της τρίτα πρόσωπα (ομοσπονδιακές πολιτείες, περιβαλλοντικές οργανώσεις, κάτοικοι της περιοχής). Εικόνα 5. Εικόνες από το Exxon Valdez και τις επιπτώσεις στην περιοχή. Ο καθαρισμός των ακτών με πεπιεσμένο ζεστό νερό θερμοκρασίας 65 ο C επέφερε την εξόντωση όλων των οργανισμών στην κατώτερη κλίμακα της τροφικής αλυσίδας, με αποτέλεσμα καθαρές ακτές αλλά παντελώς νεκρές (Γεωργιάδης και συνεργ. 2004; εικόνα από την ιστοσελίδα της EPA, Επιπλέον, άμεσες συνέπειες του ατυχήματος ήταν και η μείωση ή και εξαφάνιση των αναμενόμενων αλιευμάτων και η μείωση του εισοδήματος των εργαζομένων στην αλιευτική βιομηχανία αφού διαταράχθηκε σοβαρά η αναπαραγωγή του σολομού και της ρέγκας που αποτελούσαν σημαντικό οικονομικό πόρο των κατοίκων της περιοχής. Σήμερα ποσότητες πετρελαίου παραμένουν και ιδιαίτερα στις ακτές, ενώ βενθικοί οργανισμοί όπως τα μύδια δέχονται ακόμα την επίδραση του πετρελαίου. Οι περιοχές που χρησιμοποιήθηκε πεπιεσμένο θερμό νερό (Εικόνα 5) δεν έχουν ακόμα ανακάμψει και δεν υπάρχει βλάστηση. Έτσι ενώ ο πορθμός του Prince William έχει σημαντικά αποκατασταθεί, εν τούτοις, ακόμα και μετά από τόσα χρόνια, θεωρείται ότι το οικοσύστημα δεν έχει ανακτήσει την σταθερότητά του και βρίσκεται σε μεταβατικό στάδιο ( Σημαντικό εξίσου γεγονός θεωρείται το ατύχημα του Aegean Sea (1992) με την έκχυση 74,000 τόνων πετρελαίου που σχεδόν απείλησε την Ισπανική πόλη της Λα Κορούνια η οποία είχε σκεπαστεί από τη μαύρη ομίχλη που προερχόταν από το φλεγόμενο τάνκερ Βαρέα μέταλλα Το Κάδμιο Το Cd είναι φυσικό συστατικό του στερεού φλοιού της γης με συγκεντρώσεις που βρίσκονται στην περιοχή των 0,1mg/kg (Alloway, 1990), αλλά είναι οι ανθρώπινες δραστηριότητες που έχουν προκαλέσει αυξημένη παρουσία του μετάλλου στα χερσαία και στα υδατικά συστήματα. Η φυσική περιεκτικότητα του θαλάσσιου νερού σε Cd είναι 5-26ng/L (OSPAR, 2000), ενώ όλοι οι θαλάσσιοι οργανισμού το βιοσυσσωρεύουν ακόμα και σε περιοχές που δεν υπάρχουν σημαντικές εισροές του μετάλλου στη θάλασσα. Το Cd είναι ισχυρά τοξικό για όλους τους οργανισμούς και δεν είναι σημαντικό/απαραίτητο στοιχείο για την ανάπτυξη και διατήρηση της ζωής και των δραστηριοτήτων των οργανισμών. Η τοξικότητά του εκφράζεται με την παρέμβασή του στις βιολογικές λειτουργίες, όπως την ιονανταλλαγή, την παραγωγή ενέργειας και την πρωτεϊνοσύνθεση κυρίως λόγω της επίδρασής του στο μεταβολισμό σημαντικών/απαραίτητων μετάλλων όπως του Zn και του Ca. Στα θαλάσσια συστήματα, εκτός από την άμεση επίδραση στους θαλάσσιους οργανισμούς που το βιοσυσσωρεύουν, κρούσματα τοξικότητας, με επιδράσεις στην ανάπτυξη την αναπαραγωγή και τη διατήρηση του πληθυσμού αλλά και της ποικιλότητας, παρουσιάζονται και στα ιχθυοφάγα ψάρια. Η ημιπερίοδος του ζωής του στον ανθρώπινο οργανισμό κυμαίνεται από 10 έως 30 χρόνια. 18

19 Το Cd, εξαιτίας του γεγονότος ότι η ανακύκλωσή του είναι σημαντικά περιορισμένη, χαρακτηρίζεται ως το «χαμένο μέταλλο» (lost metal). Οι κύριες πηγές ρύπανσης του περιβάλλοντος με κάδμιο είναι οι μεταλλευτικές βιομηχανίες, η παραγωγή και η απόρριψη μπαταριών, τα φωσφορικά λιπάσματα, τα αστικά απόβλητα, η χρήση αλάτων του μετάλλων σαν σταθεροποιητικές και χρωστικές ουσίες για τη παρασκευή χρωμάτων, στη βιομηχανία παραγωγής πλαστικών, επικαλυπτικών υλικών (Harte και συνεργ., 1991). Όπως φαίνεται από τα παραπάνω υπάρχουν πολλές διαφορετικές διάχυτες, σπάνια ή δύσκολα προσδιορίσιμες και χαρακτηρισμένες, αλλά και σημειακές πηγές εισόδου του καδμίου στο περιβάλλον και για το λόγο αυτό είναι δύσκολος ο υπολογισμός του συνολικού ποσού του μετάλλου που εισέρχεται στο θαλάσσιο περιβάλλον. Όσον αφορά την Ευρωπαϊκή Ένωση, η οποία έχει κατατάξει το κάδμιο στη λίστα των επικίνδυνων ουσιών που χρήζουν αντιμετώπισης (EU, 2001), οι εισροές καδμίου στα παραλιακά ύδατα ήταν πολύ αυξημένη ιδιαίτερα τη δεκαετία του 1970 με αρχές του Με την πολιτική μείωσης των εκπεμπόμενων ρύπων και επεξεργασίας των βιομηχανικών κυρίως αποβλήτων οι χώρες μέλη της ΕΕ πέτυχαν δραστική ελάττωση του συνολικού ποσού του καδμίου στα υδατικά συστήματα το οποίο κατά το 1990 ήταν περίπου 109 τόνοι (Εικόνα 6). Για τις Ευρωπαϊκές χώρες μεγάλη συνεισφορά στη ρύπανση έχουν το Ηνωμένο Βασίλειο, οι Κάτω Χώρες, η Ισπανία και η Νορβηγία, ενώ οι συγκεντρώσεις στη Μεσόγειο φαίνεται να διατηρούνται σταθερές και χαμηλότερες γενικά από τις εισροές των δυτικών Ευρωπαϊκών χωρών (NCS, 2002). Τόνοι/έτος Βιομηχανίες Διάθεση Αποβλήτων Μεταφορές και Υποδομές Cd Τόνοι/έτος Βιομηχανίες Μικρές Επιχειρήσεις Διάθεση Αποβλήτων Εικόνα 6. Κύριες πηγές εισόδου καδμίου και υδραργύρου στη θάλασσα από τις Βόρειες Ευρωπαϊκές χώρες και οι αντίστοιχες συγκεντρώσεις (NSC, 2002). Ελάττωση είχαμε όμως και στις ατμοσφαιρικές αποθέσεις στις θάλασσες της Ευρώπης την περίοδο Το κάδμιο έχει μικρό χρόνο παραμονής στον αέρα και κατακρημνίζεται γρήγορα στην επιφάνεια της γης σε συγκεντρώσεις που κυμαίνονται και εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά της περιοχής. Οι ατμοσφαιρικές αποθέσεις στη Βόρεια Θάλασσα για το έτος 1995 υπολογίζονται στους 22 τόνους. Η ευρωπαϊκή νομοθεσία έχει θέσει όρια για την συγκέντρωση του Cd στα ψάρια και τα μύδια (466/2001/EC, 221/2002/EC, Πίνακας 2). Από ελέγχους προέκυψε ότι στους περισσότερους σταθμούς ελέγχου οι συγκεντρώσεις του καδμίου στα μύδια δεν υπερέβαινε την χαμηλότερη οριακή τιμή (μόνο σε 6 από τους 156 σταθμούς). Γενικά ην παρουσία του μετάλλου είναι πιο έντονη σε κόλπους και συστήματα με μικρή ανανέωση νερών καθώς επίσης σε λιμάνια και περιοχές με έντονη βιομηχανική δραστηριότητα. Η μόνες περιοχές που βρέθηκαν να έχουν απαγορευτικές τιμές καδμίου και συνεπώς τα προϊόντα τους να είναι ακατάλληλα για βρώση ήταν το Sørfjord της Νορβηγίας και περιοχές της Μαύρης Θάλασσας. Στη Μεσόγειο, οι συγκεντρώσεις δεν είναι απαγορευτικές για τα προϊόντα με εξαίρεση την περιοχή της Μασσαλίας μάλλον εξαιτίας της σημαντικής επιβάρυνσης που ποταμού Ροδανού. Υψηλές συγκεντρώσεις βρέθηκαν για τον μπακαλιάρο από τη Βόρεια Ισλανδία, αλλά το γεγονός έχει αποδοθεί περισσότερο σε ηφαιστειακή δράση παρά στους άλλους παράγοντες που αναφέρθηκαν παραπάνω (NSC, 2002). Hg 19

20 Ο Υδράργυρος Όπως και άλλα μέταλλα, ο υδράργυρος περιέχεται στα θαλάσσια ύδατα σε πολύ μικρές όμως συγκεντρώσεις με τη φυσική περιεκτικότητά του στις παραθαλάσσιες περιοχές να είναι σχεδόν 20ng/L, η ανθρωπογενής όμως προσθήκη του υπερβαίνει κατά πολύ τη φυσική. Στους ωκεανούς όπου η ανθρωπογενής επίδραση είναι μικρότερη σημαντική συνεισφορά στην τελική συγκέντρωσή του παίζει και η φυσική διάβρωση των ιζημάτων του πυθμένα. Ο υδράργυρος δεν έχει κάποια γνωστή βιολογική δράση και είναι ισχυρά τοξικός (Alloway, 1990). Έχει θεωρηθεί ως ο βασικός ένοχος, πριν κάποιες δεκαετίες, ελάττωσης των πληθυσμών πολλών αρπακτικών πτηνών αλλά και για θανάτους και δυσμενείς επιδράσεις σε ανθρώπινους πληθυσμούς που εκτέθηκαν στο μέταλλο αυτό (π.χ. με κατανάλωση ψαριών, σιταριού). Ο υδράργυρος διαφέρει από τα άλλα μέταλλα και τους οργανικούς ρύπους στο ότι μπορεί να βρίσκεται στο περιβάλλον σε οργανική μορφή (μεθυλ-υδράργυρος) και σε τρεις ανόργανες (μονοσθενής και δισθενής ιοντικός υδράργυρος και μεταλλικός υδράργυρος). Μία συνεχής μικροβιακή δράση στα υδατικά συστήματα μετατρέπει τον ανόργανο υδράργυρο σε οργανικό και με τη μορφή αυτή εμφανίζεται κυρίως στους θαλάσσιους οργανισμούς, π.χ. ψάρια όπου βιοσυσσωρεύεται και βιομεγεθύνεται. Τα όρια των συγκεντρώσεων στην ΕΕ για οργανισμούς δείκτες δίνονται στον Πίνακα 2. Η οργανική μορφή του θεωρείται ότι επιδρά στο νευρικό σύστημα, ενώ οι ανόργανες μορφές επηρεάζουν μία σειρά βιολογικών διεργασιών. Η έκθεση σε Hg έχει επίσης συνδεθεί με μειωμένη διανοητική ανάπτυξη των παιδιών. Στα θαλάσσια οικοσυστήματα, οι οργανισμοί που βρίσκονται ψηλά στην τροφική αλυσίδα όπως τα θαλάσσια θηλαστικά και τα θαλασσοπούλια επηρεάζονται περισσότερο μέσω της έμμεσης δηλητηρίασής τους από την κατανάλωση τροφής επιβαρημένης με Hg (OSPAR, 1996). Ο μεταβολισμός του Hg είναι αρκετά πολύπλοκος, επικρατεί με την οργανική μορφή η οποία έχει μεγάλη δραστικότητα προς τις σουλφιδριλικές ομάδες και είναι λιποδιαλυτή. Έτσι σε πολλούς θαλάσσιους οργανισμού ο υδράργυρος συσσωρεύεται στο λιπώδη ιστό, αλλά μπορεί να βρεθεί kai σε διάφορους άλλους ιστούς όπως το συκώτι, ο εγκέφαλος κ.α. Στη διάρκεια των τελευταίων αιώνων ο Hg έχει χρησιμοποιηθεί σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών (ηλεκτρολυτική παρασκευή αέριου χλωρίου και καυστικού νατρίου, η κατασκευή ηλεκτρικών συσκευών και λυχνιών υπαίθριων κυρίως χώρων, η χρησιμοποίησή του σε μυκητοκτόνα, φυτοφάρμακα, χρώματα και φαρμακευτικά σκευάσματα, σε θερμόμετρα και άλλα παρόμοια όργανα, σε αμαλγάματα για καταλύσεις, στη βιομηχανία χάρτου, τα εργαστήρια και τα οδοντιατρικά σκευάσματα) (Σίσκος και Σκούλλος, 1992). Ο υδράργυρος εισέρχεται στο θαλάσσιο περιβάλλον είτε με τα νερά των ποταμών τα οποία επιβαρύνονται από βιομηχανικές διαδικασίες ή αστικά λύματα, είτε από την ατμόσφαιρα. Η ατμόσφαιρα είναι ένα πολύ σημαντικό, ίσως το σημαντικότερο μέσο μεταφοράς του Hg γιατί με τον τρόπο αυτό μπορεί να μεταφερθεί σε μεγάλες αποστάσεις και να εναποτεθεί ακόμα και σε παρθένες περιοχές όπως για παράδειγμα η Αρκτική, στους πάγους της οποίας έχει ανιχνευτεί υδράργυρος. Σύμφωνα με στοιχεία της ΕΡΑ η παγκόσμια εκπομπή υδραργύρου από όλες τις πηγές, ανθρωπογενείς και φυσικές, φτάνει τους τόνους το χρόνο (EPA, 2008). Όταν ο υδράργυρος κατακρημνίζεται μαζί με τη βροχή ή το χιόνι αποτίθεται σε υδατικά συστήματα ή στο έδαφος. Βακτήρια αυτών των συστημάτων τον μετατρέπουν σε μέθυλο-υδράργυρο και με τη μορφή αυτή προσλαμβάνεται από μικρούς οργανισμούς (ζωικούς και φυτικούς). Οι καταναλωτές, τα ψάρια δηλαδή, που τρώνε αυτούς τους οργανισμούς συγκεντρώνουν με αυτόν τον τρόπο υδράργυρο στο σώμα τους. Εξαιτίας της υψηλής τοξικότητάς του ακόμα και σε πολύ μικρές συγκεντρώσεις, έχουν γίνει και γίνονται συνεχώς προσπάθειας μείωσης των εισροών του στο περιβάλλον, είναι δε ένας από τους ρύπους που έχουν καταχωρηθεί στη λίστα επικίνδυνων ουσιών της ΕΕ (EU, 2001Β). Όπως φαίνεται στην Εικόνα 6 περίπου είκοσι χρόνια πριν η κύρια πηγή εισόδου του Hg στη θάλασσα των Βόρειων Ευρωπαϊκών Χωρών (κυρίως της Γερμανίας και του Ηνωμένου Βασιλείου) ήταν οι βιομηχανικές δραστηριότητες με πρώτη την ηλεκτρολυτική παρασκευή αέριου χλωρίου και καυστικού νατρίου. Η πολιτική της ΕΕ και οι περιορισμοί στις εκπομπές ελάττωσαν έως εξαφάνισαν την συνεισφορά αυτή, με τα αστικά απόβλητα να είναι σήμερα η κύρια πηγή εισόδου του υδραργύρου στα θαλάσσια συστήματα (NSC, 2002). 20

21 Μείωση των ατμοσφαιρικών εκπομπών για τις χώρες της ΕΕ έχει επίσης επιτευχθεί κυρίως ως αποτέλεσμα της εφαρμοζόμενης πολιτικής της Ένωσης και των μέτρων περιορισμού εκπομπών Hg από τις βιομηχανίες παρασκευής χλωρίου-naoh (84/156/EEC). Μετά από το ατύχημα της Minamata το 1957, η συγκέντρωση Hg στα ψάρια εμπορίου έχει γίνει αντικείμενο έρευνας και ελέγχων από επιστήμονες και Αρχές, αντίστοιχα. Έτσι το 1979 η FDA καθιέρωσε ανώτατα επίπεδο συγκέντρωσης στα βρώσιμα ψάρια το 1,0mgHg/kg νωπού βάρους, ενώ ο υδράργυρος θεωρείται ως πιθανός κίνδυνος για πολλά εμπορικά είδη ψαριών όπως η παλαμίδα, ο βακαλάος, ο ισπανικός κολιός, ο βασιλικός κολιός, ο καρχαρίας, ο ξιφίας και ο τόνος (Mendez και συνεργ., 2001) Ο Μόλυβδος Ο μόλυβδος είναι ευρύτατα διαδεδομένος στο στερεό φλοιό της γης, κυρίως στα ορυκτά άλλων μετάλλων, όπως του ψευδαργύρου, του καδμίου, του αργύρου και του χαλκού. Η φυσική συγκέντρωσή του στα θαλάσσια ύδατα κυμαίνεται από 30ng/L στα ωκεάνια συστήματα έως και περισσότερο από 100ng/L στις ακτογραμμές (OSPAR, 1996). Στον Πίνακα 2 δίνονται οι υψηλές και οι χαμηλές τιμές συγκεντρώσεων που είναι γενικά αποδεκτές για τους οργανισμούς δείκτες που χρησιμοποιεί η ΕΕ στις μελέτες ρύπανσης. Συγκεντρώσεις έως και 10πλάσιες των κατώτατων τιμών θεωρούνται κατάλληλες για ανθρώπινη κατανάλωση. Έκθεση των οργανισμών σε υψηλές συγκεντρώσεις Pb προκαλεί μειωμένη σύνθεση αιμογλοβίνης και συνεπώς αναιμία, ενώ, όπως και για τον υδράργυρο, έκθεση των παιδιών προκαλεί μειωμένη διανοητική ανάπτυξη. Ο μόλυβδος δεσμεύεται κυρίως σε αιωρούμενα και μη σωματίδια και για το λόγο αυτό η συγκέντρωσή του στο νερό είναι γενικά χαμηλή αν και μπορεί να επηρεάσει τους οργανισμούς σε διάφορα σημεία της τροφικής αλυσίδας. Ορισμένα άλγη θεωρούνται ιδιαίτερα ευαίσθητα στο μόλυβδο. Η προτίμησή του στα σωματίδια και τα ιζήματα αντικατοπτρίζεται στο γεγονός ότι αυξημένες συγκεντρώσεις και μάλιστα μεγαλύτερες από τις ανώτατες του Πίνακα 2, μετρήθηκαν σε μύδια των Ευρωπαϊκών θαλασσών (Εικόνα 7), όχι όμως και σε ψάρια-δείκτες όπως ο βακαλάος και η ρέγκα (OSPAR, 1996). Εικόνα 7. Συγκεντρώσεις Pb σε μύδια των Ευρωπαϊκών θαλασσών (OSPAR, 1996). Γενικά οι συγκεντρώσεις του μολύβδου που εισέρχονται στα θαλάσσια συστήματα της Ευρώπης έχουν μειωθεί σημαντικά κυρίως εξαιτίας των μέτρων περιορισμού του μολύβδου στη βενζίνη και συνεπώς της εισόδου του στην ατμόσφαιρα από τις εκπομπές των αυτοκινήτων (78/611/ΕΟΚ, 85/210/ΕΟΚ). Επειδή ο Pb μετά από σχετικά μικρό χρόνο παραμονής στην ατμόσφαιρα 21

22 κατακρημνίζεται σε μικρές αποστάσεις από την περιοχή παραγωγής του, οι χώρες που κυρίως συμβάλλουν στην επιβάρυνση των υδάτων είναι οι παράκτιες Μελέτες σχετικές με τα μέταλλα στους θαλάσσιους οργανισμούς Ο τρόπος και το μέγεθος της βιοσυσσώρευσης των βαρέων μετάλλων στα ψάρια έχει γίνει αντικείμενο έρευνας από πολλούς ερευνητές με αξιόλογα αποτελέσματα για τα σημεία το σώματος που συσσωρεύεται ο κάθε ρύπος, τα όρια τοξικότητας για τα ψάρια και τον άνθρωπο, τον τρόπο που κινείται ο ρύπος μέσα στην τροφική αλυσίδα αλλά και για τον τρόπο με τον οποίο ο βαθμός ρύπανσης ενός συστήματος επηρεάζει τους οργανισμούς που ζουν σε αυτό. Η βιοσυσσώρευση των βαρέων μετάλλων στα ψάρια καθορίζεται από διαφορετικούς παράγοντες όπως το μέγεθος, η ηλικία, το φύλο, το ποσοστό του λιπώδους ιστού αλλά και το βάθος στο οποίο ζουν (Monteiro και συνεργ., 1996). Τις περισσότερες φορές το μέγεθος του ψαριού θεωρείται ως ο βασικός παράγοντας που καθορίζει τα επίπεδα συγκεντρώσεων των συσσωρεύονται βαρέων μετάλλων. Σαν παράδειγμα μελέτης της βιοσυσσώρευσης θα μπορούσε να αναφερθεί αυτή των Mendez και συνεργ. (2001) οι οποίοι μελέτησαν την βιοσυσσώρευση του Hg στον ξιφία του ΝΔ Ατλαντικού Ωκεανού. Ο ξιφίας είναι ένα σαρκοφάγο ψάρι που ζει στον Ατλαντικό και Ειρηνικό Ωκεανό αλλά και σε μεγάλες εκτάσεις της Μεσογείου και της Ερυθράς και Μαύρης Θάλασσας. Η τάση συσσώρευσης του υδραργύρου στον ξιφία είναι γνωστή πολλά χρόνια και μάλιστα φαίνεται ότι αυτή είναι ανεξάρτητη της ανθρωπογενούς δράσης δεδομένου ότι τιμές Hg από 0,45mg/kg έως 0,9mg/kg έχουν μετρηθεί σε δείγματα μουσείων που πιάστηκαν μεταξύ του 1878 και 1909, πριν δηλαδή από τις περιόδους έντονης επιβάρυνσης της θάλασσας από βιομηχανικές δραστηριότητες (Miller και συνεργ. 1972). Οι ερευνητές της μελέτης χώρισαν τα δείγματά τους που αλιεύτηκαν κατά τα έτη 1997 έως 1999 σε δύο κατηγορίες : ελαφρύτερα των 100kg και βαρύτερα των 100kg. Τα αποτελέσματα ήταν διαφορετικά για τις δύο κατηγορίες. Τα δείγματα που ζύγιζαν λιγότερο από 100 κιλά βρέθηκαν να περιέχουν συγκεντρώσεις κατά μέσο όρο 0.53±0.02 mg Hg/kg, ενώ η δεύτερη κατηγορία συγκεντρώσεις 0.94±0.06 mghg/kg και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η κατανάλωση ξιφία είναι πιο ασφαλής όταν το βάρος τους είναι σχετικά μικρό και συγκεκριμένα μικρότερο των 100kg. Σε μία άλλη εργασία του Soliman (2006) παρουσιάστηκαν αποτελέσματα συσσώρευσης βαρέων μετάλλων σε θαλάσσιους οργανισμούς που συλλέχθηκαν από τη διώρυγα του Σουέζ, μία περιοχή ιδιαίτερα επιβαρημένη εξαιτίας της πυκνής κυκλοφορίας πλοίων. Τα μέταλλα που μετρήθηκαν ήταν ο ψευδάργυρος, το κάδμιο και ο υδράργυρος. Για τον υδράργυρο βρέθηκε ότι οι συγκεντρώσεις του στα εδώδιμα μέρη ψαριών (κέφαλος και σαρδέλα) κυμαίνονταν από 0,18ppm έως 1,17ppm, για το καβούρι από 0,01ppm έως 0,54ppm και για τη σουπιά και το καλαμάρι από 0,01ppm έως 0,92ppm. Ποσοστό 32,5% των ψαριών, 2,50% των καβουριών και 22,50% των κεφαλόποδων που μετρήθηκαν είχαν συγκεντρώσεις υδραργύρου μεγαλύτερες από την οριακή τιμή των 0,50ppm που έχει καθοριστεί από την ΕΕ. Και σε αυτή τη μελέτη παρατηρήθηκε ότι η συσσώρευση του υδραργύρου σε έναν οργανισμό σχετίζεται άμεσα με το μέγεθός του. Τα πιο υψηλά μέσα επίπεδα Cd μετρήθηκαν στο καβούρι (0.938±0.097ppm) και το καλαμάρι (0.897±0.278ppm), όμως σε κανένα δείγμα δε βρέθηκε συγκέντρωση Cd η οποία να υπερβαίνει το όριο των 0,10ppm υγρού βάρους. Οι μετρήσεις του Zn έδειξαν ότι όλα τα δείγματα περιείχαν συγκεντρώσεις μικρότερες της ανώτατης επιτρεπτής τιμής των 50ppm Ραδιενεργοί ρύποι Η ρύπανση από ραδιοϊσότοπα προέρχεται κυρίως από τους πυρηνικούς αντιδραστήρες, κυρίως από τα νερά ψύξης τους, από τις πυρηνικές δοκιμές (εξαιτίας του γεγονότος ότι οι περισσότερες πυρηνικές δοκιμές έχουν γίνει στο Βόρειο Ημισφαίριο οι ραδιενεργοί πυρήνες που βρίσκονται σε αυτό το Ημισφαίριο είναι περισσότεροι από αυτούς στο Νότιο), από τη χρήση των δύο πυρηνικών βομβών στην Ιαπωνία, από τα ατυχήματα σε πυρηνικούς σταθμούς και κάθε άλλου είδους δραστηριότητα που χρησιμοποιούνται πυρηνικά καύσιμα (υποβρύχια, αεροπλάνα, πύραυλοι) καθώς και από τη χρήση σε μικρές ποσότητες ραδιοϊσοτόπων για ειρηνικούς σκοπούς (ιατρική, 22

23 εργαστηριακά πειράματα). Σημαντική επίσης επιβάρυνση του περιβάλλοντος προέρχεται από τη διαδικασία εξόρυξης των ραδιενεργών ορυκτών. Υπάρχουν τρεις τύποι ραδιοϊσοτόπων τους οποίους εισάγει ο άνθρωπος στο περιβάλλον: 1. τα πυρηνικά καύσιμα όπως το Ουράνιο 235 και το Πλουτώνιο 238, 2. τα προϊόντα σχάσης που δημιουργούνται στις πυρηνικές εκρήξεις ή την παραγωγή πυρηνικής ενέργειας όπως το Στρόντιο 90, το Καίσιο 137 και το Βάριο τα προϊόντα ενεργοποιήσεως όπως ο ψευδάργυρος 65 και ο σίδηρος 55 που προέρχονται από βομβαρδισμό με νετρόνια των αντιδραστήρων και πυρηνικών όπλων αλλά και των φυσικών συστατικών του περιβάλλοντος (Σκούλλος, 1988). Τα ατυχήματα συμβάλλουν σε μεγάλο βαθμό στη διασπορά της ρύπανσης, με το μεγαλύτερο αυτό του Chernobyl το 1986, αλλά επίσης σημαντικές πηγές αργής συνεχούς ρύπανσης είναι και η πόντιση ραδιενεργών αποβλήτων από τις χώρες που παράγουν πυρηνική ενέργεια σε διάφορα σημεία των θαλασσών. Από τα νερά ψύξης των πυρηνικών αντιδραστήρων ραδιενεργά σωματίδια εισέρχονται σε νερά ποταμών και κινούνται προς τη θάλασσα, προκαλώντας σειρά αρνητικών επιδράσεων στην κίνησή τους και στον τελικό αποδέκτη τους. Το ραδιενεργό νέφος που σχηματίζεται μετά τα πυρηνικά ατυχήματα ή τις εκρήξεις πυρηνικών βομβών κινούνται με τη βοήθεια του αέρα και αποτίθενται σε διάφορες περιοχές με τη βροχή και το χιόνι. Επειδή δε τα περισσότερα των ραδιενεργών ισοτόπων έχουν πολύ μεγάλο χρόνο ημίσειας ζωής (π.χ. Pu-238=86χρόνια, Pu-239=24,000χρόνια, Pu-240=6,580χρόνια) τα ισότοπα συνεχίζουν να εκπέμπουν ραδιενέργεια για πολλά χρόνια και έτσι ενεργά κινούνται μέσα στην τροφική αλυσίδα. Η έρευνα των Povinec και συνεργ. (2003) κατέδειξε ως σημαντικούς επιβαρυντικούς παράγοντες των υδάτων του ΝΑ Ατλαντικού Ωκεανού την απόρριψη ραδιενεργών αποβλήτων από ευρωπαϊκά εργοστάσια, το ατύχημα του Chernobyl και τη ραδιενεργή τέφρα, παράγοντες που όμως με την πάροδο των χρόνων εμφανίζουν μειούμενη επίδραση. Στην εργασία αυτή υπολογίστηκαν οι συγκεντρώσεις ραδιενεργών πυρήνων σε διάφορες θαλάσσιες περιοχές (Πίνακας 5). Πίνακας 5. Μέσες συγκεντρώσεις Cs-137 σε Ευρωπαϊκές Θάλασσες το έτος (Povinec και συνεργ.,2003) Περιοχή Μέσες συγκεντρώσεις Cs-137 Ιρλανδική Θάλασσα 60±50Βq/m 3 Κελτική Θάλασσα 3±1Βq/m 3 Αγγλικό Κανάλι 2.1±1.2Βq/m 3 Βόρεια Θάλασσα 4±2Βq/m 3 Βαλτική 50±20Βq/m 3 Νορβηγική Θάλασσα 2±1Βq/m 3 Θάλασσα Barents 2.4±0.5Βq/m 3 Θάλασσα Kara 4±1Βq/m 3 Η πρώην Σοβιετική Ένωση αποτέλεσε έναν από τους πιο σημαντικούς επιβαρυντικούς παράγοντες όσον αφορά την ραδιενεργό ρύπανση καθώς ανέπτυξε μία μεγάλη πυρηνική βιομηχανία για στρατιωτικούς και ενεργειακούς λόγους. Στη Ρωσία υπάρχουν 320 πόλεις και άλλες 1548 περιοχές που χρησιμοποιούνται για την αποθήκευση ραδιενεργών υλικών. Στην Ουκρανία υπάρχουν 100,000 μικρές πυρηνικές εγκαταστάσεις, στη Μολδαβία 11,000, ενώ στο Καζακστάν υπάρχουν περίπου 80 εκατομμύρια τόνοι ραδιενεργών αποβλήτων. Η Ρωσία προκαλεί μεγάλη επιβάρυνση της Κασπίας θάλασσας και όχι μόνον, καθώς έχει έως τώρα εκχύσει τα μισά τουλάχιστον πυρηνικά απόβλητά της σε τρεις περιοχές: -Στο Dimitrovgrad κοντά στον ποταμό Βόλγα ο οποίος ρέει στην Κασπία θάλασσα -Στο Tomsk κοντά στον ποταμό Ob ο οποίος καταλήγει στον Αρκτικό Ωκεανό -Στο Krasnoyarsk στον ποταμό Yenisei ο οποίος επίσης καταλήγει στον Αρκτικό Η Κασπία θάλασσα είναι η μεγαλύτερη λίμνη στον κόσμο η οποία δεν συνδέεται με κανενός είδους φυσική σύνδεση με τις ανοικτές θάλασσες. Ως εκ τούτου δεν υπάρχει δυνατότητα ανανέωσης των υδάτων και διαφυγής των ραδιενεργών ρύπων προς πιο ανοικτά συστήματα. Έτσι 23

24 το οικοσύστημα της λίμνης έχει συσσωρεύσει ραδιενεργούς πυρήνες σε συγκεντρώσεις πέντε φορές μεγαλύτερες από τις άλλες θάλασσες (Livingston και Povinec, 2000). Στο Chernobyl το 1986 έγινε το χειρότερο μέχρι σήμερα ατύχημα πυρηνικού αντιδραστήρα. Σύμφωνα με εκτιμήσεις των τοπικών αρχών από τις δύο εκρήξεις του πυρηνικού αντιδραστήρα ελευθερώθηκαν 50Mci των πιο επικίνδυνων ραδιοϊσοτόπων, όπως Cs-137, I-131, κ.α., συγκέντρωση 200 φορές μεγαλύτερη από αυτή που απελευθερώθηκε και από τις δύο πυρηνικές βόμβες μαζί που έπληξαν την Ιαπωνία στο ΙΙ Παγκόσμιο Πόλεμο. Το ραδιενεργό νέφος πέρασε πάνω από πολλές χώρες και επιβάρυνε εδάφη και ύδατα μέσω ξηρών και υγρών κατακρημνίσεων σε όλη την Ευρώπη από τη Σκανδιναβία μέχρι την Ελλάδα, στη Β. Αφρική και Δυτική Ασία και μικρότερα ποσά σε σημαντικό τμήμα του Βόρειου Ημισφαιρίου από την Κίνα και Ιαπωνία μέχρι την Καλιφόρνια (Gudiksen και συνεργ., 1989; WHO, 2008). Πριν το ατύχημα στο Chernobyl είχε συμβεί ένα άλλο ατύχημα σημαντικό για την εποχή. Το 1979 στην περιοχή Three Mile Island στην Πενσυλβάνια, συνέβη υπερθέρμανση του αντιδραστήρα και έκλυση σχεδόν 17ΜCi στο περιβάλλον. Άλλο πιο σύγχρονο ατύχημα ήταν η βύθιση του Ρωσικού πυρηνικού υποβρυχίου Κουρσκ το Σύμφωνα με τον τύπο της εποχής 1-1,5 τόνοι U-238 (με χρόνο ημίσειας ζωής δισεκατομμύρια χρόνια) απελευθερώθηκαν στη Θάλασσα Barents όπου και συνέβη το ατύχημα. Εκτός από τα ατυχήματα που προκαλούν σημαντικά προβλήματα, σημαντικές επιπτώσεις στις θαλάσσιες βιοκοινωνίες αναμένουμε και μόνο από την λειτουργία πυρηνικών εγκαταστάσεων οι οποίες είναι πάρα πολλές στον κόσμο (Εικόνα 8). Εικόνα 8. Χάρτης πυρηνικών εγκαταστάσεων στον πλανήτη. (πηγή : Για παράδειγμα το εργοστάσιο επανεπεξεργασίας χρησιμοποιημένων πυρηνικών καυσίμων Sellafield στη Βορειοδυτική Αγγλία το οποίο διαχωρίζει το πλουτώνιο από το ουράνιο με σκοπό την επαναχρησιμοποίηση, είναι μία πολύ σημαντική πηγή ρύπανσης για την περιοχή. Οι ραδιενεργές ουσίες που εκχύνονται στην Ιρλανδική Θάλασσα μεταφέρονται με τα ωκεάνια ρεύματα στη Βόρεια Θάλασσα κατά μήκος των ακτών της Νορβηγίας και βόρεια ως τον Αρκτικό ωκεανό. Το 1983 μεγάλες ποσότητες ραδιενεργών αποβλήτων απελευθερώθηκαν στην παραλία με αποτέλεσμα αυτή να κλίσει και το περιβάλλον της περιοχής και των γειτονικών που επηρεάζονται από αυτές τις δραστηριότητες να επιβαρυνθούν σημαντικά (Martiniussen, 2003). Αντιδράσεις για τη λειτουργία του εργοστασίου έχουν έντονα εκφραστεί από την Ιρλανδική Κυβέρνηση, η οποία πρόσφατα ήρθε σε φιλική συνεννόηση με τη Βρετανική κυβέρνηση με αντάλλαγμα την ίδρυση του Ιδρύματος Ραδιολογικής Προστασίας της Ιρλανδίας με δυνατότητα πρόσβασης στην περιοχή. Αντιδράσεις υπάρχουν και από τη Νορβηγική κυβέρνηση εξαιτίας του άμεσου επηρεασμού της ποιότητας των υδάτων της χώρας. Οι δειγματοληψίες ύδατος έδειξαν δεκαπλάσια αύξηση Tc-99 24

25 με άμεσο κίνδυνο για τη φήμη των νορβηγικών ψαριών ακόμα κι αν τα επίπεδα ακτινοβολίας δεν έχει αποδειχθεί ότι ενέχουν κινδύνους για τα ψάρια και τους καταναλωτές. Η Νορβηγία πάντως επιδιώκει τη διακοπή λειτουργίας του εργοστασίου (Martiniussen, 2003). Μιλούμε λοιπόν για μία παγκόσμια ρύπανση, η φύση της οποίας την καθιστά ιδιαίτερα επικίνδυνη Σκουπίδια Η συσσώρευση τεράστιων ποσοτήτων σκουπιδιών πάσης φύσεως είναι ένα πολύ γνωστό πρόβλημα που απειλεί κυρίως τις παραλιακές περιοχές, αλλά όχι μόνο μια και σχετικά πρόσφατα βρέθηκαν τεράστιες ποσότητες σκουπιδιών σε περιοχές των ανοικτών ωκεανών. Στις ανοικτές θάλασσες απορρίμματα μεταφέρουν κυρίως τα ρεύματα και τα πλοία. Η επίδραση των απορριμμάτων στο περιβάλλον κυμαίνεται από αισθητικά οχληρή μέχρι μοιραία για κάποιους οργανισμούς ή βιοκοινωνίες. Για παράδειγμα μία πλαστική σακούλα νεκρώνει όλη την περιοχή που καλύπτει ενώ συχνά προκαλεί ασφυξία σε οργανισμούς που παγιδεύονται μέσα της ή θάνατο σε ψάρια ή θαλάσσιες χελώνες που τις εκλαμβάνουν σαν οργανισμούς (μέδουσες ή φύκη). Γενικά οι οργανισμοί και τα θαλασσοπούλια μπερδεύουν τα σκουπίδια με οργανισμούς που αποτελούν την τροφή τους, τα καταναλώνουν όποτε είτε πνίγονται είτε πεθαίνουν από σταδιακή ασιτία καθώς δεν μπορούν προφανώς να πέψουν τα απορρίμματα με τα οποία έχουν τραφεί (Εικόνα 8). Ελαστικές και πλαστικές ταινίες (μονωτικές, κ.α.), πλαστικά νήματα ψαρέματος, υπολείμματα συσκευασιών, απόβλητα από βιομηχανίες ενδυμάτων και νημάτων αποτελούν σοβαρούς κινδύνους για τα ψάρια, τα θηλαστικά και τα θαλάσσια πτηνά καθώς προκαλούν μοιραίους τραυματισμούς στις εξωτερικές και εσωτερικές επιφάνειες των οργανισμών, ενώ η κατάποσή τους συχνά προκαλεί θανάτους. Ο Κουστώ από τις παρατηρήσεις του στη Μεσόγειο είχε υπολογίσει ότι περίπου 10,000 ψάρια πεθαίνουν καθημερινά από την κατάποση πωμάτων ή «δακτυλίων» από κουτιά αναψυκτικών που ρίχνονται στη θάλασσα από τα πλοία ή τους παραλιακούς οικισμούς (Σκούλλος, 1988). Η συνεισφορά των χερσαίων εγκαταστάσεων στην είσοδο των σκουπιδιών στη θάλασσα είναι κατά πολύ μεγαλύτερη από αυτήν της ναυσιπλοΐας. Έτσι υπολογίζεται ότι από τη χέρσο προέρχεται το 80% της συνολικής ποσότητας των σκουπιδιών ενώ μόλις το 20% από τη ναυσιπλοΐα (Γεωργιάδης και συνεργ., 2004). Κι ενώ αναρίθμητα αντικείμενα έχουν βρεθεί στις θάλασσες, για μερικά από αυτά, όπως τροχούς αυτοκινήτων, υπάρχουν και κάποιες θετικές ενδείξεις ότι αποτελούν κάποτε φωλιές για βενθικούς οργανισμούς και ψάρια σε περιοχές που η ρύπανση έχει προκαλέσει πολύ ασταθείς πυθμένες από υδαρή ύλη χωρίς πέτρες και σκληρές επιφάνειες πάνω στις οποίες θα μπορούσαν κανονικά να αναπτυχθούν τα καταφύγια των οργανισμών (Σκούλλος, 1988) Εικόνα 8. Μία συνταρακτική εικόνα που απεικονίζει τις συνέπειες των απορριμμάτων στις θαλάσσιες βιοκοινωνίες. Σκελετός από νεκρό Άλμπατρος από μία ακατοίκητη περιοχή του Βόρειου Ειρηνικού. Πλήθος πωμάτων μπουκαλιών και άλλα πλαστικά αντικείμενα διακρίνονται στο εσωτερικό του σκελετού του. Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει αρκετές μελέτες προκειμένου να διασαφηνισθεί ο ρόλος των πλαστικών στην κατακράτηση και συσσώρευση POPs. Τα πλαστικά απορρίμματα είναι ένας από τους πιο επίμονους μακροσκοπικούς ρυπαντές για το περιβάλλον, αποτελούν το 60-80% κ.β του συνόλου των απορριμμάτων και για το λόγο αυτό έχουν αποτελέσει αντικείμενο μελέτης πολλών επιστημόνων εδώ και δεκαετίες (Colton et al., 1974; Barnes, 2005). Τα συστατικά των πλαστικών υλικών είναι 25

26 κυρίως πολυαιθυλένιο και πολυπροπυλένιο, ενώσεις που έχουν μεγάλη αντοχή και αντίσταση στην παλαίωση και τη βιολογική αποδόμηση (Derraik, 2002). Η εμμονή του πλαστικού έχει σαν αποτέλεσμα την ολοένα αυξανόμενη αφθονία του στο θαλάσσιο περιβάλλον. Όταν εκτίθενται στην υπεριώδη ακτινοβολία του ηλιακού φωτός τα πολυμερή αυτά σπάνε σε μικρότερα κομμάτια διατηρώντας όμως τις φυσικοχημικές ιδιότητές τους και είναι εύκολα προσλαμβανόμενα από το πλαγκτόν και άλλους οργανισμούς. Από υπολογισμούς προκύπτει ότι το 44% όλων των ειδών των θαλάσσιων πτηνών λαμβάνουν πλέον με την τροφή τους τις επιπλέουσες πλαστικές ουσίες (Page και συνεργ., 2004). Ο Andrady (2000) διαπίστωσε ότι οι διαδικασίες αποδόμησης των πλαστικών είναι βραδύτερες στο ωκεάνιο νερό από ότι στην επιφάνεια του εδάφους εξαιτίας των χαμηλότερων θερμοκρασιών του πρώτου. Ανησυχητικά είναι και τα αποτελέσματα της μελέτης των Moore και συνεργ. (2001, 2002) οι οποίοι υπολόγισαν ότι η μάζα του πλαστικού υλικού στον Βόρειο Ειρηνικό είναι 6 φορές αυτής του πλαγκτόν και 2,5 φορές αυτής του πλαγκτόν στα νότια παράλια της Καλιφόρνιας. Η μελέτη των Rios και συνεργ. (2007) απέδειξε ότι τα πλαστικά απορρίμματα λειτουργούν δεσμευτικά ως προς διάφορους λιποφιλικούς κυρίως ρύπους. Έτσι βρέθηκαν δεσμευμένες σε πλαστικά απορρίμματα που συλλέχθηκαν ποσότητες πολυκυκλικών υδρογονανθράκων ( ng/g) καθώς και DDT και οι μεταβολίτες του DDD και DDE ( ng/g). Πολυχλωριωμένα διφαινύλια (PCBs) βρέθηκαν κυρίως σε σκουπίδια από παραλιακά ύδατα (27-980ng/g). Από τη μελέτη τους αυτή επιβεβαίωσαν ότι τα πλαστικά υπολείμματα των σκουπιδιών δεσμεύουν POPs τα οποία στη συνέχεια μπαίνουν και κινούνται στην τροφική αλυσίδα. Πρόσφατα κατά τη διάρκεια ενός ταξιδιού του ωκεανογράφου Charles Moore σε περιοχές του Βόρειου Ειρηνικού σε διαδρομές που δεν ανήκουν στις διαδρομές της ναυσιπλοΐας ανακαλύφθηκε τυχαία μία αχανής περιοχή ανάμεσα στην Καλιφόρνια και τη Χαβάη στην οποία έχουν συγκεντρωθεί τεράστιες ποσότητες απορριμμάτων. Τα συγκεντρωμένα απορρίμματα ζυγίζουν σχεδόν 3,5 εκατομμύρια τόνους και αποτελούνται κατά 80% από πλαστικές ύλες. Υπολογίζεται ότι η έκταση αυτής της περιοχής είναι σχεδόν διπλάσια του Τέξας (Εικόνα 9) ενώ στη συνέχεια αποδείχθηκε ότι οι περιοχές αυτές είναι δύο, εκατέρωθεν της Χαβάης, γνωστές ως σκουπιδότοποι του Δυτικού και Ανατολικού Ειρηνικού (plastic soup, great Pacific garbage patch). Εικόνα 9. Η παγκόσμια χωματερή πλαστικών στον Ειρηνικό Ωκεανό (πηγή : Υπολογίζεται ότι τα σκουπίδια άρχισαν να συγκεντρώνονται στις περιοχές αυτές από τη δεκαετία του 1950, κάθε δεκαετία σχεδόν δεκαπλασιάζονται ενώ τα κυκλικά ρεύματα της περιοχής τα παγιδεύουν και συντηρούν την κίνησή τους σε μικρό βάθος από την επιφάνεια της θάλασσας ενώ λόγω της παλαίωσης οι πλαστικές ουσίες συνεχώς θρυμματίζονται σε μικρότερα κομμάτια κάνοντας τη χωματερή αόρατη από τους δορυφόρους. 26

27 Οι επιστήμονες θεωρούν ότι δεν μπορούν να κάνουν κάτι για την αποκατάσταση της περιοχής και στο γεγονός αυτό συμβάλλει και το γεγονός ότι καμία χώρα δεν αναλαμβάνει οποιουδήποτε είδους υπευθυνότητας και υπαιτιότητας. (Moore και συνεργ., 2001) 4. Σύνθεση Κι αν τόσα αναφέρθηκαν σίγουρα είναι λίγα σε σχέση με ότι πραγματικά συμβαίνει. Η παρέμβαση του ανθρώπου στη θάλασσα όπως φυσικά και στα χερσαία συστήματα είναι τόσο μεγάλη και καταστροφική που τα ευχολόγια και οι καλές προθέσεις δεν μπορούν να αντιμετωπίσουν. Λύση δεν είναι να σταματήσουμε τις δραστηριότητες, λύση είναι να σεβαστούμε κάθε είδος ζωής που μοιράζεται μαζί μας τον πλανήτη και το σπουδαιότερο, να του αναγνωρίσουμε το δικαίωμά του να ζήσει και να αναπτυχθεί μαζί μας. Και στο σημείο αυτό ακριβώς περίσσεψε και περισσεύει ακόμα η υποκρισία, πολιτών και κυβερνήσεων. Όλοι αναγνωρίζουν την αναγκαιότητα λήψης μέτρων, όμως επίσης όλοι θεωρούν ότι η ρύπανση της θάλασσας δεν είναι αποκλειστικής ευθύνης ενός κράτους. Κι ενώ η πλαστική χωματερή του Ειρηνικού δημιουργήθηκε από τα σκουπίδια όλων μας, κανείς δεν είναι υπεύθυνος για την αποκατάσταση της περιοχής. Τη φαύλη αυτή σκέψη ακολουθεί και η πεποίθηση των πολιτών ότι η οποιαδήποτε είδους προσπάθεια από μέρους τους για διατήρηση της ποιότητας των υδάτινων συστημάτων και του περιβάλλοντος γενικότερα, είναι απ αρχής καταδικασμένη εξαιτίας τις μικρής, τοπικού χαρακτήρα εφαρμογής της σε σχέση με την εισροή τόνων ρυπογόνων ουσιών από τις βιομηχανικές, εμπορικές και στρατιωτικές δραστηριότητες. Ο σεβασμός προς τους φυσικούς κανόνες όμως που απαιτείται ως προϋπόθεση για την επίτευξη του στόχου είναι μάλλον ουτοπία να αναζητείται δεδομένου ότι αυτός απαιτείται να προϋπάρχει ανάμεσα στα μέλη του ανθρώπινου είδους. Πως αλλιώς λοιπόν, παρά έλλειψη σεβασμού και υποκρισία περιβαλλοντικής ευαισθητοποίησης από μέρους των κρατών του Βόρειου Ημισφαιρίου μπορεί να χαρακτηριστεί το γεγονός ότι εκατομμύρια τόνοι POPs και ραδιενεργών αποβλήτων είναι αποθηκευμένα σε επικίνδυνες συνθήκες σε χώρες του αναπτυσσόμενου κόσμου όπου οι θάνατοι και οι αρρώστιες απλώς καταγράφονται σε νούμερα, η ακρίβεια των οποίων είναι της τάξης της εκατοντάδας ή μικρότερη, ή η κατακραυγή προς την πρώην Σοβ. Ένωση για κακή διαχείριση της πυρηνικής ενέργειας, των ορυχείων και των αποβλήτων όταν την ίδια στιγμή οι χώρες της Δύσης προμηθεύονται από την περιοχή αυτή ποσότητες απεμπλουτισμένου ουρανίου με τα απόβλητα της διαδιακασίας απεμπλουτισμού να παραμένουν στην περιοχή, σε γνώση όλων, ανεπεξέργαστα? Ή ακόμα το γεγονός ότι αν ένα ατύχημα πλοίου συμβεί στην ανοικτή θάλασσα τότε δεν θεωρείται ρύπανση εφόσον το συμβάν δεν υποβαθμίζει κανένα συντελεστή παραγωγής ενώ αντίθετα θεωρείται ρύπανση στις παράκτιες περιοχές, ακόμα κι αν έχει διαρρεύσει στη θάλασσα μικρότερη ποσότητα πετρελαίου, εφόσον επηρεάζει άμεσα οικονομικές δραστηριότητες. Το τελευταίο αυτό παράδειγμα στηρίζεται σε έναν τρόπο διαχωρισμού της ρύπανσης σε δύο κατηγορίες: την περιβαλλοντική και την οικονομική (Γκιζιάκης, 1996). Η περιβαλλοντική ρύπανση περιλαμβάνει την κάθε είδους απόρριψη ρυπογόνων ουσιών στο περιβάλλον ενώ η οικονομική είναι κάθε δραστηριότητα που υποβαθμίζει τους συντελεστές παραγωγής σε τέτοιο βαθμό ώστε η φύση να μην μπορεί από μόνη της να τους επαναφέρει στην αρχική (προηγούμενη) κατάσταση. Οι περισσότερες πηγές συνδέουν τη σοβαρότητα της ατυχηματικής ρύπανσης με το σημείο που έχει εκδηλωθεί. Εάν είναι κοντά στις παράκτιες ζώνες τότε εύλογα θα χαρακτηριστεί ως εξαιρετικά σοβαρή από οικολογική σκοπιά, ενώ αντίθετα στην ανοιχτή θάλασσα εμφανίζεται πολλές φορές και σχετική αδιαφορία από τη διεθνή ναυτιλιακή κοινότητα. Με άλλα λόγια έχει μόνο φιλολογικό ενδιαφέρον αρκεί να μην απειλήσει τις παρακείμενες ακτές. Το ανησυχητικό στην κατάσταση αυτή που έχει δημιουργηθεί είναι η πολυπλοκότητα του θαλάσσιου συστήματος. Ένα τόσο πολύπλοκο σύστημα με τόσες αλληλεξαρτήσεις μεταξύ των ειδών του και των ποιοτικών/ποσοτικών ιδιοτήτων που το χαρακτηρίζουν αλλά και η εξάρτησή του από και επίδρασή του σε άλλα οικοσυστήματα του πλανήτη καθιστούν το πρόβλημα εξαιρετικά πολύπλοκο με τις λύσεις να προσπαθούν οι επιστήμονες να τις συλλέξουν μία-μία ώστε να ολοκληρώσουν ένα παζλ το οποίο εκ των προτέρων ξέρουμε όλοι ότι δεν μπορεί να 27

28 ολοκληρωθεί, τουλάχιστον με τις γνώσεις και τα δεδομένα που έχουμε για τα οικοσυστήματα αλλά και τα τεχνολογικά επιτεύγματα της εποχής μας. Αρκούμαστε λοιπόν σε τοπικού χαρακτήρα επεμβάσεις, οι οποίες όμως, χωρίς να μειώνουμε την αξία τους, τις περισσότερες φορές μένουν τοπικές και μικρής διάρκειας και το σημαντικότερο, είναι προσανατολισμένες στη διασφάλιση και επίτευξη οικονομικών στόχων. Πόσο περισσότερο θλιβερό μπορεί να είναι κάτι από το γεγονός ότι όλοι οι οργανισμοί στον πλανήτη φέρουν ποσότητες POPs και ραδιοϊσοτόπων τις οποίες μαζί με το δώρο της ζωής μεταφέρουν οι μητέρες όλων των ειδών στα έμβρυα, προκαθορίζοντας τις συνθήκες του μέλλοντός τους; Ελληνική Βιβλιογραφία Γεωργιάδης, Θ., Ζιώμας, Ι., Ιγνατιάδου, Λ., Καλλέργης, Γ., Καμπεζίδης, Χ., Κομνίτσας, Κ., Παπαθεοδώρου, Γ., Ρεμουντάκη, Ε., Σκορδίλης, Α., και Φερεντίνος, Γ Διάθεση αποβλήτων και οι επιπτώσεις τους στο περιβάλλον, Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, Πάτρα. Γκιζιάκης, Κ. 1996, Οικονομική Προσέγγιση του Ελέγχου της Μόλυνσης του Περιβάλλοντος, Πρακτικά Συνεδρίου Ελληνικές Ακτές και Θάλασσες στο 2000, σελ.300. Φυτιάνος - Σαμανίδου, (1988), "Η Ρύπανση των Θαλασσών", University Studio Press σελ. 93. Σίσκος, Π.Α. και Σκούλλος, Μ. Ι Περιβαλλοντική Χημεία Ι Σημειώσεις Μαθήματος. Εθνικόν και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών-Τμήμα Χημείας. Σκούλλος, Μ Χημική Ωκεανογραφία-Μέρος Β Θαλάσσια ρύπανση, ανόργανες ύλες από τη θάλασσα, αφαλάτωση. Εθνικό και Καποδιαστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών. Ξενόγλωσση Βιβλιογραφία Alloway, B.J. 1990, Heavy metals in soils John Wiley & Sons, Inc. New York. Aguilar, A., and Borrell, A. 1994, Abnormally high polychlorinated biphenyl levels in striped dolphins (Stenella coeruleoalba) affected by the Mediterranean epizootic Sci. Tot. Environ. 154, Andrady, A.L., Plastic and their impacts in the marine environment. In: Proceedings of the International Marine Debris Conference on Derelict Fishing Gear and the Ocean Environment, August 6 11, Hawaii Convention Center Honolulu, Hawaii Barnes, D.K.A., Remote islands reveal rapid rise of Southern Hemisphere, sea debris. Scientific World J., 5, Borrell, A., Aguilar, A., and Pastor, T. 1996, Organochlorine compound levels in striped dolphins from the western Mediterranean during the period In: Evans, P.G.H. (Ed.), European Research on Cetaceans 10, Kiel, Germany. pp Brahtz, J.F.P Coastal Zone Management: Multiple Use with Conservation. Wiley, New York, N.Y., 352 pp. Brito, A.P.X., Takahashi, S., Ueno, D., Iwate, H., Tanabe, S., and Kubodera, T. 2002, Organochlorine and butyltin residues in deep-sea organisms collected from the western North Pacific, off-tohoku, Japan Marine Pollut. Bull., 45, Clark, R. 1992, Marine Pollution, Clarendon Press. Colton, J.B., Knapp Jr., F.D., and Burns, B.R., Plastic particles in surface waters of the Northwestern Atlantic, Science 185, Derraik, J.G.B., 2002 The pollution of the marine environment by plastic debris: a review. Marine Pollut. Bull. 44, EPA-Environmental Protection Agency, EU, 2001A. Decision No 2455/2001/EC of the European Parliament and the Council of 20 November 2001 establishing the list of priority substances in the field of water policy and amending Directive 2000/60/EC. pp. 5. EU, 2001B, Commission Regulation (EC) No 466/2001 of 8 March 2001 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs, pp. 13. EU (2002), Commission Regulation (EC) No 221/2002 of 6 February 2002 amending Regulation (EC) No 466/2001 setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs. pp.3. 28

29 European Environment Agency, Fact Sheet (WHS6+WHS7) : Hazardous substances in marine organisms and loads to coastal waters: PCB by Norman Green, NIVA, version Gold, E. 1985, A Handbook on Marine Pollution, Gard Publications. Greenpeace, 2008, Gudiksen, P. H., Harvey, T. F., and Lange, R.1989, Chernobyl Source Term, Atmospheric Dispersion, and Dose Estimation Health Phys., 57, Hallegraeff, G.M. 2003, Harmful algal blooms: a global overview. In: Manual on Harmful Marine Microalgae Hallegraeff, G.M., Andewrson, D.M. and Cembella, A.D. (eds). UNESCO, Paris Harte, J., Holden, C., Schnieder, R., and Shirley, C Toxics A to Z, University of California Press, Berkeley and Los Angeles. Hooke, N. 1997, Maritime Casualties Informa Publishin. Ketchum, B.H., 1972 The Water's Edge - Critical Problems of the Coastal Zone, MIT Press, Cambridge, Mass., pp.393. Knutzen, J., 1987, Om Bakgrunnsnivåer av klorerte hydrokarboner og veslektede forbindelser i fisk (On background levels of organochlorines in fish), NIVA-report 2002, pp La Roche, G., Biological effects of short-term exposures to hazardous materials In:Control of Hazardous Material Spills. Proc Nat. Conf. Control of Hazardous Material Spills, March, Houston, Texas. Graphics Management Corp., Washington, D.C., pp Livingston, H.G., and Povinec, P.P Anthropogenic marine radioactivity, Ocean Coastal Manag. 43, Looser, R., Froescheis, O., Cailliet, G.M., Jarman, W., and Ballschmiter, K The deep-sea as a final global sink of semivolatile persistent organic pollutants? Part II: organochlorine pesticides in surface and deep-sea dwelling fish of the North and South Atlantic and the Monterey Bay Canyon (California), Chemosphere, 40, Martiniussen, E. 2003, Sellafield Bellona Foundation, ISBN Mendez, E., Giudice, H., Pereira, A., Inocente, G., and Medina, D Total Mercury content-sish weight relationship in Swordfish (Xiphias gladius) caught in the Southwest Atlantic Ocean J. Food Comp. Anal., 14, Miller, E. E., Grant, P. M., Kishore, R., Steinkruger, F. J., Rowland, F. S., and Guinn, V. P. 1972, Mercury concentrations in museum specimens of tuna and swordfish Science (New York) 175, Minh, T.B., Minh, N.H., Iwata, H., Takahashi, S., Viet, P.H., Tuven, B.C., and Tanabe, S Chapter 11, Persistent Organic Pollutants in Vietnam: Levels, Patterns, Trends, and Human Health Implications Develop. Environ. Sci. 7, Monteiro, L. R., Costa, V., Furness, R. W., and Santos, R. S. 1996, Mercury concentrations in prey fish indicate enhanced bioaccumulation in mesopelagic environments Mar. Ecol. Prog. Ser. 141, Moore, C., Moore, S., and Leecaster, M. 2001, A comparison of plastic and plankton in the North Pacific Central Gyre, Marine Pollut. Bull. 42, Moore, C.J., Moore, S.L., Weisberg, S.B., Lattin, G.L., and Zellers, A.F A comparison of neustonic plastic and zooplankton abundance in southern California s coastal waters, Marine Pollut. Bull. 44, Muir, D., Savinova, T., Saviov, V., Alexeeva, L., Potelov, V., and Svetochev, V Bioaccumulation of PCBs and chlorinated pesticides in seals, fishes and invertebrates from the White Sea, Russia Sci. Total Environ. 306, NTSB Report, (1991), "The Grounding of Exxon Valdez". NSC, 2002, Progress report. Fifth international conference on the protection of the North Sea March 2002, Bergen, Norway, pp OSPAR, 1996, Ecotoxicological Assessment Criteria. Report of the third workshop, the Hague November. OSPAR, 1999, Report on assessment of trends in the concentrations of certain metals, PAHs and other organic compounds in the tissues of various fish species and blue mussels:, OSPAR Ad Hoc Working Group on Monitoring, pp. 44. OSPAR, 2000, Quality Status Report 2000, Page, B., McKenzie, J., McIntosh, R., Baylis, A., Morrissey, A., Calvert, N., Haase, T., Berris, M., Dowie, D., Shaughnessy, P.D., and Goldsworthy, S.D Entanglement of Australian sea lions and New Zealand fur seals in lost fishing gear and other marine debris before and after Government and industry attempts to reduce the problem, Marine Pollut. Bull. 49, Portman, J.E., 1972, Possible dangers of marine pollution as a result of mining operations for metal ores, In: M. Ruivo (Ed.), Marine Pollution and Sea Life. FAO, Fishery News (Books), London, pp

30 Povinec, P.P., Baily du Bois, P., Kershaw, P.J., Nies, H., and Scotto, P. 2003, Temporal and spatial trends in the distribution of 137Cs in surface waters of Nothern European Seas-a record of 40 years of investigations, Deep Sea Res., 50, Reisch, D.J., 1960, The use of marine invertebrates as indicators of water quality, In: E.A. Pearson (Ed.), Waste Disposal in the Marine Environment. Pergamon, New York, pp Rios, L.M., Moore, C., and Jones, P. 2007, Persistent organic pollutants carried by synthetic polymers in the ocean environment, Marine Pollut. Bull., 54, SIME, 2001, Draft OSPAR Background Document on Polychlorinated Biphenyls (PCBs), INPUT 01/5/7 SIME 01/5/6-E, pp.29. Skinner, S.K., and Reilly, W.K. 1989, The Exxon Valdez Oil Spill-A report to the President, National Response Team, U.S.A. ( Soliman, Z.I. 2006, A Study of Heavy Metals Pollution in Some Aquatic Organisms in Suez Canal in Port- Said Harbor, J. Appl. Sci. Res., 2,: Thurman, H. V. 1997, Introductory Oceanography, New Jersey, USA: Prentice Hall College. UNEP/IOC/IAEA/IMO/FAO, 1992, Hepatic mixed function oxidase induction in fish as an environmental monitoring technique Reference Methods for Marine Pollution Studies No. 60. Waldichuk, M., 1974, Coastal Marine Pollution and Fish Ocean Manag., 2, Wardley-Smith, J. 1983, The Prevention of Oil Pollution, Graham and Trotman Ltd. WHO-World Health Organization, 1979, Environmental Health Criteria 9, DDT and its Derivatives,Geneva. WHO-World Health Organization, 2000, A story to be shared: The successful Fight against Malaria in Vietnam, WHO,

31 "If today is a typical day on planet Earth, we will lose 116 square miles of rainforest, or about an acre a second. We will lose another 72 square miles to encroaching deserts, as a result of human mismanagement and overpopulation. We will lose 40 to 100 species, and no one knows whether the number is 40 or 100. Today the human population will increase by 250,000. And today we will add 2,700 tons of chlorofluorocarbons to the atmosphere and 15 million tons of carbon. Tonight the Earth will be a little hotter, its waters more acidic, and the fabric of life more threadbare." David Orr (1991) What is Education For? 31