Μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της εκροής ρύπων από τα Δαρδανέλλια στις προστατευόμενες παράκτιες περιοχές της ΑΜΘ

Transcript

1 ΔΗΜΟΚΡΙΤΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΡΑΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΞΑΝΘΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Α Εργαστήριο Υδραυλικής και Υδραυλικών Έργων HELECO 2011 Προσυνεδριακή Εκδήλωση με θέμα ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΗ Ο ΔΙΑΧΕΙΡΗΣΗ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΖΩΝΩΝ Ν ΚΑΙ ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΟΜΕΝΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ Κομοτηνή, 27 Μαρτίου 2010 Μακροπρόθεσμες επιπτώσεις της εκροής ρύπων από τα Δαρδανέλλια στις προστατευόμενες παράκτιες περιοχές της ΑΜΘ Αγγελίδης Π., Επίκ. Καθηγητής Δ.Π.Θ. Κοπασάκης Κ., MSc Πολιτικός Μηχ/κος, Υ-διδάκτωρ Γεωργουλάς Α., MSc Πολιτικός Μηχ/κος, Υ-διδάκτωρ Κωτσοβίνος Ν., Καθηγητής Δ.Π.Θ.

2 Βόρειο Αιγαίο-Μαύρη Θάλασσα ΘΑΛΑΣΣΑ ΜΑΡΜΑΡΑ ΒΟΡΕΙΟ ΑΙΓΑΙΟ ΜΑΥΡΗ ΘΑΛΑΣΣΑ ΔΑΡΔΑΝΕΛΙΑ

3 ΥΠΑΡΧΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΑΥΡΗ ΘΑΛΑΣΣΑ Η Μαύρη Θάλασσα λειτουργεί ως ένας προσωρινός ρ ταμιευτήρας μεγάλων μγ ποταμών μιας τεράστιας υδρολογικής λεκάνης (Δούναβης, Δνείπερος, κ.α.)

4 ΥΠΑΡΧΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΑΥΡΗ ΘΑΛΑΣΣΑ Η ποιότητα των νερών της Μαύρης Θάλασσας έχει επιβαρυνθεί σε μεγάλο μγ βαθμό τα τελευταία χρόνια, καθώς χρησιμοποιείται καθημερινά ως τόπος απόρριψης τεραστίων ποσοτήτων βιομηχανικών, γεωργικών, αστικών ακόμη και πυρηνικών αποβλήτων, που παράγονται από τη δραστηριότητα 160 εκατομμυρίων ανθρώπων, που κατοικούν σε 16 χώρες.

5 ΥΠΑΡΧΟΥΣΑ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΑΥΡΗ ΘΑΛΑΣΣΑ Επιπρόσθετα,, η ρύπανση από πετρελαιοειδή εκτιμάται σε περισσότερους ρ από τόνους το χρόνο, χωρίς να λαμβάνονται υπόψη οι παράνομες απορρίψεις έρματος των δεξαμενόπλοιων ΚΥΡΙΕΣ ΔΙΑΔΡΟΜΕΣ ΤΩΝ TANKERS ΕΝΤΟΣ ΤΗΣ ΜΑΥΡΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ

6 ΜΑΥΡΗ ΘΑΛΑΣΣΑ: ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑΚΗ ΣΥΜΦΟΡΗΣΗ TANKERS

7 ΑΤΥΧΗΜΑΤΑ ΣΤΑ ΣΤΕΝΑ Η κίνηση πλοίων στα Δαρδανέλλια είναι τεράστια ΤαΤ Στενά της Τουρκίας, τα οποία έχουν πλάτος μόνο 0,5 μιλίου στο στενότερο σημείο τους, συγκαταλέγονται μεταξύ των δυσκολότερων θαλάσσιων διαδρομών στον κόσμο, καθώς και μεταξύ των πιο πολυσύχναστων Πάνω από 50, πλοία περνούν ετησίως τα στενά των Δαρδανελλίων (περίπου 140 την ημέρα) 7,000 πλοία πετρελαιοφόρα ετησίως (περίπου 20 την ημέρα) Ανάμεσα στα 20 μεγαλύτερα ατυχήματα σε πετρελαιοφόρα από το 1963 έως το 2003, ΕΝΑ έγινε στον Βόσπορο

8 ΑΤΥΧΗΜΑΤΑ ΣΤΑ ΣΤΕΝΑ: Δεκαετία Στα Δαρδανέλλια - Θάλασσα Μαρμαρά Βόσπορος συνέβησαν 200 ατυχήματα, με γνωστότερο ατύχημα την σύγκρουση του πετρελαιοφόρου πλοίου Nassia, χωρητικότητας 100,000 τόνων πετρελαίου. Υπολογίζεται, ότι ρύπανε τα νερά με 20, τόνους.

9 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΜΑΥΡΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ

10 ΕΞΑΓΩΓΗ ΡΥΠΑΝΣΗΣ ΜΑΥΡΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΣΤΟ Β. ΑΙΓΑΙΟ, h 1 1 2, h 2

11 Το Β. Αιγαίο δέχεται κάθε χρόνο μέσα απ τα Δαρδανέλλια έναν όγκο νερού της τάξεως των 1255 km 3, το οποίο αντιπροσωπεύει το 3,6% του όγκου των νερών του Β.Αιγαίου Η εκροή των νερών των Δαρδανελλίων στο Αιγαίο γίνεται επιφανειακά, γιατί η πυκνότητα των νερών της Μαύρης Θάλασσας είναι περίπου 8 kg μικρότερη από την πυκνότητα των νερών του Αιγαίου

12 Η άμεση ανταλλαγή των νερών μεταξύ του Βόρειου και τουνότιουαιγαίουδενείναι δυνατή για βάθη νερού μεγαλύτερα από 250 μέτρα λόγω της τοπογραφίας του πυθμένα. Συνεπώς ενισχύεται η συσσώρευση ρύπων στο Βόρειο Αιγαίο λόγω της μειωμένης ανταλλαγής νερών του με το Νότιο Αιγαίο. Η μικρή επικοινωνία Βορείου και Νοτίου Αιγαίου, μ ρή ρ γ, λόγω του πλατό των Κυκλάδων, έχει ως αποτέλεσμα τον εγκλωβισμό ρύπων στο Β. Αιγαίο

13 Ο όγκος νερών Β. Αιγαίου είναι 35,000 km 3, και συνεπώς αν υποθέσουμε ότι τα εισερχόμενα νερά θα αντικαθιστούσαν νερά του Β. Αιγαίου, τότε σε 28 χρόνια θα το είχαν πλήρως αντικαταστήσει.

14 Η δύναμη Coriolis μετατοπίζει την εκροή των Δαρδανελλίων προς τα δεξιά της ροής

15 Διαφοροποίηση της εκροής των Δαρδανελλίων λόγω περιστροφής της γης Πείραμα σε περιστρεφόμενη Δεξαμενή. Πείραμα σε μη περιστρεφόμενη Δεξαμενή.

16 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΣΕ ΜΕΓΑΛΗ ΠΕΡΙΣΤΡΕΦΟΜΕΝΗ ΤΡΑΠΕΖΑ στο Α Εργαστήριο Υδραυλικής και Υδραυλικών Έργων του Δ.Π.Θ. Κάμερες Βιντεοσκόπησης Διάταξη Μέτρησης Αγωγιμότητας- θερμοκρασίας Παροχόμετρο

17 Πειραματική μελέτη σε περιστρεφόμενη ρ τράπεζα (Α Εργαστήριο Υδραυλικής και Υδραυλικών Έργων, Δ.Π.Θ.)

18 Στιγμιότυπα από την κατασκευή του φυσικού ομοιώματος

19 Πειραματική προσομοίωση (Α Εργαστήριο Υδραυλικής και Υδραυλικών Έργων, Δ.Π.Θ) t= ημέρες t=15.4 ημέρες t=22.0 ημέρες t=33.0 ημέρες

20 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΗ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗ ΣΕ Η/Υ ΤΗΣ ΕΚΡΟΗΣ ΤΩΝ ΔΑΡΔΑΝΕΛΛΙΩΝ ΣΤΟ Β. ΑΙΓΑΙΟ ΜΕ ΥΔΡΟΔΥΝΑΜΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ELCOM ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ CAEDYM

21 ΡΥΠΟΣ ΔΑΡΔΑΝΕΛΛΙΩΝ

22

23

24 ΕΠΙΒΕΒΑΙΩΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ

25 Εποχιακή κίνηση φυτοπλανκτού (δορυφορικά δεδομένα NASA)

26 Εποχιακή κίνηση φυτοπλανκτού (δορυφορικά δεδομένα NASA)

27 Χάρτες Χλωροφύλλης SeaWifs

28 Χάρτες Χλωροφύλλης SeaWifs

29 Χάρτες Χλωροφύλλης SeaWifs

30 Surface temperature (SST-Images)

31

32

33

34

35 F 9 8 e 9 b r u 2 a 2 0 r 0 0 y 0 0 1

36 Δορυφορική απεικόνιση του Βορείου Αιγαίου και της Προποντίδας Το καλοκαίρι του 2003, και για διάρκεια 6½ εβδομάδων, το χρώμα της Θάλασσας του Μαρμαρά από σκούρο μπλε είχε αλλάξει σε ανοιχτό τυρκουάζ, απεικονίζοντας παράλληλα την πορεία της εκροής από τον Ελλήσποντο στο Αιγαίο. Το φαινόμενο μπορεί να οφειλόταν σε αυξημένες συγκεντώσεις κοκκολιθοφόρων, ανθρακικού ασβεστίου, θείου ή ιζημάτων. (Σύστημα MODIS)

37 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΤΗΣ ΜΕΧΡΙ ΤΩΡΑ ΕΡΕΥΝΑΣ

38 ΜΕΣΗ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΡΥΠΟΥ ΔΑΡΔΑΝΕΛΙΩΝ ΣΤΟ Β. ΑΙΓΑΙΟ = 17% TRACE ER_1 ΕΝΤΡΩ ΣΥΓΚ ΜΕΣΗ ΩΣΗ T Apr Jul Oct Apr Jul Oct Apr Jul Oct Apr Jul Jan-2005 Jan-2006 Jan-2007 Jan-2008

39 ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΜΕΣΗΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗΣ ΡΥΠΟΥ ΔΑΡΔΑΝΕΛΛΙΩΝ ΣΤΟ Β. ΑΙΓΑΙΟ ΜΕ ΤΟ ΒΑΘΟΣ Παρατηρείται, ότι η συγκέντρωση είναι σημαντική μέχρι περίπου τα 100 m βάθος.

40 Θέση τομής Α-Α (δύση ανατολή), και τομής Β-Β (βορά νότου)

41 ΡΥΠΟΣ ΔΑΡΔΑΝΕΛΛΙΩΝ Τομή Α-Α (δύση ανατολή): Κατανομή συγκέντρωσης ρύπου Δαρδανελλίων με το βάθος.

42 ΡΥΠΟΣ ΔΑΡΔΑΝΕΛΛΙΩΝ Θρακικά παράλια Τομή Β-Β (βορά νότου): Κατανομή συγκέντρωσης ρύπου Δαρδανελλίων με το βάθος.

43 ΡΥΠΟΣ ΔΑΡΔΑΝΕΛΛΙΩΝ Τομή Γ- Γ (σύνορο με Νότιο Αιγαίο): Εξαγωγή ρύπου Δαρδανελλίων Τομή Γ- Γ (σύνορο με Νότιο Αιγαίο): Εξαγωγή ρύπου Δαρδανελλίων στο Νότιο Αιγαίο ως συνάρτηση του βάθους.

44 ΡΥΠΟΣ ΔΑΡΔΑΝΕΛΛΙΩΝ Συγκέντρωση ρύπου Δαρδανελλίων στην επιφάνεια Β. Αιγαίου. Όπως προκύπτει η συγκέντρωση στις ακτές της Θράκης και της Μακεδονίας κυμαίνεται από 30% έως 70% της εισερχόμενης από τα Δαρδανέλλια ρύπανσης.

45 ΡΥΠΟΣ ΔΑΡΔΑΝΕΛΛΙΩΝ Συγκέντρωση ρύπου Δαρδανελλίων στο Β. Αιγαίο σε βάθος 10 m. Όπως προκύπτει, η συγκέντρωση στις ακτές της Θράκης και της Μακεδονίας κυμαίνεται από 30% έως 70% της εισερχόμενης από τα Δαρδανέλλια ρύπανσης.

46 ΡΥΠΟΣ ΔΑΡΔΑΝΕΛΛΙΩΝ Συγκέντρωση ρύπου Δαρδανελλίων στο Β. Αιγαίο σε βάθος 20 m. Όπως προκύπτει η συγκέντρωση στις ακτές της Θράκης και της Μακεδονίας κυμαίνεται από 30% έως 50% της εισερχόμενης από τα Δαρδανέλλια ρύπανσης.

47 ΡΥΠΟΣ ΔΑΡΔΑΝΕΛΛΙΩΝ Συγκέντρωση ρύπου Δαρδανελλίων στο Β. Αιγαίο σε βάθος 40 m. Όπως προκύπτει η συγκέντρωση στις ακτές της Θράκης και της Μακεδονίας κυμαίνεται από 5% έως 20%.

48 ΕΞΕΛΙΞΗ ΤΗΣ ΔΙΕΞΑΓΟΜΕΝΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ στο Α Εργαστήριο Υδραυλικής και Υδραυλικών Έργων του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών του Δ.Π.Θ. Με αριθμητική προσομοίωση για μεγάλο βάθος χρόνου (π.χ. χ 50 χρόνια), διερευνάται η ασυμπτωτική τιμή των συγκεντρώσεων των διαλυμένων ρύπων (όπως είναι ο φώσφορος, το άζωτο, κ.α.), των βαρέων μετάλλων, κ.λπ. στις παράκτιες περιοχές της Θράκης και της Μακεδονίας. Γίνεται προσομοίωση των διαφόρων χημικών και βιολογικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα, με στόχο την εκτίμηση της μακροπρόθεσμης περιβαλλοντικής κατάστασης στο Β. Αιγαίο.

49 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Είναι σημαντική επίδραση της δύναμης Coriolis στην μελέτη και εξάπλωση του επιφανειακού ανωστικού πλουμίου των Δαρδανελίων. Επιβεβαίωση από: Πειραματική έρευνα Αριθμητική προσομοίωση Ποιοτική συμφωνία μεδορυφορικά δεδομένα όσον αφορά τις περιοχές εξάπλωσης και συγκέντρωσης των υφάλμυρων υδάτων της εκροήςτωνδαρδανελίων. ΜΗΠΩΣ ΕΙΝΑΙ ΗΔΗ ΑΡΓΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ Β. ΑΙΓΑΙΟΥ;

50 Αυτή τη στιγμή δεν είναι «ορατή» σοβαρή ποιοτική υποβάθμιση των νερών του Β. Αιγαίου. Όταν η ρύπανση θα γίνει ορατή, τότε η κατάσταση θα είναι μη αναστρέψιμη και θα είναι πολύ αργά για να αντιδράσουμε Ενδείξεις όμως υπάρχουν και κάθε λίγο μας χτυπούν το καμπανάκι (π.χ. χ πρόσφατη έκρηξη φυτοπλαγκτού στα Θρακικά παράλια)

51 H Ελλάδα, ωςτελικόςαποδέκτηςτηςεκροήςαυτήςπρέπεινα αναλάβει την πρωτοβουλία για έναρξη συζητήσεων και δράσεων περιορισμού των ρύπων, που χύνονται στα μεγάλα ποτάμια Δούναβη, Δον κ.λπ., καθώς και των αστικών λυμάτων μεγάλων πόλεων, που βρίσκονται μέσα στην μεγάλη αυτή υδρολογική λεκάνη, με πρωτεύοντα ρόλο την Κωνσταντινούπολη. Πρέπει να συγκροτηθεί μια μεγάλη επιστημονική ομάδα στην οποία θα συμμετέχουν επιστήμονες διαφόρων ειδικοτήτων (μηχανικοί, βιολόγοι, χημικοί, ωκεανολόγοι, ιχθυολόγοι, κ.λπ.) για την εκτίμηση των μακροπρόθεσμων επιπτώσεων της εισαγόμενης ρύπανσης, και για την ανάληψη πρωτοβουλίας κινητοποίησης της πολιτείας για πολιτική δράση μέσω των διεθνών οργανισμών (ΟΗΕ, Ευρωπαϊκή Ένωση, Π.Ο.Υ., κ.λπ.)