ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΣΤΗ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΑ ΤΟΥ ΠΑΛΑΙΟΠΟΤΑΜΟΥ (ΜΕΣΟΛΟΓΓΙ, ΔΥΤ. ΕΛΛΑΔΑ) - ΠΡΩΤΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ

Transcript

1 ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΣΤΗ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΑ ΤΟΥ ΠΑΛΑΙΟΠΟΤΑΜΟΥ (ΜΕΣΟΛΟΓΓΙ, ΔΥΤ. ΕΛΛΑΔΑ) - ΠΡΩΤΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ Χρηστιά Χ. 1*, Μανέτα Μ. 1, Παπαστεργιάδου Ε. 1, Κατσέλης Γ. 2, Ράμφος Α. 2 1 Τμήμα Βιολογίας, Πανεπιστήμιο Πατρών, Πανεπιστημιούπολη, Ρίο, Πάτρα, ΤΚ 26500, xchristi@upatras.gr 2 Τμήμα Υδατοκαλλιεργειών και Αλιευτικής Διαχείρισης, ΤΕΙ Μεσολογγίου, Νέα Κτίρια, Μεσολόγγι,ΤΚ ramfos@teimes.gr Περίληψη Η λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου αποτελεί τμήμα του συμπλέγματος των λιμνοθαλασσών Μεσολογγίου-Αιτωλικού και η παρούσα εργασία αποτελεί την πρώτη επιστημονική αναφορά για την περιοχή. Λόγω των σημαντικών ανθρωπογενών παρεμβάσεων που έγιναν στην περιοχή τα τελευταία χρόνια η λιμνοθάλασσα δεν τροφοδοτείται με σημαντικές ποσότητες γλυκού νερού και αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την αυξημένη αλατότητα. Η παρακολούθηση των φυσικοχημικών παραμέτρων του νερού στη λιμνοθάλασσα έδειξε μηνιαία διακύμανση των συγκεντρώσεων του αζώτου και του φωσφόρου με αυξημένες τιμές κατά τους καλοκαιρινούς μήνες. Με βάση τα όρια που προτείνει ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Περιβάλλοντος (ΕΕΑ) η οικολογική κατάσταση του Παλαιοπόταμου χαρακτηρίζεται ως καλή. Λέξεις Κλειδιά: λιμνοθάλασσα, Παλαιοπόταμος, αλατότητα, ευτροφισμός. MONITORING OF ENVIRONMENTAL PARAMETERS AT PALAIOPOTAMOS LAGOON (MESOLLONGHI, W. GREECE) - FIRST APPROACH Christia C. 1*, Maneta M. 1, Papastergiadou E. 1, Katselis G. 2, Ramfos A. 2 1 Department of Biology, University of Patras, Panepistimioupolis, Rio, Patras, PO 26500, xchristi@upatras.gr 2 Department of Aquaculture and Fisheries Management, TEI of Messolonghi, Nea Ktiria, Messolonghi, PO 30200, ramfos@teimes.gr Abstract The Paleopotamos lagoon is part of the lagoonal complex of Messolonghi-Aetoliko. Due to the intense anthropogenic interventions during the last decades in the lagoon, the freshwater inputs have been reduced significantly, altering the salinity of the system (hypersaline conditions). The monitoring of physico-chemical parameters in the lagoon showed seasonal variation of nitrogen and phosphorus concentrations with highest values during the summer months. Furthermore, according to the criteria proposed by the European Environment Agency (EEA) the ecological quality of Paleopotamos lagoon is characterized as good. Keywords: lagoon, Paleopotamos, salinity, eutrophication. 1

2 1. Εισαγωγή Οι λιμνοθάλασσες αποτελούν αυτόνομα δυναμικά συστήματα με υψηλή παραγωγική ικανότητα που παρουσιάζουν συνεχείς διακυμάνσεις των περιβαλλοντικών παραμέτρων, όπως η θερμοκρασία και η αλατότητα. Η παρακολούθηση των διακυμάνσεων αυτών είναι σημαντική και σχετίζεται με την πρόκληση ραγδαίων, πολλές φορές, μεταβολών τόσο στην αφθονία όσο και στην κατανομή των φυτικών και ζωικών βιοκοινωνιών (Ardizonne et al., 1988). Το σύμπλεγμα των λιμνοθαλασσών του Μεσολογγίου-Αιτωλικού παρουσιάζει ιδιαίτερο επιστημονικό ενδιαφέρον αφού αποτελεί τον μεγαλύτερο υγρότοπο της Ελλάδας με υψηλή οικονομική σημασία. Η ευρύτερη περιοχή της λιμνοθάλασσας Μεσολογγίου έχει ενταχθεί στον κατάλογο των προστατευόμενων υγροτόπων σύμφωνα με τη διεθνή συνθήκη Ramsar και αποτελείται από το δέλτα του Αχελώου, το σύμπλεγμα των λιμνοθαλασσών Μεσολογγίου Αιτωλικού, τις εκβολές του Ευήνου, τις Εχινάδες νήσους και τη νήσο Πεταλά και εντάσσεται στο Ευρωπαϊκό Οικολογικό Δίκτυο «NATURA 2000» ως Τόπος Κοινοτικής Σημασίας (Sites of Community Importance - SCI) όπως ορίζεται στην Οδηγία 92/43/ΕΟΚ. Η ένταση της αλιευτικής εκμετάλλευσης που εφαρμόζεται στη λιμνοθάλασσα χαρακτηρίζεται ως πολύ υψηλή (Ανώνυμος 2001). Το λιμνοθαλάσσιο σύμπλεγμα ανήκει στο Ελληνικό Δημόσιο, και κατόπιν δημοπρασίας μισθώνονται, τα επιμέρους τμήματα του συμπλέγματος σε αλιευτικούς συνεταιρισμούς. Στο υγροτοπικό αυτό σύστημα διακρίνονται η λιμνοθάλασσα Βορείου και Διαύλου Κλείσοβας, η δυτική Κλείσοβα, η Κεντρική λιμνοθάλασσα, η Θολή, η λιμνοθάλασσα Αιτωλικού και ο Παλαιοπόταμος. Η υπάρχουσα επιστημονική πληροφορία για την περιοχή αναδεικνύει την υψηλή ετερογένεια που υπάρχει μεταξύ των επιμέρους λιμνοθαλασσών του συμπλέγματος τόσο στα φυσικοχημικά όσο και στα βιολογικά χαρακτηριστικά τους (Hotos and Avramidou, 1997; Papatheodorou et al., 2002; Katselis et al., 2003; 2007; Christia & Papastergiadou, 2007; Avramidis et al., 2010). Συνεπώς, η ανάγκη διερεύνησης της κάθε περιοχής θεωρείται σημαντική προκειμένου να αποτυπωθούν τα κύρια χαρακτηριστικά και η οικολογική τους κατάσταση. Παρά τις ερευνητικές προσπάθειες που έχουν γίνει τα τελευταία έτη στην περιοχή, δεν υπάρχουν δημοσιευμένες πληροφορίες για ορισμένες λιμνοθάλασσες του συμπλέγματος όπως αυτή του Παλαιοπόταμου. Η λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου βρίσκεται στο ΝΔ άκρο του συμπλέγματος (Β 38 18, Α ), έχει έκταση στρέμματα (Εικ. 1) και υπόκειται σε συστηματική αλιευτική εκμετάλλευση (Katselis et al., 2003). Η λιμνοθάλασσα διακρίνεται σε δυο κύρια τμήματα, το ανατολικό αβαθές με μέγιστο βάθος 0,80 μέτρων και το Δυτικό (Πόρτο) με μέγιστο βάθος 6 μέτρων, τα οποία επικοινωνούν με τρεις στενούς διαύλους. Η λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου έχει τρία στόμια επικοινωνίας με τη θάλασσα, συνολικού πλάτους 35 μέτρων, τα οποία κατασκευάστηκαν το Χαρακτηρίζεται ως μια κλειστού τύπου λιμνοθάλασσα η οποία κατά περιόδους έχει δεχθεί σημαντικές ανθρωπογενείς επεμβάσεις με αποτέλεσμα το δραστικό περιορισμό των ελωδών περιοχών στην περιφέρειά της και τον περιορισμό των φυσικών απορροών των γλυκών νερών. Επιπλέον, η κατασκευή των τριών φράγματων-ταμιευτήρων νερού στην κοίτη ροής της ορεινής λεκάνης του Αχελώου, είχε ως αποτέλεσμα να αποκοπεί το τμήμα της κοίτης του Αχελώου στον Πατραϊκό στην θέση Παλαιοπόταμος και η μόνη πλέον κοίτη να βρίσκεται δυτικά του λόφου Κοτσιλάρης στο Ιόνιο. Μοναδική παροχή γλυκού νερού αποτελεί το αποστραγγιστικό κανάλι στο ΝΑ τμήμα της λιμνοθάλασσας, η ροή του οποίου ελέγχεται από το αντλιοστάσιο που βρίσκεται ανατολικά της περιοχής (Αλμπανάκης κα., 2004). 2

3 Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η παρακολούθηση των φυσικοχημικών παραμέτρων της στήλης του νερού, καθώς και η εκτίμηση της οικολογικής κατάστασης της λιμνοθάλασσας του Παλαιοπόταμου κατά τη διάρκεια της εαρινής και θερινής περιόδου. Η πρώτη αυτή καταγραφή αποτελεί μέρος μιας ευρύτερης διερεύνησης των οικολογικών συνθηκών της λιμνοθάλασσας, που βρίσκεται σε εξέλιξη και θα αποτελέσει μια χρήσιμη βάση αναφοράς για μελλοντικές προσπάθειες που σχετίζονται με τη λήψη μέτρων προστασίας και διαχείρισης της περιοχής. 2. Υλικά & Μέθοδοι Οι εργασίες πεδίου στη λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου πραγματοποιήθηκαν σε μηνιαία βάση από το Μάϊο έως το Σεπτέμβριο του Η επιλογή των σταθμών δειγματοληψίας (Ππ1, Ππ2, Ππ3, Ππ4, Ππ5, Ππ6, Ππ7, Ππ8) (Εικ. 1) έγινε λαμβάνοντας υπόψη τα υδρολογικά και μορφολογικά χαρακτηριστικά της λιμνοθάλασσας, τις ανθρωπογενείς παρεμβάσεις καθώς και την ύπαρξη ή μη υδρόβιας βλάστησης. Εικ.1: Χάρτης του συμπλέγματος των λ/θ Μεσολογγίου Αιτωλικού και της υπό διερεύνηση λιμνοθάλασσας του Παλαιοπόταμου. Παρουσιάζονται οι σταθμοί δειγματοληψίας (1-8), οι δίαυλοι επικοινωνίας με τη θάλασσα (βέλη), η θέση του αντλιοστασίου (Α) και το σημείο εισόδου του γλυκού νερού από το αποστραγγιστικό κανάλι (Β). Φωτογραφία από Google Earth Κατά τη διάρκεια των εργασιών πεδίου, μετρήθηκαν σε κάθε σταθμό η θερμοκρασία, η αλατότητα, το διαλυμένο οξυγόνο και το ph στην επιφάνεια του νερού με το φορητό όργανο YSI 556MPS, καθώς και το βάθος και η διαφάνεια της στήλης του νερού με το δίσκο του Secchi. Σε κάθε σταθμό δειγματοληψίας συλλέγονταν δείγματα νερού, από το επιφανειακό στρώμα τα οποία και διατηρούνταν σε φορητό ψυγείο θερμοκρασίας 4 C, μέχρι τη μεταφορά τους στο εργαστήριο. Στα δείγματα νερού μετρήθηκαν οι συγκεντρώσεις των θρεπτικών αλάτων του αζώτου (ΝΟ 2 -Ν, 3

4 ΝΟ 3 -Ν, NH 4 -N,), του φωσφόρου (ΡΟ 4 -Ρ, TP), καθώς και της αλκαλικότητας, των ανθρακικών (CO 3 - ) και όξινων ανθρακικών (HCO 3 = ) ιόντων. Για τον προσδιορισμό των νιτρωδών ιόντων (ΝΟ 2 -Ν) χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος του σουλφανυλικού οξέως, ενώ για τον ποσοτικό προσδιορισμό των νιτρικών ιόντων (ΝΟ 3 -Ν) εφαρμόστηκε η ίδια μέθοδος αφού πρώτα έγινε αναγωγή των νιτρικών σε νιτρώδη ιόντα, με τη χρήση στήλης αναγωγής καδμίου (Cd/Hg) (A.P.H.A, 1989). Για τον προσδιορισμό των αμμωνιακών ιόντων (ΝΗ 4 -Ν), χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος σχηματισμού του κυανού της ινδοφαινόλης (A.P.H.A, 1989). Για τον ποσοτικό προσδιορισμό των ορθο-φωσφορικών ιόντων (PO 4 -P), εφαρμόστηκε η μέθοδος του ασκορβικού οξέως (A.P.H.A, 1989), ενώ για την εύρεση της συγκέντρωσης του ολικού φωσφόρου (Total P) χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος πέψης με υπερθειϊκό οξύ. Για τον υπολογισμό της συγκέντρωσης της Chl-a, τα φίλτρα από τη διήθηση των δειγμάτων του νερού (Whatman GF/C/45μm) επωάζονταν για 24 ώρες σε διάλυμα ακετόνης συγκέντρωσης 90%. Μετά την πάροδο 24 ωρών, γινόταν φωτομέτρηση σε 4 διαφορετικά μήκη κύματος (750 nm, 664 nm, 647 nm και 630 nm) σύμφωνα με τη μεθοδολογία A.P.H.A (1989). Οι τιμές της απορρόφησης του κάθε δείγματος προσαρμόζονταν σε μια πολύ-παραγοντική εξίσωση από την οποία τελικά εξάγεται η συγκέντρωση της Chl-a σε μg/l (A.P.H.A, 1989). Ο ποσοτικός προσδιορισμός των ανθρακικών (CO3 = ) αλλά και των όξινων ανθρακικών ιόντων (HCO3 - ) έγινε με τιτλοδότηση με θειικό οξύ (H 2 SO 4 ) με χρήση δεικτών φαινολοφθαλεϊνης και πορτοκαλόχρουν του μεθυλίου, αντίστοιχα (A.P.H.A., 1989). Για τον ποσοτικό προσδιορισμό των θρεπτικών αλάτων χρησιμοποιήθηκε το φασματοφωτόμετρο HITACHI DIGILAB No (U-1800 spectrophotometer) του Εργαστηρίου Οικολογίας Φυτών του Πανεπιστημίου Πατρών. Όλες οι παράμετροι αναλύθηκαν ξεχωριστά χρησιμοποιώντας ιεραρχική παραμετρική Ανάλυση Διασποράς ANOVA (SPSS 15), ενώ για να διερευνηθούν οι υπάρχουσες συσχετίσεις μεταξύ των φυσικοχημικών παραμέτρων του νερού χρησιμοποιήθηκε ο συντελεστής συσχέτισης Spearman. Η Ανάλυση των Κύριων Συνιστωσών (PCA) εφαρμόστηκε με τη χρήση του λογισμικού CANOCO 4.5, προκειμένου να διερευνηθεί η κατανομή των θέσεων δειγματοληψίας σε σχέση με τις περιβαλλοντικές παραμέτρους. 3. Αποτελέσματα Η λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου χαρακτηρίζεται από μικρά βάθη που κυμαίνονται από 40cm έως 85cm και υψηλές τιμές αλατότητας. Οι χαμηλότερες τιμές αλατότητας καταγράφηκαν το Μάϊο (37-40 ) και οι υψηλότερες τον Αύγουστο (52-77 ). Οι σταθμοί Ππ1και Ππ2 κοντά στους διαύλους επικοινωνίας με τη θάλασσα εμφάνισαν τις χαμηλότερες τιμές αλατότητας, συγκριτικά με τους υπόλοιπους σταθμούς της λιμνοθάλασσας και ιδιαίτερα με αυτούς του ανατολικού και βόρειου τμήματος (Ππ5-Ππ8) (Πιν. 1). Η διακύμανση της θερμοκρασίας ακολούθησε το τυπικό εποχικό πρότυπο με υψηλότερες τιμές κατά τη διάρκεια των καλοκαιρινών μηνών. Οι τιμές του διαλυμένου οξυγόνου (DO) κυμάνθηκαν σε φυσιολογικά επίπεδα κατά την περίοδο μελέτης. Ανοξικές συνθήκες (DO <5 mg/l) καταγράφηκαν τον Μάϊο στους σταθμούς Ππ4, Ππ5 και Ππ6 στο βόρειο τμήμα της λιμνοθάλασσας. Ελάχιστες τιμές DO μετρήθηκαν επίσης κατά τη διάρκεια του μήνα Αύγουστου στους σταθμούς Ππ7 (3,24mg/l) και Ππ1 (3,50mg/l). Οι τιμές του ph στη λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου κυμάνθηκαν από 7,7 έως 9,2 (Πιν. 1). 4

5 Πίνακας 1: Μηνιαίες μεταβολές του βάθους (m), της διαφάνειας (m), της θερμοκρασίας ( C), του ph, του διαλυμένου οξυγόνου (DO)(mg/) και της αλατότητας ( ) στη λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου από το Μάιο έως το Σεπτέμβριο του 2011 σε κάθε σταθμό δειγματοληψίας (Ππ1-Ππ8). Στην Εικόνα 2 δίνονται οι τιμές των θρεπτικών αλάτων του αζώτου και του φωσφόρου. Οι τιμές των φωσφορικών ιόντων ήταν χαμηλές και διατηρήθηκαν στα όρια προσδιορισμού της μεθόδου. Αντίθετα, οι τιμές του ολικού φωσφόρου παρουσιάζουν εύρος διακύμανσης από 0,035mg/l έως 0,358mg/l στο σταθμό Ππ8 τον Ιούλιο. Η παρουσία των θρεπτικών αλάτων του αζώτου είναι πολύ σημαντική σε ένα υδάτινο οικοσύστημα. 5

6 Εικ. 2: Συγκεντρώσεων των θρεπτικών αλάτων του φωσφόρου (PO 4-P, TP) και του αζώτου (NO 3-N, NH 4-N, DIN) και της Chl-a στη λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου κατά την περίοδο από Μάιο έως Σεπτέμβριο του

7 Στη λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου οι συγκεντρώσεις των νιτρωδών ιόντων ήταν πολύ χαμηλές και κυμαίνονταν από 0,001mg/l έως 0,017mg/l. Αντίθετα οι συγκεντρώσεις των νιτρικών ιόντων παρουσίασαν ένα εύρος διακύμανσης από 0,007mg/l έως 0,352mg/l (Εικ. 2). Επιπλέον, οι τιμές των αμμωνιακών ιόντων κυμαίνονταν από 0,002mg/l η ελάχιστη, έως 0,154mg/l (Ιούνιος) η μέγιστη στους σταθμούς Ππ5 και Ππ6 του βόρειου τμήματος. Οι υψηλότερες τιμές ολικού αζώτου (0,401mg/l) μετρήθηκαν κατά τον Ιούνιο στον σταθμό Ππ3 (Εικ. 3). Η εκτίμηση της πρωτογενούς παραγωγής έγινε με τον υπολογισμό της συγκέντρωσης της Chl-a. H ελάχιστη τιμή Chl-a (0,2μg/l) μετρήθηκε τον Αύγουστο στο σταθμό Ππ8, ενώ η υψηλότερη τιμή 11,13μg/l μετρήθηκε στον ίδιο σταθμό το Σεπτέμβριο. Συνολικά, η μέση τιμή της συγκέντρωσης της Chl-a ήταν 1,93μg/l (Εικ. 2). Η εφαρμογή της Ανάλυσης Διασποράς ANOVA (SPSS 15) έδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές σε ότι αφορά τις τιμές της διαφάνειας καθώς και της συγκέντρωσης των αμμωνιακών ιόντων μεταξύ των σταθμών. Στον Πίνακα 2 εμφανίζονται οι παράμετροι εκείνες που έχουν στατιστικά σημαντική διαφορά (p< 0,005) και συμβολίζονται με *. Έτσι, στη λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου στατιστικά σημαντικές διαφορές παρατηρήθηκαν μεταξύ των μηνών παρακολούθησης στις παραμέτρους που αφορούσαν τη θερμοκρασία, το ph, την αλατότητα, τις συγκεντρώσεις του ολικού φωσφόρου, των νιτρικών ιόντων, του ολικού αζώτου, των ανθρακικών ιόντων, της Chl-a και των ολικών αιωρούμενων σωματιδίων. Πίνακας 2. Σύγκριση των φυσικοχημικών παραμέτρων του νερού της λιμνοθάλασσας του Παλαιοπόταμου μεταξύ των σταθμών και των μηνών παρακολούθησης με τη χρήση της ιεραρχικής παραμετρικής ανάλυσης ANOVA. Με * συμβολίζονται οι παράμετροι εκείνες που είναι στατιστικά σημαντικές κατά p<0,005. Προκειμένου να διερευνηθούν οι υπάρχουσες συσχετίσεις μεταξύ των διαφόρων φυσικοχημικών παραμέτρων του νερού χρησιμοποιήθηκε ο συντελεστής συσχέτισης Spearman (Πίν. 3). Η θερμοκρασία παρουσιάζει υψηλή θετική συσχέτιση με την αλατότητα (p<0,05), ενώ το βάθος συσχετίζεται θετικά με τη διαφάνεια και τον λόγο της διαφάνειας προς το βάθος (p<0,05). Η αλατότητα παρουσιάζει υψηλή θετική συσχέτιση με τους μήνες δειγματοληψίας μιας και ακολουθεί το σύνηθες εποχικό πρότυπο. Εμφανίζει υψηλή θετική συσχέτιση με τα ολικά αιωρούμενα σωματίδια (TSS), τη Chl-a, τα ανθρακικά ιόντα (p<0,05) και τα νιτρικά (p<0,01). 7

8 Τα ολικά αιωρούμενα σωματίδια που παρουσιάζουν τις υψηλότερες συγκεντρώσεις τους κατά τη διάρκεια της ξηρής περιόδου, συσχετίζονται θετικά με την αλατότητα, τη συγκέντρωση των ανθρακικών ιόντων και της Chl-a, ενώ παρουσιάζουν αρνητική συσχέτιση με τη συγκέντρωση του ολικού φωσφόρου. Πίνακας 3. Συντελεστής συσχέτισης Spearman μεταξύ των φυσικοχημικών παραμέτρων του νερού στη λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου. * συσχέτιση στατιστικά σημαντική κατά p<0,01, ** συσχέτιση στατιστικά σημαντική κατά p<0,05. Η διαφάνεια παρουσιάζει υψηλή αρνητική συσχέτιση με τη συγκέντρωση των αμμωνιακών ιόντων (p<0,05) και των νιτρωδών (p<0.01). Η διαφάνεια στη στήλη του νερού μπορεί να προκαλέσει έμμεσα αποτελέσματα στη συγκέντρωση και τη διάθεση των θρεπτικών αλάτων. Αυξημένες συγκεντρώσεις θρεπτικών αλάτων συχνά αυξάνουν τη συγκέντρωση της Chl-a, η οποία με τη σειρά της μπορεί να μειώσει τη διαφάνεια (Specchiulli et al., 2008). Η συγκέντρωση της Chl-a συσχετίζεται θετικά με τους μήνες, την αλατότητα και τη συγκέντρωση των νιτρικών και των ανθρακικών ιόντων και αρνητικά με το ph και τη συγκέντρωση του ολικού φωσφόρου. Οι υψηλότερες τιμές Chl-a παρατηρήθηκαν κατά τους ξηρούς μήνες (Ιούλιος-Σεπτέμβριος) όπου λόγω της μειωμένης εισροής γλυκών υδάτων εμφανίζονται και μειωμένες τιμές θρεπτικών αλάτων. Αυτή η αύξηση, πιθανόν να υποθέτει έναν εσωτερικό εμπλουτισμό της λιμνοθάλασσας από το ίζημα. Η διαδικασία αυτή ευνοείται από την αύξηση της θερμοκρασίας και τη μείωση του διαλυμένου οξυγόνου που προκαλείται από την αποσύνθεση της οργανικής ύλης (Specchiulli et al., 2008, Zaldivar et al., 2008). Ανάλυση Κύριων Συνιστωσών (PCA) Τα αποτελέσματα από την εφαρμογή της Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών (PCA) στις θέσεις δειγματοληψίας της λιμνοθάλασσας του Παλαιοπόταμου και των φυσικοχημικών παραμέτρων παρουσιάζονται στην Εικόνα 3. Ο κύριος άξονας 1 της Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών εξηγεί το 8

9 46,4% της συνολικής διακύμανσης των δεδομένων και ο άξονας 2 το 22,3%. Η αθροιστική ποσοστιαία διακύμανση είναι 68,6%. Στην Εικόνα 3 παρουσιάζεται η κατανομή των θέσεων δειγματοληψίας σε σχέση με τις φυσικοχημικές μεταβλητές. Εικ. 3: Διγράφημα της Ανάλυσης Κύριων Συνιστωσών (PCA) με τη χρήση των φυσικοχημικών παραμέτρων της λιμνοθάλασσας του Παλαιοπόταμου. Από το διγράφημα της PCA γίνεται σαφής ο διαχωρισμός των μηνών παρακολούθησης, των περιβαλλοντικών μεταβλητών και των θέσεων δειγματοληψίας. Στο δεξιό άνω τμήμα του γραφήματος εμφανίζονται οι σταθμοί δειγματοληψίας για τους μήνες Αύγουστο και Σεπτέμβριο, οι οποίοι εμφανίζουν θετική συσχέτιση με την αλατότητα, τη συγκέντρωση των ολικών αιωρούμενων σωματιδίων, της Chl-a και των νιτρικών ιόντων. Στο δεξί άνω τμήμα του γραφήματος οι σταθμοί δειγματοληψίας του Ιουλίου εμφανίζουν υψηλή θετική συσχέτιση με παραμέτρους όπως η διαφάνεια, το ph, το διαλυμένο οξυγόνο και οι συγκεντρώσεις του ολικού φωσφόρου. Οι μήνες Μάϊος και Ιούνιος εμφανίζονται κυρίως στο αριστερό κάτω τμήμα του γραφήματος παρουσιάζοντας υψηλή συσχέτιση με τις συγκεντρώσεις των αλάτων του αζώτου. Οι σταθμοί που σχετίζονται ισχυρότερα με τις συγκεντρώσεις των αλάτων του αζώτου είναι οι Ππ4, Ππ5 και Ππ6 που βρίσκονται στο βόρειο τμήμα της λιμνοθάλασσας. 9

10 Δείκτες ευτροφισμού Στη βιβλιογραφία συναντώνται αρκετές μέθοδοι για τον προσδιορισμό της τροφικής κατάστασης ενός συστήματος που βασίζονται σε αβιοτικές παραμέτρους (Vollenweider et al., 1998, Carlson 1977). Η εκτίμηση της οικολογικής κατάστασης του Παλαιοπόταμου βασίστηκε στα κριτήρια τα οποία ορίζει ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Περιβάλλοντος και αναφέρονται ειδικά σε λιμνοθάλασσες (Crouzet et al., 1999). Στον Πίνακα 4 παρατίθενται τα όρια των συγκεντρώσεων των νιτρωδών και νιτρικών ιόντων καθώς και των φωσφορικών ιόντων όπως αυτά χρησιμοποιήθηκαν από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Περιβάλλοντος (ΕΕΑ) για την ταξινόμηση της ποιότητας των υδάτων (Crouzet et al., 1999). Πίνακας 4: Προτεινόμενες τροφικές κατηγορίες με βάση τις μέσες και οριακές τιμές παραμέτρων που μετρήθηκαν στη λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου όπως αυτές προτείνονται από τον ΕΕΑ (Crouzet et al., 1999) και οι αντίστοιχες τιμές τους. Με βάση τις οριακές τιμές που προτείνονται από τον ΕΕΑ (European Environment Agency) η οικολογική κατάσταση της λιμνοθάλασσας του Παλαιοπόταμου γενικά μπορεί να χαρακτηριστεί ως «καλή» με βάση το άθροισμα των συγκεντρώσεων των νιτρωδών και νιτρικών ιόντων και των φωσφορικών τα οποία βρίσκονται εντός των ορίων της καλής οικολογικής κατάστασης. 4. Συμπεράσματα/Συζήτηση Οι τιμές των φυσικοχημικών παραμέτρων στη λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου κατά την περίοδο της παρούσας έρευνας υποδεικνύουν μηνιαία και εποχική διακύμανση των παραμέτρων που μετρήθηκαν στη στήλη του νερού. Οι διακυμάνσεις αυτές είναι τυπικές των μεταβατικών οικοσυστημάτων λόγω της εισροής γλυκών υδάτων, της ανάμιξης τους με τη θάλασσα και των ανθρωπογενών παρεμβάσεων. Η περιορισμένη εισροή γλυκών υδάτων καθώς και η περιορισμένη επικοινωνία με το Ιόνιο Πέλαγος δημιουργούν συνθήκες αυξημένης συγκέντρωσης θρεπτικών και αλατότητας. Αυξημένες τιμές αλατότητας παρατηρούνται κυρίως κατά τους εαρινούς και φθινοπωρινούς μήνες όπου υπάρχει μειωμένη εισροή γλυκών υδάτων και αυξημένη εξάτμιση όπως και υψηλές συγκεντρώσεις ολικών αιωρούμενων σωματιδίων. Είναι γνωστό ότι η θερμοκρασία του νερού εντός της λιμνοθάλασσας συγκρινόμενη με αυτή της θάλασσας εμφανίζει πιο στενή συσχέτιση και έρχεται σε ισορροπία με τη θερμοκρασία του αέρα πιο γρήγορα. Αυτό συμβαίνει λόγω του μεγάλου λόγου επιφάνειας/όγκος νερού και του μικρού βάθους. Αυτό το χαρακτηριστικό παίζει σημαντικό ρόλο στην επιβίωση των 10

11 ιχθυοπληθυσμών αλλά και των υδρόβιων μακροφύτων (Sim et al., 2006). Αυτές οι μεταβολές ενεργοποιούν την έναρξη της μετανάστευσης των ψαριών προς τη θάλασσα (Katselis et al., 2007). Σύμφωνα με τα όρια τα οποία προτείνει ο ΕΕΑ, ο Παλαιοπόταμος κατατάσσεται στην καλή οικολογική κατάσταση. Η συνεχής παρακολούθηση των περιβαλλοντικών αλλά και των βιολογικών παραμέτρων κρίνονται απαραίτητες για την αξιολόγηση της οικολογικής κατάστασης του Παλαιοπόταμου. Από την ανάλυση των κύριων συνιστωσών εμφανίζεται η θετική συσχέτιση του ολικού αζώτου και των αμμωνιακών ιόντων στους σταθμούς Ππ4, Ππ5 και Ππ6 που εντοπίζονται στο βόρειο τμήμα της λιμνοθάλασσας. Επιπλέον, η αυξημένη συγκέντρωση ιόντων αζώτου και φωσφόρου που παρατηρείται κατά τη διάρκεια της άνοιξης και του καλοκαιριού πιθανόν να οφείλεται στον αυξημένο ρυθμό φωτοσύνθεσης. Επιπλέον, η αυξημένη συγκέντρωση των αμμωνιακών ιόντων κατά τους θερινούς μήνες μπορεί να οφείλεται στις διαδικασίες επανανοργανοποίησης, οι οποίες ευνοούνται από τις υψηλές θερμοκρασίες (Caffrey, 1995). Αυξημένες τιμές συγκέντρωσης Chl-a παρατηρούνται κατά τους μήνες Αύγουστο και Σεπτέμβριο (Πιν. 3), όταν δεν υπάρχει μεταφορά θρεπτικών από τις εισροές γλυκών υδάτων. Αυτό μπορεί να υποδεικνύει μια πιθανή ενίσχυση των θρεπτικών από αυτά του ιζήματος, τα οποία ευνοούνται από την αύξηση της θερμοκρασίας και τη μείωση του διαλυμένου οξυγόνου που ενδεχομένως να σχετίζεται με την αποσύνθεση του οργανικού υλικού (Specchiulli et al., 2008). Η παρακολούθηση των περιβαλλοντικών παραμέτρων μπορεί να βοηθήσει στην εκτίμηση της οικολογικής κατάστασης ενός υδάτινου οικοσυστήματος. Ο βαθμός ευτροφισμού μιας λιμνοθάλασσας ποικίλει και εξαρτάται τόσο από τη συγκέντρωση των θρεπτικών, όσο και της Chl-a. Σε χωρική κλίμακα, ο ευτροφισμός εξαρτάται από το βάθος, την κινητικότητα του νερού και την απόθεση ιζημάτων. Έτσι οι σταθμοί της λιμνοθάλασσας που βρίσκονται στο βόρειο τμήμα όπου υπάρχει απουσία υδρόβιας βλάστησης, μικρός βαθμός ανανέωσης του νερού και αυξημένες τιμές ολικών αιωρούμενων σωματιδίων, εμφανίζονται υψηλότερες συγκεντρώσεις Chl-a και ολικού φωσφόρου με αποτέλεσμα το τμήμα εκείνο της λιμνοθάλασσας να χαρακτηρίζεται ως εύτροφο. Σε χρονική κλίμακα, o ευτροφισμός συνήθως παρατηρείται αργά την άνοιξη και το καλοκαίρι, αλλά αυτό δεν ισχύει σε κάθε περίπτωση, οπότε απαιτείται παρακολούθηση για να συλλεχθούν οι απαραίτητες πληροφορίες (von der Ohe, 2011). Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται τα προκαταρκτικά αποτελέσματα από την παρακολούθηση των φυσικοχημικών παραμέτρων στη λιμνοθάλασσα του Παλαιοπόταμου. Λόγω του αυξημένου ενδιαφέροντος στην περιοχή μελέτης, η έρευνα θα συνεχιστεί και σε επίπεδο παρακολούθησης των βιοτικών παραμέτρων, με σκοπό να διερευνηθούν οι σχέσεις της λιμνοθάλασσας με τα παρακείμενα οικοσυστήματα, αλλά και να συγκριθούν με τα αποτελέσματα άλλων λιμνοθαλασσών. Η παρακολούθηση των περιβαλλοντικών παραμέτρων αποτελεί μια χρήσιμη βάση αναφοράς για μελλοντικές εργασίες που σχετίζονται με τη λήψη μέτρων διαχείρισης και προστασίας της περιοχής. Η περιοχή αξίζει να μελετηθεί περαιτέρω λόγω του ιδιαίτερου οικονομικού και οικολογικού ενδιαφέροντος που παρουσιάζει. 5. Ευχαριστίες Θερμές ευχαριστίες εκφράζονται στα μέλη του Αλιευτικού Συνεταιρισμού του Παλαιοπόταμου για την αμέριστη συμπαράστασή τους και την αφιλοκερδή συμμετοχή τους στις εργασίες πεδίου. 11

12 6. Βιβλιογραφικές αναφορές Αλμπανάκης, Κ., Βουβαλίδης, Κ., Κομματά,Π., Σπανού, Σ. και Ψιλοβίκος, Αρ., Μορφολογική αποτύπωση του πυθμένα της λιμνοθάλασσας του Μεσολογγίου με την χρήση ΓΣΠ και διαστημικών φωτογραφιών. Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας τομ. XXXVI, Πρακτικά 10ου Διεθνούς Συνεδρίου, Θεσ/νίκη Απρίλιος 2004: APHA,1989. Standard methods for the examination of water and waste water. In American Public Health Association. 18 th Edition. N. York. Avramidis, P., Bekiar, V., Tsiotsis, E. & Kalimani, E., Seasonal variation of nutrients, COD and BOD 5 in Klisova lagoon channels (S.E. Messolonghi-Aetoliko lagoon complex), W. Greece. Fresenius Environmental Bulletin, 19 (12b): 1-7. Ardizzone, G.D., Cataudella, S. & Rossi R Management of coastal lagoon fisheries and aquaculture in Italy. FAO Fish TechPap 293, 103 pp. Caffrey, J.M., Spatial and seasonal patterns in sediment nitrogen remineralization and ammonium concentrations in San Francisco Bay, California. Estuaries, 18: CANOCO 4.5, CANOCO version 4.5 for WINDOWS. Software for Canonical Community Ordination. Distributed by SCIENTIA Publishing, Budapest. Carlson, R.E A trophic state index for lakes. Limnology and Oceanography,22: Christia, C. & E. Papastergiadou, Spatial and temporal variations of aquatic macrophytes and water quality in six coastal lagoons of Western Greece. Belgian Journal of Botany, 140 (1): Council Directive 92/43/EEC of 21 May 1992 on the conservation of natural habitats and of wild fauna and flora. Official Journal L 206, 22/07/1992 P Cowan, J.L.W., Pennock, J.R. & Boynton, W.R Seasonal and inter annual patterns of sediment water nutrient and oxygen fluxes in Mobile Bay, Alabama (USA): regulating factors and ecological significance. Marine Ecology Progress Series, 141: Crouzet, P., Leonard, J., Nixon, S., Rees, Y., Parr, W., Laffon, L. & J. Bøgestrand Nutrients in European ecosystems. In Environmental Assessment Report, 4. Ed. by N. Thyssen. European Environment Agency, 82 pp. EEA. 1999a. Nutrients in European Ecosystems. Environmental Assessment Report, 4. European Environment Agency. Office for official publications of the European Communities. 155 pp. Hotos, G. & D. Avramidou, A one year water monitoring study of Klisova lagoon (Messolonghi, W. Greece). GeoJournal, 41: Katselis, G., Koutsikopoulos, K., Dimitriou, E. & Rogdakis, Y., Spatial patterns and temporal trends in the fishery landings of the Messolonghi-Etoliko lagoon system (Western Greek coast). Scientia Marina, 67 (4): Katselis, G., Koukou, K., Dimitriou, E. & C. Koutsikopoulos, Short-term seaward fish migration in the Messolonghi- Etoliko lagoons (Western Greek Coast) in relation to climatic variables and the lunar cycle. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 73: Papatheodorou, G., Hotos, G., Geraga, M., Avramidou, D. & Vorinakis, T., Heavy metal concentrations in sediments of Klisova lagoon (S.E. Mesolonghi-Aitolikon Lagoon complex), W. Greece. Fresenius Environmental Bulletin, 11 (11): Sim, L.L., Chambers, J.M. & Davis, J.A., Ecological regime shifts in salinized wetland systems.i. Salinity thresholds for the loss of submerged macrophytes. Hydrobiologia, 573: Specchiulli, Α., Focardi, S., Renzi, M., Scirocco, T., Cilenti, L., Breber, P. & S. Bastianoni, Environmental heterogeneity patterns and assessment of trophic levels in two Mediterranean lagoons: Orbetello and Varano, Italy. Science of the Total Environment, 402: Vollenweider, R.A., Giovanardi, F., Montanari, G. & Rinaldi, A Characterization of the trophic conditions of marine coastal waters with special reference to the NW Adriatic Sea: proposal for a trophic scale, turbidity and generalized water quality index. Envirometrics, 9: Von der Ohe, C.P., Duli, V. & J. Slobodnik A new risk assessment approach for the prioritization of 500 classical and emerging organic micro-contaminants as potential river basin specific pollutants under the European Water Framework Directive. Science of the Total Environment, 409: Zaldívar, J.M., Cardoso, A.C., Viaroli, P., Newton, A., de Wit, R., Ibañez, C.,Reizopoulou, S., Somma, F., Razinkovas, A., Basset, A., Holmer, M.,& N. Murray Eutrophication in transitional waters: an overview. Transitional Waters Monographs, 1: