ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΤΟΜΕΑΣ ΖΩΟΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΖΩΟΛΟΓΙΑΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΤΗΣ ΑΡΔΕΥΤΙΚΗΣ ΑΓΡΟΤΙΚΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΣΕ ΧΩΡΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΝΕΡΩΝ ΤΟΥ ΠΟΤΑΜΟΥ ΣΤΡΥΜΟΝΑ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2006

2 Επιβλέπουσα καθηγήτρια: - Λαζαρίδου Μαρία Καθηγήτρια του Εργαστηρίου Ζωολογίας Τομέας Ζωολογίας Τμήμα Βιολογίας Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Μέλη εξεταστικής επιτροπής: - Ζαλίδης Γεώργιος Καθηγητής του Εργαστηρίου Εδαφολογίας Τομέας Εγγείων Βελτιώσεων, Εδαφολογίας και Γεωργικής Μηχανικής Σχολή Γεωπονίας Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης - Συλλαίος Νικόλαος Καθηγητής του Εργαστηρίου Τηλεπισκόπισης και Γεωγραφικών Συστημάτων και Πληροφοριών Τομέας Εγγείων Βελτιώσεων, Εδαφολογίας και Γεωργικής Μηχανικής Σχολή Γεωπονίας Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 2

3 αφιερωμένο στη Μαργαρίτα 3

4 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΠΕΡΙΛΗΨΗ σελ ΕΙΣΑΓΩΓΗ σελ ΣΚΟΠΟΣ σελ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΟΔΗΓΙΑΣ 2000/60/ΕΚ: Καθορισμός του πλαισίου σελ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΠΙΕΣΕΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΕΝΤΟΣ ΤΗΣ ΟΔΗΓΙΑΣ 2000/60/ΕΚ σελ ΜΗ ΣΗΜΕΙΑΚΕΣ ΠΗΓΕΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ σελ ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ D.P.S.I.R. σελ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ σελ ΤΥΠΟΛΟΓΙΑ ΒΑΣΗ ΤΗΣ ΟΔΗΓΊΑΣ 2000/60/ΕΚ σελ ΤΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ GIS σελ ΥΠΟΘΕΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ σελ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ σελ ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ σελ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ σελ ΣΥΖΗΤΗΣΗ σελ ΜΕΤΡΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΓΡΟΤΙΚΗ ΠΙΕΣΗ σελ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ σελ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ σελ. 85 4

5 1. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η μελέτη παρουσιάζει την επίδραση της αρδευτικής αγροτικής πίεσης στη βιολογική ποιότητα των υδάτων του ποταμού Στρυμόνα. Η βιολογική ποιότητα αξιολογήθηκε μέσω βενθικών μακροασπονδύλων, τα οποία συλλέχθηκαν σε συγκεκριμένα σημεία κατά μήκος του ποταμού. Για τον προσδιορισμό των αγροτικών χρήσεων γης χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα του Corine Land Cover Για την ανάλυση της επιφανειακής ροής εφαρμόστηκε κατασκευασμένο Ψηφιακό Υψομετρικό Μοντέλο. Αυτή η πληροφορία σε συνδυασμό με τη φωτοερμηνεία δορυφορικών εικόνων χρησιμοποιήθηκε ως βάση για την εφαρμογή χωρικών δεικτών ώστε να επιτευχθεί ο προσδιορισμός της αγροτικής πίεσης. Επιλεγμένοι χωρικοί και μορφολογικοί δείκτες από τη διεθνή βιβλιογραφία χρησιμοποιήθηκαν για την επεξεργασία των δεδομένων, ενώ δημιουργήθηκε ένας συνδυασμένος χωρικός δείκτης πίεσης για τις ανάγκες της μελέτης. Η βιολογική ποιότητα των υδάτων αξιολογήθηκε με το Ελληνικό Σύστημα Αξιολόγησης (Ε.Σ.Α.). Προσδιορίστηκε η χωρική μονάδα για την εφαρμογή των δεικτών, η οποία ονομάστηκε στραγγιστική υποπεριοχή. Όλα τα χωρικά δεδομένα έχουν επεξεργαστεί με το γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών. Τα αποτελέσματα όλων των δεικτών παρουσιάζονται σε θεματικούς χάρτες της περιοχής μελέτης. Συσχετίζεται και γίνεται προσπάθεια υπολογισμού της πίεσης μέσω της χωρικής ανάλυσης. Προτείνονται επίσης μέτρα για τη μείωση της πίεσης που προέρχεται από την άρδευση. 5

6 SUMMARY In the present study it is presented the influence of irrigation agricultural pressure on the biological quality of Strymonas River. The latter was evaluated by using the benthic macroinvertebrates, which were collected on specific sites along the river. In order to determine the irrigation agricultural use in Stymonas basin, we used the Corine Land Cover To represent the surface runoff surface hydrologic analysis was employed on the constructed Digital Terrain Model. These information layers, together with the photo-interpretation of satellite images were used to formulate spatial indicators for the identification of irrigation agricultural pressure on the biological water quality. Spatial indicators were selected from the international bibliography for the analysis of the data and a new combined indicator was constructed for the expression of the pressure. The Hellenic Evaluation Score (HES) was used for the evaluation of the biological water quality. The selected scale of the geographic analysis was the sub-basin, thus indicators were evaluated at this level using the geographical information system (GIS). All results were displayed as thematic maps of the study area. The correlation among the indicators used, the spatial analysis and the determination of the pressure are discussed. Finally, measures are proposed for the decrease of pressure from the irrigated agricultural land. 6

7 2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η διάχυτη ρύπανση των υδάτινων πόρων από τις γεωργικές πηγές είναι ένα σημαντικό περιβαλλοντικό ζήτημα στην Ευρωπαϊκή Ένωση και στο εξωτερικό. Οι θρεπτικές ουσίες που απελευθερώνονται στα επιφανειακά και υπόγεια ύδατα από τις καλλιεργούμενες εκτάσεις και την παραγωγή του ζωικού κεφαλαίου αποτελούν μαζί με τα φυτοφάρμακα την κύρια πηγή ανησυχίας. Η κύρια ευρωπαϊκή νομοθετική πράξη που εξετάζει την προστασία των υδάτινων πόρων από τη γεωργική ρύπανση, και ειδικότερα το άζωτο, είναι η οδηγία για τα νιτρικά [(Οδηγία 91/676/ΕΟΚ του Συμβουλίου της 12ης Δεκεμβρίου 1991 για την προστασία των υδάτων από τη νιτρορύπανση γεωργικής προέλευσης, (ΕΕ L 375 της )] Πιο πρόσφατα, η οδηγία πλαίσιο για τα ύδατα (WFD) [(Οδηγία 2000/60/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 23ης Οκτωβρίου 2000 για τη θέσπιση πλαισίου κοινοτικής δράσης στον τομέα της πολιτικής των υδάτων (ΕΕ L 327 της )] έχει διαμορφώσει το περιεχόμενο της οδηγίας για τα νιτρικά σε ένα ευρύτερο περιβάλλον βιώσιμης διαχείρισης για τους υδάτινους πόρους. Αυτές οι οδηγίες θέτουν το πλαίσιο κοινής πολιτικής και απαιτούν από τις χώρες μέλη να τις εφαρμόσουν αποτελεσματικά και αποδοτικά, λαμβάνοντας υπόψη τις συγκεκριμένες τοπικές συνθήκες. Και οι δύο οδηγίες στοχεύουν σε φιλόδοξα και μάλλον απαιτητικά σχέδια εφαρμογής. Στην Ελλάδα έχει γίνει εναρμόνιση των παραπάνω νομοθεσιών, η οδηγία 91/676/ΕΟΚ με την Κ.Υ.Α /1335/ (ΦΕΚ 519Β'/ ) και η οδηγία 2000/60/ΕK με το νόμο 3199/2003 (ΦΕΚ 280/ ). Δεν έχουν όμως ληφθεί μέτρα προστασίας και διαχείρισης των επιφανειακών υδάτων. Η αλληλεπίδραση μεταξύ της γεωγραφικής ποικιλομορφίας των φυσικών χαρακτηριστικών της γεωργική γης και της χωρικής διανομής των πηγών ρύπανσης (λόγω των οικονομικών δραστηριοτήτων της γεωργικής παραγωγής που εφαρμόζονται από τους αγρότες) απαιτεί την υιοθέτηση χωρικά κατανεμημένων μεθόδων αξιολόγησης. Τέτοιες 7

8 μέθοδοι πρέπει να προσμετρούν την αιτιώδη σχέση μεταξύ των πιέσεων που ασκούνται από τις γεωργικές δραστηριότητες από την άποψη των παραγόμενων φορτίων ρύπανσης και της κατάστασης του υπό πίεση περιβάλλοντος ή της ευπάθειάς του. Είναι φυσικό, η σχέση αλληλεπίδρασης που παρουσιάζει η αγροτική δραστηριότητα με τα επιφανειακά ύδατα, να επιδρά και σε κοινωνικό και σε οικονομικό επίπεδο. Τα επιφανειακά ύδατα αποτελούν την κύρια πηγή άρδευσης των αγροτικών περιοχών και ταυτόχρονα τον κύριο αποδέκτη της επιφανειακής απορροής. Στην Ελλάδα, όλα τα ποτάμια, συνορεύουν με αγροτικές περιοχές. Αντίθετα οι περιοχές με έντονη αστική ανάπτυξη κατά μήκος των επιφανειακών υδάτων, (λιμνών ή ποταμών) είναι περιορισμένες. Τα ρέοντα επιφανειακά ύδατα όμως συγκεντρώνουν την πίεση από όλες τις περιοχές από όπου διέρχονται και για αυτό το λόγο η τελευταία οδηγία πλαίσιο καθορίζει ότι η μελέτη τους πρέπει να γίνεται σε επίπεδο λεκάνης απορροής. Μέσω της νέας κοινής αγροτικής πολιτικής (ΚΑΠ) που εφαρμόζεται, επιχειρείται η ανάπτυξη της ορθολογικής γεωργικής παραγωγής με συνιστώσα την προστασία του περιβάλλοντος. Τα νέα αγροπεριβαλλοντικά προγράμματα που χρηματοδοτούνται από την Ευρωπαϊκή Ένωση στοχεύουν να επηρεάσουν θετικά την περιβαλλοντική διαχείριση από τους αγρότες και αποτελούν σημαντικό κινητήριο μοχλό για τον αγροτικό τομέα. Σε αυτή την κατεύθυνση, μια σειρά οργανισμών της Ε.Ε., όπως ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Περιβάλλοντος (ΕΟΠ), Γενική Διεύθυνση Γεωργίας και Ανάπτυξης της υπαίθρου, η Eurostat και το Joint Research Centre, έχουν αναπτύξει ένα πρόγραμμα αγροπεριβαλλοντικών δεικτών με την ονομασία IRENA. Το πρόγραμμα ολοκληρώθηκε το 2005 και ισχύει για 15 Κράτη Μέλη. Μέσα από τους δείκτες αυτούς φαίνεται ξεκάθαρα η χωρική διάσταση της αλληλεπίδρασης γεωργίας και περιβάλλοντος. Παράλληλα, φαίνεται το ενδιαφέρον των ευρωπαϊκών οργανισμών να καταγράψουν τη χωρική διάσταση και τη χρήση της πληροφορίας αυτής, για εργαλεία αποφάσεων, πολιτικής και διαχείρισης. Έτσι γίνεται αντιληπτό πως υπάρχει μια γενικότερη προσπάθεια να καταγραφεί η πίεση που 8

9 ασκείται από τη γεωργική δραστηριότητα σε όλους τους φυσικούς πόρους του περιβάλλοντος. Πιο συγκεκριμένα, για τη σχέση που αναπτύσσεται ανάμεσα στην γεωργία και την ποιότητα των επιφανειακών υδάτων, και για τις επιπτώσεις στους υδατικούς πόρους, η Ε.Ε. έχει εμφανίσει ένα κείμενο εργασίας (Working Document) που εξηγεί πώς τα μέτρα της νέας Κ.Α.Π. θα βοηθήσουν στην επίτευξη των στόχων της οδηγίας πλαίσιο 2000/60/ΕK Με τον τρόπο αυτό γίνεται μία προσπάθεια προσέγγισης της αγροτικής δραστηριότητας με γνώμονα το περιβαλλοντικό συμφέρον. Η νέα Κ.Α.Π., με τη λήψη συγκεκριμένων προστατευτικών μέτρων για την επίτευξη των στόχων τις οδηγίας πλαίσιο 2000/60/ΕΚ, θέλει να μειώσει τις επιπτώσεις και ελλείψεις που θα εμφανισθούν (Working Document 21/11/2003, Directorate B-Environmental Quality of Natural Resources). 9

10 3. ΣΚΟΠΟΣ Σκοπός της παρούσης μελέτης είναι η καταγραφή της αρδευτικής αγροτικής πίεσης σε χωρικό επίπεδο στο ελληνικό κομμάτι της λεκάνης απορροής του ποταμού Στρυμόνα και της επίδρασης της πίεσης αυτής στη βιολογική ποιότητα των υδάτων του ποταμού. Ο σκοπός της μελέτης επιτυγχάνεται μέσα από συγκεκριμένους στόχους: 1. Τον προσδιορισμό της κατάλληλης χωρικής μονάδας και της επιφανειακής ροής μέσα στη λεκάνη του Στρυμόνα για τον υπολογισμό της αγροτικής πίεσης εντός των χωρικών μονάδων με την εφαρμογή των χωρικών δεικτών. 2. Τη δημιουργία ενός συνδυασμένου χωρικού δείκτη πίεσης προκειμένου να αποτυπωθεί η αρδευτική αγροτική πίεση. 3. Το συσχετισμό του συνδυασμένου χωρικού δείκτη με το βιολογικό δείκτη της ποιότητας των υδάτων. 10

11 4. ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΗΣ ΟΔΗΓΙΑΣ 2000/60/ΕΚ: Καθορισμός του πλαισίου Παρακάτω εισάγεται το γενικό πλαίσιο για την εφαρμογή της Οδηγίας για τα ύδατα (WFD) και οι πρωτοβουλίες που οδήγησαν στην παραγωγή της. 4.1 Δεκέμβριος 2000: Μια μακροχρόνια διαδικασία διαπραγμάτευσης Η 22 α Δεκεμβρίου του 2000, θα παραμείνει σημαντική στην ιστορία των πολιτικών για τα ύδατα στην Ευρώπη. Εκείνη την ημερομηνία, η WFD (ή η οδηγία 2000/60/EK) του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου θεσπίζει το πλαίσιο για την κοινοτική δράση στο τομέα της πολιτικής ύδατος. Η WFD είναι το αποτέλεσμα μιας διαδικασίας περισσότερων από πέντε ετών συζητήσεων και διαπραγματεύσεων μεταξύ ενός ευρέως φάσματος εμπειρογνωμόνων, συμμετεχόντων και φορέων χάραξης πολιτικής. Αυτή η διαδικασία έχει εξασφαλίσει τη διαδεδομένη συμφωνία για τις βασικές αρχές για τη διαχείριση του σύγχρονου ύδατος που εφαρμόζεται σήμερα από την Ε.Ε. 4.2 Η οδηγία πλαίσιο για την προστασία των υδάτων: νέες προκλήσεις στη πολιτική υδάτων της Ε.Ε. Ποιος είναι ο σκοπός της οδηγίας; Η Οδηγία θεσπίζει το πλαίσιο για την προστασία όλων των υδάτων (συμπεριλαμβανομένων των επιφανειακών, μεταβατικών, παράκτιων και υπόγειων). Η οδηγία σύμφωνα με το άρθρο 1: Αποτρέπει την περαιτέρω επιδείνωση, προστατεύει και ενισχύει τη θέση των υδάτινων πόρων 11

12 Προωθεί τη βιώσιμη χρήση των υδάτων βασισμένη στη μακροπρόθεσμη προστασία των υδάτινων πόρων Στοχεύει στην ενίσχυση της προστασίας και της βελτίωσης του υδρόβιου περιβάλλοντος μέσω συγκεκριμένων μέτρων για την προοδευτική μείωση των απορρίψεων και εκπομπών ουσιών προτεραιότητας και τη διακοπή ή τη σταδιακή κατάργηση απόρριψης και εκπομπής επικίνδυνων ουσιών προτεραιότητας Εξασφαλίζει την προοδευτική μείωση της ρύπανσης των υπόγειων νερών και αποτρέπει την περαιτέρω ρύπανσή τους, και Συμβάλλει ώστε να μετριάσει τα αποτελέσματα των πλημμύρων και των ξηρασιών. Ποιος είναι ο βασικός στόχος; Συνολικά, η οδηγία στοχεύει στην επίτευξη της καλής ποιότητας όλων των υδάτων μέχρι το Ποιες είναι οι κεντρικές δράσεις που τα κράτη μέλη έπρεπε και πρέπει να πάρουν; 1. Να ορίσουν τις λεκάνες ποταμών που βρίσκονται μέσα στο εθνικό έδαφός τους (River Basin Districts - RBDs) και να προσδιορίσουν τις αρμόδιες αρχές γι αυτές μέχρι το 2003 (άρθρο 3, άρθρο 24). 2. Μέχρι το 2004 έπρεπε να χαρακτηρίσουν τις λεκάνες απορροής των ποταμών από την άποψη των πιέσεων, των επιδράσεων και της κοστολόγησης των υδάτων, συμπεριλαμβανομένου ενός καταλόγου προστατευόμενων ζωνών που βρίσκονται μέσα στην περιοχή των λεκανών των ποταμών (άρθρο 5, άρθρο 6, παράρτημα ΙΙ, παράρτημα ΙΙΙ). 3. Να πραγματοποιήσουν, από κοινού με την Ευρωπαϊκή Επιτροπή τη διαβαθμονόμηση των οικολογικών συστημάτων ταξινόμησης μέχρι το 2006 (άρθρο 2(22), Παράρτημα Β). 12

13 4. Να καταστήσουν λειτουργικά τα δίκτυα παρακολούθησης μέχρι το 2006 (άρθρο 8). 5. Με βάση τον έλεγχο και την ανάλυση των χαρακτηριστικών της λεκάνης απορροής του ποταμού, να προσδιορίσουν μέχρι το 2009 ένα πρόγραμμα μέτρων για την επίτευξη των περιβαλλοντικών στόχων της Οδηγίας πλαίσιο (άρθρο 11, παράρτημα ΙΙΙ). 6. Να παράγουν και να δημοσιεύσουν τα διαχειριστικά σχέδια λεκανών ποταμών (RBMPs) για κάθε ένα RBD, συμπεριλαμβανομένου του προσδιορισμού των βαρέως τροποποιημένων υδάτων, μέχρι το 2009 (Άρθρο 13, άρθρο 4.3). 7. Να εφαρμόσουν πολιτικές τιμολόγησης των υδάτων που ενισχύουν την υποστήριξη των υδάτινων πόρων μέχρι το 2010 (άρθρο 9). 8. Να καταστήσουν τα μέτρα του προγράμματος λειτουργικά μέχρι το 2012 (άρθρο 11). 9. Να εκτελέσουν τα προγράμματα των μέτρων και να επιτύχουν τους περιβαλλοντικούς στόχους μέχρι το 2015 (άρθρο 4). Τα κράτη μέλη μπορούν να μην επιτύχουν την καλή κατάσταση ύδατος για όλα τα ύδατα μέσα σε ένα RBD μέχρι το 2015, εξαιτίας δυσανάλογων δαπανών, φυσικών αιτίων ή για λόγους τεχνικής αδυνατότητας πραγματοποίησης. Τότε όμως πρέπει να εξηγήσουν για το υποκατάστατο RBMP. Η WFD προσφέρει τη δυνατότητα στα κράτη μέλη να δεσμευτούν ότι σε δύο εξαετείς κύκλους προγραμματισμού θα εφαρμόσουν τα μέτρα (δηλ. έως 2027). Ανταλλαγή πληροφοριών, διαβουλεύσεων και αλλαγή της διαχειριστικής διαδικασίας 13

14 Το άρθρο 14 της οδηγίας διευκρινίζει ότι τα κράτη μέλη θα ενθαρρύνουν την ενεργό συμμετοχή όλων των ενδιαφερόμενων συμβαλλόμενων μερών στην εφαρμογή της οδηγίας και την ανάπτυξη των διαχειριστικών σχεδίων λεκάνης απορροής ποταμού. Επίσης, τα κράτη μέλη θα ενημερώσουν και θα συμβουλευθούν το κοινό, συμπεριλαμβανομένων των χρηστών, ειδικότερα για: Το χρονοδιάγραμμα και τη διαδικασία για την παραγωγή του διαχειριστικού σχεδίου της λεκάνης απορροής του ποταμού, μέχρι το 2006 Την επισκόπηση των σημαντικών διαχειριστικών ζητημάτων των υδάτων στη λεκάνη απορροής του ποταμού, το αργότερο μέχρι το 2007 Το πρώτο διαχειριστικό σχέδιο λεκάνης απορροής ποταμού, το αργότερο μέχρι και το

15 5. ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΠΙΕΣΕΩΝ ΚΑΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΩΝ ΕΝΤΟΣ ΤΗΣ ΟΔΗΓΙΑΣ 2000/60/ΕΚ 5.1 Οι απαιτήσεις της οδηγίας πλαίσιο Απαιτήσεις σε σχέση με την ανάλυση πίεσης και επιπτώσεων Στο προηγούμενο κεφάλαιο έχει καταστεί σαφής ο σκοπός της οδηγίας πλαίσιο και η σημασία της επίτευξης των στόχων της για κάθε περιοχή λεκάνης απορροής ποταμού. Η ανάγκη να αναλυθούν οι πιέσεις και οι επιπτώσεις δηλώνεται στο άρθρο 5 της οδηγίας 2000/60/ΕΚ που απαιτεί: Ανάλυση των χαρακτηριστικών της Αναθεώρηση της επίπτωσης της ανθρώπινης δραστηριότητας στην κατάσταση των επιφανειακών και υπόγειων υδάτων επιφάνειας Οικονομική ανάλυση της χρήσης ύδατος. Η καταγραφή και η αναθεώρηση της επίπτωσης της ανθρώπινης δραστηριότητας πρέπει να είναι πλήρως εναρμονισμένη με την οικονομική ανάλυση, για την οποία η Ε.Ε. έχει εκδώσει κείμενο καθοδήγησης (guidance document) το οποίο έχει συνταχθεί από την Ομάδα εργασίας για την οικονομική ανάλυση (WATECO) (Guidance document No.1). Η οδηγία απαιτεί οι στόχοι, που διευκρινίζονται στο άρθρο 5, να είχαν ολοκληρωθεί μέχρι το Η αναθεώρηση τους θα γίνει μετά το 2013, και στη συνέχεια κάθε 6 έτη (2019, ). Λαμβάνοντας υπόψη τον γενικό σκοπό της οδηγίας, η ανάλυση που θα έπρεπε να γίνει μέχρι το 2004, όφειλε να περιλαμβάνει τόσο την παρούσα κατάσταση των υδάτων όσο και μία πρόγνωση για την περίοδο μέχρι το Κατά συνέπεια η οδηγία κινεί μια τρέχουσα διαδικασία αξιολόγησης και επανακαθορισμού. 15

16 Οι προδιαγραφές για την αναθεώρηση των επιπτώσεων περιλαμβάνονται στο παράρτημα ΙΙ της οδηγίας / παράγραφος 1 για τα επιφανειακά ύδατα, και παράρτημα ΙΙ / παράγραφος 2 για τα υπόγεια νερά. 5.2 Επιφανειακά Ύδατα Η διαδικασία αναθεώρησης περιγράφεται σε πέντε μέρη που αντιστοιχούν στις υποενότητες της οδηγίας στο παράρτημα ΙΙ / παράγραφος 1, δηλαδή: 1. Χαρακτηρισμός των τύπων επιφανειακών υδάτων 2. Οικοπεριοχές και τύποι επιφανειακών υδάτων 3. Καθιέρωση τυποχαρακτηριστικών συνθηκών αναφοράς για τους τύπους επιφανειακών υδάτων 4. Προσδιορισμός των πιέσεων και, 5. Αξιολόγηση των επιπτώσεων. Η οδηγία ζητά οι πληροφορίες να συλλεχθούν βάση του τύπου και του μεγέθους των σημαντικών ανθρωπογενών πιέσεων, και καταδεικνύει μία ευρεία κατηγοριοποίηση πιέσεων όπως: Σημειακές πηγές ρύπανσης Μη σημειακές ή διάχυτες πηγές ρύπανσης Επιπτώσεις από την τροποποίηση της ροής μέσω της άντλησης ή της μεταβολής της κυκλοφορίας Μορφολογικές αλλαγές. Οποιεσδήποτε άλλες πιέσεις, όπως και εκείνες που δεν εμπίπτουν σε αυτές τις κατηγορίες, πρέπει επίσης να προσδιοριστούν. Επιπλέον, απαιτείται να εξεταστούν οι χρήσεις γης (π.χ. αστικές, βιομηχανικές, αγροτικές, δασικές κλπ) για να φανούν οι περιοχές όπου εμφανίζονται συγκεκριμένες πιέσεις. 16

17 Η αξιολόγηση των επιπτώσεων πρέπει να χρησιμοποιήσει οποιεσδήποτε πληροφορίες, όπως παραδείγματος χάριν στοιχεία περιβαλλοντικού ελέγχου, που καθορίζουν την πιθανότητα τα επιφανειακά ύδατα να αποτύχουν ως προς τους περιβαλλοντικούς στόχους. Η εφαρμογή πρόσθετων μέτρων και προγραμμάτων προβλέπεται για τα ύδατα που κινδυνεύουν να μην πετύχουν τους στόχους της οδηγίας. 17

18 6. ΜΗ ΣΗΜΕΙΑΚΕΣ ΠΗΓΕΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ Εξαιτίας της ύπαρξης κάποιου συσχετισμού ανάμεσα στη ρύπανση και των χρήσεων γης (Perry & Vanderklein, 1996), υπάρχει δυνατότητα για τη βελτίωση της ποιότητας του νερού με κατάλληλες γεωργικές πρακτικές στη χρήση των εδαφών (Zalidis et al, 2002). Από την πλευρά της χρήσης των εδαφών, οι αγροτικές δραστηριότητες έχουν χαρακτηρισθεί ως μία από τις κύριες μη σημειακές πηγές ρύπανσης (ιζήματα, απόβλητα ζώων, φυτικά θρεπτικά, κατάλοιπα καλλιεργειών όπως ανόργανα άλατα και μέταλλα, φυτοφάρμακα) (Viessman and Hammer, 1993) επειδή είναι γνωστή η επιρροή τους στην ποιότητα των επιφανειακών νερών. Κατοικημένες, αστικές και οικιστικές περιοχές παράγουν μεγάλες ποσότητες μη σημειακής ρύπανσης από τα στραγγίσματα των βρόχινων υδάτων. Η αδιαπερατότητα των νέων υλικών που χρησιμοποιούνται στις αστικές περιοχές αυξάνει το φορτίο της ρύπανσης από τα επιφανειακά στραγγίσματα αφού και μία μικρή βροχή μπορεί να ξεπλύνει αρκετούς ρυπαντές στους επιφανειακούς αποδέκτες. Μεταβολές στην ποιότητα των υδάτων μπορεί να υποδείξει μεταβολή σε μία πτυχή των εδαφικών, παρόχθιων ή ενδοκαναλικών οικοσυστημάτων. Ανάμεσα στις διάφορες παραμέτρους εκτίμησης της ποιότητας των υδάτων, το άζωτο είναι μία από τις πιο σημαντικές μεταξύ των θρεπτικών πηγών ρύπανσης (Perry & Vanderklein, 1996). Ένας από τους σημαντικούς παράγοντες συγκέντρωσης του αζώτου αλλά και άλλων ρυπαντών, είναι η βλάστηση, η οποία μπορεί μερικές φορές να διατηρήσει ή και να βελτιώσει την ποιότητα των υδάτων. Τα παρόχθια δάση είναι μια τέτοια μορφή βλάστησης η οποία απορροφά θρεπτικά για την ανάπτυξη τους και συντελεί στην απονιτροποίηση στις οξικές ή ανοξικές ζώνες. Ο ακριβής μηχανισμός αυτών των λειτουργιών δεν είναι ακόμα απόλυτα γνωστός. Τα παρόχθια δάση όμως μπορούν να ρυθμίσουν τη μεταφορά ρυπαντών από τις ανάντη περιοχές. (Karr and Schlosser, 1978; Schlosser and Karr, 1981a, b; ). 18

19 7. ΤΟ ΜΟΝΤΕΛΟ D.P.S.I.R. Η μεθοδολογία προσέγγισης των δυνάμεων που ασκούνται βασίζεται στο μοντέλο DPSIR. Ένα τέτοιο πλαίσιο μπορεί να βρεθεί μέσα από την προσέγγιση που προτείνεται από τον Ε.Ο.Π. για την περιβαλλοντική αξιολόγηση και (ΕΕΑ, 1999), γνωστό ως μοντέλο DPSIR, πίνακας 7.1. Πίνακας 7.1. Μοντέλο D.P.S.I.R. - Table 7.1. D.P.S.I.R. Model Driving force Pressure State Impact Response Κινητήρια δύναμη Πίεση Καθεστώς Επίπτωση Αντίδραση Η μέθοδος χρησιμοποιεί δείκτες για να απλοποιήσει την πληροφορία που μεταβιβάζεται, ενισχύοντας τη διαφάνεια των αποφάσεων (ΟΟΣΑ, 2002). Η μεγάλη δυνατότητα της προσέγγισης του μοντέλου DPSIR, από την άποψη απλότητας και των δυνατοτήτων εφαρμογής αντισταθμίζεται από το γεγονός ότι ο καθορισμός των συστατικών του μοντέλου είναι μάλλον γενικός και ο προσδιορισμός των δεικτών και η απόδοσή τους στους πέντε κόμβους επηρεάζεται από την υποκειμενικότητα του ερευνητή (Zalidis, 2004). Η παρούσα εργασία χρησιμοποιεί τους ορισμούς και την προσέγγιση που υιοθετούνται επίσημα από την οδηγία πλαίσιο για την ανάλυση των πιέσεων και των επιδράσεων (ΕΚ, 2003). Σύμφωνα με το προαναφερόμενο μοντέλο, οι κινητήριες δυνάμεις είναι εκείνες οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες που μπορούν να έχουν περιβαλλοντικές επιπτώσεις (η γεωργία στην περίπτωση μας). Οι πιέσεις προκαλούν αλλαγή στο καθεστώς του περιβάλλοντος επιδρώντας στην ποιότητα των νερών, η οποία μπορεί να ελεγχθεί μέσω της βιολογικής ποιότητας. Ο βαθμός των γεωργικών κατευθυντήριων δυνάμεων καθορίζεται από τους συγκεκριμένους χωρικούς συνδυασμούς δεικτών. Η αξιολόγηση των αλλαγών του καθεστώτος και των επιδράσεων (από την άποψη των 19

20 αλλαγών των δεικτών) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το σχεδιασμό μέτρων για τον περιορισμό των πιέσεων (Giupponi et al, 2006). Η παρούσα μελέτη λαμβάνει ως κινητήρια δύναμη την αγροτική δραστηριότητα, ως πίεση την πίεση που ασκείται από τις αρδευόμενες εκτάσεις σε χωρικό επίπεδο, και τέλος ως επίδραση τη μεταβολή στη βιολογική ποιότητα των νερών. Driving force Αγροτικές δραστηριότητες Response Μέτρα για τη μείωση της αγροτικής πίεσης Pressure Αρδευόμενες εκτάσεις Impact Μεταβολή της βιολογικής ποιότητας του ποταμου State Μεταβολή των βιοκοινοτήτων των βενθικών μακροασπονδύλων Σχήμα 7.1. Το εφαρμοσμένο μοντέλο DPSIR στη λεκάνη του ποταμού Στρυμόνα. - Feature 7.1. Applied D.P.S.I.R. model in Strymonas river basin Στην παρούσα μελέτη καταγράφεται και αναλύεται η επίδραση των πιέσεων μέσω των επιπτώσεων, όπως αυτή προτείνεται από το Guidance document 3 (IMPRESS) για την ορθότερη εφαρμογή της οδηγίας πλαίσιο 2000/60/ΕΚ. Αξίζει να σημειωθεί, ότι το κείμενο αυτό δεν έχει δεσμευτική ή νομική ισχύ αλλά αποτελεί ένα βοηθητικό εργαλείο προς την εφαρμογή του μοντέλου DPSIR στο πλαίσιο της οδηγίας πλαίσιο 2000/60/ΕΚ. 20

21 8. ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ Με την πάροδο του χρόνου αναγνωρίζονταν όλο και περισσότερο ότι οι χημικές προσεγγίσεις δεν αποτελούν τον μόνο, ούτε τον καλύτερο τρόπο εκτίμησης της ποιότητας των υδάτινων σωμάτων. Από τη μία πλευρά, υπάρχουν πολλές περιπτώσεις χημικής υποβάθμισης που δεν ανιχνεύτηκαν με χημικές μεθόδους, κυρίως γιατί η γενεσιουργός αιτία είχε εκλείψει κατά τη στιγμή της δειγματοληψίας. Μια τέτοια περίπτωση είναι και οι μαζικοί θάνατοι ποτάμιων οργανισμών λόγω εισαγωγής τοξικών ουσιών για μια μικρή χρονική περίοδο (Metcalfe, 1989). Από την άλλη πλευρά, έγινε σαφές ότι η υποβάθμιση ενός υδάτινου σώματος δεν οφείλεται πάντα στη ρύπανση. Είναι πλέον γενικά παραδεκτό ότι η χημική ποιότητα των υδάτων χαρακτηρίζει ένα μέρος μόνο της οικολογικής κατάστασης, και ότι η υποβάθμιση της κατάστασης είναι δυνατό να προκληθεί από μια σειρά άλλων ανθρωπογενών αιτιών, όπως είναι η δημιουργία φραγμάτων, η υπεράντληση και οι μορφολογικές αλλοιώσεις του πυθμένα λόγω τεχνητών έργων. Ωστόσο, ακόμα και όταν δεν είναι γνωστά το είδος και η χρονική στιγμή της διαταραχής που προξένησε την υποβάθμιση σε ένα σύστημα, είναι δυνατό να παρατηρηθεί το αποτέλεσμα της διαταραχής συγκρίνοντας βιολογικές παραμέτρους των βιοκοινωνιών με αυτές που επικρατούσαν πριν από την έναρξη της διαταραχής ή αυτές που θα ήταν αναμενόμενο να υπάρχουν κάτω από αδιατάραχτες συνθήκες (Karr & Chu, 1999). Η αποδοχή περιβαλλοντικών κριτηρίων στο χαρακτηρισμό της ποιότητας και παράλληλα η αυξανόμενη ευαισθησία του κοινού για την προστασία οργανισμών και οικοσυστημάτων, οδήγησε στην αναζήτηση νέων προσεγγίσεων που στηρίζονται σε μία ολιστική θεώρηση των βιοτικών και αβιοτικών στοιχείων του οικοσυστήματος και των αλληλεπιδράσεών τους. Στο πλαίσιο αυτών των αναζητήσεων αναπτύχθηκαν διάφορες μεθοδολογίες εκτίμησης της οικολογικής ποιότητας που στηρίζονται σε διάφορες συστηματικές ομάδες όπως ψάρια, υδρόβια φυτά και μακροασπόνδυλα (βιολογικές προσεγγίσεις). Πολλές Ευρωπαϊκές χώρες υιοθέτησαν αυτές τις μεθοδολογίες και τις 21

22 περιέλαβαν σε μόνιμα προγράμματα παρακολούθησης της ποιότητας των υδάτων (Karr & Chu, 1999). Τα πλεονεκτήματα της βιολογικής έναντι της παραδοσιακά χρησιμοποιούμενης χημικής προσέγγισης είναι τα ακόλουθα: οι βενθικοί ζωντανοί οργανισμοί επηρεάζονται από τα φυσικοχημικά γνωρίσματα του υδάτινου οικοσυστήματος όπου διαβιούν και τα καταγράφουν για μεγάλα χρονικά διαστήματα δίνοντας πληροφορίες ακόμα και για διακοπτόμενες ρυπαντικές διαταραχές. Αντίθετα, οι χημικές αναλύσεις δίνουν στιγμιαία μόνο στοιχεία, με αποτέλεσμα να απαιτείται συνεχής καταγραφή πολλών συγχρόνως χημικών παραμέτρων για να είναι δυνατή η ολοκληρωμένη εκτίμηση της ποιότητας του νερού ενός ποτάμιου συστήματος, οι μελέτες με βάση βιολογικές παραμέτρους μπορούν να δώσουν σημαντικές πληροφορίες για συνθήκες τοξικής, μέτριας ή και μικρής ακόμη οργανικής ρύπανσης, οι οποίες μπορεί και να μην ανιχνευθούν από τις χημικές αναλύσεις δειγμάτων, επειδή τα ποτάμια είναι δυναμικά συστήματα, με βάση τις βιολογικές παραμέτρους εκτιμάται η επίδραση της οργανικής ρύπανσης απ' ευθείας πάνω στους βενθικούς ζωντανούς οργανισμούς, ενώ τα αποτελέσματα των χημικών μεθόδων χρειάζεται να ερμηνευθούν σε βιολογική βάση ( Metcalfe, 1989; Mason, 1991), οι βιοκοινότητες των βενθικών οργανισμών καταγράφουν το αποτέλεσμα από την επίδραση πολλών ρύπων ταυτόχρονα και τα κριτήρια που θέτουν οι φυσικοχημικές μέθοδοι δεν επαρκούν όταν η αξία της ποιότητας του νερού επεκτείνεται και πέρα από τη χρήση του στη βιομηχανία, για ύδρευση και άρδευση, έτσι ώστε να συμπεριλάβει και την αισθητική και οικολογική διάσταση (Metcalfe, 1989; Mason, 1991; De Pauw & Hawkes, 1993). 22

23 Γενικά, όμως, ο συνδυασμός των πληροφοριών που δίνουν οι βιολογικές και οι φυσικοχημικές παράμετροι, καθώς και η εφαρμογή κατάλληλων στατιστικών αναλύσεων επιτρέπουν τη διαμόρφωση μιας ολοκληρωμένης εικόνας για την ποιότητα των ρεόντων υδάτων (Metcalfe, 1989; De Pauw & Hawkes, 1993). 9. ΤΥΠΟΛΟΓΙΑ ΒΑΣΗ ΤΗΣ ΟΔΗΓΊΑΣ 2000/60/ΕΚ Η τυπολογία όπως αυτή ορίζεται από την οδηγία 2000/60/ΕΚ θα πρέπει να εφαρμοστεί στα επιφανειακά ύδατα για το χαρακτηρισμό τους. Μέσω της τυπολογίας προσδιορίζονται οι τυποχαρακτηριστικές συνθήκες των αβιοτικών παραμέτρων για την καλή οικολογική ποιότητα των υδάτινων οικοσυστημάτων. Προκειμένου να εξακριβωθούν οι τυποχαρακτηριστικές συνθήκες αναφοράς των βιολογικών παραμέτρων θα πρέπει οι παράμετροι που χρησιμοποιούνται να αναλυθούν σύμφωνα με ένα από τα δύο συστήματα, το σύστημα Α ή το σύστημα Β. Το σύστημα Α θέτει τα όρια για συγκεκριμένα κριτήρια ταξινόμησης των αβιοτικών παραμέτρων (πίνακας 9.1). Από την άλλη, το σύστημα Β αφήνει τη δυνατότητα στο χρήστη να εφαρμόσει τα κριτήρια που κρίνει σύμφωνα με τις τοπικές συνθήκες που επικρατούν ώστε να επιτύχει ένα αποτελεσματικό σύστημα ταξινόμησης μέσω της τυπολογίας (πίνακας 9.2). Οι αβιοτικοί παράμετροι που συνήθως λαμβάνονται υπόψη στο σύστημα Β είναι η γεωλογία, οι κλιματολογικές συνθήκες, το μέγεθος της λεκάνης απορροής και άλλες μορφολογικές παράμετροι όπως το υψόμετρο, η κλίση κ.λ.π.. 23

24 Πίνακας 9.1. Τυπολογία Σύστημα ταξινόμησης Α σύμφωνα με την οδηγία 2000/60/ΕΚ. - Table 9.1. Typology Classification system A according to WFD Πίνακας 9.2. Τυπολογία Σύστημα ταξινόμησης Β σύμφωνα με την οδηγία 2000/60/ΕΚ. - Table 9.2. Typology Classification system B according to WFD 24

25 10. ΤΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ - GIS Σύστηµα (system) είναι ένα σύνολο από συνιστώσες που αλληλεπιδρούν µεταξύ τους, για να επιτύχουν κάποιο σκοπό. Κάθε συνιστώσα αποτελεί ένα ξεχωριστό τήρα του σωστότατος, ένα µικρότερο δηλαδή σύστηµα (υποσύστηµα), που συνδέεται µε άλλα υποσυστήµατα. εδοµένα ή στοιχεία (data) στην επιστήµη της πληροφορικής, ονοµάζονται τα γεγονότα, φαινόµενα, αντικείµενα ή γνωστά µεγέθη από τα οποία µπορούν να εξαχθούν συµπεράσµατα. Είναι δηλαδή µια σειρά από ποσοτικά ή ποιοτικά χαρακτηριστικά ενός συνόλου, αρχικά σε µη επεξεργασµένη µορφή (Μανιάτης, 1996). Πληροφορία (information), ονοµάζεται το αποτέλεσµα της διαδικασίας όπου τα δεδοµένα, µε βάση συγκεκριµένους κανόνες (προδιαγραφές), αφού υποστούν κάποια επεξεργασία και ανάλυση, είναι σε θέση να δώσουν επιπλέον γνώση. Πληροφοριακό σύστηµα ή σύστηµα πληροφοριών, χαρακτηρίζεται ένα σύστηµα (Λαοπόδης, 1994) όταν τα συστατικά του συστήµατος, δηλαδή τα δεδοµένα, ρέουν από το ένα τµήµα του στο άλλο, ακόµα και στην περίπτωση που παρουσιάζουν ετερογενή δοµή. Έχουν γίνει πολλές προσπάθειες για τον ορισµό των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών. Οι ορισµοί που προτάθηκαν κατά καιρούς βασίστηκαν σε δύο πλευρές του συστήµατος, στην τεχνολογική πλευρά και στην πλευρά της λήψης απόφασης (Συλλαίος 1999): Είναι μια ειδική περίπτωση πληροφοριακών συστηµάτων, όπου η βάση δεδοµένων αναφέρεται σε παρατηρήσεις από χωρικά χαρακτηριστικά, δραστηριότητες και γεγονότα. Είναι µια οργανωµένη συλλογή περιφερειακών, λογισµικού, γεωγραφικών δεδοµένων και προσωπικού, σχεδιασµένη έτσι ώστε να συλλαµβάνει, να αποθηκεύει, να ενηµερώνει, να διαχειρίζεται, να αναλύει και να αποδίδει σωστά όλους τους τύπους αναφοράς των γεωγραφικών πληροφοριών 25

26 Είναι ένα εργαλείο για λήψη αποφάσεων νοµικής, διοικητικής και οικονοµικής υφής με σκοπό το σχεδιασµό της ανάπτυξης. Αυτό αποτελείται από µία βάση δεδοµένων, που περιέχει, για συγκεκριµένη περιοχή, στοιχεία προσδιορισµένα στο χώρο που σχετίζονται µε τη γη, καθώς και στοιχεία που προέρχονται από διαδικασίες και τεχνικές για τη συστηµατική συλλογή, ενηµέρωση, επεξεργασία και διανοµή αυτών των στοιχείων. Είναι ένα ολοκληρωµένο σύστηµα συλλογής, αποθήκευσης, διαχείρισης, ανάλυσης και απόδοσης πληροφοριών που σχετίζονται µε ζητήµατα γεωγραφικής φύσης. Είναι ένα δυναµικό σύνολο εργαλείων για τη συλλογή, αποθήκευση, επανάκτηση, µετασχηµατισµό και απόδοση χωρικών δεδοµένων του περιβάλλοντος με σκοπό την ικανοποίηση ενός συνόλου εξειδικευµένων απαιτήσεων. Είναι µια τεχνολογία πληροφόρησης η οποία αποθηκεύει αναλύει και αποδίδει χωρικά και µη χωρικά δεδομένα, και η οποία δεν περιορίζεται απαραίτητα µόνο στο πλαίσιο ενός πολύ καλού συστήµατος λογισµικού. Είναι ένα σύνολο διαδικασιών, που βασίζονται στον ανθρώπινο παράγοντα και στους υπολογιστές, και χρησιµοποιούνται στην αποθήκευση και διαχείριση δεδοµένων µε γεωγραφική αναφορά Είναι ένα σύνολο εργαλείων για την εισαγωγή, αποθήκευση, ανάκτηση, διαχείριση, ανάλυσης και εξαγωγή χωρικών δεδομένων Είναι ένα σύστηµα που περιέχει ένα σύνολο διαδικασιών που διευκολύνουν την εισαγωγή, την αποθήκευση, τη διαχείριση, την ανάλυση και την εξαγωγή δεδοµένων χωρικών και περιγραφικών για την υποστήριξη δραστηριοτήτων λήψης απόφασης. 26

27 10.1 Στοιχεία Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών Η λειτουργία των Συστηµάτων Γεωγραφικών Πληροφοριών (Geographical Information Systems/GIS) στηρίζεται σε μια βάση δεδοµένων η οποία µπορεί να χρησιµοποιηθεί από διάφορους χρήστες για την κάλυψη πληροφοριακών αναγκών (DALE & McKAUGHIN 1989, από Καρτέρη 1993). Ο αντικειµενικός σκοπός της συλλογής και αποθήκευσης των δεδοµένων σε µια βάση, είναι η συσχέτιση γεγονότων και καταστάσεων τα οποία προηγουµένως ήταν χωριστά. Σύµφωνα µε τους Moore και Chow (1987) (από Καρτέρη 1993, Οικονοµίδη 2000), τα πλεονεκτήµατα και µειονεκτήµατα των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών, είναι τα εξής: Πλεονεκτήµατα Τα δεδοµένα διατηρούνται σε ψηφιακή µορφή (π.χ. σε σκληρό δίσκο, δισκέτες, κ.α.) µε αποτέλεσµα να καταλαµβάνουν µικρό χώρο και να είναι εύχρηστα. Οι γεωγραφικές βάσεις δεδοµένων είναι ποσοτικές πληροφορίες οι οποίες είναι δυνατόν να καταχωρούνται κατά οποιαδήποτε γεωγραφική µονάδα ή διάταξη π.χ. κατά νοµό, κατά κοινοτική ή δηµοτική περιοχή, κατά τοπογραφικό ή γεωλογικό φύλλο χάρτου, κατά συγκεκριµένο δίκτυο κανάβου κλπ. Οι γεωγραφικές βάσεις δεδοµένων είναι δυνατόν να δηµιουργηθούν για οποιοδήποτε αντικείµενο, χαρακτηριστικό, ιδιότητα ή συνδυασµό αυτών. Υπάρχοντα δεδοµένα είναι δυνατόν να ενσωµατωθούν, µε ή χωρίς αλλαγές και επεξεργασία, στη βάση δεδοµένων, εφόσον είναι κατά χώρο προσανατολισµένα. Τα υπάρχοντα ηλεκτρονικά όργανα και λογισµικά, επιτρέπουν διάφορες µορφές επεξεργασίας, όπως µετρήσεις, χαρτογραφικές επικαλύψεις, µετατροπές κλπ. 27

28 Είναι δυνατός ο γρήγορος και επαναλαµβανόµενος αναλυτικός έλεγχος ή εξέταση θεωρητικών µοντέλων για την εκτίµηση επιστηµονικών κριτηρίων. Οι διάφορες µορφές εξαγόµενων αποτελεσµάτων παράγονται πολύ γρήγορα, αποτελούνται από µεµονωµένα ή σύνθετα θέµατα, για οποιαδήποτε γεωγραφική θέση της βάσης δεδοµένων και σε οποιαδήποτε κλίµακα. Είναι εύκολη η ενηµέρωση της βάσης δεδοµένων η οποία επιτρέπει τον αποτελεσµατικό εντοπισµό και την ανάλυση των αλλαγών που έγιναν σε δύο ή περισσότερες περιόδους. Οι αναλύσεις πραγµατοποιούνται πολλές φορές µε πολύ µικρότερο κόστος απ ότι οι κλασσικές μέθοδοι. Παραδείγµατος χάριν, ο συνδυασµός πολλών θεµατικών χαρτών για τον υπολογισµό των εκθέσεων και κλίσεων από έναν τοπογραφικό χάρτη. Όλες οι αναλύσεις γίνονται κατά αντικειµενικό τρόπο, τα δε αποτελέσµατα παράγονται αυτόµατα. Μειονεκτήµατα Το αρχικό κόστος απόκτησης του συστήµατος καθώς και της τεχνικής υποστήριξης και συντήρησης αυτού είναι αρκετά υψηλό. Η αποτελεσµατική χρήση του συστήµατος προϋποθέτει την άρτια εκπαίδευση του κατάλληλου προσωπικού. Η λύση προβληµάτων κατά τη µετατροπή και καταχώρηση ορισµένων δεδοµένων σε συγκεκριµένη βάση δεδοµένων Κατηγορίες δεδοµένων Τα δεδοµένα που εισάγονται µέσω της διαδικασίας της ψηφιοποίησης και αφού υποστούν τις απαραίτητες διορθώσεις χρησιµοποιούνται στα Συστήµατα Γεωγραφικών Πληροφοριών, ανάλογα µε τη φύση και το περιεχόμενο τους και διακρίνονται σε δυο µεγάλες κατηγορίες: 28

29 Τα χωρικά δεδοµένα, τα οποία χαρακτηρίζονται αποκλειστικά από τη θέση τους στο χώρο σε σχέση µε κάποιο σύστηµα συντεταγµένων. ιακρίνονται σε τέσσερις βασικές κατηγορίες: 1. Σηµειακά δεδοµένα, όπως εµφανίσεις κοιτασµάτων και θέσεις γεωτρήσεων. 2. Γραµµικά δεδοµένα, όπως ρήγµατα και κλάδοι του υδρογραφικού δικτύου. 3. Επιφανειακά δεδοµένα τα οποία καταλαµβάνουν µια κλειστή έκταση. 4. εδοµένα αναγλύφου ή τρισδιάστατα, τα οποία καταλαµβάνουν όχι µόνο µια συγκεκριµένη επιφάνεια, αλλά εκτείνονται και στο χώρο. Περιλαµβάνουν δηλαδή επιφάνειες καθώς και κατακόρυφες ή τρίτης διάστασης (Ζ) συντεταγµένες. Έχουν δηλαδή µήκος, έκταση και ύψος. Τέτοια περίπτωση είναι η τρισδιάστατη εµφάνιση ενός χάρτη κλίσεων ή γενικότερα η προσοµοιωµένη τρισδιάστατη εµφάνιση του αναγλύφου. Τα µη χωρικά ή περιγραφικά δεδοµένα, τα οποία σχετίζονται ή περιγράφουν τα χαρακτηριστικά ή τις ιδιότητες της υπόψη χωρικής θέσης, όπως το υψόµετρο, ο κωδικός γεώτρησης, οι διάφορες ονοµασίες κ.α. Έτσι π.χ. η θέση µιας ισοϋψούς καµπύλης πάνω στο χάρτη είναι χωρική πληροφορία, ενώ ο χαρακτηρισµός της µε βάση το υψόµετρό της, µη χωρική. 29

30 11. ΥΠΟΘΕΣΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Προκειμένου να γίνει ορθή καταγραφή των δεδομένων για τη μελέτη έχουν τεθεί δύο υποθέσεις εργασίας. Αυτές είναι: Θεωρούμε ότι οι χωρικοί δείκτες παρουσιάζουν σταθερότητα ως προς το χρόνο εφαρμογής τους (μια ετήσια καλλιεργητική περίοδο) επειδή οι καλλιεργητικές πρακτικές που ακολουθούνται στο Στρυμόνα είναι οι σταθερές και με συγκεκριμένη ένταση σε μια καλλιεργητική περίοδο. Δεχόμαστε ότι το σύστημα δυναμικά βρίσκεται σε ισορροπία ως προς την αγροτική πίεση που δέχεται στο χώρο. Οι δύο παραπάνω υποθέσεις εργασίας κρίθηκαν αναγκαίες καθώς τα χωρικά δεδομένα που χρησιμοποιούνται δεν αλλάζουν εντός μίας ετήσιας καλλιεργητικής περιόδου. Έτσι η παράμετρος χρόνος παραμένει σταθερή. Γι αυτό και χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες μίας χρονιάς. Όπως έχει ήδη αναφερθεί η γεωργική δραστηριότητα αντιμετωπίζεται συνολικά έτσι ώστε να φανεί η μέγιστη πίεση που ασκείται σε όλη την περίοδο. Καθώς όμως οι γεωργικές πρακτικές που ακολουθούνται δεν παρουσιάζουν καμία ιδιαίτερη μεταβολή τα τελευταία χρόνια (Υπ. Αγροτικής Ανάπτυξης) στην περιοχή μελέτης, θεωρείται ότι το σύστημα το οποίο είναι πιεσμένο από την αγροτική δραστηριότητα έχει περιέλθει σε μία δυναμική ισορροπία έτσι ώστε να αξιολογηθούν ως σταθερές οι δυνάμεις (πιέσεις) που ασκούνται. 30

31 12. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Ως περιοχή μελέτης ορίζεται η λεκάνη απορροής στο ελληνικό κομμάτι του ποταμού Στρυμόνα. Ο ποταμός Στρυμόνας είναι ένας διασυνοριακός ποταμός της Ελλάδας, της Βουλγαρίας και της Πρώην Γιουγκοσλαβικής Δημοκρατίας της Μακεδονίας (FYROM). Ο Στρυμόνας, με συνολικό μήκος 392 km πηγάζει από το όρος Scombio της Βουλγαρίας, ρέει μέσα από την πεδιάδα των Σερρών και τη Λίμνη Κερκίνη και αφού διανύσει 118 km σε ελληνικό έδαφος, εκβάλλει στο Στρυμονικό Κόλπο. Στο ελληνικό έδαφος ο ποταμός ρέει αποκλειστικά στο έδαφος του νομού Σερρών και μαζί με τον Αγγίτη, που είναι ο κυριότερος ελληνικός παραπόταμός του, ανήκουν στην υδρογραφική λεκάνη της ανατολικής Μακεδονίας. To ελληνικό κομμάτι της λεκάνης απορροής υπάγεται διοικητικά στους Νομούς Σερρών και Δράμας, στην Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας. Η κοιλάδα του Στρυμόνα αποτελεί τη μοναδική δίοδο επικοινωνίας της Βουλγαρίας με την Ελλάδα και από αυτή γίνεται η οδική και η σιδηροδρομική σύνδεση των δύο χωρών. Ο Στρυμόνας πηγάζει από το όρος Βίταζα, νοτιοδυτικά της Σόφιας σε υψόμετρο 2.200μ. Ρέει προς Νότο, αρχικά πολύ ορμητικός μέσα από απόκρημνες χαράδρες, ενώ στη συνέχεια σχηματίζει μια εύφορη κοιλάδα ανάμεσα στα όρη Ρούγιεν και Ρίλα. Συνεχίζοντας προς Νότο, διανοίγει μια δίοδο ανάμεσα στα όρη Μάλες και Πιρίν και λίγο πριν την είσοδό του στο ελληνικό έδαφος δέχεται τα νερά του σημαντικότερου παραποτάμου του, του Στρούμιτσα, που πηγάζει από το όρος Πλακοβίτσα στο νοτιοανατολικό άκρο της Γιουγκοσλαβίας. Στην Ελλάδα εισέρχεται δυτικά του χωριού Προμαχώνας, δια μέσου των στενών της Κούλας ή του Ρούπελ, που ο ίδιος έχει διανοίξει ανάμεσα στις οροσειρές της Κερκίνης (Μπέλες) και του Όρβηλου (Αγγίστρου). Στο σημείο αυτό λόγω της απότομης αλλαγής της κλίσης του εδάφους, ο ποταμός χάνει την ορμητικότητά του και χωρίζεται σε δύο κύριους κλάδους. Ο δυτικός κλάδος εισέρχεται στη Λίμνη Κερκίνη και υπερχειλίζει στη νότια πλευρά της, στη συνέχεια ρέει προς τα 31

32 νοτιοανατολικά μέχρι το σημείο που ενώνεται με τον ανατολικό μεγαλύτερο κλάδο και σχηματίζουν ενιαία κοίτη κοντά στο χωριό Λιθότοπο. Από το σημείο αυτό και σε μήκος 50 χιλιομέτρων μέχρι τη συμβολή του με τον Αγγίτη, η κοίτη του Στρυμόνα είναι τεχνητή, με αναχώματα και αρδευτικά κανάλια. Ο Στρυμόνας συμβάλλει με τον Αγγίτη, ο οποίος πηγάζει στις νότιες παρυφές του Φαλακρού Όρους, 5 χιλιόμετρα πριν τις εκβολές του. Στην θέση αυτή υπήρχε η αποξηραμένη σήμερα Λίμνη του Αχινού. Τέλος ο Στρυμόνας διέρχεται ανάμεσα στα όρη Κερδύλλιο και Παγγαίο και εκβάλλει στο Στρυμονικό, ανατολικά του χωριού Ν.Κερδύλλια, σχηματίζοντας μικρό δέλτα. Η περιορισμένη έκταση του δέλτα, οφείλεται στην επίδραση του κυματισμού και της κατά μήκος των ακτών διάχυσης των φερτών υλικών του ποταμού. Οι κυριότεροι ελληνικοί παραπόταμοι του Στρυμόνα είναι ο Μπούτκοβας που ρέει στην μικρή κοιλάδα των Ποροϊων, ο Εξάβης που πηγάζει από το Κερδύλλιο, ο Κρουσοβίτης που πηγάζει από τον Όρβηλο και ο Ξηροπόταμος που πηγάζει από το Μαυροβούνι. Η συνολική λεκάνη απορροής του καλύπτει περίπου km², από τα οποία τα km² βρίσκονται στη Βουλγαρία (51,3%), km² (14,1%) στο FYROM και τα υπόλοιπα km² (34,6%) στην Ελλάδα. Οι κυριότερες καλύψεις γης σε αυτά τα km² είναι αγροτικές καλλιέργειες, δασικές εκτάσεις και ορεινοί όγκοι. Τα ακριβή ποσοστά σύμφωνα με το Corine Land Cover 2000 φαίνονται στον πίνακα 12.1: Πίνακας Καλύψεις γης στην λεκάνη του ποταμού Στρυμόνα Table Land cover in Strymonas river basin Είδος κάλυψης γης Ποσοστό Δασικές εκτάσεις & Ορεινά 48,32% τμήματα Αγροτικές Καλλιέργειες 47,22% Αστικές Περιοχές 2,19% Επιφανειακά Ύδατα 1,77% Υδροβιότοποι 0,5% 32

33 Το μέσο υψόμετρο της λεκάνης απορροής του είναι 830 m, ενώ 77 km από τις εκβολές του βρίσκεται το φράγμα που σχηματίζει τη λίμνη. Η μέση ετήσια απορροή του ποταμού εκτιμάται σε x 10 6 m 3 (Υπ.Αγροτικής Ανάπτυξης Επιπροσθέτως, ο Στρυμόνας και η Κερκίνη αποτελούν τις κύριες πηγές υδατικού δυναμικού στην πεδιάδα των Σερρών. Κατά την αρδευτική περίοδο ο Στρυμόνας παράγει (με συχνότητα 9:10) m 3 ύδατος, που διατίθενται για τα αρδευτικά έργα. Από αυτά, m 3 αρδεύουν τα ανάντη της λίμνης δίκτυα ( στρέμματα). Στη λίμνη αποταμιεύονται m 3 αλλά μόνο m 3 είναι διαθέσιμα για άρδευση, αφού οι απώλειες της λίμνης είναι m 3 (Διεύθυνση Έγγειων Βελτιώσεων Σερρών Νομαρχία Σερρών). Οι κύριες ανθρώπινες δραστηριότητες που αναπτύσσονται στη λεκάνη του Στρυμόνα είναι η γεωργία, η δασοπονία, η αλιεία, η κτηνοτροφία και το κυνήγι (κατά τόπους), ενώ παρατηρείται έντονη αστική ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια Υφιστάμενη κατάσταση - Γεωργία Από τα στρέμματα καλλιεργήσιμης έκτασης, τα στρέμματα βρίσκονται στην πεδιάδα που οριοθετείται συμβατικά ως το υψόμετρο των 50μ. περίπου. Από τις πεδινές εκτάσεις αρδεύονται στρέμματα. Τα εγγειοβελτιωτικά έργα στο νομό κατασκευάζονται, κυρίως, στο πεδινό τμήμα του διότι εξυπηρετούν τα 2/3 της καλλιεργήσιμης γης. Η γεωργία στο νομό θεωρείται πολύ καλά αναπτυγμένη και αποτελεί την κυρίαρχη δραστηριότητα. Υπάρχει ικανό διαθέσιμο υδατικό δυναμικό, τα εγγειοβελτιωτικά έργα έχουν σχετικά χαμηλό κόστος, η αξιοποίηση των έργων φθάνει στο 100% από τον πρώτο χρόνο της κατασκευής τους και βέβαια η γεωργία ασκείται εντατικά με 33

34 κύριες καλλιέργειες το καλαμπόκι, τη μηδική, τα ζαχαρότευτλα, το βαμβάκι, το ρύζι κ.α. Το ιδιοκτησιακό καθεστώς της καλλιεργούμενης γης αποτελείται κατά 90% από ιδιωτικές εκτάσεις, με μέσο όρο έκτασης κατά οικογένεια, 28 στρέμματα. (Δ.Α.Α. Ν.Σερρών) Πρέπει να επισημανθεί ότι εξαιτίας της πλούσιας παροχής σε νερό που υπάρχει στη λεκάνη του Στρυμόνα, το κατασκευασμένο αρδευτικό / στραγγιστικό δίκτυο μεταφέρει επιφανειακά το νερό κατευθυνόμενα και σύμφωνα με τις ανάγκες του αγροτικού τομέα. Εξάλλου, αυτός είναι ο λόγος εγκατάστασης του αρδευτικού / στραγγιστικού δικτύου από το 1932 οπότε και έγινε το φράγμα και η τεχνητή λίμνη της Κερκίνης, η οποία σήμερα αποτελεί περιοχή υπό προστασία από τη Σύμβαση Ramsar. Παράλληλα είναι ενταγμένη στο δίκτυο περιοχών Φύση 2000 της Ευρωπαϊκής Ένωσης με τον κωδικό GR Η άρδευση στις γεωργικές περιοχές του Στρυμόνα γίνεται κυρίως από αρδευτικά δίκτυα των Οργανισμών Εγγείων Βελτιώσεων (ΤΟΕΒ- ΓΟΕΒ) που αντλούν νερό τόσο απευθείας από το Στρυμόνα όσο και από τον κύριο ταμιευτήρα νερού, τη λίμνη Κερκίνη. Ωστόσο υπάρχουν ιδιωτικά αρδευτικά δίκτυα που εξυπηρετούν τις αρδευόμενες γεωργικές εκτάσεις καθώς και αρδευτικά δίκτυα που ανήκουν σε Ο.Τ.Α. (Ε.Κ.Β.Υ. 2006). Στην περιοχή μελέτης, και πιο συγκεκριμένα, στην περιοχή που ορίζεται από την ισοϋψή των 100m και χαμηλότερα, από το Σεπτέμβρη του 2003 υλοποιείται το πρόγραμμα LIFE environment STRYMON με τίτλο «Διαχείριση υδατικών πόρων στη λεκάνη του Στρυμόνα για τη μείωση των επιπτώσεων από τη γεωργία με τη χρήση σύγχρονων μεθόδων». Συνεργαζόμενοι φορείς για την υλοποίηση του προγράμματος είναι το Μουσείο Γουλανδρή Φυσικής Ιστορίας (Ε.Κ.Β.Υ.), η Αναπτυξιακή Εταιρεία Σερρών Α.Ε.(ΑΝ.Ε.ΣΕΡ.), η Διεύθυνση Εγγείων Βελτιώσεων Ν. Σερρών (Δ.Ε.Β.) και ο Σύνδεσμος Προστασίας και Ανάδειξης Περιοχής της Λίμνης Κερκίνης. 34

35 13. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (GIS) Το Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών που χρησιμοποιήθηκε (GIS) για την επεξεργασία των δεδομένων παραχωρήθηκε από το Εργαστήριο Τηλεπισκόπισης της Γεωπονικής Σχολής του Α.Π.Θ. και είναι: 1. ArcGis 9 (Arc/Info) της εταιρείας (ESRI) 2. ArcView 9 της εταιρείας (ESRI) µε τις επεκτάσεις - extensions του προγράµµατος - Spatial Analyst - 3D Analyst - Image Analyst - ArcHydro Χάρτες Ως πρωτογενή δεδομένα χρησιμοποιήθηκαν χάρτες της Γεωγραφική Υπηρεσίας Στρατού (Γ.Υ.Σ.) με κλίμακα 1: Πιο συγκεκριμένα χρησιμοποιήθηκαν τα εξής φύλλα χάρτη: Σερρών Σιδηροκάστρου Δράμας Καβάλας Ροδόλιβου Τέρπυλλου Λαγκαδά 35

36 Σε αυτούς τους χάρτες ψηφιοποιήθηκαν οι υψομετρικές καμπύλες των 20m, 40m, 60m & 80m γύρω από την κοίτη του ποταμού Στρυμόνα. Οι χάρτες παραχωρήθηκαν από το Εργαστήριο Τηλεπισκόπισης της Γεωπονικής Σχολής του Α.Π.Θ. Επίσης χρησιμοποιήθηκε ένας χάρτης της Υπηρεσίας Εγγείων Βελτιώσεων (Υ.Ε.Β.) του Υπουργείου Γεωργίας, με κλίμακα 1:50000 όπου απεικονίζεται το αρδευτικό δίκτυο του νομού Σερρών. Σε αυτό το χάρτη ψηφιοποιήθηκε το αρδευτικό και το στραγγιστικό δίκτυο στην περιοχή γύρω από το ποταμό Στρυμόνα. Ο χάρτης παραλήφθηκε από την Υ.Ε.Β. Τέλος χρησιμοποιήθηκε ένας χάρτης από την Αναπτυξιακή εταιρία Σερρών από τον οποίο ψηφιοποιήθηκε και πιστοποιήθηκε το κύριο υδρογραφικό δίκτυο της λεκάνης απορροής του ποταμού Στρυμόνα. Ο χάρτης παρελήφθη ύστερα από προσωπική επαφή με τη διεύθυνση της αναπτυξιακής εταιρίας Δορυφορικές Εικόνες Ως υπόβαθρο προβολής των παραγόμενων χαρτών αλλά και υπόβαθρο καταγραφής και διόρθωσης της επιφανειακής απορροής χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες Landsat 7 και πιο συγκεκριμένα οι: GR7_183031, Wed, 20-Jun-2000 GR8_183032, Sat, 11-Aug-2001 GR12_184031, Wed, 29-Jun-2000 GR13_184032, Wed, 28-Jun-2000 Οι χάρτες ελήφθησαν μετά από διαδικτυακή εγγραφή στο Joint Research Center και από την ιστοσελίδα image2000.jrc.it. 36

37 13.4. Μοντέλο Υψομετρικών Καμπύλων Χρησιμοποιήθηκε μοντέλο υψομετρικών καμπυλών με βήμα 100m από όλη την Ελλάδα το οποίο είναι από το εργαστήριο Τηλεπισκόπισης της Γεωπονική Σχολής του Α.Π.Θ.. Από το μοντέλο αυτό απομονώθηκε η περιοχή της ευρύτερης περιοχής από τη λεκάνη απορροής του Στρυμόνα και συμπληρώθηκε από τις υψομετρικές καμπύλες που ψηφιοποιήθηκαν από τους τοπογραφικούς χάρτες της Γ.Υ.Σ.. Επίσης το μοντέλο διορθώθηκε όπου αυτό κρίθηκε απαραίτητο σύμφωνα με τους τοπογραφικούς χάρτες και μετά από φωτοερμηνεία των δορυφορικών εικόνων Corine Land Cover 2000 Από την ιστοσελίδα του Ε.Ο.Π. ( ελήφθη η τελευταία έκδοση του Corine Land Cover. To Corine Land Cover 2000 αποτελεί μία ανανεωμένη και ενημερωμένη βάση πληροφοριών του προηγούμενου Corine Land Cover (1990) και το οποίο ήταν πρόγραμμα της Ευρωπαϊκής Επιτροπής με την επωνυμία Corine (COoRdinate INformation on the Environment). Παρέχει συνεχή πληροφορία για τις καλύψεις γης και τις αλλαγές των καλύψεων γης κατά την τελευταία δεκαετία στην Ευρώπη. Σήμερα καλύπτει 30 χώρες στη γηραιά ήπειρο και αναμένεται να εκτείνει πολύ περισσότερο την κάλυψη του. Το Corine Land Cover συνοδεύεται από ένα υπόμνημα το οποίο κατατάσσει και κωδικοποιεί τις χρήσεις γης σε κατηγορίες. Αυτό φαίνεται στον πίνακα : 37

38 Πίνακας Υπόμνημα Corine Land Cover 2000 Table Corine Land Cover 2000 Legend Code Level Label Level1 Label Level Label Level3 111 Artificial surfaces Urban fabric Continuous urban fabric 112 Artificial surfaces Urban fabric Discontinuous urban fabric 121 Artificial surfaces Industrial, commercial and transport units Industrial or commercial units 122 Artificial surfaces Industrial, commercial and transport units Road and rail networks and associated land 123 Artificial surfaces Industrial, commercial and transport units Port areas 124 Artificial surfaces Industrial, commercial and transport units Airports 131 Artificial surfaces Mine, dump and construction sites Mineral extraction sites 132 Artificial surfaces Mine, dump and construction sites Dump sites 133 Artificial surfaces Mine, dump and construction sites Construction sites 141 Artificial surfaces Artificial, non-agricultural vegetated areas Green urban areas 142 Artificial surfaces Artificial, non-agricultural vegetated areas Sport and leisure facilities 211 Agricultural areas Arable land Non-irrigated arable land 212 Agricultural areas Arable land Permanently irrigated land 213 Agricultural areas Arable land Rice fields 221 Agricultural areas Permanent crops Vineyards 222 Agricultural areas Permanent crops Fruit trees and berry plantations 223 Agricultural areas Permanent crops Olive groves 231 Agricultural areas Pastures Pastures 241 Agricultural areas Heterogeneous agricultural areas Annual crops associated with permanent crops 242 Agricultural areas Heterogeneous agricultural areas Complex cultivation patterns 243 Agricultural areas Heterogeneous agricultural areas Land principally occupied by agriculture, with significant areas 38

39 of natural vegetation 244 Agricultural areas Heterogeneous agricultural areas Agro-forestry areas 311 Forest and semi natural areas Forests Broad-leaved forest 312 Forest and semi natural areas Forests Coniferous forest 313 Forest and semi natural areas Forests Mixed forest 321 Forest and semi natural areas Scrub and/or herbaceous vegetation associations Natural grasslands 322 Forest and semi natural areas Scrub and/or herbaceous vegetation associations Moors and heathland 323 Forest and semi natural areas Scrub and/or herbaceous vegetation associations Sclerophyllous vegetation 324 Forest and semi natural areas Scrub and/or herbaceous vegetation associations Transitional woodland-shrub 331 Forest and semi natural areas Open spaces with little or no vegetation Beaches, dunes, sands 332 Forest and semi natural areas Open spaces with little or no vegetation Bare rocks 333 Forest and semi natural areas Open spaces with little or no vegetation Sparsely vegetated areas 334 Forest and semi natural areas Open spaces with little or no vegetation Burnt areas 335 Forest and semi natural areas Open spaces with little or no vegetation Glaciers and perpetual snow 411 Wetlands Inland wetlands Inland marshes 412 Wetlands Inland wetlands Peat bogs 421 Wetlands Maritime wetlands Salt marshes 422 Wetlands Maritime wetlands Salines 423 Wetlands Maritime wetlands Intertidal flats 511 Water bodies Inland waters Water courses 512 Water bodies Inland waters Water bodies 521 Water bodies Marine waters Coastal lagoons 522 Water bodies Marine waters Estuaries 523 Water bodies Marine waters Sea and ocean 39

40 Στη συνέχεια ακολουθεί ο θεματικός χάρτης (χάρτης ) με τις χρήσεις γης στη λεκάνη απορροής του Στρυμόνα ποταμού όπως αποτυπώνονται μέσα από το Corine Land Cover Χάρτης Χρήσεις γης στη Λεκάνη Απορροής του ποταμού Στρυμόνα σύμφωνα με το Corine Land Cover Map Land Cover in Strymonas river basin according to Corine Land Cover Μεθοδολογία Επεξεργασία δεδομένων Από τους τοπογραφικούς χάρτες της ΓΥΣ, όπως έχει ήδη αναφερθεί, ψηφιοποιήθηκαν µέσω του λογισµικού ArcMap 9 και µε ψηφιοποίηση επί της οθόνης on screen digitizing, οι ισοϋψείς καµπύλες των 20m, 40m, 80m, 100m και 120m και κατόπιν συνενώθηκαν με το υψομετρικό μοντέλο ισοϋψών καμπύλων 100m. Ελέγχθηκε και επιβεβαιώθηκε σύμπτωση των καμπύλων (όπου υπήρχαν κοινές) και δημιουργήθηκε ενιαίο ψηφιακό αρχείο-χάρτης. [χάρτης ]. 40

41 Χάρτης Ενιαίος θεματικός χάρτης ισοϋψών καμπυλών εδάφους στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα Map Elevation contour in Strymonas river basin. Από το θεµατικό χάρτη των ισοϋψών καµπυλών και µε τη χρήση του λογισµικού ArcGis 9 (Arc/Info workstation) στο περιβάλλον Arc µε τη χρήση της εντολής «TOPOGRID» δηµιουργήθηκε το Ψηφιακό Υψοµετρικό Μοντέλο (DEM) της περιοχής. Το λογισµικό χρησιµοποιεί µεθόδους παρεµβολής, µε τις οποίες υπολογίζει τιµές υψοµέτρου µεταξύ των γραµµών (ισοϋψών) γνωστού υψοµέτρου. Με αυτόν τον τρόπο δηµιουργείται ένα επίπεδο συνεχούς επιφάνειας (grid) όπου σε κάθε ψηφίδα που έχει καθορισµένες διαστάσεις αντιστοιχεί µία τιµή υψοµέτρου. Το Ψηφιακό Υψομετρικό Μοντέλο φαίνεται στο θεματικό χάρτη

42 ΥΠΟΜΝΗΜΑ Strymonas Basin DEM Strymonas Basin Value High : 2125,6 Low :0 4 Kilometers Χάρτης Ψηφιακό Υψομετρικό Μοντέλο στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. - Map Digital Elevation Model in Strymonas river basin Το συγκεκριμένο DEM έχει μέγεθος pixel 50m και εμφανίζει τα υψόμετρα από 0 έως 2125,6m το οποίο είναι το μέγιστο υψόμετρο. Το προβολικό σύστημα που χρησιμοποιείται είναι ελληνικό ή Greek Grid. Το DEM αυτό χρησιμοποιήθηκε ως δεδομένο εισαγωγής για θεματικούς χάρτες μέσω των επεκτάσεων (extensions) Spatial Analyst και ArcHydro 1.1 Tools. Οι θεματοί χάρτες είναι οι εξής: Χάρτης Κλίσεων (slope) Χάρτης Διεύθυνσης Ροής Υδάτων (Flow Direction) Χάρτης Συγκέντρωσης Ροής Υδάτων (Flow Accumulation) Χάρτης Ρεμάτων (Stream Definition) Χάρτης Φυσικών λεκανών (Catchment Area) Ο χάρτης Κλίσεων (slope) δημιουργείται από το Spatial Analyst, Surface analysis, Slope (χάρτης ). 42

43 ΥΠΟΜΝΗΜΑ Strymonas Basin Slope Strymonas Basin Value High : 67, Low : 0, Kilometers Χάρτης Κλίσεις στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. Map Slopes in Strymonas river basin Για την δημιουργία του θεματικού επιπέδου διεύθυνσης ροής υδάτων χρησιμοποιήθηκε το υδρολογικά διορθωμένο Ψηφιακό Υψομετρικό Μοντέλο (depression less DEM) το οποίο είναι απαλλαγμένο από κοιλότητες (sinks). Κοιλότητα είναι µία κυψελίδα (cell) ή ένα σύνολο χωρικά συνδεδεμένων κυψελίδων των οποίων η διεύθυνση ροής δεν μπορεί να προσδιοριστεί µε µία τιμή από τις οκτώ ισχύουσες τιμές της διεύθυνσης ροής όπως φαίνεται στο σχήμα (Σχήµα ). Σχήµα Τιμές Διεύθυνσης Ροής (Διπλ. Ντουρος Κ., 2003) Feature Flow Direction values (Douros K. MSc., 2003) 43

44 Αυτό μπορεί να συµβεί όταν όλες οι γειτονικές κυψελίδες έχουν µεγαλύτερο υψόµετρο από την κυψελίδα επεξεργασίας (processing cell). Οι κοιλότητες αυτές σε υψοµετρικά δεδοµένα οφείλονται σε λάθη των δεδοµένων, όπως είναι η στρογγυλοποίηση των υψοµέτρων σε ακέραιες τιµές ή λάθη µέτρησης στο πεδίο. Η δηµιουργία φυσικών κοιλοτήτων σε υψοµετρικά δεδοµένα µε µέγεθος κυψελίδας (cell size) µεγαλύτερη των 10m είναι σπάνιες (Mark 1988) εκτός για τις παγετώδεις και καρστικές περιοχές και γενικά θεωρούνται λάθη. Όταν το µέγεθος της κυψελίδας αυξάνει, ο αριθµός των κοιλοτήτων αυξάνει. Για τη δηµιουργία πιο ακριβούς αναπαράστασης της διεύθυνσης ροής είναι προτιµότερη η χρησιµοποίηση υψοµετρικών δεδοµένων που είναι απαλλαγµένες από κοιλότητες. Η διεύθυνση ροής υπολογίζεται για κάθε κυψελίδα σε σχέση µε τις 8 γειτονικές του κυψελίδες και καθορίζεται από την εύρεση της πιο απότοµης πτώσης µε τη σχέση: Πτώση = µεταβολή υψοµέτρου (z) / απόσταση * 100 Όπου η απόσταση µεταξύ των κυψελίδων υπολογίζεται από το κέντρο τους Στο εξαγόµενο θεµατικό επίπεδο, οι τιµές των κυψελίδων περιέχουν έναν από τους 8 αριθµούς. Ο θεματικός χάρτης της διεύθυνσης ροής των υδάτων φαίνεται παρακάτω (χάρτης ): 44

45 Χάρτης Διεύθυνση Ροής Υδάτων στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα - Map Water Flow direction in Strymonas river basin Ακολούθως δημιουργείται ο χάρτης συγκέντρωσης ροής (flow accumulation) με την ομώνυμη εντολή των ArcHydro 1.1 Tools (Χάρτης ). Χάρτης Συγκέντρωση Ροής στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα - Map Flow accumulation in Strymonas river basin 45

46 Ο επόμενος θεματικός χάρτης εμφανίζει την επιφανειακή ροή έχοντας ως δεδομένα τα προηγούμενα υπόβαθρα (flow direction, flow accumulation) και παράγεται από την εντολή Stream definition του ArcHydro 1.1 Tools. (Χάρτης ). Χάρτης Ρέματα στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα Map Stream Definition in Strymonas river basin Τέλος, δημιουργήθηκε ένας θεματικός χάρτης με όλες τις μικρότερες φυσικές υπολεκάνες, μέσα στην ευρύτερη λεκάνη του Στρυμόνα, από την εντολή Catchment Polygon του ArcHydro 1.1 Tools. (χάρτης ). 46

47 Χάρτης Φυσικές υπολεκάνες στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα - Map Catchment Polygon in Strymonas river basin Χωρική ανάλυση Η χωρική ανάλυση δεδομένων ως κύριο εργαλείο χρησιμοποιεί τους θεματικούς χάρτες. Η χωρική ανάλυση στοιχείων αποτελείται από τεχνικές που περιγράφουν χωρικές κατανομές, αναδεικνύουν τις τιμές που παρατηρούνται σε διάφορες γεωγραφικές μονάδες, οπτικοποιούν χωρικά υποδείγματα και απεικονίζουν το χωρικό καθεστώς. Η ανάλυση δεδομένων αρχίζει με το χωρισμό του βασικού χαρτογραφικού υποβάθρου, δηλαδή της περιοχής μελέτης, σε υποπεριοχές, δηλαδή στις γεωγραφικές μονάδες αναφοράς για τις οποίες έχουν συγκεντρωθεί τιμές για τα περιφερειακά χαρακτηριστικάμεταβλητές που ενδιαφέρουν ως προς την εκτίμηση. Αυτό το βήμα χωρικής ανάλυσης ακολουθείτε για την επεξεργασία των υπολεκανών στην περιοχή του Στρυμόνα (χάρτη ) ώστε να ανταποκριθούν στις πραγματικές συνθήκες. 47

48 Ο χάρτης συγκεντρώνει μια σειρά από λάθη στις επίπεδες περιοχές μέσα στην ευρύτερη λεκάνη. Όταν παρουσιάζονται μεγάλες επίπεδες επιφάνειες και παράλληλα υπάρχει κοντά επιφανειακή ροή (π.χ. τεχνητή), το λογισμικό δεν μπορεί να αντιληφθεί που δημιουργείται πραγματικά η ροή. Έτσι, η ροή που παράγεται από το Stream Definition και οι φυσικές υπολεκάνες από το Cathment Polygon πρέπει να διορθωθούν σύμφωνα με το πραγματικό ανάγλυφο το οποίο έχει επηρεάσει ο άνθρωπος με τις δραστηριότητες. Σύμφωνα με τα παραπάνω, ο νέος διαχωρισμός της ευρύτερης λεκάνης σε στραγγιστικές υποπεριοχές γίνεται με τα εξής κριτήρια: Φυσική Επιφανειακή ροή Τεχνητή Επιφανειακή ροή - Στραγγιστικό δίκτυο Μικτό σύστημα επιφανειακής ροής Σύμφωνα λοιπόν, με τα παραπάνω κριτήρια, η λεκάνη απορροής χωρίζεται σε 29 στραγγιστικές υποπεριοχές. Οι υποπεριοχές αυτές είναι οι μεγαλύτερες δυνατές σε έκταση, μέσα στις οποίες η επιφανειακή ροή ανταποκρίνεται κατά το δυνατό περισσότερο στις πραγματικές συνθήκες της περιοχής. Επίσης, η εξακρίβωση της επιφανειακής ροής σε αυτές τις περιοχές διευκολύνει την περιγραφή και τον τρόπο διακίνησης των μη σημειακών πηγών ρύπανσης όπως είναι αυτή που προέρχεται από την αγροτική δραστηριότητα. Η κατανομή των 29 στραγγιστικών υποπεριοχών φαίνεται στο χάρτη

49 Χάρτης Στραγγιστικές Υποπεριοχές στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα Map Drainage sub-areas in Strymonas river basin 49

50 13.8. Δείκτες Χωρικοί Δείκτες Για την αξιοποίηση και επεξεργασία των δεδομένων σε χωρικό επίπεδο που εξάγονται από τους θεματικούς χάρτες χρησιμοποιήθηκαν χωρικοί δείκτες σύμφωνα με τη διεθνή βιβλιογραφία ενώ παράλληλα αναπτύχθηκαν κάποιοι νέοι προκειμένου να ανταποκρίνονται στους στόχους της παρούσας μελέτης. Η μεθοδολογία των χωρικών δεικτών αναπτύσσεται τα τελευταία χρόνια και από την Ευρωπαϊκή Ένωση με πιο πρόσφατη εφαρμογή στο πρόγραμμα IRENA το οποίο περιέχει πολλούς χωρικούς δείκτες για την επεξεργασία των δεδομένων. Οι δείκτες που χρησιμοποιούνται στη μελέτη συμπεριλαμβάνονται στο Compendium of Agricultural (2003). Οι δείκτες είναι κατασκευάσματα που υποστηρίζουν τη λήψη αποφάσεων με την αποκάλυψη τάσεων σε δεδομένα και στη συνέχεια, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να αναλύσουν τα αποτελέσματα πολιτικών ενεργειών. Επιπλέον, οι δείκτες μπορούν να προβλέψουν οικονομική, κοινωνική ή περιβαλλοντική ζημία. Σε διεθνές επίπεδο, γίνεται συστηματική προσπάθεια να συγκεντρωθούν περιβαλλοντικοί δείκτες διάφορων οργανισμών από την Επιτροπή της βιώσιμης ανάπτυξης (Counsil of Sustainable Development). Αυτή η έκθεση συγκεντρώνει στοιχεία υπό μορφή δεικτών σε σχέση με το έδαφος, τις αγροχημικές ουσίες (λιπάσματα και φυτοφάρμακα), τον πληθυσμό, το εργατικό δυναμικό, τα γεωργικά μηχανήματα, την ανάπτυξη και επένδυση στη γεωργία. Οι περισσότεροι από τους δείκτες που περιλαμβάνονται σε αυτήν την επιτομή συνιστώνται επίσης και από την Επιτροπή Βιώσιμης Ανάπτυξης. Εντούτοις, δεδομένου ότι ο στόχος της επιτομής είναι να αποκαλυφθεί η κατάσταση της αρδευτικής πίεσης στη γεωργική γη, δεν γίνεται ανάλυση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων γενικά και γι αυτό περιλήφθηκαν πρόσθετοι δείκτες που δεν περιλαμβάνονται στον κατάλογο της CSD. Επιπλέον, ενώ η CSD υιοθετεί το μοντέλο DPSIR, στην παρούσα μελέτη οι δείκτες έχουν ομαδοποιηθεί σύμφωνα με τo 50

51 πλαίσιο Pressure State - Response (PSR) προκειμένου να μελετηθεί η κατάσταση του γεωργικού εδάφους. Οι δείκτες εφαρμόστηκαν και ελέγχθηκαν σε δεδομένα που προέρχονταν από 168 χώρες για επιλεγμένα σημεία κατά τα έτη , και μεμονωμένων ετών 1998, 1999 και (FAO, 2003) Ένα πρόγραμμα το οποίο δημιουργήθηκε στο πλαίσιο της Ε.Ε. είναι το SPIN (Spatial Indicator for European Nature Conservation), το οποίο χρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή. Ελληνικός εταίρος για το πρόγραμμα αυτό ήταν το Ε.Κ.Β.Υ. Το πρόγραμμα εφαρμόστηκε στη λίμνη Κερκίνη όπου αναπτύχθηκαν επίσης χωρικοί δείκτες όμοιοι με αυτούς που αναφέρονται στην παρούσα μελέτη (SPIN, 2001). Οι χωρικοί δείκτες που χρησιμοποιούνται για την παρούσα μελέτη είναι οι εξής: Ο Δείκτης Αγροτικής Έκτασης, ο Δείκτης Ετήσιας Καλλιέργειας, ο Δείκτης Πολυετούς Καλλιέργειας, ο Δείκτης Αγροτικής Έντασης, ο Δείκτης Αρδευόμενης Έκτασης και ο Δείκτης Αρδευόμενης Έντασης. Η έκφραση και η αγγλική ορολογία του κάθε δείκτη φαίνονται στο πίνακα : Πίνακας Χωρικοί δείκτες - Table Spatial Indicators Ονομασία Δείκτη Αγγλική Ορολογία Ερμηνεία Δείκτης Αγροτικής Έκτασης % Agricultural Land [Agriland] % καλλιεργούμενης γης Δείκτης Ετήσιας Καλλιέργειας Δείκτης Πολυετούς Καλλιέργειας Δείκτης Αγροτικής Έντασης % Annual Crops [Annualand] % Permant Crops [Permaland] % Agriculture Intensity [Αgrintensity] % ετήσιων καλλιεργειών % έκταση πολυετών/μόνιμων καλλιεργειών % γης υπό έντονη καλλιέργεια (ετήσια καλλιέργεια) προς καλλιεργούμενη γη 51

52 Δείκτης Αρδευόμενης Αγροτικής Γης % Irrigated Land [ Irrland] % αρδευόμενης αγροτικής γης % αρδευόμενης αγροτικής Δείκτης Αρδευόμενης % Irrigation Intensity γης προς συνολική αγροτική έντασης [Irrintensity] γη (Compendium of Agricultural Environmental Indicators, FAO 2003, SPIN 2004) Για τις ανάγκες της παρούσας μελέτης χρησιμοποιήθηκαν μορφολογικοί δείκτες οι οποίοι είναι: Η Μέση Κλίση περιοχής, το Μέσο υψόμετρο περιοχής και η Μέση κλίση Αγροτικών περιοχών. Η έκφραση και η αγγλική ορολογία του κάθε δείκτη φαίνονται στον Πίνακα : Πίνακας Μορφολογικοί Δείκτες - Table Morphological Indicators Ονομασία Δείκτη Αγγλική Ορολογία Ερμηνεία Μέση Κλίση περιοχής Mean Slope Μέση κλίση Μέσο υψόμετρο περιοχής Mean Altitude Μέσο υψόμετρο Μέση Κλίση Αγροτικών περιοχών Mean Agricultural Slope [MAS] Μέση κλίση ανά αγροτική έκταση Δείκτης Πίεσης Αρδευόμενων Εκτάσεων - Π.Α.Ε. Τέλος, μέσα από τη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε από την παρούσα μελέτη, αναδείχθηκε η ανάγκη δημιουργίας ενός νέου συνδυασμένου χωρικού δείκτη ο οποίος θα αποκαλύπτει την πίεση που ασκείται από τις αρδευόμενες αγροτικές εκτάσεις. Ο δείκτης που δημιουργήθηκε ονομάζεται Δείκτης πίεσης από αρδευόμενες εκτάσεις (Irrigated Land Pressure I.L.P.) και βασίζεται 52

53 στα στοιχεία που χρησιμοποιούν τρεις από τους παραπάνω χωρικούς και μορφολογικούς δείκτες. Οι δείκτες που χρησιμοποιήθηκαν ως ενδείκτες για τη δημιουργία του νέου δείκτη πίεσης είναι: 1. Η μέση Κλίση Αγροτικών Περιοχών 2. Ο δείκτης Αγροτικής Έκτασης 3. Ο δείκτης Αρδευόμενης Έντασης Οι ενδείκτες αυτοί συνδυάστηκαν με τέτοιο τρόπο ώστε να αποκαλύπτεται η πίεση που προκύπτει από τις αρδευόμενες εκτάσεις. Ο συνδυασμός αυτός αποτυπώνεται στη σχέση: I.L.P. = 0,2 x [% Agricultural Mean Slope] + 0,3 x [% Agricultural land] + 0,5 x [% Irrigation intensity] Η σχέση αυτή προέκυψε σύμφωνα με τη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε από τους Μπίλας και συνεργάτες (2005) και στηρίζεται σε άθροισμα ενδοδεικτών. Σύμφωνα με αυτήν, το άθροισμα των συντελεστών βαρύτητας των ενδοδεικτών θα πρέπει να είναι 1. Η βαθμολόγηση των ενδοδεικτών έγινε με βάση τη συνεισφορά του στο τελικό αποτέλεσμα, και πιο συγκεκριμένα αν οι μεγαλύτερες ή οι μικρότερες τιμές τους έχουν αντιστοίχιση με το μεγαλύτερο ή μικρότερο αποτέλεσμα του τελικού δείκτη. Τα κατώτερα όρια των συντελεστών λήφθηκαν βιβλιογραφικά, παράλληλα με τις συνθήκες της περιοχής και την κρίση του ερευνητή. Επειδή οι ενδοδείκτες υπολογίστηκαν σε επί τις εκατό ποσοστά (%) και το αποτέλεσμα του τελικού δείκτη πίεσης (ως άθροισμα ενδοδεικτών) εμφανίζεται με τον ίδιο τρόπο. Με βάση και τα δεδομένα των ενδοδεικτών, μέγιστη τιμή 100% κρίθηκε η μέγιστη πίεση από αρδευόμενες εκτάσεις ενώ κατώτερη τιμή (0%) εμφανίζεται η μη ύπαρξη πίεσης. Πρακτικά δεν μπορεί να υπάρξει ποτέ μηδενική πίεση αφού όλες οι περιοχές έχουν κάποια ελάχιστη κλίση και προφανώς περιέχουν αγροτικές εκτάσεις. Σε σχέση με τον 3 ο ενδοδείκτη, την αρδευόμενη ένταση, αν δεν υφίστανται αρδευόμενες αγροτικές εκτάσεις στην περιοχή εφαρμογής του δείκτη τότε ο δείκτης αρδευόμενης έντασης = 0%. Ο 53

54 δείκτης εμφανίζει την πίεση που προκύπτει από την επιφανειακή απορροή των λοιπών αγροτικών περιοχών, και αυτός αυξάνεται σύμφωνα με την αγροτική έκταση και την κλίση. Τέλος, επειδή αυτός ο δείκτης πίεσης βασίζεται σε χωρικούς δείκτες είναι φανερό πως και αυτός χρησιμοποιεί χωρικά δεδομένα και εφαρμόζεται σε εκτατικές καλλιέργειες. Παρ όλα αυτά, ως δείκτης πίεσης μπορεί να εφαρμοστεί σημειακά με την προϋπόθεση ότι έχει προσδιοριστεί η περιοχή που «πιέζει» στο σημείο εκείνο. Αυτό επιχειρείται και από την παρούσα μελέτη, προκειμένου να γίνει η ανάλυση πίεσης επίπτωσης όπως ορίζεται από την Οδηγία Πλαίσιο. Δείκτης Βιολογικής Ποιότητας Υδάτων Ε.Σ.Α. Όπως έχει αναφερθεί, η βιολογική ποιότητα των υδάτων υπολογίζεται με δείκτη που χρησιμοποιεί βενθικά μακροασπόνδυλα. Ο δείκτης αυτός είναι το Ελληνικό Σύστημα Αξιολόγησης (Ε.Σ.Α.) (Artemiadou and Lazaridou, 2005). Η επεξεργασία των δειγμάτων και οι τιμές του δείκτη έγιναν από τη βιολόγο Πατσιά Αθηνά (2006) στα πλαίσιο της διπλωματικής της διατριβής. Από τη μελέτη αυτή υιοθετήθηκαν οι τιμές του Ε.Σ.Α. σε 11 επιλεγμένα σημεία. Έγινε επιλογή των σημείων από τα 19 συνολικά σημεία αφού στα 11 από αυτά ήταν δυνατή η εφαρμογή του χωρικού δείκτη με ξεκάθαρη την περιοχή που στραγγίζει προς το κάθε σημείο. Τα 11 σημεία φαίνονται στο χάρτη όπου εμφανίζεται και η τιμή του Ε.Σ.Α. (H.E.S.) 54

55 Χάρτης Ο Δείκτης σύμφωνα με το ελληνικό σύστημα αξιολόγησης κατά μήκος του ποταμού Στρυμόνα - Map The index values according to the Hellenic evaluation system (HES) along Strymonas river Μεθοδολογία Τυπολογίας Η ανάπτυξη της μεθοδολογίας για την εφαρμογή της τυπολογίας βασίστηκε στη μεταπτυχιακή διατριβή της Κεμιτζόγλου (2006). Σύμφωνα με τη μελέτη αυτή, έχει επιλεγεί το σύστημα Β για το χαρακτηρισμό των ποταμών της Β.Ελλάδας. Στην παρούσα μελέτη έγινε εφαρμογή των κριτηρίων που έχουν επιλεγεί για όλες τις λεκάνες απορροής της Βόρειας και Κεντρικής Ελλάδας και ο προσδιορισμός του τύπου του ποταμού έγινε βάσει συγκεκριμένων αβιοτικών παραμέτρων. Τα κριτήρια που χρησιμοποιήθηκαν λοιπόν σύμφωνα με το σύστημα Β είναι τα εξής: 55

56 1. Η γεωλογία 2. Το υψόμετρο 3. Η κλίση 4. Η θερμοκρασία 5. Η βροχόπτωση 6. Το μέγεθος λεκάνης απορροής Πιο αναλυτικά, για τη γεωλογία, έγινε ταξινόμηση του γεωλογικού υποστρώματος βάση της γεωχημικής σύστασης του σύμφωνα και με την οδηγία 2000/60/ΕΚ: Αργιλικό (αντί οργανικό) Πυριτικό Ασβετολιθικό Η αντικατάσταση του οργανικού υποστρώματος από το αργιλικό έγινε ύστερα από μελέτη των σημειώσεων του τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ. σχετικές με το γεωλογικό υπόστρωμα της Ελλάδος (Κεμιτζόγλου, 2006). Στη συνέχεια φαίνεται ο θεματικός χάρτης βάση της γεωχημικής ταξινόμησης στη λεκάνη του ποταμού Στρυμόνα. 56

57 Θεματικός Χάρτης Τυπολογία Γεωλογικό Υπόστρωμα στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα - Thematic Map Typology Geology in Strymonas river basin Από το θεματικό χάρτη γίνεται φανερό ότι η κοίτη του ποταμού Στρυμόνα όπως και οι κύριοι παραπόταμοι του διέρχονται από Αργιλικό υπόστρωμα. Τα υψόμετρα ταξινομήθηκαν από: 0 έως 150 m (πεδινές περιοχές) 150 m έως 600 m (ημιορεινές περιοχές) 600 m και άνω (ορεινές περιοχές) Η ταξινόμηση του υψομέτρου έγινε σύμφωνα με την ταξινόμηση του Dikau (1989) και μία τροποποίηση ως προς το 3 ο κριτήριο (Κεμιτζόγλου, 2006). Στο θεματικό χάρτη φαίνεται η ταξινόμηση των υψομέτρων στη λεκάνη του ποταμού Στρυμόνα. 57

58 Θεματικός Χάρτης Τυπολογία Υψόμετρα στην λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα - Thematic Map Typology Elevation in Strymonas river basin Από το θεματικό χάρτη γίνεται φανερό πως ο ποταμός Στρυμόνας όπως και οι παραπόταμοι κινούνται σε πεδινές περιοχές με χαμηλά υψόμετρα, έως 150 m. Ως προς τις κλίσεις, η ταξινόμηση έγινε από: 0 έως 5º 5º έως 15º 15º και άνω Η ταξινόμηση των κλίσεων έγινε σύμφωνα με την ταξινόμηση του Demek (1972), λαμβάνοντας ταυτόχρονα υπόψη τη βιολογία και την οικολογία των ρεόφιλων και μεσαία ρεόφιλων ψαριών της Ελλάδας. (Κεμιτζόγλου, 2006). Ομοίως στο χάρτη φαίνονται οι κλίσεις της λεκάνης του ποταμού Στρυμόνα. 58

59 Θεματικός Χάρτης Τυπολογία Κλίσεις της λεκάνης απορροής του ποταμού Στρυμόνα - Thematic Map Typology Slopes in Strymonas river basin Και σε αυτή την περίπτωση, ο ποταμός Στρυμόνας διέρχεται από μικρές κλίσεις, έως 5º. Στη συνέχεια, η ταξινόμηση της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας έγινε από: 0ºC έως 13ºC 13ºC έως 18ºC 18ºC και άνω Η ταξινόμηση της ετήσιας θερμοκρασίας έγινε μετά από αξιολόγηση θερμοκρασιακών χαρτών της Δ/νσης Υδατικού Δυναμικού του Υπουργείου Ανάπτυξης του έτους 2003 (Κεμιτζόγλου, 2006). Ομοίως, στο θεματικό χάρτη φαίνονται οι μέσες θερμοκρασίες που επικρατούν στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. 59

60 Θεματικός Χάρτης Τυπολογία Μέση ετήσια θερμοκρασία στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. - Thematic Map Typology Mean annual temperature in Strymonas river Basin Από το χάρτη γίνεται φανερό ότι ολόκληρη η λεκάνη του ποταμού Στρυμόνα διέπεται από μέσες θερμοκρασίες από 13ºC έως 18ºC. Η ταξινόμηση της μέσης ετήσιας βροχόπτωσης έγινε από: 0 έως 600 mm 600 mm έως 800 mm 800 mm και άνω Η ταξινόμηση της μέσης ετήσιας βροχόπτωσης έγινε μετά από αξιολόγηση βροχομετρικών χαρτών της Δ/νσης Υδατικού Δυναμικού του Υπουργείου Ανάπτυξης του έτους 2003 (Κεμιτζόγλου, 2006). 60

61 Θεματικός Χάρτης Τυπολογία Ύψος μέσης ετήσιας βροχόπτωσης στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα - Thematic Map Typology Mean annual rainfall in Strymonas river basin Ο θεματικός χάρτης της βροχόπτωσης στη λεκάνη του ποταμού Στρυμόνα δείχνει ότι επικρατούν από mm, ενώ ένα μικρό κομμάτι ανήκει στην κατηγορία 600 mm 800 mm, γύρω από τον παραπόταμο Αγγίτη. Ο κύριος ρους του ποταμού Στρυμόνα ανήκει στην κατηγορία 0 600mm. Τέλος, το τελευταίο κριτήριο που εφαρμόζεται για την τυπολογία είναι η έκταση της λεκάνης απορροής. Το κριτήριο αυτό ταξινομεί την έκταση της λεκάνης απορροής και των υπολεκανών της ως εξής: 0 έως 500 km έως 5000 km km 2 και άνω 61

62 Η ταξινόμηση της έκτασης των υπολεκανών έγινε μετά από ισοκατανομή στις υπολεκάνες των ποταμών της Κεντρικής & Βόρειας Ελλάδας. (Κεμιτζόγλου, 2006) Οι κατηγορίες του κριτηρίου στηρίχθηκαν σε κατανομή των εκτάσεων των υπολεκανών από λεκάνες απορροής των ποταμών της Βόρειας και Κεντρικής Ελλάδας. Στο θεματικό χάρτη φαίνονται οι υπολεκάνες στην λεκάνη του ποταμού Στρυμόνα σύμφωνα με τα παραπάνω: Θεματικός Χάρτης Τυπολογία Έκταση υπολεκανών στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. - Thematic Map Typology Subbasins area in Stymonas rive basin Από το θεματικό χάρτη φαίνεται πως ο ποταμός Στρυμόνας συγκεντρώνει και τις τρεις κατηγορίες υπολεκανών. 14. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 62

63 Η καταγραφή της πίεσης έγινε με την ανάπτυξη και εφαρμογή των προαναφερόμενων χωρικών δεικτών έτσι ώστε να φανεί η χωρική διάσταση της αρδευτικής αγροτικής πίεσης. Η ανάπτυξη των χωρικών δεικτών έγινε με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS). Η αγροτική δραστηριότητα αντιμετωπίζεται συνολικά, γι αυτό και δεν έγινε διαχωρισμός ανάλογα με το είδος ή το χρόνο της δραστηριότητας. Όπως έχει ήδη αναφερθεί στη μεθοδολογία, η χωρική μονάδα στην οποία εφαρμόζονται οι δείκτες είναι η στραγγιστική υποπεριοχή. Τα αποτελέσματα των χωρικών δεικτών που θα παρουσιαστούν, θα εμφανιστούν σε θεματικούς χάρτες της λεκάνης απορροής του Στρυμόνα, η οποία χωρίζεται σε 29 υποπεριοχές. Τυπολογία Σύμφωνα με τη μεθοδολογία που εφαρμόστηκε για την τυπολογία στον ποταμό Στρυμόνα εμφανίζονται τρεις τύποι υπολεκανών, ενώ τα υπόλοιπα κριτήρια σύμφωνα με το σύστημα Β είναι ίδια σε όλη τη λεκάνη απορροής του. Οι τύποι φαίνονται συνοπτικά στον πίνακα 14.1: Πίνακα Τύποι ποταμού Στρυμόνα σύμφωνα με το σύστημα Β της οδηγίας 2000/60/ΕΚ - Table River types of Strymonas river according to system B of directive 2000/60/EC. Τύπος 1 ος Τύπος 2 ος Τύπος 3 ος Υπόστρωμα: Αργιλικό Υψόμετρο: 0 έως 150m Κλίση: 0 έως 5º Θερμοκρασία: 15ºC Βροχόπτωση: 0 έως 600mm Λεκάνη απορροής: 0 έως 500 km 2 Υπόστρωμα: Αργιλικό Υψόμετρο: 0 έως 150m Κλίση: 0 έως 5º Θερμοκρασία: 15ºC Βροχόπτωση: 0 έως 600mm Λεκάνη απορροής: 500 έως 5000 km 2 Υπόστρωμα: Αργιλικό Υψόμετρο: 0 έως 150m Κλίση: 0 έως 5º Θερμοκρασία: 15ºC Βροχόπτωση: 0 έως 600mm Λεκάνη απορροής: 5000 km 2 και άνω Δείκτης Αγροτικών Εκτάσεων 63

64 Στο θεματικό χάρτη 14.1 εμφανίζεται ως δείκτης το ποσοστό αγροτικής γης (Agricultural land Indicator [Agriland]), σε κάθε στραγγιστική υποπεριοχή. Ο χρωματισμός των περιοχών γίνεται σε 5 κατηγορίες όπως φαίνεται στο υπόμνημα. Θεματικός Χάρτης Δείκτης αγροτικών εκτάσεων στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. - Thematic Map Agricultural land Indicator in Strymonas river basin Από το χάρτη 14.1 φαίνεται πως οι περιοχές με τη μεγαλύτερη αγροτική έκταση συγκεντρώνονται στο κέντρο της λεκάνης και στις υπολεκάνες του 2 ου τύπου σύμφωνα με την τυπολογία, έκτασης από 500 έως 5000 km 2 και κατά μήκος της βόρειας όχθης της κοίτης του Στρυμόνα Δείκτης Ετήσιων Καλλιεργειών 64

65 Ακολούθως, χρησιμοποιήθηκε ο δείκτης ετήσιων καλλιεργειών, βάση του οποίου εμφανίζεται το ποσοστό ετησίως καλλιεργούμενων εκτάσεων σε κάθε υποπεριοχή, [Annual Crops (Annualland)]. Ο χρωματισμός των περιοχών γίνεται σε 5 κατηγορίες όπως φαίνεται στο υπόμνημα του χάρτη Θεματικός Χάρτης Δείκτης Ετήσιων Καλλιεργιών στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. - Thematic Map Annual crops Indicator in Strymonas river basin. Όπως φαίνεται από τη θεματικό χάρτη 14.2, το ποσοστό των ετησίως καλλιεργούμενων εκτάσεων είναι ιδιαίτερα μεγάλο στις περισσότερες περιοχές και στις περισσότερες από αυτές ταυτίζεται με το ποσοστό αγροτικών εκτάσεων του προηγούμενου θεματικού χάρτη. Αυτό δείχνει ότι το μεγαλύτερο μέρος των καλλιεργούμενων εκτάσεων καλλιεργείται σε ετήσια βάση Δείκτης Πολυετών Καλλιεργειών 65

66 Στον επόμενο θεματικό χάρτη φαίνεται ο δείκτης μόνιμα καλλιεργούμενων εκτάσεων (πολυετής καλλιέργειες),(permanent Crops [Permland]). Ο χρωματισμός των περιοχών γίνεται σε 4 κατηγορίες όπως φαίνεται στο υπόμνημα του χάρτη Θεματικός Χάρτης Δείκτης πολυετών καλλιεργειών στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. - Thematic Map Permanent crops Indication in Strymonas river basin. Όπως προκύπτει από το θεματικό χάρτη 14.3 μόνο 4 υποπεριοχές παρουσιάζουν κάποιο ποσοστό μόνιμα καλλιεργούμενων εκτάσεων. Έτσι φαίνεται ξεκάθαρα πως οι ετήσιες καλλιέργειες αποτελούν την κύρια αγροτική δραστηριότητα και την κύρια πίεση στη λεκάνη απορροής του Στρυμόνα Δείκτης Αγροτικής Έντασης 66

67 Ο δείκτης αγροτικής έντασης (Agricultural Intensity [Agrintesity]) εκφράζεται ως το ποσοστό του λόγου της έκτασης ετήσιων καλλιεργούμενων εκτάσεων προς την συνολική αγροτική έκταση μέσα σε κάθε στραγγιστική υποπεριοχή. Οι περιοχές κατηγοριοποιήθηκαν σε 4 ομάδες όπως φαίνεται στο χάρτη Θεματικός Χάρτης Δείκτης Έντασης Αγροτικών Εκτάσεων στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. - Thematic Map Agricultural intensity Indicator in Strymonas river Basin. Όπως φαίνεται στο χάρτη 14.4 η μεγαλύτερη ένταση επικρατεί και πάλι στις κεντρικές στραγγιστικές υποπεριοχές όπου κυριαρχούν, όπως αναφέρθηκε, οι ετήσιες καλλιέργειες. Οι ετήσιες καλλιέργειες αποτελούν έναν εντατικό χρήστη φυτοφαρμάκων αλλά και υδάτινων πόρων (Παπαζαφειρίου, 1999). Αυτές οι εκτάσεις ασκούν τη μεγαλύτερη πίεση στο περιβάλλον γιατί διακινούν 67

68 μεγάλους όγκους θρεπτικών αλλά και ύδατος, το οποίο είναι το κύριο μέσο μεταφοράς όλων των θρεπτικών στοιχείων Δείκτης Αρδευόμενης Έκτασης Επιλέχθηκε ο δείκτης της αρδευόμενης έκτασης, ο οποίος εκφράζεται ως το ποσοστό της αρδευόμενης αγροτικής έκτασης (Irrigated land [Irriland]) μέσα σε κάθε στραγγιστική υποπεριοχή. Οι περιοχές κατηγοριοποιήθηκαν σε 5 ομάδες όπως φαίνεται στο υπόμνημα του χάρτη Θεματικός Χάρτης Δείκτης αρδευόμενων αγροτικών εκτάσεων στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. - Thematic Map Irrigated land Indicator in Strymonas river basin. 68

69 Οι αρδευόμενες εκτάσεις κυριαρχούν στις ίδιες υποπεριοχές στις οποίες υπάρχουν ετήσιες καλλιέργειες. Φαίνεται λοιπό ότι όλες οι αγροτικές περιοχές είναι αρδευόμενες Δείκτης Αρδευόμενης Έντασης Προκειμένου να εκτιμηθεί η ένταση των αρδευόμενων εκτάσεων, επιλέχθηκε ο δείκτης της αρδευόμενης έντασης, (Irrigation intensity [Irrintensity]). Ο δείκτης αυτός εκφράζεται ως το ποσοστό της αρδευόμενης έκτασης προς τη συνολική αγροτική έκταση. Οι περιοχές κατηγοριοποιήθηκαν σε 5 ομάδες όπως φαίνεται στο χάρτη Θεματικός Χάρτης Δείκτης Αρδευόμενης έντασης στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. - Thematic Map Irrigation intensity Indicator in Strymonas river basin. 69

70 Είναι φανερό από το δείκτη της αρδευόμενης έντασης πως όλη η ένταση συγκεντρώνεται κατά μήκος του κύριου ρου του Στρυμόνα, κατάντι της λίμνης Κερκίνης. Οι στραγγιστικές υποπεριοχές 3 έως 13, συγκεντρώνουν τη μεγαλύτερη ένταση από καλλιεργητικής πλευράς. Η περιοχή αυτή η οποία περιβάλλεται από ρέοντα επιφανειακά ύδατα, το Στρυμόνα και τη τάφρο Μπέλιτσα, αποτελεί την καρδιά της αγροτικής δραστηριότητας στη λεκάνη απορροής του Στρυμόνα. Στον επόμενο χάρτη φαίνεται η περιοχή αυτή με το επιφανειακό δίκτυο απορροής Δείκτης Πίεσης Αρδευόμενων Εκτάσεων Π.Α.Ε. Όπως έχει ήδη αναφερθεί στη μεθοδολογία, για τις ανάγκες της μελέτης έχει αναπτυχθεί ο δείκτης Πίεσης Αρδευόμενων Εκτάσεων (I.L.P.). Ο δείκτης αυτός υπολογίζεται στις 29 υποπεριοχές και φαίνεται στον θεματικό χάρτη

71 Θεματικός Χάρτης Δείκτης Πίεσης Αρδευτικών Εκτάσεων στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα. - Thematic Map Irrigated land pressure Indicator in Strymonas river basin. Όπως φαίνεται από το χάρτη , οι περιοχές με τη μεγαλύτερη πίεση από αρδευόμενες εκτάσεις είναι 10 κεντρικές στραγγιστικές υποπεριοχές κατά μήκος του κύριου ρου και προστίθενται 2 περιοχές ακόμα όπου παρατηρείται πίεση από αρδευόμενες εκτάσεις πάνω από 50%. Ο δείκτης αυτός υπολογίσθηκε και στα σημεία όπου έγιναν δειγματοληψίες βενθικών μακροασπονδύλων για τον υπολογισμό της βιολογικής ποιότητας του νερού. Τα σημεία αυτά ήταν 11 και προέρχονται από τη διπλωματική εργασία της βιολόγου Πατσιά Αθηνά (2006), η οποία έχει κάνει και την επιλογή των σημείων. Στη συνέχεια φαίνεται ο χάρτης με τα σημεία αυτά και τις τιμές του Π.Α.Ε. 71

72 Χάρτης Δείκτης Π.Α.Ε κατά μήκος του ποταμού Στρυμόνα. Map I.L.P. Indicator along Strymonas river Συσχέτιση Δεικτών Για να φανεί ο βαθμός της σχέσης της πίεσης με την επίπτωση, επιχειρήθηκε στατιστική συσχέτιση ανάμεσα στο βιολογικό δείκτη Ε.Σ.Α. και το δείκτη Πίεσης Π.Α.Ε. Για τη στατιστική συσχέτιση επιλέχθηκε η μέθοδος Spearman s rho, η οποία χρησιμοποιείται όταν η συσχέτιση γίνεται ανάμεσα σε μη παραμετρικές μεταβλητές. Τα αποτελέσματα φαίνονται στον πίνακα

73 Πίνακας Συσχέτιση κατά Spearman s rho HES ILP Table Spearman s rho correlation between HES - ILP Correlations Spearman's rho HES ILP Correlation Coef f icient Sig. (2-tailed) N Correlation Coef f icient Sig. (2-tailed) N HES ILP 1,000,267., ,267 1,000, Όπως φαίνεται από τον πίνακα συσχέτισης κατά Spearman s rho δεν παρατηρείται στατιστικά σημαντική συσχέτιση ανάμεσα στους δύο δείκτες. Στατιστικά σημαντική είναι η συσχέτιση ανάμεσα στο δείκτη Πίεσης Αρδευόμενης Έκτασης και το δείκτη αρδευόμενης έκτασης ο οποίος όμως δεν συμμετέχει στη δημιουργία του συνδυασμένου δείκτη. Πίνακας Συσχέτιση ILP Irriland κατά Spearman s rho Table Spearman s rho correlation between ILP - Irriland Correlations Spearman's rho ILP Irriland Correlation Coef f icient Sig. (2-tailed) N Correlation Coef f icient Sig. (2-tailed) N **. Correlation is signif icant at the 0.01 lev el (2-tailed). ILP Irriland 1,000,982**., ,982** 1,000, Από τον πίνακα γίνεται φανερό πως ο συνδυασμένος δείκτης Π.Α.Ε. προβάλλει τη χωρική πίεση που προέρχεται από τις αρδευόμενες εκτάσεις που υπάρχουν σε κάθε περιοχή και η συσχέτιση αυτή είναι στατιστικά σημαντική. Τέλος, στατιστικά σημαντική συσχέτιση παρατηρείται ανάμεσα σε 3 ενδείκτες από αυτούς που χρησιμοποιούνται στο δείκτη Π.Α.Ε., το δείκτη αγροτικής έκτασης και την κλίση των αγροτικών εκτάσεων, (πίνακα ). 73

74 Πίνακας Συσχέτιση Agriland Amslope κατά Spearman s rho Table Spearman s rho correlation between Agriland - Amslope Correlations Agriland AMslope Spearman's rho Agriland Correlation Coef f icient 1,000,609* Sig. (2-tailed).,047 N AMslope Correlation Coef f icient,609* 1,000 Sig. (2-tailed),047. N *. Correlation is significant at the 0.05 lev el (2-tailed). 74

75 15. ΣΥΖΗΤΗΣΗ Η αλληλεπίδραση του αγροτικού χώρου με το περιβάλλον, και πιο ειδικά με τους υδατικούς πόρους είναι κάτι που απασχολεί πολλούς φορείς και είναι αντικείμενο μελέτης τόσο από τους διαχειριστές των περιοχών όσο και από τους επιστήμονες (Zalidis et al, 2002.) Η σημαντικότητα αυτής της αλληλεπίδρασης γίνεται πιο αντιληπτή αν σκεφτεί κανείς πως τα επιφανειακά ύδατα περιβάλλονται ως επί το πλείστον από αγροτικές καλλιέργειες. Η ίδια η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει θέση μια σειρά στόχων για την προστασία των επιφανειακών υδάτων και την αξιολόγηση των πιέσεων που ασκούνται από τoν περιβάλλοντα χώρο. Η οδηγία 2000/60/ΕΚ αποτελεί μια βάση διαπραγμάτευσης για την εκμετάλλευση του αγροτικού χώρου με αποτέλεσμα την συνεχιζόμενη προστασία του οικοσυστήματος. Η προσέγγιση του αγροτικού χώρου πρέπει να γίνει όχι μόνο μέσα από την παραγωγική ή οικονομική διαδικασία, αλλά και μέσα από την χωρική κατανομή του μέσα στο συνολικό οικοσύστημα. Η χωρική ανάλυση και τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών παρέχουν τα κατάλληλα εργαλεία για να γίνει η μελέτη του αγροτικού χώρου ώστε να αξιολογηθούν οι πιέσεις του σε ένα οικοσύστημα (Basnyat et al, 2000). Η παρούσα μελέτη προτείνει τη μεθοδολογία για τον προσδιορισμό των πιέσεων μέσω της χωρικής ανάλυσης και προσπαθεί να αξιολογήσει τις επιπτώσεις της υφιστάμενης πίεσης μέσα από δείκτες ποιότητας. Αυτό αποτελεί μια νέα προσέγγιση συσχετισμού μη σημειακών πηγών ρύπανσης με συγκεκριμένους σημειακούς δείκτες ποιότητας των υδάτων. Άλλες μελέτες, όπως αυτή των Munafo et al, (2005) κάνουν μία αντίστοιχη συσχέτιση των μη σημειακών πηγών ρύπανσης των ποταμών αλλά μόνον με τους δείκτες των νιτρικών και των φωσφορικών. Σε λίγο διαφορετικό επίπεδο κινείται η μελέτη των Tong & Chen (2002), η οποία προτείνει ένα μοντέλο της σχέσης των καλύψεων γης με την ποιότητα των επιφανειακών υδάτων. Όλες οι παραπάνω μελέτες χρησιμοποιούν εξελιγμένα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών με ειδικά εργαλεία υδρολογίας, όπως το ArcHydro. Η σωστή γεωγραφική και χωρική 75

76 απεικόνιση μιας υδρολογικής λεκάνης αποτελεί ύψιστης σημασίας βήμα για την ορθή μελέτη των πιέσεων σε αυτήν και τους φυσικούς πόρους. Από τη μελέτη των Donohue et al (2006) τονίζεται το θέμα της σύνδεσης των χαρακτηριστικών των υπολεκανών της λεκάνης απορροής Ιρλανδικών ποταμών και της γεωχημείας των υδάτων τους με την οικολογική κατάσταση των επιφανειακών τους υδάτων. Εντούτοις, η μελέτη από τους Harding et al (1999) έδειξε ότι υπάρχει ισχυρή συσχέτιση ανάμεσα στην αγροτική ένταση κατά μήκος ενός ποταμού και την ποιότητα των νερών, ειδικότερα όταν αυτή μετράται από τις βενθικές βιοκοινότητες. Αντίστοιχη συσχέτιση ανάμεσα στις βεθνικές βιοκοινότητες και στις χρήσεις γης έδειξαν οι Sponseller et al (2001). Στην παρούσα μελέτη σημαντική στατιστική σχέση φάνηκε από τα αποτελέσματα μόνον ανάμεσα στη βιολογική ποιότητα των νερών και την παρουσία αρδευόμενων εκτάσεων. Η χωρική πίεση που ασκούν οι αρδευόμενες εκτάσεις δεν μπόρεσε να συσχετιστεί απ ευθείας με τη βιολογική ποιότητα διότι η τελευταία επηρεάζεται σημαντικά και από σημειακές πηγές ρύπανσης που υπάρχουν στην περιοχή. Από την πλευρά του προσδιορισμού της αγροτικής πίεσης, υπάρχουν μελέτες των Freyer et al (2000), Giupponi et al (2006), οι οποίες επιχειρούν τη μοντελοποίηση των επιπτώσεων της αγροτικής πίεσης προς το περιβάλλον και πιο ειδικά στα επιφανειακά ύδατα. Αντίστοιχο μοντέλο των μη σημειακών πηγών ρύπανσης προτείνουν οι Gkikas et al, (2005) μέσω του μοντέλου SWAT για τη λίμνη Βιστωνίδα, στη Θράκη. Στις μελέτες αυτές, επιχειρείται περιγραφική χωρική ανάλυση χωρίς να εκτιμάται η πίεση που ασκείται. Σε κάθε περίπτωση, ο συσχετισμός της πίεσης που προκαλείται από την αρδευόμενη γεωργία και της ποιότητας των υδάτων είναι δύσκολος, όπως φαίνεται και από τα αποτελέσματα της μελέτης μας. Μολονότι ο δείκτης Π.Α.Ε. φαίνεται ότι δουλεύει ως προς τις ασκούμενες αρδευτικές πιέσεις, εντούτοις η συσχέτιση του με τις τιμές του δείκτη βιολογικής ποιότητας Ε.Σ.Α. δεν αποφέρει στατιστικά σημαντικά αποτελέσματα. 76

77 Στο γεγονός αυτό συντείνουν διάφοροι λόγοι. Οι λόγοι αυτοί έχουν να κάνουν με την παρουσία σημειακών πηγών ρύπανσης στην κοίτη του ποταμού, όπως η παρουσία σωλήνα αποβλήτων έξω από τον οικισμό του Λιθότοπου (Πατσιά, 2006). Οι σημειακές πηγές ρύπανσης έχουν άμεση επίπτωση στη βιολογική ποιότητα επιφανειακών ποταμών (Viessman et al, 1993, Heiskanen et al, 2005). Το γεγονός αυτό όμως δεν συμπεριλαμβάνεται στη χωρική ανάλυση των μη σημειακών πηγών αφού είναι εντοπισμένες. Εκτός όμως από τις σημειακές πηγές, σημαντικό ρόλο στη μεταβολή της βιολογικής ποιότητας των υδάτων αποτελούν οι ασυνέχειες που παρατηρούνται κατά μήκος της κοίτης του ποταμού με κυριότερη την παρουσία του φράγματος που δημιουργεί τη λίμνη Κερκίνη. Μελέτη όπως αυτή των Harding et al, (1999) αιτιολογεί τέτοια φαινόμενα που επηρεάζουν τη βιολογική ποιότητα των υδάτων. Σε περαιτέρω ανάλυση θα πρέπει να εκτιμηθεί ο βαθμός συμμετοχής του δείκτη πίεσης Π.Α.Ε. στη μεταβολή του δείκτη βιολογικής ποιότητας Ε.Σ.Α.. Μια σειρά διαφορετικών δεικτών ρύπανσης (νιτρικά, φωσφορικά κ.α.) που θα μπορούσαν να συνεκτιμηθούν για τον προσδιορισμό όλων των παραμέτρων που μεταβάλουν την ποιότητα, ίσως θα έδινε ένα πιο ολοκληρωμένο αποτέλεσμα. Επιπλέον, η επιλογή περισσότερων σημείων δειγματοληψίας για την εκτίμηση της βιολογικής ποιότητας σε εστιασμένα σημεία με υψηλή και χαμηλή πίεση θα μπορούσε να δείξει αν υπάρχει πραγματική συσχέτιση. Η σωστή επιλογή σημείων παρακολούθησης στην κοίτη του ποταμού Στρυμόνα και στους παραποτάμους του είναι το κλειδί για ακριβή αποτελέσματα τα οποία θα πρέπει να αναλυθούν με τη χωρική ανάλυση όπως έγινε στην παρούσα μελέτη. Επίσης, στην παρούσα μελέτη, προτάθηκε ένας χωρικός δείκτης πίεσης. Ο δείκτης αυτός είναι ο πρώτος που εμφανίζεται ως δείκτης πίεσης σε χωρικό επίπεδο και μπορεί να αποτελέσει ένα χρήσιμο εργαλείο λήψης αποφάσεων ώστε να υποβοηθήσει το έργο των διαχειριστικών αρχών και τα σχέδια που θα εφαρμοστούν στη λεκάνη απορροής του ποταμού Στρυμόνα τα επόμενα χρόνια σύμφωνα με τις απαιτήσεις της Οδηγίας Πλαίσιο. 77

78 Η διάχυτη ρύπανση από τις αρδευόμενες εκτάσεις αποτελεί καίριο θέμα σε κάθε λεκάνη απορροής. Τόσο η διεθνής επιστημονική κοινότητα όσο και οι αρμόδιες αρχές ασχολούνται με την ένταση αυτή τα τελευταία χρόνια. Το έναυσμα ήταν η Οδηγία Πλαίσιο η οποία προέκυψε μετά από μακρά συζήτηση για την επίλυση των προβλημάτων που εμφανίζονταν σε ευρύτερες περιοχές, όπως οι λεκάνες απορροής των ποταμών. Ο προσδιορισμός και η ανάλυση των πιέσεων, είναι το μεγάλο στοίχημα των στόχων της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ προκειμένου να δημιουργήσει τις προϋποθέσεις που θα επιτρέψουν την επίτευξη της αποκατάστασης και της καλής ποιότητας των περιοχών. Η καλή οικολογική ποιότητα των νερών αποσκοπεί στην πραγματική υγεία των οικοσυστημάτων της λεκάνης απορροής. Το νερό της βροχής διακινείται και στραγγίζει όλες τις εκτάσεις που υπάρχουν σε μια λεκάνη και καταλήγει σε έναν επιφανειακό αποδέκτη. Το επιφανειακό νερό αρδεύει όλες τις αγροτικές εκτάσεις και επιστρέφει πάλι «εμπλουτισμένο» στον επιφανειακό αποδέκτη. Η προστασία της ποιότητας των επιφανειακών υδάτων (αποδεκτών) πρέπει να αποτελεί τον πρωτεύοντα σκοπό σε κάθε διαχειριστικό πρόγραμμα που πρόκειται να εφαρμοστεί στις λεκάνες απορροής των ποταμών. Σε ότι αφορά τη χωρική κατανομή της αγροτικής πίεσης, είναι ασφαλές να διατυπωθεί πως σε συστήματα τα οποία βρίσκονται υπό συνεχή πίεση από μία κινητήρια δύναμη, οι διαφορετικές χωρικές μονάδες που συνεισφέρουν στη μεταβολή της ποιότητας του συστήματος έχουν ξεχωριστή επίπτωση. Στο ίδιο συμπέρασμα φτάνουν με τη μελέτη τους και οι Sponseller et al, (2001). Στην παρούσα μελέτη, όπου γίνεται καταγραφή της πίεσης χωρικά βλέπουμε ότι η μεταβολή της βιολογικής ποιότητας ακολουθεί διαφορετικά μεγέθη και δική της πορεία μεταβολής. Το γεγονός αυτό ενισχύεται από την έλλειψη δεδομένων για την ποιοτική κατάσταση των υδάτων που χρησιμοποιούνται από το αρδευτικό δίκτυο, τόσο κατά την είσοδο όσο και κατά την έξοδο τους. Έτσι, η παρακολούθηση και η καταγραφή της ποιότητας των υδάτων είναι αναγκαία και στο αρδευτικό δίκτυο που βρίσκεται παράλληλα με την κοίτη του ποταμού και επικοινωνεί συνεχώς με αυτή. 78

79 Όπως παρουσιάζεται από τη μεθοδολογία της μελέτης, για την ακριβή καταγραφή των πιέσεων, όπως αυτή απαιτείται από την Οδηγία Πλαίσιο, και τον προσδιορισμό των επιπτώσεων τους, χρειάζεται μια λεπτομερής χωρική ανάλυση. Η χωρική ανάλυση χρησιμοποιεί μια σειρά διαφορετικών δεδομένων τα οποία καταχωρούνται σε ένα κοινό περιβάλλον όπως είναι αυτό των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών. Η κοινή βάση επεξεργασίας όλων των δεδομένων, δίνει τη δυνατότητα της ανάδειξης των τοπικών προβλημάτων και τον κίνδυνο να επηρεαστούν οι διαχειριστικοί στόχοι. Τέλος, μέσα από τη μελέτη, αναδεικνύεται η σημαντικότητα της επιφανειακής απορροής είτε αυτή γίνεται με φυσικό είτε με τεχνητό τρόπο. Η λεπτομέρεια και ο τρόπος επεξεργασίας της αποτελούν συστατικό κομμάτι της μελέτης. Η αναγκαιότητα συνδυασμού της φυσικής επιφανειακής ροής με την ανθρωπογενή τεχνητή ροή (αρδευτικά / στραγγιστικά δίκτυα) για τον προσδιορισμό των περιοχών από όπου ξεκινούν οι πιέσεις, αποτελεί τη βάση για τη χωρική ανάλυση. Πρέπει να γίνει σαφές ότι τα τεχνητά στραγγιστικά δίκτυα εκτός από τη διακίνηση των υδάτων γίνονται και φορείς όλων των μορφών ρύπανσης με τις οποίες έρχονται σε επαφή. Τη στιγμή που η υφιστάμενη γεωργική διαχείριση γίνεται με τη συμβατική μορφή και οι ποσότητες των φυτοφαρμάκων που χρησιμοποιούνται είναι ιδιαίτερα μεγάλες στη συμβατική γεωργία, η επίπτωση στο περιβάλλον είναι μεγάλη με τη διακίνηση των υδάτων στις ευρύτερες περιοχές. 79

80 16. ΜΕΤΡΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΡΔΕΥΤΙΚΗ ΑΓΡΟΤΙΚΗ ΠΙΕΣΗ Τα μέτρα που προτείνονται από την παρούσα μελέτη έχουν ως στόχο τη μείωση της αρδευτικής αγροτικής πίεσης στη λεκάνη του ποταμού Στρυμόνα και μπορούν να διακριθούν στους εξής τομείς: Στην εφαρμογή Βιολογικής Γεωργίας Στη βελτίωση των υφιστάμενων διαχειριστικών πρακτικών του αγροτικού τομέα Στην συντήρηση του αρδευτικού δικτύου Στη διαχείριση του αγροτικού χώρου Στη παρακολούθηση της ποιότητας των υδάτων του αρδευτικού / στραγγιστικού δικτύου Η εφαρμογή της Βιολογικής γεωργίας στη λεκάνη απορροής του Στρυμόνα είναι πρωτεύουσας σημασίας για τη μείωση των πιέσεων από τις αγροτικές καλλιέργειες και την ισορροπία αυτών με τις περιβαλλοντικές παραμέτρους. Η βιολογική γεωργία προϋποθέτει ορθή και ελάχιστη χρήση φυτοφαρμάκων έτσι ώστε να υπάρχει η ελάχιστη επίπτωση στο περιβάλλον. Η εφαρμογή της βιολογικής γεωργίας προτείνεται από τη νέα Κ.Α.Π. και η μετατροπή της συμβατικής γεωργίας σε βιολογική, στηρίζεται οικονομικά από την Ε.Ε. προκειμένου να μειωθεί το κόστος για τον αγρότη. Στις περιοχές όπου δεν είναι δυνατή η εφαρμογή της βιολογικής γεωργίας, είτε λόγω του ανάγλυφου της περιοχής είτε λόγω μικρής καλλιεργήσιμης έκτασης, θα πρέπει να εφαρμοστεί ο κώδικας ορθής πρακτικής προκείμενου να γίνει βελτίωση των υφιστάμενων πρακτικών. Έτσι θα μπορεί να επιτευχθεί η μείωση των επιπτώσεων στο περιβάλλον σε μικρό, τοπικό και γενικότερο επίπεδο. Σε ό,τι αφορά το υπάρχον αρδευτικό δίκτυο, πρέπει να δρομολογηθούν μέτρα συντήρησης. Το δεύτερο αρδευτικό δίκτυο, δηλαδή το δίκτυο που βρίσκεται στο νότιο μισό της κεντρικής περιοχής 80

81 του Στρυμόνα είναι χωμάτινο και οι απώλειες είναι ιδιαίτερα δύσκολο να μετρηθούν. Έτσι θα πρέπει να γίνει μία εμπεριστατωμένη μελέτη απόδοσης του αρδευτικού δικτύου ώστε να ληφθούν συγκεκριμένα μέτρα στήριξης του. Μέσα από τη μελέτη αυτή, αναδυκνύονται οι πραγματικές ανάγκες των καλλιεργειών σε νερό, οι αρδευτικές πρακτικές που ακολουθούνται από τους αγρότες αλλά και η βέλτιστη χρήση των υδατικών πόρων. Τα μέτρα δεν πρέπει να περιορίζονται μόνο ως προς το ποσοτικό μέρος της διαχείρισης του αρδευτικού νερού αλλά ταυτόχρονα θα πρέπει να στοχεύουν στην προστασία της οικολογικής ποιότητας του διακοινώμενου υδατικού φορτίου προκειμένου να μην τίθεται σε κίνδυνο ο τελικός επιφανειακός αποδέκτης που είναι ο ποταμός Στρυμόνας. Μία αλόγιστη χρήση των υδάτων που αποταμιεύονται στη λίμνη Κερκίνη για σκοπούς άρδευσης, όπως αυτή που συντελείται σήμερα, και δεν λαμβάνεται υπόψη η ποιότητα του αρδευτικού νερού, θέτει σε κίνδυνο τους στόχους της οδηγίας πλαίσιο για την επίτευξη της καλής οικολογικής ποιότητας μέχρι το Τα μέχρι σήμερα διαχειριστικά μέτρα που εφαρμόζονται στην περιοχή δεν ελέγχουν την ποιότητα των υδάτων που καταλήγουν μέσω του αρδευτικού ή στραγγιστικού δικτύου στον ποταμό Στρυμόνα. Για το λόγο αυτό, προτείνεται ως κύριο μέτρο ελέγχου ο ποιοτικός έλεγχος των υδάτων που καταλήγουν στον ποταμό Στρυμόνα μέσα από τους κύριους στραγγιστικούς αγωγούς. Σποραδικά έχουν γίνει μετρήσεις μόνο στη συμβολή της τάφρου Μπέλιτσα και του ποταμού Αγγίτη. Οι συμβολές αυτές είναι οι μεγαλύτερες σε ποσοτικά χαρακτηριστικά (παροχή) παρόλα αυτά δεν είναι οι μόνες. Από την παρούσα μελέτη έχουν καταγραφεί οι κύριοι στραγγιστικοί αγωγοί προς τον ποταμό Στρυμόνα και προτείνονται προς παρακολούθηση. Επιπλέον, οποιοδήποτε μέτρο, όπως και το διαχειριστικό σχέδιο που πρέπει να εφαρμοστεί από το κράτος μέχρι το 2009, όπως επιτάσσει η οδηγία πλαίσιο, θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τους τύπους υδάτων βάσει των αβιοτικών συνθηκών που επικρατούν στην περιοχή προκειμένου να επιτευχθούν οι μειώσεις των πιέσεων και ο τελικός στόχος της οδηγίας. 81

82 Μέσα από τις αβιοτικές πληροφορίες, όπως αυτές καταγράφονται από την τυπολογία, και τη σωστή επεξεργασία τους μπορεί να επιχειρηθεί η ανακατανομή του αγροτικού χώρου σε τέτοια κλίμακα ώστε να παραμένει υψηλή η παραγωγικότητα και παράλληλα η μέγιστη δυνατή προστασία του περιβάλλοντος. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με τη σωστή ενημέρωση των αγροτικών συνεταιρισμών της περιοχής για να επιλεγούν οι σωστές καλλιέργειες στις κατάλληλες εκτάσεις, παράλληλα με μια λεπτομερή μελέτη της περιοχής από τις αρμόδιες υπηρεσίες. Ουσιαστικά θα πρέπει να μελετηθεί η φέρουσα ικανότητα του αγροτικού χώρου της περιοχής ώστε να επιτυγχάνεται η προστασία των υδάτινων πόρων και ολόκληρου του οικοσυστήματος. 82

83 17. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η ανάλυση που επιχειρείται από την παρούσα μελέτη, αναδεικνύει τις επιπτώσεις των πιέσεων σε χωρικό επίπεδο στην περιοχή μελέτης, προσδιορίζοντας την περιοχή με τη μεγαλύτερη πίεση. Ο προσδιορισμός και η ανάλυση των πιέσεων γίνεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις της Οδηγίας Πλαίσιο. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των χωρικών δεικτών, η περιοχή η οποία δημιουργεί τη μεγαλύτερη πίεση στο υδάτινο οικοσύστημα είναι η κεντρική περιοχή του ποταμού Στρυμόνα, στραγγιστικές υποπεριοχές 3-13, χάρτης Χάρτης Κεντρική περιοχή Στρυμόνα, υποπεριοχές 3 έως 13. Map Central area (draingage-subareas 3-13) in Strymonas river basin. Η περιοχή ανήκει στον 2 ο τύπο σύμφωνα με την μεθοδολογία που ακολουθήθηκε για την τυπολογία. Η περιοχή αυτή, έκτασης 340,741 km 2, είναι πλήρως αρδευόμενη και καλύπτεται από ετήσιες καλλιέργειες (καλαμπόκι, βαμβάκι, ρύζι κτλ.). Η περιοχή αυτή χρησιμοποιεί το 75% 83