ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΗΣ ΥΦΑΛΜΥΡΩΣΗΣ ΣΤΟΝ ΕΛΛΑΔΙΚΟ ΧΩΡΟ

Transcript

1 AΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΚΑΙ ΒΙΩΣΙΜΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΗΣ ΥΦΑΛΜΥΡΩΣΗΣ ΣΤΟΝ ΕΛΛΑΔΙΚΟ ΧΩΡΟ ΕΛΕΝΗ ΑΒΡΑΜΙΔΟΥ Πτυχ. Γεωλόγος Θεσσαλονίκη, Νοέμβριος 2007

2 Περίληψη Οι παράκτιες περιοχές αποτελούν ένα ιδιαίτερα ελκυστικό περιβάλλον, που προσφέρεται για την ανθρώπινη διαβίωση. Δεν αποτελεί επομένως παράδοξο το γεγονός, ότι συνήθως πρόκειται για πυκνοκατοικημένες περιοχές στις οποίες ο πληθυσμός ασχολείται με τη γεωργία, την κτηνοτροφία, την αλιεία, τη βιομηχανία, ενώ ακμάζει επίσης το εμπόριο και ο τουρισμός. Όλοι οι παραπάνω τομείς της παραγωγής καταναλώνουν τεράστιες ποσότητες γλυκού νερού, το οποίο συνήθως προέρχεται από τους υπόγειους υδροφορείς. Σημαντικός είναι και ο συνολικός όγκος του νερού που χρησιμοποιείται για την ύδρευση των κατοίκων, ένα μέγεθος που, ειδικά το καλοκαίρι εξαιτίας του τουρισμού, αυξάνεται δραματικά. Η κατανάλωση των υδατικών πόρων όταν γίνεται χωρίς ορθολογική διαχείριση των αποθεμάτων οδηγεί σε υπεράντληση του νερού και υποβάθμιση της ποιότητάς του. Η υπεράντληση των υδάτων στις παράκτιες περιοχές συνδέεται με τη διείσδυση της θάλασσας στους υπόγειους υδροφορείς, με αποτέλεσμα τη μετατροπή του γλυκού νερού σε υφάλμυρο. Η θαλάσσια αυτή διείσδυση αποτελεί ένα φυσικό φαινόμενο που ονομάζεται υφαλμύρωση και πρόκειται στην πραγματικότητα για μία μορφή ρύπανσης των υπόγειων νερών. Η υφαλμύρωση είναι ένα ιδιαίτερα σοβαρό περιβαλλοντικό πρόβλημα, καθώς το υφάλμυρο νερό δεν είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο. Ταυτόχρονα η απορρύπανσή του είναι μία διαδικασία εξαιρετικά χρονοβόρα, μιας και μπορεί να διαρκέσει ως και εκατοντάδες χρόνια. Το φαινόμενο αυτό έχει σοβαρό κοινωνικό και οικονομικό αντίκτυπο στην ποιότητα ζωής των κατοίκων, που ζουν σε παραθαλάσσιες περιοχές. Στην παρούσα εργασία γίνεται μία συνολική αποτίμηση του φαινομένου της υφαλμύρωσης στον Ελλαδικό χώρο. Το πρόβλημα είναι ιδιαίτερα έντονο στις περισσότερες ακτές της Ελλάδας, ηπειρωτικές και νησιωτικές, μιας και πρόκειται για μία χώρα με συνολικό μήκος ακτογραμμής που ξεπερνά τα km. Άλλοι παράγοντες που συντελούν στην αύξηση του φαινομένου είναι οι πυκνοκατοικημένες παράκτιες περιοχές, που το καλοκαίρι ειδικά αποτελούν πόλο έλξης χιλιάδων τουριστών με αποτέλεσμα την κατακόρυφη αύξηση του πληθυσμού και των υδατικών αναγκών του. Ταυτόχρονα οι υπόλοιπες ανθρωπογενείς δραστηριότητες, όπως η εντατική καλλιέργεια της γης και η ανάπτυξη των βιομηχανιών, όχι i

3 μόνο σχετίζονται με την υπεράντληση των υδάτων, αλλά αποτελούν και εστία μόλυνσης για τους υπάρχοντες υδατικούς πόρους. Όλα τα παραπάνω, σε συνδυασμό με την άναρχη διαχείριση των υδατικών πόρων στην Ελλάδα καθιστούν επιτακτική ανάγκη τη διαμόρφωση ενός σχεδίου δράσης για σωστή και ορθολογική διαχείριση των υδάτων, υπό το πρίσμα της αειφόρου ανάπτυξης. Ίσως με τον τρόπο αυτό να διαφυλαχθεί το μέλλον των επόμενων γενεών, ώστε να ζήσουν σε αρμονία με το φυσικό περιβάλλον. ii

4 Abstract Coastal regions constitute a particularly attractive environment, offered to the human existence. Consequently, the fact that most of them are over-populated regions in which population deals with agriculture, livestock-farming, fishery, industry, is totally justified. At the same time, trade and tourism also flourish in these specific areas. All the above sectors of production consume enormous quantities of fresh water, which usually comes from underground aquifers. Another important issue is the total volume of water that is used for the water supply of residents, one magnitude which is increased dramatically during summer, because of the tourism. The consumption of aqueous resources without rational management of reserves leads to over pumping of water and to degradation of its quality. Water over-pumping in coastal regions is connected with the intrusion of sea water to the underground aquifers, which causes the conversion of fresh water to brackish. This natural phenomenon is known as salinization and is actually a form of pollution for underground water. Salinization is a particularly serious environmental problem, as it is not possible for people to use brackish water. In addition, pollution control is an exceptionally timeconsuming process, as it can last up to centuries. This phenomenon has serious social and economic impact in the quality of residents life living in coastal regions. The aim of this study was the assessment of salinization in Greece. The problem is particularly intense in most of the Greek coasts, continental and islander, since Greece is a country with a total coast length that exceeds km. One more factor that contributes to the increase of the particulate phenomenon is the fact that coastal regions are overpopulated, especially during summer, since they constitute a pole of attraction for thousands of tourists. This results to a great growth of the population and its aqueous needs. Except for the above, other anthropogenic activities, as the intensive agriculture and the operation of industries, not only are related to water over-pumping, but also constitute a hearth of pollution for the existing aqueous resources. Consequently, all the fore mentioned factors combined with improper management of aqueous resources that takes place in Greece, predicate the configuration of an action plan iii

5 for right and rational management of water, in terms of sustainable development. In this way, the future of next generations may be safeguarded, so that they live in harmony with nature. iv

6 Πρόλογος Η παρούσα διπλωματική εργασία εκπονήθηκε στο πλαίσιο του Π.Μ.Σ. «Προστασία Περιβάλλοντος και Βιώσιμη Ανάπτυξη» του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών, της Πολυτεχνικής Σχολής του Α.Π.Θ. Αποτελεί μία συνθετική εργασία η οποία πραγματεύεται το φαινόμενο της υφαλμύρωσης, που αποτελεί ήδη ένα σοβαρό περιβαλλοντικό πρόβλημα, το οποίο εντείνεται συνεχώς. Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι η αποτύπωση της υφιστάμενης κατάστασης του προβλήματος στην Ελλάδα. Το θέμα της διπλωματικής εργασίας μου ανατέθηκε το πρώτο δεκαπενθήμερο του Ιουνίου του 2007 από τον Καθηγητή κ. Περικλή Λατινόπουλο, που είναι ο επιστημονικός υπεύθυνος για τη διεκπεραίωση της παρούσας εργασίας. Έπειτα από εκτεταμένη βιβλιογραφική ανασκόπηση σε έντυπα μέσα αλλά και στο διαδίκτυο συλλέχθηκε υλικό, το οποίο αξιολογήθηκε και συντάχθηκε η παρούσα διπλωματική εργασία. Η εξέταση της εργασίας πραγματοποιήθηκε κατά το Νοέμβριο του 2007 από ειδική τριμελή επιτροπή που αποτελείται από τον κ. Λατινόπουλο, και από άλλα δύο μέλη ΔΕΠ, τον Καθηγητή κ. Κωνσταντίνο Κατσιφαράκη και τον Καθηγητή κ. Δημήτριο Τολίκα. Στο σημείο αυτό θα ήθελα να εκφράσω τις θερμές μου ευχαριστίες στον Καθηγητή κ. Λατινόπουλο, Διευθυντή του Π.Μ.Σ. και επιστημονικό υπεύθυνο για τη διπλωματική εργασία, καθώς με τη γενική επίβλεψη και την πολύτιμη καθοδήγηση και βοήθειά του συνετέλεσε στην περάτωση της παρούσας εργασίας. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω την Επίκουρη Καθηγήτρια του Γενικού Τμήματος του Πολυτεχνείου Κρήτης κα. Αίθρα Μαριά για την άμεση βοήθεια και για τις συμβουλές της, όσον αφορά τη νομοθεσία για το ζήτημα της υφαλμύρωσης. Οφείλω ακόμη να ευχαριστήσω θερμά το Λέκτορα του Γεωλογικού Τμήματος του Α.Π.Θ. κ. Κωνσταντίνο Βουδούρη, για την ιδιαίτερα σημαντική βοήθεια που μου προσέφερε παρέχοντας μου πρόσβαση στο κομμάτι του επιστημονικού του έργου, που αφορά το φαινόμενο της υφαλμύρωσης. Θεσσαλονίκη, Νοέμβριος 2007 v

7 Περιεχόμενα Περίληψη Abstract Πρόλογος i iii v 1 Εισαγωγή Το πρόβλημα της υφαλμύρωσης Στόχος της διπλωματικής εργασίας Η υφαλμύρωση ως φυσικό φαινόμενο Ο υδρολογικός κύκλος του νερού στη φύση Φυσικές διεργασίες κατά την επαφή γλυκού και αλμυρού νερού Θαλάσσια διείσδυση σε παράκτιους φυσικούς υδροφορείς Μελέτη του φυσικού φαινομένου Διαπίστωση του φαινομένου με τη βοήθεια δεικτών Διαχείριση του προβλήματος της υφαλμύρωσης Παρακολούθηση του φαινόμενου Μέθοδοι και τεχνικές αντιμετώπισης του φαινομένου Περιγραφή του φαινομένου στην Ευρώπη-Αντιμετώπιση Τρόποι αντιμετώπισης στο διεθνή χώρο Το φαινόμενο της υφαλμύρωσης στον Ελλαδικό χώρο Οι υδατικοί πόροι στην Ελλάδα Οι παράκτιες περιοχές στην Ελλάδα Συνοπτική καταγραφή των υφάλμυρων περιοχών Υφάλμυρες περιοχές της ηπειρωτικής Ελλάδας Υφάλμυρες περιοχές της νησιωτικής Ελλάδας Περιγραφή των κυριότερων προβληματικών περιοχών Αργολικό πεδίο Λεκανοπέδιο της Αττικής...55 vi

8 4.4.3 Βιομηχανική περιοχή Θεσσαλονίκης (Σίνδος-Καλοχώρι) Κρήτη Επισκόπηση του προβλήματος στην Ελλάδα Αντιμετώπιση της υφαλμύρωσης στον Ελλαδικό χώρο Νομοθεσία για το ζήτημα της υφαλμύρωσης Μέθοδοι και τεχνικές αντιμετώπισης του φαινομένου στην Ελλάδα Πειραματικές μέθοδοι Υδραυλικά έργα Χρήση τεχνητού εμπλουτισμού Αργολικό πεδίο Βιομηχανική περιοχή Ηρακλείου Κρήτης Εκτίμηση της αποτελεσματικότητας των μεθόδων αντιμετώπισης Σύνοψη και συμπεράσματα Συνολική αποτίμηση του προβλήματος της υφαλμύρωσης Συμπεράσματα και προτάσεις...79 Βιβλιογραφία 83 vii

9 Κεφάλαιο 1 Εισαγωγή 1.1 Το πρόβλημα της υφαλμύρωσης Τις τελευταίες δεκαετίες, η ραγδαία ανάπτυξη της βιομηχανίας επέφερε καταλυτικές αλλαγές στο βιοτικό επίπεδο του ανθρώπου. Αν και η ποιότητα της ζωής αυξήθηκε, η ασύστολη εκμετάλλευση των φυσικών πόρων, η οποία γινόταν και γίνεται ακόμη, με γνώμονα την ευημερία αλλά και το οικονομικό κέρδος οδήγησε στη σταδιακή υποβάθμιση της φύσης και σε πλήθος περιβαλλοντικών προβλημάτων. Από την υποβάθμιση αυτή του περιβάλλοντος επηρεάστηκε και ένα από τα πιο πολύτιμα αγαθά επάνω στον πλανήτη, το νερό. Παρόλο που το μεγαλύτερο ποσοστό της επιφάνειας του πλανήτη καλύπτεται από νερό, η διατήρηση της ζωής κάθε έμβιου οργανισμού επάνω στη Γη οφείλεται αποκλειστικά στα αποθέματα του γλυκού νερού, τα οποία αποτελούν ένα πολύ μικρό ποσοστό του υδατικού συνόλου. Η σταδιακή ρύπανση των υδατικών πόρων μπορεί να αποβεί μοιραία για την εξέλιξη της ζωής. Η ρύπανση των υδάτων δεν οφείλεται όμως μόνο στις ανθρώπινες δραστηριότητες. Αν και μπορεί να θεωρείται παράδοξο, παρόλα αυτά το θαλασσινό νερό θεωρείται ως πηγή ρύπανσης για το γλυκό νερό, όταν έρχεται σε επαφή με αυτό. Στις παράκτιες περιοχές, η θάλασσα έρχεται σε επαφή με τα υπόγεια υδροφόρα στρώματα. Υπό φυσικές συνθήκες οι υπόγειοι υδροφορείς αποστραγγίζονται προς τη θάλασσα, όμως σε περίπτωση που η στάθμη του γλυκού νερού μειωθεί τότε μπορεί να αντιστραφεί η κατάσταση αυτή. Το αποτέλεσμα είναι η διείσδυση του θαλασσινού νερού στους παράκτιους υδροφορείς και πρόκειται στην πραγματικότητα για ένα ιδιαίτερα σοβαρό φυσικό φαινόμενο, το οποίο είναι γνωστό με τον όρο «διείσδυση αλμυρού νερού» (saline water intrusion) ή απλά ως «υφαλμύρωση». Η σοβαρότητα του φαινομένου έγκειται στο γεγονός πως ταυτόχρονα αποτελεί και ένα ιδιαίτερο περιβαλλοντικό πρόβλημα, από τη στιγμή που η ανάμειξη του αλμυρού νερού με το γλυκό, το καθιστά ακατάλληλο για κάθε χρήση. Το φαινόμενο της υφαλμύρωσης εντείνεται από διάφορες ανθρωπογενείς δραστηριότητες με κύρια την υπεράντληση των υδάτων. Με τον τρόπο αυτό μειώνεται η στάθμη του γλυκού νερού και εάν τα αποθέματά του δεν ανανεωθούν σύντομα, τότε το υπόγειο νερό 1

10 υφαλμυρώνεται. Στο Σχήμα 1.1 φαίνεται η υφαλμύρωση του γλυκού νερού που οφείλεται σε υπεράντληση στη στεριά, κατά τα διάφορα στάδια. Αρχικά στο 1 ο στάδιο υπάρχει ισορροπία μεταξύ αλμυρού και γλυκού νερού, ενώ από τις τρεις γεωτρήσεις Α, Β, και Γ, που υπάρχουν στην ακτή αντλείται αποκλειστικά γλυκό νερό. Στο 2 ο στάδιο η στάθμη του γλυκού νερού έχει κατέβει εξαιτίας της άντλησης από τις τρεις γεωτρήσεις. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα το αλμυρό νερό να εισχωρεί όλο και περισσότερο στη στεριά, οπότε και σε συνδυασμό με την άνοδο της θάλασσας, στο 3 ο στάδιο αντλείται αποκλειστικά αλμυρό νερό από τις γεωτρήσεις Α και Β. Σχήμα 1.1: Στάδια του φαινομένου της υφαλμύρωσης λόγω υπεράντλησης (πηγή: Βουδούρης κ.α., 2005) Η υφαλμύρωση έχει αρνητικές επιπτώσεις στις περιοχές τις οποίες εμφανίζεται. Η ρύπανση των υδάτων τα καθιστά ακατάλληλα για κάθε χρήση από τον άνθρωπο, με συνέπεια κοινωνικά και οικονομικά προβλήματα. Πλήττονται άμεσα ο τουρισμός, η γεωργία και η βιομηχανία, με αποτέλεσμα το μαρασμό των περιοχών αυτών. Επίσης, το φαινόμενο 2

11 της ερημοποίησης ως φυσικό αποτέλεσμα της υφαλμύρωσης των υπόγειων νερών καθιστά τις περιοχές ακατάλληλες για διαβίωση. Σημαντικό είναι επίσης και το γεγονός πως για την πλήρη απορρύπανση του γλυκού νερού, για την οριστική αντιστροφή δηλαδή του φαινομένου της υφαλμύρωσης απαιτείται ιδιαίτερα μεγάλο χρονικό διάστημα. Η υφαλμύρωση, αν και είναι ένα φυσικό φαινόμενο τείνει να γίνει ένα από τα μεγαλύτερα περιβαλλοντικά προβλήματα και στην Ελλάδα, με άμεσο κίνδυνο για την ανάπτυξη των παράκτιων περιοχών της. Το γεγονός αυτό οφείλεται στα ιδιαίτερα γεωμορφολογικά και κλιματολογικά χαρακτηριστικά του Ελλαδικού χώρου. Η ηπειρωτική Ελλάδα χαρακτηρίζεται από την παρουσία οροσειρών, ενώ εμφανές είναι και το υδρογραφικό δίκτυο. Οι ορεινοί αυτοί όγκοι στην ενδοχώρα, ως αποτέλεσμα της γεωτεκτονικής εξέλιξης του Ελλαδικού χώρου ευνοούν τις έντονες βροχοπτώσεις, κυρίως κατά τη διάρκεια του χειμώνα. Η κατάσταση αυτή όμως αντιστρέφεται στις παράκτιες περιοχές, οι οποίες είναι πεδινές και προσφέρονται για καλλιέργειες. Εδώ το κλίμα είναι πιο ήπιο και το ύψος βροχής είναι χαμηλότερο συγκριτικά με τα ορεινά. Τέλος, οι νησιωτικές περιοχές της χώρας είναι αυτές στις οποίες παρουσιάζονται τα χαμηλότερα ποσοστά ύψους βροχής, συγκριτικά με κάθε άλλη περιοχή στην Ελλάδα. Η ανισοκατανομή αυτή των υδατικών πόρων σχετίζεται με περιβαλλοντικά προβλήματα που αφορούν το νερό και φυσικά με το φαινόμενο της υφαλμύρωσης. Ο λόγος που το πρόβλημα αποκτά ιδιαίτερα σημαντικές διαστάσεις στην Ελλάδα οφείλεται σε δύο βασικούς παράγοντες. Πρώτον, η έξαρση του φυσικού φαινομένου σχετίζεται με το μεγάλο μήκος ακτογραμμής που ξεπερνά τα km. Δεύτερον, οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες εντείνουν το πρόβλημα καθώς ο τουρισμός και οι εντατικές καλλιέργειες στις παραθαλάσσιες περιοχές σχετίζονται άμεσα με την υπεράντληση των υδάτων και συνεπώς με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στους παράκτιους υδροφόρους ορίζοντες. Ο κυριότερος όμως ανθρωπογενής παράγοντας που οφείλεται για τη μεγάλη έκταση του προβλήματος στην Ελλάδα είναι η άναρχη διαχείριση των υδατικών πόρων της χώρας και η ανεξέλεγκτη σπατάλη όγκων νερού, είτε για παράδειγμα στον αγροτικό τομέα, είτε σε παράνομες γεωτρήσεις. Οι επερχόμενες κλιματικές αλλαγές που τονίζουν οι επιστήμονες ότι θα επέλθουν λόγω του φαινομένου του θερμοκηπίου θα επηρεάσουν αρνητικά την υπάρχουσα κατάσταση. Τα περισσότερα κλιματολογικά μοντέλα προβλέπουν για την Ελλάδα και γενικά για το χώρο της Μεσογείου περισσότερα ακραία καιρικά φαινόμενα, με έντονες περιόδους ξηρασίας και ερημοποίηση των περισσότερων παράκτιων εκτάσεων. Η κατάσταση αυτή σε συνδυασμό με την αύξηση της στάθμης της θάλασσας θα σημαίνει πως η ζωή στις παράκτιες περιοχές δε θα είναι εφικτή καθώς θα εκλείψει είτε λόγω ρύπανσης, είτε λόγω μείωσης των αποθεμάτων, ο σημαντικότερος φυσικός πόρος που είναι το νερό. Οι κοινωνικές και οι οικονομικές επιπτώσεις θα είναι δραματικές για τη χώρα και η αντιμετώπιση του προβλήματος ίσως να μην είναι εφικτή. 3

12 Από τα παραπάνω γίνεται εύκολα αντιληπτό πως είναι ανάγκη να αντιμετωπιστεί η υφαλμύρωση άμεσα, καθώς λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του προβλήματος, όσο δε γίνονται ενέργειες για τη λύση του, τόσο πιο δύσκολη καθίσταται η αντιμετώπισή του. Η καταγραφή όλων των υφάλμυρων περιοχών της χώρας, σε συνδυασμό με τη βιώσιμη διαχείριση των υδατικών πόρων του τόπου είναι ίσως το πρώτο αλλά απαραίτητο βήμα προς τη διαχείριση του προβλήματος. 1.2 Στόχος της διπλωματικής εργασίας Η παρούσα διπλωματική εργασία πραγματεύεται το ζήτημα της υφαλμύρωσης του υπόγειου νερού, λόγω της διείσδυσης της θάλασσας στους παράκτιους υδροφόρους ορίζοντες. Στόχος της εργασίας είναι η αποτύπωση της υφιστάμενης κατάστασης στην Ελλάδα, ώστε να αναδειχθεί το πρόβλημα της υφαλμύρωσης, το οποίο στο άμεσο μέλλον θα αποτελεί ίσως τον κυριότερο ανασταλτικό παράγοντα στην κοινωνική ευημερία και ανάπτυξη των παράκτιων περιοχών της χώρας. Η υφαλμύρωση ως φυσικό φαινόμενο είναι γνωστή, ενώ έχει ήδη περιγραφεί από πλήθος μοντέλων και μαθηματικών σχέσεων, η επαφή του γλυκού με το αλμυρό νερό. Τις τελευταίες όμως δεκαετίες, η άνοδος του βιοτικού επιπέδου του ανθρώπου οδήγησε σε μία κατασπατάληση των φυσικών πόρων, συμπεριλαμβανομένου και του νερού. Η υπεράντληση των υπόγειων νερών που βρίσκονται κοντά στη θάλασσα είναι η σημαντικότερη ανθρωπογενής δραστηριότητα που επιδεινώνει το φαινόμενο της υφαλμύρωσης. Η επιστημονική έρευνα έχει αναπτυχθεί ιδιαίτερα στο συγκεκριμένο γνωστικό αντικείμενο και έχει γραφεί πλήθος βιβλίων και ιδίως άρθρων, τα οποία δημοσιεύονται σε περιοδικά και συνέδρια και έχουν ως αντικείμενο την υφαλμύρωση ως φυσικό φαινόμενο, τη διαπίστωση του φαινομένου και τις επιπτώσεις του στις περιοχές που εμφανίζεται. Όσον αφορά τις μεθόδους που αναπτύσσονται για την αντιμετώπισή του και εδώ υπάρχει πλήθος αναφορών, περισσότερο όμως από χώρες του εξωτερικού και πολύ λιγότερο από την Ελλάδα. Η διπλωματική αυτή αποτελεί μία συνθετική εργασία, η οποία στηρίζεται σε αυτές τις βιβλιογραφικές αναφορές, αλλά επίσης και σε άρθρα έντυπων μέσων, κυρίως εφημερίδων, αλλά και στο διαδίκτυο. Εκτός από το παρόν κεφάλαιο που είναι το πρώτο και αποτελεί την εισαγωγή στο ζήτημα της υφαλμύρωσης, ενώ δίνει ταυτόχρονα και τη διάρθρωση των κεφαλαίων, στη συνέχεια ακολουθεί το 2 ο κεφάλαιο που εισάγει γενικές έννοιες για το νερό στη φύση, αλλά και τον ορισμό και τη μαθηματική έκφραση του φαινομένου. Στο 3 ο κεφάλαιο αναπτύσσονται οι τεχνικές διαχείρισης της υφαλμύρωσης, από την παρακολούθηση του φαινομένου μέχρι και την αντιμετώπιση του προβλήματος, ενώ επίσης περιγράφεται περιληπτικά και η έκταση του φαινομένου στην Ευρώπη. 4

13 Στο 4 ο κεφάλαιο γίνεται μία εισαγωγή στους υδατικούς πόρους της χώρας και αναλύονται τα γεωμορφολογικά, γεωλογικά, κλιματολογικά, μετεωρολογικά στοιχεία του Ελλαδικού χώρου. Ακολουθεί μία συνοπτική καταγραφή όλων των υφάλμυρων περιοχών της Ελλάδας και περιγράφονται χωριστά συγκεκριμένες περιοχές, ειδικού επιστημονικού ενδιαφέροντος. Το 5 ο κεφάλαιο πραγματεύεται το ζήτημα της αντιμετώπισης του φαινομένου στην Ελλάδα. Αρχικά παρατίθεται το νομοθετικό πλαίσιο και στη συνέχεια οι τεχνικές που έχουν χρησιμοποιηθεί ως τώρα, ενώ αναλύεται και η αποτελεσματικότητα αυτών. Στο 6 ο κεφάλαιο συνοψίζονται τα στοιχεία που απορρέουν από την εργασία και προτείνονται τρόποι διαχείρισης του φαινομένου, σύμφωνα με το πνεύμα της αειφορικής ανάπτυξης. Τέλος, στο κεφάλαιο της Βιβλιογραφίας παρατίθενται όλες οι βιβλιογραφικές αναφορές και οι ηλεκτρονικές διευθύνσεις στις οποίες βασίζεται η παρούσα εργασία. 5

14 Κεφάλαιο 2 Η υφαλμύρωση ως φυσικό φαινόμενο 2.1 Ο υδρολογικός κύκλος του νερού στη φύση Το νερό στη φύση υπάρχει και στις τρεις καταστάσεις της ύλης, σε στερεά μορφή ως πάγος, σε υγρή μορφή αλλά και σε αέρια, που αντιπροσωπεύεται από τους υδρατμούς. Το νερό εμφανίζεται στον πλανήτη ως ένας υδρολογικός κύκλος που συνεχίζεται διαρκώς. Οι υδρατμοί της ατμόσφαιρας συμπυκνώνονται σε νέφη και με τη μορφή βροχόπτωσης καταλήγουν στη γη. Το νερό της βροχής που φτάνει στην επιφάνεια του εδάφους ακολουθεί τρεις κατευθύνσεις. Είτε απορρέει επιφανειακά με τη μορφή ποταμών και καταλήγει στη θάλασσα, είτε κατεισδύει στο έδαφος, εισέρχεται στους υπόγειους υδροφόρους ορίζοντες και ή συνεχίζει την κίνηση του υπόγεια ή εκφορτίζεται στην επιφάνεια μέσω πηγών. Τέλος, λόγω της εξατμισοδιαπνοής μπορεί να εξατμιστεί ή με τη διαπνοή των φυτών να καταλήξει ως υδρατμός στην ατμόσφαιρα. Η εξάτμιση είναι διαδικασία που συμβαίνει και στην επιφάνεια της θάλασσας, καθώς το νερό των ωκεανών επιστρέφει με τη μορφή υδρατμών στην ατμόσφαιρα. Στο Σχήμα 2.1 φαίνονται οι διεργασίες που λαμβάνουν χώρα κατά τη διαρκή κίνηση του νερού μέσα στον υδρολογικό κύκλο. Σχήμα 2.1: Ο υδρολογικός κύκλος του νερού στη φύση 6

15 Ο πλανήτης καλύπτεται κατά τα 2/3 του από νερό και η ποσότητα αυτή στη φύση είναι περίπου της τάξης των km 2. Από αυτά το 97% είναι αλμυρό νερό (ωκεανοί) και το υπόλοιπο 3% γλυκό (Σχήμα 2.2). Σε αυτό το 3% συμπεριλαμβάνεται το νερό των παγετώνων, το υπόγειο και το επιφανειακό νερό. Από αυτό το 3% το μεγαλύτερο μέρος καλύπτει το νερό των παγετώνων, ενώ το περισσότερο από το υπόγειο νερό βρίσκεται εγκλωβισμένο σε μεγάλα βάθη και δεν είναι προσιτό. Το γλυκό νερό που μπορεί να καταναλώσει ο άνθρωπος αντιπροσωπεύεται από ένα πολύ μικρό ποσοστό, που αντιστοιχεί σε ανώτερους υδροφόρους ορίζοντες, νερό ποταμών και άλλα (Λατινόπουλος, 2007). Σχήμα 2.2: Η παγκόσμια κατανομή του νερού σε ποσοστά Το γλυκό νερό δεν υπάρχει σε αφθονία σε κάθε μέρος του πλανήτη, καθώς είναι εξαιρετικά άνιση η κατανομή του. Εάν σε όλα τα παραπάνω προστεθούν οι κλιματικές αλλαγές και τα έντονα περιβαλλοντικά προβλήματα, όπως η ερημοποίηση ή η υφαλμύρωση, που μειώνουν την ποσότητα και καταστρέφουν την ποιότητα των υδάτων τους υπόγειους υδροφόρους ορίζοντες, γίνεται αντιληπτό το υδατικό πρόβλημα στη σημερινή εποχή. Άλλωστε, ακόμη και στις κοινωνίες όπου το νερό είναι άφθονο, η ρύπανση των υπόγειων και επιφανειακών υδάτων είναι η μεγαλύτερη απειλή για την ποιότητα του νερού. 2.2 Φυσικές διεργασίες κατά την επαφή γλυκού και αλμυρού νερού Με τον όρο υδροφόρα στρώματα εννοούνται τόσο τα γεωλογικά στρώματα του εδάφους που είναι κορεσμένα σε νερό, όσο και το περιεχόμενο σε αυτά νερό. Κυρίως όμως, στο πλαίσιο 7

16 της διαχείρισης του υπόγειου νερού, ως υδροφόρα στρώματα θεωρούνται αυτά που έχουν σημαντικό ενεργό πορώδες, αυτά τα στρώματα δηλαδή που περιέχουν ελεύθερο νερό. Κύρια χαρακτηριστικά των υδροφόρων στρωμάτων είναι τα γεωμετρικά (πάχος, ισοϋψείς οροφής και βάσης κ.α.), τα υδροδυναμικά (ισοϋψείς πιεζομετρικών ή ελεύθερων επιφανειών), τα υδραυλικά (περατότητα k, υδραυλική αγωγιμότητα T, συντελεστής εναποθήκευσης S) και τα υδρολιθολογικά (λιθολογία και στρωματογραφία του υδροφορέα). Τα υδροφόρα στρώματα, που συνήθως αποτελούνται από πορώδεις σχηματισμούς, χωρίζονται σε ελεύθερα υδροφόρα στρώματα, σε εγκλωβισμένα ή υπό πίεση, σε αρτεσιανά, σε ημιελεύθερα και σε ημιεγκλωβισμένα. Ως ξεχωριστή κατηγορία υδροφόρων στρωμάτων θεωρούνται τα καρστικά, τα οποία απαρτίζονται από καρστικούς σχηματισμούς (Σούλιος 1996). Ως παράκτια υδροφόρα στρώματα θεωρούνται εκείνα τα οποία βρίσκονται σε παράκτιες ζώνες με αποτέλεσμα την επαφή του γλυκού νερού που περιέχουν με το αλμυρό νερό της θάλασσας. Σε αδιατάρακτα παράκτια συστήματα, οι υδροφορείς υπό φυσικές συνθήκες αποστραγγίζονται προς τη θάλασσα. Το γλυκό νερό των υδροφορέων και το αλμυρό θαλασσινό νερό δεν αναμειγνύονται, λόγω των διαφορετικών ειδικών βαρών τους. Το ειδικό βάρος του γλυκού νερού είναι ίσο με ρ φ =1,004 gr/cm 3, ενώ για το θαλασσινό νερό ισχύει ότι ρ θ =1,040 gr/cm 3. Η επαφή του γλυκού με το αλμυρό νερό θεωρείται ως μία ζώνη και όχι ως μία απλή επιφάνεια. Η ζώνη αυτή ονομάζεται ζώνη διεπιφάνειας καθώς ως μια νοητή επιφάνεια χωρίζει το θαλασσινό από το αλμυρό νερό. Ονομάζεται όμως επίσης και ζώνη διάφασης ή αλλιώς ζώνη μετάβασης καθώς από τη φάση του γλυκού νερού γίνεται η μετάβαση στη φάση του θαλασσινού νερού. Τέλος έχει το όνομα ζώνη διάχυσης, καθώς από το αλμυρό νερό γίνεται μοριακή διάχυση χλωριόντων με βάση φυσικοχημικές διεργασίες. Κατά την επαφή των δύο φάσεων το θαλασσινό νερό αφήνει ίχνη στο γλυκό λόγω εμποτισμού, ιοντοανταλλαγής και εγκλωβισμού υπολειμμάτων αλμυρού νερού ως νερό κατακράτησης, τριχοειδές νερό. Οπότε δικαιολογείται η ονομασία της ζώνης και όχι της επιφάνειας μετάβασης, καθώς δημιουργείται μία ενδιάμεση ζώνη υφάλμυρου νερού (Σούλιος, 2004). Το γλυκό νερό για τις διάφορες χρήσεις του όπως ύδρευση, άρδευση στη βιομηχανία, πρέπει να έχει κάποιες, ορισμένες κάθε φορά, επιτρεπτές τιμές των ιόντων που περιέχει. Οι τιμές αυτές καθορίζουν την ποιότητα του υπόγειου νερού και με βάση αυτές κρίνεται κατάλληλο για κάθε χρήση. Στον Πίνακα 2.1 φαίνονται οι επιτρεπόμενες τιμές των πιο συχνά εμφανιζόμενων ιόντων του φυσικού νερού (αλλά και των προς εμπορία μεταλλικών νερών), που καθορίζουν το αν είναι κατάλληλο για πόση. 8

17 Πίνακας 2.1: Επιτρεπόμενα όρια πόσιμου νερού (πηγή: Λατινόπουλος, 2007) Συστατικά Ανώτατη επιτρεπόμενη συγκέντρωση (mg/l) Κατιόντα Mg Na Ανιόντα Cl SO NO 3-50 NO 2-0,1 Σύμφωνα με την Εφημερίδα της Κυβερνήσεως της Ελληνικής Δημοκρατίας, στο δεύτερο τεύχος με αριθμό φύλλου 887, που εκδόθηκε στις 15 Ιουνίου του 2004, στο παράρτημα Ι ορίζονται τα εξής. Καθορίζονται οι οριακές τιμές συγκέντρωσης καθώς και οι ενδείξεις για την επισήμανση των συστατικών των φυσικών μεταλλικών νερών. Στη συνέχεια παρατίθεται ο Πίνακας 2.2, με τα μη διαδεδομένα συστατικά που είναι όμως παρόντα με φυσικό τρόπο στα φυσικά μεταλλικά νερά και με τις ανώτατες οριακές τιμές τους, των οποίων η υπέρβαση μπορεί να προκαλέσει κίνδυνο για τη δημόσια υγεία. Το νερό της θάλασσας δε θεωρείται κατάλληλο ώστε να μπορεί να το χρησιμοποιήσει ο άνθρωπος. Δεν ενδείκνυται ούτε για αστική χρήση αλλά ταυτόχρονα δε μπορεί να χρησιμοποιηθεί ούτε και για την άρδευση των καλλιεργειών, καθώς η συσσώρευση των αλάτων καταστρέφει την παραγωγικότητα των εδαφών. Τέλος, δε μπορεί να χρησιμοποιηθεί ούτε και στη βιομηχανία. Η μόνη χρήση η οποία αποδίδεται στο θαλασσινό νερό είναι να αποτελέσει περιβάλλον σε ιχθυοκαλλιέργειες. Αν και όσον αφορά την περιεκτικότητα του χλωρίου δεν υπάρχουν ακριβείς τιμές, γενικά ισχύει ότι για τιμές Cl < 300 mg/l το νερό θεωρείται γλυκό, για τιμές 300 < Cl < mg/l υφάλμυρο και για τιμές Cl > mg/l θεωρείται αλμυρό. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι το πόσιμο νερό έχει περιεκτικότητα σε Cl < mg/l, ενώ το νερό της θάλασσας περιέχει Cl σε τιμές από mg/l (Σούλιος, 2004). 9

18 Πίνακας 2.2: Συστατικά των φυσικών μεταλλικών νερών και οι ανώτατες οριακές τιμές αυτών Συστατικά Ανώτατες οριακές τιμές (mg/l) ή ppm Αντιμόνιο 0,0050 Αρσενικό 0,010 (συνολικά) Βάριο 1,0 Κάδμιο 0,003 Χρώμιο 0,050 Χαλκός 1,0 Κυανιούχα 0,070 Φθοριούχα 5,0 Μόλυβδος 0,010 Μαγγάνιο 0,50 Υδράργυρος 0,0010 Νικέλιο 0,020 Νιτρικά 50 Νιτρώδη 0,1 Σελήνιο 0, Θαλάσσια διείσδυση σε παράκτιους φυσικούς υδροφορείς Με τον όρο υφαλμύρωση σύμφωνα με τον Ευρωπαϊκό Περιβαλλοντικό Οργανισμό (European Environmental Agency, EEA) περιγράφεται το φυσικό φαινόμενο το οποίο προσβάλλει όλους τους παράκτιους υπόγειους υδροφορείς. Στις παράκτιες περιοχές το θαλασσινό νερό έρχεται σε επαφή με το γλυκό και δεν αναμειγνύονται καθώς το αλμυρό νερό είναι βαρύτερο λόγω της μεγαλύτερης πυκνότητάς του. Σε περίπτωση μείωσης της στάθμης του γλυκού νερού, αυτό έρχεται σε επαφή με το αλμυρό και χλωριούχα ιόντα το εμπλουτίζουν, καθιστώντας το ακατάλληλο για κάθε χρήση. Η υφαλμύρωση είναι μία κατάσταση πολύ δύσκολα αντιστρεπτή με αποτέλεσμα το νερό που έχει μετατραπεί σε υφάλμυρο να μην μπορεί πλέον να χρησιμοποιηθεί. Αυτό έχει αντίκτυπο στους εξής τομείς. Οι ποσότητες των γλυκών νερών που κρίνονται ακατάλληλες, είτε λόγω ρύπανσης από νιτρικά ή βαρέα μέταλλα, είτε λόγω υφαλμύρωσης είναι ποσότητες που αφαιρούνται από τα ανανεώσιμα αποθέματα, με αποτέλεσμα την όξυνση του προβλήματος της επάρκειας των υπόγειων υδάτων. Επίσης, το φαινόμενο έχει αντίκτυπο στο 10

19 γεωργικό τομέα, στη βιομηχανία και στον τουρισμό. Επηρεάζει με τον τρόπο αυτό τη ζωή του ανθρώπου και την ανάπτυξή του σε κοινωνικό και οικονομικό επίπεδο. Η υφαλμύρωση μπορεί να οφείλεται σε φυσικά αίτια όπως διάφοροι γεωλογικοί παράγοντες, συχνά όμως οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες είναι αυτές οι οποίες επιδεινώνουν την κατάσταση και εντείνουν το πρόβλημα (Βουδούρης, 2003, Λατινόπουλος, 2007). Οι γεωλογικοί παράγοντες που ευθύνονται για το πρόβλημα της υφαλμύρωσης είναι οι ακόλουθοι: Η διάλυση των πετρωμάτων που φιλοξενούν το υπόγειο νερό, ειδικά όταν πρόκειται για πετρώματα πλούσια σε άλατα Η εισχώρηση του θαλασσινού νερού στο υπόγειο μέσω ρηγμάτων, διακλάσεων και ρωγμώσεων Η παγίδευση του θαλασσινού νερού από παλαιότερες γεωλογικές εποχές στα πετρώματα Η ανύψωση της στάθμης της θάλασσας, οι καθοδικές κινήσεις της ξηράς ή ο συνδυασμός και των δύο Οι ανθρωπογενείς παράγοντες που επηρεάζουν το φαινόμενο σχετίζονται κυρίως με την υπεράντληση των υπόγειων υδάτων σε περιοχές οι οποίες είναι παραθαλάσσιες. Το αποτέλεσμα είναι η πτώση της στάθμης του γλυκού νερού και η είσοδος του αλμυρού στους υπόγειους υδροφορείς. Η υφαλμύρωση όμως μπορεί να προκληθεί και από τις παρακάτω ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Νερό υφάλμυρο που προέρχεται από απόβλητα βιομηχανιών ή ορυχείων μπορεί να εισέλθει στον υδροφορέα Το αλάτι που χρησιμοποιείται το χειμώνα ώστε να λιώσει το χιόνι στους δρόμους, μπορεί μέσω των φρεατίων να εισέλθει στο υπόγειο νερό Η απόρριψη άλμης των εργοστασίων αφαλάτωσης (ιδίως σε νησιά) μπορεί να προκαλέσει υφαλμύρωση του υπόγειου νερού, ειδικά εάν η απόρριψη γίνει σε σημείο κοντά στην ακτή Σε περίπτωση που το νερό που χρησιμοποιείται για άρδευση εκπλύνει το έδαφος, συγκεντρώσει διαλυμένα άλατα και εισχωρήσει στους υπόγειους υδροφορείς, τότε προκαλείται υφαλμύρωση 2.4 Μελέτη του φυσικού φαινομένου Η επαφή του γλυκού με το αλμυρό νερό, όπως έχει ήδη προαναφερθεί, είναι μία ζώνη και όχι μία απλή επιφάνεια. Την επαφή αυτή του γλυκού με το αλμυρό νερό μελέτησαν πρώτοι ο Ολλανδός Ghyben και ο Γερμανός Herzberg στις αρχές περίπου του προηγούμενου αιώνα. 11

20 Στο απλοποιημένο αλλά πολύ βασικό μοντέλο, γνωστό ως μοντέλο Ghyben-Herzberg, γίνεται κατ αρχήν η υπόθεση ότι η διεπιφάνεια αποτελεί διακριτή επιφάνεια και όχι ζώνη. Επίσης γίνεται μια δεύτερη υπόθεση ότι η διεπιφάνεια βρίσκεται σε στατική κατάσταση και όχι σε δυναμική, δηλαδή δεν λαμβάνονται υπόψη οι ροές που πραγματικά συμβαίνουν. Θεωρώντας λοιπόν τη διεπιφάνεια στάσιμη, το βάρος μιας στήλης γλυκού νερού, που βρίσκεται επάνω από τη διεπιφάνεια θα ισορροπεί λόγω της υδροστατικής πίεσης της στήλης του αλμυρού νερού. Το ύψος για κάθε στήλη είναι ίσο με z+h και z και σε κατάσταση ισορροπίας θα ισχύει η σχέση: P 1 = P 2 (2.1) (z+h)*ρ φ = z*ρ θ (2.2) Η εξίσωση στην οποία κατέληξαν και φέρει το όνομά τους είναι η παρακάτω: z = ρ φ *h/ρ φ -ρ θ = ρ φ *h/δρ (2.3) όπου: z = βάθος γλυκού νερού από τη μέση στάθμη της θάλασσας h = ύψος στάθμης υδροφόρου στρώματος από τη μέση στάθμη της θάλασσας ρ φ = ειδικό βάρος γλυκού νερού ρ θ = ειδικό βάρος θαλασσινού νερού Με αντικατάσταση των συνηθισμένων τιμών του ειδικού βάρους για το γλυκό και το αλμυρό νερό προκύπτει η αριθμητική εξίσωση: z = 25*h ως z = 40*h (2.4) Η φυσική σημασία της εξίσωσης είναι πως το γλυκό νερό επιπλέει επάνω στο θαλασσινό με συγκεκριμένο βάθος. Εάν είναι γνωστό το ύψος h της στάθμης του υδροφόρου στρώματος σε κάποιο σημείο μπορεί εύκολα να υπολογισθεί το βάθος z του γλυκού νερού στο σημείο αυτό, καθώς θα είναι 25 με 40 φορές μεγαλύτερο από το h (Σούλιος, 2004, Λατινόπουλος, 2007). Στα Σχήματα 2.3 και 2.4 φαίνεται η επαφή του γλυκού με το αλμυρό νερό στη ζώνη της διεπιφάνειας και η άντληση υφάλμυρου νερού από γεώτρηση κοντά στην ακτή λόγω 12

21 διείσδυσης της θάλασσας στους παράκτιους υπόγειους υδροφορείς, αντίστοιχα, σύμφωνα με το νόμο των Ghyben-Herzberg. Σχήμα 2.3: Επαφή γλυκού με αλμυρό νερό Με τον τρόπο αυτό γίνεται κατανοητό πως εάν υπάρξει μία πτώση στάθμης μέχρι το επίπεδο της θάλασσας, τότε η τιμή του h θα είναι μηδενική και κατ επέκταση το βάθος z του γλυκού νερού θα είναι και αυτό μηδενικό, δηλαδή θα υπάρχει μόνο θαλασσινό νερό. Σχήμα 2.4: Άντληση υφάλμυρου νερού από γεώτρηση κοντά στην ακτή 13

22 Το ύψος h της στάθμης του υδροφόρου στρώματος από τη μέση στάθμη της θάλασσας καθορίζεται διαφορετικά στα ελεύθερα και στα υπό πίεση υδροφόρα στρώματα. Στα Σχήματα 2.5 και 2.6 φαίνεται η ζώνη της διεπιφάνειας σε ένα ελεύθερο και σε ένα υπό πίεση υδροφόρο στρώμα αντίστοιχα. Το μήκος L ονομάζεται πόδι της διεπιφάνειας και αντιπροσωπεύει την κάθετη απόσταση από την τομή της διεπιφάνειας με τη θάλασσα μέχρι το άλλο άκρο της διεπιφάνειας στη στεριά. Σχήμα 2.5: Η ζώνη της διεπιφάνειας σε ελεύθερο υδροφόρο στρώμα (πηγή: Σούλιος, 2004) Σχήμα 2.6: Η ζώνη της διεπιφάνειας σε υπό πίεση υδροφόρο στρώμα (πηγή: Σούλιος, 2004) 14

23 Γίνεται αντιληπτό πως όσο μειώνεται η στάθμη h του υδροφόρου στρώματος, τόσο μεγαλώνει το μήκος L του ποδιού της διεπιφάνειας και το αλμυρό νερό εισχωρεί στη στεριά. Με τον τρόπο αυτό ρυπαίνεται ο υδροφορέας και το υφάλμυρο νερό μπορεί να αντληθεί από υπάρχουσες γεωτρήσεις της περιοχής. Η εξίσωση των Ghyben-Herzberg είναι μία απλοποιημένη μαθηματική παραδοχή, ενώ στην πραγματικότητα οι φυσικές διεργασίες είναι ιδιαίτερα σύνθετες. Επίσης, οι απλοποιήσεις της εξίσωσης επηρεάζουν την εγκυρότητα του μοντέλου, καθώς και υπάρχουν ροές αλλά και το θαλασσινό νερό αναμιγνύεται ως ένα βαθμό με το γλυκό ακόμη και σε στατικές συνθήκες. Ακόμη παραβλέπεται η συνεισφορά της κατακόρυφης συνιστώσας της ταχύτητας, κυρίως στην επιφάνεια διαστάλλαξης του γλυκού νερού προς τη μεριά της θάλασσας (Βουδούρης, 2003). Στην προσπάθεια επίλυσης του φαινομένου μπορούν να χρησιμοποιηθούν επίσης αναλυτικές και αριθμητικές λύσεις για τα φαινόμενα μεταφοράς και διασποράς (Λατινόπουλος, 2007). Γενικά πάντως για την προσωμοίωση της διεπιφάνειας με στόχο την αντιμετώπιση της υφαλμύρωσης χρησιμοποιούνται δύο κατηγορίες μεθόδων (Νάνου-Γιάνναρου, 2003). Αυτές που θεωρούν τη διεπιφάνεια πεπερασμένου πάχους λόγω υδροδυναμικής διασποράς και αυτές που τη θεωρούν απότομη, είτε ακίνητη, είτε κινούμενη. Στις πρώτες η υφαλμύρωση θεωρείται ως περιβαλλοντικός ρύπος και το αλμυρό με το γλυκό νερό ως αναμίξιμα υγρά. Τέτοιες θεωρίες έχουν διατυπώσει οι Pinder and Cooper, Henry, Lee and Cheng, Segol and Pinder και άλλοι. Στη δεύτερη κατηγορία μεθόδων τα υγρά θεωρούνται ως μη αναμίξιμα και ανάλογα μοντέλα έχουν διατυπωθεί από τους Ghyben and Herzberg, Hubbert, Sahni, Glover και άλλοι. 2.5 Διαπίστωση του φαινομένου με τη βοήθεια δεικτών Η υφαλμύρωση διαπιστώνεται από την παρουσία ιόντων, κυρίως χλωρίου και νατρίου, μέσα στο γλυκό νερό. Υπάρχει σημαντικός αριθμός δεικτών που βοηθούν στην εξακρίβωση της προέλευσης των ιόντων αυτών και προσδιορίζουν τη διείσδυση της θάλασσας στους υπόγειους υδροφορείς. Ως συντελεστής Revelle αναφέρεται ο παρακάτω λόγος: r*cl - /(r*co r*hco3 - ) (2.5) Ο συντελεστής αυτός προτάθηκε από τον Revelle και χρησιμοποιείται ως κριτήριο της διείσδυσης του θαλασσινού νερού. Το γράμμα r χρησιμοποιείται ώστε να εξηγεί ότι οι συγκεντρώσεις των ιόντων είναι εκφρασμένες σε meq/l. Είναι ο πλέον διαδεδομένος δείκτης 15

24 και χρησιμοποιείται αρκετά συχνά (Βουδούρης, 2003). Στον Πίνακα 2.3 φαίνεται ο χαρακτηρισμός του νερού ανάλογα με το δείκτη Revelle. Πέρα από το συντελεστή Revelle χρησιμοποιούνται διάφοροι ιοντικοί λόγοι όπως οι ακόλουθοι (Σούλιος, 2004): Ιοντικός λόγος rna/rk Ιοντικός λόγος rcl/rso4 Ιοντικός λόγος rcl/rbr Ιοντικός λόγος rca/rmg Ιοντικός λόγος rna/rcl Πίνακας 2.3: Χαρακτηρισμός βαθμού ρύπανσης νερού από τη διείσδυση της θάλασσας (πηγή: Καλλέργης, 2000, Βουδούρης, 2003) Συντελεστής Revelle προτεινόμενο όριο Όριο Simpson Χαρακτηρισμός νερού <1 0,5 Καλό υπόγειο νερό χωρίς ρύπανση 1-2 1,3 Ελαφρά ρυπασμένο υπόγειο νερό 2-6 2,8 Μέτρια ρυπασμένο υπόγειο νερό ,6 Σοβαρά ρυπασμένο υπόγειο νερό ,5 Επικίνδυνα ρυπασμένο υπόγειο νερό > Θαλασσινό νερό Αναλυτικά για τον κάθε λόγο ισχύουν τα παρακάτω. Ο λόγος rna/rk για τιμές > 47 ισοδυναμεί με θαλασσινό νερό, ενώ για τιμές από 50 ως 70 αναφέρεται σε παλιό νερό, το οποίο έχει απορροφήσει Na. Από την άλλη ο λόγος rcl/rso4 όταν έχει την τιμή 10 σημαίνει ότι το νερό είναι θαλασσινό και όταν οι τιμές κυμαίνονται από 5 ως 10 τα νερά είναι υφάλμυρα, συμβαίνει δηλαδή ανάμειξη θαλασσινού με αλμυρό νερό. Στον ιοντικό λόγο rcl/rbr η τιμή 300 συνδέεται με το θαλασσινό νερό και οι τιμές ανάμεσα σε αφορούν νερό εβαποριτών. Ο ιοντικός λόγος rca/rmg παίρνει για το θαλασσινό νερό τις τιμές 0,2 με 0,3 και σε καρστικά υπόγεια νερά οι τιμές του γλυκού νερού είναι ανάμεσα σε 1 ως και 7. Νερά που 16

25 προέρχονται από οφειόλιθους ή δολομίτες έχουν τιμή μικρότερη από 1. Τέλος, ο ιοντικός λόγος rna/rcl έχει για το θαλασσινό νερό την τιμή 0,8. Οι τιμές του χλωρίου που καθορίζουν την υφαλμύρωση έχουν ήδη αναφερθεί, ενώ μετρώνται επίσης οι τιμές των ολικών διαλυμένων στερεών (total dissolve solids, TDS). Σύμφωνα με το Βουδούρη (2003), το νερό θεωρείται γλυκό για τιμές του TDS < mg/l, ελαφρά αλμυρό για τιμές mg/l και μέτρια υφάλμυρο όταν οι τιμές του TDS κυμαίνονται από mg/l. Τέλος, για τιμές του TDS μεγαλύτερες από mg/l το νερό χαρακτηρίζεται ως πολύ αλμυρό. Σε συνδυασμό με το TDS ή σε αντικατάσταση αυτού μπορεί να χρησιμοποιηθεί και η ηλεκτρική αγωγιμότητα. Ένα άλλο μέτρο της θαλάσσιας διείσδυσης είναι η ιοντική ισχύς Ι, που υπολογίζει την ολική συγκέντρωση ιόντων από τον παρακάτω τύπο: I = 0,5 Σ Μ i Z i 2 (2.6) όπου: Μ i = μοριακή συγκέντρωση (mol/l) του i-οστού ιόντος Z i = φορτίο του i-οστού ιόντος Στη σημερινή εποχή, για τη μελέτη του φαινομένου χρησιμοποιούνται επίσης μετρήσεις της αντίστασης των γεωλογικών σχηματισμών ή και ο λόγος της αντίστασης ενός γεωλογικού σχηματισμού προς την ειδική αγωγιμότητα του νερού. Κύριος στόχος πάντα είναι να διαπιστωθεί και να μελετηθεί πλήρως το φαινόμενο της υφαλμύρωσης, καθώς η αντιμετώπισή του είναι ιδιαίτερα δύσκολη και χρονοβόρα, ενώ συχνά δεν επιφέρει τα επιθυμητά αποτελέσματα. Ο λόγος της δυσκολίας αυτής οφείλεται στο γεγονός πως εκτός από την ανάμειξη του αλμυρού με το γλυκό νερό, ταυτόχρονα συμβαίνει και ιοντοανταλλαγή. Τα γλυκά νερά θεωρούνται όξινα ανθρακικά-ασβεστούχα (Ca 2+ -HCO 3- ) και τα θαλασσινά χλωριονατριούχα (Na + -Cl - ). Με τη διαδικασία της ιοντοανταλλαγής, απελευθερώνεται ασβέστιο Ca 2+ και δεσμεύεται νάτριο Na + στα ιζήματα, που φιλοξενούν το υπόγειο γλυκό νερό. 17

26 Κεφάλαιο 3 Διαχείριση του προβλήματος της υφαλμύρωσης 3.1 Παρακολούθηση του φαινομένου Η υφαλμύρωση θεωρείται ως μία φυσική μορφή ρύπανσης που οφείλεται κυρίως σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, ανεξάρτητα από το γεγονός ότι οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες βοηθούν στην εξέλιξη του φαινομένου. Το χλώριο, ως ρύπος στο υπόγειο νερό διαπιστώνεται με τη χρήση των κλασσικών υδρογεωλογικών και υδρολογικών μεθόδων, με τις οποίες ανιχνεύονται τα συστατικά του υπόγειου νερού και οι συγκεντρώσεις αυτών. Τα υδρογεωλογικά μοντέλα προσομοιώνουν με τη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών τις συνθήκες παρουσίας της υφαλμύρωσης και μπορεί με αυτά να προβλεφθεί η κίνηση του αλμυρού νερού. Για τη λειτουργία των μοντέλων χρησιμοποιούνται κατάλληλα επεξεργασμένα πρωτογενή δεδομένα. Πρέπει να δίδεται όμως ιδιαίτερη προσοχή στα δεδομένα αυτά, καθώς πρέπει να είναι αξιόπιστα, αντιπροσωπευτικά, συστηματικά ώστε να καλύπτουν συγκεκριμένες περιόδους (χρονοσειρές) χωρίς κενά στις μετρήσεις και να αποφεύγονται ή να προβλέπονται τα σφάλματα, που περιέχονται σε αυτά. Χρειάζεται λοιπόν μαζί με τη δουλειά του πεδίου και ο επιστημονικός έλεγχος των δεδομένων. Δεδομένα μη αξιόπιστα μπορεί να επηρεάσουν τα αποτελέσματα του μοντέλου και να δώσουν ψευδή εικόνα για το φαινόμενο. Έχει αναφερθεί και προηγούμενα πως η υφαλμύρωση αποτελεί μία μορφή ρύπανσης των υπόγειων νερών. Με στόχο να διαπιστωθεί και να ελεγχθεί η ρύπανση αυτή στο υπόγειο νερό, πρέπει αρχικά να γίνει συλλογή δεδομένων τα οποία θα αξιολογηθούν στη συνέχεια. Τα δεδομένα αυτά προέρχονται από δείγματα νερού τα οποία λαμβάνονται κατά τη διαδικασία της δειγματοληψίας. Σκοπός της μελέτης των δειγμάτων αυτών είναι ο προσδιορισμός των φυσικοχημικών παραμέτρων του νερού, ώστε να ελεγχθεί η ποιότητα του. Τα αποτελέσματα αυτά αφού αναλύονται, έπειτα κατηγοριοποιούνται και αξιολογούνται, ώστε να προκύψει από αυτά η πληροφορία. Αναλυτικά, ο έλεγχος της ποιότητας του υπόγειου νερού αποτελείται από δύο φάσεις, τη δειγματοληψία και τη χημική ανάλυση (Λατινόπουλος, 2007). 18

27 Με τον όρο δειγματοληψία καλείται η διαδικασία κατά την οποία λαμβάνεται ορισμένη ποσότητα όγκου νερού, η οποία καλείται δείγμα και εξετάζεται έπειτα στο εργαστήριο κατά το στάδιο της χημικής ανάλυσης. Η δειγματοληψία του υπόγειου νερού γίνεται με τη χρήση είτε πηγαδιών, είτε γεωτρήσεων, είτε πιεζομέτρων, τα οποία χρησιμοποιούνται επίσης και για τη μέτρηση της στάθμης του νερού και την τιμή του υδραυλικού του φορτίου. Οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την απόσπαση των όγκων νερού είναι η άντληση, η εμβύθιση ειδικών δοχείων και άλλες. Κατά το δεύτερο στάδιο, αυτό της χημικής ανάλυσης προσδιορίζονται ποσοτικά οι φυσικοχημικές και βιολογικές ιδιότητες του δείγματος του νερού. Η ανάλυση γίνεται είτε στο εργαστήριο, είτε σε κάποιες περιπτώσεις στην ύπαιθρο με τη χρήση φορητών συσκευών. Βασική προϋπόθεση που συνεπάγεται την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων είναι η αντιπροσωπευτικότητα του δείγματος, καθώς αυτή η μικρή ποσότητα νερού πρέπει να έχει ίδια χαρακτηριστικά με το σύνολο του υπόγειου νερού από το οποίο προέρχεται. Η μη αντιπροσωπευτικότητα του δείγματος συνεπάγεται εσφαλμένα αποτελέσματα. Για το λόγο αυτό, ο σωστός σχεδιασμός και η οργάνωση ενός συστήματος δειγματοληψίας πρέπει να είναι βασική προϋπόθεση για τη σωστή λειτουργία του ελέγχου της ποιότητας του νερού, αλλά και για την αποφυγή του υψηλού κόστους του όλου εγχειρήματος. Η δειγματοληψία των υπόγειων νερών δεν μπορεί να παρακολουθηθεί σε όλα τα στάδια, αφού πρόκειται για εργασία που αφορά το υπέδαφος. Το γεγονός αυτό έχει οικονομικό αντίκτυπο και σε περίπτωση μη αντιπροσωπευτικής δειγματοληψίας δεν είναι πάντα εφικτό να επαναληφθεί η διαδικασία. Σημαντικό είναι επίσης, οι χημικές αναλύσεις να γίνονται όσο το δυνατόν πιο γρήγορα έπειτα από τη διαδικασία της δειγματοληψίας, καθώς υπάρχει ο κίνδυνος αλλοίωσης του δείγματος κατά τα στάδια της συλλογής, μεταφοράς και αποθήκευσής του. Αλλοιωμένα δείγματα είναι πιθανό να δώσουν εσφαλμένα αποτελέσματα για τις φυσικοχημικές παραμέτρους του υπόγειου νερού. Οι μετρήσεις οφείλουν να είναι αντιπροσωπευτικές και ακριβείς ώστε να επιτευχθεί ένα σωστό αποτέλεσμα. Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι, εμπειρικές και μη για τον έλεγχο της αξιοπιστίας των αποτελεσμάτων, όπως για παράδειγμα η συνθήκη της ηλεκτρικής ουδετερότητας (δείκτης Ε.Ν.). Η εκτίμηση όμως της ορθότητας των αποτελεσμάτων αφορά κυρίως τα βασικά στοιχεία σε μια χημική ανάλυση και όχι στοιχεία με ιδιαίτερα μικρές συγκεντρώσεις. Εάν η διαδικασία της δειγματοληψίας και μετέπειτα της χημικής ανάλυσης διεξαχθούν με προσοχή, τα αποτελέσματα που θα προκύψουν για τη διευκόλυνση της μελέτης τους επεξεργάζονται και αναλύονται. Με τον τρόπο αυτό μπορούν να αξιολογηθούν και να βγουν τα απαραίτητα συμπεράσματα από αυτά. 19

28 Οι μέθοδοι επεξεργασίας των αποτελεσμάτων χωρίζονται σε στατιστικές και γραφικές. Οι πρώτες χρησιμοποιούν τις κλασσικές μεθόδους της στατιστικής, ενώ οι δεύτερες συνδέονται με την απεικόνιση των αποτελεσμάτων σε διαγράμματα, όπως διαγράμματα Box-Plot, Stiff Piper και άλλα. Στο Σχήμα 3.1 απεικονίζεται ένα κλασσικό Τριγραμμικό διάγραμμα ή διάγραμμα Piper. Σχήμα 3.1: Τριγραμμικό διάγραμμα ή διάγραμμα Piper (πηγή: Seawater Intrusion Topic Paper) Η παρακολούθηση του φαινομένου της υφαλμύρωσης, πέρα από τη διαπίστωση των χλωριόντων στο νερό με τη διαδικασία της δειγματοληψίας και της ανάλυσης είναι δυνατό να συμβεί και με τη χρήση μεθόδων γεωφυσικής διασκόπησης. Συγκεκριμένα με τη χρήση ηλεκτρικών μεθόδων διασκόπησης ανιχνεύεται η μεταβολή της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του θαλασσινού νερού και διαπιστώνεται έτσι η έκταση του μετώπου της υφαλμύρωσης. Οι συγκεκριμένες μέθοδοι παρακολούθησης γίνονται πλέον ιδιαίτερα δημοφιλής, καθώς είναι ακριβείς, αξιόπιστες και από τα αποτελέσματά τους μπορεί να εξαχθούν εύκολα προσομοιώσεις του μετώπου υφαλμύρωσης, με τη βοήθεια ηλεκτρονικού υπολογιστή. 3.2 Μέθοδοι και τεχνικές αντιμετώπισης του φαινομένου Από τις πιο διαδεδομένες μεθόδους αντιμετώπισης της υφαλμύρωσης είναι η δημιουργία διαφραγμάτων, τα οποία εμποδίζουν τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στους παράκτιους 20

29 υδροφόρους ορίζοντες. Τα φράγματα αυτά μπορεί να ανήκουν στις παρακάτω κατηγορίες (ASCE, 1987, Πεταλάς, κ.α., 2002, Σούλιος, 2004): Φράγματα άντλησης Φράγματα εμπλουτισμού Τεχνητά υπόγεια φράγματα Βιολογικά φράγματα Τα διαφράγματα άντλησης δημιουργούνται, όταν κοντά στην ακτή και κατά μήκος μιας σειράς γεωτρήσεων αντλείται ισχυρά το γλυκό νερό. Με τον τρόπο αυτό η ροή του γλυκού νερού κατευθύνεται προς τη θάλασσα και εμποδίζεται ταυτόχρονα η διείσδυση του θαλασσινού νερού προς τη στεριά. Το αντλούμενο γλυκό νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να καλύψει τις ανάγκες των παραθαλάσσιων περιοχών (Σχήμα 3.2). Σχήμα 3.2: Δημιουργία φράγματος από υπεράντληση κοντά στην ακτή (πηγή: Καλλέργης, 2001, Σούλιος, 2004) Υπάρχει όμως και η μέθοδος σχηματισμού διαφράγματος με τη βοήθεια του εμπλουτισμού. Σε αυτή την περίπτωση πρόκειται για γεωτρήσεις εισπίεσης και το γλυκό νερό που εγχέεται στη γεώτρηση δημιουργεί ένα φράγμα και εμποδίζεται η διείσδυση της θάλασσας. Το κόστος είναι ιδιαίτερα υψηλό, ενώ είναι σημαντικό και το γεγονός πως η ποιότητα του νερού που χρησιμοποιείται πρέπει να είναι υψηλή, αλλιώς υπάρχει κίνδυνος μόλυνσης του υδροφορέα (Σχήμα 3.3). Τα τεχνητά υπόγεια φράγματα δημιουργούνται παράλληλα στην ακτογραμμή, είτε με κατασκευή κουρτίνας από πασσαλοσανίδες, είτε με την κατασκευή τάφρων από άργιλο, είτε με εισπίεση μέσω γεωτρήσεων νερού και τσιμέντου ή αργίλου. Με τον τρόπο αυτό επιτυγχάνεται ένα στεγανό διάφραγμα μέσα στο νερό. Συχνά όμως το κόστος είναι απαγορευτικό και οι διαρροές από το φράγμα επηρεάζουν την αποτελεσματικότητα της μεθόδου (Σχήμα 3.4). 21

30 Σχήμα 3.3: Δημιουργία φραγμού από τεχνητό εμπλουτισμό κοντά στην ακτή (πηγή: Καλλέργης, 2001, Σούλιος, 2004) Με τους βιολογικούς φραγμούς παρεμποδίζεται η διείσδυση της θάλασσας μέσω μικροβιακών φραγμάτων που ελέγχουν την υδραυλική αγωγιμότητα. Πρόκειται για καινοτόμες πειραματικές μεθόδους που είναι οικονομικά συμφέρουσες. Σχήμα 3.4: Δημιουργία στεγανοποιητικού διαφράγματος κοντά στην ακτή (πηγή: Καλλέργης, 2001, Σούλιος, 2004) Η διατήρηση της στάθμης του γλυκού νερού και η παρεμπόδιση της διείσδυσης της θάλασσας μπορεί να επιτευχθεί και με άλλες μεθόδους, πέρα από τη δημιουργία φραγμάτων. Με τη σωστή διαχείριση των υδατικών πόρων στις παράκτιες περιοχές είναι εφικτή η αποτροπή της πτώσης στάθμης του υδροφορέα. Αυτό επιτυγχάνεται με τους ακόλουθους τρόπους: Έλεγχος των αντλήσεων Ανακατανομή των αντλήσεων Τροποποιημένα σχέδια αντλήσεων Άμεση διάθεση επιφανειακού νερού σε αντικατάσταση της χρήσης του υπόγειου νερού 22

31 Εγγειοβελτιωτικά έργα και αποστράγγιση Εγκαταλειμμένες γεωτρήσεις Χρήση πολλών μικρών αντλήσεων παρά λίγων με μεγάλη παροχή Από τις κυριότερες μεθόδους για την αντιμετώπιση της υφαλμύρωσης θεωρείται ο τεχνητός εμπλουτισμός. Με την εφαρμογή επιφανειακού τεχνητού εμπλουτισμού με κατάκλυση, όταν οι συνθήκες το επιτρέπουν επιτυγχάνεται η αναστροφή της υδραυλικής κλίσης προς την κατεύθυνση της θάλασσας. Για την επίτευξη της μεθόδου είναι σημαντικό να υπάρχουν επιφανειακά νερά που να είναι κοντά στον υδροφορέα, ώστε να μη χρειάζεται η μεταφορά των υδάτων από μακριά ώστε να αυξάνεται το κόστος. Για την αντιμετώπιση της επιφανειακής διείσδυσης αλμυρού νερού στις εκβολές ποταμών, συνήθως εφαρμόζονται τα παρακάτω: Η αποθήκευση του νερού των βροχοπτώσεων σε μεγάλους ταμιευτήρες, ώστε αυτό να απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια των ξηρασιών για να διατηρηθεί μια συνεχής ροή Η κατασκευή επιφανειακών φραγμάτων, τα οποία παρεμποδίζουν την κίνηση του αλμυρού νερού πέραν ενός ορισμένου σημείου στην εκβολή Συνδυαστικά μπορεί να εφαρμοσθεί η παραπάνω μέθοδος με υπόγειους φραγμούς εμπλουτισμού Η κατασκευή καναλιών, που επιτρέπουν στο αλμυρό νερό να κινείται προς επιλεγμένες περιοχές της ενδοχώρας Η εξασφάλιση εναλλακτικών πηγών διάθεσης νερού, που δεν απειλούνται από τη διείσδυση της θάλασσας Η αφαλάτωση του υφάλμυρου νερού με στόχο τη μετατροπή του σε γλυκό είναι επίσης μία μέθοδος, η οποία μπορεί να αντιμετωπίσει εκ των υστέρων το πρόβλημα της υφαλμύρωσης. Η αφαλάτωση του θαλασσινού νερού, δηλαδή η απομάκρυνση των επιπλέον ιόντων από το νερό ώστε να καταστεί αυτό πόσιμο από τον άνθρωπο, θα μπορούσε να λύσει το πρόβλημα της διαχείρισης των υδατικών πόρων. Το σοβαρότερο όμως μειονέκτημα της μεθόδου είναι το γεγονός πως η λειτουργία των μονάδων αφαλάτωσης είναι εξαιρετικά ενεργοβόρα. Οι συμβατικές μορφές ενέργειας όπως το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο και έχουν αρχίσει να εξαντλούνται αλλά και επιβαρύνουν το περιβάλλον με παραπάνω ρύπους. Ως μόνη λύση είναι η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, όπως για παράδειγμα η αιολική ή η γεωθερμική. Ιδανική τοποθεσία για τη λειτουργία των μονάδων αφαλάτωσης θεωρούνται τα νησιά του Αιγαίου, όπου με τη χρήση της αιολικής ενέργειας κυρίως θα μπορούν να λειτουργήσουν εργοστάσια αφαλάτωσης με στόχο τη μετατροπή του υφάλμυρου νερού σε γλυκό. Με τον τρόπο αυτό θα εμπλουτίζονται τα υδατικά αποθέματα και θα συντηρείται η ανάπτυξη στις περιοχές αυτές. 23

32 3.3 Περιγραφή του φαινομένου στην Ευρώπη Αντιμετώπιση Η Ευρωπαϊκή ήπειρος βρέχεται στο μεγαλύτερό της τμήμα από θάλασσα και συγκεκριμένα από τη Βαλτική θάλασσα-θάλασσα Μπάρεντς, από τη Βόρεια θάλασσα, από τον Ατλαντικό ωκεανό, από τη Μεσόγειο, τη Μαύρη και τέλος από την Κασπία θάλασσα. Οι βόρειες χώρες έχουν χειμώνες με πολύ κρύο και χιόνια και κρύα καλοκαίρια, ενώ στα νότια τμήματα το κλίμα χαρακτηρίζεται ως μεσογειακό. Οι βροχοπτώσεις είναι πιο έντονες στα βόρεια και μειώνεται η έντασή τους προς τα νότια. Στο Σχήμα 3.5 φαίνεται ο χάρτης που απεικονίζει το βροχομετρικό ύψος σε mm ανά χρόνο, που πέφτει στην Ευρώπη. Το υψηλότερο ύψος βροχής φαίνεται στις Σκανδιναβικές χώρες και στη βόρεια Αγγλία, ενώ η Μεσόγειος παρουσιάζει κατά μέσο όρο, ύψη βροχής κάτω από 100 mm το χρόνο. Σχήμα 3.5: Χάρτης της Ευρώπης με το βροχομετρικό ύψος σε mm ανά έτος (πηγή: ΕΕΑ) Οι διαθέσιμοι υδατικοί πόροι για κάθε χώρα ξεχωριστά απεικονίζονται στο Σχήμα 3.6. Σημαντικό είναι το γεγονός πως στην Ελλάδα η ετήσια διαθέσιμη ποσότητα νερού ανά 24

33 κάτοικο είναι μεγαλύτερη από τις αντίστοιχες ποσότητες στις υπόλοιπες χώρες της Μεσογείου. Ετήσια αποθέματα νερού κάτω από m 3 ανά κάτοικο, που είναι και το όριο επικινδυνότητας για την επάρκεια των υδατικών αποθεμάτων, διαθέτουν οι χώρες Μάλτα, Κύπρος, Δανία, Τσεχία και Βέλγιο. Σχήμα 3.6: Διάγραμμα ετήσιας διαθέσιμης ποσότητας (m 3 ) νερού ανά κάτοικο στις Ευρωπαϊκές χώρες (πηγή: ΕΕΑ, 2003) Οι παράκτιες περιοχές της Ευρώπης είναι ιδιαίτερα πυκνοκατοικημένες όπως φαίνεται και στο Σχήμα 3.7. Οι περισσότερο πυκνοκατοικημένες περιοχές εμφανίζονται με σκούρο μπορντώ κύκλο και αντιστοιχούν σε μεγάλες πόλεις όπως η Κωνσταντινούπολη, η Αθήνα, η Ρώμη και άλλες. Στο Σχήμα 3.8 η πυκνότητα των παραθαλάσσιων αυτών περιοχών απεικονίζεται με κόκκινο χρώμα, ενώ ταυτόχρονα δίνονται και οι χρήσεις γης, οι οποίες απεικονίζονται στα μικρά γραφήματα, όπου με πράσινο συμβολίζονται οι δασώδεις εκτάσεις, με κίτρινο οι καλλιέργειες, με κόκκινο οι βιομηχανικές περιοχές και τέλος με μπλε οι υγροβιότοποι. Από τα σχήματα αυτά προκύπτει πως τα παράκτια της Ευρώπης είναι ιδιαίτερα δημοφιλή για την ανθρώπινη διαβίωση. Οι κάτοικοι των περιοχών αυτών ασχολούνται ιδιαίτερα με τη γεωργία ενώ σημαντική έκταση καλύπτουν και τα δάση, ιδίως στη νότια Ευρώπη. Από τα παραπάνω προκύπτει πως στις περιοχές αυτές η έντονη αστικοποίηση, ο τουρισμός και η ενασχόληση με τον αγροτικό και το βιομηχανικό τομέα συνεπάγονται υπεράντληση των υδάτων με αποτέλεσμα τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στους παράκτιους υδροφορείς και την υφαλμύρωση του γλυκού νερού. 25

34 Σχήμα 3.7: Πυκνότητα πληθυσμού στις παράκτιες περιοχές της Ευρώπης (πηγή: ΕΕΑ, 2001) Το φαινόμενο της υφαλμύρωσης είναι έντονο στις Μεσογειακές ακτές λόγω των ειδικών γεωλογικών, γεωμορφολογικών και κλιματολογικών παραγόντων. Το ανάγλυφο στις Μεσογειακές χώρες είναι ιδιαίτερα τραχύ λόγω του ότι αυτές σχηματίστηκαν πρόσφατα στο γεωλογικό χρόνο και η διάβρωση δεν πρόλαβε να επηρεάσει τις υψηλές και απόκρημνες περιοχές. Η μορφολογία των μεσογειακών χωρών φαίνεται αναλυτικά στο Σχήμα 3.9. Συνέπεια της μορφολογίας αυτής είναι το ότι τα ποτάμια συστήματα δεν έχουν αναπτυχθεί πλήρως, με αποτέλεσμα στη Μεσόγειο οι ποταμοί να έχουν μικρό μήκος και μικρές παροχές. Για την κάλυψη των υδατικών αναγκών τους οι χώρες αυτές αναγκάζονται να χρησιμοποιούν τα υπόγεια νερά τους και συνεπώς μειώνεται η στάθμη του υδροφόρου ορίζοντα. 26

35 Σχήμα 3.8: Πυκνότητα πληθυσμού και χρήσεις γης στις παράκτιες περιοχές της Ευρώπης (πηγή: ΕΕΑ) Σύμφωνα με τους Estrela et al, (1996) η Πορτογαλία, η Ισπανία, η Ιταλία, η Ελλάδα, η Τουρκία είναι μερικές μόνο από τις χώρες που παρουσιάζουν προβλήματα υφαλμύρωσης. Ιδιαίτερα προβλήματα παρουσιάζονται και στη Λιβύη όπου η ποσότητα των ολικών διαλυμένων στερεών από mg/l που ήταν το 1976, λόγω της έντονης διείσδυσης της θάλασσας αυξήθηκε μέχρι σήμερα και έφτασε στα mg/l (El-Baruni, 1995, Βουδούρης κ.α., 2005). 27

36 Σχήμα 3.9: Γεωμορφολογικός χάρτης της Μεσογείου (πηγή: ΕΕΑ) Στον Πίνακα 3.1 φαίνεται η μέση ετήσια κατανομή των χλωριόντων σε mg/l στην Πορτογαλία και την Ιταλία αλλά και στοιχεία όπως η μέση ετήσια κατείσδυση σε 10 6 m 3 /yr και η μέση ετήσια εκμετάλλευση σε 10 6 m 3 /yr. Οι αιτίες του προβλήματος στη Σαρδηνία είναι ίδιες με τις άλλες μεσογειακές χώρες και τώρα γίνεται μία προσπάθεια για την αξιολόγηση των δεδομένων που προκύπτουν από τη δειγματοληψία του νερού (Lorrai et al, 2001). Πίνακας 3.1: Υφαλμύρωση σε Πορτογαλία και Ιταλία (Σαρδηνία) (πηγή: Estrela et al, 1996) Χώρα Ονομασία υδροφορέα R (10 6 m 3 /yr) E (10 6 m 3 /yr) Cl (mg/l) Πορτογαλία Coast-Central Algarve Coast-Oriental Algarve Σαρδηνία S.Lucia Muravera (Flumendosa) Villasimius Rio Foxi

37 Στο Σχήμα 3.10 φαίνεται ένα διάγραμμα με τους υδροφορείς που έχουν παρουσιάσει προβλήματα υφαλμύρωσης στην Ισπανία. Σύμφωνα με καθηγητές των πανεπιστημίων της χώρας, το 60% περίπου των υδροφορέων στη χερσόνησο της Ισπανίας είναι ρυπασμένοι κυρίως από τη διείσδυση του θαλασσινού νερού σε αυτούς. Για την αντιμετώπιση του φαινομένου, επιστήμονες από διάφορα κράτη όπως Γαλλία, Ιταλία, Ισπανία, Ελβετία, Παλαιστίνη, Τυνησία και Τουρκία συμμετέχουν σε ένα διεθνές πρόγραμμα με σκοπό την αειφορική διαχείριση των υδάτων στη Μεσόγειο (Science Daily, 2007). Σχήμα 3.10: Υφάλμυροι υδροφορείς στην Ισπανία (πηγή: Estrela et al, 1996) Σύμφωνα με τον Scheidleder, (2003) η υφαλμύρωση στην Ευρώπη οφείλεται κατά κύριο λόγο στην υπερεκμετάλλευση των υπόγειων νερών, όπως φαίνεται και στο Σχήμα Από τις χώρες για τις οποίες υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα φαίνεται ότι πάνω από εκατό περιοχές σε δέκα χώρες αντιμετωπίζουν έντονο πρόβλημα. Η υφαλμύρωση διαπιστώνεται σε μεγάλο βαθμό στη Μεσόγειο και συνδέεται με την υπεράντληση των υδάτων λόγω αστικοποίησης και τουρισμού στις παράκτιες περιοχές. Σημαντικό ρόλο διαδραματίζουν και οι καλλιεργήσιμες εκτάσεις, καθώς για την άρδευσή τους καταναλώνεται σημαντικός όγκος νερού. 29

38 Σχήμα 3.11: Υφάλμυρες περιοχές εξαιτίας υπεράντλησης των υδάτων στην Ευρώπη (πηγή: ΕΕΑ, Copenhagen, 1999) Στο Σχήμα 3.12 παριστάνεται ένα διάγραμμα με τον αριθμό των υπόγειων υδροφορέων που εμφανίζουν χλωριόντα σε συγκεντρώσεις 250 mg/l και 100 mg/l σε ποσοστό 0%, 0-25%, 25-50% και πάνω από 50% των περιοχών όπου υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα. Σχήμα 3.12: Συχνότητα εμφάνισης χλωριόντων (πηγή: ΕΕΑ, 1999, Scheidleder, 2003) 30

39 Τα κλιματικά σενάρια προβλέπουν αλλαγές μεταξύ των άλλων και στην ποσότητα των υδατικών αποθεμάτων. Σύμφωνα με το Σχήμα 3.13 ο δείκτης εκμετάλλευσης του νερού το έτος 2030 θα μεταβληθεί σε ποσοστό πάνω από 40% για τη Μεσόγειο, με αποτέλεσμα την ελάττωση των διαθέσιμων αποθεμάτων. Η κατάσταση δε θα είναι τόσο αρνητική στη βόρεια Ευρώπη, όπου η εκμετάλλευση του νερού θα παρουσιάσει μεταβολές της τάξης του 0-20%. Σχήμα 3.13: Δείκτης εκμετάλλευσης νερού το 2030 στην Ευρώπη (πηγή: ΕΕΑ) Στο Σχήμα 3.14 απεικονίζεται ο χάρτης της Ευρώπης, όπου με σκούρο καφέ χρώμα εμφανίζονται οι περιοχές που θα παρουσιάζουν στο μέλλον μείωση των διαθέσιμων αποθεμάτων νερού. Στις χώρες αυτές ανήκουν οι περισσότερες περιοχές της Μεσογείου. Αντίθετα οι βόρειες χώρες που εμφανίζονται με πράσινο χρώμα θα έχουν αύξηση στα αποθέματα του γλυκού νερού. Το μέλλον προβλέπεται δυσοίωνο για ολόκληρη τη λεκάνη της Μεσογείου και κρίνεται απαραίτητο να ληφθούν άμεσα μέτρα για την προστασία των υδατικών πόρων των χωρών αυτών. Η ορθολογική διαχείριση των υδατικών πόρων είναι απαραίτητη ώστε να διαφυλαχθεί η ποσότητα και η ποιότητα των υδατικών αποθεμάτων της κάθε χώρας. Η υφαλμύρωση πρέπει να αντιμετωπιστεί όσο το δυνατόν πιο γρήγορα, καθώς συνδέεται με την ερημοποίηση των εδαφών και απειλεί όλα τα παράκτια οικοσυστήματα. Εάν η κινητοποίηση δεν είναι άμεση, σύντομα τα κλιματικά σενάρια θα πραγματοποιηθούν 31

40 Σχήμα 3.14: Ποσοστό μεταβολής διαθεσιμότητας νερού στα Ευρωπαϊκά κράτη (πηγή: ΕΕΑ) 3.4 Τρόποι αντιμετώπισης στο διεθνή χώρο Η υφαλμύρωση εντοπίζεται και σε άλλες περιοχές κοντά στη Μεσόγειο, όπως η Αίγυπτος (Al-Sayed and El-Qady, 2007) ή τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα (Brook and Mohamed, 2005). Εκεί τα υδατικά αποθέματα είναι λίγα εξαιτίας των κλιματικών συνθηκών και η έλλειψη αυτή του νερού επιδεινώνει το πρόβλημα, καθώς αντλείται αποκλειστικά υπόγειο νερό που αποτελεί το μη ανανεώσιμο απόθεμα του υδροφορέα. Στη Λωρίδα της Γάζας το υδατικό πρόβλημα είναι ιδιαίτερα σοβαρό, με δεδομένο και το κοινωνικοπολιτικό σκηνικό στην περιοχή. Γίνονται επομένως προσπάθειες προσωμοίωσης των υδατικών πόρων με τη βοήθεια μοντέλων όπως το SUTRA. Για τη διαπίστωση της υφαλμύρωσης μετρώνται παράμετροι όπως το επίπεδο της θάλασσας και του υδροφόρου ορίζοντα, η θερμοκρασία, η ηλεκτρική αγωγιμότητα, αλλά και η περιεκτικότητα των χλωριόντων και των ιόντων νατρίου και ασβεστίου. Η εξάπλωση του μετώπου της υφαλμύρωσης διαπιστώθηκε ότι συνέβη κυρίως κατά τη χρονική περίοδο με 32

41 ρυθμό έκτοτε 17 m το χρόνο, εξαιτίας της παράνομης υπεράντλησης νερού από τα ανατολικά σύνορα της περιοχής (Qahman and Zhou, 2001). Στη Νιγηρία το φαινόμενο εντοπίζεται και είναι επιτακτική ανάγκη να αντιμετωπιστεί. Παρόλα αυτά δεν υπάρχουν συστήματα παρακολούθησης και δεν έχει καταγραφεί επαρκώς η υφαλμύρωση στην περιοχή ( Oteri and Atolagbe, 2003). Εκτός από το χώρο της Μεσογείου η υφαλμύρωση εμφανίζεται επίσης σε χώρες της Αμερικανικής ηπείρου όπως το Μεξικό, η Χιλή, το Περού και η Φλόριντα στις Ηνωμένες Πολιτείες (Shoemaker and Edwards, 2003). Επίσης συναντάται και στην Αυστραλία, αλλά και στις Βόρειες ακτές του Ειρηνικού και του Ατλαντικού ωκεανού. Συμπερασματικά το φαινόμενο της υφαλμύρωσης πλήττει τις περισσότερες ακτές σε παγκόσμιο επίπεδο. Παρόλα αυτά μέχρι σήμερα, σε αρκετά μέρη του κόσμου δε θεωρείται ως πρωταρχικής σημασίας πρόβλημα των υδατικών πόρων και η καθυστέρηση της αντιμετώπισής του θα έχει αρνητικές συνέπειες στο μέλλον, όσον αφορά την ποιότητα και την ποσότητα των αποθεμάτων του νερού. Δε λείπουν όμως και παραδείγματα από το διεθνή χώρο, όπου η διείσδυση του θαλασσινού νερού αντιμετωπίστηκε με επιτυχία (Bear et al. 1999, Πεταλάς κ.ά. 2002, Δουλγέρης, 2004). Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα διαφραγμάτων με 229 γεωτρήσεις εμπλουτισμού αναφέρεται στην Καλιφόρνια, όπου προστατεύεται γλυκό νερό όγκου 40*10 9 m³ και διασφαλίζεται η παροχή νερού σε δύο εκατομμύρια κατοίκους. Πρόκειται για ένα περιβαλλοντικό σχέδιο διεθνούς σημασίας και για το μεγαλύτερο σύστημα παρεμπόδισης της θαλάσσιας διείσδυσης σε όλη τη Βόρεια Αμερική. Στην παράκτια περιοχή Oxnard της Κεντρικής Καλιφόρνιας ξεκίνησαν τη δεκαετία του 1950, οι πρώτες προσπάθειες αντιμετώπισης της θαλάσσιας διείσδυσης στο αρτεσιανό υδροφόρο σύστημα της περιοχής. Χρησιμοποιώντας δύο λεκάνες κατάκλυσης και εκτροπές επιφανειακού νερού από ποταμό της περιοχής για τεχνητό εμπλουτισμό, σε συνδυασμό με απαγόρευση ή μείωση των αντλήσεων, απαγόρευση ανόρυξης νέων γεωτρήσεων, τροποποίηση του συστήματος άρδευσης και σύσταση υπηρεσίας διαχείρισης, μόλις το 1997 αποκαταστάθηκε σε κάποιο βαθμό η ποιότητα του νερού και η διείσδυση της θάλασσας τέθηκε υπό έλεγχο. Υπάρχουν πολλά ακόμα παραδείγματα και σε άλλες χώρες όπως στην Ολλανδία, στην πρώην Σοβιετική Ένωση, στην Ιταλία, στο Ισραήλ, στην Αίγυπτο και αλλού. Στο Λος Άντζελες η αύξηση του πληθυσμού συνδέθηκε άμεσα με το φαινόμενο της υφαλμύρωσης (Σχήμα 3.15). Μετά το 1780, ξεκίνησε η πρώτη εγκατάσταση των ευρωπαϊκών πληθυσμών στην περιοχή. Το πρώτο πηγάδι στην περιοχή ανοίχτηκε το 1880, ενώ το 1920 εμφανίστηκε το φαινόμενο της υφαλμύρωσης για πρώτη φορά στην παραλία Redondo. Ο πληθυσμός είχε αρχίσει να αυξάνεται και είχε φτάσει τους κατοίκους. Το 1930 και ενώ ο πληθυσμός αγγίζει πλέον το η υδραυλική κλίση ανατρέπεται και η υφαλμύρωση είναι το αποτέλεσμα. Το έτος 1950 κατασκευάζεται το πρώτο φράγμα και 33

42 ακολουθούν και άλλα μέχρι τη δεκαετία του 70. Ο πληθυσμός του Λος Άντζελες αυξάνει ταυτόχρονα από τα κατοίκους σε , ενώ σήμερα αγγίζει τα ανθρώπους. Σχήμα 3.15: Σχέση πληθυσμού με την εμφάνιση του φαινομένου της υφαλμύρωσης στο Λος Άντζελες (πηγή: Edwards and Kevin,2002) Το φαινόμενο συνεχίζει να εξελίσσεται και σήμερα, ενώ με τη χρήση μεθόδων γεωφυσικής διασκόπησης μελετάται εκτενώς ώστε να διαπιστωθεί από τους επιστήμονες η γεωλογία του υπεδάφους. Με τον τρόπο αυτό ελπίζουν να κατανοήσουν πλήρως τις διεργασίες που συμβαίνουν ώστε να προστατέψουν τις παράκτιες περιοχές από την καταστροφή (Edwards and Kevin, 2002). Για την αντιμετώπιση της θαλάσσιας διείσδυσης και την εφαρμογή των μεθόδων που προαναφέρθηκαν απαιτείται από τη μία καλή γνώση της επιφανειακής και υπόγειας υδρολογίας της περιοχής και αφετέρου ένα αποτελεσματικό και εναλλακτικό σχέδιο διαχείρισης. Η αποτελεσματικότητα όμως των μεθόδων πρέπει να ελεγχθεί με μαθηματικά ομοιώματα προσομοίωσης της δυναμικής κατάστασης αλλά και της ποιότητας του νερού, πριν αυτές εφαρμοσθούν στην πράξη. Η εφαρμογή των ομοιωμάτων, σε συνδυασμό με μετρήσεις πεδίου αλλά και εμπειρία εφαρμογής των μεθόδων, αποτελεί την πιο ολοκληρωμένη και οικονομική μέθοδο αντιμετώπισης του προβλήματος, είτε αυτό αφορά τη διατήρηση είτε την αποκατάσταση του υδροφόρου συστήματος. Η παρακολούθηση, ωστόσο, της ποιότητας του υπόγειου νερού και η πρόληψη μέτρων πριν εμφανισθεί η θαλάσσια διείσδυση, είναι οι καλύτερες τεχνικές για την προστασία των παράκτιων υδροφορέων. 34

43 Κεφάλαιο 4 Το φαινόμενο της υφαλμύρωσης στον Ελλαδικό χώρο 4.1 Οι υδατικοί πόροι στην Ελλάδα Η Ελλάδα τοποθετείται γεωγραφικά στο νοτιοανατολικό άκρο της Ευρωπαϊκής ηπείρου. Η έκτασή της αγγίζει τα km 2, ενώ ο πληθυσμός της υπολογίζεται σε κατοίκους σύμφωνα με την απογραφή του Πρόκειται για μία χώρα κυρίως ορεινή με έντονο ανάγλυφο και λίγες πεδινές εκτάσεις. Περιβάλλεται από θάλασσα, εκτός από τα βόρεια σύνορά της, ενώ περιλαμβάνει και σημαντικά μεγάλο αριθμό νησιών. Το σύνολο των ακτογραμμών της Ελλάδας είναι ιδιαίτερα μεγάλο αφού προσεγγίζει τα km. Το κλίμα της χαρακτηρίζεται ως μεσογειακό με ήπιους χειμώνες και θερμά καλοκαίρια. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα οι βροχοπτώσεις να περιορίζονται στην ηπειρωτική κυρίως Ελλάδα κατά τη διάρκεια του χειμώνα, ενώ αντίθετα το καλοκαίρι οι βροχοπτώσεις είναι σπάνιες και εκδηλώνονται με τη μορφή ξαφνικών καταιγίδων, μεγάλης έντασης και μικρής διάρκειας, οι οποίες συντελούν στη διάβρωση των εδαφών. Τα ελληνικά νησιά χαρακτηρίζονται ως άνυδρες περιοχές και παρουσιάζουν προβλήματα με τα διαθέσιμα αποθέματα των υδατικών πόρων. Η ανισοκατανομή αυτή των βροχοπτώσεων φαίνεται στο Σχήμα 4.1, όπου απεικονίζονται οι ισοϋετείς καμπύλες, οι καμπύλες δηλαδή ίσου ύψους βροχής στην Ελλάδα. Το υδρολογικό ισοζύγιο σε μία περιοχή υπολογίζεται γενικά από την παρακάτω εξίσωση (Σούλιος, 1996): P = I + R + E (4.1) όπου: P = συνολικά κατακρημνίσματα I = κατείσδυση R = επιφανειακή απορροή E = εξατμισοδιαπνοή 35

44 και ο υπολογισμός των μεταβλητών γίνεται είτε σε όγκο (m 3 ), είτε σε ύψος νερού βροχής (mm), είτε σε ποσοστιαία αναλογία (%). Σχήμα 4.1: Ισοϋετείς καμπύλες στον Ελλαδικό χώρο, κατά Ιακωβάκη και Τσελεπιδάκη, 1975 (πηγή: Σούλιος, 2004) Το νερό που προέρχεται από τα κατακρημνίσματα, είναι δυνατό να εισέλθει στα υπόγεια υδροφόρα στρώματα και να προστεθεί στο υπόγειο νερό. Η ποσότητα αυτή του νερού συνιστά την ποσότητα της κατείσδυσης, I. Το νερό όμως μπορεί να κινηθεί επιφανειακά, να ενωθεί με το νερό των ποταμών και μέσω αυτών να καταλήξει στη θάλασσα. Η ποσότητα αυτή συνιστά την απορροή R, η οποία για τον Ελλαδικό χώρο απεικονίζεται στο Σχήμα 4.2, όπου όπως φαίνεται είναι μεγαλύτερη στη δυτική Ελλάδα και μικρότερη στο λεκανοπέδιο της Αττικής και στις Κυκλάδες. 36

45 Σχήμα 4.2: Συνολική απορροή για τον Ελλαδικό χώρο (πηγή: ΕΤΥΜΠ) Η εξατμισοδιαπνοή είναι η ποσότητα των υδάτων, η οποία ακολουθεί μία σύνθετη διεργασία και είτε εξατμίζεται άμεσα από το έδαφος, είτε διαπνέεται, εξαιτίας της διαδικασίας της διαπνοής των φυτών. Χωρίζεται σε δυναμική εξατμισοδιαπνοή, η οποία είναι η μέγιστη τιμή που λαμβάνει η εξατμισοδιαπνοή όταν η προσφορά του νερού ισοσταθμίζει την ποσότητα που εξατμίζεται ή διαπνέεται. Η πραγματική εξατμισοδιαπνοή είναι αυτή που συμβαίνει πραγματικά, καθώς σπάνια η προσφορά νερού αναπληρώνει τις χαμένες ποσότητες. Στα Σχήματα 4.3 και 4.4 φαίνεται αρχικά η δυναμική και έπειτα η πραγματική εξατμισοδιαπνοή στην Ελλάδα. Οι τιμές της δυναμικής εξατμισοδιαπνοής είναι μεγαλύτερες στη νότια Πελοπόννησο και την Κρήτη και μικρότερες στη βόρεια Ελλάδα, όμως αντίθετα μεγαλύτερες τιμές πραγματικής εξατμισοδιαπνοής εμφανίζονται στη δυτική Ελλάδα και μικρότερες στην κεντρική Μακεδονία και την Αττική. Τέλος, οι τιμές των κατακρημνισμάτων στην Ελλάδα φαίνονται στο Σχήμα 4.5 και είναι μεγαλύτερες, όπως έχει ήδη αναφερθεί, στην ηπειρωτική ενδοχώρα. Έλλειψη βροχοπτώσεων εμφανίζουν κυρίως η Αττική και οι Κυκλάδες. 37

46 Σχήμα 4.3: Συνολική δυναμική εξατμισοδιαπνοή για τον Ελλαδικό χώρο (πηγή: ΕΤΥΜΠ) Σχήμα 4.4: Συνολική πραγματική εξατμισοδιαπνοή για τον Ελλαδικό χώρο (πηγή: ΕΤΥΜΠ) 38

47 Σχήμα 4.5: Συνολική κατακρήμνιση για τον Ελλαδικό χώρο (πηγή: ΕΤΥΜΠ) Με τον όρο δείκτης ξηρότητας εννοείται ο λόγος των συνολικών κατακρημνισμάτων προς τη συνολική δυναμική εξατμισοδιαπνοή και με το δείκτη αυτό μπορεί να καθορισθεί το κλίμα της κάθε περιοχής. Στο Σχήμα 4.6 φαίνεται ο διαχωρισμός των περιοχών της Ελλάδας με βάση το δείκτη αυτό. Σχήμα 4.6: Δείκτης ξηρότητας για τον Ελλαδικό χώρο (πηγή: ΕΤΥΜΠ) 39

48 Προκύπτει ότι η δυτική Ελλάδα θεωρείται υγρή περιοχή σε αντίθεση με το λεκανοπέδιο της Αττικής και τα νησιά του Αιγαίου όπου το κλίμα θεωρείται ημίξηρο. Δεν είναι τυχαίο πως οι περιοχές αυτές παρουσιάζουν σημαντικά προβλήματα υφαλμύρωσης και είναι έντονος και ο κίνδυνος της ερημοποίησης των εδαφών τους. Για την ορθότερη διαχείριση των υπαρχόντων υδατικών πόρων, η χώρα έχει χωριστεί σε 14 υδατικά διαμερίσματα, τα οποία φαίνονται αναλυτικά στο Σχήμα 4.7 και είναι τα παρακάτω 01=Δυτικής Πελοποννήσου, 02=Βόρειας Πελοποννήσου, 03=Ανατολικής Πελοποννήσου, 04=Δυτικής Στερεάς Ελλάδας, 05=Ηπείρου, 06=Αττικής, 07=Ανατολικής Στερεάς Ελλάδας, 08=Θεσσαλίας, 09=Δυτικής Μακεδονίας, 10=Κεντρικής Μακεδονίας, 11=Ανατολικής Μακεδονίας, 12=Θράκης, 13=Κρήτης, 14=Νησιών Αιγαίου. Κάθε υδατικό διαμέρισμα συνεπάγεται ότι περιλαμβάνει διαφορετικές υδρολογικές λεκάνες ή πολλές υδρολογικές λεκάνες και υπολεκάνες με παρόμοιο υδατικό ισοζύγιο. Η σωστή διαχείριση των υδατικών πόρων άλλωστε, για να είναι βιώσιμη οφείλει να γίνεται σε επίπεδο υδρολογικής λεκάνης. Σχήμα 4.7: Τα υδατικά διαμερίσματα της Ελλάδας (πηγή: Σούλιος, 2004) Γίνεται πλέον μία προσπάθεια, ώστε να οργανωθεί ένας ενιαίος φορέας διαχείρισης των υδατικών πόρων, με στόχο τη μελέτη και την προστασία της χώρας. Έχει ήδη δημιουργηθεί τα τελευταία χρόνια από το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο σε συνεργασία με το ΥΠΕΧΩΔΕ, η Εθνική Τράπεζα Υδρολογικής και Μετεωρολογικής Πληροφορίας (ΕΤΥΜΠ), με στόχο τη συλλογή, αξιοποίηση και επεξεργασία των υδατικών δεδομένων για περαιτέρω μελέτη και έρευνα των υδατικών πόρων. Τα στοιχεία του Πίνακα 4.1 προέρχονται από την τράπεζα αυτή 40

49 και είναι δεδομένα μέσης ετήσιας βροχόπτωσης, δυνητικής και πραγματικής εξατμισοδιαπνοής και απορροής για το κάθε υδατικό διαμέρισμα της χώρας χωριστά. Πίνακας 4.1: Υδρογεωλογικές μεταβλητές ανά υδατικό διαμέρισμα (πηγή: ΕΤΥΜΠ) Υδατικό Μέση Ετήσια Μέση Ετήσια Μέση Ετήσια Μέση Διαμέρισμα Βροχόπτωση Δυναμική Πραγματική Ετήσια (mm) Εξατμισοδιαπνοή Εξατμισοδιαπνοή Συνολική (mm) (mm) Απορροή (10 6 *m 3 /yr) Δυτική Πελοπόννησος Βόρεια Πελοπόννησος Ανατολική Πελοπόννησος Δυτική Στερεά Ελλάδα , , ,6 Ήπειρος ,55 Αττική ,0 Ανατολική Στερεά Ελλάδα ,95 Θεσσαλία ,6 Δυτική Μακεδονία Κεντρική Μακεδονία Ανατολική Μακεδονία , , ,2 Θράκη ,5 Κρήτη απουσία απουσία απουσία 2,6 δεδομένων δεδομένων δεδομένων 41

50 Όσον αφορά τη χρήση των υδατικών πόρων, οι κυριότερες χρήσεις του νερού είναι για ύδρευση, άρδευση και για τη βιομηχανία. Στην Ελλάδα η κατανομή τους, όπως φαίνεται και στο Σχήμα 4.8 έχει ως εξής: το μεγαλύτερο ποσοστό, που αγγίζει ως και το 86% του συνολικού νερού χρησιμοποιείται από τον αγροτικό τομέα για την άρδευση των καλλιεργειών. Κάτι τέτοιο είναι αναμενόμενο, καθώς η Ελλάδα είναι χώρα που στηρίζεται σε μεγάλο βαθμό στην αγροτική παραγωγή. Ποσοστό του 11% χρησιμοποιείται για την ύδρευση των κατοίκων, ενώ ένα ποσοστό της τάξης του 2% καταναλώνεται από το βιομηχανικό τομέα παραγωγής. Τέλος, υπάρχει και ένα ποσοστό του 1% που χρησιμοποιείται για παραγωγή ενέργειας. ενεργειακή χρήση 1% βιομηχανική χρήση 2% αστική χρήση 11% αγροτική χρήση 86% Σχήμα 4.8: Κατανομή των χρήσεων του νερού στην Ελλάδα (πηγή: ΕΤΥΜΠ) 4.2 Οι παράκτιες περιοχές στην Ελλάδα Γεωλογικά η Ελλάδα ανήκει στη Νέα Ευρώπη και το μεγαλύτερο μέρος της έχει δημιουργηθεί με τις αλπικές πτυχώσεις κατά το Μεσοζωικό με Καινοζωικό αιώνα. Η ηπειρωτική Ελλάδα αναδύθηκε σταδιακά από τη θάλασσα, σε γεωτεκτονικές ζώνες από τα ανατολικά προς τα δυτικά. Τα νησιά του Αιγαίου πελάγους είναι τεκτονικά εξάρματα τα οποία παρέμειναν επάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, μετά τη βύθιση της Αιγηίδας στο τέλος του Τριτογενούς με αρχές του Τεταρτογενούς. Από την άλλη, τα νησιά του Ιονίου πελάγους ανήκουν στη γεωτεκτονική ζώνη των Παξών και αποτελούν την κορυφή της. Εικάζεται ότι η ζώνη Παξών πιθανόν θα αναδυθεί ολόκληρη στο γεωλογικό μέλλον. Ο Ελλαδικός χώρος απαρτίζεται από μεταμορφωμένα πετρώματα, οφειόλιθους και ασβεστόλιθους κυρίως στο δυτικό κομμάτι της χώρας. Επάνω στο αλπικό υπόβαθρο έχουν αποτεθεί νεογενή και τεταρτογενή ιζήματα, αμεταμόρφωτα (Μουντράκης, 1986). 42

51 Το γεγονός ότι ο Ελλαδικός χώρος έχει σχηματιστεί στη διάρκεια των τελευταίων πτυχώσεων συνεπάγεται πως οι διαδικασίες της διάβρωσης δεν έχουν ακόμη καταφέρει να ταπεινώσουν το ανάγλυφο, οπότε δικαιολογούνται οι απόκρημνες κορυφές και ακτές της χώρας. Επίσης το είδος αυτό των πετρωμάτων συνεπάγεται πως τα υδροφόρα στρώματα στις ακτές είναι συχνά καρστικά (Σχήμα 4.9), αποτελούνται δηλαδή από ασβεστόλιθους και δολομίτες. Σχήμα 4.9: Οι κυριότερες καρστικές περιοχές της Ελλάδας (πηγή: Σούλιος, 2004) Η παρουσία ασβεστολιθικών και δολομιτικών σχηματισμών πρακτικά σημαίνει, πως πρόκειται για υδροφόρα στρώματα με πλούσια υδατικά αποθέματα, αφού σε αυτά διευκολύνεται η τροφοδοσία και η ανανέωση των υπόγειων υδάτων, λόγω του μεγάλου συντελεστή κατείσδυσης των ασβεστολιθικών πετρωμάτων. Εκτός από τα ασβεστολιθικά υδροφόρα στρώματα συναντώνται συχνά και αλλουβιακά υδροφόρα στρώματα, τα οποία μπορεί να είναι είτε πλούσια και αποδοτικά, είτε φτωχά ή μέτρια όσον αφορά τα υδατικά τους αποθέματα. Στο Σχήμα 4.10 φαίνονται τα κυριότερα αλλουβιακά υδροφόρα στρώματα που υπάρχουν στην Ελλάδα. 43

52 Σχήμα 4.10: Τα κυριότερα αλλουβιακά (τεταρτογενή) υδροφόρα στρώματα της Ελλάδας (πηγή: Σούλιος, 2004) Πέρα από τις παραπάνω κατηγορίες υπάρχουν και υδροφόρα στρώματα μολασσικά, ψαμμιτικά, κροκαλοπαγή, καθώς και άλλων ειδών. Επίσης κάποιες φορές και τα ρωγμώδη στρώματα, τα στρώματα που αποτελούνται από σκληρά πετρώματα δηλαδή, μπορούν να παρουσιάσουν υδροφορία, συχνά ικανοποιητικής μορφής. Οι ιδιαιτερότητες των παράκτιων υδροφόρων στρωμάτων σε σχέση με τους ηπειρωτικούς υδροφορείς σχετίζονται με το γεγονός ότι πρακτικά δεν μπορεί να αξιοποιηθεί από αυτά το σύνολο των ανανεώσιμων υδατικών αποθεμάτων, καθώς η υπεράντληση μπορεί να διαταράξει την ισορροπία γλυκού και αλμυρού νερού με αποτέλεσμα την υφαλμύρωση των παράκτιων περιοχών. Το γεγονός αυτό σε συνδυασμό με το χαμηλότερο μέσο βροχομετρικό ύψος των παραθαλάσσιων περιοχών συγκριτικά με την ηπειρωτική Ελλάδα συνεπάγεται πως η διαχείριση των υδάτων που προέρχονται από παράκτιους υδροφορείς πρέπει να τυχαίνει ιδιαίτερης προσοχής. Σε όλα τα παραπάνω πρέπει να προστεθούν δύο ακόμη σημαντικοί παράγοντες που συμβάλλουν στη μείωση των υδατικών αποθεμάτων κοντά στις ακτές. Πρώτον, οι περιοχές 44

53 αυτές συχνά είναι πεδινές και καλλιεργούνται εντατικά. Αυτό σημαίνει πως χρειάζονται μεγάλες ποσότητες γλυκών νερών για την άρδευση των καλλιεργειών. Άλλωστε έχει ήδη αναφερθεί, πως στην Ελλάδα το μεγαλύτερο ποσοστό των υδατικών πόρων καταναλώνεται στο γεωργικό τομέα, ποσοστό που αγγίζει μέχρι και το 86% των συνολικού νερού που χρησιμοποιείται για τις διάφορες χρήσεις (ύδρευση, άρδευση, βιομηχανία). Αυτό σε συνδυασμό με το ότι το νερό που χρησιμοποιείται στη γεωργία προσφέρεται σχεδόν δωρεάν στους χρήστες συνεπάγεται την αλόγιστη χρήση ποσοτήτων γλυκών νερών με συνέπεια την υπεράντλησή τους. Επίσης πρέπει να αναφερθεί και η μη ελεγχόμενη χρήση λιπασμάτων και φυτοφαρμάκων τα οποία εμπλουτίζουν τους υπόγειους υδροφορείς με νιτρικά και φωσφορικά άλατα, που υποβαθμίζουν την ποιότητα του υπόγειου νερού και το καθιστούν ακατάλληλο ώστε να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο. Στο Σχήμα 4.11 φαίνονται οι περιοχές της Ελλάδας οι οποίες εμφανίζουν προβλήματα από τη συσσώρευση των νιτρικών εξαιτίας των γεωργικών δραστηριοτήτων. Ο δεύτερος κύριος παράγοντας και ίσως και ο πιο σημαντικός, που σχετίζεται με την ποσότητα του γλυκού νερού στις παράκτιες περιοχές, είναι ο τουρισμός. Η Ελλάδα, χώρα κατεξοχήν τουριστική, παρουσιάζει τους καλοκαιρινούς μήνες μία αλματώδη αύξηση του πληθυσμού των παραθαλάσσιων περιοχών, καθώς πλήθος τουριστών τόσο από το εσωτερικό της χώρας όσο και από το εξωτερικό συγκεντρώνονται στις περιοχές αυτές. Αυτό σημαίνει υπερκατανάλωση του νερού με αποτέλεσμα την υπεράντλησή του από το υπέδαφος. Το αποτέλεσμα είναι η συχνή δημιουργία σοβαρών προβλημάτων που σχετίζονται με την επάρκεια του νερού. Συμπερασματικά, οι παράκτιες περιοχές του Ελλαδικού χώρου είναι αυτές οι οποίες είναι ιδιαίτερα πυκνοκατοικημένες συγκριτικά με την ορεινή ενδοχώρα. Η τουριστική κίνηση κυρίως το καλοκαίρι αλλά και οι εντατικές καλλιέργειες σε συνδυασμό με τις λιγοστές βροχοπτώσεις ιδίως στις νησιωτικές περιοχές, σχετίζονται με την έλλειψη των υδατικών πόρων, η οποία συσχετίζεται με το φαινόμενο της υφαλμύρωσης. Έχει ήδη αναφερθεί πως η μείωση της στάθμης του γλυκού νερού είναι υπεύθυνη για τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στους παράκτιους υδροφορείς και την υφαλμύρωση αυτών. Στους παραπάνω παράγοντες που συμβάλλουν στη μείωση της στάθμης του γλυκού νερού μπορεί κανείς να προσθέσει και την έμμεση συμβολή του έντονου αναγλύφου της Ελλάδας. Η διάβρωση δεν έχει προλάβει να δράσει στις ορεινές κορυφές και αυτό έχει ως αποτέλεσμα το μήκος, το πλάτος και η παροχή των ποταμών να έχουν μικρότερες τιμές συγκριτικά με χώρες της μέσης και βόρειας Ευρώπης, οι οποίες έχουν υποστεί για περισσότερα εκατομμύρια χρόνια τη διάβρωση λόγω του σχηματισμού τους σε προηγούμενους γεωλογικούς αιώνες (Άνω-Κάτω Παλαιοζωικό) σε σχέση με τη νότια Ευρώπη. Οπότε η παροχή των ελληνικών ποταμών δεν είναι αρκετή για να καλύψει τις 45

54 ανάγκες ολόκληρης της χώρας και περιορίζεται κυρίως για την κάλυψη των αναγκών στα μεγάλα αστικά κέντρα (Αθήνα-Θεσσαλονίκη). Σχήμα 4.11: Περιοχές της Ελλάδας που εμφανίζουν μόλυνση νιτρικών, σε ποσοστό πάνω από 50 mg/l εξαιτίας της γεωργίας (πηγή: Daskalaki and Voudouris, 2007) Η μόνη λύση φαίνεται να είναι η υπεράντληση των υπόγειων υδάτων. Στο Σχήμα 4.12 παρουσιάζονται οι περιοχές που κινδυνεύουν να εμφανίσουν φαινόμενα διείσδυσης της θάλασσας, λόγω της υπεράντλησης των υπόγειων νερών κοντά στην ακτή. Όλα τα παραπάνω σε συνδυασμό με τα ελλιπή στρατηγικά σχέδια για τη διαχείριση των υδατικών πόρων στην Ελλάδα είναι οι κύριοι παράγοντες που εντείνουν το πρόβλημα της υφαλμύρωσης στη χώρα και το καθιστούν βασικό κίνδυνο ενάντια στην ποιότητα του υπόγειου νερού. 46

55 Σχήμα 4.12: Περιοχές που κινδυνεύουν από διείσδυση της θάλασσας, λόγω υπεράντλησης (πηγή: Σούλιος, 2004) 4.3 Συνοπτική καταγραφή των υφάλμυρων περιοχών Η Ελλάδα όπως έχει ήδη αναφερθεί είναι μία χώρα που περιβάλλεται από θάλασσα στο μεγαλύτερο μέρος της, οπότε είναι αναμενόμενο να εμφανίζει προβλήματα με τη διείσδυση του θαλασσινού νερού στους παράκτιους υδροφορείς. Υφάλμυρες περιοχές συναντώνται στις περισσότερες ακτές και το φαινόμενο τείνει να πάρει ανησυχητικές ως δραματικές διαστάσεις. Η ανάμειξη του αλμυρού με το γλυκό νερό οφείλεται και σε γεωλογικούς παράγοντες, όπως για παράδειγμα η διάλυση των πετρωμάτων που φιλοξενούν το υπόγειο νερό. Κύρια όμως αιτία είναι η υπεράντληση των υδάτων στις περισσότερες παράκτιες περιοχές, οι οποίες είναι ιδιαίτερα πυκνοκατοικημένες συγκριτικά με την ενδοχώρα. 47

56 Στην Ελλάδα η υφαλμύρωση οφείλεται και στους δύο παραπάνω παράγοντες, αν και η υπεράντληση εντείνει σε μεγαλύτερο βαθμό το πρόβλημα. Στο Σχήμα 4.13 φαίνεται ο χάρτης της Ελλάδας, στον οποίο έχουν σημειωθεί με κόκκινο κύκλο οι περιοχές της χώρας που παρουσιάζουν φαινόμενα υφαλμύρωσης λόγω της υπεράνλησης. Με μπλε τρίγωνο συμβολίζονται οι περιοχές, στις οποίες το φαινόμενο της υφαλμύρωσης οφείλεται σε γεωλογικά αίτια. Όσον αφορά την καταγραφή του φαινομένου στην Ελλάδα, για λόγους εποπτικούς αναλύονται οι υφάλμυρες περιοχές της ηπειρωτικής χώρας σε ξεχωριστό κεφάλαιο από τις υφάλμυρες περιοχές στα νησιά. Επίσης ο διαχωρισμός αυτός είναι χρήσιμος, πρώτον, επειδή το υδατικό ισοζύγιο είναι διαφορετικό στις νησιωτικές περιοχές, από ότι στην υπόλοιπη χώρα και δεύτερον επειδή οι λόγοι που προκαλούν το φαινόμενο στα νησιά παρουσιάζουν συχνά κάποιες ιδιαιτερότητες Υφάλμυρες περιοχές της ηπειρωτικής Ελλάδας Στην ηπειρωτική Ελλάδα η υφαλμύρωση των υπόγειων υδάτων διαπιστώθηκε για πρώτη φορά στο Αργολικό πεδίο στα τέλη της δεκαετίας του 50. Από τότε μέχρι και σήμερα η κατάσταση δεν έχει αντιμετωπιστεί ούτε καλυτερεύσει, καθώς το φαινόμενο αυτό συναντάται στις περισσότερες παράκτιες περιοχές της χώρας και απειλεί με ερημοποίηση την καλλιεργούμενη γη. Σε μία συνοπτική καταγραφή των υφάλμυρων περιοχών φαίνεται η πραγματική διάσταση του φαινομένου, που είναι ιδιαίτερα έντονο στις ανατολικές ακτές της Ελλάδας. Η αναφορά στις υφάλμυρες περιοχές γίνεται ξεχωριστά για κάθε γεωγραφικό διαμέρισμα. Στη Θράκη και τη Μακεδονία, από τα ανατολικά προς τα δυτικά, ως προβληματικές περιοχές χαρακτηρίζονται τα Δέλτα των ποταμών Έβρου, Νέστου και Λίσσου, γενικά η παράκτια περιοχή ανάμεσα στο Νέστο ως τη λίμνη Μητρικού και οι παράκτιες περιοχές της Νέας Καρβάλης, της Ελευθερούπολης και της Νέας Περάμου. Στη συνέχεια, ιδιαίτερα προβλήματα εμφανίζονται σχεδόν σε όλες τις ακτές της Χαλκιδικής, που παρουσιάζουν έντονη τουριστική ανάπτυξη. Όσον αφορά τη λεκάνη του Ανθεμούντα, σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες της Αναπτυξιακής Εταιρείας Ανατολικής Θεσσαλονίκης «Ανατολική Α.Ε.» η στάθμη των υπόγειων νερών έχει κατέβει την τελευταία δεκαετία περισσότερο από δέκα μέτρα, ενώ το έλλειμμα νερού που παρουσιάζεται κάθε χρόνο είναι της τάξης των m 3. Σύμφωνα με έρευνες του ΙΓΜΕ η υφαλμύρωση έχει εισχωρήσει στο υπέδαφος του δρόμου Θεσσαλονίκης-Χαλκιδικής, ενώ ταυτόχρονα οι περιοχές πλησίον του δρόμου αναπτύσσονται ιδιαίτερα στο γεωργικό και τον κτηνοτροφικό τομέα και η οικιστική ανάπτυξη αυξάνεται επίσης ραγδαία. Αποτέλεσμα όλων των παραπάνω είναι η υπεράντληση των υδάτων, με φυσικό επακόλουθο, τα υδατικά προβλήματα, τα οποία αποτελούν τροχοπέδη στην ανάπτυξη αυτή. Στην Περαία, η υπεράντληση των υδάτων εικάζεται ότι επιδεινώνει τις 48

57 καθιζήσεις του εδάφους που συμβαίνουν εκεί τα τελευταία χρόνια (Χαλβατζάκης, 1997, Χαλβατζάκης, 1999, Πουλόπουλος, 2000, Δεμερτζής, 2007, Κιούσης, 2007, Τσιγγανάς, 2007). Σχήμα 4.13: Υφάλμυρα υπόγεια νερά θαλάσσιας διείσδυσης (πηγή: Περγιαλιώτης και Παπαδάκου, 1998) Φαινόμενα υφαλμύρωσης των υδροφόρων στρωμάτων παρατηρούνται και στη δυτική πλευρά του Νομού Θεσσαλονίκης, στις βιομηχανικές περιοχές Σίνδου-Καλοχωρίου. Ο ποταμός Αξιός, εκτός από τη ρύπανση εξαιτίας υψηλών συγκεντρώσεων σιδήρου, 49

58 ψευδαργύρου, μολύβδου, καδμίου, βαρίου, νικελίου, ουρανίου και αρσενικού εμφανίζει και ρύπανση λόγω υψηλών συγκεντρώσεων αλάτων. Τέλος, προβλήματα εμφανίζονται και στην παράκτια ζώνη του Νομού Πιερίας (Μελαδιώτης, 2000, Δεμερτζής, 2007, Τσιγγανάς, 2007). Στη Θεσσαλία, τα πλέον σοβαρά προβλήματα εμφανίζονται στο δέλτα του Πηνειού, στην περιοχή Ριζόμυλου Μαγνησίας και επεκτείνονται προς τη Λάρισα, στην πεδιάδα του Αλμυρού και στην περιοχή του Βόλου (Χαλβατζάκης, 1999, Κιούσης, 2007α, Χατζηευθυμίου, 2007, Εφημερίδα Καθημερινή της Κυριακής, 2007). Στη Στερεά Ελλάδα, φαινόμενα υφαλμύρωσης παρατηρήθηκαν στη λεκάνη του Σπερχειού και στην περιοχή Πελασγίας στη Φθιώτιδα, ενώ σοβαρότατο πρόβλημα αντιμετωπίζει το λεκανοπέδιο της Αττικής. Στην Αττική προβληματικές περιοχές θεωρούνται οι ακόλουθες: Άγιοι Απόστολοι, Κάλαμος, κάμπος Μαραθώνα, περιοχή Μαρκόπουλου, Σπάτα, Βραυρώνα, Πόρτο Ράφτη, παραλιακή ζώνη από Σούνιο μέχρι Κορωπί, Αγία Μαρίνα, Βάρη, Βάρκιζα, Βουλιαγμένη, Βούλα. Επίσης οι περιοχές Γλυφάδα, Φάληρο, Καλλιθέα, Πειραιάς, Δραπετσώνα, Κερατσίνι, Ασπρόπυργος, Ελευσίνα, Θριάσιο, Νέα Πέραμος και Μέγαρα (Χαλβατζάκης, 1997, Χαλβατζάκης, 1999, Παππά-Σουλούνια, 2005, Κιούσης, 2007β, Γεωργιοπούλου, 2007, Εφημερίδα Καθημερινή της Κυριακής, 2007). Οι περιοχές της Πελοποννήσου που έχουν υποστεί υφαλμύρωση εκτός από το Αργολικό πεδίο είναι οι βόρειες παραλιακές ακτές της από την Κορινθία ως την Αχαΐα και ιδίως η βόρεια και βορειοανατολική Κορινθία και η βόρεια και βορειοδυτική Αχαΐα. Επίσης συναντώνται προβλήματα στην περιοχή της Ερμιόνης και το Πόρτο Χέλι. Στην Καλαμάτα το πρόβλημα είναι υπαρκτό αλλά όχι τόσο έντονο, ενώ υφαλμύρωση έχει διαπιστωθεί και στην Τριφυλία. Τέλος, ως υφάλμυρες αναφέρονται και οι περιοχές Αστέρος και Λεωνίδιο (Χαλβατζάκης, 1999, Γεωργιοπούλου, 2003, Κιούσης, 2007, Κοντοθανάσης, 2007). Στη Δυτική Ελλάδα και κυρίως στην Ήπειρο υπαρκτό πρόβλημα υπάρχει στο Νομό Θεσπρωτίας, στις περιοχές Σαγράδα, Πλασταριά και στα Σίβα, ενώ στο Νομό Πρέβεζας υφάλμυρες ακτές συναντώνται ανάμεσα στην πόλη της Πρέβεζας και τη Νικόπολη. Αξίζει να σημειωθεί ότι υφάλμυρα υπόγεια και επιφανειακά νερά συναντώνται στις πηγές Σαντινίκου, Περάματος και Χανόπουλο και Περάνθη Άρτας, μόνο που η μεγάλη συγκέντρωση ιόντων χλωρίου και νατρίου οφείλεται στην επαφή των υπόγειων υδροφορέων με δόμους ορυκτού άλατος (Νικολάου, 2005, Δεμερτζής, 2007). Οι λόγοι που οδηγούν στην υφαλμύρωση οφείλονται περισσότερο στην εντατική καλλιέργεια των παράκτιων πεδιάδων και στην υπεράντληση των υδάτων εξαιτίας των πυκνοκατοικημένων παράκτιων περιοχών. Το μέσο ετήσιο ύψος βροχής δεν επηρεάζει σε τόσο μεγάλο βαθμό την πτώση του υδροφόρου ορίζοντα. 50

59 4.3.2 Υφάλμυρες περιοχές της νησιωτικής Ελλάδας Στη νησιωτική Ελλάδα η κατάσταση δεν είναι καλύτερη σε σχέση με την ηπειρωτική. Εδώ σε συνδυασμό με όλους τους παράγοντες που επιδεινώνουν την υφαλμύρωση, πρέπει να προσθεθεί το έντονο πρόβλημα επάρκειας των υδατικών πόρων που υπάρχει στα περισσότερα νησιά, ιδίως του Αιγαίου σε συνδυασμό με την έντονη τουριστική ανάπτυξη. Οι λιγοστές βροχοπτώσεις συνεπάγονται λιγοστά ανανεώσιμα αποθέματα νερού, οπότε η υπεράντληση των υδάτων αποτελεί μοναδική λύση, ειδικά στις παράκτιες περιοχές. Το αποτέλεσμα της περαιτέρω πτώσης του υδροφορέα είναι η υφαλμύρωση των λιγοστών υπόγειων νερών και το πρόβλημα κάποιες φορές αντιμετωπίζεται με αφαλάτωση του υφάλμυρου νερού. Η παρουσίαση της κατάστασης στην Ελλάδα γίνεται αρχικά για τα νησιά του Αιγαίου, τα οποία εμφανίζουν εντονότερα προβλήματα με το υδατικό ισοζύγιο και στη συνέχεια αναφέρονται οι υφάλμυρες περιοχές στα νησιά του Ιονίου. Στο Αιγαίο πέλαγος γενικά το φαινόμενο παρατηρείται σχεδόν σε όλους τους κάμπους των νησιών. Από το βόρειο Αιγαίο προς τις Κυκλάδες και τα Δωδεκάνησα, η υπεράντληση των υπόγειων νερών έχει δημιουργήσει τα σοβαρότερα προβλήματα υφαλμύρωσης στα νησιά Λέσβος, Χίος, Πάρος, Νάξος, Σάμος, Κως, και Ρόδος. Ακόμη, πρέπει να αναφερθεί πως το φαινόμενο παρατηρείται επίσης στις Βόρειες Σποράδες και στην Εύβοια (Εφημερίδα Ημερησία, 2001, Γεωργιοπούλου, 2003). Ανάλογα προβλήματα εμφανίζονται και στο Ιόνιο πέλαγος, όπου τα νησιά με υφάλμυρες περιοχές είναι η Κεφαλλονιά με έμφαση στις περιοχές του Αργοστολίου και της Σάμης, η Ιθάκη, η Ζάκυνθος και η Κέρκυρα (Χαλβατζάκης, 1997). Τέλος, πρέπει να αναφερθεί και το νησί της Κρήτης, στο οποίο παρουσιάζονται σοβαρά προβλήματα υφαλμύρωσης, κυρίως στο βόρειο τμήμα του νησιού. Σε κάποιες από τις περιοχές της Κρήτης, η υφαλμύρωση οφείλεται σε γεωλογικούς παράγοντες, σε άλλες όμως οι ανθρωπογενείς παράγοντες είναι η αιτία του φαινομένου. Η περιοχή της Μεσσαράς κρίνεται η πλέον προβληματική από πλευράς ποσότητας αλλά και ποιότητας των υπόγειων νερών, ενώ έχουν σημειωθεί και αρκετές καθιζήσεις. 4.4 Περιγραφή των κυριότερων προβληματικών περιοχών Στη συνέχεια καταγράφονται συγκεκριμένα παραδείγματα περιοχών όπου έχει εκδηλωθεί το φαινόμενο της υφαλμύρωσης στην Ελλάδα. Οι περιοχές αυτές λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών τους παρουσιάζουν αυξημένο επιστημονικό ενδιαφέρον Αργολικό πεδίο Στην Ελλάδα το φαινόμενο της υφαλμύρωσης εντοπίστηκε για πρώτη φορά στο Αργολικό πεδίο. Η σοβαρότητα της κατάστασης άρχισε να γίνεται αντιληπτή ήδη από τα τέλη της 51

60 δεκαετίας του 50 και έκτοτε μέχρι σήμερα έγιναν διάφορες μετρήσεις, με αποτέλεσμα τη συλλογή πλήθους δεδομένων. Το αποτέλεσμα ήταν η δημοσίευση αρκετών ερευνών, ενώ δοκιμάστηκαν και διάφορες τεχνικές αντιμετώπισης ενάντια στην υφαλμύρωση. Οπότε είναι η πλέον ενδεικτική περιοχή στην Ελλάδα, όπου το φαινόμενο έχει μελετηθεί διεξοδικά και ολοκληρωμένα, σε κάθε φάση της εξέλιξής του (Γιαννουλόπουλος κ.α., 2002). Η υφαλμύρωση στο Αργολικό πεδίο αφορά τους παράκτιους αλλουβιακούς υδροφόρους σχηματισμούς της περιοχής. Σχετίζεται ίσως με την ανάπτυξη του γεωργικού τομέα κατά τη δεκαετία του 50, καθώς συνδέεται με την αύξηση των καλλιεργειών της περιοχής και ιδιαίτερα των εσπεριδοειδών. Οι συνέπειες ήταν άμεσες όχι μόνο στο φυσικό περιβάλλον αλλά και σε κοινωνικό και οικονομικό επίπεδο, καθώς από τις αρχές της δεκαετίας του 60 παρουσιάστηκαν φαινόμενα ξήρανσης των καλλιεργειών εξαιτίας της άρδευσης, που γινόταν με αλμυρό νερό. Ταυτόχρονα οι κάτοικοι των παράκτιων περιοχών βρέθηκαν αντιμέτωποι με το πρόβλημα της ποιότητας του νερού ύδρευσης και επηρεάστηκε η ποιότητα της ζωής τους. Σε ένα σύντομο ιστορικό για τη δράση των αρμόδιων φορέων και επιστημόνων που ασχολήθηκαν με την υφαλμύρωση στο Αργολικό πεδίο, όπως αυτό καταγράφεται στην εργασία των Γιαννουλόπουλος κ.α., (2002), η κινητοποίηση ξεκίνησε μόλις έγινε η διαπίστωση του φαινομένου. Αρχικά, το 1962 δημιουργήθηκε μία ομάδα εργασίας που απαρτιζόταν από αντιπροσώπους των αρμόδιων υπουργείων (Υ.Σ., Υ.Δ.Ε, Υ.Γ, και ΙΓΕΥ). Στην ομάδα αυτή υπήρχαν και αντιπρόσωποι οργανισμών όπως ο FAO και η TAHAL Ltd. Σκοπός της ομάδας αυτής ήταν η πραγματοποίηση ερευνητικών εργασιών και η εκπόνηση μελετών, με στόχο την καταγραφή των υδατικών πόρων της υδρολογικής λεκάνης του Αργολικού πεδίου, ώστε να περιοριστεί και να αντιμετωπιστεί η υφαλμύρωση. Ευθύνη για τη σωστή εφαρμογή και λειτουργία και άλλων επιστημονικών προγραμμάτων, καθώς επίσης και για την ορθολογική διαχείριση των υδατικών πόρων, ώστε να καλυφθούν οι αρδευτικές και υδρευτικές ανάγκες της περιοχής ανέλαβε η ΥΕΒ του ΥΠ.ΓΕ (και ειδικότερα το 5ο Τμήμα της 1ης Διεύθυνσης). Το σχετικό πρόγραμμα καταρτίστηκε τα έτη οπότε και άρχισε άμεσα η εφαρμογή του. Από τις αρχές της δεκαετίας του 60, η εξέλιξη του μετώπου της υφαλμύρωσης καταγράφηκε με μέριμνα του ΥΠ.ΓΕ και ιδιαίτερα της ΥΕΒ, σε δίκτυο ελέγχου φρεάτων και γεωτρήσεων. Στη συνέχεια η παρακολούθηση του φαινομένου πραγματοποιήθηκε και από άλλους φορείς όπως το ΙΓΜΕ και ερευνητικά προγράμματα (ΓΠΑ). Με τη συγκέντρωση των μετρήσεων και την επεξεργασία των αποτελεσμάτων κατασκευάστηκαν χάρτες της περιοχής με ισοχλώριες καμπύλες, ώστε να εκτιμηθούν τα ποσοστά που κυμαίνεται το χλώριο στο γλυκό νερό. Ενδεικτικά στα Σχήματα παρουσιάζονται οι ισοχλώριες καμπύλες για διαφορετικές χρονικές περιόδους. Από την αξιολόγηση όλων των στοιχείων και των θεματικών χαρτών έδειξαν ότι η εξέλιξη του φαινομένου ξεκίνησε από δύο σημεία. Αρχικά από τα ανατολικά της Αργολικής πεδιάδας, στα 52

61 όρια των οικισμών Ν. Τίρυνθας και Άριας αλλά και πιο ανατολικά στην περιοχή της Ασίνης- Δρέπανου-Τολού, που απαρτίζεται από αλλουβιακούς σχηματισμούς. Σχήμα 4.14: Ισοχλώριες καμπύλες (ppm) της Άνοιξης του 1965 (πηγή: Γιαννουλόπουλος κ.α., 2002) Στη συνέχεια το μέτωπο της υφαλμύρωσης εξαπλώθηκε και στο κεντρικό κομμάτι του Αργολικού πεδίου. Από τα τέλη της δεκαετίας του 80 εμφανίστηκε και ένα δεύτερο υφάλμυρο τμήμα στα βορειανατολικά των οικισμών Μοναστηράκι-Μάνεσης-Μιδέα, που απαρτίζονται από ανθρακικούς σχηματισμούς. Αξίζει να σημειωθεί ότι συγκεντρώσεις χλωρίου στα γλυκά νερά εμφανίστηκαν κατά τη δεκαετία του 60 και στο νοτιοανατολικό παράκτιο τμήμα κοντά στο Ναύπλιο. Σε όλο το Αργολικό πεδίο τα υπόγεια νερά θεωρούνται υποβαθμισμένα εκτός από την υφαλμύρωση και από τα νιτρικά, που είναι το αποτέλεσμα της εντατικής καλλιέργειας της περιοχής. Η κατάσταση αντιμετωπίστηκε μερικώς με τη χρήση του τεχνητού εμπλουτισμού παρόλα αυτά δεν έχει εξαλειφθεί πλήρως η αλατότητα των υδάτων που επηρεάζει τις ανθρώπινες δραστηριότητες και ιδίως τις αγροτικές. 53

62 Σχήμα 4.15: Ισοχλώριες καμπύλες (ppm) της Άνοιξης του 1975 (πηγή: Γιαννουλόπουλος κ.α., 2002) Σχήμα 4.16: Ισοχλώριες καμπύλες (ppm) της Άνοιξης του 1990 (πηγή: Γιαννουλόπουλος κ.α., 2002) 54

63 Σχήμα 4.17: Ισοχλώριες καμπύλες (ppm) της Άνοιξης του 2001 (πηγή: Γιαννουλόπουλος κ.α., 2002) Λεκανοπέδιο της Αττικής Η Αττική είναι η πιο πυκνοκατοικημένη περιοχή της Ελλάδας και η έντονη αστικοποίησή της τα τελευταία χρόνια είχε ως αποτέλεσμα τη μεγάλη κατανάλωση υδατικών πόρων και συνεπώς την υπεράντλησή τους. Οι περισσότερες παραθαλάσσιες περιοχές παρουσιάζουν προβλήματα και η κατάσταση πλησιάζει να γίνει μη αναστρέψιμη. Πλέον η ποσοτική αλλά και ποιοτική υποβάθμιση των νερών στο λεκανοπέδιο της Αττικής έχει πάρει τεράστιες διαστάσεις και περιοχές όπως Άγιοι Απόστολοι, Κάλαμος, κάμπος Μαραθώνα, περιοχή Μαρκόπουλου, Σπάτα, παραλιακή ζώνη από Σούνιο μέχρι Κορωπί, Αγία Μαρίνα, Βάρη, Βάρκιζα, Βουλιαγμένη, Βούλα, Γλυφάδα, Πειραιάς, Δραπετσώνα, Ασπρόπυργος, Ελευσίνα, Θριάσιο, Μέγαρα και άλλες παρουσιάζουν φαινόμενα υφαλμύρωσης σε συνδυασμό με μόλυνση των υδροφορέων από νιτρικά, αλλά και βαρέα μέταλλα. Η γη της Αττικής κινδυνεύει από την ερημοποίηση των εδαφών της καθώς η μη ορθολογική διαχείριση των υδατικών πόρων οδηγεί στην προέλαση του μετώπου της υφαλμύρωσης, λόγω του ότι η πτώση του υδροφόρου ορίζοντα φτάνει σε ορισμένα σημεία αρκετά μέτρα. Συμπεριλαμβανομένης της Αττικής, το 35% του Ελλαδικού χώρου βρίσκεται σε υψηλό κίνδυνο ή έχει ήδη ερημοποιηθεί, ενώ το 49% θεωρείται ότι βρίσκεται σε μέτριο κίνδυνο. Στο Σχήμα 4.18 φαίνεται η πεδινή περιοχή των Μεγάρων, που ήδη αντιμετωπίζει προβλήματα υφαλμύρωσης. 55

64 Σχήμα 4.18: Η πεδινή περιοχή των Μεγάρων (πηγή: Παππά-Σουλούνια, 2005) Στην Αττική δε διατρέχουν κίνδυνο ορισμένες περιοχές όπως η Δροσιά, ο Άγιος Στέφανος, τα Κιούρκα και άλλες, που τροφοδοτούνται από τις περιοχές της Πάρνηθας που δεν έχουν καεί. Οι πρόσφατες πυρκαγιές του καλοκαιριού που αφαίρεσαν μεγάλο κομμάτι πράσινου από το βουνό σαφώς και θα έχουν ιδιαίτερα αρνητική επιρροή στις περιοχές. Στην παραλιακή ζώνη προς Σούνιο έντονα προβλήματα με την υφαλμύρωση παρουσιάζονται στις περιοχές του Φαλήρου, της Καλλιθέας, του Πειραιά, της Δραπετσώνας και του Κερατσινίου. Επίσης το ίδιο ισχύει και για τις περιοχές της Βουλιαγμένης, της Βάρης, της Αγίας Μαρίνας και του Κορωπίου, καθώς η θάλασσα έχει εισχωρήσει ακόμη και 3 km προς την ενδοχώρα. Κακής ποιότητας είναι τα νερά στο Θριάσιο Πεδίο, στις περιοχές των Αγίων Αποστόλων, του Καλάμου, της Ριτσώνας, ως και τα νότια τμήματα της πεδιάδας της Θήβας ενώ πολλά είναι και τα προβλήματα στο Πόρτο Ράφτη και στον κάμπο της Αταλάντης. Ειδικότερα για το Θριάσιο πεδίο, τα προβλήματα σχετίζονται και με την έντονη βιομηχανική δραστηριότητα στην περιοχή, καθώς εκεί τα τελευταία τριάντα χρόνια λειτουργούν σημαντικές βιομηχανίες, δύο διυλιστήρια, δύο χαλυβουργίες, δύο από τα μεγαλύτερα ναυπηγεία της χώρας, βιομηχανίες τσιμέντων και πλήθος μονάδων επεξεργασίας χημικών προϊόντων (Παππά-Σουλούνια, 2005). Το γεγονός αυτό της έντονης ρύπανσης από βαρέα μέταλλα των βιομηχανιών, έρχεται να συμπληρώσει η επί δεκαετίες υπεράντληση των υπόγειων υδάτων όχι μόνο για αστική και γεωργική χρήση, αλλά και για τις ανάγκες των βιομηχανικών μονάδων. Το αποτέλεσμα είναι πως στην πεδινή έκταση των 100 περίπου km 2 που καλύπτει το Θριάσιο πεδίο έχουν εντοπιστεί έως και πηγάδια και γεωτρήσεις. Συνολικά ο υδροφορέας είναι μολυσμένος από χλωριόντα, νιτρικά και βαρέα μέταλλα, με αποτέλεσμα την ιδιαίτερα κακή ποιότητα του νερού και τους κινδύνους για την υγεία των κατοίκων της περιοχής. Στον ορεινό όγκο του Υμηττού μόνο παρουσιάζεται θετική η κατάσταση για τις υψηλότερες περιοχές, το Δήμο Ηλιούπολης, τον Προφήτη Ηλία και τις γεωτρήσεις στην 56

65 Πολυτεχνειούπολη και στην Πανεπιστημιούπολη στου Ζωγράφου. Αντίθετα οι έρευνες σε άλλες γεωτρήσεις, στην Αργυρούπολη και στο Βύρωνα, δείχνουν ότι η υδροστατική στάθμη βρίσκεται πολύ κοντά στην επιφάνεια της θάλασσας, με συνέπεια την επερχόμενη υφαλμύρωση των υδάτων. Επίσης, παρατηρούνται καθιζήσεις της τάξεως των 5 ως 15 m λόγω υποχώρησης του υδροφόρου ορίζοντα στην περιοχή μεταξύ Μοσχάτου και Καλλιθέας. Στην περιοχή αυτή το βάθος του υδροφόρου ορίζοντα πλησιάζει τα 10 m κάτω από τη θάλασσα. Αναλυτικά σύμφωνα με έρευνα που έχει παραδοθεί στο ΥΠΕΧΩΔΕ και στον «Οργανισμό Αθήνας» εδώ και δέκα περίπου χρόνια από ομάδα ειδικών επιστημόνων που εργάστηκε επί δύο χρόνια, υπό την εποπτεία του καθηγητή του Ε.Μ.Π. κ. Κουμαντάκη, η κατάσταση των υπόγειων νερών της Αττικής ανά περιοχή είναι η ακόλουθη (Χαλβατζάκης, 1998): Στο βόρειο τμήμα της Αττικής η τροφοδοσία του υδροφόρου ορίζοντα είναι πολύ καλή και λόγω των ορεινών όγκων που υπάρχουν στην περιοχή με αποτέλεσμα τα νερά να θεωρούνται κατάλληλα για ύδρευση και άρδευση. Στο βορειοδυτικό τμήμα του Νομού παρατηρείται υψηλή νιτρορρύπανση και τα νερά είναι ακατάλληλα για ύδρευση (περισσότερο προβληματικές οι περιοχές Καματερού, Πετρούπολης, Ιλίου). Μέτρια είναι όμως και η καταλληλότητα των νερών για άρδευση, λόγω υψηλού κινδύνου αλατότητας. Το βορειοανατολικό τμήμα χαρακτηρίζεται από υψηλή ρύπανση λόγω ύπαρξης στο νερό νατρίου και μαγνησίου, ενώ αυξημένες είναι και οι συγκεντρώσεις χλωρίου και θειικών. Τα νερά θεωρούνται ακατάλληλα νερά για ύδρευση και μέτρια κατάλληλα για άρδευση. Περιορισμένος είναι ο εμπλουτισμός του υδροφόρου ορίζοντα και τα νερά κρίνονται ακατάλληλα για ύδρευση λόγω νιτρορρύπανσης και κατά τόπους λόγω υψηλών συγκεντρώσεων ιόντων νατρίου και μαγνησίου στο κεντρικό τμήμα του Λεκανοπεδίου. Περιορισμένη είναι και η καταλληλότητα για άρδευση. Η ρύπανση στο νοτιοδυτικό τμήμα είναι από μέτρια ως πολύ υψηλή. Ακατάλληλα θεωρούνται τα υπόγεια νερά για ύδρευση, λόγω υψηλών συγκεντρώσεων ιόντων νατρίου, μαγνησίου και χλωρίου, ενώ περιορισμένη είναι η καταλληλότητα των νερών για άρδευση. Στο νοτιοανατολικό τμήμα η ρύπανση είναι κατά τόπους εντονότατη. Στον παράκτιο τομέα καταγράφεται υφαλμύρωση του υδροφόρου ορίζοντα και υποβάθμιση των νερών, που είναι ακατάλληλα για ύδρευση. Ακόμη και για άρδευση η ποιότητα των νερών είναι κακή. Τέλος, στο νότιο τμήμα παρατηρείται εκτεταμένη υφαλμύρωση του υδροφόρου ορίζοντα, αλλά και εκτεταμένη ρύπανση ανθρωπογενούς προέλευσης. Στο σύνολό 57

66 τους τα νερά είναι ακατάλληλα για ύδρευση λόγω έντονης νιτρορρύπανσης και υψηλών συγκεντρώσεων των ιόντων νατρίου, χλωρίου, μαγνησίου και θείου. Τα νερά θεωρούνται επίσης ακατάλληλης ως περιορισμένης καταλληλότητας για άρδευση, λόγω επικινδυνότητας αλκαλίωσης και αλατότητας. Η κατάσταση όπως φαίνεται από τα παραπάνω είναι εξαιρετικά κρίσιμη και η λήψη μέτρων για τη σωστή διαχείριση των υδατικών πόρων είναι απαραίτητη. Κυρίως όμως χρειάζεται η σωστή εφαρμογή των νόμων, καθώς αν και στις περιοχές όπως τα Μέγαρα έχει απαγορευτεί η διάνοιξη γεωτρήσεων, άδειες συνεχίζουν να παραχωρούνται κανονικά στους ιδιώτες. Βασικό είναι επίσης να γίνουν έργα συγκράτησης των επιφανειακών υδάτων σε όλο το λεκανοπέδιο της Αττικής, με στόχο την πλήρη αξιοποίηση του υδατικού δυναμικού που προέρχεται από τις βροχοπτώσεις. Για το σκοπό αυτό κατασκευάζονται φράγματα ώστε με τη χρήση λεκανών διήθησης και με φρεάτια να υπάρχει η δυνατότητα αποθήκευσης του νερού της βροχής. Ήδη η κατασκευή τέτοιων έργων έχει προγραμματιστεί για περιοχές της Αττικής, όπως τα Μέγαρα, το Θριάσιο πεδίο, η Αίγινα και αλλού. Εάν δεν αντιμετωπιστεί συνολικά το πρόβλημα της ρύπανσης του νερού είτε λόγω νιτρορρύπανσης, είτε λόγω υφαλμύρωσης σύντομα η ερημοποίηση του Λεκανοπεδίου θα είναι πραγματικότητα με ανυπολόγιστες κοινωνικές και οικονομικές συνέπειες στην ανάπτυξη του τόπου. Άλλωστε αυτή τη στιγμή η πόλη της Αθήνας χρησιμοποιεί για την ύδρευσή της τους υδατικούς πόρους γειτονικών νομών της Αττικής Βιομηχανική περιοχή Θεσσαλονίκης (Σίνδος-Καλοχώρι) Φαινόμενα υφαλμύρωσης των υδροφόρων στρωμάτων εμφανίζονται και στη βιομηχανική περιοχή Σίνδου-Καλοχωρίου του Νομού Θεσσαλονίκης. Τα τεταρτογενή ιζήματα που βρίσκονται στη δυτική πεδινή ζώνη του Νομού Θεσσαλονίκης ανάμεσα στους ποταμούς Αξιός και Γαλλικός φιλοξενούν εκμεταλλεύσιμα υδροφόρα στρώματα. Το υπόγειο νερό των στρωμάτων αυτών χρησιμοποιείται πέρα από την άρδευση της πεδιάδας και τη βιομηχανία της περιοχής και από την Εταιρεία Ύδρευσης και Αποχέτευσης Θεσσαλονίκης Α.Ε. (ΕΥΑΘ) ως πηγή υδροληψίας. Από την εκμετάλλευση των νερών της περιοχής καλύπτεται σήμερα το 25% περίπου των ημερήσιων υδρευτικών αναγκών της μείζονος περιοχής Θεσσαλονίκης (Μελαδιώτης, 2000). Η διάτρηση υδροφόρων στρωμάτων με υφάλμυρο νερό και η σταδιακή υφαλμύρωση των αντλούμενων νερών ενός αριθμού παραγωγικών υδρογεωτρήσεων ύστερα από μακροχρόνια λειτουργία, οδήγησαν στην πραγματοποίηση έρευνας πεδίου και εργαστηρίου με σκοπό τον προσδιορισμό της χωρικής κατανομής της συγκέντρωσης των κύριων ιόντων στα εκμεταλλεύσιμα υπόγεια νερά. 58

67 Από τη διερεύνηση αυτή στα υπόγεια νερά της περιοχής Σίνδου-Καλοχωρίου, εντοπίστηκαν τέσσερις ζώνες στις οποίες παρατηρείται το φαινόμενο της σταδιακής υφαλμύρωσης των υπόγειων νερών, από τις οποίες τρεις αναπτύσσονται δυτικά και νότια της Σίνδου και μία ΒΔ του Καλοχωρίου, των οποίων οι συγκεντρώσεις σε χλωριόντα κυμαίνονται από 400 έως mg/l. Αξίζει να σημειωθεί ότι η υπεράντληση των υδάτων σχετίζεται με το φαινόμενο των καθιζήσεων στην περιοχή και πως η διακοπή της λειτουργίας των γεωτρήσεων άντλησης στην περιοχή συνδέεται με σημαντική άνοδο του υδροφόρου ορίζοντα κατά την περίοδο Πλέον για την υδροδότηση της Θεσσαλονίκης χρησιμοποιούνται από την ΕΥΑΘ και τα επιφανειακά νερά του Αλιάκμονα σε ένα ποσοστό και έτσι δε γίνονται γεωτρήσεις στην περιοχή του Καλοχωρίου, ενώ στη Σίνδο χρησιμοποιείται ποσοστό περίπου 1% των υπόγειων νερών (Σπάχος κ.α., 2006). Η διακύμανση όμως των χλωριόντων πρέπει να εξακολουθήσει να παρακολουθείται ώστε να διαπιστωθεί το μέγεθος της υφαλμύρωσης στην περιοχή Κρήτη Στο νησί της Κρήτης το φαινόμενο της υφαλμύρωσης συναντάται στις περισσότερες ακτές κυρίως στο βόρειο τμήμα του νησιού. Τις περισσότερες φορές τα νερά μετατρέπονται σε υφάλμυρα λόγω γεωλογικών παραγόντων, από τη στιγμή που οι υδροφορείς που φιλοξενούν τα υπόγεια ύδατα αποτελούνται από πετρώματα με υψηλή περιεκτικότητα σε άλατα. Σύμφωνα με έρευνα που διεξήχθει για λογαριασμό του Τμήματος Διαχείρισης Υδατικών Πόρων της Διεύθυνσης Σχεδιασμού και Ανάπτυξης της Περιφέρειας Κρήτης, διάφορα μελετητικά γραφεία και πλήθος επιστημόνων διαφόρων ειδικοτήτων συνέλλεξαν και επεξεργάστηκαν διάφορα υδρολογικά δεδομένα, με στόχο την πλήρη καταγραφή των υδατικών πόρων της Κρήτης. Η αρχειοθέτηση και αξιολόγηση των υδατικών δεδομένων βοήθησε και στην καταγραφή των προβλημάτων, συμπεριλαμβανομένου και του προβλήματος της υφαλμύρωσης, ώστε να είναι εφικτή η έγκαιρη αντιμετώπισή τους. Διαπιστώθηκαν σύμφωνα με την παραπάνω μελέτη αρκετές ζώνες υφαλμύρωσης, κυρίως σε καρστικά υπόγεια στρώματα, καθώς σε αυτά το επίπεδο του γλυκού νερού βρίσκεται κάτω από το επίπεδο της θάλασσας. Στο καρστικό σύστημα Ψηλορείτη-Ταλαίων (πηγές Αλμυρού Ηρακλείου και Μπαλίου), οι σημαντικότερες εκφορτίσεις λαμβάνουν χώρα μέσω των πηγών Αλμυρού Ηρακλείου που εκφορτίζει κύρια το ανατολικό τμήμα του (μέση ετήσια εκφόρτιση 241*106 m 3 ) και μέσω των υποθαλάσσιων πηγών Μπαλίου που εκφορτίζει κύρια το δυτικό τμήμα του. Και οι δύο αυτές πηγές είναι έντονα υφάλμυρες. Η περιεκτικότητα σε Cl - κυμαίνεται από 100 ppm τη χειμερινή περίοδο μέχρι 600 ppm το καλοκαίρι. Στο καρστικό σύστημα Δίκτης-Σελένα, οι πηγές Αλμυρού Αγίου Νικολάου εκδηλώνονται σε ένα μέτωπο εμφανίσεων μήκος 200 m, με μέση ετήσια εκφόρτιση 76*106 m 3. Η 59

68 περιεκτικότητα σε χλώριο κυμαίνεται από μέχρι ppm. Το καρστικό σύστημα εκφορτίζεται επίσης μέσω παράκτιων και υποθαλάσσιων πηγών στον όρμο Μαλίων (2.000 ppm Cl - ). Το καρστικό σύστημα Ελούντα-Φουρνή εκφορτίζεται μέσω των παράκτιων ομώνυμων πηγών και η περιεκτικότητα χλωριόντα φτάνει τα ppm. Στο σύστημα Λευκών Ορέων, το νοτιοανατολικό τμήμα εκφορτίζεται μέσω των πηγών Γεωργιούπολης-λίμνης Κουρνά με μέση ετήσια παροχή περίπου 120*106 m 3. Η περιεκτικότητα σε χλωριόντα στη λίμνη ανέρχεται στα 450 ppm, ενώ στις τρεις διακριτές πηγές του μετώπου Γεωργιούπολης παρατηρούνται τιμές 1.000, και ppm. Τέλος, το καρστικό σύστημα Ορνού-Πηγή Μαλαύρας εκφορτίζεται κυρίως μέσω της παράκτιας πηγής Μαλαύρας σε υψόμετρο 0,5-1,5 m. Εκτός από τα παραπάνω, η υφαλμύρωση είναι γενικό φαινόμενο σε όλες τις παράκτιες καρστικές υδροφορίες και συγκεκριμένα στα ακόλουθα συστήματα: καρστική υδροφορία Πετρέ, καρστικές υδροφορίες, που αναπτύσσονται στις ανθρακικές εμφανίσεις μεταξύ Αλικαρνασσού, Γουβών, Μαλλίων, Σισσίου, στην καρστική λεκάνη Κερατόκαμπου, στο ανατολικό τμήμα Ζάκρου και στην καρστική πηγή Πλατάνου Κισσάμου. Το φαινόμενο της υφαλμύρωσης στην Κρήτη δε συναντάται μόνο σε καρστικά υδροφόρα στρώματα, αλλά και σε αλλουβιακά στις περιοχές Γραμβούσας και Φαλάσαρνας στο νομό Χανίων, κατά περιόδους στη λεκάνη Πλατανιά, ανατολικά του Ρεθύμνου, αλλά και στις περιοχές Γουβών-Χερσονήσου, Παχιάς Άμμου, Γούδουρα Λασιθίου. Επίσης, στην παραλιακή ζώνη των Μαλίων, του Τυμπακίου, του Κερατόκαμπου και βορειοδυτικά της Σητείας. Υφαλμύρωση από καθαρά γεωλογικά αίτια εμφανίζεται στο νομό Ηρακλείου στη λεκάνη της Μεσσαράς-περιοχή Βαγιωνιάς, στην περιοχή Σκοινιά-Ινι, καθώς και στο νομό Ρεθύμνου σε υδροφορίες των νεογενών σχηματισμών, στο βόρειο τμήμα της λεκάνης του Περάματος. Εκεί το φαινόμενο συνδέεται με την παρουσία εβαποριτών, γεωλογικών σχηματισμών που περιέχουν ορυκτό αλάτι. 4.5 Επισκόπηση του προβλήματος στην Ελλάδα Η υφαλμύρωση είναι ένα γενικό φαινόμενο για την Ελλάδα, λόγω του μεγάλου μήκους της ακτογραμμής της και τείνει να εξελιχθεί σε ένα μεγάλο πρόβλημα. Η έκταση της υφαλμύρωσης είναι σημαντική και το αλμυρό νερό έχει διεισδύσει στα περισσότερα παράκτια υδροφόρα στρώματα της ηπειρωτικής, αλλά και της νησιωτικής χώρας. Στο παρόν κεφάλαιο ερευνώνται οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες, οι οποίες επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό το φαινόμενο και είναι διαφορετικές από περιοχή σε περιοχή. Αρχικά η υφαλμύρωση, λόγω του ότι εξαρτάται από την υπεράντληση των υδάτων στη στεριά πλησίον της ακτής, σχετίζεται με όλους τους παράγοντες που προκαλούν την υπεράντληση αυτή. Τέτοιες ανθρωπογενείς δραστηριότητες είναι οι εντατικές καλλιέργειες, η 60

69 άντληση των υδάτων για χρήση στη βιομηχανία, η έντονη αστικοποίηση που συνεπάγεται μεγάλες ποσότητες νερού για ύδρευση, αλλά και η μειωμένη κατείσδυση του νερού λόγω της τσιμεντοποίησης των πόλεων. Επίσης, υπάρχουν και γεωλογικοί-κλιματολογικοί παράγοντες που εντείνουν το φαινόμενο, όπως η ύπαρξη γεωλογικών σχηματισμών με τους οποίους αντιδρά το γλυκό νερό και εμπλουτίζεται σε άλατα και επίσης, οι μειωμένες βροχοπτώσεις σε συγκεκριμένες περιοχές της χώρας. Στον Πίνακα 4.2 φαίνονται οι πιο χαρακτηριστικές περιοχές της ηπειρωτικής Ελλάδας που έχουν υποστεί το φαινόμενο της υφαλμύρωσης σε συνδυασμό με τους κυριότερους παράγοντες που το προκαλούν. Ανάλογα στον Πίνακα 4.3 φαίνονται οι υφάλμυρες νησιωτικές περιοχές της Ελλάδας, σε συνδυασμό πάντα με τις αιτίες που οφείλονται για το φαινόμενο. Πίνακας 4.2: Οι κυριότερες υφάλμυρες περιοχές της ηπειρωτικής Ελλάδας σε συνδυασμό με τις αιτίες που προκαλούν υπεράντληση-υφαλμύρωση Αστικοποίηση- Εντατική Βιομηχανική Μειωμένες Γεωλογικοί Τουρισμός καλλιέργεια παραγωγή βροχοπτώσεις παράγοντες Παράκτιες περιοχές Θράκης Χαλκιδική Αν. Θεσ/νικη ΒΙ.ΠΕ Δ. Θεσ/νικης Θεσσαλικός κάμπος Λεκανοπέδιο της Αττικής Αργολικό πεδίο Από τα αποτελέσματα του Πίνακα 4.2 γίνεται αντιληπτό πως το πρόβλημα της υφαλμύρωσης οφείλεται κυρίως στην εντατική καλλιέργεια των πεδιάδων που βρίσκονται στις παράκτιες περιοχές, όπως για παράδειγμα στον κάμπο της Θεσσαλίας. 61

70 Η έντονη αστικοποίηση επηρεάζει κυρίως τις περιοχές γύρω από την Αθήνα και τη Θεσσαλονίκη που είναι οι δύο μεγαλύτερες πόλεις της Ελλάδας. Στη Χαλκιδική, ο παράγοντας που προκαλεί την υπεράντληση είναι η έντονη τουριστική κίνηση που υπάρχει τους θερινούς κυρίως μήνες και είναι υπεύθυνη για τη ραγδαία αύξηση του πληθυσμού και συγχρόνως και των υδατικών αναγκών. Παράγοντες όπως η βιομηχανική παραγωγή ή οι γεωλογικές συνθήκες ευθύνονται για το φαινόμενο της υφαλμύρωσης, σε τοπικό κυρίως επίπεδο. Πίνακας 4.3: Οι κυριότερες υφάλμυρες περιοχές της νησιωτικής Ελλάδας σε συνδυασμό με τις αιτίες που προκαλούν υπεράντληση-υφαλμύρωση Αστικοποίηση- Τουρισμός Εντατική καλλιέργεια Βιομηχανική παραγωγή Μειωμένες βροχοπτώσεις Γεωλογικοί παράγοντες Νησιά Αιγαίου Νησιά Ιονίου Κρήτη Στα νησιά οι αιτίες της υπεράντλησης οφείλονται κυρίως στον τουρισμό, που το καλοκαίρι αυξάνει τον αριθμό των κατοίκων στις παράκτιες περιοχές. Στο Αιγαίο Πέλαγος η κατάσταση είναι ιδιαίτερα σοβαρή σε συνδυασμό με το γεγονός πως οι βροχοπτώσεις είναι ιδιαίτερα μειωμένες. Η έλλειψη υδατικών πόρων σχετίζεται άμεσα με την υπεράντληση των ήδη υπαρχόντων αποθεμάτων και συνεπώς με την υφαλμύρωση. Στο Ιόνιο Πέλαγος η υφαλμύρωση οφείλεται και σε γεωλογικούς παράγοντες, όπως παραδείγματος χάρη στα νησιά Κεφαλλονιά και Ζάκυνθος. Το ίδιο συμβαίνει και με την Κρήτη, όπου στο βόρειο κυρίως κομμάτι της η υφαλμύρωση οφείλεται σε γεωλογικά αίτια. Η υπεράντληση υδάτων για χρήση στη βιομηχανία εντείνει το πρόβλημα σε τοπικό μόνο επίπεδο. Γενικά, η υπεράντληση των υδάτων οφείλεται σε διάφορα αίτια που δρουν όλα μαζί ή αποσπασματικά, με αποτέλεσμα την επιδείνωση της υφαλμύρωσης. Το πρόβλημα έχει πάρει μεγάλες διαστάσεις και χρήζει άμεσης προσοχής και αντιμετώπισης. 62

71 Κεφάλαιο 5 Αντιμετώπιση της υφαλμύρωσης στον Ελλαδικό χώρο 5.1 Νομοθεσία για το ζήτημα της υφαλμύρωσης Η Ευρωπαϊκή Ένωση το έτος 2003 εξέδωσε την Οδηγία 2000/60/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 23 Οκτωβρίου του 2003, για τη θέσπιση πλαισίου κοινοτικής δράσης στον τομέα της πολιτικής των υδάτων. Σκοπός της Οδηγίας ήταν η θέσπιση ενός πλαισίου για την προστασία των εσωτερικών επιφανειακών, των μεταβατικών, των παράκτιων και των υπόγειων υδάτων. Το πλαίσιο αυτό έχει ως κύριο σκοπό να αποτρέψει την περαιτέρω υποβάθμιση των υδατικών πόρων και κατ επέκταση και των οικοσυστημάτων, η λειτουργία των οποίων εξαρτάται από τα ύδατα αυτά. Επίσης, στοχεύει στο να προωθήσει τη βιώσιμη χρήση του νερού, να προστατέψει και να βελτιώσει το παράκτιο περιβάλλον, να φροντίσει τη σταδιακή μείωση της ρύπανσης των υδάτων και να μετριάσει τις επιπτώσεις φυσικών κινδύνων, όπως πλημμύρες και ξηρασία. Με τον τρόπο αυτό θα εξασφαλίζεται η ποιότητα και η ποσότητα των επιφανειακών και των υπόγειων νερών, θα μειωθεί η ρύπανση, θα προστατευτούν τα χωρικά και θαλάσσια ύδατα και τέλος, μέσω διεθνών συμφωνιών θα πραγματοποιηθεί η σταδιακή εξάλειψη των ρύπων από το νερό, έως ότου οι τιμές των ουσιών που απαντώνται σε αυτό να μην υπερβαίνουν τα καθορισμένα όρια. Κάθε χώρα μέλος της Ευρωπαϊκής Ένωσης, οφείλει να συμμορφωθεί με την Οδηγία 2000/60/ΕΚ και να ελέγξει την ποιότητα των υδάτων της. Στην Ελλάδα εκδόθηκε το 2003 ο Νόμος 3199/2003 (ΦΕΚ 280Α/ ) «Προστασία και διαχείριση των υδάτων- Εναρμόνιση με την Οδηγία 2000/60/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 23 Οκτωβρίου του 2003». Με το νόμο αυτό ορίζεται η σύσταση ενιαίου φορέα διαχείρισης των υδατικών πόρων, καταρτίζεται ειδικό σχέδιο για τη διαχείρισή τους, αποφασίζεται η παρακολούθηση της κατάστασης των υδάτων και επιβάλλονται πρόστιμα και ποινικές κυρώσεις σε αυτούς που υποβαθμίζουν την ποιότητα του νερού (Μιχαλοπούλου, 2004). 63

72 Παρόλο, που με το συγκεκριμένο νομοθετικό πλαίσιο γίνεται μία σημαντική προσπάθεια για τη βιώσιμη διαχείριση των υδατικών πόρων, το ζήτημα της υφαλμύρωσης δεν αναφέρεται στη νομοθεσία παρά μεμονωμένα. Στην Ελλάδα υπάρχουν αρκετοί νόμοι και υπουργικές αποφάσεις για την προστασία και τη διαχείριση των υδάτων, αφορούν όμως κυρίως ζητήματα όπως η διαχείριση των υγρών αποβλήτων ή η προστασία των υδάτων από τη νιτρορρύπανση. Το μόνο νομοθετικό πλαίσιο που σχετίζεται με το ζήτημα της υφαλμύρωσης είναι η ισχύουσα Κοινή Υπουργική Απόφαση ΚΥΑ 15393, ΦΕΚ 1022Β/ και τροποποίησή της με το ΦΕΚ 1002Β/ , για την κατάταξη δημοσίων και ιδιωτικών έργων και δραστηριοτήτων σε κατηγορίες σύμφωνα με το άρθρο 3 του Ν.1650/1986 όπως αντικαταστάθηκε με το άρθρο 1 του Ν.3010/2002 «Εναρμόνιση του Ν. 1650/1986 με τις Οδηγίες 97/11/ΕΕ και 96/61/ΕΕ κ.α.». Σε αυτήν την Κοινή Υπουργική Απόφαση τα έργα πρόληψης ή αντιμετώπισης της υφαλμύρωσης των υπόγειων υδάτων ή των εδαφών κατατάσσονται στο σύνολό τους στην ομάδα των υδραυλικών έργων (1 η υποκατηγορία της Α κατηγορίας). Κατατάσσονται δηλαδή στην κατηγορία των έργων που λόγω της φύσης, του μεγέθους και της έκτασής τους είναι πιθανό να προκαλέσουν σοβαρές επιπτώσεις στο περιβάλλον (Νόμος 1650/1986 ΦΕΚ 160Α/ για την προστασία του περιβάλλοντος με αντικατάσταση από το Νόμο 3010/2002 ΦΕΚ 91Α/25/4/2002). Λόγω των επιπτώσεών τους στο περιβάλλον επιβάλλονται στα έργα αυτά γενικοί και ειδικοί περιβαλλοντικοί όροι, αφού προηγουμένως υποβληθεί Μελέτη Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων. 5.2 Μέθοδοι και τεχνικές αντιμετώπισης του φαινομένου στην Ελλάδα Στην Ελλάδα η αντιμετώπιση του φαινομένου της υφαλμύρωσης βρίσκεται ακόμη σε αρχικά στάδια. Η έλλειψη πρωτογενών δεδομένων για την ποιότητα του υδάτων στη χώρα, η μη σύσταση ενιαίου φορέα για τη διαχείριση των υδατικών πόρων και η μη άμεση συμμόρφωση με την Οδηγία 2000/60/ΕΚ της Ευρωπαϊκής Ένωσης είναι μόνο μερικές από τις αιτίες. Η μόνη ουσιαστική προσπάθεια διαχείρισης των υφάλμυρων περιοχών και αντιμετώπισης του φαινομένου έγινε στην περιοχή του Αργολικού πεδίου, καθώς εκεί όχι μόνο εμφανίστηκε η υφαλμύρωση για πρώτη φορά, αλλά και υπάρχει από τότε για την περιοχή, αρχείο με πλήθος μετρήσεων για την ποιότητα του νερού. Η υφαλμύρωση στην Ελλάδα έχει αντιμετωπιστεί κυρίως με τη χρήση του τεχνητού εμπλουτισμού, που αναλύεται σε επόμενο κεφάλαιο, παρά με άλλες μεθόδους. Αξίζει να σημειωθεί πάντως ότι έχουν γίνει κάποιες μεμονωμένες έρευνες και προσπάθειες ώστε να αντιμετωπισθεί το φαινόμενο, όπως για παράδειγμα η χρήση κάποιων πειραματικών 64

73 μεθόδων ή η έμμεση αντιμετώπιση του προβλήματος με τη δημιουργία φραγμάτων για συγκράτηση των επιφανειακών υδάτων και εξοικονόμηση του φυσικού πόρου Πειραματικές μέθοδοι Σύμφωνα με το Ευρωπαϊκό πρόγραμμα Crystechsalin, το οποίο πήρε την ονομασία αυτή από τα αρχικά των λέξεων «Crystallisation Technologies for Prevention of Saline Water Intrusion», δηλαδή τεχνολογίες κρυσταλλοποίησης για την πρόληψη της υφαλμύρωσης, με τη χρήση χημικών μέσων μπορεί να δημιουργηθεί ένα διάφραγμα με στόχο την παρεμπόδιση της διείσδυσης της θάλασσας στο γλυκό νερό (Ziegenbalg et al, 2002). Η τεχνολογία βασίζεται σε διαδικασίες όμοιες με αυτές που συμβαίνουν στη φύση. Προκαλούνται με τεχνητό τρόπο διαδικασίες κρυστάλλωσης, μέσα σε εδαφικούς σχηματισμούς. Οι κρύσταλλοι που δημιουργούνται χρησιμοποιούνται ώστε να αποτελέσουν διαφράγματα στην είσοδο του θαλασσινού νερού, προς τους παράκτιους υδροφορείς. Συγκεκριμένα, υπέρκορα διαλύματα δημιουργούνται για το σκοπό αυτό και κατά τη ροή των διαλυμάτων αυτών μέσα από τα υδροφόρα στρώματα δημιουργούνται κρύσταλλοι οι οποίοι φράζουν σημαντικά τη ροή του αλμυρού νερού. Προκαλείται δηλαδή ένα τεχνητό διάφραγμα με χημικά μέσα. Κύρια σημεία του προγράμματος θεωρούνται η ανάπτυξη των ενεμάτων, οι γεωφυσικές και γεωχημικές έρευνες, η περιγραφή των αλληλεπιδράσεων αλμυρού και θαλασσινού νερού και η δημιουργία μαθηματικής προσομοίωσης με τη χρήση Η/Υ για τη μελέτη της ροής και των δυνατοτήτων στεγανοποίησης των κατασκευαζόμενων υλικών. Ταυτόχρονα, πραγματοποιούνται και δοκιμές στην ύπαιθρο σε διαφορετικές γεωλογικές περιοχές, με στόχο να αποδειχθούν οι δυνατότητες στεγανοποίησης των ενεμάτων που παρασκευάζονται. Τα διαλύματα που χρησιμοποιούνται περιέχουν θειικό ή ανθρακικό ασβέστιο και οι συγκεντρώσεις υπερβαίνουν την φυσική τους διαλυτότητα, ώστε να διατηρούνται προσωρινά σταθερά (Σχήμα 5.1). Τα διαλύματα αυτά εισάγονται με τη μορφή ενέματος μέσω γεωτρήσεων σε υδροφόρα στρώματα μεγάλης υδροπερατότητας και σταδιακά επέρχεται η στεγανοποίηση, με ταυτόχρονη μείωση της υδροπερατότητας των στρωμάτων λόγω της δημιουργίας των κρυστάλλων. Η περιοχή μελέτης είναι η λεκάνη Ελευθέρες στην Καβάλα, τοποθεσία που πληροί τα απαιτούμενα κριτήρια για την επιλογή της (Σχήμα 5.2). Η μικρή έκταση που καταλαμβάνει, καθώς και τα ιδιαίτερα γεωλογικά, γεωχημικά και γεωφυσικά χαρακτηριστικά της σε συνδυασμό με την εκτεταμένη υφαλμύρωση στην περιοχή, την καθιστούν ιδανική για την πραγματοποίηση του εγχειρήματος. Η μέθοδος βρίσκεται ακόμη σε πειραματικό στάδιο καθώς πρέπει αρχικά να διαπιστωθεί η συμπεριφορά των χημικών διαλυμάτων κατά την επαφή τους με το γλυκό νερό αλλά και η διατήρηση της στεγανότητας που επέρχεται μετά την εφαρμογή της μεθόδου. Επίσης, πρέπει 65

74 να επαναπροσδιορισθεί το κόστος της μεθόδου, ώστε να αποτελεί μία περιβαλλοντικά αλλά και οικονομικά συμφέρουσα λύση. Σχήμα 5.1: Κρύσταλλοι θειϊκού ασβεστίου από εφαρμογή στην περιοχή Νέα Περάμου Καβάλας (πηγή: Ziegenbalg et al, 2002) Σχήμα 5.2: Έκταση του μετώπου της υφαλμύρωσης στη λεκάνη Ελευθέρες της Καβάλας (πηγή: Ziegenbalg et al, 2002) 66

75 5.2.2 Υδραυλικά έργα Στο λεκανοπέδιο της Αττικής το πρόβλημα της υφαλμύρωσης έχει λάβει δραματικές διαστάσεις. Παρόλα αυτά δεν έχουν ληφθεί ιδιαίτερα μέτρα αντιμετώπισης και δε γίνονται προσπάθειες ώστε να περιορισθεί η υπεράντληση. Οι εκτεταμένες γεωργικές και βιομηχανικές δραστηριότητες, σε συνδυασμό με την έντονη ζήτηση νερού για την κάλυψη των αναγκών ύδρευσης του πληθυσμού έχουν επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό την ποιότητα των υδάτων του υπόγειου υδροφορέα, του οποίου η στάθμη υποβιβάζεται συνεχώς. Από την άλλη μεριά, οι γεωτρήσεις πληθαίνουν συνεχώς και οι περισσότερες από αυτές χαρακτηρίζονται ως παράνομες. Τα κυριότερα έργα που γίνονται στην Αττική είναι υδραυλικά έργα, όπως κατασκευή φραγμάτων και λεκανών διήθησης για τη συλλογή και την αποθήκευση του νερού της βροχής. Με τον τρόπο αυτό θα εξασφαλίζονται περισσότερα κυβικά γλυκού νερού, τα οποία υπό διαφορετικές συνθήκες θα κατέληγαν στη θάλασσα. Είναι μία έμμεση αντιμετώπιση ενάντια στο πρόβλημα της υφαλμύρωσης, καθώς στοχεύει στη μείωση της υπεράντλησης. Έχουν ήδη αρχίσει να κατασκευάζονται στην Αττική φράγματα που θα συγκρατούν το νερό της βροχής με λεκάνες διήθησης και με φρεάτια (Σχήματα 5.3, 5.4). Ταυτόχρονα θα γίνει προσπάθεια εμπλουτισμού του υδροφορέα στα ρέματα Βυρού, Κουμουνδούρου, στο Κουλουριώτικο και Σαρανταπόταμο στη δυτική Αττική και στο χείμαρρο Χάρανδρο, στην περιοχή Αφιδνών. Ο προϋπολογισμός για τα έργα αγγίζει τα 2*10 6, με πιστώσεις από το Γ' Κ.Π.Σ. (Παππά-Σουλούνια, 2005). Σχήμα 5.3: Κατασκευή φραγμάτων στην Αττική (πηγή: Παππά-Σουλούνια, 2005) Σαφώς και για την ολοκληρωμένη διαχείριση του προβλήματος της υφαλμύρωσης χρειάζονται δραστικότερα μέτρα, παρόλα αυτά είναι ένα θετικό βήμα στη διαχείριση των υδατικών πόρων της Αττικής. Η κατάσταση σύντομα θα είναι μη αναστρέψιμη, καθώς η συνεχιζόμενη πτώση της στάθμης του υδροφόρου ορίζοντα και η ρύπανση των υδάτων 67

76 απειλούν την ποιότητα της ζωής των κατοίκων της πιο πυκνοκατοικημένης περιοχής στην Ελλάδα. Σχήμα 5.4: Κατασκευή φραγμάτων στην Αττική (πηγή: Παππά-Σουλούνια, 2005) 5.3 Χρήση τεχνητού εμπλουτισμού Με τον όρο τεχνητός εμπλουτισμός εννοείται η προσθήκη από τον άνθρωπο, επιπλέον υδατικών αποθεμάτων στα υπόγεια υδροφόρα στρώματα. Με τον τρόπο αυτό αυξάνεται η ποσότητα του γλυκού νερού και βελτιώνεται η ποιότητά του. Χρειάζεται βέβαια ιδιαίτερη προσοχή στην ποιότητα του νερού που διοχετεύεται, καθώς ρυπασμένο νερό είναι δυνατό να μολύνει σε μεγάλο βαθμό τον υδροφορέα και να μετατρέψει τις διαθέσιμες ποσότητες του νερού, σε ακατάλληλες για χρήση. Ο τεχνητός εμπλουτισμός είναι μία μέθοδος που χρησιμοποιείται και για την αντιμετώπιση της υφαλμύρωσης, από τη στιγμή που το θαλασσινό νερό είναι, όπως έχει ήδη αναφερθεί, μία μορφή ρύπανσης για το υπόγειο νερό. Επίσης, με την προσθήκη του επιπλέον όγκου νερού, διατηρείται η στάθμη του γλυκού νερού πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας και αποτρέπεται η διείσδυση του θαλασσινού νερού. Με τον τεχνητό εμπλουτισμό μπορεί να αντιμετωπιστεί ως ένα βαθμό το πρόβλημα της διαχείρισης των υδατικών πόρων. Το νερό που θα χρησιμοποιηθεί είναι δυνατό να προέρχεται και από επεξεργασμένα λύματα, υπό τον όρο ότι αυτά θα έχουν αποστειρωθεί σύμφωνα με τους κανονισμούς και τις προδιαγραφές που ορίζει ο νόμος. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί στο γεγονός πως η τακτική παρακολούθηση της διαδικασίας είναι κάτι παραπάνω από απαραίτητη, καθώς και ελάχιστη ποσότητα μολυσμένου νερού μπορεί να καταστρέψει τον υδροφορέα. Άλλωστε πρέπει να ελέγχεται συνεχώς η ποιότητα των υδάτων, πριν αυτά χρησιμοποιηθούν από τον άνθρωπο. Τόσο κατά τη διαδικασία του εμπλουτισμού όσο και κατά τη διαδικασία της υφαλμύρωσης συμβαίνουν συγκεκριμένες ανταλλαγές ιόντων σύμφωνα με την εξίσωση (Καλλιώρας κ.α., 2006): 68

77 Na + + ½ Ca X 2 Na X + ½ Ca 2+ (5.1) όπου με Χ παριστάνεται ο ανταλλάκτης του εδάφους. Τα ιόντα του νατρίου προσλαμβάνονται από τον ανταλλάκτη με αποτέλεσμα την απελευθέρωση του ασβεστίου. Στο Σχήμα 5.5 παρουσιάζονται όλες οι πιθανές εναλλαγές των υδροχημικών τύπων κατά τη διάρκεια του εμπλουτισμού, αλλά και της υφαλμύρωσης. NaHCO 3 NaCl 2 MgHCO 3 MgCl 2 CaHCO 3 CaCl 2 Αύξηση ρυθμού εμπλουτισμού Αύξηση ρυθμού υφαλμύρωσης Σχήμα 5.5: Εναλλαγές υδροχημικών τύπων κατά τη διαδικασία εμπλουτισμού και υφαλμύρωσης (πηγή: Καλλιώρας κ.α., 2006) Στην Ελλάδα ο τεχνητός εμπλουτισμός για την αντιμετώπιση της υφαλμύρωσης έχει εφαρμοσθεί στο Αργολικό πεδίο, στη βιομηχανική περιοχή του Ηράκλειου Κρήτης και αλλού Αργολικό πεδίο Εφόσον το Αργολικό πεδίο ήταν η πρώτη περιοχή στην οποία διαπιστώθηκε το φαινόμενο της υφαλμύρωσης είναι λογικό το γεγονός πως οι περισσότερες μελέτες και μετρήσεις έγιναν στους υπόγειους υδροφορείς της περιοχής. Τα σημαντικότερα στοιχεία που αφορούν το φαινόμενο της υφαλμύρωσης σχετίζονται με τη συγκεκριμένη περιοχή. Η έκταση του φαινομένου ήταν πολύ μεγάλη και για το λόγο αυτό εφαρμόσθηκε ως μέθοδος αντιμετώπισης ο τεχνητός εμπλουτισμός των υδάτων. Συστηματικά πειράματα τεχνητού εμπλουτισμού, έγιναν για πρώτη φορά στην Αργολίδα αλλά και στην Ελλάδα, την περίοδο από το 1964 ως και το 1968 (Γιαννουλόπουλος και Πουλοβασίλης, 1999). Τα αρχικά πειράματα έγιναν στις περιοχές Πολυγώνου, Αγίου 69

78 Αδριανού, Λευκακίων, Ασίνης και Δρέπανου, επειδή εκεί είχε διαπιστωθεί η ιδιαίτερη ένταση του φαινομένου της υφαλμύρωσης. Αρχικά, η μεταφορά των υδάτων που χρησιμοποιήθηκαν κατά τον τεχνητό εμπλουτισμό προερχόταν από νερά της πηγής Κεφαλαρίου. Τα πειράματα έγιναν κατά το Μάιο του 1964, το Φεβρουάριο του 1965 και ένα χρόνο μετά επαναλήφθηκαν. Συνεχίστηκαν, το Δεκέμβριο του 1966 ως και τον Απρίλιο του 1967, ενώ εφαρμόστηκαν και την άνοιξη του Κατά τη διάρκεια αυτής της 1 ης φάσης του τεχνητού εμπλουτισμού στο Αργολικό πεδίο δεν έλειπε το στάδιο της παρακολούθησης και της καταγραφής της παροχής του νερού και της περιεκτικότητας των χλωριόντων σε αυτό. Οι συνολικές ποσότητες νερού που εφαρμόστηκαν για τεχνητό εμπλουτισμό τα έτη 1965, 1966 και 1967 ήταν αντίστοιχα m 3, m 3 και m 3. Αν και τα αποτελέσματα ήταν ιδιαίτερα θετικά, η υπεράντληση των υδάτων συνδέθηκε με την προέλαση του μετώπου της υφαλμύρωσης προς το τέλος της δεκαετίας του 80. Η ολική πτώση της στάθμης μεταξύ των ετών 1964 και 1990 έφτασε να είναι ακόμη και 70 έως 80 m. Ξεκίνησε έτσι μία δεύτερη φάση του τεχνητού εμπλουτισμού κατά την περίοδο από το Τα αποτελέσματά της ήταν ιδιαίτερα ευεργετικά στην ποιότητα του υπόγειου νερού, γεγονός που είχε θετικό αντίκτυπο στην κοινωνική και την οικονομική ζωή του τόπου. Επίσης, θετικό είναι και το γεγονός πως δεν παρατηρήθηκαν περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την εφαρμογή της μεθόδου. Στο Σχήμα 5.6 διακρίνονται οι γεωτρήσεις της δεύτερης φάσης του εμπλουτισμού στο Αργολικό πεδίο. Στη συνέχεια, με βάση τα δεδομένα της ΕΤΥΜΠ συντάχθηκαν οι χάρτες που απεικονίζονται στα Σχήματα 5.7 με 5.9. Παρουσιάζουν τις ισοχλώριες καμπύλες για τα έτη 1986, 1990, και 1996 αντίστοιχα. Από τα σχήματα αυτά γίνεται εύκολα αντιληπτό, πως ο τεχνητός εμπλουτισμός είχε θετικά αποτελέσματα. Συγκεκριμένα η κατάσταση μέχρι το 1990, πριν δηλαδή από την εφαρμογή του τεχνητού εμπλουτισμού ήταν ιδιαίτερα βεβαρημένη όσον αφορά τη συγκέντρωση των χλωριόντων. Ο τεχνητός εμπλουτισμός ωφέλησε την ποιότητα των υδάτων, αν και η υψηλή περιεκτικότητα σε χλωριόντα συνεχίζει να υπερβαίνει τα 250 ppm. Με το σκούρο καφέ χρώμα απεικονίζονται οι υψηλότερες συγκεντρώσεις χλωρίου και με τα ανοιχτόχρωμα χρώματα οι χαμηλότερες συγκεντρώσεις. Στο Σχήμα 5.10 απεικονίζεται η διακύμανση της στάθμης των χλωριόντων για το Αργολικό πεδίο κατά την περίοδο πριν και μετά τον τεχνητό εμπλουτισμό. Στα Σχήματα 5.11 και 5.12 παρουσιάζεται η μέση διακύμανση της στάθμης και η μέση διακύμανση του πιεζομετρικού φορτίου αντίστοιχα. Όπως φαίνεται επηρεάστηκαν θετικά από τον τεχνητό εμπλουτισμό. Ο τεχνητός εμπλουτισμός δεν επηρέασε τη διακύμανση των νιτρικών, καθώς αυτή σχετίζεται με τις καλλιέργειες της περιοχής και τη χρήση λιπασμάτων σε αυτές (Σχήμα 5.13). 70

79 Σχήμα 5.6: Θέσεις γεωτρήσεων εμπλουτισμού περιόδου στο Αργολικό πεδίο (πηγή: Γιαννουλόπουλος και Πουλοβασίλης, 1999) 71

80 Σχήμα 5.7: Συγκέντρωση χλωριόντων την άνοιξη του 1986 (πηγή: ΕΤΥΜΠ) Σχήμα 5.8: Συγκέντρωση χλωριόντων την άνοιξη του 1990 (πηγή: ΕΤΥΜΠ) 72

81 Σχήμα 5.9: Συγκέντρωση χλωριόντων την άνοιξη του 1996 (πηγή: ΕΤΥΜΠ) Σχήμα 5.10: Μέση διακύμανση συγκέντρωσης Cl - στο Αργολικό πεδίο κατά τα έτη (πηγή: ΕΤΥΜΠ) 73

82 Σχήμα 5.11: Μέση διακύμανση στάθμης στο Αργολικό πεδίο κατά τα έτη (πηγή: ΕΤΥΜΠ) Σχήμα 5.12: Μέση διακύμανση πιεζομετρικού φορτίου στο Αργολικό πεδίο κατά τα έτη (πηγή: ΕΤΥΜΠ) 74

83 Σχήμα 5.13: Συγκέντρωση ΝΟ 3 - στο Αργολικό πεδίο κατά τα έτη (πηγή: ΕΤΥΜΠ) Βιομηχανική περιοχή Ηρακλείου Κρήτης Στη βιομηχανική περιοχή του Ηρακλείου Κρήτης γίνονται κάποιες προσπάθειες για την εφαρμογή τεχνητού εμπλουτισμού με τη χρήση επεξεργασμένων βιομηχανικών αποβλήτων. Στόχος είναι η αντιμετώπιση της υφαλμύρωσης στους υπόγειους υδροφορείς. Από τον Ιανουάριο του 2004 μέχρι και τον Ιούνιο του 2005 στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος "Ανταγωνιστικότητα", με τη στήριξη του Γ' Κ.Π.Σ εκπονήθηκε το έργο με τίτλο «Διεθνείς συνεργασία στη βιομηχανική έρευνα και δραστηριότητες ανάπτυξης σε προ-ανταγωνιστικό στάδιο-2003» στον τομέα «Φυσικό Περιβάλλον και Βιώσιμη Ανάπτυξη». Ο τίτλος του ερευνητικού προγράμματος είχε ως εξής: «Προστασία υπόγειων υδροφορέων από υφαλμύρωση μέσω εμπλουτισμού με επεξεργασμένα βιομηχανικά απόβλητα και ανάπτυξη εργαλείων και τεχνολογιών για βιώσιμη διαχείριση ιλύων από μονάδες καθαρισμού βιομηχανικών αποβλήτων-smiles». Το συγκεκριμένο ερευνητικό πρόγραμμα αφορά στην προστασία των υπόγειων υδροφορέων από την υφαλμύρωση. Μέρος του προγράμματος αυτού σχετίζεται με την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των ηλεκτρικών γεωφυσικών διασκοπήσεων, για τον προσδιορισμό της γεωλογικής δομής τμήματος της βιομηχανικής περιοχής Ηρακλείου, όπως επίσης και με τη χαρτογράφηση πιθανής ζώνης υφαλμύρωσης που συναντάται στον ευρύτερο χώρο μελέτης. 75

84 Συνεργαζόμενοι φορείς για το εν λόγω πρόγραμμα είναι το Εργαστήριο Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, του Τμήματος Μηχανικών Περιβάλλοντος, του Πολυτεχνείου Κρήτης και η Γεωτεκ Ε.Π.Ε. Georesources Technology Ltd. Όσον αφορά τη μεθοδολογία εργασίας, αρχικά υπάρχει η τάση να μελετάται το φαινόμενο με τη βοήθεια γεωφυσικών διασκοπήσεων, κυρίως ηλεκτρικών και σεισμικών. Στις μελέτες που πραγματοποιούνται επεξεργάζονται τα δεδομένα των διασκοπήσεων και με τη βοήθεια των αποτελεσμάτων προσδιορίζεται η ηλεκτρική αντίσταση του υπεδάφους και η ηλεκτρική αγωγιμότητα του νερού. Από τις γεωηλεκτρικές τομογραφίες της περιοχής (Σχήμα 5.14) προσδιορίζεται επίσης η επίδραση του θαλασσινού νερού στο γλυκό και ανιχνεύεται το μέτωπο της υφαλμύρωσης, όπως φαίνεται στο Σχήμα Σχήμα 5.14: Γεωηλεκτρική τομογραφία Ηρακλείου Κρήτης (πηγή: Papadopoulou et.al, 2005) Σχήμα 5.15: Ηλεκτρική τομογραφία στη βιομηχανική περιοχή Ηρακλείου. 76