ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΠΟΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΓΕΩΠΟΝΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ ΙΧΘΥΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΥΔΑΤΙΝΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΩΚΕΑΝΟΓΡΑΦΙΑΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΥΔΑΤΙΝΩΝ ΜΑΖΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΕΛΑΓΟΥΣ ΒΑΣΙΛΗΣ ΜΑΚΡΗΣ ΒΟΛΟΣ 2007

Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ & ΚΕΝΤΡΟ ΠΛΗΡΟΦΟΡΗΣΗΣ Ειδική Συλλογή «Γκρίζα Βιβλιογραφία» Αριθ. Εισ.: Ημερ. Εισ.: Δωρεά: Τα<μθετικός Κωδικός: 3731/1 26-03-2008 Συγγραφέα Δ 551.462 8 ΜΑΚ

Τριμελής συμβουλευτική επιτροπή Δρ. Αθανάσιος I. Θεοδώρου Καθηγητής Ωκεανογραφίας Πανεπιστημίου Θεσσαλίας Σχολή Γεωπονικών Επιστημών Τμήμα Γεωπονίας Ιχθυολογίας και Υδάτινου Περιβάλλοντος Εργαστήριο Ωκεανογραφίας, Επιβλέπων Δρ. Παναγιώτα Παναγιωτάκη Επίκουρη Καθηγήτρια Πανεπιστημίου Θεσσαλίας Σχολή Γ εωπονικών Επιστημών Τμήμα Γεωπονίας Ιχθυολογίας και Υδάτινου Περιβάλλοντος, Μέλος Δρ. Αθανάσιος Εξαδάκτυλος Επίκουρος Καθηγητής Πανεπιστημίου Θεσσαλίας Σχολή Γεωπονικών Επιστημών Τμήμα Γεωπονίας Ιχθυολογίας και Υδάτινου Περιβάλλοντος, Μέλος

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή εκπονήθηκε στο πλαίσιο του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Θα ήθελα να ευχαριστήσω τον επιβλέποντα καθηγητή μου κ. Αθανάσιο Θεοδώρου για την αμέριστη συμπαράσταση και υπομονή που επέδειξε στο πρόσωπό μου. Χωρίς τη συμπαράστασή του, η ολοκλήρωση της παρούσας διατριβής δεν θα ήταν δυνατή. Επιπλέον, θα ήθελα να ευχαριστήσω τα υπόλοιπα μέλη της τριμελούς επιτροπής, Δρ. Παναγιώτα Παναγιωτάκη και Δρ.Αθανάσιο Εξαδάκτυλό για τη βοήθεια και κατανόησή τους. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την κα Μπέλλα Θεοδώρου για την πολύτιμη βοήθεια και συμβολή της στην διεκπεραίωση της παρούσας εργασίας.

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το Αιγαίο Πέλαγος αποτελεί μία από τις τέσσερις υπό-λεκάνες της Ανατολικής Μεσογείου. Η μακροπρόθεσμη γεωδυναμική εξέλιξη καθώς και οι ενεργές νεοτεκτονικές διεργασίες καθιστούν την τοπογραφία του πυθμένα ιδιαίτερα περίπλοκη με βαθιές τάφρους και λεκάνες καθ όλη την έκτασή του, και ιδιότυπη την κατανομή και διαμόρφωση νησιωτικών συμπλεγμάτων. Η ανομοιομορφία αυτή ενισχύεται και από τη χώρο - χρονική μεταβλητότητα των μετεωρολογικών συνθηκών, και άλλων φυσικών διεργασιών όπως των ποτάμιων εισροών και των τροφικών συνθηκών. Οι ιδιαίτερες αυτές συνθήκες επηρεάζουν τις φυσικές, βιολογικές και γεωχημικές συνθήκες και διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο Αιγαίο Πέλαγος και καθιστούν περίπλοκη και απαιτητική την έρευνα, μελέτη και κατανόησή τους. Στην παρούσα διατριβή εξετάζονται οι υδάτινες μάζες που κυριαρχούν στον θαλάσσιο χώρο του Αιγαίου, ως προς την προέλευση, σύσταση, συμπεριφορά και κυκλοφορία τους στην περιοχή. Επίσης, μελετώνται οι χωροχρονικές μεταβολές που λαμβάνουν χώρα καθώς και οι ιδιαίτερες συνθήκες που τις επιβάλουν. Επιπλέον, γίνεται μελέτη των βιολογικών και γεωχημικών παραμέτρων της περιοχής, τόσο ποιοτικά όσο και ποσοτικά, διερευνώνται οι διαδικασίες ανταλλαγής στο θαλάσσιο περιβάλλον, και εξάγονται συμπεράσματα ως προς την βιογεωχημική σύσταση και συμπεριφορά του Αιγαίου Πελάγους.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ σελ. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1 2. ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΕΛΑΓΟΥΣ 3 2.1. ΒΟΡΕΙΟ - ΚΕΝΤΡΙΚΟ ΑΙΓΑΙΟ 3 2.2. ΝΟΤΙΟ ΑΙΓΑΙΟ - ΚΡΗΤΙΚΟ ΠΕΛΑΓΟΣ 5 3. ΠΟΤΑΜΙΕΣ ΕΙΣΡΟΕΣ ΓΛΥΚΟΥ ΝΕΡΟΥ 8 4. ΕΠΟΧΙΚΗ ΜΕΤΑΒΛΗΤΟΤΗΤΑ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ 9 4.1 ΧΕΙΜΩΝΑΣ (ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ - ΜΑΡΤΙΟΣ) 9 4.2 ΑΝΟΙΞΗ (ΑΠΡΙΛΙΟΣ - ΙΟΥΝΙΟΣ) 11 4.3. ΚΑΛΟΚΑΙΡΙ (ΙΟΥΛΙΟΣ - ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ) 11 4.4. ΦΘΙΝΟΠΩΡΟ (ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ - ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΣ) 12 5. ΚΛΙΜΑΤΟΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ 12 5.1. ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 13 5.2 ΒΡΟΧΟΠΤΩΣΗ 13 5.3. ΠΕΔΙΑ ΑΝΕΜΩΝ 13 5.4. ΕΞΑΤΜΙΣΗ 15 6. ΔΕΔΟΜΕΝΑ 16

7. ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΥΔΑΤΙΝΩΝ ΜΑΖΩΝ 17 7.1. ΒΟΡΕΙΟ ΑΙΓΑΙΟ 20 7.1.1. ΓΕΩΣΤΡΟΦΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΤΟΥ ΒΟΡΕΙΟΥ 23 ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΕΛΑΓΟΥΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΟΥ ΘΕΡΟΥΣ 7.1.2. ΓΕΩΣΤΡΟΦΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΤΟΥ ΒΟΡΕΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ 25 ΠΕΛΑΓΟΥΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΟΥ ΦΘΙΝΟΠΩΡΟΥ 7.1.3. ΓΕΩΣΤΡΟΦΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΤΟΥ ΒΟΡΕΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ 27 ΠΕΛΑΓΟΥΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΟΥ ΧΕΙΜΩΝΑ 7.2. ΝΟΤΙΟ ΑΙΓΑΙΟ - ΚΡΗΤΙΚΟ ΠΕΛΑΓΟΣ 29 7.2.1.ΓΕΩΣΤΡΟΦΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΤΟΥ ΚΡΗΤΙΚΟΥ 29 ΠΕΛΑΓΟΥΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΆΝΟΙΞΗΣ 7.2.2. ΓΕΩΣΤΡΟΦΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΤΟΥ ΚΡΗΤΙΚΟΥ 33 ΠΕΛΑΓΟΥΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΟΥ ΚΑΛΟΚΑΙΡΙΟΥ 7.2.3. ΓΕΩΣΤΡΟΦΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΤΟΥ ΚΡΗΤΙΚΟΥ 37 ΠΕΛΑΓΟΥΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΟΥ ΦΘΙΝΟΠΩΡΟΥ 7.2.4. ΓΕΩΣΤΡΟΦΙΚΗ ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΤΟΥ ΚΡΗΤΙΚΟΥ 39 ΠΕΛΑΓΟΥΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΤΟΥ ΧΕΙΜΩΝΑ

8. ΒΙΟΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΕΛΑΓΟΥΣ 41 8.1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 41 8.2. ΠΑΓΚΟΣΜΙΟΙ ΒΙΟΓΕΩΧΗΜΙΚΟΙ ΚΥΚΛΟΙ 42 8.3. ΧΩΡΟ - ΧΡΟΝΙΚΕΣ ΚΛΙΜΑΚΕΣ 43 8.4. ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ 44 8.1.1. ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΚΑΙ ΟΞΥΓΟΝΟ 45 Θρεπτικά και διαλυμένο οξυγόνο στην παράκτια ζώνη 45 Εισαγωγή θρεπτικών μέσω ποτάμιων εισροών 45 Εισαγωγή θρεπτικών μέσω βιομηχανικών και αστικών εκροών 46 8.1.2. ΔΙΑΛΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ 51 8.1.3. ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΗ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗ ΥΛΗ (SPM) 51 8.1.4. ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΑ - ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΚΟΛΠΩΝ 52 Ιχνοστοιχεία στο βιολογικό θαλάσσιο περιβάλλον 56 Βαρέα μέταλλα σε μύδια ( Mytilus galloprovincialis ) 56

Συγκεντρώσεις μετάλλων σε γαστερόποδα ( Patella sp.) 57 Βαρέα μέταλλα σε ψάρια 58 8.1.5 ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΕΣ ΑΝΤΑΛΛΑΓΗΣ 59 ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΩΝ/ΔΙΑΛ ΥΜΕΝΩΝ ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΩΝ 8.1.6. ΟΡΓΑΝΟΧΛΩΡΙΟΥΧΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ 65 Συγκέντρωση οργανοχλωριούχων ενώσεων στο θαλάσσιο νερό 65 Συγκέντρωση οργανοχλωριούχων ενώσεων σε ιζήματα 66 Συγκέντρωση οργανοχλωριούχων ενώσεων σε 68 θαλάσσιους οργανισμούς 8.1.7 ΠΡΩΤΟΓΕΝΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗ - ΤΡΟΦΙΚΑ ΠΛΕΓΜΑΤΑ 71 9. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 76 9.1. ΥΔΑΤΙΝΕΣ ΜΑΖΕΣ ΒΟΡΕΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ 76 9.2. ΥΔΑΤΙΝΕΣ ΜΑΖΕΣ ΝΟΤΙΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ 76 9.3. ΚΥΚΛΟΦΟΡΙΑ ΥΔΑΤΙΝΩΝ ΜΑΖΩΝ ΣΤΟ ΑΙΓΑΙΟ ΠΕΛΑΓΟΣ 79

9.4.ΒΙΟΓΕΩΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΑΙΓΑΙΟΥ ΠΕΛΑΓΟΥΣ 80 10. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 82

1.Εισαγωγή Το Αιγαίο πέλαγος αποτελεί μία από τις τέσσερις υπό - λεκάνες της Μεσογείου (οι υπόλοιπες είναι της Αδριατικής, του Ιονίου, και η Λεβαντινή). Βρίσκεται βορειοανατολικά της Ανατολικής Μεσογείου και συνορεύει προς Βορά και Δύση με την ηπειρωτική Ελλάδα, ανατολικά με την ακτή της Μικράς Ασίας και Νότια με την νήσο της Κρήτης. Το Αιγαίο επικοινωνεί με την Μεσόγειο στα Νοτιοδυτικά μέσω των δυτικών στενών του Κρητικού πελάγους (ονομαστικά τα στενά μεταξύ Πελοποννήσου - Κυθήρων - Αντικυθήρων - Κρήτης) και νοτιοανατολικά μέσω των ανατολικών στενών του Κρητικού ( μεταξύ Μικράς Ασίας - Ρόδου - Καρπάθου - Κάσου - Κρήτης). Το Αιγαίο συνδέεται επίσης με την Μαύρη Θάλασσα στο Βορειοανατολικό τμήμα μέσω των στενών των Δαρδανελίων. (Σγ. 1). Longtitude East (degrees) 21 22 23 24 25 26 2? 28 29 Σχ.1 το Αιγαίο Πέλαγος και η θέση του στην Ανατολική Μεσόγειο. Καταδεικνύονται σημαντικές γεωγραφικές τοποθεσίες. 1

1 Λ "2 Ο συνολικός όγκος νερού του Αιγαίου είναι 8.1x10 m, και καλύπτει επιφάνεια 8x1011 m2 Το μέσο βάθος είναι περίπου 450 m. αποτελεί μία σχετικά ρηχή λεκάνη, αλλά η τοπογραφία του πυθμένα της είναι ακανόνιστη με μεγάλα υψίπεδα δίπλα σε βαθιές απότομες λεκάνες. Επιπλέον, περιλαμβάνει πλήθος νησιών, βραχονησίδων και νησιωτικών συμπλεγμάτων. Το Αιγαίο μπορεί να χωριστεί σε δύο μεγάλα τμήματα : Το Βόρειο - κεντρικό από τις Βόρειες ακτές έως το σύμπλεγμα των Κυκλάδων, και το Νότιο (αναφερόμενο ως Κρητικό Πέλαγος) νότια των Κυκλάδων έως την νήσο Κρήτη. Οι δύο αυτές υπό - λεκάνες είναι πρακτικά απομονωμένες κάτω από τα 350 μέτρα από το ρηχό υψίπεδο των Κυκλάδων, με αποτέλεσμα να μην υπάρχει άμεση ανταλλαγή υδάτινων μαζών στα βαθιά στρώματα.( Valaoras και Lascaratos, 2004) Στην παρούσα μελέτη γίνεται μία προσπάθεια συλλογής όλων των ερευνητικών στοιχείων που συλλέχτηκαν κατά τη διάρκεια διεθνών και τοπικού χαρακτήρα προγραμμάτων και παρουσίασης συμπερασμάτων σχετικών με την γεωστροφική κυκλοφορία των υδάτινων μαζών στην περιοχή, καθώς και με τις βιογεωχημικές συνθήκες που την διέπουν. 2

2. Η γεωμορφολογία του Αιγαίου Πελάγους 2.1 Βόρειο - Κεντρικό Αιγαίο Υπάρχει μεγάλος αριθμός υπό - λεκανών και τάφρων σε όλη την έκταση του Αιγαίου. Συγκεκριμένα στο Βόρειο τμήμα (Σχ. 21 οι πιο χαρακτηριστικές είναι: (1) Η τάφρος του Βορείου Αιγαίου η οποία ακολουθεί βορειοανατολική προς νοτιοδυτική κατεύθυνση, και εκτείνεται από την βόρεια πλευρά της νήσου Λήμνου έως το νησιωτικό σύμπλεγμα των Σποράδων. Αποτελεί την βαθύτερη θαλάσσια ράχη του Βορείου Αιγαίου και περιλαμβάνει δύο επιμέρους βαθιές λεκάνες : (α) την λεκάνη Άθω - Σποράδων με μέγιστο βάθος 1476 m (b) την λεκάνη της Λήμνου με μέγιστο βάθος 1469 m. Οι δύο αυτές λεκάνες είναι απομονωμένες κάτω από τα 550 m. Η ίδια η τάφρος του Β. Αιγαίου είναι απομονωμένη σε βάθος μεγαλύτερο των 350 m και ο όγκος νερού είναι 32x1011 m3 κάτω από τα 500 m. Οι συνολικοί όγκοι νερού των λεκανών του Αθω και της Λήμνου κάτω από τα 500 m είναι 27.3x1011 and 4.8x1011 m3, αντίστοιχα. (2) Η λεκάνη της Σκύρου, στα βορειοανατολικά της νήσου της Σκύρου, με μέγιστο βάθος 1077 m. ο συνολικός όγκος νερού κάτω από τα 500 m είναι 3.9xlOn m3 και είναι απομονωμένη κάτω από τα 350 μέτρα. (3) Η λεκάνη της Χίου, δυτικά και νότια της ομώνυμης νήσου με μέγιστο βάθος τα 1219 m. και όγκο νερού 16.1x10 m κάτω από τα 500 m, ενώ είναι και αυτή απομονωμένη σε βάθος μεγαλύτερο των 400 m. Είναι εμφανές πως δεν υπάρχει ιδιαίτερη ανταλλαγή βαθιών υδάτινων μαζών ανάμεσα στις βαθιές αυτές λεκάνες και το νότιο τμήμα του πελάγους. 3

Latitude North (degrees) longtiitkte East {dogfcses} Σχ.2. Βαθυμετρικά χαρακτηριστικά του Βορείου - κεντρικού Αιγαίου και οι χαρακτηριστικότερες λεκάνες, (τα βάθη που σημειώνονται είναι σε μέτρα). Εντός της περιοχής του Β. Αιγαίου εντοπίζονται τρεις κύριες υδάτινες μάζες : (1) Το νερό της Μαύρης Θάλασσας (ΝΜΘ), με αλατότητα μικρότερη των 30 psu, εισερχόμενο μέσω των στενών των Δαρδανελίων, το οποίο δημιουργεί ένα επιφανειακό στρώμα <40 μέτρων. Κύρια χαρακτηριστικά της υδάτινης αυτής μάζας είναι η χαμηλή αλατότητα (29-34) σε σύγκριση με το νερό του αιγαίου, καθώς και η χαμηλή θερμοκρασία η οποία κυμαίνεται από 18-23 C κατά τη διάρκεια του Καλοκαιριού (Zodiatis et al. 1996). Κατά την πορεία του τα χαρακτηριστικά αυτά μεταβάλλονται μέσω της αλληλεπίδρασης με την ατμόσφαιρα και της ανάμειξης με βαθύτερες μάζες νερού, καταλήγοντας με αλατότητα 38 στην περιοχή των Σποράδων. Η εισροή της υδάτινης μάζας λαμβάνει χώρα καθ όλη τη διάρκεια του χρόνου. Ο συνολικός όγκος νερού του επιφανειακού στρώματος (50 μέτρα) στο Β.Αιγαίο είναι 3.1xl012 m3 ( Zervakis et al., 2000). 2 (2) Κάτω από το ΝΜΘ, σε βάθος 40-400 μέτρων βρίσκεται μία υδάτινη μάζα μεγαλύτερης αλατότητας και πυκνότητας, το Ενδιάμεσο Νερό της Λεβαντινής Λεκάνης (ΕΝΑ), συνολικού όγκου 1.04x1013 m3 ( Zervakis et al., 2000). 4

(3) Τέλος, το βαθύτερο στρώμα (>400 μέτρων) καταλαμβάνεται από το λεγόμενο ι λ σ Βαθύ Νερό του Β. Αιγαίου (ΒΝΑ), με συνολικό όγκο 3.85x10 m ( Zervakis et al., 2000). Κύριο χαρακτηριστικό αποτελεί η υψηλή πυκνότητα (>29.61 kg/ m3 ), η μεγαλύτερη που παρατηρείται σε όλο το Αιγαίο και την Μεσόγειο. ( Velaoras and Lascaratos. 2004) 2.2 Νότιο Αιγαίο - Κρητικό Πέλαγος Το Κρητικό πέλαγος καταλαμβάνει την νοτιότερη και μεγαλύτερη (σε έκταση και βάθος) λεκάνη του Αιγαίου πελάγους στην Ανατολική Μεσόγειο. Έχει μέσο βάθος 1000 m και στο ανατολικό της τμήμα χαρακτηρίζεται από ακόμα μεγαλύτερα βάθη, που φτάνουν τα 2500 m (Σχ.3 ). Συνορεύει προς τα βόρεια με το υψίπεδο των Κυκλάδων, σε βάθος 400 m, και προς Νότο με τα νησιά του Κρητικού τόξου. Στην κεντρική περιοχή του Κρητικού πελάγους βόρεια της υφαλοκρηπίδας της Κρήτης (η οποία εκτείνεται στα 5 ναυτικά μίλια από τις βορειότερες ακτές της νήσου, βρίσκεται μία λεκάνη με βάθος μεταξύ 1000-2000 m. Το μέγιστο βάθος της λεκάνης είναι 3.294 m και βρίσκεται σε απόσταση 32 ναυτικών μιλίων από το βορειότερο άκρο της Κρήτης. Η θαλάσσια αυτή περιοχή επικοινωνεί με τις γειτονικές βαθιές λεκάνες του Αιγαίου ( βάθη 3000-4000 m) μέσω έξι περασμάτων, τα οποία αποτελούν τα στενά του Κρητικού τόξου (Σχ.3 α). Πιο συγκεκριμένα, στα νοτιοανατολικά το Κρητικό πέλαγος επικοινωνεί με τη βορειοδυτική Λεβαντινή λεκάνη μέσω των στενών : (1.) της Κάσου (ελάχιστο βάθος 1000 m, εύρος 67 km ) 5

(2.) της Καρπάθου (ελάχιστο βάθος 850 m, εύρος 43 km) (3.) της Ρόδου (ελάχιστο βάθος 350 m, εύρος 17 km) Στα νοτιοδυτικά, το Κρητικό πέλαγος επικοινωνεί με το νοτιοανατολικό Ιόνιο πέλαγος, μέσω των στενών : (1.) της Ελαφονήσου (ελάχιστο βάθος 200 m, εύρος 11 km) (2.) των Κυθήρων (ελάχιστο βάθος 160 m, εύρος 33 km) (3.) των Αντικυθήρων (ελάχιστο βάθος 700 m, εύρος 32 km) Σχ.3 Μορφολογία (α) και βαθυμετρία (β) του κρητικού πελάγους Στην περιοχή του Κρητικού πελάγους, στο επιφανειακό στρώμα (<150 m) εντοπίζονται τρεις υδάτινες μάζες : 6

το νερό της Μαύρης θάλασσας, μικρής αλατότητας (-39.8) και θερμοκρασίας, που καλύπτει το βορειοδυτικό τμήμα του πελάγους. Προέρχεται από το βόρειο Αιγαίο, στο οποίο εισέρχεται μέσω των στενών των Δαρδανελίων. το επιφανειακό νερό της Λεβαντινής λεκάνης, μεγάλης αλατότητας και θερμοκρασίας, που καταλαμβάνει το νοτιοανατολικό τμήμα του Κρητικού πελάγους το νερό του βόρειου Ατλαντικού, χαμηλής αλατότητας, το οποίο προέρχεται από την εισροή του Ατλαντικού και εισέρχεται στην ανατολική μεσόγειο μέσω του καναλιού της Σικελίας. Στο Κρητικό πέλαγος εισέρχεται μέσω των στενών των Αντικυθήρων και σπανιότερα της Κάσου. Στα ενδιάμεσα στρώματα (150-1000m) εμφανίζονται τρία υδάτινα στρώματα : το ενδιάμεσο νερό της Λεβαντινής λεκάνης, με την μεγαλύτερη αλατότητα απ όλες τις υδάτινες μάζες της ανατολικής Μεσογείου. Σχηματίζεται προς το τέλος της χειμερινής περιόδου στην Λεβαντινή λεκάνη και σε περιοχές του νοτίου Αιγαίου. Στο Αιγαίο μεταφέρεται από το ρεύμα της Μικράς Ασίας, μέσω των στενών του κρητικού τόξου, όπου μέσω διαδικασιών μεταφοράς, μετασχηματίζεται σε μία ελαφρώς πυκνότερη υδάτινη μάζα, το ενδιάμεσο νερό του Κρητικού πελάγους. το ενδιάμεσο νερό του Κρητικού πελάγους, το οποίο σχηματίζεται εντός της κεντρικής περιοχής του πελάγους το ενδιάμεσο νερό της ανατολικής Μεσογείου, που διεισδύει μέσω των στενών του κρητικού τόξου. Τέλος, στα βαθιά στρώματα (> 1000m) παρατηρούνται δύο υδάτινες μάζες : το βαθύ νερό της ανατολικής Μεσογείου, που εντοπίζεται εκτός των στενών προς την πλευρά του Ιονίου και της Λεβαντινής λεκάνης. Σχηματίζεται κυρίως στην νότια Αδριατική. το βαθύ νερό του Κρητικού πελάγους 7

3. Ποτάμιες εισροές γλυκού νερού Το Αιγαίο Πέλαγος δέχεται τις απορροές γλυκού νερού από ποταμούς που εντοπίζονται κατά μήκος της ελληνικής και τουρκικής ακτογραμμής Οι βασικές εισροές προέρχονται από τους ποταμούς Αξιό, Αλιάκμονα, Γαλλικό, Πηνειό, τα οποία απορρέουν στον Θερμαϊκό κόλπο (Βορειοδυτικό Αιγαίο), Σπερχειό, κατά μήκος της δυτικής ακτογραμμής, Έβρο, Στρυμόνα και Νέστο, στη βόρεια ακτογραμμή και από τους μικρότερους ποταμούς (K.Menderes, Bakir, Gediz, Kuguk Menderes and BujukMenderes) που εντοπίζονται στα Τουρκικά παράλια ( οι μέσες ετήσιες τιμές απορροής συνοψίζονται στον πίνακα 1) Πίνακας 1 Μέσες ετήσιες τιμές απορροής γλυκού νερού στο Αιγαίο Επιφάνεια απορροής (km2) Μέση ετήσια απορροή ( m3 / s.) Ελλάδα Έβρος 27,465 103 Νέστος 4374 58 Στρυμόνας 10,937 110 Αξιός 22,450 159 Αλιάκμονας 6075 73 Πηνειός 7081 81 Σπερχειός 1158 62 Τουρκία Karamenderes 1586 11.1 Bakircay 16,463 6.5 Gediz Nehri 15,617 9.0 Kuzukmenderes 3255 1.1 Bujuk Menderes 19,596 30.9 8

Σε συνδυασμό με τις ποτάμιες εισροές, το Αιγαίο δέχεται και τις απορροές των λυμάτων από ένα μεγάλο αριθμό παράκτιων πόλεων και οικιστικών διαμερισμάτων ft "4 (παράδειγμα, η Αθήνα απελευθερώνει περί τα 219 χ 10 m λυμάτων / έτος ), τιμή ανάλογη με τη συνολική εισροή γλυκού νερού από τους ποταμούς της Τουρκικής ακτογραμμής. Οι εισροές των ποταμών παρουσιάζουν εποχική μεταβλητότητα. Γενικά, κατά την περίοδο μεταξύ Δεκεμβρίου και Απριλίου παρουσιάζεται αυξημένη απορροή προερχόμενη από τους ελληνικούς ποταμούς, ενώ η μέγιστη απορροή από την τουρκική ακτογραμμή εμφανίζεται μεταξύ Οκτωβρίου και Μαρτίου. Το συνολικό ποσό γλυκού νερού που εισέρχεται στο Αιγαίο είναι 2x10 m / έτος. 4. Εποχική μεταβλητότητα επιφανειακής θερμοκρασίας 4.1 Χειμώνας (Ιανουάριος - Μάρτιος) Κατά την χειμερινή περίοδο, επικρατεί μία γραμμική κατανομή της θερμοκρασίας με τάσεις ανόδου προς τα νοτιοανατολικά (Σχ.4). Τα πιο ψυχρά νερά (<14 C ) καταλαμβάνουν το βόρειο τμήμα του Αιγαίου, λόγω της εισροής του ψυχρού νερού της Μαύρης Θάλασσας και των ποτάμιων εισροών στην περιοχή. Πιο θερμά νερά (>16 C )βρίσκονται στο ανατολικό τμήμα του κρητικού πελάγους, με προέλευση την Λεβαντινή λεκάνη. Επιπλέον, το κύριο τμήμα του ψυχρού νερού της Μαύρης Θάλασσας, επεκτείνεται προς τα δυτικά φτάνοντας έως τα δυτικά άκρα της χερσονήσου της Κασσάνδρας και καταλήγοντας στα νησιά των Σποράδων στα νοτιοδυτικά. Παρατηρείται μικρή έως καθόλου διείσδυση των επιφανειακών αυτών υδάτων στους κόλπους της Χαλκιδικής. Εκτός αυτού, το ψυχρό νερό κατά μήκος της βόρειας ακτογραμμής του Αιγαίου και στον Θερμαϊκό κόλπο προέρχεται σε ένα μέρος, από τις χαμηλής θερμοκρασίας ποτάμιες εισροές. Συγκεκριμένα, για την περιοχή του Θερμαϊκού, οι εισροές αυτές μετακινούνται κατά μήκος της δυτικής ακτογραμμής, 9

κατευθυνόμενες από τοπικούς βόρειους ανέμους ( βαρδάρης), μέσω της κοιλάδας του Αξιού ποταμού ( Poulos et. al., 1997). Δημιουργία μετώπων παρατηρείται στα όρια μεταξύ των ψυχρών νερών στο βόρειο και βορειοδυτικό τμήμα του Αιγαίου και τα πιο θερμά νερά του νοτιοανατολικού τμήματος. Ένα ισχυρό θερμοαλατικό μέτωπο παρατηρείται στην λεκάνη της Λήμνου όπου το ψυχρό νερό της Μαύρης Θάλασσας επικοινωνεί με το πιο θερμό Λεβαντίνο Νερό (Theocharis and Georgopoulos, 1993). Σχ.4. εποχική - χωρική κατανομή επιφανειακής θερμοκρασίας στο Αιγαίο 10

4.2 Ανοιξη ( Απρίλιος - Ιούνιος) Κατά τη διάρκεια της Άνοιξης, ως αποτέλεσμα της χειμερινής ανάμειξης και ψύξης, η κατανομή της επιφανειακής θερμοκρασίας εμφανίζει μια πιο πολύπλοκη εικόνα (Σχ. 4) με τιμές που ποικίλουν από 18.5-19.5 C. Κύρια χαρακτηριστικά της εποχής αποτελούν η εμφάνιση δινών και κυματοειδών σχηματισμών στην ευρύτερη περιοχή του Αιγαίου. Δορυφορικές εικόνες καταδεικνύουν ότι κατά τη διάρκεια της Άνοιξης, ο κύριος όγκος του ψυχρού νερού περιορίζεται στο βορειοανατολικό τμήμα του Αιγαίου. Ένα ψυχρότερο μέτωπο διαχέεται αρχικά στο βόρειο και ανατολικό τμήμα και εν συνεχεία στο κεντρικό, φτάνοντας μέχρι την λεκάνη των Κυκλάδων στα νότια. Οι ψυχρές υδάτινες μάζες στον Θερμαϊκό είναι αποτέλεσμα του υψηλού ρυθμού απορροής των ποταμών Αξιού, Αλιάκμονα και Πηνειού. 4.3 Καλοκαίρι (Ιούλιος - Σεπτέμβριος) Το Καλοκαίρι, οι επιφανειακές θερμοκρασίες ποικίλουν από 22 C στην είσοδο του στενού των Δαρδανελίων έως >24 C στα στενά του Κρητικού Πελάγους. Γενικά επικρατεί μία τάση ανόδου της θερμοκρασίας κατά 2-3 από τα ανατολικά προς τα δυτικά. Οι χαμηλότερες τιμές στα ανατολικά και μερικώς στο κεντρικό Αιγαίο οφείλονται εν μέρει στο φαινόμενο της ανάδυσης που προκαλείται από τους ετήσιους ανέμους. Αυτή η ψύξη της θαλάσσιας επιφάνειας επιφέρει και μία ατμοσφαιρική σταθερότητα, και ως αποτέλεσμα σταθερές καιρικές συνθήκες (Poulos et al., 1997). Επιπλέον, κατά την περίοδο αυτή οι ποτάμιες εισροές εμφανίζουν τις ελάχιστες τιμές και συμβάλλουν μόνο εμμέσως στην διατήρηση σχετικά υψηλών θερμοκρασιών στα επιφανειακά ύδατα των βόρειων και δυτικών περιοχών του Αιγαίου. 11

4.4 Φθινόπωρο (Οκτώβριος - Δεκέμβριος) Το φθινόπωρο μπορεί να χαρακτηριστεί ως μεταβατική περίοδος με κύρια χαρακτηριστικά : (ι) την βαθμιαία εξασθένιση των ετήσιων ανέμων, (ιι) την αύξηση του ρυθμού απορροής των ποταμών, (ιιι) την επικράτηση του Νερού της Μαύρης Θάλασσας ως κύριου υδρολογικού χαρακτηριστικού. Ταυτόχρονα, τα φαινόμενα ανάδυσης αντικαθίστανται από την εισροή θερμού νερού από την Λεβαντινή λεκάνη. Οι θερμοκρασία των επιφανειακών υδάτων εμφανίζει τιμές από 15-20 C. Κατά την φθινοπωρινή περίοδο, τα ψυχρά ύδατα περιορίζονται στις βόρειες περιοχές του Αιγαίου, καθώς το Νερό της Μαύρης Θάλασσας επεκτείνεται σταδιακά στην ευρύτερη βορειοανατολική περιοχή του Αιγαίου. Επιπλέον, ψυχρά νερά ποταμών απορρέουν στην περιοχή ( παράδειγμα στον Θερμαϊκό κόλπο). Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό κυκλοφορίας αυτής της εποχής αποτελούν οι «γλώσσες» του Νερού της Μαύρης Θάλασσας που επεκτείνονται βόρεια μέχρι τη νήσο της Θάσου. 5. Κλιματολογικές συνθήκες Το Αιγαίο πέλαγος χαρακτηρίζεται από τυπικό μεσογειακό κλίμα. Η ετήσια κλιματολογική μεταβλητότητα μπορεί να διακριθεί σε δύο περιόδους Νοέμβριο - Μάρτιο, υγρή και ψυχρή Μάιο - Σεπτέμβριο ζεστή και σχετικά ξηρή Ο Οκτώβριος και ο Απρίλιος μπορούν να χαρακτηριστούν ως ενδιάμεσοι μήνες μεταξύ των δύο αυτών χαρακτηριστικών περιόδων. 12

5.1 Ατμοσφαιρική θερμοκρασία Οι μέσες ετήσιες τιμές της θερμοκρασίας πάνω από το Αιγαίο ποικίλουν από 16-19.5 C, με τάση ανόδου προς τα Νότια. Οι απόλυτες ελάχιστες και μέγιστες τιμές στις γειτονικές ηπειρωτικές περιοχές είναι δυνατόν να φτάσουν τους -25 C, (χειμώνα) και +45 C, (Καλοκαίρι) αντίστοιχα. Κατά τη διάρκεια της περιόδου 1975-1990, δεδομένα της Μετεωρολογικής Υπηρεσίας, κατέδειξαν ότι οι χαμηλότερες μέσες μηνιαίες τιμές το χειμώνα βρισκόταν μεταξύ 4.8 C, (Αλεξανδρούπολη) και 12 C, (Ηράκλειο). Κατά τη διάρκεια του Καλοκαιριού οι μέσες μηνιαίες θερμοκρασίες κυμαινόταν μεταξύ 24 C, (Καβάλα) και 26.5 C, (Ρόδος).(Poulos et al., 1997). 5.2 Βροχόπτωση Η ετήσια βροχόπτωση στην περιοχή του Αιγαίου κυμαίνεται μεταξύ 400-700 mm με ετήσια μέση σχετική υγρασία 65% - 75%. Γενικά, η βροχόπτωση είναι σχετικά περιορισμένη ( ή απούσα) κατά τους καλοκαιρινούς μήνες, ενώ εμφανίζεται εντονότερη στην Ανατολική πλευρά του Αιγαίου. Μελέτη χρονοσειρών διάρκειας 16 ετών κατέδειξαν τιμές βροχόπτωσης μεταξύ 372 mm (Αθήνα) και 672 mm (Ρόδος), με συνολική μέση τιμή 495 mm / έτος (Poulos et al., 1997). 5.3 Πεδία ανέμων Η περιοχή του Αιγαίου κυριαρχείται από βόρειους ανέμους. Νότιοι - νοτιοδυτικοί άνεμοι εμφανίζονται την άνοιξη, και κατά τη διάρκεια του Καλοκαιριού εμφανίζονται ημερήσιοι θαλασσινοί άνεμοι χαμηλής έντασης κατά μήκος των ελληνικών και τουρκικών ακτών. Η μελέτη της μέσης μηνιαίας τιμής της ταχύτητας των ανέμων κατά τη διάρκεια της περιόδου 1980-1983 εμφάνισε τιμές που κυμαίνονται μεταξύ 3 m/sec (Χίος το Δεκέμβρη, Ρόδος τον Ιανουάριο) και > 7.5 m/sec (Χίος τον Φεβρουάριο και 13

Αύγουστο). Οι εποχική κατανομή των πνεόντων ανέμων στο Αιγαίο απεικονίζεται στο Σχ. 5 Σχ.5. Εποχική κατανομή της διεύθυνσης και έντασης των ανέμων στην περιοχή του Αιγαίου πέλαγους. Κατά τη διάρκεια των χειμερινών μηνών, ισχυροί, ψυχροί και ξηροί βόρειοι άνεμοι (προερχόμενοι από την Αρκτική και τις πολικές ηπειρωτικές αέριες μάζες) διοχετεύονται μέσω των κοιλάδων των ποταμών Αξιού, Στρυμόνα και Έβρου προς το Αιγαίο ( Theocharis and Georgopoulos, 1993). Κατά την περίοδο του Καλοκαιριού, στο πεδίο ανέμων του Αιγαίου κυριαρχούν οι «ετήσιοι» άνεμοι, βόρειοι, θερμοί και ισχυροί, συνοδεύονται από ηλιοφάνεια και καθαρό ουρανό, και η ταχύτητά τους μπορεί να ξεπεράσει τα 20 m/sec. Δυναμικές παράμετροι που σχετίζονται με τους ετήσιους είναι Το υψηλό βαρομετρικό σύστημα των Αζόρων, το οποίο το Καλοκαίρι κινείται βόρεια και εκτείνεται στην νοτιοανατολική Ευρώπη και τα Βαλκάνια. Το χαμηλό βαρομετρικό της Ασίας, το οποίο εκτείνεται δυτικά, συνήθως πιο μακριά και από την Κύπρο. Το υψηλό βαρομετρικό της δυτικής Ρωσίας 14

Το υψηλό βαρομετρικό της βορειοδυτικής Ευρώπης, το οποίο φτάνει και μέχρι το Αιγαίο. 5.4 Εξάτμιση Τα αποτελέσματα προέρχονται από μία έρευνα (Jakovides et al., 1989) μέσω της οποίας αναλύθηκαν δεδομένα από χρονοσειρά τεσσάρων ετών (1980-1983), από τέσσερις σταθμούς στο Αιγαίο ( Λήμνος, Χίος, Σκύρος και Ρόδος). Η μελέτη αυτή κατέδειξε μέσο ρυθμό εξάτμισης 4.2 mm/d, τιμή η οποία διαφέρει λίγο από αυτή των 3.9 mm/d, σε έρευνα των Bunker et al. (1982) για την ευρύτερη περιοχή της Μεσογείου. Οι διακυμάνσεις στην εξάτμιση ακολουθούν αυτές της ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας, βροχόπτωσης και ταχύτητας ανέμου. Ελάχιστη και μέγιστη τιμή είναι 2 mm/d στο τέλος της Άνοιξης, και 5-7 mm/d, τη περίοδο Φεβρουάριου και Ιουλίου - Αυγούστου αντίστοιχα. 15

6. Δεδομένα Τα στοιχεία που θα επεξεργαστούν στην παρούσα διατριβή προέρχονται : α) από παλαιότερες έρευνες που είχαν πραγματοποιηθεί στην Ανατολική Μεσόγειο και το Αιγαίο πέλαγος, β) από διεθνή προγράμματα, με στόχο τη μελέτη της φυσικής ωκεανογραφίας και βιογεωχημείας της υπό εξέταση περιοχής : Φυσική Ωκεανογραφία στην Α. Μεσόγειο (POEM), το οποίο πραγματοποιήθηκε κατά την περίοδο 1985-1987 Πρόγραμμα CINCS Pelagic-Benthic Coupling in the oligotrophic Cretan Sea ( 1994-1995) Πρόγραμμα «Υδρογραφικός Άτλαντας της Μεσογείου» MED ATLAS - 1997 Πρόγραμμα με στόχο τη Μεσόγειο ΜΤΡ I (1993-1996) - ΜΤΡ II (1996-1999) γ) δεδομένα της Υδρογραφικής Υπηρεσίας του Ελληνικού Ναυτικού, τα οποία καλύπτουν την περίοδο 1993-2001, δ) από το τοπικό πρόγραμμα με τίτλο PELAGOS που πραγματοποιήθηκε από την άνοιξη του 1994 και ολοκληρώθηκε το χειμώνα του 1995. Τα προγράμματα PELAGOS, CINCS, ΜΤΡ I αφορούσαν κυρίως τις χημικές και φυσικές διεργασίες ανταλλαγής στο Κρητικό πέλαγος 16

7. Κυκλοφορία υδάτινων μαζών Η επιφανειακή κυκλοφορία στο Αιγαίο πέλαγος εμφανίζει περιοδικές και εποχιακές μεταβολές. Σποραδικά και έντονα καιρικά φαινόμενα ( ισχυροί άνεμοι) είναι δυνατόν να μεταβάλλουν την μορφή της κυκλοφορίας υδάτινων μαζών. Η ανομοιομορφία αυτή επηρεάζεται από παράγοντες όπως : η γεωγραφική κατανομή των νησιωτικών συμπλεγμάτων, η πολύπλοκη τοπογραφία του πυθμένα, η εισροή του χαμηλής θερμοκρασίας και αλατότητας Νερού της Μαύρης Θάλασσας, οι ποτάμιες εισροές από την ελληνική και τουρκική ενδοχώρα, εποχιακές μεταβολές των μετεωρολογικών συνθηκών ( με χαρακτηριστικότερο παράδειγμα την παρουσία των ετησίων ανέμων, κατά την καλοκαιρινή περίοδο). Εξαιτίας της μακροπρόθεσμης γεωδυναμικής εξέλιξης και ενεργών νεοτεκτονικών διεργασιών, το Αιγαίο πέλαγος παρουσιάζει μία περίπλοκη τοπογραφία, όσον αφορά τη μορφολογία του πυθμένα και την κατανομή και διαμόρφωση των νησιωτικών συμπλεγμάτων.( Lykousis et al., 2002). Η εισροή ποτάμιων υδάτων στο βόρειο τμήμα και χαμηλής αλατότητας νερού της Μαύρης θάλασσας (BSW), μέσω του στενού των Δαρδανελίων, σε συνδυασμό με τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ αέρα και ύδατος, δημιουργούν ένα πολύπλοκο σύστημα σε σχέση με την κυκλοφορία των υδάτινων μαζών, καθώς και τις βιολογικές, χημικές, γεωλογικές και ιζηματολογικές διεργασίες. Η πολυπλοκότητα του συστήματος ενισχύεται και από την χωρική - χρονική μεταβλητότητα των τροφικών συνθηκών ( Σχ. 6). 17

OLD tfsw L 2S5 D 2 Km pixflfcs Ave. Piqmerus from CZCS, Apr 1979-85 oo ax*x i έβ5.0 2 Km pixels.05.08.12.2.3.5.b 1.3 2 3 4 B 10 mg/m; mi ΗΗΙΙϋ Ave. Piqments from CZCS, Sep 1979-85 Σχ.6 Χωρό - χρονική μεταβλητότητα της παραγωγικότητας στο Αιγαίο πέλαγος, όπως υπολογίζεται από δορυφορικές μετρήσεις ( CZCS ), κατά τη διάρκεια των μηνών Απριλίου και Σεπτεμβρίου Στο Αιγαίο πέλαγος επικρατεί μία γενική κυκλωνική (δεξιόστροφης διεύθυνσης) κυκλοφορία. Ωστόσο, το πιο δυναμικό χαρακτηριστικό της επιφανειακής κυκλοφορίας είναι τα μέσης κλίμακας κυκλωνικές και αντικυκλωνικές δίνες (Σχ.7). Η εισροή ύδατος της Μαύρης Θάλασσας (Black Sea Water - BSW ) αποτελεί την κύρια πηγή υφάλμυρου νερού στο Βόρειο Αιγαίο, καθώς το σύνολο των ποτάμιων εισροών είναι μικρότερο από αυτές του BSW κατά τουλάχιστον μία μονάδα μεγέθους (Poulos et al., 1997). Η ροή του BSW στο Βόρειο Αιγαίο ποικίλει από 100 έως 1000 km3 έτος-1, ενώ η καθαρή ροή εισόδου νερού στο Αιγαίο είναι 300 km έτος 18

Σχ.7 Θερμοαλατική κυκλοφορία Αιγαίου Πελάγους 19

7.1 Βόρειο Αιγαίο Το Βόρειο Αιγαίο χαρακτηρίζεται από κυκλωνική κυκλοφορία. Το κύριο χαρακτηριστικό κυκλοφορίας είναι το μέτωπο που σχηματίζεται από την εισροή BSW από τα Δαρδανέλια. Η υδάτινη αυτή μάζα χαρακτηρίζεται από μικρής κλίμακας κυκλωνική και αντικυκλωνική κυκλοφορία. Τα ύδατα κινούνται δυτικά, κατά μήκος της βόρειας ακτογραμμής της Λήμνου, όπου διαχωρίζονται προς βόρεια και νότια κατεύθυνση. Χαρακτηριστικό της κυκλοφορίας στο Βόρειο Αιγαίο αποτελεί η δημιουργία ενός πολύ ρηχού θερμοαλατικού μετώπου πάχους μικρότερου από 40 μέτρα (Σχ.8) πάνω από την λεκάνη της Λήμνου. Η δημιουργία του οφείλεται στην συνάντηση του Νερού της Μαύρης Θάλασσας και του μεγαλύτερης αλατότητας και θερμοκρασίας Νερού της Λεβαντινής Λεκάνης. -? 50 cm s' Σχ.8 Απεικόνιση επιφανειακής κυκλοφορίας υδάτων στο Β.Αιγαίο, μέσω γεωστροφικών ρευμάτων α) Μάιος 1997. β) Σεπτέμβριος 1998 20

Ένα άλλο μέσης κλίμακας χαρακτηριστικό αποτελεί ο μεγάλος αντικυκλώνας γύρω από τις νήσους Σαμοθράκη και Ίμβρο. Τα στρώμα ανάμεσα στα 100 και 400 μέτρα αποτελείται από το Λεβαντίνο Ενδιάμεσο Νερό (Levantine Intermediate Water - LIW). Η υδάτινη αυτή μάζα χαρακτηρίζεται από κυκλωνική κυκλοφορία στο Βόρειο Αιγαίο. Το ιδιαίτερα πυκνό νερό που σχηματίζεται στο Β. Αιγαίο ρυθμίζεται όχι μόνο από την αλληλεπίδραση θάλασσας και ατμόσφαιρας αλλά και από τον όγκο του BSW το οποίο εισέρχεται. izervakis et al 20001. Τα επιφανειακά ύδατα προέλευσης Μαύρης Θάλασσας εισέρχονται στο Β. Αιγαίο μέσω του Ελλησπόντου καθ όλη τη διάρκεια του έτους. Το Νερό της Μαύρης Θάλασσας, χαμηλής αλατότητας (29-34) και θερμοκρασίας (18-23 C κατά την καλοκαιρινή περίοδο) μεταφέρεται σε όλη σχεδόν την περιοχή του Β. Αιγαίου. Κάτω από το στρώμα του BSW (20-40 m) παρατηρείται ένα καλά σχηματισμένο κατακόρυφο αλοκλινές, ως απόρροια της χαμηλής αλατότητας του επιφανειακού στρώματος, παρ όλη την έντονη ψύξη και εξάτμιση που παρατηρούνται κατά την διάρκεια της χειμερινής και καλοκαιρινής περιόδου. Στο Αιγαίο Πέλαγος, ανάδυση παρατηρείται κατά μήκος των ανατολικών ορίων της θαλάσσιας περιοχής, εξαιτίας των ισχυρών βόριων ετήσιων ανέμων κατά την καλοκαιρινή περίοδο ( Αύγουστος - Σεπτέμβριος ). Υποεπιφανειακό ψυχρό νερό αναδύεται δημιουργώντας διαφορές επιφανειακής θερμοκρασίας (3-5 C) και εγκαθιστώντας ένα θερμικό μέτωπο μεταξύ των ανατολικών και δυτικών περιοχών του Β. Αιγαίου. Το πεδίο ανέμων και η ροή μέσω του Ελλησπόντου διευκολύνουν την μεταφορά του Νερού της Μαύρης Θάλασσας στο Β. Αιγαίο και προς τα περάσματα της λεκάνης των Κυκλάδων. Τροποποιημένο ΝΜΘ έχει ανιχνευτεί έως τα δυτικά στενά του Κρητικού τόξου, μεταξύ του νοτιοανατολικού ιονίου και των δυτικών περιοχών του Κρητικού Πελάγους. Το τροποποιημένο ΝΜΘ κατευθύνεται από τα στενά του Ελλησπόντου προς τα νοτιοδυτικά, νότια της Λήμνου το καλοκαίρι, και βόρεια το χειμώνα. Επιπλέον, μικρής κλίμακας περιοχές κυκλωνικής και αντικυκλωνικής ροής σχηματίζονται κατά μήκος της διαδρομής αυτής. 21

Σχ.9 α οριζόντια κατανομή επιφανειακής αλατότητας ως ιχνηλάτης του Νερού της Μαύρης Θάλασσας (Zodiatis and Balopoulos, 1993), και θερμοκρασίας, β επιφανειακά γεωστροφικά ρεύματα στο Β. Αιγαίο Συνήθως, περιοχές κυκλωνικής κυκλοφορίας σχηματίζονται στα νότια ή ανατολικά της τροχιάς του ρεύματος, ενώ περιοχές αντικυκλωνικής κυκλοφορίας εντοπίζονται στα βόρια ή δυτικά, ανάμεσα στο ρεύμα και την ηπειρωτική Ελλάδα. Στο Β. Αιγαίο επικρατεί σημαντική χώρο - χρονική μεταβλητότητα του πεδίου ανέμων, γεγονός που οφείλεται στα ιδιαίτερα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά της περιοχής. 22

Το στενό του Ελλησπόντου θεωρείται η φυσική έξοδος των αέριων μαζών από τη Μαύρη Θάλασσα προς το Αιγαίο (Kallos et al., 1993). Οι αέριες αυτές μάζες διοχετεύονται δια μέσου του Αιγαίου, μεταξύ της Ελλάδας και της Μικράς Ασίας. 7.1.1. Γεωστροφική κυκλοφορία του Βόρειου Αιγαίου Πελάγους κατά την διάρκεια του θέρους Κατά την καλοκαιρινή περίοδο, ολόκληρη η υφαλοκρηπίδα της Λήμνου και το ανατολικότερο τμήμα της τάφρου καταλαμβάνονται από τον εκτεταμένο και ιδιαίτερα ισχυρό αντικυκλώνα της Σαμοθράκης. Στα όρια του αντικυκλώνα το ρεύμα που αναπτύσσεται είναι ισχυρότατο και οδηγεί τις φρέσκες εισροές του ΝΜΘ στην περιοχή της Σαμοθράκης. Το ρεύμα που μεταφέρει νερά από το στόμιο των Δαρδανελίων συνεχίζει μέχρι την ανατολική ακτή της Λήμνου όπου διακλαδίζεται σε δύο κλάδους, ο βορειότερος των οποίων κινείται προς βορά μεταξύ Λήμνου και Ίμβρου ενώ ο δεύτερος περιρρέει τη νότια ακτή της Λήμνου και στη συνέχεια κινείται και αυτός προς βορρά. Στη λεκάνη των Βόρειων Σποράδων είναι εγκατεστημένος ο σημαντικότερος κυκλώνας όλης της περιοχής έρευνας. Οι φρέσκες εισροές ΝΜΘ δεν φαίνεται να εμπλέκονται στον κυκλώνα των Β. Σποράδων καθώς αυτές αποκλείονται από το ΕΝΑ που κινείται προς βορρά. Στην περιφέρεια του κυκλώνα κινούνται νερά χαμηλής αλατότητας, πιθανώς ΝΜΘ. Το ρεύμα στο νότιο τμήμα του κυκλώνα, αφού περάσει το νησιωτικό σύμπλεγμα των Β. Σποράδων, διακλαδίζεται και ο ένας κλάδος συνεχίζει να περιρρέει τον κυκλώνα ενώ ο άλλος κλάδος κινείται προς νότο. Στη διαδρομή του αυτή αφήνει προς τα δυτικά δύο αντικυκλώνες που συγκεντρώνουν νερά χαμηλής αλατότητας και σχετικά υψηλής θερμοκρασίας. Ανατολικά το ρεύμα διατρέχει μια δυναμικά ασθενή κυκλωνική περιοχή, τον κυκλώνα της Χίου. Χαρακτηρίζεται από νερά υψηλής αλατότητας και χαμηλής θερμοκρασίας. Στην περιοχή αυτή εγκλωβίζονται τα νερά που προέρχονται από τις παράκτιες αναβλύσεις. 23

Στο επιφανειακό στρώμα και μέχρι το πυκνοκλινές, η δυναμική κατάσταση παραμένει αμετάβλητη. Το σύστημα χαρακτηρίζεται από δύο κυκλώνες, τρεις αντικυκλώνες, δύο ροές και ένα ρεύμα. Ο πρώτος και ισχυρότερος κυκλώνας βρίσκεται στην λεκάνη των Β. Σποράδων και ο δεύτερος στο νοτιοανατολικό τμήμα της λεκάνης της Χίου. Ο κυριότερος αντικυκλώνας αναπτύσσεται στο βορειοανατολικό Αιγαίο και οι άλλοι δύο είναι εγκατεστημένοι κατά μήκος των ακτών της Εύβοιας. Η πλέον έντονη ροή είναι αυτή που διατρέχει την περιφέρεια του αντικυκλώνα της Σαμοθράκης. Σημαντικό ρόλο διαδραματίζει επίσης η ροή που αναπτύσσεται στην κεντρική περιοχή του Β. Αιγαίου και αφήνει στα δυτικά νερά θερμότερα και χαμηλής αλατότητας και στα ανατολικά νερά ψυχρά και υψηλής αλατότητας. Τέλος, σημαντικό σε ένταση είναι και το ρεύμα που περιρρέει τον κυκλώνα των Β. Σποράδων. Η κατάσταση μεταβάλλεται ριζικά στο στρώμα κάτω του πυκνοκλινούς. Παραμένει ο κυκλώνας στην λεκάνη των Β. Σποράδων ως το κυριότερο κυκλωνικό στοιχείο της περιοχής. Στο ανατολικό Αιγαίο εμφανίζεται μια ευρύτερη αντικυκλωνική περιοχή. Μεταξύ των δύο αυτών δυναμικών δομών αναπτύσσεται ένα χαλαρό ρεύμα που μεταφέρει το ΛΕΝ προς βορρά. Στην ανατολική περιοχή της τάφρου, όπου στο επιφανειακό στρώμα επικρατούσε αντικυκλώνας, αυτός γίνεται αντιληπτός και είναι εμφανής μέχρι τουλάχιστον τα 500dbar. Στο σχ.10 απεικονίζονται οι κυριότερες δυναμικές δομές στην περιοχή κατά τη διάρκεια του θέρους 24

Σχ.10. σκαρίφημα στο οποίο καταγράφονται τα δυναμικά χαρακτηριστικά της περιοχής στο επιφανειακό στρώμα 7.1.2. Γεωστροφική κυκλοφορία του Βόρειου Αιγαίου Πέλαγους κατά την διάρκεια του Φθινοπώρου Η δυναμική δομή της περιοχής καθορίζεται από την ανάπτυξη μιας μείζονος κυκλωνικής κίνησης στην κεντρική περιοχή του Β. Αιγαίου. Στην κυκλωνική αυτή περιοχή εμφανίζονται δύο σημαντικά κυκλωνικά κέντρα, το πρώτο βόρεια της λεκάνης των Κυκλάδων και το δεύτερο στην περιοχή μεταξύ των νησιών χίου, Λέσβου και Σκύρου. Το σήμα του νοτιότερου κυκλώνα είναι ιδιαίτερα έντονο, διατηρείται στα 50dbar και γίνεται αντιληπτό και κάτω του θερμοκλινούς. 25

Στην περιοχή νότια της Θάσου αναπτύσσεται ένα ασθενές κυκλωνικό πεδίο που αρχίζει να μορφοποιείται από τα 50dbar και κάτω. Έτσι, μπορούμε να μιλάμε για μια διαδοχή τριών κυκλωνικών δομών κατά μήκος του κεντρικού άξονα βορρά - νότου στο Β. Αιγαίο. Στο βόρειο τμήμα της περιοχής, νότια της Χαλκιδικής, έχει εγκατασταθεί ένας ισχυρός αντικυκλώνας, του οποίου η παρουσία γίνεται αντιληπτή στα στρώματα κάτω του θερμοκλινούς, μέχρι το επίπεδο των 150dbar. Είναι το ισχυρότερο αντικυκλωνικό πεδίο της περιοχής. Γύρω από την κυρίαρχη κυκλωνική περιοχή αναπτύσονται μικρότερης έντασης αντικυκλώνες, όπως στην νοτιοανατολική Εύβοια και στη νότια και βόρεια λεκάνη της Ικαρίας. Οι αντικυκλώνες εντατικοποιούνται και μορφοποιούνται με το βάθος. Μεταξύ της ευρείας κυκλωνικής κίνησης και των αντικυκλώνων αναπτύσσονται ισχυρές ροές. Το ΝΜΘ εξερχόμενο από τα Δαρδανέλια κινείται στην περιφέρεια της κυκλωνικής περιοχής. Ένας κλάδος του ρεύματος κινείται νότια της Λήμνου προς τις Βόρειες Σποράδες ενώ ένας δεύτερος κλάδος κατευθύνεται προς την Σαμοθράκη και κινούμενος γύρω από τον κυκλώνα που βρίσκεται νότια της Θάσου, συναντά και πάλι τον πρώτο κλάδο, οι δύο ροές ενώνονται και κινούνται αρχικά προς δυσμάς. Στο ύψος των Β. Σποράδων συνεχίζουν προς νότο. Νότια της Σκύρου, ένας μικρός κλάδος του ρεύματος κινείται ανατολικά, ενώ η κύρια ροή συνεχίζει προς νότο. Στο στενό που δημιουργείται μεταξύ Εύβοιας και Άνδρου, τμήμα της ροής συνεχίζει προς το κεντρικό και νότιο Αιγαίο. Η βόρεια και δυτική ροή μεταφέρει προς νότο το ΝΜΘ. Το ρεύμα του Ανατολικού Αιγαίου κινείται προς βορρά μαιανδρίζοντας μεταξύ των αντικυκλώνων και της κύριας κυκλωνικής κίνησης που αναπτύσσεται στο Β. Αιγαίο φθάνοντας μέχρι την υφαλοκρηπίδα της Λήμνου όπου και βυθίζεται κάτω από τα νερά που εκρέουν από τα Δαρδανέλια. Συγκρίνοντας τη ροή προς νότο και το ρεύμα του Α. Αιγαίου προς βορρά με την κατανομή της αλατότητας, καθίσταται σαφές ότι η πρώτη μεταφέρει το ΝΜΘ προς νότο και η δεύτερη τα ΕΑΝ και ΛΕΝ προς βορρά. Το ΝΜΘ στη διαδρομή του προς νότο και αφού περάσει το στενό της Άνδρου, φθάνει μέχρι το κεντρικό και νότιο Αιγαίο. Στο σχ. 11 παρουσιάζονται τα δυναμικά στοιχεία της περιοχής κατά τη διάρκεια του φθινοπώρου. 26

Σχ. 11. δυναμικά στοιχεία της περιοχής κατά τη φθινοπωρινή περίοδο 7.1.3. Γεωστροφική κυκλοφορία του Βόρειου Αιγαίου Πέλαγους κατά την διάρκεια του Χειμώνα Στην περιοχή μελέτης εμφανίζονται και πάλι τα βασικά δυναμικά χαρακτηριστικά που επικράτησαν και τις προηγούμενες περιόδους. Ο κυκλώνας του Β. Αιγαίου αποτελεί ένα στοιχείο που εμφανίζεται μόνιμα στην περιοχή. Την χειμερινή περίοδο ωστόσο, περιορίζεται σημαντικά. Έχει ένα κέντρο και καταλαμβάνει μόνο το βόρειο τμήμα της λεκάνης της Χίου. Οριοθετείται από τα νησιά Λέσβος, Λήμνος και Σκόρος. Είναι το ισχυρότερο κυκλωνικό στοιχείο της περιοχής. Στην περιοχή της υπολεκάνης των Β. Σποράδων εμφανίζεται ο ομώνυμος κυκλώνας που μπορεί να θεωρηθεί μόνιμο στοιχείο της περιοχής. Μικρές σε έκταση κυκλωνικές περιοχές εμφανίζονται στη νότια λεκάνη της Ικαρίας (ανατολικά της Νάξου), καθώς και βόρεια της Άνδρου. Δυτικά της Ικαρίας αναπτύσσεται μικρή σε έκταση και 27

ασθενής κυκλωνική κίνηση που μορφοποιείται από το επίπεδο των 50dbar και ανιχνεύεται μέχρι το επίπεδο των 150 dbar. Κατά μήκος της ακτής της Μικράς Ασίας, νοτιοανατολικά της Ικαρίας και της Χίου αναπτύσσονται δύο αντικυκλώνες. Ο αντικυκλώνας της Χίου είναι το σημαντικότερο δυναμικό χαρακτηριστικό που διατηρείται σε όλα τα στρώματα μέχρι τα 150dbar. Ο αντικυκλώνας της Χίου καλύπτει ολόκληρο το εύρος της λεκάνης και παρεμβάλλεται μεταξύ των κυκλώνων της νότιας και κεντρικής περιοχής της λεκάνης. Αντικυκλώνες εμφανίζονται επίσης μεταξύ Εύβοιας, Σκύρου και του συμπλέγματος των Β. Σποράδων, καθώς επίσης και νοτιοδυτικά του Άθω. Στο ανατολικό άκρο της υφαλοκρηπίδας της Σαμοθράκης αναπτύσσεται ο αντικυκλώνας της Σαμοθράκης. Μεταξύ των κυκλώνων και αντικυκλώνων στην νοτιοανατολική περιοχή έρευνα αναπτύσσεται το ρεύμα του Β. Αιγαίου. Το ρεύμα μαιανδρίζει μεταξύ των δυναμικών στοιχείων, κυκλώνες δυτικά και αντικυκλώνες ανατολικά, κινούμενο με διεύθυνση βορειοδυτική φθάνοντας μέχρι την περιοχή βόρεια της Χίου. Στη συνέχεια κινείται ανατολικά μεταξύ Χίου και Λέσβου και εμπλέκεται στον κυκλώνα του Β. Αιγαίου, στην περιφέρεια του οποίου κινείται. Το ρεύμα αυτό μεταφέρει τα θερμότερα και μεγαλύτερης αλατότητας νερά από το νότο προς τον βορρά. Φθάνοντας στην περιοχή μεταξύ Λήμνου και Β. Σποράδων ένας βραχίονάς του αποκολλάται και εισβάλλει στην τάφρο του Β. Αιγαίου και στη συνέχεια στην υφαλοκρηπίδα της Σαμοθράκης. Μετά το στενό Λήμνου - Β. Σποράδων το ρεύμα συνεχίζει να κινείται κυκλωνικά κατευθυνόμενο προς νότο. Στην πορεία του μειώνεται η αλατότητα και η θερμοκρασίας του. Το ΝΜΘ, μετά την έξοδό του από τα Δαρδανέλια, κατευθύνεται δυτικά εισβάλλοντας στη συνέχεια στην περιοχή της υπολεκάνης της Λήμνου και της υφαλοκρηπίδας της Σαμοθράκης περνώντας από το στενό Λήμνου - Ίμβρου. Εμπλέκεται στο σύστημα των κυκλώνων και αντικυκλώνων που αναπτύσσονται στην περιοχή της υφαλοκρηπίδας. Το ΝΜΘ έχοντας υποστεί σημαντική διαφοροποίηση λόγω κατακόρυφων αναμίξεων, εγκαταλείπει την υφαλοκρηπίδα από την περιοχή της χερσονήσου του Άθω. Στο σημείο αυτό πρέπει να αναφερθεί ότι δεν είναι σαφής ο μηχανισμός μέσω του οποίου εκρέει το ΝΜΘ από την υφαλοκρηπίδα. Στο σχ. 12 παρουσιάζονται οι κυριότερες δυναμικές δομές της περιοχής. 28

Σχ.12. τα κυριότερα δυναμικά στοιχεία της περιοχής κατά την χειμερινή περίοδο 7.2 Νότιο Αιγαίο - Κρητικό πέλαγος 7.2.1 Γειοστροφική κυκλοφορία του Κρητικού Πελάγους κατά την διάρκεια της Άνοιξης Υπάρχουν τρεις κύριες υδάτινες μάζες στην λεκάνη της Ανατολικής Μεσογείου : (1) το επιφανειακό Τροποποιημένο Νερό του Ατλαντικού, (2) το Λεβαντίνο Ενδιάμεσο Νερό, και (3) το Βαθύ Νερό της Ανατολικής Μεσογείου. Ωστόσο, πλην των ανωτέρω, έχουν ανιχνευτεί και άλλες υδάτινες μάζες, οι οποίες είτε είναι τοπικής προέλευσης, είτε εισέρχονται από γειτονικές λεκάνες. Στα νοτιανατολικά, το Κρητικό πέλαγος δέχεται σημαντική ποσότητα από νερό προερχόμενο από την Μαύρη Θάλασσα. Υδάτινες μάζες ενδιάμεσου και πυθμενικού χαρακτήρα σχηματίζονται στις υπό - λεκάνες του Αιγαίου. 29

Κατά την διάρκεια της θερμής περιόδου, το επιφανειακό στρώμα στη συνολική σχεδόν έκταση της ανατολικής Μεσογείου κυριαρχείται από υψηλής θερμοκρασίας και αλατότητας επιφανειακό νερό της Λεβαντινής λεκάνης, το οποίο είναι το προϊόν της έντονης εξάτμισης ( Unluata. 1986 ). Στο τέλος της καλοκαιρινής περιόδου, η αλατότητά του αγγίζει τις μέγιστες τιμές της -39.5, ιδιαίτερα στην βορειοδυτική λεβαντινή λεκάνη και τι νοτιοανατολικό Αιγαίο, γύρω από τη νήσο Ρόδο. Κατά την διάρκεια των μηνών Μαρτίου - Απριλίου 1994, έλαβε χώρα στο κρητικό πέλαγος το πρώτο τμήμα της τοπικής έρευνας με τίτλο PELAGOS. Η έρευνα αυτή κατέδειξε ένα νέο υδρολογικό πρότυπο κυκλοφορίας σε σχέση με παλιότερες έρευνες στην περιοχή οι οποίες είχαν λάβει χώρα το 1986-1987. Συγκεκριμένα, εντοπίστηκαν οι εξής υδάτινες μάζες: (1) Το Λεβαντίνο επιφανειακό Νερό (ΛΕΝ), (2) το νερό της Μαύρης Θάλασσας (ΝΜΘ), (3) το νερό του βόρειου Ατλαντικού, (4) το ενδιάμεσο νερό του Κρητικού πελάγους, (5) το ενδιάμεσο νερό της Λεβαντινής λεκάνης, (6) το ενδιάμεσο νερό της ανατολικής Μεσογείου (ΕΝΜ), (7) το βαθύ νερό του Κρητικού πελάγους (ΒΝΚ), (8) το τροποποιημένο νερό του Ατλαντικού (ΤΝΑ) ( Σχ. 13) Σχ. 13 Θ/S διάγραμμα του PELAGOS-Ι, την άνοιξη 1994. διακρίνονται οι κύριες υδάτινες μάζες 30

Κατά τη διάρκεια της έρευνας εντοπίστηκαν στην περιοχή δύο μέσης κλίμακας αντικυκλώνες θερμού πυρήνα, ο αντικυκλώνας Ιεράπετρα στα νοτιοανατολικά της Κρήτης, και ο αντικυκλώνας Πέλοπας, νοτιοδυτικά της νήσου. Άλλα χαρακτηριστικά κυκλοφορίας της περιοχής αποτελούν: (1) ο κυκλώνας της Ρόδου, νότια της ομώνυμης νήσου, (2) ο κυκλώνας του Μηρτώου/ Κρητικού πελάγους, νοτιοανατολικά της Πελοποννήσου, (3) ο αντικυκλώνας του Κρητικού πελάγους, βορειοδυτικά της νήσου, (4) ο κυκλώνας του ανατολικού Κρητικού πελάγους, βορειανατολικά της νήσου, (5) το ρεύμα της Μικράς Ασίας ( Σχ.14) 35 * -ψ 34 + 23 24 + 25 + 26 2? + 28 (a) * 38 Σχ. 14 Χάρτης ανάλυσης, την Άνοιξη του 1994 σε δυναμικό ύψος (σε dyn.m) 50 dbar(l) αντικυκλώνας Πέλοπας (2), κυκλώνας του Μηρτώου/ Κρητικού πελάγους (3) ο αντικυκλώνας του κρητικού πελάγους (4) ο κυκλώνας του ανατολικού Κρητικού πελάγους (5) ο αντικυκλώνας Ιεράπετρα (6) ο κυκλώνας της Ρόδου (7) το ρεύμα της Μικράς Ασίας Στο βορειοδυτικό τμήμα του κυκλώνα της Ρόδου, εντοπίστηκε το ρεύμα της Μικράς Ασίας, να κινείται με ταχύτητες (>30 cm/sec). Ένας κλάδος του ρεύματος εισέρχεται στο Κρητικό πέλαγος μέσω του στενού της Ρόδου, μεταφέροντας νερό της Λεβαντινής λεκάνης προς τα βόρεια στην περιοχή της νοτιοανατολικής λεκάνης της Χίου. Ο άλλος κλάδος εντοπίστηκε κατά μήκος της δυτικής περιφέρειας της δίνης της Ρόδου, με δίοδο και έξοδο μέσω των στενών της Καρπάθου, σχηματίζοντας μικρής κλίμακας κυκλωνική δίνη. 31

Με τον τρόπο αυτό, τα ζεστά ( 0>16.5 C) και υψηλής αλατότητας (S>39.3 psu) επιφανειακά νερά της βορειοδυτικής Λεβαντινής λεκάνης εισέρχεται από τα ανατολικά στενά του Κρητικού τόξου, συνεισφέροντας στην αύξηση της θερμοκρασίας και της αλατότητας των επιφανειακών νερών του Κρητικού πελάγους. Έτσι, το νοτιοανατολικό Αιγαίο χαρακτηρίζεται από τις υψηλότερες τιμές θερμοκρασίας ( έως 17.5 C) και αλατότητας ( έως 39.5 psu). Το μέσο - Μεσογειακό ρεύμα, με γεωστροφική ταχύτητα ανώτερη των 28 cm/sec, εντοπίστηκε μεταξύ της νοτιοανατολικής περιφέρειας της κυκλωνικής δίνης της Ρόδου και της αντικυκλωνικής δίνης Ιεράπετρα. Το ρεύμα αυτό αποτελεί το μέσο μεταφοράς των νερών του Κρητικού πελάγους, μέσω των στενών της Κάσου, προς την Λεβαντινή λεκάνη. Στο πιο βαθύ στρώμα, (700m), το νερό ρέει αντικυκλωνικά γύρς από το νησί της Καρπάθου, επηρεασμένο από τον κυκλώνα της Ρόδου και τον αντικυκλώνα Ιεράπετρα. 32

7.2.2 Γεωστροφική κυκλοφορία του Κρητικού Πελάγους κατά την διάρκεια του Καλοκαιριού Στο Κρητικό πέλαγος την περίοδο του καλοκαιριού εντοπίζονται οι παρακάτω υδάτινες μάζες : (1) το Λεβαντίνο επιφανειακό νερό (ΛΕΝ), (2) το νερό της Μαύρης Θάλασσας (ΝΜΘ), (3) το νερό του βόρειου Ατλαντικού (NBA), (4) το ενδιάμεσο νερό του Κρητικού πελάγους (ΕΝΚ), (5) το ενδιάμεσο νερό της Λεβαντινής λεκάνης (ΕΝΛ), (6) το ενδιάμεσο νερό της ανατολικής Μεσογείου (ΕΝΜ), (7) το βαθύ νερό του Κρητικού πελάγους (ΒΝΚ) και (8) το βαθύ νερό της ανατολικής Μεσογείου (Σχ.15) Salinity tpau) 38.30 38.SO 38.90 39.20 3S.S0 39.80 Σχ. 15 Θ/S διάγραμμα τον Ιούνιο 1994. διακρίνονται οι υδάτινες μάζες Επιπλέον, στα ενδιάμεσα και βαθιά στρώματα εμφανίζονται υδάτινες μάζες προερχόμενες από το Μηρτώο πέλαγος : (1) το ενδιάμεσο νερό, (2) το βαθύ νερό του Μηρτώου πελάγους (Σχ.16). 33

Νότια της Κρήτης εντοπίζεται το ρεύμα της Μικράς Ασίας και το μέσο - Μεσογειακό ρεύμα, που μεταφέρουν επιφανειακές και υποεπιφανειακές υδάτινες μάζες στην ανατολική Μεσόγειο. Στην περιοχή της Λεβαντινής λεκάνης εμφανίζεται ο κυκλώνας της Ρόδου ( Theocharis., 1996). Κατά την περίοδο του καλοκαιριού του 1994 εντοπίστηκε μια μεγάλης κλίμακας περιοχή αντικυκλωνικής ροής στα δυτικά της Κρήτης και ανατολικά του Ιονίου πελάγους (αντικυκλώνας Πέλοπας) και μια διαδοχή κυκλωνικών και αντικυκλωνικών περιοχών στο κεντρικό Κρητικό πέλαγος ( Σχ.14) Επιπλέον, την περίοδο αυτή, ο κυκλώνας που εμφανίστηκε κατά την διάρκεια της άνοιξης εκτείνεται στο δυτικό Κρητικό πέλαγος και σκεπάζει την περιοχή πάνω από το στενό των Κυθήρων. Τέλος, διαπιστώθηκε πως η ένταση της αντικυκλωνικής δίνης στο κεντρικό Κρητικό πέλαγος, υπερίσχυε στα ενδιάμεσα και βαθιά στρώματα, σε σχέση με τις δύο άλλες κυκλωνικές δίνες (Theocharis, 1996). Στο παρελθόν, στο στενό των Κυθήρων είχε εντοπιστεί εισροή νερού του βόρειου Ατλαντικού προς το Κρητικό πέλαγος σε βάθη 30-50 m και εκροή των νερών της Μαύρης θάλασσας προς το Ιόνιο πέλαγος, κοντά στην επιφάνεια. 34

Κατά την διάρκεια μεταγενέστερης έρευνας, το καλοκαίρι του 1994, στο βόρειο και κεντρικό τμήμα του στενού εντοπίστηκε το υψηλής αλατότητας ενδιάμεσο νερό της Λεβαντινής λεκάνης να καταλαμβάνει την υδάτινη στήλη από την επιφάνεια έως τον πυθμένα. Ωστόσο, στο νότιο τμήμα του στενού ένα λεπτό στρώμα του νερού του βόρειου Ατλαντικού διέκοπτε το επιφανειακό στρώμα του ενδιάμεσου νερού της Λεβαντινής λεκάνης, ενώ στα βαθύτερα στρώματα παρατηρήθηκε το βαθύ στρώμα του κρητικού πελάγους, Το νερό του βόρειου Ατλαντικού και το ενδιάμεσο νερό της Λεβαντινής λεκάνης εισέρχονται στο Κρητικό πέλαγος από τα ανώτερα στρώματα με μέγιστη ταχύτητα 25 cm/sec, ενώ βαθύτερα, το βαθύ νερό του Κρητικού πελάγους φάνηκε να απορέει προς το Ιόνιο πέλαγος ( Theocharis, 1996). Στο στενό των Αντικυθήρων, το καλοκαίρι του 1994 εντοπίστηκαν πέντε υδάτινα στρώματα : 1) το ανώτερο επιφανειακό στρώμα του νερού του βόρειου Ατλαντικού, το οποίο έρεε προς το Κρητικό πέλαγος, μέσω του νοτιοανατολικού τμήματος του στενού, με ταχύτητα ~25cm/sec. 2) Το επιφανειακό στρώμα του νερού της Μαύρης θάλασσας, χαμηλής αλατότητας, που έρεε κοντά στην επιφάνεια μέσω του βορειοδυτικού τμήματος του στενού προς το Ιόνιο. 3) Το υποεπιφανειακό στρώμα (90-200dbar) του ενδιάμεσου νερού της Λεβαντινής λεκάνης, εισερχόμενο στο Κρητικό πέλαγος. 4) Το τέταρτο στρώμα ήταν του ενδιάμεσου νερού της ανατολικής Μεσογείου, το οποίο εισερχόταν στο Κρητικό πέλαγος μέσω του νοτιοανατολικού τμήματος του στενού. 5) Το βαθύ νερό του Κρητικού πελάγους καταλάμβανε το τελευταίο βαθύ στρώμα του στενού, κάτω από το ενδιάμεσο νερό της ανατολικής Μεσογείου, κινούμενο προς το Ιόνιο πέλαγος (Theocharis, 1996). 35

Στο στενό της Κάσου, το καλοκαίρι του 1994 εντοπίστηκε, στο ανώτερο στρώμα, το υψηλής θερμοκρασίας και αλατότητας επιφανειακό νερό της Λεβαντινής λεκάνης, και κάτω από αυτό εμφανίστηκε το ενδιάμεσο νερό της Λεβαντινής λεκάνης. Στα ενδιάμεσα στρώματα εντοπίστηκε το στρώμα του ενδιάμεσου νερού της ανατολικής Μεσογείου, εισερχόμενο στο Κρητικό πέλαγος με σχεδόν μηδενικές τιμές ταχύτητας. Το βαθύ στρώμα του στενού (550-1 loodbar) βρέθηκε να καταλαμβάνεται από από το βαθύ νερό του Κρητικού πελάγους, το οποίο έρεε προς τη βορειοδυτική Λεβαντινή λεκάνη, τροφοδοτώντας τα βαθιά στρώματα της ανατολικής Μεσογείου (Theocharis, 1996). Το καλοκαίρι του 1987, στο στενό της Ρόδου παρατηρήθηκε ότι τα επιφανειακά νερά υψηλής αλατότητας και θερμοκρασίας της βορειοδυτικής Λεβαντινής λεκάνης, καθώς και το νερό του βόρειου Ατλαντικού, εισέρχονταν στο Κρητικό πέλαγος μέσω του νότιου τμήματος του στενού. Στο βόρειο τμήμα του στενού εντοπίστηκαν το ενδιάμεσο νερό του Κρητικού πελάγους και της Λεβαντινής λεκάνης, τα οποία κινούνταν από το Κρητικό πέλαγος προς τη βορειοδυτική Λεβαντινή λεκάνη (Theocharis et ah, 1986). 36

7.2.3 Γεωστροφική κυκλοφορία του Κρητικού Πελάγους κατά την διάρκεια του Φθινοπώρου Την περίοδο του φθινοπώρου στο επιφανειακό στρώμα του Κρητικού πελάγους εντοπίζονται τρεις υδάτινες μάζες, με διαφορετικά θερμοαλατικά χαρακτηριστικά και πηγές προέλευσης : (1) το Λεβαντίνο επιφανειακό νερό (ΛΕΝ), (2) το νερό της Μαύρης θάλασσας (ΝΜΘ) και (3) το νερό του βόρειου Ατλαντικού (NBA). Στα ενδιάμεσα στρώματα της περιοχής επικρατούν : (1) το ενδιάμεσο νερό του Κρητικού πελάγους (ΕΝΚ), (2) το ενδιάμεσο νερό της Λεβαντινής λεκάνης (ΕΝΛ) και (3) το ενδιάμεσο νερό της ανατολικής Μεσογείου (ΕΝΜ). Στα βαθύτερα στρώματα δύο κύριες υδάτινες μάζες εντοπίζονται στην περιοχή : (1) το βαθύ νερό του Κρητικού πελάγους (ΒΝΚ) και (2) το βαθύ νερό της Ανατολικής Μεσογείου (ΒΝΜ) (Σχ. 17) 38.30 Salinity (psul 38.60 38.90 39.20 39.50 33.80 Υ- χ. 17 διάγραμμα Θ/Σ τον Σεπτέμβριο 1994. διακρίνονται οι υδάτινες μάζες. 37

Το φθινόπωρο του 1994, στην περιοχή της βορειοδυτικής Λεβαντινής λεκάνης, νοτιοανατολικά των νήσων Ρόδου και Καρπάθου, εντοπίστηκε ο κυκλώνας της Ρόδου. Ανατολικά αυτής της δίνης και νότια του στενού της Κάσου εντοπίστηκε ο αντικυκλώνας Ιεράπετρα, ενώ μια μαιανδρική ροή προς τα ανατολικά, μέσω των στενών της Κάσου, εμπόδιζε κάθε σημαντική ροή μέσω του στενού. Ανατολικά της Ρόδου εμφανίστηκε το ρεύμα της Μικράς Ασίας, να κινείται προς τα δυτικά και μετά προς τα νότια, γύρω από τη δίνη της Ρόδου. Ένας κλάδος του ρεύματος βρέθηκε στο στενό της Καρπάθου να κινείται προς τα βόρεια. Επιπλέον, μία αντικυκλωνική δίνη μέσης κλίμακας, ο αντικυκλώνας της Ρόδου, εντοπίστηκε βορειοανατολικά της Ρόδου. Εντός του Κρητικού πελάγους εντοπίστηκαν δύο κυκλώνες και ένας αντικυκλώνας. Ένα επίσης νέο στοιχείο αποτέλεσε ένα επιφανειακό ρεύμα κινούμενο από βορά προς νότο. Βαθύτερα, βρέθηκε πως η αντικυκλωνική δίνη εντός του Κρητικού πελάγους ενισχυόταν σε σχέση με τους άλλους δύο κυκλώνες. Επιπλέον, ο αντικυκλώνας της Ρόδου εξαφανιζόταν, ενώ ο κυκλώνας της Ρόδου και ο αντικυκλώνας Ιεράπετρα εξασθενούσαν (Σχ. 18) ** + *** + + -1-22 23 24 25 28 27 28 29 30 Σχ.18 χάρτης ανάλυσης, το φθινόπωρο 1994 σε lodbar. (1) η δίνη της Ρόδου, (2) ο ανικυκλώνας Ιεράπετρα, (3) το ρεύμα της Μικράς Ασίας, (4) ο αντικυκλώνας της Ρόδου, (5) ο κυκλώνας του Μηρτώου - δυτικού Κρητικού πελάγους, (7) ο κυκλώνας του ανατολικού Κρητικού πελάγους 38