ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΟΜΗ ΚΑΙ ΕΠΟΧΙΚΗ ΜΕΤΑΒΛΗΤΟΤΗΤΑ ΜΕΓΑΒΕΝΘΙΚΩΝ ΒΙΟΚΟΙΝΟΤΗΤΩΝ ΣΚΛΗΡΟΥ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΥΠΟΠΑΡΑΛΙΑΚΗΣ ΖΩΝΗΣ ΣΤΟ ΣΤΕΝΟ ΤΗΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗΣ ΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΗΝΕΛΟΠΗ ΓΟΥΜΕΝΑΚΗ Επιβλέπων καθηγητής: ρόσος.κουτσούµπας ΜΥΤΙΛΗΝΗ 2005

Οι άνθρωποι που αγαπούν τα ίδια πράγµατα δεν είναι ποτέ ξένοι, ακόµα και αν δεν συναντηθούν ποτέ. Bach Richard, Ένα

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. Εισαγωγή... 1 1.1 Βιοποικιλότητα...1 1.2 Βιοποικιλότητα & Μεσόγειος θάλασσα...1 1.3 Βένθος...2 1.4 Βένθος και σκληρό υπόστρωµα..3 1.5 Ελληνικές θάλασσες & υποπαραλιακή ζώνη...4 1.6 Λέσβος- στενό Μυτιλήνης, µελέτες βιοποικιλότητας....5 1.7 Στόχοι...6 2. Μέθοδοι & υλικά..7 2.1 Περιοχή µελέτης.....7 2.2 Στρατηγική δειγµατοληψία...7 2.3 Σταθµοί δειγµατοληψίας.8 2.4 Συλλογή και επεξεργασία δείγµατος.11 2.5 Συγγράµµατα και ειδικές εργασίες για τον προσδιορισµό 12 2.6 Αβιοτικές οικολογικές παράµετροι...12 2.7 Στατιστική επεξεργασία...12 2.8 Μεθοδολογία των αναλύσεων του PRIMER....13 2.8.1 Μήτρα δεδοµένων.13 2.8.2 είκτες βιοποικιλότητας και ισοκατανοµής των ειδών.13 2.8.3 Ο δείκτης ταξινοµικής διακριτότητας +...14 2.8.4 Χοάνη κατανοµής...15 2.8.5 Συντελεστής Οµοιότητας...15 2.8.6 Μετασχηµατισµός δεδοµένων...16 2.8.7 Πολυπαραγοντικές αναλύσεις...16 2.8.8 Τεχνικές κατανοµής.. 17 2.8.9 Ποσοστά οµοιότητας (Simper Analysis)..18 2.8.10 Συσχέτιση βιοτικών-αβιοτικών παραµέτρων.18 3. Αποτελέσµατα 19

3.1 Αβιοτικά δεδοµένα 19 3.2 Βιοτικά δεδοµένα...21 3.2.1 Ταξινοµικές οµάδες...21 3.2.2 Ποσοστιαία κατανοµή ειδών..23 3.2.2.1 Ποσοστιαία κατανοµή των ειδών βάση του αριθµού ατόµων στο σταθµό Α.24 3.2.2.2 Ποσοστιαία κατανοµή των ειδών βάση των δεδοµένων βιοµάζας στο σταθµό Α.25 3.2.2.3 Ποσοστιαία κατανοµή των ειδών βάση του αριθµού ατόµων στο σταθµό Β.26 3.2.2.4 Ποσοστιαία κατανοµή των ειδών βάση των δεδοµένων βιοµάζας στο σταθµό Β.27 3.2.2.5 Ποσοστιαία κατανοµή των ειδών βάση του αριθµού ατόµων στο σταθµό C.28 3.2.2.6 Ποσοστιαία κατανοµή των ειδών βάση των δεδοµένων βιοµάζας στο σταθµό C.29 3.2.3 είκτες ποικιλότητας...30 3.2.4 είκτες ταξινοµικής διακριτότητας 35 3.2.5 Ιεραρχική οµαδοποίηση (Cluster Analysis)...37 3.2.6 Μη µετρική ταξιθέτηση των δειγµάτων σε πολλές διαστάσεις (Multi-Dimensional Scaling MDS)...38 3.2.7 Μέθοδος αφθονίας-βιοµάζας...40 3.2.8 Ποσοστά οµοιότητας (Simper analysis).47 3.1.9 Συσχέτιση βιοτικών-αβιοτικών παραµέτρων.50 4. Συζήτηση.52 5. Συµπεράσµατα 59 6. Βιβλιογραφία...60 Παράρτηµα 1: Περιγραφή ειδών που βρέθηκαν συνολικά στους σταθµούς και τις 4 εποχές 67 Παράρτηµα 2: Ταξινόµηση των ειδών που παρατηρήθηκαν συνολικά.72

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑ Η έννοια της βιολογικής ποικιλότητας και χάριν συντοµίας βιοποικιλότητα, περικλείει το συνολικό ποσό των διαφορετικών µορφών της ζωής. ιακρίνεται σε 3 επίπεδα, την γενετική, την οργανισµική (ποικιλότητα ειδών) και την οικολογική ποικιλότητα. Η οικολογική ποικιλότητα δεν περικλείει µόνο τον αριθµών των διαφορετικών ειδών αλλά και την κατανοµή του κάθε είδους στον πληθυσµό. Πιο συγκεκριµένα, η βιοποικιλότητα αυξάνει όσο αυξάνει ο αριθµός των ειδών και η ισοδιανοµή αυτών στο πληθυσµό (Gaston & Spicer, 2002). Ο υδάτινος κόσµος είναι πολύπλοκα διαιρεµένος και µε έντονο τρισδιάστατο χαρακτήρα καθώς η ζωή είναι διάσπαρτη σε όλα τα βάθη, από την παλιρροιακή ζώνη ως το βάθος των 11 χιλιοµέτρων. Τα θαλάσσια οικοσυστήµατα είναι πιο πλούσια όσον αφορά υψηλότερες ταξινοµικές µονάδες, έχουν αντιπροσώπους από 28 φύλα σε αντιδιαστολή µε τους 11 αντιπροσώπους των χερσαίων οικοσυστηµάτων (Little & Kitching, 1996). 1.2 ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑ & ΜΕΣΟΓΕΙΟΣ ΘΑΛΑΣΣΑ Η Μεσόγειος είναι µια ηµίκλειστη θάλασσα µε πολλές βαθιές υπολεκάνες, που περιβάλλονται από ηπειρωτικές υφαλοκρηπίδες διαφορετικού εύρους και βάθη µικρότερα των 150m, καταλαµβάνοντας το 17.2% του θαλάσσιου πυθµένα. ιαιρείται σε διάφορες βιογεωγραφικές ζώνες µε βάση φυσικά εµπόδια και όρια αλλά και καθαρά οικολογικά στοιχεία. Αυτές είναι: 1) θάλασσα του Αλµποράν, ανατολικά του Γιβραλτάρ, 2) υτική λεκάνη που διαιρείται σε τρεις περιοχές (Βορειοδυτική - Αφρικανική, Κεντρική -ακτές Ισπανίας, Κορσική, Σαρδηνία, Σικελία, Βόρεια περιοχή - βόρειες Ιταλικές Γαλλικές ακτές, 3) Αδριατική που διαιρείται σε βόρεια, κεντρική και νότια και 4) Ανατολική Λεκάνη που υποδιαιρείται σε Νότια περιοχή (ακτές Τυνησίας, Λιβύης), Ανατολική (Αίγυπτος, Ισραήλ, Λίβανος), Βόρεια (βόρειο Αιγαίο Πέλαγος), Κεντρική (ακτές Τουρκίας, Ηπειρωτική Ελλάδα και µέρος νησιών κάτω της νοητής γραµµής Κάβο-Ντόρο Αντιψαρά). Η Μεσόγειος θάλασσα αποτελεί µια από τις πιο ιδιόµορφες και ενδιαφέρουσες λεκάνες όσον αφορά στην παλαιοβιολογία, στη σύνθεση ειδών και στην πρόσφατη ιστορία. Μελέτες σχετικά µε την πανίδα και χλωρίδα της Μεσογείου αναζητούνται ακόµη και σε αρχαία έγγραφα από την Ελλάδα και τη Ρώµη, καθώς η εποίκιση παράκτιων περιοχών 1

ήταν µεγάλη και πληθώρα θαλάσσιων οργανισµών αποτελούσαν σηµαντικό µέρος της δίαιτας των κατοίκων αυτών. Στα τέλη του 19 ου αιώνα και αρχές του 20 ου η γνώση αυτή εµπλουτίστηκε από τις ωκεανογραφικές έρευνες όπως το 1881 µε τα πλοία TRAVALLIEUR και WASHINGTON, το 1889 µε το Ρώσικο VITIAZ, τις ωκεανογραφικές εκστρατείες του POLA (1890, 1891, 1892, 1893), τις δραστηριότητες του πρίγκιπα Albert του Μονάχου, των επιστηµόνων του Naples Apuarium, επιστηµόνων της Αιγύπτου. Οι Pérès και Picard (1958), Pérès (1967, 1982) και αργότερα ο Bellan (1985) ήταν οι πρώτοι που αναγνώρισαν θαλάσσιες κοινότητες σε διάφορα βάθη στη δυτική Μεσόγειο. Σηµαντικές µελέτες αποτελούν των Fredj και Laubier (1985) όσον αφορά στο βένθος σε µεγάλα βάθη και πολυάριθµες δηµοσιεύσεις από τις οποίες προέκυψαν τα στοιχεία των βιβλίων του Riedl Fauna und Flora der Adria (1967), Biologie der Meeresshohlen (1966), Fauna und Flora des Mitterlmeeres (1983) (Fishelson, 2000). Γενικά, η Μεσόγειος θάλασσα χαρακτηρίζεται από υψηλή βιοποικιλότητα. Σχεδόν 8500 είδη απαντώνται σε αυτή τη σχετικά περιορισµένη θάλασσα. Το γεγονός αυτό αποδίδεται στο ότι είναι πολύ καλά µελετηµένη περιοχή, αλλά και στην ιδιαίτερη γεωλογική ιστορία της και στην ποικιλία των κλιµατικών και υδρολογικών συνθηκών (Bianchi & Morri, 2000). Ειδικότερα, η Μεσόγειος χαρακτηρίζεται από χαµηλή παραγωγικότητα αλλά και ζώνες υψηλής, µέτριας, χαµηλής βιοποικιλότητας. Τα µορφώµατα που συντελούν στην ζώνωση αυτή δεν είναι απολύτως καθορισµένα Ιδιαίτερα η ανατολική λεκάνη είναι από τις πιο ολιγοτροφικές περιοχές στον κόσµο (Tselepidis et al., 2000). 1.3 ΒΕΝΘΟΣ Έναν από τους πιο σηµαντικούς κρίκους στο θαλάσσιο περιβάλλον αποτελεί το «Βένθος», που ορίζεται ως το σύνολο των οργανισµών, φυτικών (φυτοβένθος) και ζωικών (ζωοβένθος), οι οποίοι βρίσκονται είτε προσκολληµένοι στο θαλάσσιο πυθµένα (εδραίοι οργανισµοί), είτε κινούνται µέσα και πάνω στο θαλάσσιο βυθό (πλάνητες οργανισµοί) (Κουτσούµπας, 2003). Είναι σηµαντικό το γεγονός ότι µόνο το 2% του συνόλου των θαλάσσιων ειδών ζει στη στήλη του νερού, ενώ οι υπόλοιποι διαβιούν πάνω (επιβενθικά) ή µέσα στο βυθό (ενδοβενθικά) (Gaston & Spicer, 2002). Τα βενθικά είδη εκτιµούνται στα 10 εκατοµµύρια σε αντίθεση µε τα πελαγικά που παρουσιάζουν χαµηλότερη βιοποικιλότητα (Little & Kitching, 1996). 2

Σε αυτό το σηµείο κρίνεται σκόπιµο να τονισθεί και η αξία των βενθικών οργανισµών ως δείκτες ρύπανσης. Συγκεκριµένα είδη είναι ανθεκτικά ακόµα και σε καταστάσεις έντονου στρες (χαµηλή συγκέντρωση οξυγόνου, οργανική ρύπανση του ιζήµατος, ρύπανση από λύµατα). Η περιορισµένη δυνατότητα µετακίνησης µειώνει την ικανότητα αποφυγής των ρύπων και σε συνδυασµό µε τον µεγάλο σχετικά κύκλο ζωής είναι δυνατή η εκτίµηση µε ακρίβεια των περιβαλλοντικών στρεσογόνων παραγόντων. Ακόµη διαβιούν στο νερό για όλη τους τη ζωή ή την περισσότερη, έχουν διαφορετική ανεκτικότητα σε κάθε είδος και βαθµό µόλυνσης, συλλέγονται και αναγνωρίζονται εύκολα (Little & Kitching, 1996). 1.4 ΒΕΝΘΟΣ & ΣΚΛΗΡΟ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑ Τα υποστρώµατα διακρίνονται γενικά σε βραχώδη ή πετρώδη (σκληρά υποστρώµατα), αµµώδη και ιλυώδη (µαλακά υποστρώµατα). Με τον όρο βραχώδη υποστρώµατα περιγράφονται διάφοροι τύποι υποστρωµάτων. Τέτοιοι είναι κοµµάτια βράχων, πέτρες και κοµµάτια κοραλλιών καθώς και τραγάνα (Γκανιάς, 1990). Η Ελλάδα έχει την πιο εκτεταµένη ακτογραµµή από όλες τις Μεσογειακές χώρες, 17.000 χλµ. περίπου. Αν και δεν έχουν καταγραφεί επακριβώς οι τύποι ακτών κατά µήκος της ελληνικής ακτογραµµής εκτιµάται ότι σε ποσοστό 80% οι ελληνικές ακτές είναι βραχώδεις, ενώ το 20% είναι αµµώδεις (Κοκκώσης & Μέξα, 2002). Κατά κανόνα ο βυθός του Αιγαίου παρουσιάζει απότοµες µεταπτώσεις. Είναι κυρίως ασβεστολιθικός και περιέχει κατά ένα µέρος κρυσταλλοσχιστώδη πετρώµατα. Αυτά καλύπτονται µε αποθέσεις παράκτιες, χερσαίες ή πελαγικές, που οφείλουν την προέλευση τους στην ιζηµατογένεση, και στα υλικά που προσκοµίζουν οι ποταµοί και οι κυµατισµοί µε τη συνεχή διάβρωση των ακτών. Η υποθαλάσσια ηφαιστειακή δράση έχει προσφέρει επίσης συστατικά µάγµατος, ενδεχοµένως και µεταλλικά συστατικά πιθανών κοιτασµάτων (Karageorgis et al., 2003). Η χηµική σύνθεση του υποστρώµατος δεν καθορίζει τα είδη που θα αναπτυχθούν πάνω σε αυτό. Φυσικά υπάρχουν περιπτώσεις όπως ελάχιστων φυκών που προτιµούν να αναπτύσσονται σε γρανιτικά ή ασβεστολιθικά υποστρώµατα καθώς και παραδείγµατα υποχρεωτικού επιφυτισµού, αλλά η φυσική δοµή του υποστρώµατος είναι αυτή που κατέχει ιδιάζουσα σηµασία. Το µέγεθος των βράχων, η φύση της επιφάνειας, ο βαθµός της σκληρότητας αποτελούν σηµαντικά χαρακτηριστικά (Haritonidis, 1978). 3

1.5 ΕΛΛΗΝΙΚΕΣ ΘΑΛΑΣΣΕΣ & ΥΠΟΠΑΡΑΛΙΑΚΗ ΖΩΝΗ Το Αιγαίο πέλαγος είναι κλάδος της Ανατολικής Μεσογείου, που περιλαµβάνεται µεταξύ της ηπειρωτικής Ελλάδας και της Μικρά Ασίας. Ειδικότερα καταλαµβάνει την έκταση από την Κρήτη ως τη Θράκη και από τον Μαλέα ως τα Κύθηρα ως τη Ρόδο και την Ικαρία. Η έκταση ανέρχεται σε 214.000 km 2 και µε µήκος (από Βορρά προς Νότο) 609,3 km και 300 km (από ύση προς Ανατολή). Αποτελεί εσωτερική, κλειστή σχεδόν από παντού θάλασσα, που επικοινωνεί βορειοανατολικά µέσω Ελλησπόντου, της Προποντίδας και του Βοσπόρου µε τον Εύξεινο Πόντο, δυτικά µέσω της διώρυγας Κορίνθου και των κόλπων Κορινθιακού και Πατραϊκού µε το Ιόνιο πέλαγος και νοτιοδυτικά και νότια µε την κεντρική Μεσόγειο. Ιδιαίτερο, ενιαίο και αδιάσπαστο χαρακτηριστικό του Αιγαίου πελάγους αποτελούν τα πολυάριθµα νησιά, κορυφές της καταποντισµένης Αιγηίδος. Η περιοχή του Αιγαίου έχει µελετηθεί από διάφορα ερευνητικά σκάφη, που άνηκαν σε ελληνικά και ξένα ιδρύµατα, όπως τα «Ατλαντίς» και «Τσαίην» του Αµερικάνικου Ωκεανογραφικού Ινστιτούτου Woods Hole, το «Ακαδηµαϊκός Βασίλοφ» του Ωκεανογραφικού Ινστιτούτου Ακαδηµίας των Επιστηµών της πρώην ΕΣΣ, το «Τ.Τζ.Τόµσον» του Πανεπιστηµίου Ουάσιγκτον στο Σηάτλ, το «Καλυψώ» του Ωκεανογραφικού Ινστιτούτου του Μονακό, το σουηδικό «Άλµπατρος», το «Ναυτίλος» της Ελληνικής θαλασσογραφικής επιτροπής, το «Αριάδνη» της Υδρογραφικής Υπηρεσίας του Πολεµικού Ναυτικού, καθώς και τα «Γλαύκη» και Αλκυόνη» του Ελληνικού Υδροβιολογικού Ινστιτούτου της Ακαδηµίας Αθηνών Οι τροφικές δοµές του βένθους σε διάφορες περιοχές του Αιγαίου πελάγους είναι πιο σύνθετες σε ρηχά νερά ενώ απλοποιείται όσο το βάθος αυξάνει (Kisseleva, 1983). Η υποπαραλιακή ζώνη πρόκειται για µία θαλάσσια οικολογική ζώνη που καλύπτεται πλήρως από νερό και στην οποία αναπτύσσονται οι συνευρέσεις των φωτόφιλων φυκών και των φανερογάµων. Ορισµένες φορές η ζώνη αυτή επεκτείνεται έως και τα 45 µέτρα βάθος για την Μεσόγειο (Augier, 1982), βάση των επικρατούντων συνθηκών φωτισµού. Η αξία της µελέτης των συνευρέσεων της υποπαραλιακής ζώνης έγκειται επιπλέον στο γεγονός ότι στις συνευρέσεις αυτής της ζώνη είναι εντονότερες οι επιπτώσεις ρύπανσης από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Το ΒΑ Αιγαίο άλλωστε παρουσιάζει σχετική αφθονία και πλούτο ειδών, κυρίως λόγω των παραγόντων που ακολουθούν: - γεωλογικής ιστορία - ετερογένεια ενδιαιτηµάτων 4

- πλούτο και αφθονία πόρων όπως ηλιακή ακτινοβολία, θρεπτικά - παρουσία νήσων µε εκτεταµένη ακτογραµµή - σχετικά ευνοϊκές και σταθερές κλιµατικές συνθήκες - ήπια ανθρώπινη επέµβαση - κυριαρχία σκληρού υποστρώµατος Κάποια γνώση σχετικά µε την ποσοτική κατανοµή του βένθους στο Αιγαίο πέλαγος αποκτήθηκε από τις έρευνες κατά την χρονική περίοδο 1958-60 που πραγµατοποιήθηκαν από το R/V Academician Kowalevsky. Στις εργασίες των Kisseleva (1961, 1963, 1968) και Makkaveeva (1963) προστίθονται πληροφορίες σχετικά µε την ποιοτική σύνθεση, αφθονία και βιοµάζα του βένθους στις βόρειες και κεντρικές περιοχές του πελάγους, συµπεριλαµβανοµένων και κάποιων υφάλων. Τη δεκαετία του εβδοµήντα αρχίζουν πιο εντατικές µελέτες βένθους (Geldiay, Kocatas, 1972, Kocatas, 1976, Zarkanelles and Bogdanos, 1977, Bogdanos, 1980) στις παράκτιες περιοχές του Αιγαίου ειδικά σε σχέση µε ρυπασµένες περιοχές (Kisseleva, 1983). Πολυάριθµες µελέτες σχετικές µε συνευρέσεις συγκεκριµένων ταξινοµικών οµάδων στο Αιγαίο πέλαγος αλλά και ειδικότερα στο Βόρειο Αιγαίο πέλαγος έχουν πραγµατοποιηθεί. Αναφέρονται ενδεικτικά κάποιες ταξινοµικές οµάδες: ηµόσπογγοι (Βουλτσιάδου- Κούκουρα, 1986), Βρυόζωα (Γκανιάς, 1990), Γαστερόποδα (Κουτσούµπας, 1992), Μακροφύκη (Μπίτης, 1988, Haritonidis, Tsekos, 1975, Haritonidis, 1978), Πολύχαιτοι (Chintiroglou, 1996). Επιπρόσθετα, δεν είναι ευκαταφρόνητος ο αριθµός συγγραµµάτων που αφορούν στο Αιγαίο πέλαγος αλλά µε συγκεκριµένες ενότητες όπως το µειοβένθος (Λαµπαδαρίου, 2001), µακροβένθος (Chintiroglou et al., 2004), την βαθύαλη ζώνη (Τσελεπίδης, 1992). Έχουν διεξαχθεί φυσικά και µελέτες µε συνολική θεώρηση των συνευρέσεων (Αντωνιάδου, 2003, Karalis et al., 2003) αλλά γίνεται σαφές πως ο αριθµός των συγγραµµάτων µε θεµατολογία τη βενθική χλωρίδα αλλά και πανίδα είναι σχετικά περιορισµένος. 1.6 ΛΕΣΒΟΣ ΣΤΕΝΟ ΜΥΤΙΛΗΝΗΣ, ΜΕΛΕΤΕΣ ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ Το νησί της Λέσβου βρίσκεται στο βορειοανατολικό Αιγαίο. Έχει µήκος ακτών 370χλµ. και ο διαµελισµός αυτών είναι πλούσιος. εν έχει ποταµούς, µόνο µερικούς χειµάρους που αποστραγγίζουν το νησί. Η πρωτεύουσα του νοµού είναι η Μυτιλήνη µε πληθυσµό περίπου 30.000 ανθρώπων. 5

Χωρίζεται από τα µικρασιατικά παράλια µε το Στενό της Μυτιλήνης, πλάτους 7 έως 13 ναυτικά µίλια, και το Στενό Μουζελίµ, πλάτους 5 έως 6 ναυτικά µίλια. Είναι το τρίτο σε έκταση νησί της Ελλάδας µε χαρακτηριστικό της τοπογραφίας του, δύο βαθύς κόλπους µε στενή είσοδο, τον κόλπο της Καλλονής και τον κόλπο της Γέρας. Πληθώρα ερευνών έχουν διεξαχθεί σε αυτούς ( Diapoulis & Bogdanos, 1983; Ζενέτου κ.α, 1989; Panayotidis et al., 1993, Papathanassiou & Zenetos, 1993; Kefalas et al., 2003). Για το Στενό της Μυτιλήνης, στο νοτιοανατολικά παράλια του νησιού οι αναφορές δεν είναι πολλές. Οι πρώτες µελέτες έγιναν από τον Αριστοτέλη το 345 π.χ. στα έργα του «Περί Ζώων Γενέσεως» και «Περί Ζώων Ιστορίαι». Υπήρξε µια τεχνική έκθεση από το Εθνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών (Κατσίκης & Θεοχάρη, 1983; Diapoulis & Haritonidis, 1984) για την µελέτη του αποχετευτικού δικτύου της Μυτιλήνης («Ωκεανογραφική µελέτη του Στενό Μυτιλήνης και Οικολογική µελέτη του κόλπου Γέρας»), όπου γίνεται αναφορά στις βιοτικές και αβιοτικές παραµέτρους για το φυτοβένθος του βραχώδους υποστρώµατος της παραλιακής ζώνης. Στην ίδια έκθεση γίνεται αναφορά στους βενθικούς πανιδικούς οργανισµούς του µαλακού υποστρώµατος. Σύµφωνα µε την µελέτη αυτή, οι βενθικές βιοκοινότητες στην θαλάσσια περιοχή του Στενού Μυτιλήνης ήταν οµοιόµορφες ως προς τον αριθµό των ειδών αλλά και των ατόµων, ενώ φαίνεται πως και η βιοποικιλότητα ήταν υψηλή. Οι περιοχές γύρω από το λιµάνι της Μυτιλήνης, φαίνεται πως ήταν αρκετά επηρεασµένες από την ανθρωπογενή δραστηριότητα, ενώ οι περιοχές που βρίσκονταν µακριά από το λιµάνι ήταν καθαρές (Βασιλειάδου, 2004). 1.7 ΣΤΟΧΟΙ Ο κύριος στόχος της παρούσας εργασίας είναι η διερεύνηση της δοµής των µεγαβενθικών (βενθικοί οργανισµοί µε µέγεθος µεγαλύτερο των 2cm) βιοκοινοτήτων σκληρού υποστρώµατος στη θαλάσια περιοχή του Στενού της Μυτιλήνης και οι χωροχρονικές µεταβολές της ποικιλότητας αυτών. Επιπρόσθετα στην εργασία αυτή επιχειρείται µια εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης της Βενθικής Ενότητας στην προαναφερθείσα περιοχή µελέτης. 6

2. ΜΕΘΟ ΟΙ & ΥΛΙΚΑ 2.1 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Το στενό της Μυτιλήνης χωροθετείται στην ευρύτερη περιοχή του βόρειοανατολικού Αιγαίου. Το κλίµα είναι τυπικό Μεσογειακό, χαρακτηρίζεται δηλαδή από ήπιους, εύκρατους χειµώνες και ζεστά, ξηρά καλοκαίρια. Οι άνεµοι που επικρατούν είναι οι βόρειοι. Από στοιχεία της Ελληνικής Εθνικής Μετεωρολογική Υπηρεσίας, στο βορειοανατολικό Αιγαίο η µέση θερµοκρασία του αέρα εκτιµάται στους 17,6 0 C, µε τον Γενάρη τον ψυχρότερο µήνα (µέση θερµοκρασία 9,6 0 C) και τον Ιούλιο τον θερµότερο (µέση θερµοκρασία 26,5 0 C). Ο µέσος όρος της ετήσιας βροχόπτωσης είναι περίπου 675mm. Το παλιρροϊκό εύρος, η διαφορά στάθµης ανάµεσα στην κατώτατη ρηχία και την ανώτατη πλήµµη, κυµαίνεται γενικά από 30 έως 40cm. Το χειµώνα τα επίπεδα των θρεπτικών είναι σχετικά υψηλά, ενώ το καλοκαίρι τα φωσφορικά και τα νιτρικά εκλείπουν και οι συγκεντρώσεις των πυριτικών είναι πολύ χαµηλές (Karageorgis et al, 2003). Από το στενό της Μυτιλήνης διέρχονται καθηµερινά επιβατηγά και λιγότερο συχνά φορτηγά πλοία. Η διέλευση είναι συχνότερη το καλοκαίρι, όταν και η τουριστική κίνηση είναι µεγαλύτερη. Το λιµάνι της Μυτιλήνης είναι µικτό και εξυπηρετεί ταυτόχρονα τις ανάγκες µετακίνησης ανθρώπων και αγαθών, ενώ λειτουργεί ως αλιευτικό καταφύγιο και χώρος υποδοχής τουριστικών σκαφών (Κατωγιάννη, 2003)..Η παράκτια ζώνη στο στενό της Μυτιλήνης είναι περιοχή δυναµικά αναπτυσσόµενη, γεγονός που συνεπάγεται τη δηµιουργία προβληµάτων και πιέσεων. Η εκβολή αγωγών και απόρριψη λυµάτων στο λιµάνι υποχρεωτικά ακολουθείται από µεταβολή της ποιότητας του θαλάσσιου περιβάλλοντος. Η περιοχή κοντά στο λιµάνι χαρακτηρίζεται ως ισχυρά µεσότροφη (Πατάκη, 2003). 2.2 ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ Η συµβολή στη µελέτη της υποπαραλιακής ζώνης και ειδικότερα του ανώτερου τµήµατος αυτής, αποκτά ιδιάζουσα σηµασία λόγω της πολυπλοκότητας των τροφικών δοµών αυτών των κοινοτήτων αλλά και της µεγάλης πίεσης που δέχονται από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Η µελέτη της δοµής και δυναµικής της ποικιλότητας της βενθικής ενότητας σκληρού υποστρώµατος στο Στενό της Μυτιλήνης έγινε σε µια σειρά σταθµών δειγµατοληψίας. Η 7

επιλογή των σταθµών δειγµατοληψίας έγινε µε τέτοιο τρόπο ώστε να επιλεχθούν περιοχές µε ανθρωπογενή δραστηριότητα (µέτωπο της πόλης της Μυτιλήνης) και περιοχές φυσικές, χωρίς εµφανή τουλάχιστον ανθρωπογενή δραστηριότητα. Όσον αφορά στο µέγεθος και στον αριθµό των δειγµάτων σε κάθε σταθµό ο γενικός κανόνας είναι ότι πολλά και µικρά δείγµατα είναι προτιµότερα από λίγα αλλά µεγάλα, γιατί καλύπτεται µεγαλύτερη περιοχή, η εκτίµηση της χωρικής διανοµής είναι καλύτερη και ο αριθµός βαθµών ελευθερίας για στατιστικές αναλύσεις µεγαλύτερος (Gray et al, 1992). Επιλέχθηκαν 3 σταθµοί κατά µήκος του στενού, 2 πλησίον της πόλης της Μυτιλήνης και 1 σταθµός µακριά από κατοικηµένη περιοχή. Συλλέχθηκαν από 1 επαναληπτικό δείγµα για κάθε εποχή και 2 επαναληπτικά δείγµατα για κάθε υποπεριοχή. Συνολικά καλύφθηκε περιοχή 6m 2. Τα εποχικά δείγµατα χαρακτηρίζονται από τους χαρακτήρες: - S (άνοιξη) - K (καλοκαίρι) - F (φθινόπωρο) - W (χειµώνας) 2.3 ΣΤΑΘΜΟΙ ΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ Οι σταθµοί δειγµατοληψίας (εικόνα 1) τοποθετούνται εξωτερικά του λιµανιού της Μυτιλήνης (σταθµοί Α και Β) και στο ακρωτήρι Αγρηλιάς (σταθµός C). Τα Α1 και Α2, Β1 και Β2, C1 και C2 υποδεικνύουν τα επαναληπτικά δείγµατα για κάθε υποπεριοχή. 8

Εικόνα 1. Το νησί Λέσβος και η περιοχή µελέτης. Στο στενό της Μυτιλήνης χωροθετούνται οι σταθµοί δειγµατοληψίας. Ο σταθµός Α (εικόνα 2) βρίσκεται βόρεια της εξωτερικής πλευράς του επιβατικού λιµανιού. Πρόκειται για ηµι-εκτεθειµένη περιοχή. Τα πλοία και τα σκάφη που διέρχονται στο λιµάνι αποτελούν πηγή ρύπανσης και συντελούν στην ανάπτυξη κυµατισµού. Στην περιοχή µελέτης παρατηρείται µάργα, η οποία χαρακτηρίζεται σαθρό πέτρωµα. Στον σταθµό δειγµατοληψίας Α είναι χαρακτηριστική επίσης η παρουσία τεχνητού υποστρώµατος (προβλήτα από σκυρόδεµα) και οι µεγάλου µεγέθους ασβεστόλιθοι για την προστασία του λιµενοβραχίονα από την κυµατική δράση. Οι τελευταίοι µεταφέρθηκαν από λατοµείο και το πέτρωµα χαρακτηρίζεται σκληρό. 9

(α) (β) Εικόνα 2. Ο σταθµός Α (επιβατικό λιµάνι). (α) ιακρίνεται η προβλήτα και ο λιµενοβραχίονας, (β) τοποθέτηση πλαισίου για την συλλογή δείγµατος. Ο σταθµός Β (εικόνα 3) τοποθετείται στην εξωτερική πλευρά του λιµανιού της Μυτιλήνης, νότια, σε προστατευµένη περιοχή, λόγω της παρουσίας κυµατοθραύστη. Εκεί βρίσκεται ο Ναυτικός Όµιλος Μυτιλήνης και καταλήγουν διάφορα αστικά λύµατα ενώ η ανανέωση των υδάτων είναι περιορισµένη. Το πέτρωµα στην περιοχή είναι µάργα. (α) Εικόνα 3 (α,β). Ο σταθµός δειγµατοληψίας Β (Ναυτικός Όµιλος Μυτιλήνης). (β) Ο σταθµός C (εικόνα 4) χρησιµοποιείται ως σταθµό αναφοράς καθώς χωροθετείται σε περιοχή που δεν παρατηρείται κάποια ανθρώπινη επέµβαση. Βρίσκεται µακριά από κατοικηµένη περιοχή. Η ονοµασία της περιοχής είναι Άγιος Γεώργιος. Στο σταθµό δειγµατοληψίας C εκτός από µάργα παρατηρείται και περιδοτίτης (σκληρό πέτρωµα), ως αποτέλεσµα κατολισθήσεων. (α) Εικόνα 4 (α,β). Ο σταθµός δειγµατοληψίας C (Άγιος Γεώργιος). (β) 10

2.4 ΣΥΛΛΟΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΙΓΜΑΤΟΣ Η συλλογή των δειγµάτων έγινε από την ανώτερη υποπαραλιακή ζώνη µε χρήση µεταλλικού πλαισίου διαστάσεων (50x50)cm (εικόνα 6α). Το δείγµα αποκολλήθηκε από το σκληρό υπόστρωµα µε τη βοήθεια σπάτουλας και διατηρήθηκε σε πλαστικά δοχεία µε διάλυµα φορµαλδεύδης 10% (εικόνα 6γ). Στο εργαστήριο τα δείγµατα ξεπλύθηκαν µε νερό για την αποµάκρυνση της φορµόλης, µε τη χρήση κόσκινου. Πραγµατοποιήθηκε διαλογή των οργανισµών και αναγνώρισή τους σε επίπεδο είδους (όπου αυτό ήταν δυνατόν). Η ταυτοποίηση των µεγαβενθικών οργανισµών πραγµατοποιήθηκε σε στερεοµικροσκόπιο και χρησιµοποιήθηκαν σχετικά επιστηµονικά συγγράµµατα. Μετρήθηκε ο αριθµός ατόµων (ΑΦΘΟΝΙΑ) και προσδιορίστηκε το βάρος (ΒΙΟΜΑΖΑ) των ειδών µε χρήση αναλυτικού ζυγού ακριβείας. Μετρήθηκε το υγρό βάρος ενώ ανόργανα µέρη δεν αποµακρύνθηκαν. (α) (β) Εικόνα 6. (α) ειγµατοληπτικό όργανο τύπου πλαισίου, (β) Μέτρηση στο πεδίο αβιοτικών παραµέτρων, (γ) Συλλογή δείγµατος (γ) 11

2.5 ΣΥΓΓΡΑΜΜΑΤΑ ΚΑΙ ΕΙ ΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟ ΤΩΝ ΕΙ ΩΝ Για τον προσδιορισµό των βενθικών θαλάσσιων οργανισµών έγινε χρήση των παρακάτω συγγραµµάτων: Haas & Knorr (1966), D Angelo & Gargiullo (1978), Harold & Wynne (1985), Riedl (1986), FAO (1987), Fischer et al. (1987), Economou-Amilli et al. (1990), Κουτσούµπας (1992), Delamotte & Βαρδαλα- Θεοδώρου (1994), Hayward & Ryland (1995), Hayward et al. (1996), Χαριτωνίδης & Λαζαρίδου (1997), Rouse & Fedrik (2001), Καλαντζή (2004). 2.6 ΑΒΙΟΤΙΚΕΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Πραγµατοποιήθηκαν µετρήσεις της αλατότητα, του ph και της θερµοκρασίας του νερού µε χρήση φορητών οργάνων. Για κάθε σταθµό µετρήθηκε το βάθος και η απόσταση του από την ακτή και µέσω αυτών γίνεται εκτίµηση της κλίσης της ακτής (η εφαπτοµένη της γωνίας αυτής αντιστοιχεί στο λόγο του βάθους προς την απόσταση από την ακτή). 2.7 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ Η αποθήκευση των βιοτικών και αβιοτικών οικολογικών παραµέτρων έγινε σε φύλλα εργασίας Excel. Η διαχείριση των δεδοµένων πραγµατοποιήθηκε µε τη χρήση των πακέτων λογισµικού Microsoft Office Excel 2002 και Primer v5. Τα δεδοµένα αφθονίας και βιοµάζας των ειδών που συνθέτουν τη βενθική κοινότητα είναι δυνατόν να επεξεργαστούν µε διάφορους τρόπους προκειµένου να εξαχθούν συµπεράσµατα για τη δοµή και τη δυναµική των βιοκοινωνιών αυτών. Θεωρείται σκόπιµη η εφαρµογή µονοδιάστατων τεχνικών, πολυµεταβλητών τεχνικών, τεχνικών κατανοµής. Η επιλογή κατάλληλων και επαρκών µέτρων της µεταβολής της δοµής της κοινωνίας στο χώρο και στο χρόνο αποτελεί σηµαντική διαδικασία. Ο συνδυασµός πολλών διαφορετικών τεχνικών παρέχει πιο ολοκληρωµένα και ρεαλιστικά συµπεράσµατα. Οι περιγραφικές αναλύσεις πραγµατοποιούνται µε τη χρήση του λογισµικού πακέτου Primer.Το λογισµικό PRIMER (Plymouth Routines In Multivariate Ecological Research) σχεδιάστηκε για τη µελέτη της δοµή βιοκοινωνιών. Οι δυνατότητες που παρέχονται διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες: - Γραφική παράσταση των βιοκοινωνιών - ιάκριση τοποθεσιών / συνθηκών 12

- Σύνδεση περιβαλλοντικών παραγόντων Τα δεδοµένα που επεξεργάστηκαν προέρχονται από τις δειγµατοληψίες πεδίου και τα δεδοµένα της Καλαντζή (2004) για τις εποχές άνοιξη-καλοκαίρι. 2.8 ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΤΩΝ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ ΤΟΥ PRIMER 2.8.1 Μήτρα δεδοµένων Τα δεδοµένα παρουσιάζονται σε µια µήτρα από p σειρές (είδη) και n στήλες (δείγµατα). Συγκεκριµένα, οι µήτρες που δηµιουργήθηκαν έχουν διαστάσεις 52 x 12, όπου 52 ο συνολικός αριθµός των ειδών που απαντήθηκαν σε όλες τις περιοχές και τις 4 εποχές και 12 τα εποχιακά δείγµατα (από 3 διαφορετικές περιοχές για κάθε εποχή). Κατασκευάστηκαν 3 µήτρες δεδοµένων όπου καταχωρήθηκαν ο αριθµός ατόµων, η βιοµάζα και η παρουσία-απουσία κάθε είδους. 2.8.2 Μονοµεταβλητές µέθοδοι Από τις µονοµεταβλητές µεθόδους, εκτός από τον υπολογισµό της ποσοστιαίας κατανοµής στο Excel, έγινε χρήση δεικτών βιοποικιλότητας. Ο συνολικός αριθµός των ατόµων (Ν), ο συνολικός αριθµός των ειδών (S), η συνολική βιοµάζα (Β) είναι λιγότεροι ενηµερωτικοί από τους δείκτες βιοποικιλότητας, τα οποία συνδυάζουν τον πλούτο και την ισοδιανοµή της ποικιλότητας. Κατά τη στατιστική ανάλυση, έγινε χρήση µη παραµετρικών µέτρων ποικιλότητας, µέτρα δηλαδή για τα οποία δεν υπάρχει κάποια υπόθεση για τη κατανοµή της αφθονίας των ειδών. Ο δείκτης ποικιλότητας Shannon- Wiener H = - Σ (p i lnp i ) όπου pi είναι η σχετική αφθονία (ή βιοµάζα κ.α.) ενός είδους (i) στο δείγµα. Ο δείκτης αυτός χρησιµοποιείται για την ανάλυση των βιοκοινωνιών και εκφράζει τόσο τον αριθµό των ειδών, όσο και τον βαθµό οµοιοµορφίας της κατανοµής των ατόµων στα διάφορα είδη. Ο δείκτης, παίρνει την τιµή µηδέν, όταν υπάρχουν άτοµα ενός είδους, ενώ όταν οι οργανισµοί ανήκουν σε διαφορετικά είδη, ο δείκτης παίρνει θετικές τιµές (Simboura & Zenetos, 2002, από Βασιλειάδου, 2004). Ο δείκτης ποικιλότητας Shannon-Wiener H όσο αυξάνει υποδεικνύει ότι τα άτοµα του δείγµατος ανήκουν σε διαφορετικά είδη και ο δείκτης οµοιόµορφης κατανοµής Pielou J συµπληρώνει την πληροφορία που παρέχει ο H συγκρίνοντας τα δείγµατα ως προς την οµοιοµορφία. Για τον δείκτη H τίθεται η προϋπόθεση ότι τα άτοµα λαµβάνονται τυχαία 13

από δείγµα άπειρα µεγάλης κοινότητας και ότι όλα τα είδη βρίσκονται στο δείγµα (Κόκκορης, 2003). Ο δείκτης οµοιόµορφης διανοµής Pielou υπολογίζει τον λόγο παρατηρούµενης προς τη µέγιστη δυνατή ποικιλότητα (Αντωνιάδου, 2003) J = H / log (S) όπου Η είναι ο δείκτης Shannon- Wiener και S είναι ο αριθµός των ειδών που υπάρχουν σε κάθε δείγµα. Ο δείκτης Margalef d εκφράζει τον αριθµό των ειδών στο δείγµα και εξαρτάται από το µέγεθος του δείγµατος (Αντωνιάδου, 2003). ίνεται από τον µαθηµατικό τύπο d = S-1 / log N όπου S είναι ο αριθµός των ειδών και N ο συνολικός αριθµός των ατόµων του δείγµατος. Ο δείκτης ποικιλότητας Simpson λ αποτελεί µέτρο της πιθανότητας 2 άτοµα τυχαία επιλεγµένα από ένα δείγµα να ανήκουν στο ίδιο είδος. Ο µαθηµατικός τύπος είναι 2 λ = Σ p i µε i από 1 έως S. Επηρεάζεται από το πιο άφθονο είδος στο δείγµα ενώ είναι λιγότερο ευαίσθητο στον πλούτο των ειδών. Χρησιµοποιήθηκε ως 1-λ, γιατί το λ αυξάνει όσο η ποικιλότητα µειώνεται. Η τιµή του αυξάνεται όσο η συνάθροιση γίνεται πιο ισοδιανεµηµένη (Κόκκορης, 2003). 2.8.3 Ο δείκτης ταξινοµικής διακριτότητας + Βασίζεται στην αρχή ότι, σε διαταραγµένα περιβάλλοντα οι βιοκοινωνίες παρουσιάζουν µειωµένη ποικιλότητα ειδών (Margalef, 1968), ενώ συχνά σχηµατίζονται πληθυσµοί µονοειδικοί ή µε είδη που συγγενεύουν στενά µεταξύ τους. Αντίθετα, οι αδιατάραχτες βενθικές βιοκοινωνίες, αποτελούνται από ένα εύρος διακριτών ειδών τα οποία ανήκουν σε διάφορα φύλα (Warwick & Clarke, 1995). Οι ιδιαίτερες ιδιότητες των δεικτών ταξινοµικής διακριτότητας είναι ότι προσδιορίζουν τη φυλογενετική ποικιλότητα αντί για την απλή αφθονία των ειδών (Warwick & Clarke, 2001). Είναι ανεξάρτητοι από την ένταση της δειγµατοληψίας και µέσω µιας στατιστικής ανάλυσης είναι δυνατόν να εκτιµηθεί ποιοι σταθµοί παρεκκλίνουν µε στατιστικά σηµαντικές διαφορές από τις αναµενόµενες τιµές. Σύµφωνα µε τους Clarke & Warwick (1999) είναι δυνατόν να αξιολογηθούν περιπτώσεις περιβαλλοντικής υποβάθµισης, ενώ παραµένουν σχετικά ανεπηρέαστοι από φυσικές διαφορές στα ενδιαιτήµατα. Ωστόσο έχουν αναπτυχθεί σχετικά πρόσφατα και δεν έχουν χρησιµοποιηθεί ευρέως στην οικολογία 14

διότι απαιτούν γνώση ολόκληρου του πανιδικού ή χλωριδικού φάσµατος που απαντά στην ευρύτερη περιοχή, καθώς και την ακριβή ταξινοµική κατάταξη των ειδών του. Η µέση ταξινοµική διακριτότητα + (Warwick & Clarke, 1998) εφαρµόζεται σε δεδοµένα που είναι εκφρασµένα ως παρουσία-απουσία και ορίζεται ως η µέση ταξινοµική απόσταση µεταξύ δύο τυχαία επιλεγµένων ειδών σε ένα δείγµα, υπολογισµένη για όλα τα πιθανά ζεύγη ειδών σε ένα δείγµα. Οι τιµές του θεωρητικά κυµαίνονται µεταξύ 0 και 100, εφόσον 100 ορίζεται να είναι η µέγιστη απόσταση που είναι δυνατόν να έχουν µεταξύ τους δύο είδη στο φυλογενετικό δένδρο (τα είδη ιεραρχούνται ταξινοµικά µε βάση το σύστηµα ταξινόµησης του Linnaeus, σε φύλο, κλάση, οικογένεια, γένος, είδος). Ο δείκτης αυτός είναι ανεξάρτητος από το µέγεθος του δείγµατος. Ο + είναι αποτελεσµατικός για τη σύγκριση περιπτώσεων όπου υπάρχει ένας περιορισµένος αριθµός ανωτέρων ταξινοµικών µονάδων για έναν δεδοµένο αριθµό ειδών. Σε περιπτώσεις που ο ίδιος αριθµός ειδών είναι πιο ανοµοιογενής ταξινοµικά, ο διαχωρισµός αποκλείεται. 2.8.4 Χοάνη κατανοµής Κατασκευάζεται για την στατιστική εκτίµηση της παρέκκλισης του δείκτη από τη µηδενική υπόθεση και αποτελεί δισδιάστατη γραφική παράσταση των τιµών του +. Ο θεωρητικός µέσος δηµιουργείται µε βάση το σύνολο των ειδών που απαντούν σε µία ευρύτερη περιοχή και εκφράζει την τιµή που σύµφωνα µε τη µηδενική υπόθεση αναµένεται να έχει κάθε υποπεριοχή που εξετάζεται. Τα όρια της κατανοµής αποτελούν τα διαστήµατα εµπιστοσύνης και εποµένως ορίζουν µία περιοχή σε σχήµα χοάνης. Όποιος σταθµός βρίσκεται έξω από τη χοάνη θεωρείται ότι παρεκκλίνει σηµαντικά από το θεωρητικό µέσο (διαφέρει µε πιθανότητα 95%). Για τη δηµιουργία της απαιτούνται η συναθροιστική λίστα (aggregation list) που περιέχει όλα τα είδη της ευρύτερης περιοχής και τις ταξινοµικές µονάδες αυτών και ένας πίνακας ειδών (species list) που περιέχει τις περιοχές δειγµατοληψίας και τα είδη που εµφανίζονται σε κάθε υποπεριοχή. Στο παρόν έγγραφο η συναθροιστική λίστα δηµιουργήθηκε από τα συνολικά βιοτικά δεδοµένα από τις δειγµατοληψίες και στους 3 σταθµούς και τις 4 εποχές για τη διάκριση των ταξινοµικών διαφορών ανά εποχιακό σταθµό (παράρτηµα 2). 2.8.5 Συντελεστής Οµοιότητας Η βάση για τις περισσότερες αναλύσεις είναι η έννοια της Οµοιότητας (S) µεταξύ οποιουδήποτε ζεύγους δειγµάτων όσον αφορά τις βιοκοινωνίες που περιλαµβάνουν. 15

Εφόσον οι πληροφορίες είναι πολυπαραγοντικές (πολλά είδη), υπάρχουν πολλοί τρόποι προσδιορισµού της οµοιότητας, και ο καθένας επικεντρώνει σε διαφορετικές πτυχές της βιοκοινωνίας. Ένας συντελεστής οµοιότητας παίρνει τιµές από 0 (αν τα δύο δείγµατα είναι εντελώς ανόµοια) µέχρι 100% ή 1(αν τα δύο δείγµατα είναι εντελώς όµοια). Ο συντελεστής οµοιότητας Bray-Curtis έχει γίνει ιδιαίτερα δηµοφιλής σε οικολογικές µελέτες και έχει προκύψει από χερσαίες εφαρµογές (Bray and Curtis, 1957) και είναι ο συντελεστής οµοιότητας που χρησιµοποιήθηκε κατά την στατιστική επεξεργασία των δεδοµένων. 2.8.6 Μετασχηµατισµός δεδοµένων Η ύπαρξη µεγάλων τιµών αφθονίας ή βιοµάζας στην αρχική µήτρα δεδοµένων είναι δυνατό να αποδειχθεί ότι είναι αρκετά µεταβλητός (ασταθής) παράγοντας, µε αποτέλεσµα να είναι ιδιαίτερα αναξιόπιστο να βασίζεται κάποια εκτίµηση οµοιότητας δύο βιοκοινωνιών στα είδη που παρουσιάζουν µεγάλες τιµές αφθονίας. Οι µετασχηµατισµοί που χρησιµοποιούνται σε πολυπαραγοντικές αναλύσεις έχουν ως αποτέλεσµα την ελάττωση της σηµαντικότητας των ειδών µε µεγάλη αφθονία, προκειµένου να διαδραµατίζουν κάποιο ρόλο στον καθορισµό της οµοιότητας και τα είδη µε την µικρότερη επικράτηση, ακόµα και τα σπάνια είδη. Η επιλογή του µετασχηµατισµού βασίζεται σχεδόν αποκλειστικά στην βιολογική θεώρηση του θέµατος, παρά στην στατιστική ανάλυση. Μια ανάλυση που εστιάζει σε είδη που έχουν ένα µόλις άτοµο σε ένα δείγµα είναι ευεπηρέαστη στον «θόρυβο» που προκύπτει από την τυχαία «εστίαση» στα σπανιότερα είδη και µια πρακτική λύση αποτελεί ένας µέτριος µετασχηµατισµός, όπως η τετραγωνική ρίζα, η οποία και χρησιµοποιήθηκε στην παρούσα εργασία. 2.8.7 Πολυπαραγοντικές αναλύσεις Ιεραρχική οµαδοποίηση (Cluster Analysis) Η αναπαράσταση των βιοκοινωνιών κάθε δείγµατος παρουσιάζεται υπό την µορφή ενός δενδροδιαγράµµατος, το οποίο συνδέει τα δείγµατα σε ιεραρχικές οµάδες, βάσει κάποιου συγκεκριµένου ορισµού οµοιότητας µεταξύ της κάθε οµάδας. Χρησιµοποιείται για τους παρακάτω λόγους; διαφορετικές περιοχές (ή διαφορετικές χρονικές περίοδοι στην ίδια περιοχή) είναι δυνατόν να παρουσιάζουν διαφορετική σύνθεση βιοκοινωνιών 16