Σε ανάµνηση του θείου µου Νίκου, µε αµέριστη αγάπη και εκτίµηση.

Σε ανάµνηση του θείου µου Νίκου, µε αµέριστη αγάπη και εκτίµηση. 3

Σύσταση Εξεταστικής Επιτροπής *Κουτσούµπας ρόσος ** Καραµπάς Θεοφάνης ** Μπατζάκας Ιωάννης Αναπληρωτής Καθηγητής, Tµήµα Επιστηµών Της Θάλασσας, Πανεπιστήµιο Αιγαίου. Αναπληρωτής Καθηγητής, Πρόεδρος τµήµατος, Τµήµα Επιστηµών Της Θάλασσας, Πανεπιστήµιο Αιγαίου. Λέκτορας, Τµήµα Επιστηµών Της Θάλασσας, Πανεπιστήµιο Αιγαίου. * Επιβλέπων καθηγητής ** Μέλη Τριµελούς Εξεταστικής Επιτροπής 5

Πρόλογος Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγµατοποιήθηκε στο Τµήµα Επιστηµών της Θάλασσας της Σχολής Περιβάλλοντος του Πανεπιστηµίου Αιγαίου, κατά την χρονική περίοδο του Οκτωβρίου 2005 έως και τον Αύγουστο του 2007. Εκπονήθηκε στα πλαίσια του ευρωπαϊκού ερευνητικού προγράµµατος Cadses Tw Reference network, καθώς και στα πλαίσια της διδακτορικής διατριβής του κου. Ευαγγελόπουλου. Ευχαριστίες Έπειτα από την ολοκλήρωση της πτυχιακής εργασίας αυτής, οφείλω να ευχαριστήσω τον Αναπληρωτή Καθηγητή κο. ρόσο Κουτσούµπα όχι µόνο για την βοήθειά του και τον πολύτιµο χρόνο που µου αφιέρωσε για την περάτωση της παρούσας µελέτης, αλλά και για το συνολικό ενδιαφέρον που έδειξε για την εξέλιξη µου όλα αυτά τα χρόνια της παραµονής µου στο Τµήµα Επιστηµών της Θάλασσας. Οφείλω να ευχαριστήσω και τον ιδάκτορα κο. Αθανάσιο Ευαγγελόπουλο για την συνολική καθοδήγηση του κατά την εκπόνηση της εργασίας αυτής. Ευχαριστώ θερµότατα τα υπόλοιπα µέλη της εξεταστικής επιτροπής, τον Αναπληρωτή Καθηγητή κο. Θεοφάνη Καραµπά και τον Λέκτορα κο. Ιωάννη Μπατζάκα για τις υποδείξεις τους. Να ευχαριστήσω την Ερευνήτρια κα. Μαριολίνα Corsini, από τον Υδροβιολογικό Σταθµό Ρόδου, τον ιδάκτορα κο. Αθανάσιο Μπαξεβάνη, τον ιδάκτορα κο. Κωνσταντίνο Κουκάρα για την βοήθεια που µου παρείχαν σε συνολικό επίπεδο και γιατί συνέβαλαν ουσιαστικά στην εν δυνάµει επιστηµονική εξέλιξή µου. Θα ήθελα να ευχαριστήσω τους συναδέλφους του Εργαστηρίου βένθους για την βοήθεια τους και για τις ευχάριστες στιγµές που περάσαµε µαζί. Τέλος, να ευχαριστήσω τους γονείς µου Στράτο και Τασία για την καθολική υποστήριξη που µου έδειξαν και για ό,τι µου προσέφεραν στα σηµαντικά αυτά χρόνια. Θόδωρος Ε. Καµπούρης Μυτιλήνη, Φεβρουάριος 2009. 6

Περιεχόµενα ΠΕΡΙΛΗΨΗ ABSTRACT...σελ.9.. σελ.10 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ..σελ.11 1.1 Παράκτια Ζώνη Η έννοια και η σηµασία της......σελ 11 1.2 Παράκτια Μεταβατικά Οικοσυστήµατa.... σελ.13 1.3 Αλυκές..σελ.15 1.4 Βενθικά ασπόνδυλα και εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης στα ΠΜΟ.. σελ.19 1.5 Εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης των ΠΜΟ µε τη χρήση βιοµετρικών χαρακτηριστικών των βενθικών ασπόνδυλων...σελ.19 1.6 Βιολογική Ποικιλότητα.. σελ.21 1.7 Στόχος της παρούσας µελέτης....σελ.22 2.ΥΛΙΚΑ & ΜΕΘΟ ΟΙ. σελ.23 2.1 Κόλπος Καλλονής...σελ.23 2.2 Αλυκές Καλλονής.. σελ.26 2.3 Σχέδιο ειγµατοληψίας.. σελ.27 2.4 Εργαστηριακές Αναλύσεις- Επεξεργασία Ασπονδύλων... σελ.28 2.4.1 Στερέωση & Συντήρηση του υλικού...σελ.28 2.4.2 ιαχωρισµός Βένθους....σελ.28 2.4.3 Προσδιορισµός Ταυτοποίηση Ειδών... σελ.28 2.4.4 Εκτίµηση Βιοµάζας & Αφθονίας....σελ.29 2.4.5 Βιοµετρικά Χαρακτηριστικά Μακροασπονδύλων.....σελ.29 2.5 Στατιστικές Αναλύσεις...σελ.30 2.5.1 Βιολογικοί είκτες.....σελ.30 2.5.2 Πολυµεταβλιτές Μέθοδοι Ανάλυσης.. σελ.32 2.5.2.1 είκτης Οµοιότητας Bray Curtis......σελ.32 2.5.2.2 Ιεραρχική Οµαδοποίηση (Cluster analysis).....σελ.32 2.5.2.3 Μέθοδος διάταξης non-metric MDS (Multi-Dimensional Scaling).... σελ.33 2.5.2.4 Έλεγχος Οµοιότητας µεταξύ των οµάδων δειγµάτων (ΑNOSIM)....σελ.34 2.5.2.5 Καµπύλες σύγκρισης αφθονίας-βιοµάζας (ΑBC curves)....σελ.34 7

3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ.. σελ.35 3.1 Σύνθεση Μακροπανίδας... σελ.35 3.1.1 Σύνθεση και Αριθµός Ειδών....σελ.35 3.2 Αφθονία Ειδών Μακροπανίδας.....σελ.37 3.3 Βιοµάζα της Μακροπανίδας.....σελ.38 3.4 είκτες Βιοποικιλότητας....σελ.40 3.4.1 Μακροπανίδα.....σελ.40 3.4.2 Μαλάκια....σελ.41 3.4.3 Πολύχαιτοι....σελ.42 3.4.4 Καρκινοειδή... σελ.43 3.5. Πολυµεταβλητές Μέθοδοι Ανάλυσης....σελ.44 3.5.1. Μέθοδοι Ανάλυσης οµάδων (Cluster Analysis) & ιευθέτησης (MDS).....σελ.44 3.5.1.1 Μακροπανίδα..... σελ.44 3.5.1.2 Μαλάκια..... σελ.45 3.5.1.3 Πολύχαιτοι..... σελ.46 3.5.1.4 Καρκινοειδή.......σελ.47 3.6 Καµπύλες Παράλληλης Γραφικής Σύγκρισης-ABC Curves.......σελ.48 3.7 Γεωµετρικές Κλάσεις Αφθονίας- Βιοµάζας... σελ.50 3.8 είκτης Οικολογικής κατάστασης µε βάση την Κατανοµή Μεγεθών (Size Distribution Index).....σελ. 54 4. ΣΥΖΗΤΗΣΗ...σελ.56 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ..σελ.61 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ.. σελ.63 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ...σελ.74 ΚΟΙΝΟΤΙΚΗ Ο ΗΓΙΑ 93/626/ΕΟΚ, ΑΠΟΦΑΣΗ ΤΟΥ ΣΥΜΒΟΥΛΟΥ ΤΗΣ 25 ΟΚΤΩΒΡΙΟΥ 1993 ΓΙΑ ΤΗ ΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΠΟΙΚΙΛΟΜΟΡΦΙΑ.....σελ. 75 ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΖΩΝΗ......σελ.77 ΙΚΤΥΟ ΦΥΣΗ 2000 NATURA Κοιν. Οδηγία 92/43/ΕΟΚ ΤΩΝ ΟΙΚΟΤΟΠΩΝ...σελ.82 ΗΣ 8

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σε παγκόσµιο επίπεδο τα τελευταία χρόνια ο παράγοντας βιοποικιλότητα αποτελεί σηµαντικό δείκτη για την εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης διαφόρων οικοσυστηµάτων. Η παρούσα µελέτη προσπαθεί να εκτιµήσει την οικολογική κατάσταση, τα πρότυπα κατανοµής καθώς και τη βιολογική ποικιλότητα των µακροβενθικών ασπονδύλων των παράκτιων µεταβατικών οικοσυστηµάτων στις Αλυκές Καλλονής Λέσβου. Η δειγµατοληπτική προσπάθεια έλαβε χώρα το καλοκαίρι του 2005 και για τα αποτελέσµατα στα οποία κατέληξε, χρησιµοποιήθηκαν ποικίλες στατιστικές µέθοδοι. Οι κύριες ταξινοµικές οµάδες των µακροβενθικών ασπονδύλων που µελετήθηκαν ήταν τα µαλάκια, τα καρκινοειδή και οι πολύχαιτοι. Η σύνθεση της πανίδας του µακροβένθους έδειξε πως οι εν λόγω κοινότητες της περιοχής αντιστοιχούν σε αυτή της θαλάσσιας περιοχής µε ιλυώδη άµµο και στην ευρύαλη και ευρύθερµη βιοκοινότητα σε υφάλµυρα νερά που εξαπλώνεται στις εσωτερικές λεκάνες των Αλυκών του κόλπου Καλλονής. Το σχέδιο ζώνωσης των Gueloget & Perthuisot (1992) που έχει προταθεί για τα µεσογειακά παράκτια µεταβατικά οικοσυστήµατα, βρίσκει ισχύ στο εν λόγω οικοσύστηµα των Αλυκών. Ενώ τα χωρικά πρότυπα κατανοµής της µακροπανίδας είναι σαφώς ανάλογα µε τα ήδη καταγεγραµµένα σε φυσικά παράκτια µεταβατικά οικοσυστήµατα της Μεσογείου τα οποία καθορίζονται από τους παράγοντες περιορισµού (Confinement). Η εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης έγινε µε βάση τα µορφοµετρικά χαρακτηριστικά των µακροβενθικών οργανισµών, µέσω του υπολογισµού του δείκτη κατανοµής µεγεθών (Size Distribution Index SDI) των Reizopoulou & Nikolaidou (2005). Τα αποτελέσµατα της εφαρµογής του δείκτη έδειξαν πως οι λεκάνες των αλυκών στην περιοχή µελέτης βρίσκονται σε µέτριο ως και υψηλό επίπεδο οικολογικής κατάστασης. 9

ABSTRACT Βiodiversity, in a worldwide level, is one of the most important values to estimate the ecological situation of many types of different environmental habitats. This study aims to investigate the composition and the spatial distribution of macrobenthic fauna in the coastal transitional ecosystems of saltworks in Kalloni Gulf of Lesvos Island, Greece. The sampling of macrobenthos has done at the summer of the year 2005 and for the data analysis were used many different types of statistic methods like univariate, multivariate and others. The main taxa of macrobenthic fauna were the mollusks, the crustaceans and the polychaets. The communities of the study area according to the composition, are similar to areas with superficial muddy sands in sheltered areas (SVMC) and euryhaline and eurythermal brackish waters (LEE) which extends in saltworks at Kalloni bay according to Pérès (1967). The zonation of the aquatic transitional Mediterranean ecosystems suggested by Gueloget & Perthuisot (1992) it seems to be followed according the distribution pattern, in particular, of macrobenthic communities at the study area. The macrobenthos during the sampling period is similar with the communities of other natural transitional aquatic ecosystems of the Mediterranean Sea and strongly related with the confinement witch for our occasion are temperature and salinity. 10

1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Παράκτια Ζώνη - Η έννοια και η σηµασία της. Οι όροι παράκτια ζώνη (coastal zone) και παράκτιος χώρος (coastal area) παρά το ότι χρησιµοποιούνται ευρύτατα στη διεθνή βιβλιογραφία προσλαµβάνουν συχνά διαφορετική σηµασία, τόσο ανάµεσα σε διαφορετικούς επιστηµονικούς κλάδους όσο και ανάµεσα σε πολιτικούς και οικονοµικούς φορείς. Η διατύπωσή τους γίνεται για πρώτη φορά στην ορολογία που δόθηκε στο άρθρο για τη διαχείριση της παράκτιας ζώνης, στην νοµοθεσία των Η.Π.Α. το 1972 (Ketchum, 1972), όπου αναφέρεται: παράκτια ζώνη είναι το χερσαίο και γειτονικό θαλάσσιο τµήµα (υδάτινο και βυθός) στο οποίο οι χερσαίες διεργασίες επηρεάζουν άµεσα τις θαλάσσιες διεργασίες και χρήσεις και αντίστροφα. Ο όρος παράκτιος χώρος χρησιµοποιείται µε µία ευρύτερη γεωγραφική και περιβαλλοντική σηµασία από ότι ο όρος παράκτια ζώνη που έχει κυρίως εφαρµογή στο πλαίσιο της διαχείρισης. Η παράκτια ζώνη είναι µία µεταβατική ζώνη που διαµορφώνεται από τα θαλάσσια, εναέρια, γεωλογικά και χερσαία στοιχεία και το πεδίο όπου λαµβάνουν χώρα ποικίλες ανθρώπινες δραστηριότητες και πολύπλοκες οικολογικές διεργασίες. Τα όρια της παράκτιας ζώνης ποικίλουν ανάλογα µε την επιθυµητή προσέγγιση, τα προβλήµατα που πρέπει να αντιµετωπιστούν αλλά και τους στόχους των συγκεκριµένων προγραµµάτων και δεν υπάρχει σαφής τρόπος οριοθέτησης (Clark, 1997). Η οριοθέτηση µπορεί να έχει σχέση µε (Κοκκώσης κ.α., 1999): ρυθµίσεις που αφορούν τις χρήσεις της παράκτιας γης, επιστηµονικές απόψεις για την ποιότητα των θαλάσσιων πόρων στα παράκτια ύδατα, όπου αυτή η ποιότητα εξαρτάται από την αντίστοιχη περιβαλλοντική ποιότητα της ακτής και τη ζώνη µέσα στην οποία η υποδοµή και οι δραστηριότητες είναι άµεσα συνδεδεµένες µε τη θάλασσα, ολόκληρη την έκταση της λεκάνης απορροής όταν πρόκειται για µελέτη γεωλογικών, γεωµορφολογικών ή υδρογεωλογικών διεργασιών στο παράκτιο σύστηµα, διοικητικές υποδιαιρέσεις (π.χ. τα χερσαία όρια των ΟΤΑ, τα θαλάσσια σύνορα του κράτους κλπ.). 11

Η παράκτια ζώνη έχει µεγάλη οικολογική, κοινωνικό-οικονοµική και πολιτιστική αξία λόγω των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών της. Περιλαµβάνει δυναµικά συστήµατα που παρέχουν πληθώρα αγαθών και υπηρεσιών στον άνθρωπο. Ως εκ τούτου, στην παράκτια ζώνη αναπτύσσονται οικονοµικές δραστηριότητες από τις πολλαπλές χρήσεις των φυσικών πόρων της, δηµιουργώντας ανταγωνιστικές σχέσεις τόσο µεταξύ τους όσο και µε το φυσικό περιβάλλον, περισσότερο από ότι σε οποιαδήποτε άλλη οικολογική ζώνη. Σύµφωνα µε στοιχεία της Ευρωπαϊκής Επιτροπής οι ευρωπαϊκές ακτές εκτείνονται σε µήκος 89.000 χιλιοµέτρων και περίπου το µισό του πληθυσµού των κρατών ζει κοντά στις ακτές, σε απόσταση από τη θάλασσα µικρότερη ή ίση των 50 χιλιοµέτρων. Οι βιοµηχανίες αλιείας, θαλάσσιων µεταφορών, υδατοκαλλιέργειας, ο τουρισµός και πληθώρα άλλων δραστηριοτήτων ανταγωνίζονται για τον ζωτικό αυτό χώρο των ευρωπαϊκών ακτών, ενώ παράλληλα οι παράκτιες ζώνες φιλοξενούν ορισµένα από τα πλέον ευαίσθητα και πολύτιµα φυσικά ενδιαιτήµατα της Ευρώπης (Ευρωπαϊκή Επιτροπή, 2001). Σε παγκόσµιο επίπεδο, οι παράκτιες περιοχές καταλαµβάνουν το 20% της επιφάνειας της ξηράς και φιλοξενούν σχεδόν το 50% του παγκόσµιου πληθυσµού σε απόσταση 200 χιλιοµέτρων από την ακτή (UN, 2002). Η παράκτια ζώνη φιλοξενεί πληθώρα πολύτιµων οικοσυστηµάτων όπως υγροτόπους, λιµνοθάλασσες, εκβολές και δέλτα ποταµών, λειµώνες Posidonia, αµµοθίνες, αλµυρά έλη κλπ. Οι βιότοποι αυτοί συντηρούν µεγάλη ποικιλία ειδών χλωρίδας και πανίδας, η επιβίωση των οποίων είναι πολύτιµη για τη διατήρηση της βιολογικής ποικιλότητας. Επιπρόσθετα, αποτελούν περιοχές αναπαραγωγής και διαβίωσης ή σχηµατίζουν ένα οικολογικό δίκτυο που υποστηρίζει την διαδικασία της µετανάστευσης. Τα συστήµατα αυτά µπορεί να χαρακτηρίζονται από υψηλή πρωτογενή παραγωγικότητα και έχουν ζωτική σηµασία για τα ίδια τα είδη που διαβιούν στις περιοχές αυτές αλλά και το σύνολο των οργανισµών. Ορισµένες παράκτιες περιοχές έχουν ιδιαίτερη ιστορική, παλαιοντολογική, γεωµορφολογική και αισθητική αξία που τις καθιστούν µοναδικές σε τοπικό, εθνικό και παγκόσµιο επίπεδο αλλά και ιδιαίτερα ευαίσθητες σε οποιαδήποτε µορφή παρέµβασης. Από το σύνολο της έκτασης που καταλαµβάνει η παράκτια ζώνη, ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το τµήµα εκείνο στο οποίο οι ανθρώπινες δραστηριότητες αλληλεπιδρούν τόσο µε το χερσαίο όσο και µε το θαλάσσιο περιβάλλον. Ο εντοπισµός συνδυασµών δραστηριοτήτων υπαγόµενων στις παραπάνω κατηγορίες στα στενά όρια της παράκτιας ζώνης, οδηγεί συχνά σε έντονο ανταγωνισµό για χώρο, σε προβλήµατα, καθώς και συγκρούσεις. 12

Χερσαίο περιβάλλον Ανθρώπινες δραστηριότητες Εικόνα 1.1. Η περιοχή της Παράκτιας Ζώνης που υποστηρίζει τις ανθρώπινες δραστηριότητες (από Cicin-Sain & Knecht, 1998 µερικώς τροποποιηµένο). Παράκτια ζώνη Θαλάσσιο περιβάλλον Σύστηµα παράκτιων πόρων Οι κυριότερες ανθρώπινες δραστηριότητες στην παράκτια ζώνη αφορούν την οικιστική χρήση, τις συγκοινωνίες, τις µεταφορές και το εµπόριο, την χρήση βιολογικών, ορυκτών και ενεργειακών πόρων, τις υδατοκαλλιέργειες, τον τουρισµό και την αναψυχή, την απόθεση λυµάτων, την στρατηγική και την άµυνα και τέλος την επιστηµονική έρευνα (Clark, 1997). 1.2 Παράκτια Μεταβατικά Οικοσυστήµατα Τα Παράκτια Μεταβατικά Οικοσυστήµατα' (Paralic or Transitional Coastal Ecosystems) εντοπίζονται µεταξύ χερσαίου και θαλάσσιου περιβάλλοντος (Guelorget and Perthuisot, 1992). Ποικίλουν ως προς το µέγεθος, τη µορφολογία και την προέλευση τους. Οι κλιµατικές και υδρογραφικές συνθήκες σε συνδυασµό µε τη γεωµορφολογία κάθε περιοχής, συµβάλλουν καθοριστικά στο αβιοτικό πρότυπο (π.χ. στις φυσικοχηµικές παραµέτρους, ιζηµαταπόθεση). Όσον αφορά στο βιόκοσµο, οι πληθυσµοί απαρτίζονται αυστηρά από συγκεκριµένα είδη, γεγονός που αποδίδεται στην ιδιαιτερότητα του αβιοτικού περιβάλλοντος στα οικοσυστήµατα αυτά. Η ποσοτική και ποιοτική σύσταση των πληθυσµών φαίνεται πως είναι ανεξάρτητη της διαβάθµισης της αλατότητας και συσχετίζεται µε το χρόνο ανανέωσης των στοιχείων της θαλάσσιας προέλευσης. Η εξάρτηση αυτή από το θαλάσσιο περιβάλλον ονοµάζεται 'παράγοντας περιορισµού' 'confinement' (Guelorget and Perthuisot, 1992). 13

Σύµφωνα µε το σχέδιο ζώνωσης των Guelorget και Perthuisot (1992), κατά τη σύγκριση ποικίλων ΠΜΟ της Μεσογείου, µπορούν να παρατηρηθούν 6 επίπεδα (ζώνες) περιορισµού. Ο διαχωρισµός αυτός γίνεται σε σχέση µε την απόσταση από τις πηγές εισόδου γλυκού νερού και το κανάλι επικοινωνίας από τη θάλασσα καθώς και από τη σύσταση της βενθικής κοινότητας στο µαλακό υπόστρωµα (Εικ 1.2.1). Η πρώτη περιοχή γειτνιάζει µε το κανάλι επικοινωνίας. Η περιοχή αυτή (Ζώνη Ι) χαρακτηρίζεται από παρουσία θαλάσσιων ειδών εχινοδέρµων και δίθυρων µαλακίων, κοντά στη θάλασσα. Κοντά στο κανάλι επικοινωνίας (Ζώνη ΙΙ) συναντώνται θαλάσσια είδη καρκινοειδών, δίθυρων µαλακίων, εχινοδέρµων και θρυµµατοφάγων πολυχαίτων. Η Ζώνη ΙΙΙ καλύπτει το κύριο τµήµα της λιµνοθάλασσας, όπου συναντώνται τόσο θαλάσσια όσο και λιµνοθαλάσσια είδη (γαστερόποδα, δίθυρα, πολύχαιτοι και καρκινοειδή). Το µεγαλύτερο τµήµα της λιµνοθάλασσας καλύπτεται από τις Ζώνες IV και V. Στις ζώνες αυτές συναντώνται µόνο παραλικά είδη. Εικ. 1.2.1: Σχέδιο ζώνωσης των λιµνοθαλασσών σύµφωνα µε την θεωρία των Guelorget and Perthuisot (1992) Η µελέτη των ΠΜΟ έχει προσελκύσει το ενδιαφέρον αρκετών ερευνητών σε παγκόσµιο επίπεδο. Ειδικότερα όσον αφορά στη Μεσόγειο υπάρχει σηµαντικός αριθµός δηµοσιεύσεων όπου δίνονται πληροφορίες για τα οικοσυστήµατα αυτά (Guelorget and Perthuisot, 1992; Reizopoulou & Nikolaidou, 2004; Arvanitidis et al., 1999; Koutsoubas et al., 2000; Bona et al., 2000; Sconfietti et al., 2003). Οπωσδήποτε, για αρκετά από τα οικοσυστήµατα αυτά οι διαθέσιµες πληροφορίες απέχουν σηµαντικά από το να θεωρηθούν πλήρεις (π.χ. έλλειψη πληροφοριών για συγκεκριµένες περιοχές της Μεσογείου, ιδιαίτερα της Ανατολικής λεκάνης, έλλειψη πληροφοριών τόσο για τη δοµή όσο και τη δυναµική του οικοσυστήµατος). 14

1.3 Αλυκές Ιστορικά, οι αλυκές έχουν παίξει σηµαντικό ρόλο στην οικονοµική και πολιτιστική ανάπτυξη της ευρύτερης περιοχής της Μεσογείου, γεγονός που ενισχύεται από το ότι το αλάτι µέχρι σχετικά πρόσφατα ήταν µονοπωλιακό είδος του κράτους. Η αξιοποίηση του αλατιού χρονολογείται από το 5000 π.χ. για την Αίγυπτο και από το 2000 π.χ. για τη Μέση Ανατολή. Στην προ-κλασσική Ελλάδα η άγνοια της χρήσης του αλατιού θεωρούνταν σηµάδι βαρβαρισµού. Πολλές αναφορές στο αλάτι έχουν γίνει από Έλληνες και Ρωµαίους φιλόσοφους και ιστορικούς (Όµηρος, Πλάτων, Ηρόδοτος, ηµόκριτος, Αριστοτέλης, Στράβων κλπ.). Ακόµα, η αγγλική λέξη 'salary' προέρχεται από την λατινική λέξη 'salarium' η οποία σήµαινε τα χρήµατα που έπαιρναν οι Ρωµαίοι λεγεωνάριοι για να αγοράσουν αλάτι (Young, 1977). Η ρίζα και των δυο αυτών λέξεων προέρχεται από το λατινικό 'sal' (salt), το οποίο µε τη σειρά του προέρχεται από τις Ελληνικές λέξεις 'αλς' (θάλασσα) και 'άλας' (αλάτι). Οι αλυκές είναι ηµιτεχνητά-ηµιφυσικά παραλιακά οικοσυστήµατα (Davis, 1999, 2000; Ευαγγελόπουλος et al., 2004; Σπυράκος, 2005), µοναδικά από αρχιτεκτονικής άποψης (Korovessis and Lekkas, 1999). Αποτελούνται από ένα σύνολο αλληλοσυνδεόµενων λεκανών εξάτµισης (µε µέσο βάθος από 40 έως 70 cm), Είκ. 1.3.1 : Γλυπτό που απεικονίζει εργάτη αλυκών µέσω των οποίων το θαλασσινό νερό ρέει είτε φυσικά (µε τη βοήθεια της βαρύτητας) είτε µηχανικά (µε τη χρήση αντλιών) και εξατµίζεται µε τη βοήθεια της ηλιακής και αιολικής ενέργειας. Το νερό υφίσταται εξάτµιση, αυξάνεται η τιµή της αλατότητας διαδοχικά στις δεξαµενές και τελικά κρυσταλλώνεται και αποτίθεται σε στρώµατα πάχους 8-17 cm στον πυθµένα των κρυσταλλοπήγιων (Davis, 2000). Η διαδικασία της εξάτµισης επηρεάζεται από την ηλιακή ακτινοβολία, όπως προαναφέρθηκε, και από το µικροκλίµα της περιοχής. Πιο συγκεκριµένα επηρεάζεται από τους ανέµους, τις βροχοπτώσεις, τη θερµοκρασία του αέρα, την υγρασία και τη διάρκεια της ακτινοβολίας. Εικ. 1.3.2 : Η διαδικασία συλλογής του ο αλατιού κατά τον 19 αιώνα 15

Ένα σύνολο σηµαντικών παραµέτρων καθιστούν µια περιοχή κατάλληλη ή µη για τη δηµιουργία αλυκών. Απαιτούνται µεγάλες επίπεδες περιοχές (Εικόνα 1.3.3) κοντά στη θάλασσα, όπου το υδατικό ισοζύγιο είναι αρνητικό (η εξάτµιση είναι εντονότερη των βροχοπτώσεων) και το υπέδαφος είναι µη διαπερατό (ώστε η διαρροή των λεκανών να ελαχιστοποιείται). Ακόµα, ιδανικές περιοχές θεωρούνται εκείνες όπου παρατηρούνται άνεµοι κατά τη διάρκεια της Άνοιξης και του Καλοκαιριού, γεγονός που αυξάνει την επιφάνεια του επιφανειακού νερού άρα και κατ' επέκταση την εξάτµιση. Οι λεκάνες χωρίζονται σε δυο κύριες οµάδες. Η πρώτη οµάδα αποτελείται από τις λεκάνες εξάτµισης, οπού το θαλασσινό νερό φθάνει το σηµείο κορεσµού σε σχέση µε το NaCl [δηλαδή από 3,8 Bé έως τα 25.7 Bé, οπού Bé = 145-(145/ειδικό βάρος της ο άλµης στους 15,6 C)]. Οι λεκάνες αυτές καταλαµβάνουν και τη µεγαλύτερη επιφάνεια (περίπου 90% της συνολικής επιφάνειας). Στην δεύτερη οµάδα η οποία περιλαµβάνει τα κρυσταλλοπήγια, η εξάτµιση του νερού συνεχίζεται φθάνοντας τα 28-29 Bé, µε συνέπεια την καθίζηση και δηµιουργία στρώµατος αλατιού (Korovessis and Lekkas, 1999). Τα κρυσταλλοπήγια καταλαµβάνουν σαφώς µικρότερη επιφάνεια συγκριτικά µε τις λεκάνες εξάτµισης. Στα κρυσταλλοπήγια το αλάτι συλλέγεται, κυρίως µε µηχανικά µέσα αλλά και χειροκίνητα, επεξεργάζεται πρωτογενώς στις αλυκές για να αποµακρυνθούν κάποιες ουσίες και µεταφέρεται σε εργοστάσια για περαιτέρω επεξεργασία, συσκευασία και πώληση. Είκ. 1.3.3: Αεροφωτογραφία σύγχρονων αλυκών. Εκτός από τη φυσικοχηµική διαδικασία, παρατηρείται και βιολογική δραστηριότητα. Στο κανάλι τροφοδοσίας καθώς και στις πρώτες δεξαµενές αναπτύσσονται κοινότητες που αποτελούνται από θαλάσσια είδη. Κατά την αύξηση της αλατότητας στο εσωτερικό των αλυκών, οι οργανισµοί που αποτελούν τις βιοκοινότητες δίνουν την θέση τους σε λιµνοθαλάσσια είδη, τα οποία είναι ανθεκτικά σε υψηλότερες τιµές αλατότητας. Η διαδοχή αυτή παρατηρείται όχι µόνο στους µακροβενθικούς οργανισµούς, αλλά και στους µικροοργανισµούς. Παρόµοια διαδοχή συµβαίνει στις φυσικές αλυκές καθώς και στα υπέραλα παράκτια οικοσυστήµατα (Korovessis and Lekkas, 1999). 16

Η παραγωγή αλατιού συνδέεται άρρηκτα µε αυτές τις βιοκοινότητες. Οι βενθικοί οργανισµοί παρέχουν στεγανοποίηση του πυθµένα των δεξαµενών, προστατεύουν από την διάβρωση (Davis, 1999), εµποδίζουν την πρόσµιξη του αλατιού µε το ίζηµα και ευνοούν την παραγωγή καθαρότερης άλµης. Οι πλαγκτικοί οργανισµοί παράγουν οργανικές ουσίες απαραίτητες για τη στήριξη του βιολογικού συστήµατος των αλυκών ενώ κάποιοι οργανισµοί αυξάνουν τη δέσµευση ηλιακής ακτινοβολίας λόγω χρωµατισµού της στήλης του νερού. Βέβαια, πολλές φορές, η ποιότητα της παραγωγής µπορεί να µειωθεί λόγω των οργανισµών που απαρτίζουν τις βιοκοινότητες στις δεξαµενές: κάποιοι οργανισµοί απεκκρίνουν ουσίες κολλοειδούς µορφής και παράγουν διαλυµένο οργανικό άνθρακα (DOC) σε µεγάλες ποσότητες, γεγονός που υποβαθµίζει το περιβάλλον των δεξαµενών µε άµεση συνέπεια την παραγωγή άλµης χαµηλής ποιότητας, µη αξιοποιήσιµη σε κάποιες περιπτώσεις. Η αύξηση του οργανικού άνθρακα µπορεί επίσης να οφείλεται σε ρυπασµένο θαλασσινό νερό, σε κακή λειτουργία ή και σε κακή σχεδίαση των αλυκών (Korovessis and Lekkas,1999). Σε γενικές γραµµές, ένα ευνοϊκό για την παραγωγή αλατιού βιολογικό σύστηµα περιλαµβάνει πλαγκτονικές και βενθικές κοινότητες µε πολλά, καλά αντιπροσωπευόµενα είδη, που έχουν προσαρµοστεί σε ένα στενό εύρος αλατότητας (Σπυράκος, 2005). Οι αλυκές αποτελούν ενδιαίτηµα ενός µεγάλου αριθµού πτηνών. Τα πτηνά αυτά χρησιµοποιούν τις αλυκές ως χώρο διαχείµασης, χώρο φωλιάσµατος, σταθµό µετανάστευσης είτε ως ζωτικό χώρο διαβίωσης (Εικ. 1.3.4). Ο διαχωρισµός των διαφόρων οµάδων (διαχειµαζόντων, µεταναστευτικών κλπ.) ή ειδών πουλιών κατά τη συνύπαρξή τους στις λιµνοθάλασσες αλλά και στις αλυκές, συχνά οφείλεται στις διαφορετικές συνθήκες διατροφής. Οι νησίδες και τα αναχώµατα διαδραµατίζουν επίσης σηµαντικό ρόλο ως χώροι αναπαραγωγής πτηνών (Κουτσούµπας, 2004). Κάποιοι οργανισµοί θεωρούνται υψίστης σηµασίας για τη βιολογική αλυσίδα στις δεξαµενές των αλυκών και σχετίζονται µε την παραγωγή και την ποιότητα του αλατιού. Το καρκινοειδές Artemia salina (brine shrimp) αποτελεί το συνδετικό κρίκο µεταξύ των δεξαµενών χαµηλής αλατότητας (δεξαµενές εξάτµισης) και των δεξαµενών υψηλής εξάτµισης (κρυσταλλοπήγια) (Εικ. 1.3.5). Άλλοι οργανισµοί που σχετίζονται σηµαντικά είναι το κυανοπράσινο φύκος Aphanothece halophytica, το φυτοπλαγκτικό είδος Dunaliella salina, το αλόφιλο βακτήριο Halobacterium salinarium και το βλεφαριδωτό πρωτόζωο Fabrea salina (Davis, 2000). Εικ. 1.3.4 : Είδος πτηνού που διαχειµάζει στις αλυκές 17

Εικ. 1.3.5: Η διαδοχή της βιοµάζας στις δεξαµενές εξάτµισης και στα κρυσταλλοπήγια (Davis in Korovessis and Lekkas, 1999) Το χαρακτηριστικό εκείνο που καθιστά τις αλυκές ξεχωριστές και πολύτιµες στις µέρες µας είναι το εξής: συνδυάζουν την παραγωγική διαδικασία µε την διατήρηση του οικοσυστήµατος. Η βέλτιστη λειτουργία των αλυκών συσχετίζεται µε τη διατήρηση ενός υγιούς και σταθερού οικοσυστήµατος. Όχι µόνο η διαδικασία της παραγωγής αλατιού θεωρείται περιβαλλοντικά ασφαλής, αλλά και οι αλυκές θεωρούνται ολοκληρωµένα οικοσυστήµατα (Korovessis and Lekkas,1999). Παρά το γεγονός ότι οι αλυκές αποτελούν σηµαντικά οικοσυστήµατα, εντούτοις η πληθώρα των σχετικών διαθέσιµων βιβλιογραφικών αναφορών περιορίζεται σε θέµατα που αφορούν κυρίως την ορνιθοπανίδα, τις τεχνικές καλλιέργειας αλατιού, τις φυτό και ζωοπλαγκτονικές βιοκοινότητες (Davis, 1990; Pedròs-Alió et al., 2000; Korovessis & Lekkas, 1999; Christoforidou et al., 2003; Σπυράκος, 2005), ενώ για µια σειρά θεµάτων που αφορούν τις µακροβενθικές βιοκοινότητες, τη βιοαποδόµηση και γενικότερα τους µηχανισµούς λειτουργίας του οικοσυστήµατος είναι σχετικά λίγες οι διαθέσιµες πληροφορίες (Britton & Johnson, 1987; Γεροβασιλείου, 2006; Κατσιάρας, 2006; Koutsoubas et al., 2000; Pinna et al., 2000; 2003; Sangiorgio et al., 2004). 18

1.4 Βενθικά ασπόνδυλα και εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης στα ΠΜΟ Τα βενθικά µακροασπόνδυλα διαδραµατίζουν σηµαντικό ρόλο σε πολλές οικολογικές διεργασίες στα µεταβατικά οικοσυστήµατα (Griffiths, 1991). Οι φυσικές, χηµικές και οικολογικές αλλαγές επιδρούν άµεσα στα βενθικά οικοσυστήµατα είτε σε χωρικό είτε σε χρονικό επίπεδο. Για αυτό άλλωστε µελετώνται µε σκοπό την εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης στα υδατικά οικοσυστήµατα (Hellawell, 1986; Metcalfe, 1989; Rosenberg and Resh, 1993). Στα πλαίσια της οδηγίας-πλαίσιο της Ε.Ε. Περί Υδάτων, αναγνωρίζονται εκτός από τα βενθικά ασπόνδυλα, ως 'Βιολογικά Ποιοτικά Στοιχεία' τα θαλάσσια αγγειόσπερµα, τα µακροφύκη, τα ψάρια (µόνο για τα 'µεταβατικά ύδατα') καθώς και το φυτοπλαγκτόν (EC, 2000; Σπυράκος, 2005). Υπάρχουν πολλά πλεονεκτήµατα για τη µελέτη βενθικών µακροασπονδύλων στην εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης: α) η παρουσία τους είναι έντονη στα περισσότερα οικοσυστήµατα, β) έχουν µικρή δυνατότητα κίνησης, γεγονός που επιτρέπει τη χωρική ανάλυση της ενδεχόµενης ρύπανσης (Hellawell, 1986), γ) συγκριτικά µε άλλες οµάδες, έχουν σχετικά µεγάλο κύκλο ζωής, γεγονός που επιτρέπει την ανάλυση προσωρινών διαταραχών σε ένα οικοσύστηµα, δ) επηρεάζονται από διαταραχές σε πολλά διαφορετικά υδατικά οικοσυστήµατα, γεγονός που επιτρέπει την ανάλυση ενός εύρους αντιδράσεων σε περιβαλλοντικό stress (Rosenberg and Resh, 1993). Ωστόσο, παρά τα παραπάνω, υπάρχουν και µειονεκτήµατα όπως η µεγάλη εµπειρία που χρειάζεται για την ταξινόµηση καθώς και ο µεγάλος αριθµός δειγµάτων που απαιτείται (Basset et al., 2004). 1.5 Εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης των ΠΜΟ µε τη χρήση βιοµετρικών χαρακτηριστικών των βενθικών ασπονδύλων Τις τρεις τελευταίες δεκαετίες, θεωρητικές και πειραµατικές µελέτες έχουν επικεντρωθεί στην κατανοµή αφθονίας µήκους ατόµων, βιοµάζας µήκους ατόµων και άλλα βιοµετρικά χαρακτηριστικά ατόµων (Schmid et al., 2000). Οι κατανοµές αφθονίας µήκους ατόµων µπορούν να αποτελέσουν εργαλεία για την εκτίµηση της κατάστασης των υδατικών οικοσυστηµάτων (Rasmussen, 1993), είτε συµπληρωµατικά είτε εναλλακτικά στην ταξινοµική ανάλυση. Η κατανοµή αφθονίας µήκους µπορεί να περιγραφεί είτε σε επίπεδο πληθυσµών (Schmid et al., 2000) είτε σε επίπεδο ατόµων (Basset, 1995 b; Bourassa and Morin, 1995; Solimini et al., 2001). 19

Η προσέγγιση µε τη βοήθεια του µήκους των ατόµων χρησιµοποιήθηκε αρχικά στο θαλάσσιο περιβάλλον (Sheldon et al., 1972) και στην µελέτη πλαγκτονικών κοινοτήτων σε γλυκά νερά (Peters, 1983 b) και κατόπιν εναλλακτικά στην ταξινοµική προσέγγιση σε γλυκά νερά (Hanson, 1990) και σε ποτάµια οικοσυστήµατα (Bourassa and Morin, 1995). Σε γενικές γραµµές, τα βιοµετρικά χαρακτηριστικά είναι σχετικά εύκολο να µετρηθούν. Ακόµα, οι βιοµετρικοί δείκτες µπορούν να υποστούν βαθµονόµηση,-διαδικασία µείζονος σηµασίας σε περιπτώσεις εκτίµησης και καταγραφής της οικολογικής κατάστασης- όπου οι δείκτες της κλασσικής ταξινοµικής προσέγγισης θεωρούνται ανεπαρκείς. Τα βιοµετρικά χαρακτηριστικά αντιδρούν άµεσα σε πιέσεις, συµπεριλαµβανοµένων των διαταράξεων και των ανθρωπογενών πιέσεων. Τα µήκη καθορίζουν τις µεταβολικές απαιτήσεις των ατόµων οι οποίες καθορίζονται από τη διαθεσιµότητα αβιοτικών και βιοτικών παραµέτρων (Peters, 1983a; Basset et al., 2004). Για το λόγο αυτό, τα δεδοµένα από βιοµετρικά χαρακτηριστικά, έχουν σηµαντικά πλεονεκτήµατα κατά την εφαρµογή τους σε µελέτες ελέγχου οικοσυστηµάτων (Basset et al., 2004). Βέβαια, παρουσιάζονται και κάποια µειονεκτήµατα στην χρήση βιοµετρικών χαρακτηριστικών. Ο µεγάλος αριθµός δειγµάτων και ατόµων που απαιτείται, καθιστά χρονοβόρα και σχετικά δύσκολη την όλη διαδικασία της επεξεργασίας. Ακόµα, παρατηρείται έλλειψη επαρκών δεδοµένων στις κατανοµές αφθονίας- µήκους ατόµων. Απαιτούνται περισσότερες µελέτες για την όσο το δυνατόν καλύτερη κατανόηση και ερµηνεία των µεταβολών των βιοµετρικών δεδοµένων σε σχέση µε τις διάφορες διαταραχές και την βελτιστοποίηση της βαθµονόµησης των βιοµετρικών δεικτών. Παρόλα αυτά, τα πιθανά πλεονεκτήµατα των βιοµετρικών δεικτών αποδεικνύουν πως µπορούν να αναπτυχθούν και να αποτελέσουν ένα σηµαντικό εργαλείο δίπλα στα ήδη υπάρχοντα (Basset et al., 2004). 20

1.6 Βιολογική Ποικιλότητα Ο κόσµος των ζωντανών οργανισµών διακρίνεται από απεριόριστη αλλά και αξιοθαύµαστη πολυπλοκότητα. Η έννοια της βιοποικιλότητας ( σύντµηση του όρου βιολογική ποικιλότητα ) είναι µία σηµαντική βοήθεια στην προσπάθεια κατανόησης της πολυπλοκότητας της ζωής, το πλήθος των διαφορετικών µορφών της που δηµιουργηθήκαν µέσω της φυσικής επιλογής και της προσαρµοστικότητας καθώς και να εντοπιστούν επιτυχείς τρόποι για την διατήρηση της. Στην σύγχρονη βιολογία καταµετριούνται 12 επίσηµοι δηµοσιευµένοι ορισµοί της. Ο σηµαντικότερος και πιο εύστοχος δίνεται κατά τη σύµβαση του Rio για την βιολογική ποικιλότητα (άρθρο 2), όπου και υπέγραψαν περισσότερα από 150 κράτη (Gaston & Spicer 1998). Η Σύµβαση αναφέρει πως: «Ως βιολογική ποικιλότητα ορίζεται/εννοείται η ποικιλοµορφία που εµφανίζεται ανάµεσα στους ζωντανούς οργανισµούς όλων των ειδών, των χερσαίων, θαλάσσιων και άλλων υδάτινων οικοσυστηµάτων και οικολογικών συµπλεγµάτων στα οποία ανήκουν οι οργανισµοί. Ο ορισµός περιλαµβάνει την ποικιλότητα µέσα σε ένα είδος όπως και εκείνη, µεταξύ διαφορετικών ειδών και µεταξύ οικοσυστηµάτων.» Η βιολογική ποικιλότητα είναι η ποικιλοµορφία της ζωής σε όλες τις διαφορετικές µορφές και οργανώσεις της. Τα τρία πιο βασικά επίπεδα που συγκροτούν τη βιοποικιλότητα είναι: α) η γενετική ποικιλότητα, β) η ποικιλία των οργανισµών και γ) η οικολογική ποικιλότητα. Έτσι, διαπιστώνεται εύκολα πως τα δοµικά συστατικά του όρου δεν λειτουργούν αυτόνοµα και ανεξάρτητα, αλλά αλληλένδετα και αλληλοεπηρεαζόµενα (Gaston & Spicer, 2002). Οι αξίες που αναφέρονται παραπάνω µπορούν να διακριθούν σε άµεσες εφαρµόσιµες, οι οποίες αναφέρονται στις διαδικασίες παραγωγής και κατανάλωσης εµπορεύσιµων προϊόντων, στις έµµεσες χρηστικές, που πηγάζουν από τις πολλαπλές λειτουργίες της βιοποικιλότητας, που συνεισφέρουν στην καλυτέρευση της ποιότητας ζωής και τέλος στις µη χρηστικές αξίες (αξία επιλογής, παγκόσµια πολιτιστική κληρονοµία κ.α.) (Gaston & Spicer, 2002) Εικ 1.6.1 : Poster που έχει χρησιµοποιηθεί για την σηµασία διατήρησης της βιοποικιλότητας. 21

1.7 Στόχος της παρούσας µελέτης Παγκοσµίως η γνώση σε επιστηµονικό επίπεδο για τα παράκτια µεταβατικά οικοσυστήµατα, τα υφάλµυρα οικοσυστήµατα και ιδιαίτερα τα ηµιτεχνητά ηµιφυσικά οικοσυστήµατα των αλυκών είναι ιδιαιτέρως µικρή και περιορισµένη. Η εργασία αυτή έχει δύο κύριους σκοπούς, Α) την µελέτη των χωρικών προτύπων κατανοµής του µακροβένθους, καθώς και την διερεύνηση των προτύπων βιολογικής ποικιλότητας των µακροβενθικών βιοκοινοτήτων των οικοσυστηµάτων των αλυκών µε την χρήση οικολογικών δεικτών. Β) την καταγραφή των µορφοµετρικών χαρακτηριστικών των οργανισµών και την χρήση βιολογικών δεικτών για την καλύτερη εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης των πολύ σηµαντικών οικοσυστηµάτων των αλυκών στον κόλπο της Καλλονής Λέσβου. Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του ευρωπαϊκού ερευνητικού προγράµµατος TWReferenceNET (CADSES IIIB, INTERREG) όπου και συµµετείχε το Τµήµα Επιστηµών της Θάλασσας του Πανεπιστηµίου Αιγαίου. 22

2. ΜΕΘΟ ΟΙ & ΥΛΙΚΑ 2.1 Κόλπος Καλλονής Ο κόλπος της Καλλονής αποτελεί τον µεγαλύτερο εκ των δύο κόλπων της Λέσβου ( Εικ. 2.1.1). Είναι µια ηµίκλειστη, σχετικά ρηχή λεκάνη στο νοτιοδυτικό τµήµα του νησιού ο ο ο ο (γεωγραφικό µήκος 28 11' 28 13' Α, γεωγραφικό πλάτος 38 12' 38 13' Β). Θεωρείται τυπικό οικοσύστηµα της Ανατολικής Μεσογείου (Panayotidis et al., 1999). Ο κόλπος ενώνεται µε τη θάλασσα µέσω ενός στενού µήκους 4km και πλάτους 2km. Το µέγιστο βάθος του είναι περίπου 20m και βρίσκεται κοντά στο δίαυλο επικοινωνίας (Diapoulis et al.,1998). Εκτείνεται σε επιφάνεια 110km², το µέγιστο µήκος του είναι 20km, ενώ ο όγκος του είναι περίπου 1,3km³ (Panayotidis et al., 1999). Εικ. 2.1.1 Πηγή: Google Earth. Ο ευρύτερος χώρος του Αιγαίου µε την νήσο Λέσβο Ο κόλπος µπορεί να χωριστεί σε 2 τµήµατα: Η νήσος Λέσβος µε τον κόλπο της Καλλονής ένα στενό τµήµα στη νοτιοδυτική πλευρά και ένα µεγαλύτερο στην ανατολική πλευρά. Η ακτογραµµή στα βόρεια είναι βραχώδης και απότοµη µε εξαίρεση τα σηµεία απορροής των ποταµών της περιοχής όπου παρατηρείται έντονα η παρουσία Ο κόλπος της Καλλονής µε τις εγκαταστάσεις των αλυκών. ιζηµάτων λόγω µεταφοράς. Αντίθετα, η ακτογραµµή στα νότια αποτελείται από παραλίες µε κροκάλες ή/και άµµο. Γενικά, το υπόστρωµα του κόλπου αποτελείται από άµµο, ιλυώδη άµµο και αµµώδη ιλύ, µε έντονη παρουσία ιλύος στα βαθύτερα σηµεία (µέχρι 93%), εκτός από τον πυθµένα κοντά στο άνοιγµα, όπου το ίζηµα πιθανώς επηρεάζεται από παλιρροιακά ρεύµατα (Gavriil and Angelidis, 2005). 23

Η ανταλλαγή νερού επηρεάζεται από παλιρροιακά ρεύµατα καθώς επίσης και από την κυκλοφορία των επιφανειακών νερών λόγω ανεµογενών ρευµάτων. (Lefebvre et al.,1997). Η είσοδος του θαλασσινού νερού από το Αιγαίο Πέλαγος, κυρίως κατά τη διάρκεια του χειµώνα, επηρεάζει περισσότερο το νότιο και το ανατολικό τµήµα του κόλπου (ΕΚΘΕ, 1997). Το µέσο ετήσιο ύψος βροχόπτωσης υπολογίζεται γύρω στα ο 670mm, ενώ η µέση ετήσια θερµοκρασία του αέρα κυµαίνεται γύρω στους 17 C. (Panayotidis et al., 1998). Οι επικρατούντες άνεµοι είναι οι βόρειοι που πνέουν κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου. Πρόκειται για τα µελτέµια, οι εντάσεις των οποίων φθάνουν τα 5-6 B και σπανιότερα τα 7 B. Τα µελτέµια πνέουν από τα τέλη Μαΐου µέχρι τις αρχές Σεπτεµβρίου και επιδρούν άµεσα στις κλιµατολογικές συνθήκες της περιοχής µετριάζοντας τις υψηλές θερινές θερµοκρασίες. Τον υπόλοιπο χρόνο, οι άνεµοι εναλλάσσονται από βόρειες και νότιες διευθύνσεις ακολουθώντας το πέρασµα των βαροµετρικών χαµηλών που προέρχονται από τη υτική Ευρώπη (Γαβριήλ, 2002). Κατά τη θερινή περίοδο, η είσοδος νερού είναι µικρή, ενώ οι άνεµοι ευνοούν την εξάτµιση, οδηγώντας έτσι το σύστηµα σε υπέραλες συνθήκες (>38,5 ) στο εσωτερικό του κόλπου. Κατά τη διάρκεια των βροχοπτώσεων (από το Νοέµβριο µέχρι το Μάιο) η είσοδος νερού είναι έντονη λόγω µεγάλης ποσότητας χερσαίων αποπλύσεων. Επακόλουθο αυτού είναι η έντονη διακύµανση στα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά του νερού. Αυτό οδηγεί σε σηµαντικές µεταβολές της τιµής της αλατότητας (µέχρι 5 ). Ωστόσο, οι µεταβολές αυτές στη στήλη του νερού είναι παροδικές. (Lefebvre et al., 1997). Ο κόλπος της Καλλονής θεωρείται ολιγότροφη έως µεσότροφη περιοχή, χωρίς να παρουσιάζει την αντίστοιχη παραγωγικότητα που παρατηρείται σε συστήµατα µε παρόµοια χαρακτηριστικά. Τα επίπεδα των συγκεντρώσεων των ανόργανων θρεπτικών στον κόλπο είναι σχετικά χαµηλά, ενώ παρατηρείται σταδιακή µείωση των συγκεντρώσεων των θρεπτικών από το σηµείο που εκβάλλουν οι ποταµοί και οι χείµαρροι της περιοχής προς το ολιγότροφο Αιγαίο Πέλαγος (Panayotidis et al., 1999). Οι µηχανισµοί που επηρεάζουν την κατανοµή των µετάλλων στα νερά του κόλπου περιλαµβάνουν κυρίως τις ποτάµιες απορροές, την ατµοσφαιρική απόθεση και τις διαδικασίες διαγένεσης από το ίζηµα (Gavriil et al., 2005). Ο κόλπος Καλλονής και η παράκτια ζώνη του χαρακτηρίζονται από την ύπαρξη ενός εκτεταµένου και σύνθετου συστήµατος υγροτόπων που φιλοξενούν µια εξαιρετικά πλούσια χλωρίδα και πανίδα. Περισσότερο από τον µισό χρόνο διέρχονται απο την περιοχή του Αιγαίου εκατοµµύρια πουλιών σε κατεύθυνση βορά νότου. Οι διάσπαρτοι υγρότοποι του κόλπου, επειδή διατηρούν νερό την άνοιξη, προσελκύουν τα µεταναστευτικά παρυδάτια και υδρόβια πουλιά (Μανδυλάς κ.α., 1999). Για τον λόγο αυτό ο κόλπος Καλλονής έχει ενταχθεί στο δίκτυο ΦΥΣΗ- NATURA 2000. 24

Σε ότι αφορά την ιχθυοπανίδα, ο Κόλπος της Καλλονής αποτελεί µια περιοχή, ιδεώδη για την ανάπτυξη ιχθυδίων και νεαρών ατόµων διάφορων ειδών. Παράλληλα αποτελεί καταφύγιο για τα ψάρια του Αιγαίου Πελάγους που περαστικά εισέρχονται σε αυτόν, αν και ορισµένα, όπως οι κέφαλοι και οι γλώσσες, παραµένουν εδώ µόνιµα για να ολοκληρώσουν τον βιολογικό τους κύκλο στο εσωτερικό του. Εξ' αιτίας του σχετικά µικρού βάθους του (µέσο βάθος περίπου 10 m), δε φαίνεται να ικανοποιεί τις βιολογικές απαιτήσεις αναπαραγωγής πολλών ψαριών και για αυτό πολλά εξέρχονται για να ωοτοκήσουν, έξω από αυτόν. Αυτή η ιδιοµορφία του Κόλπου, τον καθιστά ένα µεγάλο ιχθυοτροφείο, όπου παρατηρούνται συγκεντρώσεις ψαριών και οι γνωστές µεταναστευτικές κινήσεις τους από και προς την ανοιχτή θάλασσα. Ο Κόλπος της Καλλονής είναι ένα από τα πιο σηµαντικά αλιευτικά κέντρα της χώρας µας, ιδιαίτερα σε ότι αφορά τα µοναδικά του οστρακοειδή και την περίφηµη σαρδέλα Καλλονής, που οι ντόπιοι κάτοικοι αποκαλούν παπαλίνα, και αποτελούν ιδιαίτερο φυσικό πόρο για το νησί της Λέσβου (Μανδυλάς κ.α., 1999). Εξ αιτίας της εκτεταµένης γεωργικής δραστηριότητας υπάρχει συχνή και διαρκής χρήση λιπασµάτων, τα συστατικά (άζωτο, κάλιο, φώσφορο) των οποίων εισέρχονται στον κόλπο (Μανδυλάς & Καρδακάρη, 2000). Η γύρω έκταση περιλαµβάνει κυρίως ελαιώνες, θερµοκήπια και άλλες καλλιέργειες καθώς και βοσκοτόπια. Έντονη είναι η κτηνοτροφική δραστηριότητα των κατοίκων κυρίως µε πρόβατα και άλλα οικόσιτα ζώα (Μανδυλάς & Καρδακάρη 2000).Τα ελαιοτριβεία, τα τυροκοµία και τα σφαγεία που υπάρχουν στην περιοχή, επιφέρουν τη µεγαλύτερη επιβάρυνση στον κόλπο της Καλλονής, επειδή τα εν λόγω απόβλητα συνήθως καταλήγουν ανεπεξέργαστα (Μανδυλάς & Καρδακάρη 2000). Οι παραπάνω δραστηριότητες έχουν σαν αποτέλεσµα την δηµιουργία σηµαντικού ρυπαντικού οργανικού φορτίου και φυτοτοξικών γεωργό-βιοµηχανικών αποβλήτων πλούσιων σε πολυφαινόλες και πτητικά οξέα που εµποδίζουν των εµπλουτισµό των υδάτων σε ατµοσφαιρικό οξυγόνο. 25

2.2 Αλυκές Καλλονής Οι αλυκές Καλλονής βρίσκονται στο βόρειο τµήµα του κόλπου Καλλονής και 2,5 Km νότια του οικισµού Αγίας Παρασκευής Λέσβου (Ζαλίδης και Μαντζαβέλας, 1994, Σπυράκος, 2005). Αποτελούν το µεγαλύτερο διακεκριµένο υγρότοπο της ευρύτερης περιοχής του κόλπου Καλλονής. Μεσογειακά αλίπεδα (Juncetalia maritimi) (κωδικός NATURA 2000: 1410) περιβάλλουν το βόρειο, ανατολικό και δυτικό τµήµα των αλυκών. Νότια των αλυκών και ως το παρακείµενο θαλάσσιο οικοσύστηµα εκτείνονται µεσογειακού τύπου παροδικοί νερόλακκοι (κωδικός NATURA 2000: 3170), αµµοθίνες µε σκληρόφυλλους θαµνώνες (Cisto- Lavenduletalia) (κωδικός NATURA 2000: 2260) καθώς και µετατοπιζόµενες αµµοθίνες σε εµβρυϊκό στάδιο (κωδικός NATURA 2000: 2110) (Σπυράκος, 2005). Οι αλυκές Καλλονής διαχειρίζονται από την 'ΕΛΛΗΝΙΚΕΣ ΑΛΥΚΕΣ Α.Ε.'. Ανέρχονται στην τρίτη θέση σε σχέση µε τη δυναµικότητα τους µε ετήσια παραγωγή που κυµαίνεται από 30000 έως 40000 τόνους αλατιού ετησίως. Ακόµα, η επιφάνεια που καταλαµβάνουν ανέρχεται στα περίπου 2,5km². Η εν λόγω αλυκή χαρακτηρίζεται ως πλήρως εξοπλισµένη και συνεχώς αναπτυσσόµενη µε σκοπό την αύξηση της παραγωγής παράλληλα µε την παραγωγή χηµικά καθαρότερου άλατος. Η ορνιθοπανίδα των αλυκών Καλλονής περιλαµβάνει: το φοινικόπτερο (Phoenicopterus ruber), την αβοκέτα (Recurvirostra avosetta), τον Πελαργό (Ciconia ciconia), τον Καλαµοκανά (Himantopus himantopus), τον Θαλασσοσφυριχτή (Charadrius alexandrinus) τον Σταχτοτσικνιά (Ardea cinerea), το Λευκοτσικνιά (Egretta garzetta) καθώς και πολλά είδη από πάπιες. Η παρατήρηση της ορνιθοπανίδας αποτελεί µια εναλλακτική και συνεχώς αναπτυσσόµενη µορφή οικολογικού τουρισµού, φιλική προς το περιβάλλον ενώ ακόµα πρόκειται για µια δραστηριότητα η οποία προσελκύει τουρίστες καθ' όλη τη διάρκεια της Άνοιξης. Οι λεκάνες των αλυκών Καλλονής έχουν περίπου ορθογώνιο σχήµα, επίπεδο πυθµένα και περιβάλλονται από αναχώµατα. Το θαλασσινό νερό εισέρχεται στις αλυκές από τον κόλπο της Καλλονής µέσω του καναλιού τροφοδοσίας µε τη βοήθεια αντλιών. Η φυσική ροή του νερού µεταξύ των αλληλοσυνδεόµενων λεκανών πραγµατοποιείται µέσω ανοίγµατος µήκους 1m. Οι αλυκές Καλλονής περιβάλλονται από ανάχωµα και στραγγιστική τάφρο, µέσω της οποίας τα απορρέοντα ύδατα παροχετεύονται στη θάλασσα. Με αυτόν τον τρόπο αποτρέπεται η είσοδος γλυκού νερού στις λεκάνες µε εξαίρεση τις βροχοπτώσεις, µε άµεση συνέπεια την όσο το δυνατόν διατήρηση των φυσικοχηµικών παραµέτρων των λεκανών. 26

2.3 Σχέδιο ειγµατοληψίας Για να διερευνηθούν τα πρότυπα βιοποικιλότητας των κοινοτήτων των βενθικών ασπονδύλων στα παράκτια µεταβατικά οικοσυστήµατα των αλυκών Καλλονής Λέσβου σχεδιάστηκε το δίκτυο δειγµατοληψίας που παρουσιάζεται στην (Εικ. 2.3.1). Τα κριτήρια µε τα οποία επιλέχθηκαν, οι σταθµοί δειγµατοληψίας ήταν η συνεχής µεταβολή της αλατότητας δια µήκος των δεξαµενών εξάτµισης. Επίσης, θεωρήθηκε σκόπιµο να επιλεχθεί και ένας θαλάσσιος σταθµός, ο οποίος λειτούργησε ως σταθµός αναφοράς για τους υπόλοιπους σταθµούς. Η δειγµατοληπτική προσπάθεια περιελάµβανε µία δειγµατοληπτική περίοδο, το καλοκαίρι του 2005. Απο κάθε σταθµό συλλέχθηκαν δέκα (10) επαναληπτικά ποσοτικά δείγµατα ιζήµατος µε την χρήση δειγµατολήπτη τύπου box corer δειγµατοληπτικής επιφάνειας 0.03 m² (Εικ. 2.3.2), από τις διαφορετικές λεκάνες εξάτµισης που κάλυψαν τα θαλάσσια και τα υφάλµυρα οικοσυστήµατα στην περιοχή µελέτης. Εικ. 2.3.1 : Σχεδιάγραµµα των αλυκών Καλλονής Λέσβου και των σταθµών δειγµατοληψίας(από Evangelopoulos et al., 2005, µερικώς τροποποιηµένο ). Εικ. 2.3.2 : ο δειγµατολήπτης box corer (δεξιά) καθώς και ο τρόπος λειτουργίας του (αριστερά). 27

2.4 Εργαστηριακές Αναλύσεις Επεξεργασία Ασπονδύλων Τα µακροασπόνδυλα µελετήθηκαν στο Εργαστήριο Βενθικής Οικολογίας καθώς και στο Εργαστήριο Βιολογίας του Τµήµατος Επιστηµών της Θάλασσας του Πανεπιστηµίου Αιγαίου. 2.4.1 Στερέωση & Συντήρηση του υλικού Για το διαχωρισµό ιζήµατος-µακροπανίδας χρησιµοποιήθηκε κόσκινο διαµετρήµατος 0.5mm. Στη συνέχεια τοποθετήθηκαν σε πλαστικά δοχεία και συντηρήθηκαν µε διάλυµα ρυθµισµένης φορµόλης 10% (buffered formalin). Το συντηρητικό συνιστάται απο πληθώρα ερευνητών (Fauchald, 1997, Eleftheriou & Holme, 1984 κ.α.). Η αραίωση έγινε µε νερό απο τους αντίστοιχους σταθµούς δειγµατοληψίας. Έπειτα για τη χρώση των ιστών των οργανισµών χρησιµοποιήθηκε η χρωστική ουσία «ροζ της Βεγγάλης» (Rose Bengal). 2.4.2 ιαχωρισµός Βένθους Για να αποµακρυνθούν οι συντηρητικές ουσίες, αλλά και για την αποµάκρυνση λεπτόκοκκων µεριδίων ιζήµατος χρησιµοποιήθηκε κόσκινο ανοίγµατος 0.5 mm, αλλά και τρεχούµενο νερό. Στη συνέχεια πραγµατοποιήθηκε η διαδικασία διαλογής (sorting) κατά την οποία γίνεται ο πλήρης διαχωρισµός των µεριδίων ιζήµατος από τα βενθικά ασπόνδυλα. 2.4.3 Ταυτοποίηση Προσδιορισµός ειδών Αρχικά οι βενθικοί οργανισµοί διαχωρίστηκαν µε βάση την κύρια ταξινοµική οµάδα στην οποία κατατάσσονται (π.χ. Καρκινοειδή, Μαλάκια, Πολύχαιτοι). Κατόπιν, αναγνωρίστηκαν στις κατώτατες δυνατές ταξινοµικές οµάδες και αφού µετρήθηκαν οι αφθονίες και οι βιοµάζες ανά είδος, µετρήθηκαν τα κυριότερα βιοµετρικά χαρακτηριστικά κάθε ατόµου µε τη βοήθεια στερεοσκοπίου ΝΙΚΟΝ Eclipse E400. Η αναγνώριση επιτεύχθηκε κυρίως µε τη βοήθεια των παρακάτω βιβλίων-οδηγών (guide books), επιστηµονικών συγκραµάτων και κλειδών προσδιορισµού: D' Angelo & Gargiullo, 1991; Bellan-Santini et al., 1982; Day, 1967; Delamotte & Vardala- Theodorou, 2001; Fauvel, 1927; George & Hartmann-Schröder, 1985; Giannuzzi- 28

Savelli et al., 1994, 1999, 2002, 2003; Gibson et al., 2001; Hayward & Ryland, 1998; Hayward et al., 1996; Nordsieck, 1968, 1969, 1972; Riedl, 1991; Rouse & Pleijel, 2001; Ruppert, Fox & Barnes, 2004; Tebble, 1976; Tornatilis, 1987; Τενεκίδης, 1989. Ο προσδιορισµός των ειδών των Μαλακίων βασίστηκε στα µορφολογικά χαρακτηριστικά του οστράκου (ανάγλυφο, αξονικές πτυχώσεις, ακτινωτές γραµµές, δόντια, µανδυακό αποτύπωµα, πρωτοκόγχη, επίπωµα, σπειροειδείς γραµµές, φύµατα, αγκάθια, οµφαλός κ.α.) (Delamotte and Vardala-Theodorou, 2001; Giannuzzi-Savelli et al., 1994, 1999, 2002, 2003; Riedl, 1991; Tebble, 1976; Κουτσούµπας, 1992). Ο προσδιορισµός των ειδών Πολυχαίτων βασίστηκε σε κύρια µορφολογικά χαρακτηριστικά όπως το προστόµιο, ο φάρυγγας, τα παραπόδια, οι σµήριγγες κ.α. (Day, 1967; Fauvel, 1927; Rouse and Pleijel, 2001). Ο προσδιορισµός των Καρκινοειδών βασίστηκε στα κύρια µορφολογικά ο ο χαρακτηριστικά τους όπως η δοµή των οφθαλµών, οι κεραίες (1 και 2 ζεύγος), τα βαδιστικά πόδια, την εξωτερική δοµή των ουροποδίων, πλεοποδίων και του τέλσου στο ουρόσωµα (Bellan-Santini et al., 1982). 2.4.4 Εκτίµηση Βιοµάζας & Αφθονίας Για την εκτίµηση της βιοµάζας (σε γραµµάρια) της µακροπανίδας υπολογίστηκε η νωπή βιοµάζα των κύριων ταξινοµικών οµάδων και των ειδών ανά δείγµα. Η νωπή βιοµάζα µετρήθηκε σε ζυγό µε ακρίβεια τέταρτου δεκαδικού ψηφίου αφού προηγουµένως αφαιρέθηκε από τα άτοµα το διάλυµα αλκοόλης µε απορροφητικό χαρτί. Μετρήθηκε επίσης και η αφθονία (αριθµός ειδών) της µακροβενθικής κοινότητας. 2.4.5 Βιοµετρικά Χαρακτηριστικά Μακροασπονδύλων Τα βιοµετρικά χαρακτηριστικά που µετρήθηκαν ανά κύρια ταξινοµική οµάδα ήταν : το µέγιστο µήκος οστράκου (H) στα γαστερόποδα και στα δίθυρα µαλάκια, το µήκος του σώµατος (L) στα καρκινοειδή χωρίς να συµπεριλαµβάνονται οι κεραίες και το τέλσο, το µήκος του σώµατος (L) στα έντοµα Chironomidae και τέλος το µήκος σώµατος των πολυχαίτων, χωρίς να συµπεριλαµβάνονται οι σµήριγγες, στους πολύχαιτους δακτυλιοσκώληκες ( Εικ. 2.4.1). Εικ. 2.4.1 : Σχεδιάγραµµα µε τα βιοµετρικά χαρακτηριστικά που µετρήθηκαν ανά κύρια ταξινοµική οµάδα 29

2.5 Στατιστικές Αναλύσεις Οι στατιστικές αναλύσεις έγιναν µε τη βοήθεια των λογιστικών πακέτων Windows Excell MS Office, SPSS 12.0 for Windows και PRIMER 5.0. Για την στατιστική ανάλυση των δεδοµένων χρησιµοποιήθηκαν µονοµεταβλητές και πολυµεταβλητές µέθοδοι. Συγκεκριµένα: Α) Προσδιορίστηκαν τα χωρικά πρότυπα κατανοµής αριθµού ειδών, αφθονίας και βιοµάζας για την βενθική µακροπανίδα. Β) Προσδιορίστηκε το εύρος της βιοποικιλότητας µε τους δείκτες Margalef, Shannon Wiener, Pielou,SDI και Simpson. Γ) Έγιναν οµαδοποιήσεις οµοιότητας µεταξύ των δειγµάτων µέσω της Ιεραρχικής Οµαδοποίησης (Cluster Analysis) και πολυδιάστατης χωρικής κατάταξης (MDS). ) Προσδιορίστηκε η κατάσταση πιθανής διατάραξης των οικοσυστηµάτων, από τα οποία προέρχονται τα δείγµατα, µέσω της παράλληλης γραφικής σύγκρισης των κατανοµών αφθονίας βιοµάζας (ABC) και καµπυλών µερικής κυριαρχίας (Partial Dominance Curves). Ε) Προσδιορίστηκαν οι γεωµετρικές κλάσεις αφθονίας και βιοµάζας στην περιοχή µελέτης. 2.5.1 Βιολογικοί είκτες είκτης αφθονίας των ειδών Margalef, d (Magurran, 1988): d = (S-1)/loge N όπου S ο αριθµός των ειδών και Ν ο αριθµός των ατόµων. Ο δείκτης αυτός εκφράζει τον αριθµό των ειδών στο δείγµα ενώ ακόµα, επηρεάζεται από το µέγεθος του δείγµατος. είκτης ποικιλότητας Shannon-Wiener, H' (Shannon and Wienner, 1949): Η = - Σi pi (loge pi) 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 ειδών, όσο και το βαθµό οµοιοµορφίας της κατανοµής των ατόµων στα διάφορα είδη µέσα σε ένα σύστηµα. Όταν όλα τα άτοµα ανήκουν σε ένα είδος, τότε ο δείκτης παίρνει και την ελάχιστη δυνατή τιµή, δηλαδή µηδέν. Όταν όλα τα είδη έχουν ίδιο αριθµό ατόµων, θεωρητικά ο δείκτης απειρίζεται. είκτης Ισοδιανοµής Pielou, J' (Pielou, 1969): J = H / loge (S) Όπου Η η τιµή του δείκτη ποικιλότητας Shannon-Wiener. Αυτός ο δείκτης εκφράζει τον τρόπο µε τον οποίο κατανέµονται τα άτοµα στα είδη. Η µέγιστη τιµή του δείκτη είναι 1, όταν η κατανοµή είναι οµοιόµορφη. 30

είκτης ποικιλότητας Simpson 1-λ (Simpson, 1949): 1-λ = 1-Σ [ni (ni-1) / Ν (Ν-1)] Ο δείκτης αυτός περιγράφει την ετερογένεια των δειγµάτων. Το πλεονέκτηµα αυτού του δείκτη είναι ότι δεν εξαρτάται από τη διακύµανση της αφθονίας των ειδών. Ωστόσο, όταν ο αριθµός των δειγµάτων είναι µικρός (λιγότερα από 10), συχνά παρατηρείται υποεκτίµηση των τιµών του. είκτης Κατανοµής Μεγεθών (Index of Size Distribution) (Reizopoulou and Nikolaidou, 2005): Ο δείκτης αυτός (SDI) κάνει χρήση του δείκτη ασυµµετρίας (skewness) ως µέτρο της κατανοµής των τάξεων µεγέθους των βενθικών οργανισµών (Πιν. 1). Βασίζεται στη θεµελιώδη θεωρία της r- και k- επιλογής και στην παρατήρηση ότι σε συνθήκες ανθρωπογενούς διατάραξης το µέγεθος των οργανισµών κατανέµεται σε µικρότερες και λιγότερες γεωµετρικές τάξεις µεγέθους. Ο δείκτης έχει πρόσφατα προταθεί ως ένας δείκτης πολύ χρήσιµος για την εκτίµηση της οικολογικής κατάστασης των βενθικών βιοκοινοτήτων σε µια θαλάσσια παράκτια περιοχή (Reizopoulou and Nicolaidou, 2005). Υπολογίζεται µέσω της κλίσης της κατανοµής των γεωµετρικών τάξεων µεγέθους της βενθικής πανίδας, ουσιαστικά µέσω των βιοµετρικών χαρακτηριστικών που µετρούνται ανά ταξινοµική οµάδα. Κάθε επίπεδο οικολογικής κατάστασης χαρακτηρίζεται από ένα εύρος τιµών του δείκτη κατανοµής µεγεθών όπως φαίνεται και στον παρακάτω πίνακα (Πίνακας 1) : Πίνακας 1: Κλίµακα κατηγοριοποίησης της οικολογικής κατάστασης στα µεταβατικά νερά σε σχέση µε την τιµή του είκτη Κατανοµής Μεγεθών (από Reizopoulou and Nicolaidou, 2006) 31

2.5.2 Πολυµεταβλητές Μέθοδοι Ανάλυσης 2.5.2.1 είκτης Οµοιότητας Bray Curtis Για τον υπολογισµό της οµοιότητας (S) που παρουσιάζουν δύο δείγµατα υπάρχει µία σειρά από δείκτες καθένας από τους οποίους δίνει βαρύτητα σε διαφορετικό βαθµό στην παρουσία ή απουσία των ειδών και στα άφθονα ή σπάνια είδη. Αποτέλεσµα όλων αυτών είναι η δηµιουργία ενός τριγωνικού πίνακα στον οποίων παρουσιάζονται οι τιµές του δείκτη οµοιότητας µεταξύ όλων των δυνατών ζευγών δειγµάτων ο οποίος χρησιµοποιείται αντί του αρχικού µεγαλύτερου πίνακα δεδοµένων. Στην παρούσα µελέτη χρησιµοποιήθηκε ο δείκτης Bray-Curtis (Bray & Curtis,1957) ο οποίος υπολογίζεται από το µαθηµατικό τύπο : Sjk = 100 {1-( Σ =? pi ij ik y 1 / ( ) 1 Σ = + pi ij ik y } όπου Sjk η τιµή του δείκτη οµοιότητας µεταξύ των δειγµάτων j, k yij η τιµή της αφθονίας ή βιοµάζας του είδος i στο δείγµα j yik η τιµή της αφθονίας ή βιοµάζας του είδος i στο δείγµα k Το ποσοστό ανοµοιότητας µεταξύ δύο δειγµάτων για τον ίδιο δείκτη υπολογίζεται από τη σχέση Djk = 1- Sjk Λόγω της ιδιαίτερης έµφασης που δίνει ο συγκεκριµένος δείκτης στα τάξα µε µεγάλο ποσοστό αφθονίας ή βιοµάζας, πριν τον υπολογισµό του πίνακα οµοιότητας των δειγµάτων τα αρχικά δεδοµένα µετασχηµατίστηκαν όπως συστήνεται από τους Field et al. (1982). 2.5.2.2 Ιεραρχική Οµαδοποίηση (Cluster analysis) Η µέθοδος της Ιεραρχικής Οµαδοποίησης έχει ως βασικό στόχο τη δηµιουργία οµαδοποιήσεων δειγµάτων και η εφαρµογή της σε οικολογικές µελέτες δίνει τη δυνατότητα διαχωρισµού περιοχών µε διαφορετική πανιδική σύνθεση. Το διαγραµµατικό αποτέλεσµα της µεθόδου είναι ένα δενδρόγραµµα το οποίο βασίζεται στον πίνακα οµοιότητας ή ανοµοιότητας των δειγµάτων και καθορίζει το ποσοστό οµοιότητας µε το οποίο δύο δείγµατα ή οµάδες δειγµάτων οµαδοποιούνται µαζί. Η κατασκευή του δενδρογράµµατος ξεκινά µε το σχηµατισµό οµάδων δειγµάτων που παρουσιάζουν µεγαλύτερη οµοιότητα µεταξύ τους και συνεχίζει µε την οµαδοποίηση των συγκεκριµένων οµάδων µε άλλα δείγµατα ή οµάδες δειγµάτων σε χαµηλότερα επίπεδα οµοιότητας. Στην παρούσα µελέτη η δηµιουργία του δενδρογράµµατος στηρίζεται στη µέθοδο group-average linkage, σύµφωνα µε την οποία η οµοιότητα µεταξύ δύο οµάδων δειγµάτων ορίζεται ως η µέση οµοιότητα µεταξύ όλων των δυνατών ζευγών δειγµάτων τα οποία περιλαµβάνουν ένα δείγµα από κάθε οµάδα. 32