ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ - ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΥΠΟΘΑΛΑΣΣΙΑΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΝΑΒΛΥΣΕΩΝ ΣΤΗ ΣΤΟΥΠΑ ΜΕΣΣΗΝΙΑΣ

ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ - ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΥΠΟΘΑΛΑΣΣΙΑΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΤΩΝ ΑΝΑΒΛΥΣΕΩΝ ΣΤΗ ΣΤΟΥΠΑ ΜΕΣΣΗΝΙΑΣ Ρουσάκης Γ., Γεωργίου Π., Καραγεώργης Α.Π., Μαντόπουλος Π., Παμπίδης Ι. Ινστι/το Ωκεανογραφίας, Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών, rousakis@hcmr.gr Περίληψη Λεπτομερής βαθυμετρική και μορφολογική αποτύπωση του πυθμένα καθώς και γεωφυσική διασκόπηση των υποστρωμάτων του πυθμένα πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια της ολοκληρωμένης θαλάσσιας και χερσαίας μελέτης για τη διερεύνηση της ποσότητας, ποιότητας και πιθανής υδρομάστευσης των υποθαλάσσιων αναβλύσεων της περιοχής Στούπας, Λεύκτρου Μεσσηνίας. Σκοπός της έρευνας ήταν να αποτυπωθεί με ακρίβεια η θέση της κύριας ανάβλυσης καθώς και η ευρύτερη περιοχή και να μετρηθεί το πάχος και το είδος των επιφανειακών ιζημάτων που καλύπτουν τον πυθμένα στην περιοχή. Η κύρια ανάβλυση του νερού πραγματοποιείται σημειακά από τον πυθμένα ωοειδούς κοιλώματος με απότομα πρανή, προς τα ΒΑ και Β, από βάθος 27-29 μέτρων από την επιφάνεια της θάλασσας. Η καταβύθιση οριοθετείται στα ανατολικά με ρήγμα διεύθυνσης Β-Ν και άλματος 10 m, το οποίο συνεχίζεται για τουλάχιστον 20 μέτρα βορειότερα, αλλά με μειωμένο άλμα και χωρίς να διακόπτει τα υπερκείμενα ιζήματα. Ο βραχώδης πυθμένας της καταβύθισης από όπου συντελείται η ανάβλυση καλύπτεται από αμμώδη ιζήματα προς τα Δ και Ν της ανάβλυσης πάχους μέχρι και 11 μέτρα. Λέξεις κλειδιά: καταβύθιση, ρήγμα, γλυκά νερά GEOMORPHOLOGICAL MAPPING AND SEISMIC PROFILING OF THE SUBMARINE GROUNDWATER DISCHARGES OF STOUPA, MESSINIA Rousakis G., Georgiou P., Karageorgis A.P, Mantopoulos P., Pambidis I. Inst. Oceanography, Hellenic Centre for Marine Research, rousakis@hcmr.gr Abstract Systematic and detailed bathymetry, morphological mapping and seismic profiling has been conducted as part of the integrated, on- / offshore study for the investigation of the quantity, quality and potential capturing of the submarine groundwater discharges of Stoupa, Messinia. The aim of the marine geological survey was to map accurately the site of the main submarine discharge and the surrounding seafloor, as well as the nature and the thickness of the recent sediments covering the area. The bathymetric and geomorphological survey revealed the presence of an E-W ellipsoidal depression, with the main submarine groundwater discharge (SGD) located at the western edge. The main SGD is located at 27-29 m depth, at the base of the steep, rocky (conglomerate or limestone), NE and N slopes of the depression. The rocky wall is part of a N-S trending fault, which creates an almost vertical morphological displacement of about 10 m at the site of the main discharge. The fault surface can be traced for about 20 m northwards, but the displacement decreases and does not affect the recent sediments. Sand deposits, up to 11 m thick, cover the western and southern slopes of the depression Keywords: depression, fault, freshwater. 1. Εισαγωγή Η έλλειψη πόσιμου νερού παγκοσμίως οδηγεί τις έρευνες των επιστημόνων στις υποθαλάσσιες πηγές ανάβλυσης γλυκού νερού το οποίο σε πολλές περιπτώσεις είναι καλής ποιότητας πόσιμο νερό (Karageorgis et al., 2011). Τα τελευταία 20 χρόνια οι υποθαλάσσιες πηγές

υπόγειων νερών έχουν γίνει αντικείμενο εμπεριστατωμένων μελετών αφού σύμφωνα με πρόσφατους υπολογισμούς μεγάλες ποσότητες γλυκού νερού (2400 km 3 ) απορρέουν μέσα από υποθαλάσσιες αναβλύσεις στη θάλασσα, οι οποίες αντιστοιχούν περίπου στο 6% της συνολικής απορροής των ποταμών ετησίως (UNESCO 2004, Taniguchi et al., 2002 ). Εντούτοις, η απόληψη των νερών αυτών είναι δύσκολη τεχνικά λόγω της παρουσίας και επαφής τους με το θαλασσινό νερό. Οι υποθαλάσσιες αναβλύσεις γλυκού νερού είναι αποτέλεσμα της απορροής του νερού των καρστικών σχηματισμών στην παράκτια ζώνη. Το καρστικό σύστημα στην περιοχή του ΝΔ Ταϋγέτου έχει δημιουργηθεί σε καρστικοποιημένους ασβεστολιθικούς σχηματισμούς του Κρητιδικού, Τριαδικού και Ιουρασικού, ενώ τα υπόγεια νερά απορρέουν σε παράκτιες πηγές όπως αυτές που εντοπίζονται κοντά στις ακτές του κόλπου ανάμεσα στην Καρδαμύλη, Στούπα και στον Αγ. Νικόλαο. Στην ευρύτερη περιοχή του ανατολικού Μεσσηνιακού κόλπου επικρατούν Νεογενείς θαλάσσιοι Πλειστοκαινικοί σχηματισμοί αποτελούμενοι κυρίως από μάργες, μαργαϊκούς ασβεστόλιθους και κροκαλοπαγή καθώς και Τεταρτογενείς αποθέσεις (Stamatis et al., 2011). Πολλές παράκτιες αναβλύσεις εντοπίζονται στην παράκτια και θαλάσσια περιοχή της Στούπας Μεσσηνίας, η κυριότερη των οποίων εντοπίζεται ΝΔ του όρμου Καλογριάς (Εικ.1). Εικόνα 1. Δορυφορική εικόνα της περιοχής μελέτης (αριστερά) και χάρτης ίδιας κλίμακας (δεξιά) των διαδρομών κατά μήκος των οποίων έγινε βαθυμετρική αποτύπωση, γεωμορφολογική αποτύπωση και ακουστική διασκόπηση των ιζημάτων του πυθμένα στην περιοχή Στούπας Καλογριάς (δεξιά). Η υποθαλάσσια ανάβλυση στην προαναφερθείσα περιοχή έγινε αντικείμενο εκτεταμένης μελέτης από το ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε. με τίτλο " Ολοκληρωμένη θαλάσσια και χερσαία μελέτη για τη διερεύνηση της ποσότητας, ποιότητας και υδρομάστευσης των υποθαλάσσιων αναβλύσεων της περιοχής Στούπας, Λεύκτρου Μεσσηνίας". Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να παρουσιαστούν αναλυτικά τα αποτελέσματα της βαθυμετρικής-γεωμορφολογικής αποτύπωσης και της σεισμικής διασκόπησης του πυθμένα της ευρύτερης υποθαλάσσιας περιοχής της ανάβλυσης, να προσδιοριστεί το υπόβαθρο των

επιφανειακών ιζημάτων μέσα από το οποίο αναβλύζει γλυκό/υφάλμυρο νερό (Karageorgis et al., 2011) και να εξαχθούν συμπεράσματα για την πιθανότητα υδρομάστευσης. 2. Μεθοδολογία Οι εργασίες της βαθυμετρικής-γεωφυσικής διασκόπησης του πυθμένα πραγματοποιήθηκαν με το ιδιωτικό σκάφος "ΩΡΙΩΝ" της εταιρείας Geotech το Νοέμβριο του 2009. Για την πλήρη κάλυψη της περιοχής πραγματοποιήθηκαν 20 διαδρομές σε διεύθυνση Α-Δ κάθετα ως προς την ακτή και 5 διαδρομές σε διεύθυνση Β-Ν παράλληλες προς την ακτή, συνολικού μήκους 12.5 km, με ταχύτητα σκάφους σχετικά σταθερή στα 2.2 μίλια/ώρα (Εικ 1, δεξιά). Οι κύριες κάθετες διαδρομές ως προς την ακτή στην περιοχή της ανάβλυσης ήταν παράλληλες μεταξύ τους (όσο ήταν δυνατόν) και πολύ πυκνές, ανά 20 μέτρα η μία από την άλλη, ενώ στην ευρύτερη περιοχή η απόσταση μεταξύ των διαδρομών αυξήθηκε στα 50 μέτρα περίπου. Κατά μήκος των διαδρομών γινόταν ταυτόχρονα βαθυμετρική αποτύπωση, μορφολογική αποτύπωση και τομογραφία του πυθμένα. Για την αποτύπωση του πυθμένα χρησιμοποιήθηκε πολυδεσμικό βυθόμετρο της ELAC 1185, ηχοβολιστικό σύστημα πλευρικής σάρωσης πυθμένα (side scan sonar) 100/500 khz της GeoAcoustics Ltd., και τομογράφος υποστρωμάτων πυθμένα τύπου Boomer (0.7-2 kηz) της GeoAcoustics Ltd., που είναι κατάλληλος για διείσδυση σε αμμώδη και σκληρά υποστρώματα πυθμένα. Κατά τη διάρκεια όλων των εργασιών πεδίου η θέση του σκάφους αποτυπωνόταν συνεχώς με διαφορικό σύστημα GPS με συνεχείς διορθώσεις από επίγειους σταθμούς και με την τεχνική RTK (Real Time Kinematic), ώστε να εξασφαλίζεται ακρίβεια εκατοστών. 3. Αποτελέσματα 3.1 Βαθυμετρία Η μορφολογία του πυθμένα της περιοχής χαρακτηρίζεται από ήπιες κλίσεις στα βορειοδυτικά σε βάθη από 20 έως 40 μέτρα. Στο κέντρο της περιοχής και σε διεύθυνση ΝΔ-ΒΑ σχηματίζεται ύβωμα με απότομες πλαγιές και μεγάλες βαθυμετρικές διαφορές. Στα βάθη μεταξύ 35 και 45 μέτρων το ύψος του υβώματος φθάνει και τα 20 μέτρα. Το ύβωμα συνεχίζεται σε μήκος 500 μέτρων προς τα ΒΑ ενώ στη συνέχεια εξομαλύνεται στην επιφάνεια του πυθμένα σε βάθος 11.5 μέτρων, παραμένοντας κοντά στην επιφάνεια με σποραδικές εμφανίσεις στον πυθμένα χωρίς μεγάλο ύψος. Η καταβύθιση του πυθμένα στην περιοχή της ανάβλυσης εντοπίστηκε και χαρτογραφήθηκε λεπτομερώς όπως φαίνεται στην εικόνα 2. Η καταβύθιση έχει σχήμα ωοειδές, με την κύρια διεύθυνση Α-Δ και τη δευτερεύουσα Β-Ν, με δύο μέγιστα βαθών στα 29 και 27 μέτρα από την επιφάνεια της θάλασσας. Η κύρια οπή από την οποία αναβλύζει γλυκό/υφάλμυρο νερό, βρίσκεται στα ανατολικά με μέγιστο βάθος 29 μέτρα και οριοθετείται από απότομα πρανή κυρίως προς τα ανατολικά αλλά και προς τα βόρεια. Η δεύτερη οπή βρίσκεται στα δυτικά της καταβύθισης και έχει μέγιστο βάθος 27 μέτρα. Το συνολικό βάθος της καταβύθισης στην κύρια ανατολική οπή της ανάβλυσης είναι 9.5 μέτρα (κάτω από την πλησιέστερη ομαλή επιφάνεια πυθμένα των 19 μ.) και μειώνεται στα 5 μ. προς τη νότια πλευρά της καταβύθισης στη μικρότερη οπή, της οποίας τα τοιχώματα έχουν ήπιες κλίσεις. Ο πυθμένας γύρω από την καταβύθιση είναι ομαλός με μικρές

κλίσεις (σχεδόν επίπεδος) ενώ στη συνέχεια, μετά τα 21 μέτρα βάθος και προς τα δυτικά γίνεται απότομος. Στα δυτικά της παραλίας Καλογριάς και σε βάθη μικρότερα από 13-14 μέτρα (ανατολικά του υβώματος) ο πυθμένα ρηχαίνει ομαλά και μόνο σε μικρά βάθη φαίνονται κάποιες μικρές εξάρσεις. Ο πυθμένας στην παράκτια περιοχή ανατολικά της ανάβλυσης σε βάθη μικρότερα καλύπτεται από βράχους και συστάδες ποσειδώνιας. Εικ. 2. Αναλυτικός τρισδιάστατος βαθυμετρικός χάρτης της περιοχής ανάβλυσης ΔΝΔ της παραλίας της Καλογριάς. 3.2 Ακουστική διερεύνηση ιζημάτων του πυθμένα. Από την επεξεργασία των τομογραφιών στην περιοχή της ανάβλυσης καθώς και στην ευρύτερη περιοχή εντοπίζεται κάτω από τα επιφανειακά ιζήματα σε όλες τις τομές το σκληρό υπόβαθρο (αδιαπέραστο από τον ηχητικό παλμό του Boomer) το οποίο σε πολλές περιπτώσεις ανέρχεται στην επιφάνεια του πυθμένα με τη μορφή βραχωδών εξάρσεων. Ειδικότερα στην περιοχή της ανάβλυσης το βραχώδες υπόβαθρο εντοπίζεται στον πυθμένα της καταβύθισης στην περιοχή της κύριας ανάβλυσης και μια ρηξιγενής επιφάνεια με μορφολογικό άλμα 10 μέτρα περίπου οριοθετεί την καταβύθιση προς τα ανατολικά (προς την ακτή) (Εικ. 3). Όπως φαίνεται στην τομογραφία 111, το πάχος των ιζημάτων στα δυτικά της ανάβλυσης φτάνει τοπικά τα 11 μέτρα ενώ ακριβώς στη δυτική πλευρά της οπής μειώνεται περίπου στα 5 μέτρα. Στο τέλος της τομογραφίας, στα 50 μέτρα βάθος, το πάχος μειώνεται και το βραχώδες υπόβαθρο πλησιάζει την επιφάνεια του πυθμένα. Σε παράλληλες τομές της 111 που έγιναν τόσο προς τα βόρεια όσο και προς τα νότια σε μικρή απόσταση (15-20 μέτρων) και προς την ίδια κατεύθυνση εντοπίστηκε το βραχώδες υπόβαθρο κάτω από αμμώδη ιζήματα με πάχος 3-4 μέτρων, ενώ η ρηξιγενής επιφάνεια που

οριοθετεί προς τα ανατολικά την ανάβλυση, εντοπίζεται να συνεχίζει με μικρότερο άλμα μόνο στη βόρεια τομή, στην επιφάνεια του υποβάθρου χωρίς να κόβει τα υπερκείμενα ιζήματα. Από την επεξεργασία των λιθοσεισμικών τομογραφιών που έγιναν στην ευρύτερη περιοχή βορειότερα της ανάβλυσης, φαίνεται ότι το κύριο φαινόμενο που εντοπίστηκε είναι η έξαρση του βραχώδους υποβάθρου στην επιφάνεια του πυθμένα κατά μήκος ρηξιγενούς επιφάνειας με κύρια διεύθυνση ΝΔ ΒΑ. Αυτή η βραχώδης έξαρση εντοπίστηκε στις τομογραφίες 7, 6 οι θέσεις των οποίων φαίνονται στις εικόνες 5, 4 αντίστοιχα. Εικόνα 3. Τομογραφία 111 πάνω από το κέντρο της ανάβλυσης με διεύθυνση από δυτικά προς τα ανατολικά. Στην καταγραφή φαίνεται το βραχώδες υπόβαθρο καθώς και η ρηξιγενής επιφάνεια στα ανατολικά της ανάβλυσης. Αναλυτικότερα, στην τομογραφία 7 της εικόνας 4, φαίνεται η άνοδος του βραχώδους υποβάθρου προς τα δυτικά, κατά μήκος ρήγματος, το συνολικό μορφολογικό άλμα του οποίου είναι περίπου 30 μέτρα. Η έξαρση αυτή αναπτύσσεται προς τα ανατολικά για 190 μέτρα και στη συνέχεια διακόπτεται από μικρότερο ρήγμα (μορφολογικό άλμα 10 μέτρων περίπου) διότι το βραχώδες υπόβαθρο καταβυθίζεται κάτω από χαλαρά αμμώδη ιζήματα. Το υπόβαθρο σχηματίζει προς τα ανατολικά (προς την παραλία Καλογριάς) μια λεκάνη που έχει πληρωθεί από αμμώδη ιζήματα με πάχος 12 μέτρων στο κέντρο, ενώ μετά από 410 μέτρα το υπόβαθρο πλησιάζει και πάλι την επιφάνεια του πυθμένα (Εικ. 4). Στην τομογραφία 6 (Εικ. 5) η έξαρση του υποβάθρου συνεχίζεται κατά μήκος ρήγματος που προκαλεί μορφολογική ανύψωση περίπου 35 μέτρων, με μεγαλύτερη οριζόντια ανάπτυξη κατά τη διεύθυνση Δ-Α που φθάνει σε μήκος τα 250 μέτρα. Στην κορυφή της έξαρσης εντοπίζεται μικρή καταβύθιση με ρηξιγενή περιθώρια και διεύθυνση Β-Ν. Προς τα ανατολικά, το υπόβαθρο βυθίζεται ηπιότερα κάτω από τη επιφάνεια του πυθμένα και σχηματίζει λεκάνη η οποία έχει πληρωθεί από αμμώδες ίζημα πάχους 11 μέτρων (σε μερικά σημεία), στο κέντρο της. Στο τέλος της τομογραφίας 6, κοντά στην βόρεια άκρη της παραλίας

Καλογριάς φαίνεται να πλησιάζει το υπόβαθρο την επιφάνεια του πυθμένα. Το τμήμα αυτό της ακτής καλύπτεται από κροκαλοπαγείς σχηματισμούς και είναι πιθανό να πρόκειται για τον ίδιο σχηματισμό με αυτόν που εντοπίζεται ως ακουστικό υπόβαθρο στην τομογραφία 6. Εικόνα 4. Τομογραφία 7, βόρεια της περιοχής ανάβλυσης όπου διακρίνεται η έξαρση του βραχώδους υποβάθρου καθώς και τα ρήγματα που το οριοθετούν. Εικόνα 5. Στην τομογραφία 6 διακρίνεται η εμφάνιση του βραχώδους υποβάθρου στην επιφάνεια του πυθμένα να είναι περισσότερο εκτεταμένη καθώς και η ρηξιγενής καταβύθιση στην κορυφή της έξαρσης.

Η βραχώδης έξαρση συνεχίζεται προς τα βορειοανατολικά μειούμενη σε ύψος και την εντοπίζουμε μέχρι 200 μέτρα βορειότερα της τομής 6, ενώ στη συνέχεια εμφανίζεται στην επιφάνεια και παίρνει ήπια μορφή βραχώδους πυθμένα με μικρότερη κλίση (Εικ. 6). Εικόνα 6. Το βραχώδες υπόστρωμα στην τομογραφία 2 καλύπτεται από ιζήματα μεγάλου πάχους μέχρι το βάθος των 12 μέτρων, ενώ στη συνέχεια προς τα μικρότερα βάθη ανέρχεται στην επιφάνεια του πυθμένα. Στην τομογραφία 2 της εικόνας 6, το βραχώδες υπόβαθρο εντοπίζεται πλέον κάτω από ιζήματα πάχους μέχρι και 14 μέτρων στα μεγαλύτερα βάθη (15-25 μ. βάθος) και ανέρχεται σχετικά ομαλά, για να εμφανιστεί στην επιφάνεια του πυθμένα κοντά στο ανατολικό άκρο της τομής, σε βάθη μικρότερα των 12 μ., όπου ο πυθμένας γίνεται βραχώδης με τοπικές μικρές βραχώδεις εξάρσεις. Στις βορειότερες τομογραφίες (200 μ. βόρεια της τομογραφίας 2) το βραχώδες υπόβαθρο εντοπίζεται κάτω από αμμώδη ιζήματα σε όλο τους το μήκος. 3.3. Μορφολογική αποτύπωση Η αποτύπωση της περιοχής έγινε με την καταγραφή του πυθμένα με το πλευρικό ηχοβολιστικό κατά μήκος των ίδιων διαδρομών και ταυτόχρονα με το τομογράφο πυθμένα. Το πλευρικό ηχοβολιστικό το οποίο σάρωνε ζώνη 200 μέτρων περίπου, έτσι ώστε η σάρωση της μιας διαδρομής να επικαλύπτει εν μέρει τη σάρωση της επόμενης διαδρομής. Οι καταγραφές του πλευρικού ηχοβολιστικού συνδέθηκαν μεταξύ τους και παρουσιάζονται ως "μωσαϊκό" (αποτύπωση ακουστικού χαρακτήρα) στην εικόνα 7. Ο πυθμένας της περιοχής χαρακτηρίζεται από την ανάπτυξη του υποθαλασσίου υβώματος διεύθυνσης ΝΔ-ΒΑ το οποίο αποτελεί την έξαρση του βραχώδους υποβάθρου (έντονη μαύρη ανάκλαση στο "μωσαϊκό", εικ. 7) στην επιφάνεια του πυθμένα. Η μορφολογική αυτή ανωμαλία φαίνεται να εγκλωβίζει αμμώδη ιζήματα τόσο προς την παραλία της Καλογριάς όσο και προς την πλευρά της καταβύθισης.

Η στενότερη περιοχή της καταβύθισης-ανάβλυσης εντοπίζεται στην ακουστική αποτύπωση (μωσαϊκό) με την έντονη ανάκλαση λόγω του απότομου πρανούς των τοιχωμάτων της και της σκληρότητας του βραχώδους πυθμένα της καταβύθισης. Γύρω από την καταβύθιση στην περιοχή της κύριας ανάβλυσης, ο πυθμένας καλύπτεται από αμμώδη ιζήματα (ελαφρά γκρι ανάκλαση, εικ. 7) και κυρίως προς τα δυτικά, όπου φαίνεται ότι μεταφέρονται όλα τα προϊόντα της διάβρωσης που προκαλεί η ισχυρή ροή του νερού της ανάβλυσης. Εικόνα 7. Μορφολογικός χάρτης ακουστικού χαρακτήρα του πυθμένα, μωσαϊκό των καταγραφών του πλευρικού ηχοβολιστικού. Άμμος επίσης καλύπτει την επιφάνεια του πυθμένα στα ανατολικά του μεγάλου υβώματος στην περιοχή δυτικά της παραλίας Καλογριάς, αλλά εμφανίζονται κάποιοι μικροί βραχώδεις σχηματισμοί κοντά στην ακτή της περιοχής. Επίσης αμμώδης φαίνεται να είναι ο πυθμένα και στα μεγαλύτερα βάθη προς τα δυτικά, μετά το τέλος της βραχώδους έξαρσης. Ο πυθμένας βορειότερα της ακτής της Καλογριάς εμφανίζεται βραχώδης, με λιβάδια ποσειδώνιας σε μικρά βάθη, ενώ στα ΒΔ της ευρύτερης περιοχής καλύπτεται από άμμο μέχρι τα μεγαλύτερα βάθη. Τέλος, στη νότια πλευρά της ευρύτερης περιοχής που χαρτογραφήθηκε, διακρίνεται μια συνεχής ανάπτυξη βραχωδών σχηματισμών με γενικότερη διεύθυνση ΑΒΑ ΔΝΔ. Η περιοχή αυτή αποτελεί τη βόρεια πλευρά της γνωστής ξέρας της Στούπας, η οποία συνεχίζεται και προς

την πλευρά της παραλίας της Στούπας αλλά προς τα μεγαλύτερα βάθη, ΔΝΔ της περιοχής που μελετήθηκε. 4. Συζήτηση και συμπεράσματα Στη θαλάσσια περιοχή της Στούπας ΔΝΔ της παραλίας Καλογριάς εντοπίστηκε και χαρτογραφήθηκε μια καταβύθιση του πυθμένα από την οποία αναβλύζει γλυκό/υφάλμυρο νερό. Η μορφολογική καταβύθιση έχει σχήμα ωοειδές με την κύρια διεύθυνση Δ-Α και τη δευτερεύουσα Β-Ν, με δύο μέγιστα βαθών στα 29 και 27 μέτρα από την επιφάνεια της θάλασσας. Η κύρια οπή από την οποία αναβλύζει η μεγαλύτερη ποσότητα νερού, στα ανατολικά της καταβύθισης, με μέγιστο βάθος 29 μέτρα, οριοθετείται από απότομα πρανή κυρίως προς τα ανατολικά αλλά και προς τα βόρεια, ενώ η δεύτερη οπή στα δυτικά της καταβύθισης, έχει μέγιστο βάθος 27 μέτρα. Το συνολικό βάθος της καταβύθισης στην κύρια ανατολική οπή, της ανάβλυσης είναι 9.5 μέτρα (κάτω από την πλησιέστερη ομαλή επιφάνεια πυθμένα των 19 μ.) ενώ γίνεται ρηχότερη (5 μ. βάθος) προς τη νότια και δυτική πλευρά της με ηπιότερες κλίσεις στα τοιχώματα. Ο πυθμένας γύρω από την καταβύθιση είναι ομαλός με μικρές κλίσεις (σχεδόν επίπεδος) ενώ στη συνέχεια, μετά τα 21 μέτρα βάθος και προς τα δυτικά γίνεται απότομος. Στην ευρύτερη θαλάσσια περιοχή δυτικά της παραλίας Καλογριάς εντοπίζεται κάτω από τα επιφανειακά ιζήματα το σκληρό υπόβαθρο το οποίο σε πολλές περιπτώσεις εξέρχεται στην επιφάνεια του πυθμένα με τη μορφή βραχωδών εξάρσεων. Κυρίαρχη δομή της περιοχής αποτελεί η ρηξιγενής έξαρση του υποβάθρου η οποία δημιουργεί επιμήκη ράχη με διεύθυνση ΝΝΔ-ΒΒΑ. Η βραχώδης έξαρση βυθίζεται κάτω από αμμώδη ιζήματα προς τα ανατολικά (προς την ακτή) και στη συνέχεια πλησιάζει την επιφάνεια του πυθμένα και εξέρχεται με ήπια κλίση κοντά στις πλευρές της παρακείμενης παραλίας. Από τη γενικότερη γεωλογία της χέρσου φαίνεται πιθανόν το υπόβαθρο που εντοπίζεται στις τομογραφίες να αποτελείται από κροκαλοπαγείς σχηματισμούς οι οποίοι επικάθηνται σε ασβεστόλιθο ή από ασβεστόλιθο, στα σημεία όπου τα κροκαλοπαγή σταματούν ή έχουν διαβρωθεί. Ειδικότερα στην περιοχή της ανάβλυσης, το βραχώδες υπόβαθρο αποτελεί τον πυθμένα της καταβύθισης από τον οποίο αναβλύζει το γλυκό/υφάλμυρο νερό. Η ανάβλυση συντελείται μέσα από ρηξιγενή επιφάνεια του υποβάθρου διεύθυνσης Β-Ν με μορφολογικό άλμα 10 μέτρα και η οποία οριοθετεί την καταβύθιση προς τα ανατολικά. Η ρηξιγενής επιφάνεια του υποβάθρου εντοπίζεται να συνεχίζει προς τα βόρεια με μικρότερο άλμα χωρίς να κόβει τα υπερκείμενα ιζήματα. Μέσα από το ρήγμα του υποβάθρου αναβλύζει το νερό το οποίο μεταφέρει τα διαβρωμένα ιζήματα προς τα δυτικά, όπου το πάχος των ιζημάτων φτάνει τοπικά τα 11 μέτρα στα μεγαλύτερα βάθη. Στα ανατολικά της καταβύθισης το βραχώδες υπόστρωμα καλύπτει την επιφάνεια του πυθμένα και καταλήγει στους κροκαλοπαγείς σχηματισμούς της ακτής νότια της παραλίας Καλογριάς. Είναι φανερό ότι η ανάβλυση των υπογείων υδάτων γίνεται μέσα από ρηξιγενή επιφάνεια του υποβάθρου το οποίο πιθανόν να σχετίζεται με τον ορίζοντα των κροκαλοπαγών ή των υποκείμενων ασβεστολίθων. Η έντονη ροή του καρτεσιανού υπόγειου νερού προκαλεί έντονη διάβρωση στους σχηματισμούς αυτούς, που είναι υλικά ευάλωτα στη μηχανική και χημική διάβρωση. Το γεγονός αυτό ευνοεί την ενίοτε ραγδαία αλλαγή της μορφολογίας της καταβύθισης, η οποία έχει εντοπισθεί από τις αρχικές παρατηρήσεις το 2006 μέχρι το 2009. Από παρατηρήσεις δυτών του ΕΛΚΕΘΕ και αντίστοιχες φωτογραφίες, διαπιστώθηκε η κατάρρευση της οροφής μιας υποθαλάσσιας σπηλιάς και επακόλουθη μεταφορά βράχων και κορρημάτων στον πυθμένα της

καταβύθισης. Το φαινόμενο πιθανότατα προέκυψε μετά από έντονη εκροή της ανάβλυσης (Φεβρουάριος 2009) που σχετίζεται με παρατεταμένες βροχοπτώσεις (Karageorgis et al., 2010). Τα εκτεταμένα αμμώδη ιζήματα τα οποία συγκεντρώνονται και καλύπτουν το σκληρό υπόστρωμα στα χείλη της καταβύθισης καθώς και την ευρύτερη περιοχή γύρω από την καταβύθιση της ανάβλυσης περιορίζουν την δυνατότητα θεμελίωσης κάποιας κατασκευής υδρομάστευσης του υπόγειου νερού. Μεγαλύτερη όμως δυσκολία για μια τέτοια προσπάθεια αποτελεί η μεταβλητότητα του πυθμένα της καταβύθισης λόγω της διάβρωσης των πετρωμάτων που αποτελούν το υπόστρωμα για μια θεμελίωση και των κατολισθήσεων. Τόσο τα κροκαλοπαγή όσο και ο ασβεστόλιθος είναι πετρώματα ευάλωτα στην διάβρωση που προκαλείται από την έντονη ροή του νερού, οπότε καθίσταται αρκετά δύσκολη οποιαδήποτε θεμελίωση κατασκευής για υποθαλάσσια υδρομάστευση. Τέλος, η παρουσία ενός συμπαγούς ασβεστολιθικού βράχου διαστάσεων 5x4x1 μ. ακριβώς πάνω από την κύρια ανάβλυση (παρατηρήσεις και μετρήσεις από δύτες) καθιστούν τη διαδικασία εξυγίανσης του πυθμένα απαραίτητη προϋπόθεση πριν από την επιχείρηση οποιασδήποτε κατασκευής, πιλοτικής ή μόνιμης. 5. Βιβλιογραφία Karageorgis A.P., Katsaros K. Kanellopoulos T.D. & Papathanassiou, E., 2010. Geomorphological changes observed between 2006 and 2009 in a freshwater submarine groundwater discharge (SGD), Kalogria Bay, SW Peloponnissos, Greece. 39 th CIESM Congress, Venice, 10-14 May 2010, Commission Internationale de la Mer Méditerranée 39, p.36. Karageorgis A.P., PapadopoulosV., Rousakis G., Kanellopoulos Th. & Georgopoulos D., 2011 Submarine groundwater discharges in Kalogria Bay, Messinia-Greece: geophyshycal investigation and one year high resoloution monitoring of hydrological parameters. In: Ν. Lambrakis, G. Stournaras, K. Katsanou (eds.) Advances in the Research of Aquatic Environment Vol 1, 469-476, Environmental Earth Sciences, Springer. Stamatis G., Migiros G., Kontari A., Dikatou E. & Gamvroula D., 2011. Application of tracer method and hydrological analyses regarding the investigation of the costal karstic springs and the submarine spring (Anavalos) in Stoupa Bay (W. Mani Peninsoula). In: Ν. Lambrakis, G. Stournaras, K. Katsanou (eds.) Advances in the Research of Aquatic Environment Vol 1, 459-467, Environmental Earth Sciences, Springer. Taniguchi M., Burnett W.C., Cable J.E. & Turner J.V., 2002. Investigation of submarine groundwater discharge. Hydrological Processes 16, 2115-2199. UNESCO, 2004. Submarine groundwater discharge: Management implications, measurements and effects. IHP-VI, series on groundwater No5. IOC Manuals and Guides No 44.