ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΑΓΡΙΓΙΑΝΝΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΑΓΡΙΓΙΑΝΝΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΠΡΟΤΥΠΑ ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ ΣΕ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΥΣ ΤΥΠΟΥΣ ΠΑΡΑΚΤΙΩΝ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΩΝ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΤΟΝ ΚΟΛΠΟ ΚΑΛΛΟΝΗΣ, ΛΕΣΒΟΣ (ΒΑ ΑΙΓΑΙΟ). ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ : Αναπλ. Καθηγητής ΔΡΟΣΟΣ ΚΟΥΤΣΟΥΜΠΑΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗ 28 2

Φωτογραφίες εξώφυλλου: Κυρίως φωτογραφία: Εκβολές Βούβαρη. Πάνω δεξιά: Αλυκές Πολυχνίτου. Κάτω δεξιά: Πολύχαιτος Goniada maculata (Πηγή: www.marbef.com). 2

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ 5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ 6 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 7 1.1 ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 7 1.2 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑ 8 1.3 ΖΩΟΒΕΝΘΟΣ 8 1.3.1 ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΜΕΓΕΘΟΣ 1.3.2 ΤΡΟΦΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ 9 9 1.4 ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ 12 1.5 Ο ΥΓΡΟΤΟΠΟΣ ΤΟΥ ΚΟΛΠΟΥ ΤΗΣ ΚΑΛΛΟΝΗΣ 13 1.6 ΤΥΠΟΙ ΥΠΟ ΜΕΛΕΤΗ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΑ ΕΡΓΑΣΙΑ 15 1.6.1 ΟΙ ΑΛΥΚΕΣ 15 1.6.2 ΟΙ ΕΚΒΟΛΕΣ 16 1.7 ΔΙΕΘΝΕΙΣ ΚΑΙ ΕΘΝΙΚΕΣ ΘΕΣΜΙΚΕΣ ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ 17 1.7.1 Η ΟΔΗΓΙΑ ΠΛΑΙΣΙΟ ΓΙΑ ΤΑ ΝΕΡΑ 18 1.8 ΣΤΟΧΟΙ ΜΕΛΕΤΗΣ 19 2. ΥΛΙΚΑ & ΜΕΘΟΔΟΙ 2.1 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ - ΣΧΕΔΙΟ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ 2 2 2.1.1 ΑΛΥΚΕΣ ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΥ 22 2.1.2 ΕΚΒΟΛΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΟΥΒΑΡΗ 24 2.2 ΑΒΙΟΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ 25 2.3 ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ΒΕΝΘΙΚΗΣ ΜΑΚΡΟΠΑΝΙΔΑΣ 26 2.4 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ 27 2.5 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ 28 2.5.1 ΜΟΝΟΔΙΑΣΤΑΤΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΔΕΙΚΤΕΣ ΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ 28 2.5.2 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ 31 2.5.3 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΕΣ ΚΛΑΣΕΙΣ ΑΦΘΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΒΙΟΜΑΖΑΣ 32 2.6 ΠΟΛΥΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ 33 2.6.1 ΙΕΡΑΡΧΙΚΗ ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗ (CLUSTER ANALYSIS) 2.6.2 MDS (NON METRIC MULTI-DIMENSIONAL SCALING) 34 34 2.6.3 ΕΛΕΓΧΟΣ ΟΜΟΙΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΟΜΑΔΩΝ ANOSIM (ANALYSIS OF SIMILARITY) 35 2.6.4 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΕΙΔΩΝ ΜΕ 3

ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ SIMPER (SIMILARITIES PERCENTAGES PROCEDURE) 36 2.7 ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΡΟΦΙΚΩΝ ΤΥΠΩΝ 36 2.8 ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΟΙ ΒΙΟΤΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 37 41 3.1 ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΗΣ ΒΕΝΘΙΚΗΣ ΜΑΚΡΟΠΑΝΙΔΑΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ 41 3.2 ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΙ ΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΕΙΔΩΝ ΣΤΑ ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΚΟΛΠΟΥ ΚΑΛΛΟΝΗΣ 3.2.1 ΑΛΥΚΕΣ ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΥ 45 3.2.2 ΕΚΒΟΛΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΟΥΒΑΡΗ 48 45 3.3 ΜΟΝΟΜΕΤΑΒΛΗΤΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΒΕΝΘΙΚΗΣ ΜΑΚΡΟΠΑΝΙΔΑΣ 5 3.3.1 ΑΛΥΚΕΣ ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΥ 5 3.3.2 ΕΚΒΟΛΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΟΥΒΑΡΗ 51 3.3.3 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΕΣ ΚΛΑΣΕΙΣ ΑΦΘΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΒΙΟΜΑΖΑΣ 52 3.4 ΠΟΛΥΜΕΤΑΒΛΗΤΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΩΝ ΜΑΚΡΟΒΕΝΘΙΚΩΝ ΒΙΟΚΟΙΝΟΤΗΤΩΝ 54 3.4.1 ΠΟΛΥΜΕΤΑΒΛΗΤΑ ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΤΗΣ ΜΑΚΡΟΠΑΝΙΔΑΣ 54 3.4.2 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΕΙΔΩΝ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ SIMPER (SIMILARITIES PERCENTAGES PROCEDURE) 56 3.4.2.1 ΑΛΥΚΕΣ ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΥ 56 3.4.2.2 ΕΚΒΟΛΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΟΥΒΑΡΗ 3.5 ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΡΟΦΙΚΩΝ ΤΥΠΩΝ (FEEDING GUILDES) 58 6 3.5.1 ΤΡΟΦΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ ΣΤΙΣ ΥΠΟ ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΡΙΟΧΕΣ 6 3.5.2 ΠΟΛΥΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΤΡΟΦΙΚΩΝ ΤΥΠΩΝ 61 3.6 ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΟΙ ΒΙΟΤΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ 3.6.1 ΒΙΟΤΙΚΟΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ BI/AMBI και Μ-ΑΜΒΙ 62 3.6.2 ΒΙΟΤΙΚΟΣ ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΟΣ ΔΕΙΚΤΗΣ BENTIX 64 4. ΣΥΖΗΤΗΣΗ 65 5. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 69 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 71 6.1 ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 71 6.2 ΞΕΝΟΓΛΩΣΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 72 6.3 ΔΙΑΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΠΗΓΕΣ 81 7. ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 62 83 4

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ευχαριστώ πολύ τον αναπληρωτή καθηγητή του πανεπιστήμιου Αιγαίου κ. Δ. Κουτσούμπα για την ευκαιρία που μου έδωσε να πραγματοποιήσω την εργασία αυτή καθώς επίσης και για το ενδιαφέρον και τις συμβουλές καθ όλη την διάρκεια των ακαδημαϊκών μου σπουδών στο τμήμα Επιστημών της Θάλασσας. Ευχαριστώ θερμά τον Υποψήφιο Διδάκτορα και φίλο Χάρη Δημητριάδη για την καθοδήγηση και βοήθεια που μου παρείχε σε όλα τα στάδια εκπόνησης της πτυχιακής μου εργασίας. Όπως επίσης τον Δρ. Θανάση Ευαγγελόπουλο για τις συμβουλές που μου έδωσε και τους συναδέλφους μου στο εργαστήριο βένθους για την συντροφιά και την άψογη συνεργασία στις ατέλειωτες ώρες εργαστηριακών αναλύσεων. Δεν ξεχνώ βεβαίως όλους τους φίλους και συμφοιτητές που γνώρισα στη Μυτιλήνη και περάσαμε μαζί όμορφες αλλά και δύσκολές στιγμές. Θέλω να εκφράσω την ευγνωμοσύνη μου στους γονείς μου, που τους αγαπώ, για την υπομονή και την υποστήριξη τους όλα αυτά τα χρόνια. Τέλος ευχαριστώ τα υπόλοιπα μέλη της Εξεταστικής Επιτροπής, τον Αναπληρωτή Καθηγητή κ. Γ. Τσιρτσή και τον Λέκτορα με σύμβαση κ. Ι. Μπατζάκα. 5

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Τα παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα συγκαταλέγονται ανάμεσα στα πιο παραγωγικά φυσικά συστήματα της παράκτιας ζώνης καθώς υποστηρίζουν υψηλά επίπεδα φυτικής και πανιδικής βιομάζας σε σχέση με τα γειτονικά σε αυτά θαλάσσια και χερσαία οικοσυστήματα. Δυο παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα μελετήθηκαν στον Κόλπο της Καλλονής Λέσβου, οι εκβολές του Βούβαρη και οι αλυκές Πολυχνίτου. Βενθικά δείγματα μακροπανίδας πάρθηκαν την άνοιξη του 25 από τα υπό μελέτη οικοσυστήματα και από τις θαλάσσιες περιοχές που τα γειτνιάζουν. Η επεξεργασία των δεδομένων που προέκυψαν έγινε με τη βοήθεια μονομεταβλητών, πολυμεταβλητών και άλλων στατιστικών μεθόδων. Στη παρούσα εργασία γίνεται μια προσπάθεια διερεύνησης των προτύπων δομής και βιοποικιλότητας των βενθικών βιοκοινοτήτων τόσο μεταξύ διαφορετικών τύπων μεταβατικών οικοσυστημάτων όσο και μεταξύ των μεταβατικών οικοσυστημάτων και των παρακείμενων σε αυτά θαλάσσιων περιοχών. Επίσης επιχειρείται η αποτίμηση της οικολογικής κατάστασης των θαλάσσιων και μεταβατικών οικοσυστημάτων τόσο κάτω από το πρίσμα της οδηγίας πλαίσιο για τα ύδατα (2/6 ΕU) όσο και άλλων προσεγγίσεων. Από τα αποτελέσματα των αναλύσεων προκύπτει πως η δομή και σύνθεση της πανίδας τόσο μεταξύ των δυο τύπων οικοσυστημάτων που μελετήθηκαν (εκβολές και αλυκές) όσο και μεταξύ του θαλάσσιου και υφάλμυρου περιβάλλοντος στις δύο περιοχές, παρουσίασε σημαντικές διαφοροποιήσεις ως αποτέλεσμα των ιδιαίτερων περιβαλλοντικών συνθηκών που επικρατούν σε κάθε τύπο μεταβατικού οικοσυστήματος. Οι μέθοδοι εκτίμησης της οικολογικής κατάστασης των οικοσυστημάτων που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα εργασία φανερώνουν την ευαισθησία των υπό μελέτη παράκτιων μεταβατικών οικοσυστημάτων ως φυσικά πιεσμένα οικοσυστήματα γεγονός που καθιστά αναγκαία την ορθολογική τους διαχείριση. 6

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ Τα παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα περιλαμβάνουν μια πληθώρα οικοσυστημάτων όπως οι λιμνοθάλασσες, οι ημίκλειστοι κόλποι, τα αλίπεδα και οι εκβολές και αποτελούν περιοχές με ιδιαίτερο οικονομικό και οικολογικό ενδιαφέρον καθώς εντοπίζονται στην διεπιφάνια της χέρσου με την θάλασσα (οικοτόνος χέρσου /θάλασσας). Τα οικοσυστήματα αυτά συγκαταλέγονται ανάμεσα στα πιο παραγωγικά φυσικά συστήματα της παράκτιας ζώνης καθώς υποστηρίζουν υψηλά επίπεδα φυτικής και πανιδικής βιομάζας σε σχέση με τα γειτονικά σε αυτά θαλάσσια και χερσαία οικοσυστήματα (Mitsch & Gosselink, 2; Alongi, 1998). Επίσης, είναι γνωστό ότι τα παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα χαρακτηρίζονται από ιδιαίτερα υψηλή πρωτογενή και δευτερογενή παραγωγή και ανακύκλωση θρεπτικών αλάτων και οργανικού υλικού (Covi & Kneib, 1995; Alongi, 1998). Εκτός των άλλων, ορισμένοι τύποι μεταβατικών οικοσυστημάτων όπως οι εκβολές και οι αλυκές αποτελούν υγροτόπους που φιλοξενούν πλούσια χλωρίδα και πανίδα (Barnes, 1991). Αυτά τα οικοσυστήματα παρέχουν βασικές οικολογικές υπηρεσίες, όπως προστασία ακτογραμμής από διάβρωση, βελτίωση της ποιότητας του νερού, πηγή αλιευμάτων και αποτελούν ενδιαίτημα για πάρα πολλούς ζωντανούς οργανισμούς. Στους αρκετά πολύπλοκους αυτούς βιότοπους συναντά κανείς μια μεγάλη ποικιλία από είδη : φυτά που ζουν μέσα ή κοντά στο νερό, έντομα, ψάρια, αμφίβια, πουλιά και θηλαστικά. Όλα αυτά τα είδη της ζωής ζουν σε μια θαυμάσια σχέση και αλληλεξαρτώνται τόσο μεταξύ τους όσο και με το ανόργανο περιβάλλον. Ιδιαίτερα σημαντικός κρίνεται και ο ρυθμιστικός ρόλος τους απέναντι στις χερσογενείς επιδράσεις που δέχεται η παράκτια ζώνη (π.χ επεισόδια ευτροφισμού - Guelorget and Perthuisot, 1992). Έτσι παίζουν σημαντικό ρόλο στην μείωση της θαλάσσιας ρύπανσης διότι έχουν την ικανότητα να διασπάσουν και να συγκρατήσουν μέσω βιογεωχημικών διεργασιών τα ρυπαντικά φορτία που περιέχονται στα γεωργικά, αστικά και βιομηχανικά απόβλητα, προστατεύοντας έτσι την ποιότητα του νερού στις παρακείμενες θαλάσσιες περιοχές (Levin et al., 21). Φυσικά, η αφομοιωτική τους ικανότητα δεν είναι απεριόριστη και κινδυνεύουν με σοβαρή υποβάθμιση όταν η ρύπανση υπερβεί ορισμένες συγκεντρώσεις, ανάλογα με το είδος του ρύπου. Η ευαισθησία αυτή αυξάνεται όταν το βάθος είναι μικρό και η ανανέωση του νερού αργή. (Παναγιωτίδης & Χατζημπίρος, 24). Ωστόσο, η αξία των μεταβατικών παράκτιων οικοσυστημάτων συχνά αποτιμάται από τον άνθρωπο βάση μόνο της πλούσιας ορνιθοπανίδας και των ιχθυοπληθυσμών που διατηρούν (Ardizzone et al., 1988). Παρόλα αυτά τα παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα δέχονται σημαντικές οικολογικές πιέσεις που προέρχονται από τις ανθρώπινες αναπτυξιακές δραστηριότητες κατά 7

μήκος της παράκτια ζώνη οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές αναστρέψιμές η μη διαταραχές στους υγροτόπους (Vallejo, 1982; Barnes, 1991; Lardicci et al., 1997). Τα τελευταία χρόνια οι παράκτιοι υγρότοποι συχνά υπόκεινται κάτω από καθεστώς νομοθετικής προστασίας (π.χ. Ramsar sites, NATURA 2 network, ΕU/2/6) με σκοπό την προστασία και την βιώσιμη χρήση και διαχείριση τους. 1.2 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑ Σύμφωνα με τους Grassle et al. (1991) η ποικιλότητα αποτελεί βασική ιδιότητα της ζωής. Η βιοποικιλότητα εμφανίζεται σε όλα τα επίπεδα βιολογικής οργάνωσης από τα μόρια μέχρι τα οικοσυστήματα και θεωρείται θεμελιώδης για την επιβίωση των φυσικών οικοσυστημάτων αφού παρέχει την ποικιλομορφία που απαιτείται για την επιτυχή αντιμετώπιση των μεταβολών που επιφυλάσσει η φύση. Στη Σύμβαση του Rio de Janeiro για τη Βιοποικιλότητα το 1992, η βιοποικιλότητα ορίζεται ως: Η ποικιλομορφία των ζωντανών οργανισμών όλων των συστημάτων συμπεριλαμβανομένων, μεταξύ άλλων, χερσαίων, θαλάσσιων και άλλων υδάτινων οικοσυστημάτων και των οικολογικών συμπλόκων των οποίων αποτελούν μέρος σε αυτή περιλαμβάνεται η ποικιλότητα εντός των ειδών και των οικοσυστημάτων. Καθώς η σημασία της βιοποικιλότητας αναγνωρίζεται σε ευρεία κλίμακα ολοένα και περισσότερο, η επιστημονική βιβλιογραφία και ο τύπος αναφέρουν ότι πολλά θαλάσσια συστήματα, ιδιαίτερα τα παράκτια, έχουν σημαντικά μεταβληθεί και ρυπανθεί, παρουσιάζουν υπεραλίευση και έχουν υποστεί εξάντληση των φυσικών τους πόρων. Τρία είναι κυρίως τα επίπεδα στα οποία παραδοσιακά εστιάζεται το ενδιαφέρων των Επιστημόνων που ασχολούνται με τη Θαλάσσια Βιοποικιλότητα: το επίπεδο του γονιδίου, το επίπεδο του είδους και το επίπεδο της κοινωνίας/οικοσυστήματος. Για την επεξήγηση των παραπάνω προτύπων έχουν προταθεί διάφοροι μηχανισμοί οι κυριότεροι από τους οποίους είναι: οι βιολογικές αλληλεπιδράσεις, η σχέση περιοχήςενέργειας-παραγωγικότητας, το εύρος των ειδών ή κανόνας του Rapoport, η υπόθεση του τυχαίου περιοριστικού ορίου, καθώς και ιστορικοί (εξελικτικοί) παράγοντες όπως η γενετική και οικολογική παρέκκλιση (Ηubbell, 21). Η συμβολή των μηχανισμών αυτών έχει διερευνηθεί αναλυτικά σε αρκετά συγγράμματα (Gray, 1981, 1994, 21; Lambshead, 1993; Rapoport, 1994; Crame, 2). 1.3 ΖΩΟΒΕΝΘΟΣ Σημαντικό εργαλείο για την εκτίμηση της οικολογικής κατάστασης και του βαθμού διαταραχής τέτοιων παράκτιων μεταβατικών οικοσυστημάτων αποτελεί η μελέτη των ζωοβενθικών βιοκοινοτήτων. Ως ζωοβένθος ορίζεται το σύνολο των ζωικών οργανισμών που 8

ζουν μέσα ή επάνω στο βυθό μίας υδάτινης μάζας ή που με κάποιο τρόπο σχετίζονται άμεσα με αυτήν. Αυτός ο όρος περιλαμβάνει όχι μόνον ολόκληρο το φάσμα των ασπονδύλων αλλά επίσης και τα βενθοπελαγικά είδη ψαριών που ζουν στο βυθό όπως οι γλώσσες, οι μπακαλιάροι και οι κωκοβιοί. Tο βενθικό σύστημα χαρακτηρίζεται από στενή σχέση με τον τύπο του ιζήματος. 1.3.1 ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΜΕΓΕΘΟΣ Οι βενθικοί οργανισμοί διαθέτουν ένα μεγάλο φάσμα μορφών με διάφορα μεγέθη, διάφορους τρόπους διαβίωσης και διάφορους οικολογικούς ρόλους. Ανάλογα με το ενδιαφέρον της μελέτης τους ταξινομούνται με βάση διάφορα κριτήρια και διάφοροι όροι έχουν πλαστεί ώστε να περιγράψουν τα επί μέρους τμήματα του φάσματος. Έτσι σε σχέση με το μέγεθος οι βενθικοί οργανισμοί διακρίνονται σε: μικροβένθος (<1μm ), που περιλαμβάνει βακτήρια και πρώτιστα, μειοβένθος (1-5μm ), μικρά μετάζωα και μερικά μεγάλα πρώτιστα (Tρηματοφόρα) μακροβένθος (>5μm) μεγαλύτερα μετάζωα και μεγαβένθος (πολύ μεγάλα) μεγάλα καρκινοειδή, μαλάκια κλπ. H διάκριση ως προς το μέγεθος και τα όρια που αναφέρθηκαν παραπάνω είναι μέχρις ενός σημείου αυθαίρετη και σχετίζεται με την ανάγκη των ερευνητών να αναφέρονται σε λίγο πολύ ίδιες κατηγορίες οργανισμών και να χρησιμοποιούν αντίστοιχης κατηγορίας όργανα δειγματοληψίας, έχει όμως και κάποια σημασία από την άποψη του ρόλου που παίζουν οι κατηγορίες αυτές στο οικοσύστημα (Gray, 1981). Για παράδειγμα άλλο ρόλο παίζουν οι μειοβενθικοί οργανισμοί που συνήθως ζουν μεταξύ των κόκκων του ιζήματος τρώγοντας κατά βάση βακτήρια και κυμαίνονται από μερικές εκατοντάδες μέχρι μερικά εκατομμύρια ανά τετραγωνικό μέτρο και άλλο ρόλο παίζει ένας θηρευτής του μεγαβένθους που ζει συνήθως στην επιφάνεια του βυθού και συναντάται σε αριθμούς το πολύ 1 άτομο ανά 1 τετραγωνικά μέτρα. 1.3.2 ΤΡΟΦΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ Η σημαντικότερη διάκριση της πανίδας του βένθους είναι εκείνη που αναφέρεται στους τροφικούς τύπους. Kάθε είδος είναι ένας μοναδικός συνδυασμός από μορφολογικά στοιχεία, εσωτερικές ανατομικές κατασκευές, φυσιολογικές ιδιαιτερότητες και οικολογικές προτιμήσεις. Ωστόσο είναι δυνατόν να διακριθούν τύποι οργανισμών που έχουν κάποια κοινά χαρακτηριστικά στον τρόπο με τον οποίο αποκτούν την τροφή τους και που λίγο-πολύ προσδιορίζει και μία σειρά από άλλες παραμέτρους του τρόπου διαβίωσής τους. 9

Εικόνα 1.1: Αντιπροσωπευτικοί οργανισμοί του ζωοβένθους. Α. Νηματώδεις, Β. Αμφίποδο, Γ. Πολύχαιτος, Δ. Δίθυρο, Ε. Κάβουρας, Ζ. Κρινοειδές, Η. Αχινός και Κ. Σωληνωειδές (πηγή www.aqualex.org, μερικώς τροποποιημένο). Οι κύριοι βενθικοί τροφικοί τύποι μπορούν να διαιρεθούν με δύο τρόπους: με τι τρέφονται και με πιο τρόπο τρέφονται. H πρώτη κατηγορία μπορεί να χωρισθεί σε φυτοφάγους, σαρκοφάγους και ιζηματοφάγους και η δεύτερη σε αιωρηματοφάγους, διηθηματοφάγους, ιζηματοφάγους, πτωματοφάγους και θηρευτές. Φυτοφάγοι (Ηerbivores) : οργανισμοί που τρέφονται με φυτικό υλικό. Ζουν κυρίως στην επιφάνεια του ιζήματος και απαντώνται κυρίως στις ρηχότερες περιοχές όπου υπάρχει βλάστηση. Διαθέτουν συνήθως ειδικές μασητικές συσκευές Σαρκοφάγοι (Carnivores) : Πρόκειται για οργανισμούς που τρέφονται με ζωντανά άτομα διαφόρων μεγεθών. Φέρουν ανεπτυγμένα αισθητήρια όργανα για τον εντοπισμό της λείας, αυξημένη κινητική ικανότητα για την καταδίωξή της, και ειδικά στοματικά μόρια, γνάθους, δόντια ή εκτατούς φάρυγγες για την σύλληψή της. Οι σαρκοφάγοι συναντώνται σε όλα τα βάθη, σε σκληρά και μαλακά υποστρώματα. Aιωρηματοφάγοι (Suspension feeders) : Φέρουν εξαρτήματα με επίστρωση βλέννας επί των οποίων προσκολλώνται τα αιωρούμενα σωματίδια του τριπτού και στην συνέχεια μεταφέρονται, συνήθως με την βοήθεια βλεφαρίδων ή κεραιών, στο στόμα. Οι αιωρηματοφάγοι είναι οργανισμοί που δεν παρουσιάζουν ιδιαίτερη κινητικότητα, ζουν συνήθως προσκολλημένοι στο υπόστρωμα, προτιμούν το σκληρό υπόστρωμα και συχνά δημιουργούν ειδικές σκληρές θήκες ή σωλήνες στο εσωτερικό του ιζήματος. 1

Εικόνα 1.2: Συστηματική λίστα των κυρίων ομάδων των βενθικών οργανισμών (πηγή: www.aqualex.org, μερικώς τροποποιημένο). Διηθηματοφάγοι (filter-feeders) : O τρόπος που αποκτούν την τροφή τους είναι παρόμοιος με αυτόν των αιωρηματοφάγων με μόνη διαφορά ότι δημιουργούν οι ίδιοι (χρησιμοποιώντας σίφωνες ή κεραίες) ένα ρεύμα νερού που διέρχεται από τα ειδικά εξαρτήματα κατακράτησης της τροφής. Oι οικολογικές τους απαιτήσεις δεν διαφέρουν πολύ από τους αιωρηματοφάγους με μόνη ίσως σημαντική διαφορά ότι έχουν την δυνατότητα να ζουν σε περιβάλλοντα πιο φτωχά από άποψη τροφής. 11

Κοπρονεκροφάγοι (scavengers) : οι οργανισμοί αυτοί μπορούν να θεωρηθούν υποκατηγορία των σαρκοφάγων. Έχουν αντίστοιχη σωματική κατασκευή με αυτούς και τρέφονται κυρίως με πτώματα ή υπολείμματα οργανισμών της στήλης που πέφτουν στην επιφάνεια του πυθμένα. Βρίσκονται σε όλα τα βάθη, είναι διαφόρων μεγεθών και ανήκουν σε διάφορες ταξινομικές κατηγορίες. Iζηματοφάγοι (Deposit feeders) : οι οργανισμοί που τρέφονται με οργανικό υλικό που περιέχεται στα μαλακά ιζήματα του πυθμένα. Χρησιμοποιούν πολύ διαφορετικούς τρόπους για την απόκτηση της τροφής τους από απλή κατάποση ιζήματος και χώνευση του οργανικού υλικού μέχρι έκκριση στρώματος βλέννας στο βυθό και κατάποση των οργανικών σωματιδίων που επικολλώνται σ' αυτό. Διακρίνονται κυρίως σε επιλεκτικούς και μή επιλεκτικούς ιζηματοφάγους ανάλογα με την δυνατότητά τους να επιλέγουν το είδος και, κυρίως, το μέγεθος των σωματιδίων που καταπίνουν, αλλά επίσης διακρίνονται σε επιφανειακούς και υποεπιφανειακούς ιζηματοφάγους ανάλογα με το αν τρέφονται με σωματίδια που βρίσκονται στην επιφάνεια ή αξιοποιούν την τροφή που βρίσκεται βαθύτερα στο ίζημα (όχι όμως πάνω από μερικά cm). Οι ιζηματοφάγοι είναι οι πλέον διαδεδομένοι βενθικοί οργανισμοί στα μαλακά ιζήματα (Κουτσούμπας, 23). 1.4 ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Οι υγρότοποι της Ελλάδας, αν και γενικά είναι μικρής έκτασης και ο αριθμός τους έχει μειωθεί σημαντικά κατά τον τελευταίο αιώνα, κυρίως λόγω των αποξηράνσεων, είναι πολλοί, πολλών τύπων και ιδιαιτέρως πλούσιοι. Οι σημαντικότεροι 11 από αυτούς έχουν ενταχθεί στη συνθήκη RAMSAR και έχει δρομολογηθεί η προστασία τους. 'Ήδη έχουν εκδοθεί οι Κοινές Υπουργικές Αποφάσεις για όλους τους υγροτόπους RAMSAR, με τις οποίες προσδιορίζονται τα όρια και οι επιτρεπόμενες χρήσεις. Επίσης, ένας σημαντικός αριθμός υγροτόπων έχει ενταχθεί στις προτεινόμενες περιοχές του δικτύου NATURA 2. Όμως, η βιοποικιλότητα των υγροτόπων είναι ανεπαρκώς γνωστή και πολλοί από αυτούς απειλούνται άμεσα. Πάντως, τα τελευταία χρόνια οι υγρότοποι έχουν γίνει το επίκεντρο αξιόλογων προσπαθειών μελέτης και προστασίας και οι προοπτικές για το μέλλον τους είναι αισιόδοξες. Σημαντικός αριθμός υγροτόπων καταγράφεται κατά μήκος της εκτεταμένης ελληνικής ακτογραμμής εντός του θαλάσσιου χερσαίου οικοτόνου (ecotone). Η ερευνητική δραστηριότητα που αφορά τα παράκτια μεταβατικά οικοσυστημάτά που εδρεύουν στον χερσαίο/ θαλάσσιο οικοτόνο περιλαμβάνουν την μελέτη φυσικο χημικών της στήλης του νερού και του ιζήματος (π.χ. Friligos & Kousouris, 1977; Voutsinou-Talliadouri et al., 1987; Αvramidou-Kallitsi, 199), του φυτοπλαγτού (π.χ. Gotsis-Skretas & Satsmadjis, 1989/199; Gotsis-Skretas & Friligos, 199), του ζωοπλαγκτού (π.χ. Κλαουδάτος & Μπόγδανος, 1987), του ζωοβένθους (π.χ. Nikolaidou & Pitta, 1986; Nicolaidou et al., 1988; Guelorget and Perthuisot, 1992; 12

Reizopoulou et al., 1996; Arvanitidis et al., 1999; Koutsoubas et al., 2,b), την ιχθυοπανίδα και την αλιεία (π.χ Pillay, 1967; Ananiadis, 1984; Buonfiglio & Rucci, 1986; Κλαουδάτος & Μπόγδανος, 1987) καθώς και την δημιουργία οικολογικών μοντέλων προσομοίωσης (π.χ Dounas & Koutsoubas, 1996; Dounas et al., 1999). Ωστόσο οι μελέτες που συνδυάζουν την μελέτη της βιοποικιλότητας με άλλα δομικά χαρακτηριστικά των οικοσυστημάτων είναι γενικά σχετικά περιορισμένες (π.χ. Reizopoulou & Nicolaidou, 24; Koutsoubas & Dimitriadis, 26). 1.5 Ο ΥΓΡΟΤΟΠΟΣ ΤΟΥ ΚΟΛΠΟΥ ΤΗΣ ΚΑΛΛΟΝΗΣ Η παράκτια ζώνη του Κόλπου της Καλλονής, στη Λέσβο (ΒΑ Αιγαίο), έχει ενταχθεί σαν περιοχή υπό προστασία στο Δίκτυο Natura 2 (GR4114). Κατά μήκος της παράκτιας περιοχής του Κόλπου βρίσκονται αρκετοί σχετικά μικρού μεγέθους υγρότοποι, οι όποιοι αποτελούν ένα δίκτυο που υποστηρίζει υψηλά επίπεδα βιοποικιλότητας και είναι σημαντικά στοιχεία του υδρολογικού δικτύου της περιοχής. Οι παράκτιες περιοχές περιμετρικά του Κόλπου Καλλονής αποτελούν ένα ενιαίο οικολογικό σύστημα, καθώς στην περιοχή υπάρχει ένα μωσαϊκό αλιπέδων αλυκών, εκβολών μικρών ποταμών και χείμαρρων, καλαμιώνων, πευκοδάσους και ελαιώνων. Έτσι οι σχηματιζόμενοι υγρότοποι χρησιμεύουν ως καταφύγιο και τόπος αναπαραγωγής πολυάριθμων σπανίων και προστατευόμενων ειδών πουλιών. Από τα πιο εντυπωσιακά είδη είναι τα φλαμίνγκο. Τα τελευταία χρόνια η περιοχή βρίσκεται στο επίκεντρο των ερευνητών, ενώ αναπτύσσεται ο οικοτουρισμός. Συγκεκριμένα όλο τον θαλάσσιο χώρο του Κόλπου και μεγάλο αριθμό παράκτιων υγροτόπων: οι αλυκές Καλλονής και Πολυχνίτου, οι εκβολές του Βούβαρη, η λιμνοθάλασσα των Μέσσων, το έλος των Παρακοίλων το κανάλι επικοινωνίας με την ανοιχτή θάλασσα και άλλα μικρότερα υγροτοπικά συστήματα. Η περιοχή του Κόλπου, έχει ενταχθεί στο Ευρωπαϊκό πρόγραμμα Ειδικές Περιοχές Διατήρησης της Φύσης του Δικτύου NATURA 2. Η παράκτια περιοχή γύρω από τον Κόλπο έχει ενταχθεί στο Ευρωπαϊκό πρόγραμμα Ειδικές Περιοχές Διατήρησης της Φύσης του δικτύου NATURA 2, στην τράπεζα δεδομένων CORINE/ΕΟΚ (Ε.Κ.Θ.Ε., 1996), και στο κατάλογο σημαντικών περιοχών για την πουλιά της Ελλάδας (Σ.Π.Π.Ε.). Έχει επίσης ανακηρυχτεί σαν μία από τις 2 εθνικές περιοχές ειδικού ενδιαφέροντος (Hotspots) για την ορνιθοπανίδα, Σύμφωνα με το ευρωπαϊκό πρόγραμμα CORINE (Troumbis & Dimitrakopoulos, 1998). Η χλωρίδα της περιοχής περιλαμβάνει πεύκα, ελαιόδεντρα, καλαμιές και σπάνια είδη ορχιδέας. Αξίζει να αναφερθεί η παρουσία λιβαδιών του φανερόγαμου Posidonia oceanica μέσα στο κόλπο. Σπάνια είδη ορνιθοπανίδας φιλοξενούνται και διαβιώνουν στους υδροβιότοπους του κόλπου, Από τα 135 είδη που έχουν παρατηρηθεί 66 είναι μεταναστευτικά και σταματούν στην Λέσβο στο ταξίδι 13

τους από την Ρωσία στην Αφρική. Συγκεκριμένα εδώ φωλιάζουν καστανόχηνες (Tadorna ferruginea), ενώ στους γύρω λόφους αναπαράγονται σφηκιάρηδες (Pernis apivorus), χρυσαετοί (Aquila chrysaetos), σταυραετοί (Hieraaetus pennatus), πετρίτες (Falco peregrinus), καλαμόκιρκοι (Circus aeruginosus) καθώς και αρκετά ζευγάρια γερακίνες (Buteo buteo). Τον χειμώνα παρατηρούνται βαλτόκιρκοι (Circus cyaneus), στικταετοί (Aquila clanga), και φοινικόπτερα (Phoenicopterus rubber). Σε μικρό αριθμό αναπαράγονται είδη όπως η αβοκέτα (Recurvirostra avosetta), ο καλαμοκανάς (Himantopus himantopus), η πετροτριλίδα (Burhinus oedicnemus), το νεροχελίδονο (Glareola pratincola), το ποταμογλάρονο (Sterna hirundo) και το νανογλάρονο (Sterna albifrons), ενώ κατά τη μετανάστευση έχουν μετρηθεί έως 3 χαλκόκοτες (Plegadis falcinellus). Αξίζει να σημειωθεί επίσης η παρουσία του τουρκοτσοπανάκου (Sitta krueperi), ενός σπάνιου είδους που υπάρχει μόνο στη δυτική Μικρά Ασία, στη Λέσβο και στη Χίο, καθώς και άλλων ειδών, όπως ο μουστακοτσιροβάκος (Sylvia rueppelli), ο παρδαλοκεφαλάς (Lanius nubicus) και η μεσοτσικλιτάρα (Dendrocopos medius) (Γεράκης & Κουτράκης, 1996). Τέλος, στην περιοχή παρατηρείται και ο μαυροπελαργός (Ciconia nigra). Η Λέσβος είναι το μόνο νησί της Ελλάδας όπου φωλιάζει το είδος αυτό (Μανδυλάς κ.α., 1999). Η παρουσία των πτηνών στη περιοχή έχει συντελέσει στην ανάπτυξη μορφής εναλλακτικού τουρισμού στη περιοχή (birdwatching). Οι ανθρωπογενείς πιέσεις στη παράκτια περιοχή του Κόλπου της Καλλονής περιλαμβάνουν: μερικές αποξηράνσεις των υγροτόπων, περιορισμός των βιότοπων, παράνομη οικιστική ανάπτυξη, αμμοληψίες, γεωργικά υγρά λύματα, παράνομες αποθέσεις στερεών απορριμμάτων, βόσκηση και παράνομο κυνήγι (Γεροβασιλείου, 26). Η ευρύτερη περιοχή παρουσιάζει σημαντική ετερογένεια ως προς τη χρήση γης, σύμφωνα με μορφολογικά, δημογραφικά, κοινωνικά και οικονομικά χαρακτηριστικά της (Dimopoulou, 24). Επίσης, το μικρό άνοιγμα επικοινωνίας του Κόλπου με το ολιγοτροφικό-μεσοτροφικό Αιγαίο Πέλαγος καθώς και η πολύπλευρη εκμετάλλευση που γίνεται σε αυτόν και στην λεκάνη απορροής του, αποτελούν τους λόγους για τους οποίους το οικοσύστημα παρουσιάζει αλλαγές, οι οποίες είναι ενδείξεις διαταραχής της ισορροπίας του (ΕΚΘΕ, 1996). Ο υγρότοπος του Κόλπου της Καλλονής έχει μελετηθεί από μια σειρά μελετών και ερευνητικών προγραμμάτων τα οποία παρουσιάζονται παρακάτω. Στις έρευνες που έχουν εκπονηθεί περιλαμβάνονται μελέτες που αφορούν την δομή και λειτουργία του θαλάσσιου και παράκτιου οικοσυστήματος του Κόλπου (ΕΚΘΕ, 1996), επίδραση ης ρύπανσης στην σύνθεση του βένθους στην παράκτια περιοχή του Κόλπου (Diapoulis et al., 1998), την εκτίμηση της οικολογικής του κατάστασης μέσω της βενθικής βλάστησης (Παναγιωτίδης, 1997), τα χωρικά και χρονικά πρότυπα των μακροβενθικών ειδών σε σχέση με τον υδροδυναμισμό του Κόλπου (Millet & Lamy, 22), την αλιεία οστράκων και την επίδρασή 14

της στους πληθυσμούς των σπόγγων (Kefalas et al., 23), την υδροβιόλογία (Lefevre et al., 1996), την ορνιθοπανίδα (Troumbis & Dimitrakopoulos, 1998), την αξιολόγηση διαχειριστικών προτάσεων μείωσης του ευτροφισμού (Zanou & Korke, 2), τη δομή και δυναμική της μαλακοπανίδας του (Κούκδα, 23; Μαρκαντωνάτου, 25), τη διερεύνηση περιβαλλοντικών παραμέτρων των μεταβατικών οικοσυστημάτων του Κόλπου (Ξουρή, 26) όπως επίσης και την χωρική - δυναμική των μεταβατικών οικοσυστημάτων του Κόλπου (Dikou & Troumbis, 26; Koutsoubas & Dimitriadis, 26). 1.6 ΤΥΠΟΙ ΥΠΟ ΜΕΛΕΤΗ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΑ ΕΡΓΑΣΙΑ Τα δύο παράκτια οικοσυστήματα υπό μελέτη στη συγκεκριμένη εργασία ανήκουν σε δύο διαφορετικούς τύπους παράκτιων υγροτοπικών οικοσυστημάτων. Στις αλυκές (αλυκές Πολυχνίτου) και εκβολικά συστήματα (εκβολές Βούβαρη). 1.6.1 ΟΙ ΑΛΥΚΕΣ Η πήξη και συλλογή αλατιού της θάλασσας από ειδικά διαμορφωμένες παράκτιες εκτάσεις, που ονομάζονται αλυκές (saltworks), είναι πανάρχαια τεχνική (Αρχαία Αίγυπτος 5 π.χ. ) (Sadoul et. al., 1998). Οι αλυκές, στη Λεκάνη της Μεσογείου, ανήκαν στο κράτος αφού είχε από νωρίς αναγνωριστεί, στις κοινωνίες της Μεσογείου, η σημαντικότητα τους για οικονομική και πολιτική σταθερότητα. Οι αλυκές συνήθως δημιουργούνται σε υγροτόπους όπου υπάρχει καθαρό θαλασσινό νερό και επικρατούν ισχυροί άνεμοι και υψηλές θερμοκρασίες. Τα αλοπήγια (1-6 cm βάθος) των αλυκών τοποθετούνται το ένα δίπλα στο άλλο και το νερό τα διαρρέει και εξατμίζεται σταδιακά με τη βοήθεια της αιολικής και ηλιακής ενέργειας, με αποτέλεσμα η αλατότητα να αυξάνεται από το πρώτο που περιέχει φυσικό θαλασσινό νερό ως το τελευταίο αλοπήγιο όπου γίνεται η εξόρυξη του (Davis, 2). Το 1/3 της παγκόσμιας παραγωγής αλατιού προέρχεται από αλυκές (περίπου 2 εκατ. Τόνοι/έτος) (Davis, 2). Στην Ελλάδα σήμερα λειτουργούν 8 αλυκές με παραγωγή 2-3. τόνους το χρόνο (Walmsley, 1999). Οι αλυκές αποτελούν ημιτεχνητά παράκτια οικοσυστήματα με κύριο χαρακτηριστικό ότι συνδυάζουν την παραγωγική διαδικασία με την περιβαλλοντική διατήρηση (Korovessis & Lekas, 1999). Οι αλυκές αποτελούν ενδιαίτημα για μεγάλο αριθμό οργανισμών που έχουν προσαρμοστεί στα αυξημένα επίπεδα αλατότητας (π.χ. Artemia salina). Οι οργανισμοί επιλέγουν να εγκατασταθούν σε ένα αλοπήγιο ανάλογα με το εύρος αντοχής τους στην αλατότητα, με αυτό τον τρόπο δημιουργούνται διαφορετικοί πληθυσμοί από αλοπήγιο σε αλοπήγιο σχηματίζοντας ένα ολοκληρωμένο οικοσύστημα (Korovessis & Lekas, 1999). 15

Πλαγκτονικοί οργανισμοί στη στήλη του νερού, εκτός από το να παράγουν οργανική ύλη για το σύστημα, χρωματίζουν το νερό αυξάνοντας την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας (π.χ. Halobacterium salinarium, αερόβιο κόκκινο βακτήριο). Οι βενθικοί οργανισμοί που ζουν σε αυτές τις ρηχές δεξαμενές των αλυκών, εμποδίζουν τη διάβρωση και απορροφούν σημαντικές ποσότητες οργανικών ουσιών και θρεπτικών αλάτων δημιουργώντας συνθήκες που ευνοούν την παραγωγή άλατος υψηλής ποιότητας (Davis, 2). Οικολογικό ενδιαφέρον των αλυκών αποτελεί το γεγονός ότι φιλοξενούν πλούσια ορνιθοπανίδα. Χαρακτηριστική είναι η παρατήρηση Φοινικόπτερων ή Flamingos (Phoenicopterus ruber) στις αλυκές Καλλονής και Πολυχνίτου στο Κόλπο της Καλλονής στη Λέσβο. Η παρουσία των πτηνών ωφελεί και τη παραγωγή αλατιού, αφού σε περίπτωση μικρών αποθεμάτων θρεπτικών ουσιών, τα μεταβολικά τους προϊόντα μπορούν να ισορροπήσουν την κατάσταση (Davis, 2). Η παράγωγη άλατος στις αλυκές, έχει άμεση σχέση με την κατάσταση του οικοσυστήματος, μια δυσμενής εισροή ρυπαντών είναι δυνατό να οδηγήσει σε μείωση της παραγωγής και κακής ποιότητας αλατιού. Σημαντικό εργαλείο για την προστασία των αλυκών από ρυπαντές (π.χ. γεωργικά, αστικά λύματα) είναι η περιμετρική τάφρος και τα αναχώματα γύρω από αυτές (Korovessis & Lekas, 1999). Τέλος με τη σύμβαση Ραμσάρ οι αλυκές έχουν συμπεριληφθεί στην κατηγορία των τεχνητών υγροτόπων (man-made wetlands). Η διατήρηση και προστασία τους είναι επιβεβλημένη στον ίδιο βαθμο με τα άλλα φυσικά παράκτια υγροτοπικά οικοσυστήματα (Chistman, 1999). 1.6.2 ΟΙ ΕΚΒΟΛΕΣ Οι εκβολές (Estuaries) είναι λίγο ή πολύ κλειστές παράκτιες περιοχές όπου το ποτάμιο νερό συναντά και ανακατεύεται με το θαλασσινό νερό (Castro & Huber, 1999). Σχηματίστηκαν όταν το επίπεδο της στάθμης της θάλασσας ανέβηκε λόγω της τήξης των πάγων (18. χρόνια πριν). Η εισβολή της θάλασσας στα πεδινά και στα στόμια των ποταμών δημιούργησε πλημμυρισμένες ποταμό-κοιλάδες που αποτελούν τα εκβολικά συστήματα. Τα εκβολικά συστήματα είναι από τα πλέον παραγωγικά οικοσυστήματα με μεγάλη οικολογική αξία. Έχουν υποστεί όμως καταστροφικές ανθρώπινες παρεμβάσεις λόγω της φυσικής τους θέσης (δημιουργία λιμένων, ιχθυοκαλλιεργειών, χωματερών κ.α.). Οι εκβολές παρουσιάζουν ένα ξεχωριστό συνδυασμό φυσικοχημικών χαρακτηριστικών. Υπάρχει μεγάλη διακύμανση της αλατότητας αφού θαλασσινό (35 psu) και γλυκό (σχεδόν psu), ποτάμιο νερό ανακατεύονται. Η αλατότητα μειώνεται όσο περισσότερο ποτάμιο νερό ανακατεύεται με το θαλασσινό και όσο απομακρυνόμαστε από τη θάλασσα προς το ποτάμι. Επίσης σημαντικό 16

στοιχείο είναι ο σχηματισμός αλοσφήνας καθώς το θαλασσινό νερό είναι πυκνότερο και βυθίζεται κάτω από το γλυκό που ρέει στην επιφάνεια (Castro & Huber, 1992). Η θερμοκρασία στις εκβολές ποικίλει έντονα λόγω του μικρού βάθους και της μεγάλης επιφάνειας. Το ποσοστό οξυγόνου τόσο στη στήλη του νερού όσο και στο ίζημα είναι καθοριστικός για τους οργανισμούς των εκβολικών βιοκοινοτήτων. Εμφάνιση δυστροφικών κρίσεων, όπου χαμηλές τιμές οξυγόνου, τόσο στη στήλη του νερού όσο και στο ίζημα, συνδυάζονται με πολύ υψηλές τιμές αλατότητας και θερμοκρασίας, οδηγούν σε θάνατο πολλών οργανισμών (Κουτσούμπας, 24). Οι μεγαλύτερες συγκεντρώσεις των θρεπτικών αλάτων, που φαίνεται να υπάρχουν στα εκβολικά συστήματα, από αυτές των παρακείμενων θαλάσσιων περιοχών, οφείλονται κυρίως στην εισροή τους μέσω των ποταμιών στα οποία συχνά καταλήγουν γεωργικά, αστικά και βιομηχανικά λύματα. Το υπόστρωμα στις περισσότερες εκβολές αποτελείται από λεπτά λασπώδη ιζήματα πού μεταφέρονται εκεί από τα ποτάμια και αποθέτονται στα σχετικά ήρεμα νερά. Οι εκβολές είναι πολύ παραγωγικά οικοσυστήματα και αποτελούν καταφύγιο για πάρα πολλούς οργανισμούς (ψάρια, πούλια, βενθικά ασπόνδυλα κ.α.). Οι περισσότεροι εκβολικοί οργανισμοί είναι ευρύαλα είδη που μπορούν να ανεχθούν ένα μεγάλο εύρος αλατότητας. Τα περισσότερα είναι θαλάσσια είδη που μπορούν να ανεχθούν χαμηλές τιμές αλατότητας. Σημαντική οικολογική αξία των εκβολικών συστημάτων αποτελεί ο ρόλος τους ως ενδιαίτημα πτηνών. 1.7 ΔΙΕΘΝΕΙΣ ΚΑΙ ΕΘΝΙΚΕΣ ΘΕΣΜΙΚΕΣ ΡΥΘΜΙΣΕΙΣ Η μεγάλη οικολογική σημασία των υγροτόπων έχει αναγνωριστεί παγκοσμίως και σήμερα αρκετοί απ αυτούς προστατεύονται με εθνικές νομοθεσίες ή και με διεθνής συμβάσεις. Η διεθνής Σύμβαση Ραμσάρ (1971) για τους υγροτόπους διεθνούς σημασίας ως ενδιαίτημα πουλιών. Η σύμβαση που έχει συνυπογράψει και η Ελλάδα, χαρακτηρίζει ως υγροτόπους με διεθνή σημασία 11 από τους υγροβιότοπους της χώρας μας από τους οποίους οι 8 είναι παράκτιοι. Η σύμβαση ορίζει πως υγρότοποι είναι περιοχές που αποτελούνται από έλη ή βάλτους, συγκεντρώσεις νερού φυσικές ή τεχνητές, πρόσκαιρες ή μόνιμες, με νερό στάσιμο ή τρεχούμενο, γλυκό ή υφάλμυρο ή αλμυρό, συμπεριλαμβάνοντας και τις θαλάσσιες περιοχές που το βάθος τους κατά την άμπωτη δεν ξεπερνά τα έξη μέτρα. Σύμφωνα με τη σύμβαση, απαιτείται η λήψη αυστηρών μέτρων προστασίας για τη διατήρηση της ορνιθοπανίδας των τόπων αυτών. Η Οδηγία 79/49/ΕΟΚ αποτελεί το κυριότερο νομικό κείμενο που προστατεύει τα πτηνά της Ευρώπης και επιβάλλει μεταξύ άλλων την αποτελεσματική προστασία εκείνων των 17

περιοχών που χαρακτηρίζονται ως σημαντικές για την ορνιθοπανίδα όπως οι παράκτιοι υγροβιότοποι. Το ευρωπαϊκό πρόγραμμα CORINE-Βιότοποι αναφέρεται σε 43 τόπους οικολογικής σημασίας σε όλη την Ελλάδα, από τους οποίους ένα μεγάλο ποσοστό είναι παράκτιοι. Ανάμεσα στους βιοτόπους CORINE περιλαμβάνεται και το σύνολο περίπου των υγροτόπων Ραμσάρ και των περιοχών της Οδηγίας 79/49. Η ένταξη σηματοδοτεί την οικολογική αξία των τόπων αυτών και υποδεικνύει την προσεκτική διαχείρισή τους και την αποφυγή δραστηριοτήτων οι οποίες δεν ταιριάζουν με την ιδιαίτερη ευαισθησία τους. Η Οδηγία 92/43/ΕΟΚ αφορά τη διατήρηση του φυσικού περιβάλλοντος της Ευρώπης, κυρίως μέσα από την δημιουργία του δικτύου NATURA 2. Πρόκειται για ένα δίκτυο προστατευομένων τόπων, στους οποίους θα επιβάλλονται διάφοροι περιορισμοί και καθεστώτα διαχείρισης. Ο σχετικός κατάλογος για την Ελλάδα περιλαμβάνει 296 τόπους, εκ των οποίων ένα μεγάλο ποσοστό είναι παράκτιοι. Φυσικά, υπάρχει μεγάλη επικάλυψη μεταξύ των βιοτόπων CORINE και των τόπων NATURA 2. Η κήρυξη Τοπίων Ιδιαιτέρου Φυσικού Κάλλους βασίζεται στην Ελληνική νομοθεσία και αφορά όλους εκείνους τους τόπους, οι οποίοι εμφανίζουν σημαντική αισθητική αξία, είτε πρόκειται για αμιγώς φυσικά είτε για μερικώς δομημένα τοπία. Από την εκπόνηση σχετικού προγράμματος έχει προκύψει ένας κατάλογος με 449 τόπους, ένα σημαντικό ποσοστό από τους οποίους είναι παράκτιοι υγροβιότοποι. Υπάρχουν επίσης και άλλες ρυθμίσεις που σχετίζονται με παράκτιο χώρο, όπως είναι οι διεθνείς συμβάσεις της Βέρνης και της Βόννης κλπ. Οι υποχρεώσεις και οι περιορισμοί που προκύπτουν από τις προαναφερθείσες ρυθμίσεις καθορίζουν ένα θεσμικό πλαίσιο για τη βιώσιμη διαχείριση των Ελληνικών παράκτιων υγροτοπικών οικοσυστημάτων. 1.7.1 Η ΟΔΗΓΙΑ ΠΛΑΙΣΙΟ ΓΙΑ ΤΑ ΝΕΡΑ Η Οδηγία 2/6/ ΕΚ, γνωστή ως "Οδηγία Πλαίσιο για τα Νερά", αποτελεί το ισχύον νομικό πλαίσιο για την χάραξη πολιτικής υδάτων στα κράτη μέλη της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Ο τελικός στόχος της Οδηγίας είναι η "καλή" οικολογική και χημική ποιότητα όλων των υδάτινων σωμάτων μέχρι τον Δεκέμβριο του 215 (Borja, 25). Η οδηγία είναι αποτέλεσμα εργασιών και συζητήσεων πέντε ετών μεταξύ της επιστημονικής κοινότητας, κρατών παραγόντων των χωρών μελών και νομοθετών. Εγκαθιδρύει ένα πλαίσιο προστασίας και βελτίωσης της ποιότητας για όλα τα νερά (θαλάσσια, εσωτερικά, παράκτια, μεταβατικά και υπόγεια). Όπου: Εμποδίζεται περαιτέρω επιβάρυνση και προστατεύεται η ποιότητα των νερών. 18

Προωθείται η βιώσιμη χρήση τους, βασίζοντας στην μακροχρόνια προστασία των υδατικών πόρων. Στοχεύει στην προστασία και βελτίωση της οικολογικής κατάστασης όλων των υδατικών οικοσυστημάτων. Διασφαλίζει την προοδευτική μείωση της μόλυνσης εμποδίζοντας την περαιτέρω επιβάρυνση. Συμβάλει στον περιορισμό των φαινομένων ξηρασίας και πλημμυρών. Η οικολογική ποιότητα (Ecological Quality Status, EcoQ) ενός υδάτινου σώματος είναι μια γενική έκφραση της δομής και λειτουργίας των βιοκοινωνιών που ζουν σ' αυτό, με συνεκτίμηση των φυσικών μορφολογικών γεωγραφικών και κλιματικών παραγόντων, καθώς και των χημικών συνθηκών στις οποίες συμπεριλαμβάνονται και αυτές που προέρχονται από την ανθρώπινη δραστηριότητα. Η Ευρωπαϊκή Ένωση υιοθέτησε την αρχή της οικολογικής ποιότητας, χρησιμοποιώντας τις βιοκοινωνίες ως Κριτήρια Ποιότητας για την εκτίμηση του Οικολογικού Καθεστώτος. Η νεωτεριστική προσέγγιση της Οδηγίας περιλαμβάνει τον καθορισμό Συνθηκών Αναφοράς και ορίων στις Κλάσεις Οικολογικού καθεστώτος, με την χρήση ενδεικτικών παραμέτρων ή μετρικών (κατά προτίμηση αριθμών) για τα διάφορα Κριτήρια Ποιότητας. Πέντε κλάσεις ποιότητας (υψηλή, καλή, μέτρια, χαμηλή και κακή) προβλέπονται από την Οδηγία. H κλάση υψηλής ποιότητας αντανακλά τις Συνθήκες Αναφοράς. Συνεπώς προκύπτει η ανάγκη συνεχούς παρακολούθησης και προγνωστικής προσομοίωσης τόσο για τα βιολογικά ποιοτικά στοιχεία όσο και για τα στοιχεία που αναφέρονται στο αβιοτικό περιβάλλον τα οποία σύμφωνα με την Οδηγία είναι οι βενθικές - πλαγκτονικές βιοκοινωνίες και οι ιχθυοπληθυσμοί καθώς και οι συγκεντρώσεις των θρεπτικών αλάτων της οργανικής ύλης και συγκεκριμένων τεχνιτών ουσιών αντίστοιχα. Στην Ελλάδα προβλέπεται Ενσωμάτωση της Οδηγίας 2/6/ ΕU με το νέο Θεσμικό πλαίσιο για την προστασία και διαχείριση των υδάτων (Νόμος 3199/23). 1.8 ΣΤΟΧΟΙ ΜΕΛΕΤΗΣ Η παρούσα εργασία στοχεύει στην διερεύνηση των προτύπων δομής και βιοποικιλότητας των βενθικών βιοκοινοτήτων τόσο μεταξύ διαφορετικών τύπων μεταβατικών οικοσυστημάτων όσο και μεταξύ των μεταβατικών οικοσυστημάτων και των παρακείμενων σε αυτά θαλάσσιων περιοχών. Επίσης επιχειρείται η αποτίμηση της οικολογικής κατάστασης των θαλάσσιων και μεταβατικών οικοσυστημάτων τόσο κάτω από το πρίσμα της οδηγίας πλαίσιο για τα ύδατα (2/6 ΕU) όσο και άλλων προσεγγίσεων. 19

Τέλος, η παρούσα μελέτη εντάσσεται στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος Πυθαγόρας Περιβάλλον Μέτρο 2.6 Δυναμική της Βιοποικιλότητας Στον Χερσαίο/Θαλάσσιο οικοτόνο, Υπουργείο Παιδείας και Θρησκευμάτων Πανεπιστήμιο Αιγαίου, τμήμα επιστημών της Θάλασσας και τμήμα Περιβάλλοντος. 2. ΥΛΙΚΑ & ΜΕΘΟΔΟΙ 2.1 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ - ΣΧΕΔΙΟ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑΣ Ο Κόλπος της Καλλονής βρίσκεται στο νοτιοδυτικό τμήμα της νήσου Λέσβου στο βορειοανατολικό Αιγαίο. Είναι ο μεγαλύτερος κόλπος στο νησί με έκταση περίπου 115 km2 με μέγιστο κα μέσο βάθος 25 και 1 m αντίστοιχα (Παναγιωτίδης, 1997). Η κυκλοφορία του νερού μέσα στο κόλπο οφείλεται κυρίως στους βόρειους ανέμους υψηλών εντάσεων τους καλοκαιρινούς μήνες (μελτέμια). Η σύνδεση του Κόλπoυ με την ανοιχτή θάλασσα (Αιγαίο Πέλαγος) γίνεται μέσω ενός στενού καναλιού πλάτους,7 Km και μήκους 4 Km, γεγονός που καθιστά το σύστημα ιδιαίτερα δυναμικό (Παναγιωτίδης., 1997). Γενικά το ίζημα στον πυθμένα του Κόλπου χαρακτηρίζεται ως αργιλοϊλυώδες και ιλυαργιλώδες, με μικρά σχετικά ποσοστά άμμου, πλην κάποιων συγκεκριμένων περιοχών (Ε.Κ.Θ.Ε., 1996). Ο Κόλπος χαρακτηρίζεται ολιγοτροφικός ως μεσοτροφικός, χωρίς όμως να παρουσιάζει την αντίστοιχη παραγωγικότητα που παρατηρείται σε συστήματα με τα αντίστοιχα χαρακτηριστικά (ΕΚΘΕ, 1996). 2

Εικόνα 2.1: Δορυφορικές φωτογραφίες της ευρύτερης περιοχής του ελλαδικού χώρου και Μικράς Ασίας (πάνω αριστερά), της νήσου Λέσβου, στο ΒΑ Αιγαίο (επάνω δεξιά), και του Κόλπου Καλλονής (κάτω). Στην τελευταία φωτογραφία φαίνονται και οι Περιοχές μελέτης (Πηγή: Google Earth). Η λεκάνη απορροής του Κόλπου έχει τριγωνικό σχήμα και καταλαμβάνει μια έκταση 27 km2, εκ των οποίων τα 115 km2 αποτελούν τον Κόλπο, τα 3 km2 αποτελούν τα πεδινά τμήματα της περιοχής ενώ το υπόλοιπο είναι ορεινό (Ε.Κ.Θ.Ε., 1996). Το κλίμα της περιοχής χαρακτηρίζεται σαν μεσογειακό, με ήπιους βροχερούς χειμώνες και σχετικά θερμά καλοκαίρια. Σύμφωνα με στοιχεία του τοπικού σταθμού της Ε.Μ.Υ., η μέση ετήσια θερμοκρασία είναι 17,6 oc. Ψυχρότερος μήνας του έτους είναι ο Ιανουάριος (μέση θερμοκρασία 9,6 οc), ενώ θερμότερος είναι ο Ιούλιος (μέση θερμοκρασία 26,5 οc). Το μέσο ετήσιο ύψος βροχής είναι 675 mm. Οι επικρατούντες άνεμοι είναι βόρειοι, που πνέουν κυρίως στη διάρκεια της θερινής περιόδου (Ε.Κ.Θ.Ε., 1996). Ο Κόλπος της Καλλονής θεωρείται ότι είναι ένα ευαίσθητο θαλάσσιο οικοσύστημα εξαιτίας του στενού δίαυλου που τον συνδέει με την ανοιχτή θάλασσα (ΕΚΘΕ, 1996). Τα τελευταία χρόνια υπήρχαν ενδείξεις διαταραχής του οικοσυστήματος λόγω ανθρωπογενών πιέσεων όπως αύξηση της εισροής αστικών αποβλήτων και ανόργανων θρεπτικών αλάτων από αυξημένη χρήση λιπασμάτων στις γύρω γεωργικές εκτάσεις (ΕΚΘΕ, 1996). Ωστόσο, ο Κόλπος αποτελεί ένα πλούσιο μωσαϊκό από ποικίλους υγροτόπους κατά μήκος της ακτογραμμής, όπως λιμνοθάλασσες, εκβολές και αλυκές. Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν δύο παράκτια υγροτοπικά οικοσυστήματα στο ανατολικό τμήμα του Κόλπου της Καλλονής. Αυτά τα οικοσυστήματα είναι το εκβολικό σύστημα του πόταμου Βούβαρη και το ημιτεχνητό οικοσύστημα των Αλυκών Πολυχνίτου. Αυτά τα παράκτια οικοσυστήματα επιλέχτηκαν λόγω του ότι είναι σε σχετικά καλή κατάσταση, έχουν εύκολη πρόσβαση, αποτελούν μεταβατικά οικοσυστήματα, και είναι εύκολα διαχειρίσιμα ως προς το μέγεθος τους (Dikou & Troumbis, 26). Δείγματα βενθικής μακροπανίδας συλλέχθηκαν την Άνοιξη του 25. μεθοδολογική βασίστηκε τμήματος ξεχωριστά αυτών. προσέγγιση στην υφάλμυρου μελέτη και της του θαλάσσιου κάθε αλλά Σε Η και κάθε περιοχής μεταξύ περιοχή επιλέχθηκε ένας θαλάσσιος και ένας υφάλμυρος/λιμνοθαλάσσιος σταθμός. 21

ΕEικόνα 2.2: Χάρτης του Κόλπου της Καλλονής όπου φαίνονται οι περιοχές μελέτης και οι σταθμοί δειγματοληψίας στη παρούσα εργασία μελέτης. 2.1.1 ΑΛΥΚΕΣ ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΥ Ο υγρότοπος των αλυκών Πολυχνίτου περιλαμβάνεται στη λίστα του δικτύου Natura 2 περί ενδιαιτημάτων (92/43/EEC). Υπάρχουν στοιχεία για συστηματική εκμετάλλευση των αλυκών από την περίοδο της Οθωμανικής αυτοκρατορίας. Το 198 κρατικοποιήθηκαν και άρχισε η εκβιομηχάνιση τους. Σήμερα η εκμετάλλευση είναι πλήρως εκβιομηχανισμένη με παράγωγη περίπου 1. τόνους το χρόνο, από μια συνολική επιφάνεια περίπου 6 εκταρίων (Dahm, 24). Εικόνα 2.3: Δορυφορική φωτογραφία αλυκών Πολυχνίτου (Πηγή: Google Earth). Τα εδάφη της λεκάνης απορροής που βρίσκονται οι αλυκές (3.725.385,68 m2) καλύπτονται κυρίως αγροτικές καλλιέργειες, ελαιόδεντρα αλλά και υπάρχει και οικιστική ανάπτυξη. Στη παράκτια ζώνη υπάρχουν παραθαλάσσια φρύγανα Centaurea spinosa (CORINE: 33.32). Στην υπερπαραλιακή ζώνη διαγράφεται μια λεπτή ζώνη με Juncus acutus (Natura 2: 211). Στην αμμώδη ακτή βρίσκονται κοινότητες αμμονιτρόφιλλων (Natura 2: 121). Εσωτερικά των αλυκών αναπτύσσονται αλλόφυλες και ημιαλόφυλλες κοινότητες Salicornia spp. και Arthrocnemum spp. (Natura 2: 142). Περιφερειακά των αλυκών βρίσκονται μικρά κομμάτια καλυμμένα κυρίως με Juncus spp. (τυπικά είδη αλοελών). Ο υγροβιότοπος των αλυκών Πολυχνίτου παρουσιάζει μια μεγάλη ποικιλότητα ορνιθοπανίδας, με πολλά μεταναστευτικά είδη (Dikou & Troumbis, 26). 22

Η λιμνοθάλασσα των αλυκών καταλαμβάνει μια έκταση 15 στρεμμάτων (μακρόστενο σχήμα) κατά μήκος των ανατολικών ακτών του Κόλπου Καλλονής. Αν και λιγότερο μελετημένες από τις αλυκές Καλλονής, λόγω κυρίως του μικρότερου μεγέθους, παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον ως τόπος διαχείμανσης, μετανάστευσης, αναπαραγωγής και εύρεσης τροφής πολλών πτηνών. Τακτικές παρατηρήσεις πουλιών γίνονται από το 1998. Χαρακτηριστική είναι η παρατήρηση Φοινικόπτερων ή Flamingos (Phoenicopterus ruber). Σε μικρό αριθμό αναπαράγονται είδη όπως η αβοκέτα (Recurvirostra avosetta) και ο καλαμοκανάς (Himantopus himantopus). Δυστυχώς το κύριο μέρος των αλυκών παραμένουν χωρίς νερό σε περιόδους εκτός παράγωγης άλατος, το όποιο εξηγεί τους μικρούς πληθυσμούς των πτηνών σε σχέση με τις αλυκές Καλλονής (Dahm, 24). Πρέπει να αναφερθεί επίσης η επιβάρυνση του οικοσυστήματος από ελαιοπαραγωγικά λύματα. Επίσης στα αίτια αλλοιώσεων του υγροτόπου συγκαταλέγονται οι επιχωματώσεις, η κατασκευή ή επέκταση του οδικού δικτύου, η ίδρυση νέων οικισμών ή ακόμα και η επέκταση παλαιοτέρων και τέλος το παράνομο κυνήγι. Η επιβάρυνση είναι ακόμα μεγαλύτερη αν σ όλα αυτά προσθέσουμε τα υγρά και στερεά απόβλητα των οικισμών και τη μη σημειακή ρύπανση από τις γεωργικές δραστηριότητες. Κατά το υφιστάμενο νομικό καθεστώς προστασίας έχει απαγορευθεί η θήρευση (Ζαλίδης & Μαντζαβέλας, 1994). 23

Εικόνα 2.4: Εδαφική κάλυψη και χρήση γης της λεκάνης απορροής που βρίσκονται οι αλυκές Πολυχνίτου (Dikou & Troumbis, 26). 2.1.2 ΕΚΒΟΛΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΟΥΒΑΡΗ Το υπό μελέτη υγροτοπικό σύστημα βρίσκεται στις εκβολές του ποταμού Βούβαρη, στις ανατολικές ακτές του Κόλπου Καλλονής 1 Km βόρεια βορειοανατολικά της κοινότητας Αχλαδερής Λέσβου και καταλαμβάνουν μία έκταση 5 στρεμμάτων. 24

Εικόνα 2.5: Δορυφορική φωτογραφία εκβολών Βούβαρη (Πηγή: Google Earth). Ο υγρότοπος περιβάλλεται από μια αγροτική ζώνη, περιοχές με μακία βλάστηση και κάποια φρυγανικά τμήματα. Η ευρύτερη περιοχή της λεκάνης απορροής (25.39.245,57 m2) καλύπτεται σε μεγάλο βαθμό, από πευκοδάσος. Στη πλευρά της θάλασσας των εκβολών σχηματίζονται αμμολορίδες και αποκαλύπτονται λασπώδης τμήματα κατά τη διάρκεια της ανοιξιάτικης άμπωτης (Natura 2: 113 και 114). Η ιχθυοκαλλιεργητική εκμετάλλευση των εκβολών εγκαταλείφθηκε στα μέσα της δεκαετίας του 8 (Dikou & Troumbis, 26). Μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει η χλωρίδα του υγροτόπου, είδη υπό προστασία όπως το Iris orientalis, τα θαλάσσια φρύγανα Centaurea spinosa (CORINE: 33.32), και νιτρόφυλλες κοινότητες (Natura 2: 121). Επίσης είδη όπως τα Ulmus campestris, Vitex agnus-castus, Rubus spp, Phragmites australis, (Natura 2: 2195). Μεσογειακά τυπικά είδη αλοελών όπως το Juncus spp. (Natura 2: 141) παρατηρούνται επίσης. Τέλος το είδος Salicornia sp. παρατηρείται σε ένα μικρό κομμάτι του υγροτόπου (Dikou & Troumbis, 26). Η υψηλή χλωριδική βιοποικιλότητα δεν φαίνεται να μπορεί να κρύψει τις μόνιμες συνέπειες της πολύχρονης ιχθυοκαλλιεργητικής δραστηριότητας, της αγροτικής εκμετάλλευσης, της βόσκησης και του παρακείμενου οδικού δικτύου καθώς και των έργων διευθέτησης της ροής υδάτων στο παράκτιο αυτό υγροτοπικό σύστημα. Τέλος κατά το υφιστάμενο καθεστώς προστασίας έχει απαγορευθεί η θήρευση (Ζαλίδης &Μαντζαβέλας, 1994). 25

Εικόνα 2.6: Εδαφική κάλυψη και χρήση γης της λεκάνης απορροής που βρίσκεται το εκβολικό σύστημα του ποταμού Βούβαρη (Dikou & Troumbis, 26). 2.2 ΑΒΙΟΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Αναλύσεις των αβιοτικών παραμέτρων πραγματοποιήθηκαν στις υπό μελέτη περιοχές την ιδία εποχή με την δειγματοληψία βένθους (Ξουρή, 26).Την άνοιξη του 25, η αλατότητα, στα συγκεκριμένα οικοσυστήματα, κυμαίνεται μεταξύ 29,86 και 56,3 psu. Η θερμοκρασία παρουσιάζει ελάχιστη τιμή 24,83 (oc) στη θαλάσσια περιοχή του Πολυχνίτου και μέγιστη 29,46 (oc) στο υφάλμυρο τμήμα των αλυκών της ίδιας περιοχής. Όσο αναφορά τα επίπεδα διαλυμένου οξυγόνου αυτά κυμαίνονται από 4,43 mg/l έως 7, mg/l, επίσης το ph παρουσιάζει μια σχεδόν σταθερή τιμή λίγο πάνω από το 8 σε όλες τις περιοχές. Οι τιμές αλατότητας παρουσιάζουν μια βαθμωτή αύξηση, στις υπό μελέτη περιοχές, κατά μήκος του υπόαλου τμήματος στο εκβολικό σύστημα του ποταμού Βούβαρη και του υπέραλου τμήματος στις αλυκές Πολυχνίτου όπως ήταν αναμενόμενο. Οι μετρήσεις στις θαλάσσιες περιοχές παρουσιάζουν ένα τυπικό εύρος αλατότητας για την εποχή στο Κόλπο Καλλονής που έχουν αναφερθεί επίσης και σε προηγούμενες μελέτες για την περιοχή (ΕΚΘΕ, 1996; Μαρκαντωνάτου 25). Χαμηλότερες τιμές θερμοκρασίας μετρήθηκαν στα θαλάσσια τμήματα των περιοχών μελέτης και υψηλότερα στα υφάλμυρα λόγω, πολύ πιθανών, στα πολύ μικρά βάθη και της γρήγορης απόκρισης στις μεταβολές της ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας. Μεγαλύτερες τιμές διαλυμένου οξυγόνου παρατηρούνται στα λιμνοθαλάσσια υπό μελέτη 26

τμήματα από αυτά των παρακείμενων θαλάσσιων περιοχών. Στους πίνακες που ακολουθούν φαίνονται επίσης οι τιμές λοιπών αβιοτικών παραμέτρων (οργανικός άνθρακας, θρεπτικά, χλωροφύλλη α). Πίνακας 2.1: Μέση τιμή Αλατότητας S (psu),θερμοκρασίας T (oc), ph, Διαλυμένου οξυγόνου (mg/lt), και ποσοστό Οργανικού άνθρακα στις υπό μελέτη περιοχές (Ξουρή, 26). Περιοχή Πολύχνιτος-υφάλμυρο Πολύχνιτος-θάλασσα Βούβαρης-υφάλμυρο Βούβαρης-θάλασσα S (psu) T (oc) Διαλυμένο οξυγόνο ph % org. C 56.3 29.46 7. 8.16-37.2 29.86 37.26 24.83 28.2 26.33 5.53 5,4 4.43 8.6 8. 8.15.1 3.4.9 Πίνακας 2.2: Μέση τιμή Νιτρωδών ΝΟ2, Νιτρικών ΝΟ3, Φωσφορικών ΡΟ4, και Χλωροφύλλης α στις υπό μελέτη περιοχές (Ξουρή, 26). Περιοχή NO2 (μgr-at/l) NO3 (μgr-at/l) PO4 (μgr-at/l) Chl-a (mgr/l).77 1.117.143.1958 1.31 -.28.114.36.252.119 - Πολύχνιτος-υφάλμυρο Πολύχνιτος-θάλασσα Βούβαρης-υφάλμυρο Βούβαρης-θάλασσα.93-2.3 ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ ΒΕΝΘΙΚΗΣ ΜΑΚΡΟΠΑΝΙΔΑΣ Οι δειγματοληψίες του βένθους έγιναν µε τη χρήση ποσοτικού δειγματολήπτη τύπου αρπάγης (Van Veen grab), η συνολική επιφάνεια της αρπάγης ήταν.1 m², ενώ το βάθος εισχώρησής του στο ίζηµα περίπου 4 cm. Η επιλογή του συγκεκριµένου δειγµατολήπτη έγινε γιατί είναι κατάλληλος όχι µόνο για ιλυώδη, αλλά και για αµµώδη υποστρώµατα, είναι σχετικά ελαφρύς και κλείνει εύκολα στο βάθος αυτό, ενώ παράλληλα δεν παρατηρούνται απώλειες της ενδοπανίδας. Σε κάθε σταθµό δειγµατοληψίας ελήφθησαν τρεις δειγµατοληπτικές µονάδες (replicates) συνολικής επιφάνειας.3 m², οι οποίες ελήφθησαν τυχαία ώστε να ελαχιστοποιηθεί ο κίνδυνος µιας υποκειµενικής δειγµατοληψίας. 27

Εικόνα 2.7: Αρπάγη τύπου Van Veen συνολικής επιφάνειας.1 m2 (από Koutsoubas & Dimitriadis, 26). Για το διαχωρισμό ιζήματος-μακροπανίδας χρησιμοποιήθηκε κόσκινο ανοίγματος.5 mm. Μετά το κοσκίνισμα, τα δείγματα (με τα αδρότερα μέρη του ιζήματος και την πανίδα) τοποθετήθηκαν σε πλαστικά δοχεία (red bugget) και συντηρήθηκαν με διάλυμα ρυθμισμένης φορμόλης 1% (buffered formalin). Το συγκεκριμένο συντηρητικό και η συγκέντρωση συνιστώνται από πολλούς ερευνητές (Fauchald, 1977; Eleftheriou & Holme, 1984 κ.α.) για στερέωση των ιστών στους περισσότερους οργανισμούς. 2.4 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ Όλα τα δείγματα που συλλέχθηκαν δείγματα παρέμειναν τουλάχιστον για 48h σε διάλυμα Rose Bengal ώστε να χρωσθούν εκλεκτικά οι ζωντανοί ιστοί και να διευκολυνθεί έτσι το στάδιο της διαλογής (sorting) των οργανισμών. Στη συνέχεια γινόταν έκπλυση των δειγμάτων με νερό σε κόσκινο.5 mm και χωρισμός σε δυο μέρη με ανάδευση σε νερό και κοσκίνισμα του υπερκείμενου: ένα με το ελαφρύτερο κλάσμα (που περιείχε κυρίως καρκινοειδή και μικρά άτομα πολυχαίτων) και ένα με το βαρύτερο κλάσμα (που περιείχε τα μεγαλύτερα ζώα και όλο σχεδόν το ίζημα). Ακολουθούσε αναλυτική διαλογή (sorting) με τη βοήθεια μίας μεγεθυντικής λάμπας (bench-side magnifying lamp), που επαναλαμβανόταν όσες φορές χρειαζόταν ώστε να εξαχθούν όλα τα άτομα (2-3 φορές). Κατά τη διαδικασία της διαλογής (sorting), οι ζωντανοί οργανισμοί διακρίθηκαν σε τέσσερις ομάδες: πολύχαιτα, μαλάκια, καρκινοειδή και μια τελευταία ομάδα η οποία περιελάμβανε το ζωντανό υλικό το 28

οποίο δεν ήταν δυνατόν να ταξινομηθεί σε κάποια από τις υπόλοιπες ομάδες όπως νύμφες ψαριών, εχινόδερμα ή φυτικό υλικό (διάφορα). Κάθε ταξινομική ομάδα μεταφέρθηκε για να συντηρηθεί σε φιαλίδιο που περιείχε αλκοόλη 7%. Στη συνέχεια έλαβε χώρα ο προσδιορισμός των ειδών σε επίπεδο είδους με τη χρήση κυρίως στερεοσκοπίου και με σειρά βασικών επιστημονικών συγγραμμάτων αλλά και διαδικτυακών τόπων (π.χ. Lebour, 1925, 193; Fauvel, 1927; Massuti & Margalef, 195; Halim, 196; Hendley, 1964; Nordsieck, 1969; Tebble, 1976; Rampi & Bernhard, 1978, 198; Bellan-Santini et al., 1982; Rampi & Zattera, 1982; Dodge, 1985; George & HartmannSchröder, 1985; Tornnatilis, 1987; Τενεκίδης, 1989; Riedl, 1983; Giannuzzi-Savelli et al., 1994, 1999, 22, 23; Hayward & Ryland, 1998; Delamotte & Vardala-Theodorou, 21; Gibson et al., 2; Rouse http://rmbr.nus.edu.sg/polychaete/; & Pleijel, 21; Ruppert et al., 24; http://personal.cityu.edu.hk/~bhworm/errant/; http://www.nhm.ac.uk/research-curation/projects/taxinfo/index2.html; http://www. marlin.ac.uk); www.marbef.org; www.tolwb.org/tree/; www.marinespecies.org; www.azti.es. Στο τελικό στάδιο των εργαστηριακών αναλύσεων πραγματοποιήθηκε εκτίμηση της αφθονίας (αριθμός ατόμων) και της υγρής βιομάζας της βενθικής μακροπανίδας με τη βοήθεια αναλυτικού ζυγού ακριβείας τετάρτου δεκαδικού ψηφίου. Όλα τα δείγματα βρίσκονται αποθηκευμένα στο εργαστηρίου βένθους, στο κτήριο του τμήματος Ε.τ.Θ. του Πανεπιστημίου Αιγαίου στη Μυτιλήνη. 2.5 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Η στατιστική επεξεργασία των δεδομένων πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια των λογισμικών πακέτων SPSS 1, Microsoft excel 23, Primer 5.2, και ΑΜΒΙ software 1.41.. 2.5.1 ΜΟΝΟΔΙΑΣΤΑΤΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΔΕΙΚΤΕΣ ΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ Η ποικιλότητα μίας βιοκοινωνίας καθορίζεται από δύο στοιχεία: α) τον αριθμό των ειδών και β) τη σχετική αφθονία τους, δηλαδή την κατανομή του συνολικού αριθμού των ατόμων ανάμεσα στα είδη της συγκεκριμένης βιοκοινωνίας. Στατιστικά αυτό καλείται βαθμός ισομερούς κατανομής. Στην οικολογία, οι περισσότερες μελέτες ταυτοποιούν την ποικιλότητα με τον αριθμό των ειδών. Όμως ο αριθμός των ειδών από μόνος του, δεν μπορεί να περιγράψει ικανοποιητικά τη δομή της κάθε βιοκοινωνίας, μια που ο αριθμός των ατόμων μέσα σε κάθε είδος διαφέρει. Αυτός ήταν και ο λόγος που ώθησε στην ανάπτυξη δεικτών, οι οποίοι λαμβάνουν υπ όψιν τους και το βαθμό της ισομερούς κατανομής. 29

Συνολικά, στη θαλάσσια οικολογία χρησιμοποιείται σήμερα μια πληθώρα δεικτών ποικιλότητας, από τους οποίους άλλοι δίνουν μεγαλύτερο βάρος στον αριθμό των ειδών και άλλοι στο βαθμό της ισομερούς κατανομής. Το γεγονός αυτό έχει ως αποτέλεσμα να προκύπτουν πολλές φορές διαφορές στις κατατάξεις των δειγμάτων, ανάλογα με το δείκτη που χρησιμοποιείται. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκαν δείκτες και των δύο κατηγοριών. Ο δείκτης Shannon (H ) δίνει μεγαλύτερη βαρύτητα στον αριθμό των ειδών, και ο Pielou s (J ) ο οποίος δίνει μεγαλύτερο βάρος στο βαθμό της ισοδιανομής. Οι δείκτες αυτοί θα αναλυθούν παρακάτω. Ο δείκτης Shannon (H ) (Shannon & Weaver, 1949): Ο δείκτης αυτός έχει χρησιμοποιηθεί περισσότερο από όλους τους άλλους στην ανάλυση των βιοκοινωνιών. Η κατώτερη τιμή που μπορεί να πάρει είναι μηδέν, όταν όλα τα άτομα ανήκουν σε ένα και μοναδικό είδος. Αντίθετα, δεν έχει μέγιστη τιμή, εκτός από τη θεωρητική και μόνο περίπτωση, όπου όλα τα είδη έχουν ακριβώς τον ίδιο αριθμό ατόμων. Ο δείκτης Shannon (H ) υπολογίζεται από την εξίσωση: s H = - Σ (pi )(ln pi ) i=1 όπου: s είναι ο αριθμός των ειδών των δειγμάτων και pi η σχετική πυκνότητα του είδους i. Ο δείκτης αυτός προϋποθέτει ότι τα άτομα του δείγματος συλλέγονται τυχαία από πολύ μεγάλους (άπειρους) πληθυσμούς και ότι όλα τα είδη της βιοκοινωνίας αντιπροσωπεύονται. Επειδή όμως κάτι τέτοιο είναι αδύνατον, ενώ συνήθως ο αριθμός των ατόμων στο δείγμα είναι μικρότερος του πραγματικού, ο δείκτης περικλείει υποκειμενική εκτίμηση. Επηρεάζεται πολύ από το μέγεθος του δείγματος. Ο δείκτης ισοδιανομής Pielou s (J ) (Pielou, 1975): Οι δείκτες ισοδιανομής περιγράφουν πώς κατανέμονται τα άτομα ανάμεσα στα είδη. Ένας τρόπος να εκτιμήσουμε το μέγεθος αυτό είναι χρησιμοποιώντας το δείκτη ShannonWiener (H ) και υπολογίζοντας το λόγο της παρατηρούμενης ποικιλότητας προς τη θεωρητική μέγιστη τιμή Η max,η οποία όπως προαναφέραμε επιτυγχάνεται όταν όλα τα είδη της βιοκοινωνίας μας έχουν ακριβώς τον ίδιο αριθμό ατόμων. Παρατηρούμε δηλαδή ότι στους υπολογισμούς συμμετέχει και ο αριθμός των ειδών που έχουμε στο δείγμα μας, ο δείκτης αυτός εξαρτάται επίσης από το μέγεθος του δείγματος. Ένα άλλο μειονέκτημα του δείκτη αυτού είναι πως είναι πολύ ευαίσθητος στις αλλαγές του αριθμού (πρόσθεση- 3

αφαίρεση) των πολύ σπάνιων ειδών του δείγματος. Ο δείκτης Pielou s (J ) υπολογίζεται ως εξής: J = Η / Ηmax = H / lns Δείκτης Simpson (Simpson, 1949): O Simpson (1949) θεώρησε την πιθανότητα ότι οποιαδήποτε δύο άτομα που επιλέγονται τυχαία από ένα δείγμα μιας απείρως μεγάλης βιοκοινότητας θα ανήκουν στο ίδιο είδος ως: D = Σpi2 όπου pi = η αναλογία των ατόμων του i-oστού είδους. Η μορφή του δείκτη για μια πεπερασμένη βιοκοινότητα θα είναι: D=Σ{ni(ni-1)/N(N-1)} Όπου ni = o αριθμός των ατόμων του i-οστού είδους Ν = ο συνολικός αριθμός των ατόμων Όσο αυξάνει ο D, μειώνεται η ποικιλότητα. Συνεπώς ο δείκτης του Simpson συνήθως εκφράζεται ως 1 D ή 1 / D. H τιμή του δείκτη D επηρεάζεται πολύ από το πιο άφθονο είδος στο δείγμα ενώ είναι λιγότερο ευαίσθητος στον πλούτο των ειδών. Επίσης όταν ο αριθμός των ειδών ξεπερνά το 1, η τιμή του δείκτη D επηρεάζεται ιδιαίτερα από την υποκείμενη κατανομή αφθονίας των ειδών. Ο δείκτης αυτός έχει περισσότερο νόημα από όσους είναι σε χρήση. Η τιμή του θα αυξάνεται όσο η συνάθροιση γίνεται πιο ισοδιανεμημένη. Μολονότι ο δείκτης δίνει έμφαση στην κυριαρχία (dominance), ως παράγοντα της ποικιλότητας, δεν είναι ακριβώς ένας δείκτης ισοδιανομής. Στη συγκεκριμένη μελέτη ο δείκτης του Simpson υπολογίστηκε ως 1 D, που στο Λογισμικό Πακέτο Επεξεργασίας Primer 5.2, αναγράφεται ως 1-λ. H σειρά αριθµών του Hill (Hill, 1973): Για να παρέχονται όσο το δυνατό περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά της ποικιλότητας μίας συνάθροισης, οι Heip et al. (1988) συνιστούν να χρησιμοποιείται η σειρά των αριθμών του Hill η οποία θεωρείται ως ένα ενοποιητικό µοντέλο για όλους τους δείκτες ποικιλότητας που έχουν προταθεί (Legendre & Legendre 1998). 31

Η σειρά αυτή υπολογίζει την ποικιλότητα (Ν) διαφορετικών τάξεων. Έτσι η ποικιλότητα Ν της τάξης a υπολογίζεται από την εξίσωση: Να=(Σpia)1/1-a όπου: pi = η αναλογική αφθονία του είδους i στο δείγµα όταν a = το Νa ταυτίζεται µε τον αριθµό ειδών (S) στο δείγµα όταν a = 1 το Νa ταυτίζεται µε την εκθετική συνάρτηση του δείκτη Shannon (H.) όταν a = 2 το Νa ταυτίζεται µε τον αντίστροφο του δείκτη του Simpson Ο Hill ξεκίνησε να δουλεύει προς τη δημιουργία αυτής της σειράς αριθμών με βάση την παρατήρηση ότι οι διαφορετικοί δείκτες δίνουν έμφαση σε διαφορετικό βαθμό στον αριθμό των ειδών ή στην ομοιομορφία, κι έτσι δημιούργησε μία αποτελεσματική μέθοδο για να περιγράφεται η σχέση μεταξύ των δεικτών και για να κατατάσσονται με βάση τη βαρύτητα που δίνουν στα σπάνια είδη. Έτσι ο αριθμός Ν inf της τάξης +, λαμβάνει υπόψη του μόνο το πιο άφθονο είδος, ενώ στο άλλο άκρο ο αριθμός Ν -inf της τάξης, λαμβάνει υπόψη του μόνο τα πολύ σπάνια είδη. Οι υπόλοιποι αριθμοί βρίσκονται ανάμεσα σε αυτό το φάσμα. 2.5.2 ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ Οι καμπύλες κυριαρχίας k-dominance (Lambshead et al. 1983), είναι μία γραφική απεικόνιση του αθροιστικού ποσοστού αφθονίας k ειδών έναντι αυτών, τα οποία κατατάσσονται ως προς το βαθμό αφθονίας τους ξεκινώντας από το πιο άφθονο. Αποτελούν μία από τις πολλές μεθόδους γραφικής απεικόνισης των αποτελεσμάτων από την καταγραφή μίας συνάθροισης και είναι ιδιαίτερα χρήσιμες όχι μόνο γιατί προσφέρουν μία οπτικοποίηση των αποτελεσμάτων, αλλά επίσης γιατί παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για το βαθμό της ομοιομορφίας της συνάθροισης. Έτσι, αν στο ίδιο διάγραμμα παρουσιάζονται οι καμπύλες kdominance διαφορετικών συναθροίσεων (δειγμάτων), τότε η συνάθροιση της οποίας η καμπύλη βρίσκεται πάνω από όλες τις υπόλοιπες παρουσιάζει τη μεγαλύτερη κυριαρχία. Ένα βασικό πλεονέκτημα της μεθόδου είναι πως δίνει τη δυνατότητα σύγκρισης του τρόπου με τον οποίο κατανέμονται τα άτομα ανάμεσα στα είδη διαφορετικών δειγμάτων χρησιμοποιώντας μια ενιαία κλίμακα. Επομένως, δε χάνεται πολύτιμη πληροφορία όπως συμβαίνει με την εξαγωγή ενός μοναδικού αριθμού στους δείκτες ποικιλότητας, και γι αυτό το λόγο συνίσταται να προτιμούνται έναντι οποιουδήποτε δείκτη ομοιομορφίας (Heip et al. 1988). Καθώς η επικράτηση αντιτίθεται στο βαθμό ισομερούς κατανομής και στην ετερογένεια, μια συνάθροιση Α θα είναι περισσότερο ποικιλόμορφη από μια άλλη Β, αν για 32

όλα τα k είδη η δική της καμπύλη k-dominance βρίσκεται πάντα κάτω από την καμπύλη της συνάθροισης Β. Αν όμως οι δύο καμπύλες τέμνονται σε κάποιο σημείο, τότε οι δύο συναθροίσεις δεν είναι συγκρίσιμες ως προς την ποικιλότητα και την ομοιομορφία και οι διάφοροι δείκτες, ανάλογα με το αν είναι σταθμισμένοι ως προς τον αριθμό των ειδών ή το βαθμό της ισομερούς κατανομής, θα δώσουν διαφορετικά αποτελέσματα. Αυτή και η ανάλογη γραφική απεικόνιση που βασίζεται στη βιομάζα των ειδών, δίνουν την ABC (abundance-biomass comparison) καμπύλη (Warwick, 1986). Οι δύο καμπύλες τοποθετούνται στο ίδιο γράφημα επιτρέποντας ταυτόχρονη σύγκριση της κατανομής της αφθονίας ειδών σε σχέση με τη βιομάζα τους (Warwick, 1986). Η μέθοδος αυτή αποτελεί έναν τρόπο καθορισμού του επιπέδου διατάραξης των μακροβενθικών βιοκοινοτήτων. Κάτω από σταθερές περιβαλλοντικές συνθήκες (μη διαταραγμένη βιοκοινότητα), αναμένεται να επικρατήσουν οι οργανισμοί εκείνοι που θα επενδύσουν σε σωματικό μέγεθος και σε μεγαλύτερο χρόνο διαβίωσης (στρατηγική k). Στην περίπτωση αυτή, η καμπύλη της βιομάζας βρίσκεται πάνω από αυτήν της αφθονίας. Αντίθετα, όταν η καμπύλη της βιομάζας βρίσκεται κάτω από αυτήν της αφθονίας, τότε το υπό εξέταση περιβάλλον θεωρείται διαταραγμένο καθώς αναπτύσσονται σε αυτό ευκαιριακά ή οπορτουνιστικά είδη (στρατηγική r), που χαρακτηρίζονται από μεγάλη αφθονία και χαμηλή βιομάζα. Τέλος, όταν οι δύο καμπύλες τέμνονται σε διάφορα σημεία, τότε το περιβάλλον που μελετάται, θεωρείται μέτρια διαταραγμένο και δέχεται ήπιας έντασης πιέσεις (Clarke & Warwick, 1994). Ωστόσο, με τη μέθοδο αυτή δεν γίνεται διαχωρισμός των πιέσεων με βάση τη φυσική ή ανθρωπογενή τους προέλευση. 2.5.3 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΕΣ ΚΛΑΣΕΙΣ ΑΦΘΟΝΙΑΣ ΚΑΙ ΒΙΟΜΑΖΑΣ Γεωμετρικές κλάσεις αφθονίας (Geometric abundance classes) Το 1982 οι Gray & Pearson πρότειναν τη συγκεκριμένη μέθοδο ως μέσο για την καταγραφή των επιδράσεων από περιβαλλοντική πίεση (pollution stress) σε μία οργανισμική συνάθροιση. Σύμφωνα με αυτή την τεχνική, δημιουργείται το σχεδιάγραμμα του ποσοστού των ειδών σε ένα δείγμα που αντιπροσωπεύονται από ένα μόνο άτομο (κλάση 1), 2-3 άτομα (κλάση 2), 4-7 άτομα (κλάση 3), 8-15 άτομα (κλάση 4) κ.ο.κ. Σε περιπτώσεις αδιατάρακτων περιοχών υπάρχουν στο δείγμα πολλά σπάνια είδη και η καμπύλη που σχηματίζεται είναι τοποθετημένη κυρίως προς τα αριστερά. Αντιθέτως, σε 33

περιπτώσεις όπου η περιοχή είναι διαταραγμένη υπάρχουν λιγότερα σπάνια είδη και περισσότερα άφθονα. Αποτέλεσμα είναι η ισχυρότερη αντιπροσώπευση των μεγάλων γεωμετρικών κλάσεων ενώ η καμπύλη γίνεται πλέον ακανόνιστη. Οι Gray & Pearson (1982) προτείνουν επιπλέον ότι τα είδη που ανήκουν στις ενδιάμεσες κλάσεις αφθονίας (3-5) είναι εκείνα που μπορούν να καταδείξουν τις διαφορές μεταξύ διαταραγμένων και αδιατάρακτων περιοχών αφού είναι τα περισσότερο ευαίσθητα σε αλλαγές που οφείλονται σε ρύπανση. Γεωμετρικές κλάσεις βιομάζας (Geometric biomass classes) Κατά αντιστοιχία προς τα σχεδιαγράμματα των κλάσεων αφθονίας δημιουργήθηκαν τα σχεδιαγράμματα των κλάσεων μεγέθους βάση των δεδομένων της βιομάζας όπως προτείνεται από τον Warwick (1984). Με αυτή τη μέθοδο γίνεται η απεικόνιση του αριθμού των ειδών των οποίων η βιομάζα είναι από 5x1-4-14x1-4g (κλάση 1), 15x1-4-34x1-4g (κλάση 2), 35x1-4-74x1-4g (κλάση 3 ) κ.ο.κ. Σε περιοχές που δεν υφίστανται ρύπανση υπάρχει ικανοποιητική αντιπροσώπευση των μεγαλύτερων κλάσεων μεγέθους, το ποσοστό των οποίων μειώνεται σε διαταραγμένες περιοχές όπου έχουμε την κυριαρχία άφθονων ειδών μικρού μεγέθους. 2.6 ΠΟΛΥΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Η αφετηρία για πολλές από τις αναλύσεις που ακολουθούν, είναι η αρχή της ομοιότητας (S) μεταξύ κάθε ζεύγους δειγμάτων, όσον αφορά στις βιοκοινότητες που περιλαμβάνουν. Ο συντελεστής ομοιότητας S είναι τυπικά καθορισμένος να παίρνει τιμές σε μια κλίμακα, τα άκρα της οποίας είναι: S = 1 % (ή 1) αν δυο δείγματα είναι εντελώς όμοια. S = αν δυο δείγματα είναι εντελώς ανόμοια. Ο πλέον διαδεδομένος δείκτης ομοιότητας για τα δεδομένα θαλασσίων συστημάτων είναι ο Bray-Curtis (Bray & Curtis 1957), ο οποίος υπολογίζεται από την εξίσωση: Sjk = 1 ( 1-ΣSj=1 Υij Yik / ΣSj=1 Υij Yik ) Όπου: Sjk : η εκατοστιαία ομοιότητα μεταξύ των δειγμάτων j και k Yij : η αφθονία του είδους i στο δείγμα j 34

Yik : η αφθονία του είδους i στο δείγμα κ S: ο συνολικός αριθμός των ειδών Η ομοιότητα ανάμεσα στα δείγματα επηρεάζεται από τα μεγάλα ποσοστά αφθονίας. Για το λόγο αυτό πραγματοποιήθηκε μετασχηματισμός των αρχικών δεδομένων σε τέταρτη ρίζα. Με τον τρόπο αυτό μειώθηκε κατά πολύ η επίδραση των δεδομένων με υψηλή αφθονία και ενισχύθηκε η συμμετοχή των σπανιότερων (Field et al. 1982; Clarke & Warwick 1994). 2.6.1 ΙΕΡΑΡΧΙΚΗ ΟΜΑΔΟΠΟΙΗΣΗ (CLUSTER ANALYSIS) Η μέθοδος αυτή έχει ως βασικό στόχο την ιεραρχημένη διάκριση των δειγμάτων σε ομάδες. Το γραφικό αποτέλεσμα της μεθόδου είναι ένα δενδρόγραμμα, όπου στον χ άξονα απεικονίζεται ο πλήρης κατάλογος των δειγμάτων, ενώ στον y ο βαθμός ομοιότητας μεταξύ των δειγμάτων και των ομάδων. Το δενδρόγραμμα στηρίζεται στον τριγωνικό πίνακα ομοιότητας με βάση τον δείκτη Bray-Curtis και ξεκινά με τον σχηματισμό ομάδων από τα δείγματα που εμφανίζουν τη μεγαλύτερη ομοιότητα μεταξύ τους. Η διαδικασία της ομαδοποίησης συνεχίζεται με την ιεραρχημένη (από τα περισσότερο προς τα λιγότερο όμοια) κατάταξη ομάδων ή δειγμάτων και την προοδευτική μείωση των στοιχείων του αρχικού μέχρι την εξάντληση όλων των δειγμάτων του τριγωνικού πίνακα. Το σχήμα που προκύπτει είναι αρκετά σταθερό ακόμα και μετά την αφαίρεση ή προσθήκη δειγμάτων από την ανάλυση. Η μέθοδος αυτή έχει ωστόσο και ορισμένα μειονεκτήματα. Για παράδειγμα η δημιουργία ομάδων δεν συνεπάγεται αυτομάτως και συγγένεια μεταξύ των δειγμάτων µια και ομάδες δημιουργούνται ούτος ή άλλος. Επίσης η κατάταξη των δειγμάτων στον άξονα y δεν είναι μοναδική µε αποτέλεσμα να µην μπορούμε να συμπεράνουμε εύκολα πιες ομάδες ή ποια δείγματα μέσα στις ομάδες είναι πιο κοντινά μεταξύ τους. Τέλος, ο χρήστης πρέπει να αποφασίσει µόνος του που θα ορίσει τη διαχωριστική γραμμή διάκρισης των ομάδων. 2.6.2 MDS (NON METRIC MULTI-DIMENSIONAL SCALING) Η μέθοδος δημιουργεί ένα διάγραμμα όπου τα δείγματα διατάσσονται σε έναν καθορισμένο αριθμό διαστάσεων (συνήθως δύο). Η διάταξη αυτή γίνεται βάση της ομοιότητά τους και όχι της γεωγραφικής τους θέσης. Δηλαδή τα πιο κοντινά δείγματα έχουν και τη μεγαλύτερη ομοιότητα. Η μέθοδος αυτή βασίζεται σε έναν αλγόριθμο ο οποίος εκτελεί διαδοχικές δοκιμές και συγκρίσεις των αποστάσεων των δειγμάτων μέχρι να βρεθεί ο καλύτερος δυνατός συνδυασμός που να ικανοποιεί της ανομοιότητες που υπάρχουν μεταξύ των δειγμάτων. Ο βαθμός προσαρμογής της απεικόνισης των σημείων (δειγμάτων) με την ομοιότητά τους 35

εκφράζεται από ένα μέγεθος το οποίο ονομάζεται stress (Clarke, 1993). Γενικά μια σχετικά μικρή τιμή του stress δηλώνει μια επιτυχημένη απεικόνιση: Για stress<,5 η διάταξη των δειγμάτων δίνει μια άριστη απεικόνιση των σχέσεών τους, χωρίς πιθανότητες παρερμηνείας. Για stress<,1 η διάταξη των δειγμάτων δίνει καλή απεικόνιση με ελάχιστες πιθανότητες παρερμηνείας. Για stress<,2 η διάταξη των δειγμάτων μπορεί να βοηθήσει, αλλά τα συμπεράσματα πρέπει να διασταυρωθούν με κάποια από άλλη μέθοδο. Για stress>,3 η διάταξη των δειγμάτων είναι σχεδόν τυχαία πάνω στο διάγραμμα. Ο αλγόριθμος MDS θεωρείται σήμερα µία από τις πιο χρήσιμες τεχνικές διευθέτησης που υπάρχουν (Clarke, 1993; Clarke & Warwick, 1994). Βασίζεται σε µια σχετικά απλή ιδέα και το πεδίο εφαρμογών του είναι ευρύ. Επειδή χρησιμοποιεί µόνο τις τιμές ανομοιότητας μεταξύ των δειγμάτων διατεταγμένες σε τάξη, η ανοχή του όσον αφορά την ποιότητα των δεδομένων είναι σχετικά μεγάλη. Το μεγαλύτερο του όμως πλεονέκτημα βρίσκεται στο γεγονός πως χρησιμοποιεί ίσως την πιο κατάλληλη πληροφορία που μπορεί κανείς να βρει ανάμεσα σε διαφορετικά δείγματα, το κατά πόσον δηλαδή τα δείγματα αυτά είναι όμοια/ανόμοια μεταξύ τους. Τέλος, η τεχνική MDS δεν προϋποθέτει κανονικότητα κατανομής και ομοιογένεια διασπορών (Clarke & Green, 1988). 2.6.3 ΕΛΕΓΧΟΣ ΟΜΟΙΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΟΜΑΔΩΝ ANOSIM (ANALYSIS OF SIMILARITY) Η δοκιμασία ΑNOSIM πραγματοποιείται προκειμένου να διαπιστωθούν πιθανές διαφορές μεταξύ των ομάδων δειγμάτων που έχουν υποδείξει οι μέθοδοι πολυμεταβλητής ανάλυσης. Η μηδενική υπόθεση της οποίας η ισχύς ελέγχεται είναι: Η: Δεν υπάρχουν διαφορές στην πανιδική σύνθεση των οργανισμικών συναθροίσεων μεταξύ των διαφορετικών ομάδων δειγμάτων. Ο τύπος που ελέγχει την παραπάνω υπόθεση είναι: R = (rb-rw)/[n(n-1)/4] 36

Όπου: rb ο μέσος όρος της ομοιότητας όλων των δυνατών ζευγών δειγμάτων μεταξύ των διαφορετικών ομάδων. rw ο μέσος όρος της ομοιότητας μεταξύ των δειγμάτων μιας ομάδας. n ο συνολικός αριθμός δειγμάτων. Η τιμή του R είναι 1 όταν όλα τα δείγματα εντός μιας ομάδας μοιάζουν περισσότερο μεταξύ τους από ότι με δείγματα από άλλες ομάδες, ενώ είναι όταν οι ομοιότητες εντός και μεταξύ των ομάδων είναι ίδιες. Η δοκιμασία προτείνεται από τους (Clarke & Green, 1988) και αποτελεί βελτίωση της δοκιμασίας του Mentel σύγκρισης της ομοιότητας ή της απόστασης δυο συμμετρικών πινάκων (Δημητριάδης, 24). 2.6.4 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΕΙΔΩΝ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ SIMPER (SIMILARITIES PERCENTAGES PROCEDURE) Σε πολλές οικολογικές μελέτες παρουσιάζει ενδιαφέρον ο καθορισμός των ειδών που είναι υπεύθυνα για τις παρατηρούμενες διαφορές μεταξύ των συναθροίσεων και προς αυτή την κατεύθυνση έχουν αναπτυχθεί κάποιες τεχνικές. Στην παρούσα εργασία, για τον προσδιορισμό αυτών των ειδών χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος SIMPER (Clarke & Warwick, 1994, 21). Τα είδη κατατάσσονται με μειούμενη σειρά ποσοστιαίας συνεισφοράς στο συνολικό ποσοστό ανομοιότητας του δείκτη Bray-Curtis μεταξύ των σταθμών ή των ομαδοποιημένων περιοχών σε μια στήλη. Επίσης, καταγράφεται σε στήλη δίπλα στη συνεισφορά του κάθε είδους και το άθροισμα της ποσοστιαίας ανομοιομορφίας των ειδών. Με τη συγκεκριμένη μέθοδο μπορεί να υπολογιστεί η συμμετοχή του κάθε είδους χωριστά στη συνολική μέση ανομοιότητα που υπάρχει μεταξύ δύο ομάδων δειγμάτων, καθώς και η συμμετοχή κάθε είδους στη συνολική ομοιότητα που υπάρχει μέσα στην κάθε ομάδα. Με αυτόν τον τρόπο, αφενός εντοπίζουμε τα είδη στα οποία οφείλεται ο διαχωρισμός των δειγμάτων σε διακριτές ομάδες, αφετέρου διαπιστώνουμε ποια είδη είναι χαρακτηριστικά κάθε ομάδας με την έννοια της μεγάλης συμμετοχής τους στη συνολική ομοιότητα μέσα στην ομάδα. 37

2.7 ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΡΟΦΙΚΩΝ ΤΥΠΩΝ Μετά την αναγνώριση, σε επίπεδο είδους, των μακροβενθικών οργανισμών που βρέθηκαν στην περιοχή μελέτης, προσδιορίστηκαν επίσης οι τροφικές συνήθειες του κάθε είδους και δημιουργήθηκε μια λίστα τροφικών τύπων των ειδών. Ο προσδιορισμός βασίστηκε στην πληροφορία από εργασίες των Graham (1955), Russo et al., (1985), Bernasconi & Stanley (1994), Γεροβασιλείου (26), Dimitriadis & Koutsoubas (28). Χρησιμοποιήθηκαν 6 βασικοί τροφικοί περιλαμβανομένων τύποι των (Φυτοφάγοι (Ηerbivores), κοπρονεκροφάγων, Σαρκοφάγοι Θρυμματοφάγοι (Carnivores) (Detritus feeders), Αιωρηματοφάγοι (Suspension feeders), Ιζηματοφάγοι (Deposit feeders) και παρασιτικοί ( parasitic). Για την ανάλυση χρησιμοποιήθηκαν οι πολυμεταβλητές μέθοδοι CLUSTER ANALYSIS και ANOSIM οι οποίες περιγράφονται παραπάνω. Η εκτέλεση της μεθόδου CLUSTER στα δεδομένα της αφθονίας των τροφικών τύπων, πραγματοποιήθηκε με μετασχηματισμό των αρχικών δεδομένων σε τέταρτη ρίζα χρησιμοποιώντας τον δείκτη ομοιότητας Bray-Curtis. 2.8 ΟΙΚΟΛΟΓΙΚΟΙ ΒΙΟΤΙΚΟΙ ΔΕΙΚΤΕΣ Η χρησιμοποίηση των βιοτικών οικολογικών δεικτών έχει σαν σκοπό την εκτίμηση του Οικολογικού Καθεστώτος των οικοσυστημάτων, χρησιμοποιώντας τις βιοκοινωνίες σαν κριτήρια ποιότητας από την Οδηγία 2/6/ ΕΚ προβλέπονται πέντε κλάσεις ποιότητας υψηλή, καλή, μέτρια, χαμηλή και κακή (WFD CIS Guidance Document No. 5, 23). Ο ισπανικός οικολογικός βιοτικός δείκτης AZTI S Marine Biotic Index (AMBI) (Borja et al., 2) Ο ισπανικός οικολογικός βιοτικός δείκτης για τον προσδιορισμό της οικολογικής κατάστασης μακροβενθικών κοινοτήτων μαλακού υποστρώματος στις μεσογειακές λιμνοθάλασσες και άλλων παράκτιων οικοσυστημάτων αναπτύχθηκε από τον Borja et al. και είναι δημοσιευμένος στο επιστημονικό περιοδικό Marine Pollution Bulletin (Borja et al., 2). Τα μακροβενθικά είδη μαλακού υποστρώματος κατατάσσονται σε πέντε ομάδες, σύμφωνα με την ευαισθησία τους σε αυξανόμενη πίεση (εμπλουτισμός οργανικής ουσίας) (Borja et al., 2). Αυτές οι ομάδες συνοψιζόνται από τους Grall και Glιmarec (1997), όπως παρακάτω: Ομάδα Ι: Είδη πολύ ευαίσθητα στον οργανικό εμπλουτισμό, βρίσκονται σε αμόλυντα, υγιή περιβάλλοντα. 38

Ομάδα ΙΙ: Είδη ανεκτικά στον εμπλουτισμό, παρουσιάζουν πάντα στις χαμηλές πυκνότητες χωρίς σημαντικές μεταβολές με το χρόνο. Ομάδα ΙΙΙ: Είδη ανεκτικά στον υπερβολικό εμπλουτισμό οργανικής ύλης. Αυτά τα είδη μπορούν να εμφανιστούν υπό κανονικές συνθήκες, αλλά οι πληθυσμοί τους εξαρτώνται από τον οργανικό εμπλουτισμό (μεταβατικά οικοσυστήματα). Ομάδα IV: Δευτέρου βαθμού οπορτουνιστικά είδη. Κυρίως πολύχαιτοι όπως τα cirratulids. Ομάδα V: Πρώτου βαθμού οπορτουνιστικά είδη, καιροσκοπικοί οργανισμοί, έντονες καταστάσεις διαταραχής. Διηθιματοφάγοι, οι οποίοι πολλαπλασιάζονται σε επιβαρημένα ιζήματα. Η διανομή αυτών των οικολογικών ομάδων, σύμφωνα με την ευαισθησία τους στην ρύπανσης, παρέχει σε έναν βιοτικό οικολογικό δείκτη οκτώ επίπεδών, από έως 7 (Hily, 1984; Hily et al., 1986; Majeed, 1987). Βασισμένος στο πρότυπο του Hily (Hily, 1984; Hily et al., 1986; Majeed, 1987), και προκειμένου να βελτιωθεί ο δείκτης, ένας ενιαίος τύπος δημιουργήθηκε που είναι βασισμένος στα ποσοστά της αφθονίας κάθε οικολογικής ομάδας, μέσα σε κάθε δείγμα (ο Biotic Coefficient, BC ή ΑΜΒΙ) οπού: BC = {( x %GI) + (1.5 x %GII) + (3 x %GIII) + (4.5 x %GIV) + (6 x %GV)}/1 Με τη χρήση του βιοτικού συντελεστή μπορούν να προσδιορίσουν μια σειρά συνεχών τιμών, από έως 6, με 7 όταν το ίζημα είναι αζωικό. Το αποτέλεσμα είναι μια "ταξινομημένη κατάσταση ρύπανσης" της περιοχής που συλλέχτηκαν τα δείγματα.συνεπώς, αντιπροσωπεύει την "υγεία" της μακροβενθικής κοινότητας. Πίνακας 2.3: Προσδιορισμός της οικολογικής κατάστασης με τον βιοτικό δείκτη BI/ΑΜΒΙ. (Από Borja et al., 2). Ο δείκτης έχει δοκιμασθεί και έχει αποδειχθεί ότι είναι σε θέση να ανιχνεύσει τις διαφορές μεταξύ των "υγειών" και των μολυσμένων σταθμών (με βάση την οξυγόνωση στα κατώτατα ύδατα, και το περιεχόμενο οργανικής ουσίας και βαριών μετάλλων των ιζημάτων). Ο δείκτης μπορεί να ανταπoκριθεί στις απαιτήσεις της WFD με συνδυασμό των κλασσικών δεικτών αφθονίας και ποικιλότητας (π.χ. δείκτης Shannon (H ), Margalef (d) κ.α.). 39

Ο δείκτης Μ-ΑΜΒΙ (ειδικά σχεδιασμένος για την οδηγία 2/6/ EC (WFD)), ο οποίος λαμβάνει υπόψη την ποικιλότητα χρησιμοποιώντας τον δείκτη του Shannon H και τον αριθμό των ειδών, για την βαθμονόμηση του δείκτη χρησιμοποιήθηκε η τιμή 4 στον δείκτη του Shannon (H ) και 4 τον αριθμό των ειδών (S) ως βέλτιστες για υλοαργιλώδη ενδιαιτήματα (WFD CIS /JRC 27). O AMBI μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για μακροβενθικές κοινότητες μαλακού υποστρώματος, επίσης το ποσοστό των ειδών των οποίων η οικολογική ομάδα δεν έχει προσδιοριστεί (στις λίστες του ΑΖΤΙ, διαθέσιμες στο www.azti.es) δεν θα πρέπει να είναι μεγαλύτερο του 2% ώστε τα αποτελέσματα να είναι αξιόπιστα, σε περίπτωση που είναι μεγαλύτερο του 5% ο δείκτης δεν θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί (Borja & Muxika, 25). Οι υπολογισμοί των ΑΜΒΙ και Μ-ΑΜΒΙ πραγματοποιήθηκαν με το λογισμικό πρόγραμμα ΑΜΒΙ software 1.41 (διαθέσιμο στο www.azti.es). Ο ελληνικός oικολογικός βιοτικός δείκτης Bentix (Simboura & Zenetos, 22) Το γενικό πλάνο που προτείνεται για την επίτευξη των στόχων της WFD για τα ελληνικά παράκτια υδατικά οικοσυστήματα, όσον αφορά την ποιότητα των μακροβενθικών κοινοτήτων περιλαμβάνει τρία βήματα που καταλήγουν στον προσδιορισμό της οικολογικής κατάστασης των παράκτιων οικοσυστημάτων (Simboura & Zenetos, 22). Προσδιορισμός του τύπου των ενδιαιτημάτων. Προσδιορισμός των ειδών που λειτουργούν σαν δείκτες. Αυτά είναι είδη τα οποία σύμφωνα με τη διεθνή βιβλιογραφία χαρακτηρίζονται σαν ευαίσθητα στην επιβάρυνση των ενδιαιτημάτων (εμπλουτισμός οργανικής ύλης) και η αφθονία τους χαρακτηρίζει την ποιότητα του οικοσυστήματος. Ανάπτυξη ενός νέου βιοτικού δείκτη (Bentix Ιndex) βάση υπαρχόντων δεικτών που συνδυάζουν τα σχετικά ποσοστά αφθονίας πέντε οικολογικών ομάδων οργανισμών με διαφορετική ευαισθησία σε παράγοντες διαταραχής, σε μία φόρμουλα. Το βασικό στοιχείο του νέου αυτού δείκτη είναι το ότι μειώνει αυτές τις ομάδες από πέντε σε τρείς και τελικά σε δυο (όπως φαίνεται παρακάτω). Αυτή η μείωση έχει σαν αποτέλεσμα τον περιορισμό της αβεβαιότητας κατά την ομαδοποίηση των οργανισμών ενώ παράλληλα εξασφαλίζεται η απλοποίηση των υπολογισμών. 4

Πρώτη ομάδα (GI): Η οικολογική αυτή ομάδα περιλαμβάνει οργανισμούς που χαρακτηρίζονται από μεγάλη ευαισθησία συνθήκες διαταραχής, γενικά. Η ομάδα αυτή ακολουθεί την k στρατηγική (μεγαλύτερο σωματικό μέγεθος, μεγαλύτερος χρόνος διαβίωσης). Δεύτερη ομάδα (GII): Η ομάδα αυτή περιλαμβάνει είδη ανεκτικά στις διαταραχές ή στο stress που αντιδρούν στις διάφορες πηγές μόλυνσης με αύξηση της πυκνότητας τους (density). Επίσης περιλαμβάνει δευτέρου βαθμού οπορτουνιστικά είδη, είδη που ακολουθούν την r στρατηγική, ευκαιριακά που χαρακτηρίζονται από μεγάλη αφθονία και χαμηλή βιομάζα. Τρίτη ομάδα (GIII): Πρώτου βαθμού οπορτουνιστικά είδη, κυρίως διηθιματοφάγοι, οι οποίοι πολλαπλασιάζονται σε επιβαρημένα ιζήματα. Η φόρμουλα δίνει μια σειρά βαθμολογίας από 2 έως 6, με για αβιοτικές συνθήκες περιβάλλοντος. Δίνοντας συντελεστή 2 για τις ομάδες GII και GIII οι οργανισμοί χωρίζονται τελικά σε δυο οικολογικές ομάδες, μία ευαίσθητη και μια ανθεκτική. Bentix Index = {6 X %GI + 2 X (% GII + % GIII)}/1 Τελικά έχουμε μία ταξινόμηση σε πέντε οικολογικές καταστάσεις. Ο δείκτης Bentix είναι ανεξάρτητος από τον τύπο του ενδιαιτήματος και το μέγεθος της δειγματοληψίας. Τέλος δεν χρειάζεται εξαντλητική ταξινομική προσπάθεια των οργανισμών σε ομάδες και παρουσιάζει ευκολία στους υπολογισμούς. Πίνακας 2.3: Ταξινόμηση ρύπανσης, δείκτης Bentix και οικολογική κατάσταση (από Simboura & Zenetos, 22). Πρέπει να σημειωθεί πως για φυσικά πιεσμένα περιβάλλοντα με λασπώδη ιζήματα, τα όρια που αντιστοιχούν σε καλή οικολογική ποιότητα (Good ECoQ), από 3,5 και 4,45 πρέπει να μετατραπούν σε 3 και 4 (Simboura & Reizopoulou, 27). 41

3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 3.1 ΣΥΝΘΕΣΗ ΤΗΣ ΒΕΝΘΙΚΗΣ ΜΑΚΡΟΠΑΝΙΔΑΣ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ Συνολικά 4554 άτομα που ανήκουν σε 69 είδη βενθικής μακροπανίδας βρέθηκαν και στις δυο περιοχές μελέτης. Τα είδη που αναγνωρίστηκαν ανήκουν σε επτά κύρια τάξα (4 μαλάκια, 17 καρκινοειδή, 5 πολυχαίτα, 3 προνύμφες εντόμων, 2 νεμερτίνοι,1 σωληνοειδές, όπως και 1 κεφαλοχωρδοτό) ενώ η κατανομή της αφθονίας και του αριθμού των ειδών παρουσίασε σημαντικές διαφοροποίησης μεταξύ των ταξινομικών ομάδων. Τα είδη αυτά παρουσιάζονται αναλυτικά στον πίνακα 3.1. Σημαντική διάφορα όσον αφορά την αφθονία των ειδών παρατηρήθηκε μεταξύ των δυο μεταβατικών οικοσυστημάτων, υψηλότερη μέση αφθονία βρέθηκε να έχει το εκβολικό σύστημα του Βούβαρη (Av.A = 1375,3) από αυτή των αλυκών Πολυχνίτου (Av.A = 142,3) όπως φαίνεται και στον χάρτη της εικόνας 3.2. O αριθμός των μακροβενθικών ειδών που αναγνωρίστηκαν βρέθηκε να είναι επίσης υψηλότερος στο οικοσύστημα των εκβολών Βούβαρη, 51 είδη έναντι 33 στις αλυκές Πολυχνίτου. Και στις δύο περιοχές η κύρια ταξινομική ομάδα ήταν αυτή των Μαλακίων σε όρους αφθονίας, αριθμού ειδών και βιομάζας. 42

Εικόνα 3.2: Χάρτης της περιοχής μελέτης όπου σημειώνεται η μέση αφθονία (Av. Abundance) και ποσοστό επί του συνολικού δείγματος μεταξύ αλυκών Πολυχνίτου και εκβολών Βούβαρη. ΑΦΘΟΝΙΑ 2,7% 1,1%,2% 3,1% 92,9% MOLLUSCA POLYCHAETA CRUSTACEA INSECTA VARIA Εικόνα 3.1: Ποσοστό αφθονίας, επί του συνόλου των οργανισμών που ταυτοποιήθηκαν, για κάθε ταξινομική ομάδα στην παρούσα εργασία (στα VARIA περιλαμβάνονται τα SIPUNCULA, NEMERTINI και CEPHALOCHORDATA). Όπως φαίνεται στην παραπάνω εικόνα, σχεδόν το 93 % των οργανισμών που βρέθηκαν στα δυο μεταβατικά οικοσυστήματα στην περιοχή μελέτης, άνηκαν στο τάξα των μαλακίων. Το σύνολο του ποσοστού συμπλήρωσαν τα πολύχαιτα με 3,1 %, οι λαβρές εντόμων με 2,7 % τα καρκινοειδή με 1,1 % ενώ,2 % της αφθονίας άνηκε σε διάφορα τάξα που αναφέρονται παραπάνω. 43

Πίνακας 3.1: Ταξινόμηση ειδών μακροπανίδας στις Περιοχές Μελέτης, τρόπος διαβίωσης, μέθοδος τροφοληψίας και ζωογεωγραφική προέλευση. ΤΡΟΠΟΣ ΜΕΘΟΔΟΣ ΖΩΟΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΔΙΑΒΙΩΣΗΣ ΤΡΟΦΟΛΗΨΙΑΣ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ NEMERTINI Cephalothricidae Cephalothrix linearis (Rathke, 1799) Lineidae Lineus bilineatus (Renier, 184) MOLLUSCA SCAPHOPODA Dentaliidae Dentalium vulgare (Da Costa, 1778) GASTROPODA Prosobranchia Vetigastropoda Trochidae Gibbula penanti (Philippi, 1846) Gibbula albida (Gmelin, 1791) Gibbula fanulum (Gmelin, 1791) Gibbula richardi (Payraudeau, 1826) Tricoliidae Tricolia pullus (Linnaeus, 1758) Neotaenioglossa Cerithiidae Cerithium vulgatum (Bruguiere, 1792) Bittium reticulatum reticulatum (Da Costa, 1778) Potamididae Pirenella conica (Blainville, 1826) Rissoidae Alvania cimex (Linnaeus, 1758) Alvania lineata (Risso, 1826) Alvania geryonia (Nardo, 1847 ex Chiereghini ms) Alvania reticulata (Mondagu, 188) Rissoa ventricosa (Desmarest, 1814) Rissoa lineolata (Michaud 183) Rissoa splendida (Eichwald, 183) Pusillina marginata (Michaud, 1832) Pusillina radiata (Philippi, 1836) Pusillina lineolata (Michaud, 1832) Hydrobiidae Hydrobia acuta (Draparnaud, 185) Adeorbidae Circulus striatus (Philippi, 1836) Neogastropoda Conidae Bella fuscata (Deshayes 1835) Muricidae Cyclope neritea (Linnaeus, 1758) Trophon muricatus (Montagu, 183) Nassariidae EPI CARN E EPI CARN E INF DEP B EPI EPI EPI EPI HER HER HER HER E E AM E EPI DET AM EPI ΤΡΟΠΟΣ ΔΙΑΒΙΩΣΗΣ DET ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΡΟΦΟΛΗΨΙΑΣ AM ΖΩΟΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ EPI DET B EPI HER E EPI EPI DET DET E E EPI EPI EPI EPI EPI EPI EPI EPI DET DET HER HER HER DET DET DET E AM AM ΑΜ ΑΜ E E E EPI HER AM EPI DET E INF CARN AM INF INF CARN CARN AM B 44

Nassarius incrassatus (Stroem,1768) Nassarius reticulatus (Linnaeus,1758) Turridae Mangelia attenuata (Montagu, 183) Mangelia vaquelini (Payraudeau, 1826) Smithiella smithi (Forbes, 184) BUCCINIDAE Pisania maculosa (Lamarck, 1822) BIVALVIA Pteriomorpha Mytiloida Mytilidae Modiolus adriaticus (Lamarck, 1819) Brachiodontes variabilis (Krauss, 1848) Heterodonta Veneroida Lucinidae Loripes lacteus (Linnaeus,1758) Cardiidae Cerastoderma glaucum (Poiret, 1789) Veneridae Dosinia lupinus (Linnnaeus, 1758) Paphia lucens (Locard, 1886) Tapes decussatus (Linnaeus, 1758) Chamelea gallina (Linnaeus, 1758) Mesodesmatidae Donacilla cornea (Poli, 1791) Semelidae Abra (Abra) segmentum (Recluz, 1843) SIPUNCULA Sipunculidae Sipunculus nudus (Linnaeus, 1758) ANNELIDA POLYCHAETA Eunicida Lumbrineridae Lumbrineris lutreilli (Audouin & MilneEdwards, 1834) Phyllodocida Nereidae Hediste diversicolor (Müller, 1776) Goniadidae Goniada maculata (Oersted, 1843) Capitellida Capitellidae Capitella capitata (Fabricius, 178) Heteromastus filiformis (Claparède, 1864) ARTHROPODA CRUSTACEA Malacostraca Amphipoda Ampeliscidae Ampelisca sarsi (Chevreux, 1888) Ampelisca brevicornis (Costa, 1853) ΕPI EPI CARN CARN B B INF INF CARN CARN CARN AM AM EPI CARN E EPI EPI SUSP SUSP E AM INF SUSP E INF SUSP AM INF INF INF INF SUSP DEP SUSP SUSP E AM E AM INF DEP E INF ΤΡΟΠΟΣ ΔΙΑΒΙΩΣΗΣ SUSP ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΡΟΦΟΛΗΨΙΑΣ E ΖΩΟΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ INF DEP E INF CARN C INF DEP AM INF CARN C INF DEP C INF DEP C EPI EPI HER HER AM C 45

Aoridae Microdeutopus gryllotalpa (Costa, 1853) Corophiidae Corophium orientale (Schellenberg, 1928) Corophium rotundirostre (Stephensen, 1915) Gammaridae Gammarus aequicauda (Martynov, 1931) Echinogammaridae Echinogammarus olivii (Milne Edwards, 183) Isopoda Tylidae Tylos europaeus (Archangeli, 1938) Idoteidae Idotea baltica (Pallas, 1772) Flacellifera Aegidae Rocinela dumerili (Lucas, 1849) Sphaeromidae Sphaeroma serratum (Fabricius, 1787) Decapoda Diogenidae Clibanarius erythropus (Latreille, 1818) Portunidae Liocarcinus corrugatus (Pennant, 1777) Thalassinidea Upogebiidae EPI HER AM INF HER E INF HER E EPI HER AM EPI HER E EPI HER AM EPI HER B EPI HER AM EPI DET E EPI SCAV AM EPI SCAV C ΤΡΟΠΟΣ ΔΙΑΒΙΩΣΗΣ INF ΜΕΘΟΔΟΣ ΤΡΟΦΟΛΗΨΙΑΣ SUSP ΖΩΟΓΕΩΓΡΑΦΙΚΗ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ AM Upogebia pusila (Petagna, 1792) INSECTA Chironomidae Chironomous lavrae INF DET C CEPHALOCHORDATA/ACRANIA Branchiostomidae Branchiostoma lanceolatum (Pallas, 1774) EPI SUSP AM Υπόμνημα: HER: Φυτοφάγοι (Herbivores), CARN: Σαρκοφάγοι (Carnivores) SCAV: Κοπρονεκροφάγοι: (scavengers), DET: Θρυμματοφάγοι (Detritus feeders), SUSP: Αιωρηματοφάγοι (Suspension feeders), DEP: Ιζηματοφάγοι (Deposit feeders), EPI: Επιβενθική πανίδα, INF: Ενδοβενθική πανίδα, E: Ενδημικό είδος της Μεσογείου (Mediterranean endemic species), AM: Ατλαντο-Μεσογειακό είδος (AtlantoMediterranean species), B: Βόρειο είδος (Boreal species), C: Κοσμοπολίτικο είδος (Cosmopolitan species). 3.2 ΠΡΟΤΥΠΑ ΚΑΤΑΝΟΜΗΣ ΚΑΙ ΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΕΙΔΩΝ ΣΤΑ ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΚΟΛΠΟΥ ΚΑΛΛΟΝΗΣ 3.2.1 ΑΛΥΚΕΣ ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΥ 46

Από τα 427 άτομα που εξετάστηκαν, συνολικά στην περιοχή μελέτης βρέθηκαν 33 είδη που ανήκουν σε 6 ταξινομικές ομάδες. Πιο συγκεκριμένα προσδιορίσθηκαν 23 μαλάκια, 2 πολύχαιτα, 4 καρκινοειδή, 2 λάρβες εντόμων, 1 σωληνοειδές (Sipunculus nudus) και 1 κεφαλοχωρδοτό (Branchiostoma lanceolatum). Όσο αφορά τον σταθμό δειγματοληψίας μέσα στο λιμνοθαλάσσιο τμήμα των αλυκών (pol br) βρέθηκαν 14 μαλάκια, 1 καρκινοειδές και 2 προνύμφες εντόμων. Αντίστοιχα στο θαλάσσιο σταθμό δειγματοληψίας που γειτνιάζει με το κανάλι επικοινωνίας αλυκών με τον κόλπο της Καλλονής (pol mar) βρέθηκαν 14 μαλάκια, 2 πολύχαιτα (Hediste diversicolor και Lumbrineris lutreilli), 4 καρκινοειδή, το σωληνοειδές Sipunculus nudus και το κεφαλοχωρδοτό lanceolatum. Branchiostoma Η κυρίαρχη ταξινομική ομάδα ήταν αυτή των μαλακίων και στους δύο σταθμούς δειγματοληψίας (πάνω από 9% του αριθμού ατόμων). Εικόνα 3.3: Αλυκές Πολυχνίτου. Πίνακας 3.2: Αριθμός ειδών (S), μέση αφθονία (Av. Α) και δείκτες ποικιλότητας για το υφάλμυρο (λιμνοθαλάσσιο) και θαλάσσιο τμήμα στη περιοχή μελέτης στις Αλυκές Πολυχνίτου. Marine brackish S 22 17 Αν. Α 58,33 84, J',55,61 H' 1,7 1,72 1-λ',66,73 N1 5,46 5,56 N1,25,33 Από την μέτρηση του αριθμού των ειδών (S) φάνηκε ότι η θαλάσσια περιοχή φιλοξενεί υψηλότερη ποικιλότητα συγκριτικά με την περιοχή των αλυκών. Ωστόσο, στις αλυκές η μέση αφθονία των ειδών (Αv. A) βρέθηκε να είναι σημαντικά μεγαλύτερη σε σχέση με αυτή της θαλάσσιας περιοχής (πίνακας 3.2). Ο δείκτης ποικιλότητας (H ) παρουσίασε παρόμοιες τιμές μεταξύ της υφάλμυρης περιοχής και της παρακείμενης θαλάσσιας. Παρόμοια τάση παρουσίασαν και οι τιμές του δείκτη ισοδιανομής (J ). Ο δείκτης του Simpson (1-λ ) παίρνει ελαφρώς μεγαλύτερη τιμή στον σταθμό εντός της λιμνοθάλασσας των αλυκών, γεγονός που μπορεί να αποδοθεί στις σχετικά υψηλές τιμές αφθονίας ενός μόνο είδους (Loripes lacteus) που καταγράφηκαν στη παρακείμενη θαλάσσια περιοχή ενώ στη λιμνοθάλασσα υψηλές τιμές αφθονίας μοιράζονται περισσότερα είδη. Το ίδιο ισχύει και για τους αριθμούς του Hill (N1 και Ν1). 47

Εικόνα 3.4: Άτομα του δίθυρου μαλακίου Loripes lacteus (πηγή : www.elrincondelmalacologo.iespana.es) Τα διαγράμματα (error bars) του αριθμού ειδών, της αφθονίας και των δεικτών ποικιλότητας παρουσιάζουν μικρή διαφορά μεταξύ των σταθμών και επομένως η ύπαρξη ακραίων και παράτυπων σημείων δεν επηρεάζει τις τιμές των μέσων όρων. 48

Εικόνα 3.5: Error bars του αριθμού ειδών (S) της μέσης αφθονίας (Av. A) και των δεικτών H, J, 1-λ, N1 και N1 στις αλυκές Πολυχνίτου. Εντός του οικοσυστήματος τα επίπεδα βιοποικιλότητας φαίνεται να μην διαφοροποιούνται μεταξύ υφάλμυρης και παρακείμενης θαλάσσιας περιοχής. 3.2.2 ΕΚΒΟΛΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΒΟΥΒΑΡΗ 49

Από τα 4126 άτομα που εξετάστηκαν, συνολικά στην περιοχή μελέτης βρέθηκαν 51 είδη που ανήκουν σε 5 κύριες ταξινομικές ομάδες. Προσδιορίστηκαν 3 μαλάκια, 4 πολύχαιτα, 13 καρκινοειδή, 2 είδη λάρβες εντόμων και 2 είδη νεμερτίνων. Πιο συγκεκριμένα στο σταθμό δειγματοληψίας μέσα στο λιμνοθαλάσσιο τμήμα των εκβολών του Βούβαρη (bou br) βρέθηκαν 17 μαλάκια, 4 πολύχαιτα, 6 καρκινοειδή και 1 προνύμφη εντόμου (Insecta sp.1). Αντίστοιχα, στο σταθμό που εντοπίζεται στον παρακείμενο θαλάσσιο χώρο των εκβολών (bou mar) βρέθηκαν 19 μαλάκια επίσης, 2 πολύχαιτα, 8 καρκινοειδή, 1 προνύμφη ενδτόμου (Insecta sp.2) και 2 νεμερτίνοι (Cephalothrix bilineatus). linearis και Lineus Η κυρίαρχη ταξινομική ομάδα ήταν αυτή των μαλακίων και στις δύο υπο-περιοχές μελέτης (πάνω από 95% του αριθμού ατόμων). Εικόνα 3.6: Εκβολές Βούβαρη. Πίνακας 3.3: Αριθμός ειδών (S), μέση αφθονία (Av. A) και δείκτες ποικιλότητας για το υφάλμυρο (λιμνοθαλάσσιο) και θαλάσσιο τμήμα στη περιοχή μελέτης στις εκβολές του Βούβαρη. marine brackish S 35 28 Av. A 49,33 966, J',34,42 H' 1,21 1,4 1-λ',45,69 N1 3,34 4,7 N1,1,15 Από την μέτρηση του αριθμού των ειδών (S) φάνηκε ότι η θαλάσσια περιοχή (marine) φιλοξενεί υψηλότερη ποικιλότητα συγκριτικά με την περιοχή των εκβολών (πίνακας 3.3), αντίθετα η υφάλμυρη περιοχή (brackish) των εκβολών παρουσίασε μεγαλύτερη τιμή μέσης αφθονίας (Av. A). Οι δείκτες ποικιλότητας παρουσίασαν παρόμοιες τιμές για τις δύο περιοχές. Συγκεκριμένα ο γενικός δείκτης ποικιλότητας του Shannon (H ) είχε τιμή,34 στη θαλάσσια περιοχή και,42 στην υφάλμυρη περιοχή των εκβολών. το ίδιο πρότυπο φαίνεται πως ακολουθεί και ο δείκτης ισοδιανομής Pielou (J ) αλλά και οι υπόλοιποι δείκτες που χρησιμοποιήθηκαν στη παρούσα μελέτη. Η μικρή διαφοροποίηση των δεικτών μεταξύ των δύο υπό-οικοσυστημάτων οφείλεται στην ύπαρξη κυρίαρχων ειδών (το γαστερόποδο Bittium reticulatum στον θαλάσσιο σταθμό παρουσίασε μέση αφθονία 31,3). Από τα διαγράμματα error bars (εικόνα 3.7) του αριθμού ειδών, της αφθονίας και των δεικτών ποικιλότητας φαίνεται μικρή διαφοροποίηση μεταξύ των σταθμών και επομένως η ύπαρξη ακραίων και παράτυπων σημείων δεν επηρεάζει τις τιμές των μέσων όρων. Επίσης τα επίπεδα βιοποικιλότητας εντός του οικοσυστήματος δεν φαίνεται να διαφοροποιούνται. 5