8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 813 ΠΡΟΤΥΠΑ ΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΜΑΚΡΟΒΕΝΘΙΚΗΣ ΠΑΝΙΔΑΣ ΣΤΑ ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΥΔΑΤΙΚΑ ΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΩΝ ΑΛΥΚΩΝ ΚΑΛΛΟΝΗΣ ΛΕΣΒΟΥ Κουτσούμπας Δ. 1, Ευαγγελόπουλος, Α. 1, Μαϊδανού Μ. 1,2, Βασιλειάδου Φ. 1, Γεροβασιλείου Β. 1, Σπυράκος Ε. 1, Δημητριάδης Χ. 1, Μαρκαντωνάτου Β. 1, Κουλούρη Π. 2, & Κ. Ντούνας 2 1 Τμήμα Επιστημών της Θάλασσας, Σχολή Περιβάλλοντος, Πανεπιστήμιο Αιγαίου, 811 Μυτιλήνη, 2 ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε., Ινστιτούτο Θαλάσσιας Βιολογίας και Γενετικής, Γούρνες Πεδιάδος, Τ.Θ. 2214, 713 Ηράκλειο, Κρήτη ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στην παρούσα μελέτη δίνονται πληροφορίες για τη βιοκοινότητα των μακροβενθικών ασπονδύλων και τα πρότυπα ποικιλότητας στα παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα της περιοχής των Αλυκών Καλλονής Λέσβου. Οι κυρίαρχες ομάδες μακροβενθικών ασπόνδυλων στην περιοχή μελέτης ήταν τα μαλάκια, οι πολύχαιτοι και τα καρκινοειδή. Τα χωρικά πρότυπα κατανομής της μακροπανίδας στη περιοχή μελέτης είναι ανάλογα με αυτά που έχουν καταγραφεί σε άλλα φυσικά παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα της Μεσογείου και φαίνεται ότι καθορίζονται από παράγοντες σχετιζόμενους με τον περιορισμό (confinement), που για την περίοδο μελέτης ήταν η αλατότητα και η θερμοκρασία. Macrobenthic fauna biodiversity patterns in the transitional aquatic ecosystems of Kalloni saltworks, Lesvos Island Koutsoubas D., Evagelopoulos Α., Μaidanou Μ., Vasiliadou F., Gerovasiliou Β., Spyrakos Ε., Dimitriadis Ch., Markantonatou V., Koulouri P. & C. Dounas ABSTRACT The structure and spatial diversity patterns of the macrobenthic fauna have been examined in the transitional aquatic ecosystems of the Kalloni saltworks, Lesvos island. The dominant taxa were the molluscs followed by the polychaetes and the crustaceans. The observed spatial pattern of the macrobenthic communities is similar with that observed in other natural transitional aquatic ecosystems of the Mediterranean Sea and strongly related with the confinement (mainly salinity and temperature). Λέξεις - κλειδιά: Παράκτια Μεταβατικά Οικοσυστήματα, Αλυκές, Μακροπανίδα, Ποικιλότητα, Παράγοντες Περιορισμού
814 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ο κόλπος Καλλονής είναι ένας από τους δύο ημίκλειστους κόλπους της Λέσβου με συνολική επιφάνεια 114km 2. Αποτελεί μια ρηχή σχετικά περιοχή, με μέγιστο βάθος που δεν ξεπερνά τα 2m, η οποία επικοινωνεί με την ανοικτή θάλασσα μέσω ενός στενού διαύλου επικοινωνίας και δέχεται εισροές γλυκού νερού από ποταμοχειμάρρους στον μυχό του (Παναγιωτίδης, 1997). Σημαντική έκταση καταλαμβάνουν στον Κόλπο παράκτια υγροτοπικά μεταβατικά οικοσυστήματα (π.χ. Αλυκές Καλλονής, Εκβολές Τσικνιά). Αν και η πανίδα των μακροβενθικών ασπονδύλων θεωρείται ως ένα βασικό βιολογικό ποιοτικό στοιχείο για την εκτίμηση της οικολογικής κατάστασης των παράκτιων υδατικών οικοσυστημάτων (Οδηγία Πλαίσιο της ΕΕ Περί Υδάτων, 2/6/EC, Simboura & Zenetos, 22), οι μελέτες που δίνουν πληροφορίες για τις μακροβενθικές βιοκοινότητες στον κόλπο Καλλονής είναι σχετικά περιορισμένες και καλύπτουν κυρίως το θαλάσσιο τμήμα του (π.χ. Millet & Lamy, 22). Οι Αλυκές Καλλονής Λέσβου είναι ένα ημιφυσικό - ημιτεχνητό παράκτιο υδατικό οικοσύστημα που συνδυάζει, όπως ανάλογα συστήματα σε άλλες περιοχές του πλανήτη (Davis, 2), την παραγωγή αλατιού με μεγάλη οικολογική αξία, και για τον λόγο αυτό έχει ενταχθεί στο δίκτυο περιοχών NATURA 2. Στην παρούσα εργασία παρουσιάζονται η σύνθεση και τα χωρικά πρότυπα ποικιλότητας της βιοκοινότητας των μακροβενθικών ασπόνδυλων στα παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα των Αλυκών Καλλονής Λέσβου. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Επαναληπτικά (5) ποσοτικά δείγματα ιζήματος για ανάλυση μακροπανίδας συλλέχθηκαν το φθινόπωρο του 24, με την χρήση ποσοτικού δειγματολήπτη τύπου box corer, δειγματοληπτικής επιφάνειας.3 m 2, από διαφορετικές περιοχές δειγματοληψίας (σταθμοί δειγματοληψίας A1, B1, B2, C1, D1, D2, E1, F1), που κάλυψαν τόσο τα θαλάσσια όσο και τα υφάλμυρα οικοσυστήματα στην περιοχή μελέτης (Εικ. 1). Επιπρόσθετα, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις in situ και συλλέχθηκαν δείγματα νερού και ιζήματος για τη μέτρηση μιας σειράς αβιοτικών πε- Εικ. 1. Χάρτης της περιοχή μελέτης όπου απεικονίζονται οι σταθμοί δειγματοληψίας αβιοτικών και βιοτικών οικολογικών παραμέτρων.
8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 815 Πλούτος των ειδών 4 35 3 25 2 15 1 5 Ολική αφθονία (άτομα/δειγμ. επιφάνεια) 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Ολική υγρή βιομάζα (g/δειγμ. επιφάνεια) 35 3 25 2 15 1 5 (α) (β) (γ) Εικ. 2. Συμμετοχή στο συνολικό αριθμό των ειδών (α), στην ολική αφθονία (β) και στην ολική υγρή βιομάζα των ομάδων της μακροβενθικής πανίδας στην περιοχή μελέτης. ριβαλλοντικών παραμέτρων (π.χ. θερμοκρασία, αλατότητα, ανόργανα θρεπτικά άλατα, Chl a). Οι οργανισμοί προσδιορίστηκαν στο επίπεδο του είδους, όπου ήταν δυνατόν, και υπολογίστηκε η αφθονία και η βιομάζα τους. Η ανάλυση της δομής των βιοκοινοτήτων της μακροβενθικής πανίδας πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του λογισμικού πακέτου PRIMER 5.2.9 (Clarke & Warwick, 21). ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Στην περιοχή μελέτης καταγράφηκαν 56 είδη μακροβενθικών ασπονδύλων 6 διαφορετικών ταξινομικών ομάδων [Ανθόζωα - 1, Νημερτίνοι - 1, Πολύχαιτοι - 16, Μαλάκια - 23, Καρκινοειδή 13, Έντομα (Προνύμφες Chironomidae) - 1 και Φορωνοειδή - 1]. Τα είδη που βρέθηκαν στη περιοχή μελέτης θα μπορούσαν να διακριθούν σε 3 κύριες ομάδες (Barnes, 1994): είδη με θαλάσσια/εκβολική φυλογενετική προέλευση (π.χ. Μαλάκια Bittium reticulatum και Cyclope neritea, Πολύχαιτος Capitella capitata, Καρκινοειδές Microdeutopus gryllotalpa), τυπικά λιμνοθαλάσσια είδη με θαλάσσια προέλευση (π.χ. Μαλάκια Hydrobia acuta και Pirenella conica), είδη γλυκού νερού (προνύμφες Chironomidae). H μέση συνολική πυκνότητα των μακροβενθικών ασπόνδυλων στην περιοχή μελέτης ήταν 17,17 άτομα/m 2. Ο αριθμός ειδών των μακροβενθικών ασπονδύλων παρουσίασε ένα πρότυπο σταδιακής μείωσης όσο αυξανόταν η απόσταση από τη θάλασσα, ενώ αντίθετα η συνολική αφθονία και βιομάζα παρουσίασαν ένα πρότυπο αύξησης όσο αυξανόταν η απόσταση από τη θάλασσα μέχρι τη λεκάνη D, όπου και πήραν τις μέγιστες τιμές τους, ενώ στους πλέον απομακρυσμένους σταθμούς από το κανάλι επικοινωνίας με την θάλασσα (λεκάνες Ε και F) ήταν μειωμένες (Εικ. 2α - γ). Από τους δείκτες ποικιλότητας, ο δείκτης ποικιλότητας Margalef (d ) παρουσίασε το ίδιο χω- (α) (β) (γ) Εικόνα 3. Μεταβολές των δεικτών ποικιλότητας (α) της μακροβενθικής πανίδας, διεύθετηση non-metric MDS (β) και ομαδοποίηση CLUSTER (γ) των σταθμών δειγματοληψίας στην περιοχή μελέτης
816 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας ρικό πρότυπο με αυτό του αριθμού των ειδών (Εικ. 2α, 3α). Οι δείκτες ποικιλότητας Shannon (H ), ομοιόμορφης κατανομής Pielou (J ) και Simpson (1-λ ) παρουσίασαν τις μέγιστες τιμές τους στη θάλασσα και τις ελάχιστες τιμές τους στη λεκάνη D (Εικ. 3α). Οι μη παραμετρικές πολυμεταβλητές αναλύσεις διευθέτησης (nonmetric MDS) και ομαδοποίησης (CLUSTER) των σταθμών δειγματοληψίας, βασισμένες στο συντελεστή ομοιότητας Bray-Curtis που προέκυψαν από τα μετασχηματισμένα με διπλή τετραγωνική ρίζα δεδομένα αφθονίας των ειδών, έδειξαν ότι ο σταθμός της θάλασσας (Α) διαφοροποιείται από τους εσωτερικούς σταθμούς στα υφάλμυρα οικοσυστήματα (Εικ. 3β - γ). Όπως έδειξε η ανάλυση BIOENV, oι κυρίαρχοι περιβαλλοντικοί παράγοντες που φαίνεται να καθορίζουν το παρατηρούμενο χωρικό πρότυπο κατανομής των μακροβενθικών ασπόνδυλων στην περιοχή μελέτης, ήταν η αλατότητα και η θερμοκρασία. ΣΥΖΗΤΗΣΗ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Η σύνθεση της μακροβενθικής πανίδας στα παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα της περιοχής των Αλυκών Καλλονής Λέσβου έδειξε ότι οι βενθικές βιοκοινότητες αντιστοιχούν σε αυτές των Ιλυωδών Άμμων σε προφυλαγμένες περιοχές (SVMC) που καλύπτει την θαλασσινή περιοχή, και της Ευρύαλης και Ευρύθερμης Βιοκοινότητας σε Υφάλμυρα Νερά (LEE) που εξαπλώνεται στις εσωτερικές λεκάνες (Peres, 1967). Τα πρότυπα κατανομής των βιοκοινοτήτων των μακροβενθικών ασπονδύλων στη περιοχή μελέτης φαίνεται να ακολουθούν το σχέδιο ζώνωσης σε παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα που έχει προταθεί για τη Μεσόγειο (Guelorget & Perthuisot, 1992), και το οποίο σχετίζεται με τους παράγοντες περιορισμού (αλατότητα και θερμοκρασία κατά την περίοδο μελέτης). Ανάλογα πρότυπα έχουν καταγραφεί και σε φυσικά παράκτια μεταβατικά οικοσυστήματα των Ελληνικών Θαλασσών (π.χ. Koutsoubas et al., 2, Reizopoulou & Nicolaidou, 24, Nicolaidou et al., 25). ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος INTERREG IIIB CADSES 3B73 ΤWReferenceNET - Management and sustainable development of protected transitional waters. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ BARNES, R.S.K., 1994. A critical appraisal of the application of Guelorget and Perthuisot s concepts of the paralic ecosystem and confinement to macrotidal Europe. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 38: 41-48. CLARKE, K.R. and WARWICK, R.M., 21. Change in marine communities: an approach to statistical analysis and interpretation, 2 nd edition. Plymouth, PRIMER-E, 172 pp. DAVIS, J. S., 2. Structure, function, and management of the biological system for seasonal solar saltworks. Global Nest, 2 (3): 217-226. GUELORGET, O. and PERTHUISOT, P., 1992. Paralic ecosystems. Biological organization and functioning. Vie Millieu, 42 (2): 215-251. KOUTSOUBAS, D., DOUNAS, C., ARVANIT- IDIS, C., ΚORNILIOS, S., PETIHAKIS, G., TRANTAFYLLOU, G. and ELEFTHE- RIOU, A., 2. Macrobenthic community structure and disturbance assessment in Gialova Lagoon, Ionian Sea. ICES Journal of Marine Science, 57: 1472-148. ΜΙLLET, B. and LAMY, N., 22. Spatial patterns and seasonal strategy of macrobenthic species relating to hydrodynamics in a coastal bay. Journal Recherchι Ocιanographique, 27 (1): 3-42. NICOLAIDOU, A., REIZOPOULOU, S., KOUTSOUBAS, D., ORFANIDIS, S. and KEVREKIDIS, T., 25. Coastal lagoons. In: SoHeLME: State of the Hellenic Marine
8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 817 Environment, Papathanassiou E. & Zenetos A. (Eds), HCMR Publ., 36pp. ΠΑΝΑΓΙΩΤΙΔΗΣ, Π., 1997. Έρευνα δομής και λειτουργίας του θαλάσσιου και παράκτιου οικοσυστήματος του Κόλπου Καλλονής Λέσβου. Τελική Έκθεση, ΕΚΘΕ, 41 σελ. PERES, J.M., 1967. The Mediterranean benthos. Oceanography and Marine Biology, Annual Review, 5: 449-533. REIZOPOULOU, S. and NICOLAIDOU, A., 24. Benthic diversity of coastal brackishwater lagoons in Western Greece. Aquatic Conservation: Marine Freshwater Ecosystems, 14: S93 - S12. SIMBOURA, N. and ZENETOS, A., 22. Benthic indicators to use in Ecological Quality classification of Mediterranean soft bottom marine ecosystems, including a new Biotic Index. Mediterranean Marine Science, 3/2: 77-111.