ΕΛΛΗΝΙΚΟΣ ΓΕΩΡΓΙΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ «ΔΗΜΗΤΡΑ» ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΑΛΙΕΥΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ

ΕΛΛΗΝΙΚΟΣ ΓΕΩΡΓΙΚΟΣ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟΣ «ΔΗΜΗΤΡΑ» ΙΝΣΤΙΤΟΥΤΟ ΑΛΙΕΥΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΤΕΧΝΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ ΥΠΟΕΡΓΟ 4: «ΔΡΑΣΕΙΣ ΙΝ.ΑΛ.Ε. ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΠΑΙΤΗΣΕΩΝ ΤΗΣ ΙΧΘΥΟΠΑΝΙΔΑΣ ΣΕ ΠΟΤΑΜΟΥΣ ΚΑΙ ΛΙΜΝΕΣ» ΠΑΡΑΔΟΤΕΟ Α.2.1.: «ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΟΣΟΝ ΑΦΟΡΑ ΣΤΙΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΤΗΣ ΙΧΘΥΟΠΑΝΙΔΑΣ ΣΕ ΕΛΑΧΙΣΤΗ ΕΠΟΧΙΑΚΗ ΠΑΡΟΧΗ ΣΤΟΝ ΠΟΤΑΜΟ ΝΕΣΤΟ» ΤΗΣ ΠΡΑΞΗΣ: «ΒΕΛΤΙΩΣΗ ΤΗΣ ΓΝΩΣΗΣ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΟΝ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟ ΤΗΣ ΕΛΑΧΙΣΤΑ ΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΗΣ ΣΤΑΘΜΗΣ / ΠΑΡΟΧΗΣ ΥΔΑΤΙΝΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ» ΤΟΥ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ: «GR02-ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΚΑΙ ΕΣΩΤΕΡΙΚΩΝ ΥΔΑΤΩΝ» ΚΑΒΑΛΑ ΜΑΡΤΙΟΣ 2017

ΧΡΗΜΑΤΟΔΟΤΗΣΗ ΕΡΓΟΥ: Το Έργο συγχρηματοδοτείται από τον Χρηματοδοτικό Μηχανισμό Ευρωπαϊκού Οικονομικού Χώρου (ΧΜ ΕΟΧ) 2009-2014 (85%) και από το Πρόγραμμα Δημοσίων Επενδύσεων (15%). ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΑΝΑΦΟΡΑΣ Σεπτέμβριος 2015 Φεβρουάριος 2017 ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗ ΟΜΑΔΑ Ομάδα Υποέργου 4, Παραδοτέο Α.2.1 «Ανάλυση και προτάσεις όσον αφορά στις απαιτήσεις της ιχθυοπανίδας σε ελάχιστη εποχιακή παροχή στον ποταμό Νέστο»: Δρ. Μάνος Κουτράκης, Βιολόγος Ιχθυολόγος, Τακτικός Ερευνητής (Επιστημονικά υπεύθυνος) Δρ. Νικόλαος Καμίδης, Περιβαλλοντολόγος, Ερευνητής Γ Δρ. Αργύρης Σαπουνίδης, Βιολόγος Ιχθυολόγος, Έκτακτο προσωπικό Στέλιος Τριανταφυλλίδης, Περιβαλλοντολόγος, Έκτακτο προσωπικό Άρης Χρηστίδης, Τεχνολόγος Γεωπόνος, Έκτακτο προσωπικό Φώτης Αράπογλου, Βιολόγος Ιχθυολόγος, Τεχνικό προσωπικό * Εξώφυλλο: α) Πανοραμική φωτογραφία του αρδευτικού φράγματος Τοξοτών (ΙΝΑΛΕ), β) χαρακτηριστική φωτογραφία του κατάντη τμήματος του Ποταμού Νέστου (ΙΝΑΛΕ) και γ) φωτογραφία από τη λίμνη Βεγορίτιδα (Δασαρχείο). 2

Περιεχόμενα 1. Εισαγωγή....6 1.1. Σκοπός...... 6 1.2. Μεσογειακά ποτάμια οικοσυστήματα..... 6 1.3. Επιπτώσεις των φραγμάτων στα ποτάμια οικοσυστήματα....... 7 1.4. Οικολογική παροχή......... 10 1.5. Περιοχή μελέτης.. 13 1.5.1. Γενικά χαρακτηριστικά....... 13 1.5.2. Δημογραφικά δεδομένα.......15 1.5.3. Χρήσεις γης...... 15 1.5.4. Καθεστώς προστασίας..... 15 1.5.5. Κλίμα & υδρολογία.. 17 1.5.6. Χρήσεις των υδάτων.... 18 1.5.7. Τα φράγματα του Ποταμού Νέστου.... 18 1.5.8. Ανασκόπηση των ερευνών στον Ποταμό Νέστο.... 22 1.5.9. Ιχθυοπανίδα του Ποταμού Νέστου.. 24 2. Υλικά & Μέθοδοι..... 30 2.1. Υπολογισμός οικολογικής παροχής Ποταμού Νέστου... 30 2.1.1. Συλλογή χωρικών & μορφολογικών δεδομένων... 33 2.1.2. Συλλογή υδρολογικών δεδομένων...... 36 2.1.3. Συλλογή βιολογικών δεδομένων.. 37 2.1.4. Οικοϋδραυλικό ομοίωμα MesoHABSIM... 39 2.2. Υπολογισμός οικολογικής παροχής των παραποτάμων.... 41 3. Αποτελέσματα.. 43 3.1. Οικολογική παροχή Ποταμού Νέστου..... 43 3.1.1. Έκταση υδάτινης επιφάνειας & κατανομή μεσοενδιαιτημάτων... 43 3.1.2. Ιχθυοπανίδα & διαθεσιμότητα ενδιαιτήματος.47 3.1.3. Χρονοσειρές ενδιαιτήματος & οριακές συνθήκες...63 3.2. Οικολογική παροχή παραποτάμων.... 74 3.2.1. Αρκουδόρεμα... 74 3.2.2. Διαβολόρεμα........ 84 3.2.3. Βαθύρεμα..... 95 4. Συζήτηση & Συμπεράσματα... 106 Βιβιογραφία...111 3

4

Υποέργο 4 Παραδοτέο Α.2.1 «Ανάλυση και προτάσεις όσον αφορά στις απαιτήσεις της ιχθυοπανίδας σε ελάχιστη εποχιακή παροχή στον Ποταμό Νέστο» 5

1. Εισαγωγή 1.1. Σκοπός Σκοπός του Υποέργου 4 ήταν η υπολογισμός της οικολογικής παροχής του Ποταμού Νέστου μέσω της εφαρμογής του οικοϋδραυλικού ομοιώματος (μοντέλου) MesoHABSIM. Εξ όσων γνωρίζουμε, το μοντέλο MesoHABSIM δεν έχει εφαρμοστεί στο παρελθόν σε ελληνικούς ποταμούς. Έτσι, η αξιοποίησή του για τον υπολογισμό της οικολογικής παροχής στον Ποταμό Νέστο αποτελεί ένα νέο εργαλείο στην διαχείριση υδατικών πόρων στην Ελλάδα. Επιπλέον, στα πλαίσια των προβλεπόμενων δράσεων του Υποέργου, υπολογίστηκε η οικολογική παροχή για τους κυριότερους παραποτάμους του Νέστου (Αρκουδόρεμα, Διαβολόρεμα και Βαθύρεμα) με την εφαρμογή υδρολογικών μεθόδων. Η γνώση της οικολογικής παροχής του ποταμού και των συμβαλλόντων ρεμάτων θα εισαγάγει μια νέα, διεπιστημονική προσέγγιση στη διαχείριση των υδάτων στη περιοχή της λεκάνης απορροής του Νέστου, σε συμφωνία με τις ευρωπαϊκές υποχρεώσεις της Ελλάδας για τα Ύδατα και τους Οικοτόπους. 1.2. Μεσογειακά ποτάμια οικοσυστήματα Τα υδρολογικά και οικολογικά χαρακτηριστικά ενός ποταμού εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το κλίμα που επικρατεί στην ευρύτερη περιοχή της λεκάνης απορροής, καθώς αυτό ρυθμίζει τις διεργασίες του υδρολογικού κύκλου (Mariotti et al.2002). Το μεσογειακό κλίμα χαρακτηρίζεται από θερμά και ξηρά καλοκαίρια με ήπιους και βροχερούς χειμώνες και απαντάται στη λεκάνη της Μεσογείου καθώς και στο δυτικό τμήμα των ηπείρων μεταξύ των 30 ων και 40 ων παράλληλων στο βόρειο και νότιο ημισφαίριο της Γης (Lionello et al. 2006). Εντούτοις, ο υδρολογικός κύκλος στη λεκάνη της Μεσόγειου χαρακτηρίζεται από έντονη εξατμισοδιαπνοή κατά τους θερμούς, καλοκαιρινούς μήνες και αυξημένες κατακρημνίσεις κατά τη χειμερινή περίοδο με βροχές και χιόνια στα ορεινά. Ως εκ τούτου, σε λεκάνες απορροής με μεσογειακό κλίμα - όπως είναι οι ελληνικές - δημιουργούνται δύο υδρολογικά διακριτές περίοδοι: μια περίοδος ξηρασίας και μια περίοδος πλημυρών. Δεδομένου ότι το ανάγλυφο της Ελλάδας είναι κατά κύριο λόγο ορεινό, δημιουργείται ένα πυκνό υδρογραφικό δίκτυο που χαρακτηρίζεται από χαμηλές παροχές, με περιοδική ή ημι-μόνιμη ροή στα ορεινά τμήματα και συνήθως μόνιμη ροή στα πεδινά. Στη διατήρηση μιας ελάχιστης παροχής το καλοκαίρι συμβάλει η τήξη της χιονοστρώμνης σε περιοχές μεγάλου υψομέτρου που απελευθερώνει σταδιακά νερό με την έναρξη της ξηρής περιόδου (Viviroli et al.2003) αλλά και οι παροδικές θερινές βροχοπτώσεις (μπόρες) (Gallart.et al. 2002). Ειδικότερα, τα δυτικά 6

και βόρεια τμήματα της Ελλάδας δέχονται ικανό ύψος κατακρημνισμάτων ανά έτος ώστε να διατηρείται μια μόνιμη ροή στα ποτάμια και τα ρέματα (Zaimes et al. 2010). Η εναλλαγή μεταξύ των δύο υδρολογικών περιόδων προκαλεί δομικές και φυσικοχημικές μεταβολές στα υδάτινα οικοσυστήματα με αντίκτυπο στους υδρόβιους οργανισμούς. Πιο συγκεκριμένα, η αλλαγή του καθεστώτος ροής των υδάτων από τρεχούμενο σε ημι-στάσιμο ή στάσιμο επηρεάζει τα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά του υδάτινου περιβάλλοντος (θερμοκρασία, ph, αγωγιμότητα, θρεπτικά άλατα, διαλυμένο οξυγόνο κ.α.) και δημιουργεί συνθήκες ευτροφισμού και ανοξίας (Acuña et al. 2005). Επιπρόσθετα, η υδρολογική ασυνέχεια που προκαλείται από τη μείωση της παροχής και την πτώση της στάθμης έχει ως αποτέλεσμα τον κατακερματισμό του ποταμού και την εποχιακή απομόνωση των υδρόβιων οργανισμών (Lake 2003, Boix et al. 2010). Τα ψάρια επιβιώνουν προσαρμόζοντας τις βιολογικές τους λειτουργίες στην εποχιακή μεταβολή της παροχής είτε ολοκληρώνοντας τον αναπαραγωγικό τους κύκλο εντός μιας υδρολογικής περιόδου είτε μεταναστεύοντας κατά μήκος του ποταμού, στην εκβολή ή και στη θάλασσα (Lytle & Poff, 2004). Οι εποχιακά επαναλαμβανόμενες υδρολογικές και περιβαλλοντικές πιέσεις που υφίστανται τα μεσογειακά ποτάμια ενδιαιτήματα, σε συνδυασμό με τις στρατηγικές προσαρμογής που υιοθετούνται από τους υδρόβιους οργανισμούς, προσδίδουν υψηλά επίπεδα βιοποικιλότητας και ενδημισμού στο οικοσύστημα. Το 2008, τα εσωτερικά ύδατα της Μεσογείου φιλοξενούσαν 253 ενδημικά είδη ψαριών εκ των οποίων τα 91 κρισίμως κινδυνεύοντα ή κινδυνεύοντα (Cuttelod et al. 2008). Η βιοποικιλότητα των ποταμών της Μεσογείου χρίζει προστασίας καθώς τα υδάτινα οικοσυστήματα των ημίξηρων περιοχών θα συνεχίσουν να δέχονται έντονες υδρολογικές πιέσεις από την εξελισσόμενη κλιματική αλλαγή και την αυξανόμενη ζήτηση νερού (Vörösmarty et al. 2000, Malmqvist & Rundle 2002). Η κατασκευή υποδομών για την αξιοποίηση των υδάτων, όπως είναι τα φράγματα (υδροηλεκτρικά και αρδευτικά), επιβαρύνει περεταίρω το υδρολογικό καθεστώς και τα υδάτινα οικοσυστήματα των μεσογειακών λεκανών απορροής θέτοντας σε κίνδυνο την βιωσιμότητά τους. 1.3. Επιπτώσεις των φραγμάτων στα ποτάμια οικοσυστήματα H ραγδαία επιτάχυνση της οικονομικής ανάπτυξης στον κόσμο είχε σαν αποτελέσματα την ολοένα αυξανόμενη ζήτηση για ενέργεια. Έτσι, ως μία σχετικά καθαρή και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας η υδροηλεκτρική ενέργεια έχει αναπτυχθεί για να υποστηρίξει αυτή την οικονομική ανάπτυξη και για να παρέχει αρκετή ενέργεια στις πυκνοκατοικημένες περιοχές. Οι περισσότερες χώρες υποστηρίζουν την ανάπτυξη των υδροηλεκτρικών φραγμάτων, λαμβάνοντας υπόψη τα οικονομικά και τεχνικά οφέλη που προκύπτουν από την κατασκευή 7

τους. Έτσι, η ενέργεια που προέρχεται από τα υδροηλεκτρικά φράγματα καθίσταται ως ένας σημαντικός παράγοντας για τον παγκόσμιο ενεργειακό μείγμα στο μέλλον (Balat 2006). Η κατανάλωση υδροηλεκτρικής ενέργειας παγκοσμίως αυξήθηκε από τα 598,5 Μtoe το 2002 (1 Mtoe = 11.630 GWh) σε 831,1 Μtoe (2012), αριθμός που αντιστοιχεί στο 6,7% της παγκόσμιας παραγωγής ενέργειας (Fang et al. 2015). Ωστόσο οι επιπτώσεις που προκαλεί η κατασκευή φραγμάτων στα ποτάμια ποικίλουν και σχετίζονται τόσο με την κατακράτηση του νερού από τους ταμιευτήρες και τη μεταβολή του φυσικού υδρολογικού καθεστώτος, όσο με τη μεταβολή της φυσικής και χημικής σύστασης των υδάτων στους ίδιους τους ταμιευτήρες αλλά και στο κατάντη τμήμα. Σύμφωνα με την Παγκόσμια Επιτροπή Φραγμάτων (WCD - World Commission of Dams 2000), ο αριθμός των φραγμάτων παγκοσμίως ανέρχεται τα 800.000, ενώ τα 50.000 θεωρούνται μεγάλα φράγματα με ύψος άνω των 15 μέτρων (Nilsson et al. 2005, Zarfl et al. 2015). Στην Ευρώπη ο αριθμός των μεγάλων φραγμάτων υπολογίζεται σε 4.500 περίπου (WWF 2004). Σύμφωνα με τους Vörösmarty et al. (2010) περισσότερο του 25% των ποτάμιων ροών παγκοσμίως είτε έχει εγκλειστεί από φράγματα είτε έχει εκτραπεί. Επίσης, τα αποθέματα γλυκού νερού σε λίμνες, ποτάμια και ταμιευτήρες ανέρχονται σε 100.000 km 3 και αντιπροσωπεύουν το 0,3% των αποθεμάτων γλυκού νερού παγκοσμίως (Morris & Fan, 1997). Από αυτά, τα 7.000 km 3 κατακρατούνται στους ταμιευτήρες, πολύ περισσότερα σε σύγκριση με τα 2.100 km 3 που διαφυλάσσονται στις λίμνες (Teodorou & Werhli 2005). Οι διαφορές που έχουν οι ταμιευτήρες με τις φυσικές λίμνες συνοψίζονται στις εξής (Nakashima et al. 2007): Η στάθμη των ταμιευτήρων μεταβάλλεται ακανόνιστα με αποτέλεσμα την αποσταθεροποίηση της όχθης. Η υδρολογική δομή των ταμιευτήρων είναι σύνθετη και μπορεί να μεταβληθεί ταχύτατα εξαιτίας της τεχνητής ρύθμισης της στάθμης. Τα οικοσυστήματα που έχουν εγκαθιδρυθεί στους περισσότερους ταμιευτήρες χαρακτηρίζονται από απλοϊκά έως φτωχά. Επεισόδια ευτροφισμού είναι συχνό φαινόμενο στους ταμιευτήρες εξαιτίας της υψηλής διαθεσιμότητας των θρεπτικών αλάτων αλλά και του αυξημένου χρόνου παραμονής των υδάτων (Zeng et al. 2007, Koiv et al. 2011, Yuan et al. 2011). Οι συνέπειες του υψηλότερου χρόνου παραμονής συμβάλει στην αύξηση της βιομάζας φυτοπλαγκτού και στον πολλαπλασιασμό των αλγών (Sullivan et al. 2001). Παρόλο που οι ταμιευτήρες θεωρούνται κυρίως ως αποθήκες θρεπτικών αλάτων και άλλων ρυπαντικών ουσιών γενικότερα (π.χ. βαρέα μέταλλα), εντούτοις ορισμένες φορές λειτουργούν ως πηγές θρεπτικών για το κατάντη τμήμα όταν δημιουργούνται συνθήκες μεταφοράς από το ίζημα στη στήλη (Nowlin et al. 2005). 8

Τέτοιες συνθήκες είναι δυνατόν να προκληθούν από καθεστώτα έντονης απελευθέρωσης των υδάτων προς τα κατάντη (Ammar et al. 2015). Όμως, από τις πιο σημαντικές είναι οι επιπτώσεις που προκαλεί η κατασκευή φραγμάτων στο κατάντη τμήμα. Καταρχήν, η ύπαρξη φραγμάτων διακόπτει την συνέχεια του ποτάμιου οικοσυστήματος, μεταβάλλοντας έτσι τη φυσική δομή του (Ward & Stanford, 1983). Η υδρομορφολογία του κατάντη τμήματος διαφοροποιείται από το φυσικό καθεστώς καθώς αυξάνεται ο χρόνος κατακράτησης των υδάτων και οι υψηλές ποτάμιες ροές μετατρέπονται σε χαμηλές ροές (Sabater 2008). Αυτές οι διαφορές της ροής είναι υπεύθυνες και για τις διαφοροποιήσεις που συντελούνται σε διάφορούς φυσικοχημικούς παράγοντες όπως η θερμοκρασία των υδάτων (Poff & Hart 2002) και οι συγκεντρώσεις των θρεπτικών αλάτων και του διαλυμένου οξυγόνου (Friedl & Wüest 2002), αλλά και σε διεργασίες όπως η μεταφορά των φερτών υλικών από τα ανάντη στα κατάντη (Hupp et al. 2009) και η κατακράτηση του οργανικού υλικού (Dewson et al. 2007). Οι παραπάνω παράγοντες και διεργασίες είναι υπεύθυνες για τη διαμόρφωση των βιολογικών κοινωνιών των ενδιαιτημάτων στα κατάντη. Οι αρνητικές επιπτώσεις είναι ανάλογες με τον βαθμό μεταβολής της ροής, που με τη σειρά του εξαρτάται από το μέγεθος και την ηλικία του ταμιευτήρα και τις κλιματικές συνθήκες (Poff & Zimmerman 2010). O Graf (2006) μελέτησε τις μεταβολές στην υδρολογία και τη γεωμορφολογία σε μεγάλα ποτάμια της Αμερικής, συγκρίνοντας τις συνθήκες που επικρατούν ανάντη και κατάντη 137 μεγάλων φραγμάτων. Το ανάντη τμήμα αντιπροσώπευε την φυσική ποτάμια ροή, ενώ στο κατάντη τμήμα οι ροές διαμορφώνονταν ανάλογα με το καθεστώς απελευθέρωσης των υδάτων. Η μελέτη αυτή έδειξε ότι στα κατάντη τμήματα η μέγιστη ετήσια παροχή μειώθηκε κατά 67% (σε μερικά ποτάμια έως και 90%), μειώθηκε ο λόγος μέγιστης/μέσης ετήσιας παροχής κατά 60%, μειώθηκε το ημερήσιο εύρος παροχής κατά 64% σε σύγκριση με τα ανάντη, ενώ μετατέθηκε η χρονική περίοδος όπου συναντιόταν οι μέγιστες και οι ελάχιστες ροές έως και μισό έτος. Σε ότι αφορά τη μορφολογία, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι σε διευθετημένες παροχές ο αριθμός των καναλιών με χαμηλή ροή αυξήθηκε σε 32%, ενώ ο αριθμός των καναλιών με υψηλή ροή μειώθηκε κατά 50% περίπου σε σύγκριση με τις συνθήκες φυσικών παροχών. Επίσης, οι ενεργές πλημμυρικές εκτάσεις μειώθηκαν κατά 79% και η μορφολογική πολυπλοκότητα (αριθμός των επιμέρους λειτουργικών εκτάσεων ανά μονάδα μήκους του καναλιού) μειώθηκε κατά 37% σε καθεστώτα διευθετημένης ροής. Οι επιπτώσεις της υδρολογικής και μορφολογικής αλλαγής συμπεριλαμβάνουν την εξάλειψη των παραποτάμιων δασών, την εξαφάνιση ενδημικών ειδών και ως εκ τούτου την μείωση της βιοποικιλότητας (Losos et al. 1995, U.S. Fish and Wildlife Service & U.S. Bureau of Reclamation 2004). 9

Οι επιπτώσεις αυτές έχουν μεγαλύτερη βαρύτητα στη περιοχή της Μεσογείου εξαιτίας της υψηλής πληθυσμιακής πυκνότητας στα παράλια, τις έντονες αγροτικές και βιομηχανικές δραστηριότητες που συνωστίζονται στη παράκτια ζώνη, σε συνδυασμό με την φυσική διακύμανση της ποτάμιας ροής που κυμαίνεται σε υψηλά επίπεδα (Grantham et al. 2012). Υπάρχουν ισχυρές ενδείξεις ότι οι απορροές γλυκού νερού και τα συσχετιζόμενα συστατικά που καταλήγουν στη Μεσόγειο από τα ποτάμια, έχουν υποστεί σημαντικές μεταβολές τις τελευταίες δεκαετίες (Ludwig et al. 2009). Οι μεταβολές αυτές είναι ακόμα περισσότερο ανησυχητικές για μία θάλασσα σαν την Μεσόγειο για δύο λόγους: Οι πηγές του γλυκού νερού που καταλήγουν στη Μεσόγειο είναι περιορισμένες, ενώ υφίστανται ολοένα και αυξανόμενη πίεση από τις ανθρωπογενείς παρεμβάσεις. Η κατασκευή φραγμάτων και η απόληψη νερού από τα ποτάμια για άρδευση έχουν εντατικοποιηθεί από την δεκαετία του 1950 και έχουν μεταβάλει σημαντικά την φυσική ροή και λειτουργία των ποταμών (Margat & Treyer 2004). Η περιοχή της Μεσογείου επηρεάζεται άμεσα από τις κλιματικές αλλαγές. Οι διαρκείς μετρήσεις και τα αποτελέσματα των μαθηματικών ομοιωμάτων που εφαρμόζονται προς αυτή τη κατεύθυνση, καταδεικνύουν την τάση μεταβολής του κλίματος προς ξηρότερες και θερμότερες συνθήκες, μία διεργασία που έχει ήδη ξεκινήσει από τον προηγούμενο αιώνα και που ενδέχεται να κλιμακωθεί στο μέλλον (Christensen et al. 2007, Giorgi & Lionello 2008). 1.4. Οικολογική παροχή Η ανάγκη για αειφορική διαχείριση των υδατικών πόρων και για τη προστασία των υδάτινων οικοσυστημάτων κατοχυρώθηκε σε επίπεδο Ευρωπαϊκής Ένωσης με την Οδηγία Πλαίσιο 2000/60/ΕΚ για τα Ύδατα (WFD, Water Frame Directive). Η Οδηγία, ορίζει ως διαχειριστική μονάδα των υδάτινων πόρων την λεκάνη απορροής και συνιστά στα Κράτη Μέλη την οργάνωση των δράσεων για τα ύδατα σε αυτή τη κλίμακα. Στα πλαίσια της επικαιροποίησης της συγκεκριμένης Κοινοτικής Δράσης συντάχθηκε το Έγγραφο N o 31 (Ευρωπαϊκή Επιτροπή 2015) το οποίο εισάγει την έννοια της οικολογικής παροχής (ecological flow) και ενθαρρύνει την αξιοποίησή της στα σχέδια ολοκληρωμένης διαχείρισης λεκανών απορροής. Στο έγγραφο αυτό, η οικολογική παροχή ορίζεται ως το υδρολογικό καθεστώς που συνάδει με την επίτευξη των περιβαλλοντικών στόχων της Οδηγίας για τα επιφανειακά ύδατα όπως αναφέρονται στο Άρθρο 4(1). Το Άρθρο 4(1), ορίζει την καλή οικολογική κατάσταση στα ποτάμια, παραποτάμια και εκβολικά οικοσυστήματα και την συνδέει με τη πλήρωση των υποχρεώσεων των Κρατών Μελών που απορρέουν από την Οδηγία 92/43/ΕΚ για τους 10

Οικοτόπους (SCI) και τα Πτηνά (SPA) (δίκτυο Natura 2000) μέσω της επίτευξης στόχων διατήρησης (European Economic Interest Group 2015). Έτσι, ενώ η Οδηγία 2000/60 καθεαυτή δεν κάνει σαφή αναφορά στην οικολογική παροχή, υποχρεώνει τα Κράτη Μέλη να διατηρούν μια καλή οικολογική κατάσταση (good ecological status) στα υδάτινα οικοσυστήματα και να την τεκμηριώνουν μελετώντας τους πληθυσμούς ιχθυοπανίδας, ασπόνδυλων ή/και μακρόφυτων (Acreman & Ferguson 2010). Έτσι, η έννοια της οικολογικής παροχής διαχωρίστηκε από την ελάχιστη παροχή, καθώς στην αρχική του διατύπωση ο όρος υποδείκνυε ως μοναδικό κίνδυνο αποσταθεροποίησης του υδάτινου οικοσυστήματος την ελάχιστη στάθμη των υδάτων, ενώ είναι πλέον αποδεκτό ότι κάθε καθεστώς ροής επηρεάζει με κάποιον τρόπο το οικοσύστημα (Acreman & Dunbar 2004). Εντούτοις, ο ορισμός της οικολογικής παροχής θα διαφέρει ανάλογα με την οικολογική κατάσταση που αναμένεται να επιτευχθεί με την εφαρμογή μιας συγκεκριμένης πολιτικής διαχείρισης των υδάτινων πόρων. Συνεπώς, ο καθορισμός της οικολογικής παροχής αφορά μεν τις υδρολογικές παραμέτρους ενός ποταμού, αλλά θα πρέπει να συνεκτιμά τα μορφολογικά και δομικά χαρακτηριστικά της κοίτης και της παραποτάμιας ζώνης που διαμορφώνουν τα ενδιαιτήματα που θα υποστηρίξουν την καλή οικολογική κατάσταση. Οι Acreman & Dunbar (2004) ταξινόμησαν τις μεθοδολογικές προσεγγίσεις που έχουν εφαρμοστεί για τον υπολογισμό της οικολογικής παροχής σε τέσσερις διακριτές κατηγορίες ανάλογα με το βαθμό συνεκτίμησης των οικολογικών και υδρολογικών διεργασιών (ολιστικότητα προσέγγισης) και το βαθμό εμπλοκής της άποψης των εμπειρογνωμόνων (expert opinion). Αντίστοιχα, ο Tharme (2003) διαχώρισε τις μεθόδους υπολογισμού της οικολογικής παροχής σε υδρολογικές, υδραυλικές, προσομοίωσης ενδιαιτήματος και ολιστικές, με βασικό κριτήριο το κόστος εφαρμογής τους και την οικολογική τους συνάφεια. Στον Πίνακα 1. συγκεντρώνονται οι διαφορετικές κατηγορίες μεθόδων υπολογισμού οικολογικής παροχής που προαναφέρθηκαν με τα βασικά χαρακτηριστικά τους. Σε κάθε περίπτωση, η μέθοδος που θα επιλεγεί εξαρτάται από τους διαθέσιμους οικονομικούς πόρους, τους περιβαλλοντικούς στόχους που τίθενται από την ομάδα εργασίας αλλά και από τις ιδιαιτερότητες της περιοχής μελέτης. Δεδομένου ότι η οικοϋδρολογία ορίζεται ως η επιστήμη που μελετά την αλληλεπίδραση μεταξύ του υδρολογικού κύκλου και των οικοσυστημάτων (Porporato & Rodriguez-Iturbe 2002), η οικολογική παροχή μπορεί να εξεταστεί ως μια οικοϋδρολογική έννοια. 11

Πίνακας 1. Διαφορετικές μεθοδολογικές προσεγγίσεις για τον υπολογισμό της οικολογικής παροχής Ταξινόμηση κατά: Κατηγορία μεθόδου Προσέγγιση Βασικά χαρακτηριστικά Πίνακες παραπομπής (Look-up tables) Εμπειρικοί υδρολογικοί δείκτες Μειωμένο κόστος, χωρικά εξειδικευμένη, οικολογικά ανεπαρκής Ανάλυση γραφείου (Desktop analysis) Ανάλυση ιστορικών δεδομένων παροχής Οικοϋδρολογική, απαιτητική σε όγκο δεδομένων, περιορισμένη ανάλυση ενδιαιτημάτων Acreman & Dunbar (2004) Λειτουργική ανάλυση (Functional analysis) Ανάλυση των οικολογικών αλληλεπιδράσεων Εννοιολογικά ολοκληρωμένη, απαιτητική σε γνώση των οικοϋδρολογικών διεργασιών Υδραυλική προσομοίωση ενδιαιτημάτων (Hydraulic habitat modeling) Ανάλυση υδρομορφολογικών μεταβολών σε σχέση με τη παροχή Σύνθετη, διεπιστημονική, συστηματοποιημένη, απαιτεί συνεργασία εξειδικευμένων επιστημόνων Υδρολογική Ποσόστωση εποχιακών παροχών Γρήγορη, μειωμένο κόστος, περιορισμένη ακρίβεια Υδραυλική Εκτίμηση της μεταβολής διαθέσιμου ενδιαιτήματος σε σχέση με τη παροχή Βιολογικά συναφής, εστιάζει στη ποσότητα ενδιαιτήματος, ξεπερασμένη Εκτίμηση της μεταβολής Tharme (2003) Προσομοίωση ενδιαιτημάτων διαθέσιμου ενδιαιτήματος και βιολογικά σημαντικών παραμέτρων σε σχέση με Βιολογικά συναφής, αναλυτική, εστιάζει στη ποσότητα και τη ποιότητα ενδιαιτήματος τη παροχή Συνεκτίμηση Ολιστική οικολογικών, βιολογικών και υδρολογικών αλλαγών στο σύνολο της Διεπιστημονική, ολοκληρωμένη, κοστοβόρα λεκάνης απορροής 12

1.5. Περιοχή μελέτης 1.5.1. Γενικά χαρακτηριστικά Η λεκάνη απορροής του Νέστου μοιράζεται μεταξύ Ελλάδας και Βουλγαρίας. Πηγάζει από τα Όρη Rila και Pirin που βρίσκονται στο βορειοδυτικό και στο δυτικό τμήμα της Βουλγαρίας, αντίστοιχα. Η συνολική λεκάνη απορροής εκτιμάται σε 6.218 km 2, από τα οποία το 46% ανήκει στην ελληνική επικράτεια (Σκουληκάρης 2008, Εικόνα 1). Το συνολικό μήκος του ποταμού ανέρχεται σε 234 km, ενώ τα 130 km διαρρέουν το ελληνικό έδαφος (Petalas et al. 2005). Η διεύθυνση της λεκάνης είναι βορειοδυτική νοτιοανατολική. Το έδαφος από το οποίο διέρχεται ο Νέστος στη Βουλγαρία είναι ορεινό με μέσο υψόμετρο 1.320 m, ωστόσο και στο ελληνικό τμήμα η ροή του Νέστου γίνεται κυρίως μέσα σε ορεινό-ημιορεινό έδαφος με εξαίρεση την περιοχή του Δέλτα, το οποίο καταλαμβάνει έκταση ίση με 440 km 2 περίπου (Darakas 2002). Το υψόμετρο κατά την είσοδο του Νέστου στην Ελλάδα είναι 400 περίπου μέτρα (Diadovski et al. 2007), ενώ η κλίση του ποταμού στο ελληνικό έδαφος είναι μικρή και ανέρχεται στα 1,2%. Το υψόμετρο στην περιοχή του Δέλτα (0-28 km ανάντη του στομίου) κυμαίνεται μεταξύ 0 και 200 m. O Νέστος εκβάλει στο Θρακικό Πέλαγος, απέναντι από την Νήσο Θάσο. Εικόνα 1. Η λεκάνη απορροής του Ποταμού Νέστου. Διακρίνονται οι κυριότεροι οικισμοί-πόλεις, τα φράγματα και το κύριο και δευτερεύον υδρογραφικό δίκτυο του ποταμού. 13

Η λεκάνη του Νέστου από την περιοχή των Ελληνο - Βουλγαρικών συνόρων έως και τον Οικισμό Πασχαλιά απαρτίζεται από μεταμορφωμένα πετρώματα, κυρίως αμφιβολίτες, γνεύσιους και σχιστόλιθους, ενώ η λεκάνη από την Πασχαλιά έως και τους Τοξότες αποτελείται από καρστικά μάρμαρα και ασβεστόλιθους (Petalas et al. 2005). Το καρστικό τμήμα της λεκάνης αποτελεί το 22% της συνολικής λεκάνης απορροής και είναι τμήμα της ευρύτερης περιοχής του Όρους Λεκάνης. Η περιοχή αυτή χαρακτηρίζεται από αραιό υδρογραφικό δίκτυο. Η λεκάνη από την Σταυρούπολη έως και τους Τοξότες χαρακτηρίζεται από έντονο μαιανδρισμό. Νεογενή ιζήματα απαντώνται στο τμήμα της λεκάνης νότια των Τοξοτών και αποτελούν το 18% των πετρωμάτων. Χαμηλότερο ποσοστό αποτελούν τα πυροκλαστικά ιζήματα (8%) και οι λιμναίες αποθέσεις (2%) που απαρτίζουν το νότιο και πεδινό τμήμα της λεκάνης (Εικόνα 2). Εικόνα 2. Γεωλογικοί σχηματισμοί στην ελληνικό τμήμα της λεκάνης του Ποταμού Νέστου (πηγή: Corine 2000). 14

1.5.2. Δημογραφικά δεδομένα Στη συνολική λεκάνη απορροής του Νέστου (Ελλάδα και Βουλγαρία) υπάρχουν 212 οικισμοί, οι οποίοι μοιράζονται σε 119 οικισμούς στην Ελλάδα και 93 στη Βουλγαρία. Ο πληθυσμός που κατοικεί στην Βουλγαρική και Ελληνική λεκάνη του Νέστου είναι δυσανάλογος με τον αριθμό των οικισμών. Σύμφωνα με τα τελευταία δημογραφικά στοιχεία, ο πληθυσμός στο Βουλγαρικό τμήμα της λεκάνης ανέρχεται σε 190.000 κατοίκους, ενώ στο ελληνικό τμήμα σε μόλις 42.000 κατοίκους (Σκουληκάρης 2008). Η πυκνότητα του πληθυσμού στο ελληνικό έδαφος ανέρχεται σε 35 κατ/km 2, (Παρασκευόπουλος & Γεωργιάδης 2001), ενώ η πιο πυκνοκατοικημένη περιοχή είναι αυτή της Χρυσούπολης στην περιοχή του Δέλτα. 1.5.3. Χρήσεις γης Η κατανομή των χρήσεων γης στο ελληνικό τμήμα του ποταμού παρουσιάζεται στην Εικόνα 3. Ένα μεγάλο ποσοστό της συνολικής υδρολογικής λεκάνης του Νέστου καλύπτεται από φυσικές εκτάσεις, με τις δασώδεις εκτάσεις να κυριαρχούν κατά 56,4%, ενώ το 21,9% καλύπτεται από χαμηλή βλάστηση και μεταβατικά δάση (Skoulikidis 2009). Οι εκτάσεις αυτές βρίσκονται κυρίως κατά μήκος της βουλγαρικής λεκάνης και στο βόρειο και κεντρικό τμήμα του ελληνικού εδάφους. Οι καλλιεργήσιμες εκτάσεις αποτελούν το 18,2% της λεκάνης και απαντώνται κυρίως στο Δέλτα του ποταμού, ενώ πολύ μικρότερο ποσοστό αποδίδεται σε κτηνοτροφικές δραστηριότητες (0,8%) και σε αστικές περιοχές (1,2%). Ακόμα μικρότερο είναι το ποσοστό κάλυψης των βιομηχανικών δραστηριοτήτων (0,2%). Οι εκτάσεις που καταλαμβάνουν διάφορα εσωτερικά υδάτινα στρώματα (λιμνοθάλασσες λίμνες) εκτιμώνται σε 1,5% περίπου (Καμίδης 2011). 1.5.4. Καθεστώς προστασίας Στη διάρκεια της πορείας του στο ελληνικό έδαφος ο Νέστος σχηματίζει μοναδικά τοπία και πλούσιες σε βιοποικιλότητα περιοχές. Πρώτη προστατευόμενη περιοχή στο ελληνικό έδαφος είναι η Οροσειρά Ροδόπης την ευθύνη της διαχείρισης της οποίας έχει ο Φορέας Διαχείρισης Οροσειράς Ροδόπης (Φ.Δ.Ο.Ρ., http://www.fdor.gr/index.html). Ακολουθούν τα "Στενά Νέστου", μια περιοχή μήκους 22 km κατά μήκος του Νέστου, με έντονους μαιανδρισμούς, η οποία προστατεύεται ως Αισθητικό Δάσος από το 1977 (22.000 στρέμματα) και ταυτόχρονα περιλαμβάνεται στις «Σημαντικές για την Ορνιθοπανίδα Περιοχές της Ευρώπης» και στις Ζώνες Ειδικής Προστασίας σύμφωνα με την Κοινοτική Οδηγία 79/409. Το Δέλτα Νέστου και το σύμπλεγμα των λιμνοθαλασσών του (εννέα στο σύνολο) όμως είναι οι 15

πιο γνωστές περιοχές. Έχουν έκταση 17 km 2 και ανακηρύχθηκαν το 1974 ως περιοχές που περιλαμβάνονται στη Σύμβαση RAMSAR και συγκεκριμένα ως υγρότοποι διεθνούς ενδιαφέροντος. Το 1987, διατυπώθηκε η πρόταση να συμπεριληφθεί η περιοχή στον κατάλογο των εθνικών ζωνών ειδικής προστασίας (SPA) (στο πλαίσιο της σύμβασης RAMSAR), σύμφωνα με την Οδηγία Άγριων Πτηνών (79/409/EΟΚ). Η πρόταση έγινε επίσημα δεκτή το 1994. Στις 16/09/1996, το Δέλτα του Νέστου, οι Λιμνοθάλασσες και οι γειτονικές ζώνες ειδικής προστασίας, όπως η Λίμνη Βιστωνίδα οι Λιμνοθάλασσες της Θράκης και η Λίμνη Ισμαρίδα (Μητρικού) εντάχθηκαν στο «Εθνικό Πάρκο Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης» (Εφημερίδα της Κυβερνήσεως, Αρ. Φύλλου 854, 16-09-1996). Εικόνα 3. Χρήσεις γης στο ελληνικό τμήμα της λεκάνης του Νέστου (πηγή: Corine 2000). Το 1997 διατυπώθηκε η πρόταση να συμπεριληφθεί η περιοχή στον κατάλογο των προστατευόμενων περιοχών του Natura 2000 (Οδηγία 92/43/EΟΚ) με κωδικό περιοχής 16

GR1150010 και ονομασία «Δέλτα Νέστου και λιμνοθάλασσες της Κεραμωτής». Τα είδη της πανίδας που φιλοξενούνται στο Δέλτα του Νέστου περιλαμβάνονται τόσο σε καταλόγους απειλούμενων ειδών RDB - Κόκκινο Βιβλίο των Απειλούμενων Σπονδυλόζωων της Ελλάδας, αλλά και προστατεύονται από διάφορες εθνικές (Π.Δ. 67/81) και διεθνείς συνθήκες (π.χ. Οδηγία 79/409 για τα άγρια πουλιά, Οδηγία 92/43/EΟΚ, Σύμβαση Βαρκελώνης, Σύμβαση Βέρνης). Η διαχείριση της περιοχής έχει ανατεθεί στον Φορέα Διαχείρισης «Δέλτα Νέστου Βιστωνίδας Ισμαρίδας» (ΚΥΑ Αριθμού οικ. 125208/394 /ΦΕΚ 140 Β/ 11-2-2003 Καθορισμός μελών του Διοικητικού Συμβουλίου του Φορέα). Τέλος, με την ΚΥΑ 44549/2008 ολοκληρώθηκε ο χαρακτηρισμός των υγροβιοτόπων του Δέλτα Νέστου, της Λίμνης Βιστωνίδας, της Λίμνης Ισμαρίδας και της ευρύτερης περιοχής τους ως Εθνικό Πάρκο με Περιφερειακή Ζώνη. 1.5.5. Κλίμα & Υδρολογία Το κλίμα της ευρύτερης περιοχής είναι μεσογειακού τύπου Csa, έχοντας ήπιο χειμώνα και θερμό καλοκαίρι. Σύμφωνα με την ίδιο σύστημα κατάταξης, το κλίμα των ορεινών τμημάτων της λεκάνης ανήκει στην κατηγορία του υγρού ηπειρωτικού κλίματος (Dfa), το οποίο χαρακτηρίζεται από δριμύ χειμώνα και θερμό καλοκαίρι (Petalas et al. 2005). Σύμφωνα με τους Petalas et al. (2005), η μέση ετήσια βροχόπτωση στη λεκάνη του Νέστου για την περίοδο 1975 2000 ανήλθε στα 792 mm, ενώ οι λιγότερες βροχοπτώσεις καταγράφονται τον Αύγουστο και τον Σεπτέμβριο σε 25 και 38 mm, αντίστοιχα. Ο Ποταμός Νέστος διαθέτει 25 παραποτάμους στο βουλγαρικό τμήμα, 9 από τους οποίους θεωρούνται ως παραπόταμοι πρώτης κλάσης (Sylaios & Bournaski 2009), καθώς τροφοδοτούν τον ποταμό με σημαντικές ποσότητες νερού. Ο μεγαλύτερος παραπόταμος είναι ο Δεσπάτης, ο οποίος ενώνεται με τη κύρια κοίτη του Ποταμού Νέστου εντός του ελληνικού εδάφους. Η συνολική λεκάνη απορροής του Δεσπάτη ανέρχεται σε 680 km 2. Στο Ελληνικό έδαφος, ο Νέστος τροφοδοτείται από 18 παραπόταμους, με πιο σημαντικούς (εκτός του Δεσπάτη) το Αρκουδόρεμα, το Διαβολόρεμα και το Μουσδόρεμα (ρέμα Λειμώνος). Το συνολικό εμβαδόν των υπολεκανών απορροής των παραποτάμων του Νέστου στην ελληνική λεκάνη υπολογίζεται σε 1.350 km 2 περίπου (Darakas 2002). 1.5.6. Χρήσεις των υδάτων Η δραστηριότητα που απορροφά τις μεγαλύτερες ποσότητες νερού από τον Νέστο είναι η γεωργία. Στην ελληνική πλευρά οι απαιτήσεις νερού για άρδευση υπερβαίνουν τα 250 106 m 3 το χρόνο. Για το σκοπό αυτό, υπάρχουν 2 εκτεταμένα αρδευτικά δίκτυα με συνολική έκταση 17

153.900 στρέμματα περίπου (Καμίδης 2011). Η άρδευση της πεδιάδας του Δέλτα του Ποταμού Νέστου γίνεται μέσω ενός φράγματος παροχέτευσης υδροληψίας στη θέση Τοξότες, το οποίο κατασκευάστηκε το 1966 και διοχετεύει το νερό του ταμιευτήρα στο υπάρχον αρδευτικό δίκτυο. Τα ανωτέρω δίκτυα που είναι πλήρη αποτελούνται από ανοικτές διώρυγες ή προκατασκευασμένες αύλακες για εφαρμογή επιφανειακής αρδεύσεως με βαρύτητα, καθώς και από πλήρη αποχετευτικά στραγγιστικά και αγροτικά οδικά δίκτυα. Κατά την καλοκαιρινή περίοδο, εξαιτίας της υψηλής ζήτησης αρδευτικού νερού δεν απελευθερώνεται η απαραίτητη ποσότητα νερού στο κατάντη τμήμα του Ποταμού Νέστου. Στο πεδινό τμήμα του Ποταμού Νέστου, έχει ανορυχθεί ένας σημαντικός αριθμός γεωτρήσεων εκμεταλλεύσεως, για την άρδευση του ανατολικού τμήματος της λεκάνης, εξαιτίας του ελλιπούς αρδευτικού δικτύου. Η υπεράντληση νερού από τις γεωτρήσεις έχει σαν αποτέλεσμα την εμφάνιση του φαινομένου της υφαλμύρωσης των υπόγειων παράκτιων υδροφορέων (Petalas et al. 2002). Οι απαιτήσεις νερού για οικιακή χρήση ανέρχονται σε 5 106 m 3 το χρόνο (Σκουληκάρης 2008, Sylaios & Bournaski 2009). Η απόληψη νερού γίνεται από τις καρστικές πηγές, νότια του μαρμάρινου όγκου του Όρους Λεκάνης. η κατανάλωση νερού για βιομηχανικές δραστηριότητες είναι σχεδόν μηδενική. Άλλες χρήσεις νερού περιλαμβάνουν την αλιεία, το τουρισμό και τις ιχθυοκαλλιέργειες. Σημαντική είναι και η χρήση νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος στην ελληνική λεκάνη. Σε αυτό το σημείο πρέπει να αναφερθεί ότι η ελάχιστη περιβαλλοντική παροχή που έχει οριστεί για την διατήρηση του οικοσυστήματος του δέλτα είναι 6 m 3 /s (ΚΥΑ 16492/19.10.1996). 1.5.7. Τα φράγματα του Ποταμού Νέστου H Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού (Δ.Ε.Η.) υλοποίησε την κατασκευή 2 υδροηλεκτρικών φραγμάτων στις περιοχές του Θησαυρού και της Πλατανόβρυσης. Το φράγμα του Θησαυρού είναι λιθόρριπτο με αδιαπέρατο πυρήνα και το ύψος από την βάση του φτάνει τα 175 m. Το υψόμετρο στέψης του φράγματος ανέρχεται στα 390 m, και η ομώνυμη λίμνη του Θησαυρού που καταλαμβάνει την περιοχή από την γέφυρα των Ποταμών έως το φράγμα του Θησαυρού και έχει χωρητικότητα 565 106 m 3. Η επιφάνεια της τεχνητής λίμνης στην ανώτατη στάθμη λειτουργίας είναι 18 km 2. Η διακύμανση της στάθμης μεταξύ υγρής και ξηρής περιόδου είναι αρκετά υψηλή και ανέρχεται στα 30 m. Κατά την κατάκλιση της περιοχής, η λίμνη του Θησαυρού κατέλαβε το χαμηλό ορεινό τμήμα της κοίτης του ποταμού και της απότομης στενής κοιλάδας του Νέστου. Η κοίτη αυτή περιείχε σημαντικούς μαιανδρισμούς και πολύ απότομα πρανή καλυμμένα από δασική βλάστηση. Στον ταμιευτήρα του Θησαυρού από 18

τον Σεπτέμβριο του 1996 συγκεντρώνονταν τα Νερά του Νέστου για 8 περίπου μήνες. Οι εκροές ξεκίνησαν από τον Μάιο του 1997, ημερομηνία που σηματοδοτεί την λειτουργία του φράγματος. Το φράγμα της Πλατανόβρυσης είναι φράγμα βαρύτητας κατασκευασμένο από κυλινδρούμενο σκυρόδεμα (RCC). Η χωρητικότητα του ταμιευτήρα είναι 11 106 m 3 και το εύρος της στάθμης κυμαίνεται στα 2 περίπου μέτρα. Η επιφάνεια του ταμιευτήρα στην ανώτατη στάθμη λειτουργίας είναι 3 km 2. Ο ταμιευτήρας άρχισε να λειτουργεί από το φθινόπωρο του 1999. Τα φυσικά και τεχνικά χαρακτηριστικά των δύο φραγμάτων και των τεχνητών λιμνών τους παρουσιάζονται στον Πίνακα 2. 19

Πίνακας 2. Χαρακτηριστικά στοιχεία των φραγμάτων Θησαυρού και Πλατανόβρυσης στον Ποταμό Νέστο (πηγή: Δ.Ε.Η.). Χαρακτηριστικά Θησαυρός Πλατανόβρυση Μέσο πλάτος (m) 200 200 Μέσο βάθος (m) 40 15 Μέση παροχή (1964-65/1982-83) m 3 /sec Ανώτατη στάθμη λειτουργίας (ΑΣΛ) (m) Κατώτατη στάθμη λειτουργίας (ΚΣΛ) (m) 38,84 43,14 380 227,5 320 195 Όγκος στην ΑΣΛ 106 m3 705 73 Όγκος στην ΚΣΛ 106 m3 135 16 Ωφέλιμος όγκος 106 m3 565 11 Επιφάνεια λίμνης στην ΑΣΛ km2 Μέγιστη διακύμανση στάθμης νερού (m) Λεκάνη απορροής πλημμυρών km2 Λεκάνη απορροής απορροών km2 18 3 30 2 4263 4655 3698 4090 Στάθμη Διώρυγας Φυγής 226 151 Τύπος φράγματος Λιθόρριπτο με αδιαπέρατο πυρήνα Βαρύτητας από κυλινδρούμενο σκυρόδεμα (RCC) Υψόμετρο στέψης φράγματος m 390 230 Υψος φράγματος από τη θεμελίωση m 175 95 Συνολική ισχύς MW 300 100 Παραγόμενη ενέργεια : Πρωτεύουσα GWh Δευτερεύουσα GWh Συνολική GWh 285 140 425 167 73 240 20

Όπως ειπώθηκε σε προηγούμενο κεφάλαιο, οι αρδευτικές ανάγκες στο ελληνικό τμήμα της λεκάνης υπολογίζονται σε 280 106 m 3 ετησίως περίπου, όμως υπάρχει μελλοντική πρόβλεψη για την κατανάλωση 566 106 m 3, σύμφωνα με τις δηλωμένες ανάγκες κάθε Νομού (Παρασκευόπουλος & Γεωργιάδης 2001). Η σημερινή κατάσταση δεν επιτρέπει την κατανάλωση τέτοιων ποσοτήτων νερού. Για την απορρόφηση τέτοιας ποσότητας απαιτείται η αναβάθμιση και η επέκταση του υπάρχοντος αρδευτικού δικτύου. Ήδη έχει εκπονηθεί μελέτη για την κατασκευή υπογείων αγωγών, οι οποίοι θα μεταφέρουν τα ύδατα του Νέστου στην ανατολική πλευρά του ποταμού για την άρδευση της πεδιάδας της Ξάνθης. Για το σκοπό αυτό τα αρχικά σχέδια της Δ.Ε.Η. προέβλεπαν την κατασκευή ενός ακόμη φράγματος στη περιοχή του Τεμένους, το οποίο θα αναρρυθμίζει τις εκροές του ΥΗΣ Πλατανόβρυσης σε ημερήσια βάση, τροφοδοτώντας έτσι συνεχώς τα αρδευτικά δίκτυα της περιοχής και ικανοποιώντας παράλληλα τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις. Ο σχεδιασμός του φράγματος του Τεμένους έχει ολοκληρωθεί και αναμένεται η δημοπράτησή του. Η διάταξη των φραγμάτων συμπεριλαμβανομένου και του φράγματος του Τεμένους παρουσιάζεται στην Εικόνα 4. Εικόνα 4. Η διάταξη των έργων όπως παρουσιάστηκαν από την Δ.Ε.Η. (από ενημερωτικό φυλλάδιο). 21

Το παλαιότερο φράγμα στο ελληνικό τμήμα της λεκάνης είναι το φράγμα των Τοξοτών, το οποίο έχει συνολικό μήκος 280 m, μήκος υπερχειλιστή 240 m και ύψος υπερχειλίσεως 2,95 m (Παρασκευόπουλος & Γεωργιάδης 2001). Αριστερά και δεξιά του φράγματος υπάρχει από μια διώρυγα εκτροπής οι οποίες επιτρέπουν την παροχέτευση 11 m 3 /s για τη δεξιά (δυτική) και 9 m 3 /s για την αριστερή (ανατολική) αρδευτική τάφρο. Επίσης έχουν κατασκευαστεί δύο προσαγωγοί διώρυγες. Η λειτουργία του φράγματος είναι η αναδιανομή των υδάτων του Νέστου στο κατάντη αρδευτικό δίκτυο. Τα τρία φράγματα που υπάρχουν στο ελληνικό τμήμα της λεκάνης απεικονίζονται στην Εικόνα 5. (α) (β) (γ) Εικόνα 5. Τα φράγματα του (α) Θησαυρού, (β) Πλατανόβρυσης και (γ) Τοξοτών που κατασκευάστηκαν από την Δ.Ε.Η. 1.5.8. Ανασκόπηση των ερευνών στον Ποταμό Νέστο Οι μεταβολές στο φυσικό υδρολογικό καθεστώς του ποταμού έχουν ξεκινήσει από την δεκαετία του 1960 με την κατασκευή του φράγματος των Τοξοτών, την ανάπτυξη του αρδευτικού δικτύου, απαραίτητου για την άρδευση των καλλιεργούμενων εκτάσεων της περιοχής του Δέλτα και με την διευθέτηση της κοίτης του Νέστου στην εν λόγω περιοχή. Τα αναχώματα εκατέρωθεν των όχθεων του Νέστου ολοκληρώθηκαν το 1958. Φυσικά τα έργα αυτά ήταν απαραίτητα διότι η περιοχή της πεδιάδας της Χρυσούπολης υπέφερε από τις 22

περιοδικές πλημμύρες του ποταμού (1-2 το χρόνο). Οι επιπτώσεις των υδρογραφικών παρεμβάσεων της περιοχής του δέλτα στο υδρολογικό καθεστώς του ποταμού επισημάνθηκαν από τους Ψιλοβίκος κ.ά. (1988). Με αυτές τις παρεμβάσεις οι εκβολές του Νέστου αρχίζουν να χάνουν την δελταϊκή τους μορφή όπως φαίνεται και από την Εικόνα 6. Εικόνα 6. Εξέλιξη της κοίτης του Ποταμού Νέστου, (Α) το 1945, και (Β) το 1968 μετά τις παρεμβάσεις στο υδρολογικό δίκτυο της περιοχής του δέλτα (πηγή: Παρασκευόπουλος & Γεωργιάδης 2001). Η ανάλυση των παροχών για την περίοδο 1966 1996 δηλαδή πριν την κατασκευή των φραγμάτων του Θησαυρού και της Πλατανόβρυσης, αποκαλύπτουν ότι η μέση παροχή για την περίοδο ήταν 39,7 m 3 /s, ενώ οι απορροές του ποταμού χαρακτηρίζονται από έντονες εποχιακές διακυμάνσεις (Ganoulis et al. 2008). Οι Koutroumanidis et al. (2009) διακρίνουν 5 διαφορετικές υδροπεριόδους σε διάρκεια 50 ετών (1966 2006) όπου παρουσιάζεται συνεχής μείωση της ετήσιας απορροής. Η μέση ετήσια απορροή της τελευταίας υδροπεριόδου (1986 2004) παρουσιάζεται μειωμένη κατά 51,2% σε σχέση με την περίοδο 1966 1971. 23

Ο Καμίδης (2011) μελέτησε το ισοζύγιο αζώτου, φωσφόρου και αιωρούμενων στερεών ανάντη και κατάντη των φραγμάτων και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι το σύστημα των ταμιευτήρων κατακρατά το άζωτο, ακόμα και σε συνθήκες έντονης απελευθέρωσης των υδάτων προς τα κατάντη. Ακόμα, η κατακράτηση των αιωρούμενων στερεών ανέρχεται μεταξύ 75 και 99%. Επίσης, οι Andreadaki et al. (2014) αναφέρουν ότι η δραματική κατακράτηση των φερτών υλικών από τα φράγματα η οποία ανέρχεται σε 83%, την επικράτηση της διάβρωσης της ακτογραμμής έναντι της προσαύξησης κατά 21,3% την πενταετία 2002-2007, ενώ το διάστημα 1948-2002 επικρατούσε η προσαύξηση της ακτογραμμής κατά 25% περίπου. Ο Skoulikidis (2009), τονίζει, ότι εξαιτίας της αυξημένης λειτουργίας της γεννήτριας για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος από τα φράγματα κατά την περίοδο του καλοκαιριού (αυξημένη ζήτηση), το υδρολογικό καθεστώς μεταβλήθηκε και παρουσιάζονται υψηλότερες παροχές τον Ιούλιο σε σχέση με τον διαχρονικό μέσο όρο του ίδιου μήνα. Μεταβολή του υδρολογικού καθεστώτος αναφέρθηκε και από τον Καμίδη (2011), ο οποίος εξέτασε τον λόγο θερινών/χειμερινών παροχών (W/S ratio) για την περίοδο 1966-2007. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι την περίοδο 1966 1985 δηλαδή έως και την αφετηρία των εργασιών για την κατασκευή των φραγμάτων, η μέση τιμή του λόγου W/S προσδιορίστηκε σε 1,9 υποδηλώνοντας σαφή εποχικότητα και διαφοροποίηση των παροχών μεταξύ της χειμερινής και της θερινής περιόδου, μειώθηκε σε 1,7 κατά την περίοδο της κατασκευής (1985-1998) και σημείωσε επιπλέον μείωση σε 1,2 την περίοδο λειτουργίας (1998-2007) δείχνοντας ότι σε αυτή τη περίοδο επικρατεί περισσότερο η τάση εξισορρόπησης μεταξύ των χειμερινών και θερινών απορροών. Στο ίδιο συμπέρασμα καταλήγουν επίσης οι Psilovikos & Sentas (2009). Επιπλέον, οι Psilovikos et al. (2006), οι οποίοι μαζί με τους Κουτράκης κ.α. (2008) και Μποσκίδης (2011) κάνουν αναφορά και για την έντονη ημερήσια διακύμανση της παροχής του Νέστου εξαιτίας της λειτουργίας των φραγμάτων. 1.5.9. Ιχθυοπανίδα του Ποταμού Νέστου Στο υδάτινο οικοσύστημα του Νέστου (κύριος ποταμός, παραπόταμοι, φραγμαλίμνες, δέλτα και λιμνοθάλασσες) έχουν βρεθεί συνολικά 37 είδη ιχθυοπανίδας, εκ των οποίων τα 17 είναι ευρύαλα και διαβιούν στο εκβολικό σύστημα του ποταμού και τις λιμνοθάλασσες (Οικονομίδης κ.ά. 2009, Koutrakis et al. 2013, Σαπουνίδης 2014). Από τα 20 είδη που ζουν στο κυρίως ποτάμι, τους παραποτάμους και τις φραγμαλίμνες, τα 10 είδη είναι εισαγόμενα στο οικοσύστημα (Πίνακας 3). Τα περισσότερα αυτόχθονα είδη ανήκουν στην οικογένεια των Κυπρινοειδών. Στα ρέοντα ύδατα (παραπόταμοι και κυρίως ποτάμι) κυριαρχεί το (Θράκο) Τιληνάρι (Squalius 24

orpheus) και η Μπριάνα (Barbus strumicae), καθώς τα είδη αυτά έχουν βρεθεί στην πλειοψηφία των σταθμών δειγματοληψίας, και έχουν εξάπλωση σε όλο το μήκος του ποταμού στο ελληνικό έδαφος. Αντίθετα, στις φραγμαλίμνες κυριαρχεί το Τσιρώνι (Rutilus rutilus) και η Πέρκα (Perca fluviatilis), είδη τα οποία εγκαταστάθηκαν σταδιακά στους ταμιευτήρες με την αλλαγή του ποτάμιου περιβάλλοντος σε λιμναίο. Το Τσιρωνάκι (Alburnoides strymonicus), η Θρακοβελονίτσα (Cobitis strumicae), η Μουρμουρίτσα (Rhodeus amarus) και ο Σύρτης (Chondrostoma vardarense) εμφανίζονται σε μικρότερα ποσοστά στα ρέοντα ύδατα, ενώ στις φραγμαλίμνες μικρότερα ποσοστά των συλλήψεων εμφανίζουν το Τιληνάρι, ο Σύρτης και η Μπριάνα. Άλλα είδη που διαβιούν στο οικοσύστημα είναι η Άγρια Πέστροφα (Salmo macedonicus), που χρήζει αυστηρής προστασίας καθώς οι πληθυσμοί της δέχονται πίεση από την παράνομη αλιεία, τον εμπλουτισμό με πέστροφες από άλλους πληθυσμούς που αλλοιώνουν τα γενετικά χαρακτηριστικά των αυτοχθόνων ψαριών, τα εμπόδια στη μετακίνηση, τη ρύπανση και την υποβάθμιση των οικοτόπων της. Το Γυφτόψαρο (Gobius bulgaricus) και το Πετροχείλι (Oxynoemacheilus bureschi) είναι ακόμη δύο είδη ψαριών που απαντώνται στο Νέστο και χρήζουν προστασίας λόγω της καταστροφής των οικοτόπων τους. Εκτός από τα αυτόχθονα είδη, έχουν εντοπιστεί δέκα εισαγόμενα είδη. Αυτά είναι η Αμερικάνικη Πέστροφα, η Ψευδορασμπόρα, το Ηλιόψαρο, το Κουνουπόψαρο, η Πέρκα, το Γυφτόψαρο, το Σίρκο, ο Κυπρίνος, η Πεταλούδα και ο Γουλιανός. H Πέρκα, ο Κυπρίνος, το Γυφτόψαρο και το Σίρκο, είναι μεταφερόμενα είδη από άλλα υδάτινα συστήματα της ευρύτερης περιοχής και φαίνεται να έχουν ενταχθεί πλήρως στο οικοσύστημα του ποταμού Νέστου. 25

Πίνακας 3. Λίστα των ειδών ιχθυοπανίδας που απαντώνται στον Ποταμό Νέστο Cyprinidae 1. Τιληνάρι (Squalius orpheus Kottelat & Economidis, 2006) 2. Μπριάνα (Barbus strumicae Karaman, 1955) 3. Τσιρώνι (Rutilus rutilus Linnaeus, 1758) 4. Τσιρωνάκι (Alburnoides strymonicus Chichoff, 1940) 5. Σύρτης (Chondrostoma vardarense Karaman, 1928) 6. Θρακοβελονίτσα (Cobitis strumicae Karaman, 1955) 7. Μουρμουρίτσα (Rhodeus amarus Bloch, 1782) 8. Γυφτόψαρο (Gobius bulgaricus Drensky, 1926) 9. Πετροχείλι (Oxynoemacheilus bureschi Drensky, 1928) 10. Ψευδορασμπόρα (Pseudorasbora parva Temminck & Schlegel, 1846) 11. Σίρκο (Alburnus alburnus Linnaeus,1758) 12. Κυπρίνος (Cyprinus carpio Linnaeus, 1758) 13. Πεταλούδα (Carassius gibelio Bloch, 1782) Percidae 14. Πέρκα (Perca fluviatilis Linnaeus, 1758) Centrarchidae 15. Ηλιόψαρο (Lepomis gibbosus Linnaeus, 1758) Poeciliidae 16. Κουνουποφάγος (Gambusia holbrooki Girard, 1859) Salmonidae 17. Άγρια Πέστροφα (Salmo macedonicus Karaman, 1924) 18. Αμερικάνικη Πέστροφα (Oncorhynchus mykiss Walbaum, 1792) Blenniidae 19. Σαλιάρα (Salaria fluviatilis Asso, 1801) Siluridae 20. Γουλιανός (Silurus glanis Linnaeus, 1758) 26

Τα υπόλοιπα είδη, έχουν αρνητικές επιπτώσεις στους αυτόχθονους ιχθυοπληθυσμούς, αφού αυξάνουν τον ανταγωνισμό για τα ενδιαιτήματα κατά την αναζήτηση τροφής. Ο κίνδυνος εισαγωγής νέων ξενικών ειδών, αλλά και η μεταφορά τους σε γειτονικά συστήματα, όπως αυτό της Βιστωνίδας μέσω της άρδευσης, είναι μεγάλος με άγνωστες συνέπειες στην οικολογική ισορροπία του συστήματος. Πηγή των ξενικών ειδών είναι τόσο η διαφυγή από μονάδες ιχθυοκαλλιέργειας από τη βουλγαρική πλευρά, αλλά και οι εμπλουτισμοί από φορείς της τοπικής αυτοδιοίκησης και τη δασική υπηρεσία που συνήθως ενδιαφέρονται για την αύξηση πληθυσμού εμπορεύσιμων ειδών κυρίως για την ερασιτεχνική αλιεία (π.χ. εμπλουτισμοί με Ιριδίζουσα Πέστροφα ή πέστροφα από άλλες περιοχές της Ελλάδας). Η τεχνητή διασπορά μπορεί να γίνει μόνο μετά από μελέτη όπου θα εξεταστεί η ανάγκη της διασποράς, η προέλευση των ιχθυδίων και οι εν δυνάμει επιπτώσεις σε είδη της αυτόχθονης πανίδας. Για τις ανάγκες του προγράμματος «Δράσεις ΙΝΑΛΕ για την ανάλυση απαιτήσεων της ιχθυοπανίδας σε ποταμούς και λίμνες» επιλέχθηκε να μελετηθεί η κατανομή 5 ειδών σε σχέση με στην αυξομείωση της ροής του ποταμού και την εναλλαγή των ενδιαιτημάτων όπου ζουν. Τα είδη αυτά επιλέχθηκαν γιατί είναι αυτόχθονα, είναι ευρείας κατανομής σε όλο το μήκος του ποταμού, ζουν στις περιοχές ζουν στα σημεία δειγματοληψίας και έχουν διαφορετικές βιολογικές ανάγκες. Τα είδη αυτά είναι η Μπριάνα (Barbus strumicae) που είναι είδος προτεραιότητας της ΕΕ, βενθικό, ευρείας εξάπλωσης και πολυάριθμο είδος, η Μουρμουρίτσα (Rhodeus amarus) επίσης είδος προτεραιότητας, λιμνόφιλο, το Θρακοτιληνάρι (Squalius orpheus) είδος πελαγικό, παμφάγο, ευρείας κατανομής στον ποταμό, το Τσιρωνάκι (Alburnoides strymonicus) είδος πελαγικό ρεόφιλο, που τρέφεται με ασπόνδυλους μικροοργανισμούς και ο Σύρτης (Chondrostoma vardarense) είδος πελαγικό ρεόφιλο, φυτοφάγο, άμεσα εξαρτώμενο από τον τύπο του πυθμένα. Παρακάτω παρουσιάζονται τα 4 είδη-στόχος (target species) τα οποία χρησιμοποιήθηκαν στη συνέχεια για την ανάπτυξη του οικολογικού μοντέλου. Μπριάνα (Barbus strumicae Karaman, 1955) μικρά ρέματα που εκβάλλουν στο Στρυμονικό κόλπο. Είναι ενδημικό είδος στην περιοχή που περιβάλλεται μεταξύ του ποταμού Νέστου και του Στρυμόνα και μέχρι τις Λίμνες Κορώνεια και Βόλβη τα ρέματα που εκβάλλουν σε αυτές, καθώς και σε 27

Είναι βενθικό ρεόφιλο είδος και προτιμά ρέματα με γρήγορη ή μέτρια ροή και μικρά ποτάμια με χαλικώδες υπόστρωμα (Žutinić et al. 2014), αλλά μπορεί να βρεθεί παντού, ακόμα και σε λιμνώδης περιοχές. Αναπαράγεται σε καλά οξυγονωμένο περιβάλλον, κυρίως σε ρηχούς υφάλους (riffle), την περίοδο από τον Μάιο έως τον Ιούλιο (Kottelat & Freyhof 2007). Προτιμά να αποθέτει τα αβγά του ανάμεσα σε πέτρες. Τρέφεται κυρίως με βενθικά μακροασπόνδυλα (Sapounidis et al. 2010). Είναι από τα πιο άφθονα ψάρια στο Νέστο και απαντάται σε όλο του το μήκος και στους παραποτάμους του. Το μέγεθός του μπορεί να φτάσει τα 32 εκατοστά αλλά συνήθως είναι κάτω από 25. Μουρμουρίτσα (Rhodeus amarus Bloch, 1782) Είναι είδος με μεγάλη γεωγραφική εξάπλωση (Kottelat & Freyhof 2007) που καλύπτει τις λεκάνες απορροής των ποταμών της Ανατολικής και Κεντρικής Ευρώπης. Είναι λιμνόφιλο είδος και προτιμά ρηχά νερά με χαμηλή ροή. Στο Νέστο συναντάται σε όλο το Ελληνικό τμήμα του ποταμού σε σημεία με χαμηλή ροή, υδρόβια βλάστηση και αμμοϋλώδες υπόστρωμα όπου ζουν δίθυρα με τα οποία έχει σχέση εξάρτησης, παρασιτική. Αναπαράγεται για πρώτη φορά σε ηλικία ενός έτους και μήκους 3,5 εκατοστών, από τον Απρίλιο έως τον Ιούνιο (Κουτράκης et al. 1999) όταν η θερμοκρασία του νερού είναι υψηλότερη από 15 C (Smith et al. 2004). Κατά την εποχή αναπαραγωγής έχει έντονο κόκκινο χρώμα που το αναδεικνύει σε ένα από τα ομορφότερα ψάρια της περιοχής. Είναι τμηματικός αποθέτης καθώς η γεννοβολία μπορεί να λαμβάνει χώρα μέχρι και 5 φορές κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγικής περιόδου. Το είδος χρησιμοποιεί για την αναπαραγωγή του δίθυρα κυρίως είδη Unio και Anodonta spp. Συγκεκριμένα το θηλυκό αναπτύσσει έναν μεγάλο ωοαποθετήρα που χρησιμοποιούν για να αποθέσουν τα αβγά τους μέσα στα δίθυρα όπου και γονιμοποιούνται με το σπέρμα που αποθέτουν τα αρσενικά μέσα στο σιφόνι εισπνοής των δίθυρων, απ όπου μεταφέρεται στα αυγά. (Smith et al. 2004). Το προνυμφικό στάδιο των νεαρών ψαριών αναπτύσσεται αρχικά μέσα στη σάρκα του δίθυρου όπου και παραμένουν για περίπου ένα μήνα και αφού μεγαλώσουν αρκετά ώστε να μπορούν να κολυμπήσουν, βγαίνουν στο περιβάλλον και κρύβονται στην παρόχθια βλάστηση. Το μήκος τους δεν ξεπερνά τα 6 εκατοστά. 28

Θρακοτιληνάρι (Squalius orpheus Kottelat & Economidis, 2006) Το είδος αυτό εντοπίζεται σε μεγάλο εύρος ενδιαιτημάτων, αλλά προτιμά καθαρά ρέοντα ύδατα (Froese & Pauly 2016). Το μέγεθός του μπορεί να φτάσει και να ξεπεράσει τα 50 εκατοστά και τα 2 κιλά βάρος, αλλά 20-40 εκατοστά είναι το συνηθέστερο μέγεθος που απαντάται. Κινείται και τρέφεται στη στήλη του νερού και κρύβεται στην παρόχθια βλάστηση ή σε κορμούς δέντρων και τρύπες. Είναι παμφάγο είδος (Kottelat & Economidis 2006) και η τροφή του περιλαμβάνει έντομα, πλαγκτόν, ασπόνδυλα και μικρά ψάρια. Αναπαράγεται σε αβαθείς περιοχές με χαλικώδη πυθμένα (Kottelat & Freyhof 2007) την περίοδο Απριλίου Ιουλίου. Είναι πολύ διαδεδομένο ψάρι εκεί όπου ζει. Στο Νέστο συναντάται σε όλο του το μήκος, καθώς και στους παραποτάμους του. Ένας μεγάλος πληθυσμός ζει στις φραγμαλίμνες. Τσιρωνάκι (Alburnoides strymonicus Chichoff, 1940) Είναι ενδημικό είδος του Νέστου, του Στρυμόνα και των μικρότερων ποταμών που απαντώνται ανάμεσά τους. Συνήθως εντοπίζεται στα μεσαία τμήματα των ποταμών, όπου έχει μεγάλη ροή καθαρό και έντονα οξυγονωμένο νερό και θερμοκρασία μεγαλύτερη των 15 ο C. Είναι είδος που ζει στη στήλη του νερού, έντονα ρεόφιλο, και τρέφεται με προνύμφες βενθικών εντόμων, ασπόνδυλα, διάτομα και καρκινοειδή. Αναπαράγεται από τον Απρίλιο έως τον Μάιο αλλά εννίοτε έως το Σεπτέμβρη. Βρίσκεται σε όλο το Ελληνικό τμήμα του ποταμού σποραδικά, σε ομάδες. Το μήκος του φτάνει τα 15 εκατοστά αλλά συνήθως δεν είναι μεγαλύτερο από 10-12. 29

2. Υλικά & Μέθοδοι 2.1. Υπολογισμός οικολογικής παροχής Ποταμού Νέστου Η παρακολούθηση της ιχθυοπανίδας για την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας των υδάτινων οικοσυστημάτων αποτελεί μια ευρέως αποδεκτή μέθοδο που παρουσιάζει σημαντικά πλεονεκτήματα (Karr 1981, Harris & Silveira 1999, Oberdorff et al. 2002). Στα πλαίσια του παρόντος Έργου, η συλλογή δεδομένων για την εκτίμηση της καταλληλότητας ενδιαιτημάτων για την ιχθυοπανίδα και τον υπολογισμό της οικολογικής παροχής στον Νέστο (α) (β) (γ) Εικόνα 7. Διαφορετικές κλίμακες ανάλυσης του ποτάμιου οικοσυστήματος: α) μικρο-κλίμακα (συστάδες υδρόβιων φυτών), β) μεσο-κλίμακα (υδρομορφολογικά διακριτοί χώροι) και γ) μεγα-κλίμακα (Ποταμός Νέστος). πραγματοποιήθηκε σε επίπεδο μεσο-κλίμακας (meso-scale) με απώτερο στόχο την τροφοδότηση του οικοϋδραυλικού ομοιώματος MesoHABSIM (MesoHABitat SIMulation) (Parasiewicz 2001). Η μεσοκλίμακα διαφοροποιείται από την μεγα-κλίμακα και την μικρο-κλίμακα ως προς την έκταση αλλά και το είδος του περιβαλλοντικού χώρου στον οποίο αναφέρεται (Εικόνα 7). Η ανάλυση ενός ποταμού σε αυτή τη κλίμακα προϋποθέτει τον διαχωρισμό των επιμέρους περιβαλλοντικών χώρων σε μεσοενδιαιτήματα (mesohabitats) (Bisson 1982). Ο ορισμός μεσοενδιαιτημάτων απαιτεί τον καθορισμό διακριτών υδρομορφολογικών μονάδων (HydroMorphological Units / HMUs) ως μονάδες μελέτης 30

του υδάτινου οικοσυστήματος (Parasiewicz & Walker 2007). Οι υδρομορφολογικές μονάδες συμπίπτουν χωρικά με την έννοια του μεσοενδιαιτήματος (Parasiewicz 2007). Εντούτοις, για τον ορισμό των HMUs είναι απαραίτητη η ποσοτικοποίηση των υδρομορφολογικών χαρακτηριστικών του κάθε διακριτού περιβαλλοντικού χώρου εντός της κοίτης του ποταμού (π.χ. ταχύτητα ροής, βάθος, σύνθεση υποστρώματος). Συνολικά, διαχωρίστηκαν τέσσερις διαφορετικές HMUs (Πίνακας 4) που θεωρήθηκαν αντιπροσωπευτικές των υδρομορφολογικών συνθηκών που απαντώνται στο κατάντη τμήμα του Νέστου. Πίνακας 4. Τύποι HMUs με τα βασικά υδρολογικά και μορφολογικά χαρακτηριστικά τους. Τύπος HMU Τρεχούμενα νερά (Glide) Μικροί ύφαλοι (Riffle) Βάθρες (Pool) Λιμνάζοντα ύδατα (Backwater ) Στρωτή ροή μέτριας έως υψηλής ταχύτητας ( 0,4-1 m/s) Ροή υψηλής ταχύτητας με έντονη ανάμιξη και επιφανειακές ρυτιδώσεις ( 0,6-1,2 m/s) Υδρολογικά χαρακτηριστικά Ρηχό έως βαθύ ( 0,3-0,9 m) Ρηχό ( 0,3-0,6 m) Ροή χαμηλής ταχύτητας (έως 0,4 m/s) Βαθύ (>0,9 m) Ροή αμελητέας ταχύτητας ( 0 m/s) Ρηχό (<0,3 m) Η εφαρμογή της μεθόδου των μεσοενδιαιτημάτων απαιτεί την συλλογή περιβαλλοντικών (μορφολογικών, χωρικών και υδρολογικών) καθώς και βιολογικών δεδομένων. Οι δειγματοληψίες διεξήχθησαν από τον Απρίλιο 2016 έως τον Σεπτέμβριο 2016, σε θέση 450 m κατάντη του αρδευτικού φράγματος Τοξοτών. Συνολικά πραγματοποιήθηκαν 18 δειγματοληψίες. Για την επιλογή της θέσης αξιολογήθηκαν η προσβασιμότητα, η εγγύτητα στο φράγμα Τοξοτών και η αφθονία διακριτών μεσοενδιαιτημάτων. Έτσι, ήταν δυνατή η μελέτη του ποταμού σε ένα εύρος παροχών (5 έως 40 m 3 /s), επικεντρώνοντας την έρευνα σε μια θέση που επηρεάζεται άμεσα από την λειτουργία του φράγματος Τοξοτών και καλύπτοντας μια ποικιλία διακριτών μεσοενδιαιτημάτων. Οι δειγματοληψίες οργανώθηκαν σε εβδομαδιαία βάση, με βασικό κριτήριο επιλογής του χρόνου διεξαγωγής τους την παροχή του ποταμού. Ο προγραμματισμός των δειγματοληψιών βασίστηκε στη παροχή ούτως ώστε να περιγραφεί η μεταβολή του συνολικού διαθέσιμου ενδιαιτήματος καθώς και των επιμέρους μεσοενδιαιτημάτων σε σχέση με αυτή. Υπεύθυνη για το πρόγραμμα δέσμευσης και απελευθέρωσης υδάτων από τα υδροηλεκτρικά φράγματα είναι η Δημόσια Επιχείρηση Ηλεκτρισμού Α.Ε. (ΔΕΗ) και έτσι η διακύμανση της στάθμης των υδάτων συνδέεται με την ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας σε πανελλαδικό επίπεδο. Επιπλέον, το φράγμα των Τοξοτών το οποίο διαχειρίζεται από τον Τ.Ο.Ε.Β. Χρυσούπολης επιδρά καθοριστικά στη διαθεσιμότητα υδάτων για το Δέλτα, ειδικά κατά τους καλοκαιρινούς 31

μήνες, λόγω των αυξημένων σε άρδευση αναγκών του κάμπου. Εντούτοις, λόγω της έντονης ημερήσιας διακύμανσης της παροχής που παρατηρείται στον Νέστο εξ αιτίας της ελεγχόμενης από τα φράγματα ροής, οι δειγματοληψίες προγραμματίστηκαν σε ομαδοποιημένες κλάσεις παροχών που παρουσιάζονται στον Πίνακα 5. Επιλέχθηκε η ομαδοποίηση των παροχών σε κλάσεις διότι κατά την διάρκεια των δειγματοληψιών η στάθμη των υδάτων, και ως εκ τούτου η παροχή, μεταβάλλεται συνεχώς. Πίνακας 5. Ομαδοποίηση εύρους παροχών για την εκτίμηση του συνολικά διαθέσιμου ενδιαιτήματος και των βέλτιστων περιβαλλοντικών συνθηκών. Κλάσεις παροχών 1 2 3 4 5 Ονομαστική τιμή κλάσης (m 3 /s) Εύρος παροχής (Q) (m 3 /s) Εύρος στάθμης υδάτων (W) (m) 5 12 22 32 42 3-6 9-14 19 24 29-34 39-44 0,04 0,07 0,1-0,17 0,22-0,28 0,33-0,39 0,45-0,51 Πριν από την έναρξη και με το τέλος κάθε δειγματοληψίας, πραγματοποιούταν μέτρηση της συνολικής παροχή του ποταμού στο πεδίο ώστε να διασφαλίζεται ότι η περιοχή μελετήθηκε σε συγκεκριμένη κλάση παροχής και έτσι να συνδεθεί η κάθε κλάση παροχής με το σχηματισμό συγκεκριμένων μεσοενδιαιτημάτων στη κοίτη του ποταμού. Για τη μέτρηση της παροχής μετρήθηκαν η ταχύτητα ροής (m/s) και το βάθος (m) ανά διαστήματα πλάτους (m) που προσδιορίστηκαν με τη χρήση αποστασιόμετρο laser TruPulse 360R της LTI κατά μήκος επιλεγμένης διατομής της κοίτης. Επιπρόσθετα, αξιοποιήθηκαν δεδομένα στάθμης υδάτων που καταγράφονται ανά 15 λεπτά από τον τηλεμετρικό σταθμό των Τοξοτών (Εθνικό Πάρκο Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης). Με σκοπό την δυνατότητα μετατροπής του ύψους στάθμης των υδάτων σε παροχή, στις 30 Ιουνίου 2016 πραγματοποιήθηκε βαθμονόμηση του τηλεμετρικού σταθμού Τοξοτών πραγματοποιώντας μετρήσεις παροχής ανά 30 λεπτά σε εύρος στάθμης υδάτων από 0,09 0,58 m (Εικόνα 8). 32

Παροχή (m 3 /s) 60 50 40 30 20 y = 88.49x 1.0145 R² = 0.9954 10 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 Στάθμη υδάτων (m) Εικόνα 8. Βαθμονόμηση του τηλεμετρικού σταθμού Τοξοτών βάση των μετρήσεων παροχής στις 30 Ιουνίου 2016. 2.1.1. Συλλογή χωρικών & μορφολογικών δεδομένων Για τη συλλογή χωρικών δεδομένων χρησιμοποιήθηκε Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (GIS) πεδίου ώστε τα στοιχεία να καταχωρούνται άμεσα σε γεωγραφική βάση δεδομένων. Η μέθοδος αυτή επιτρέπει στον χρήστη να περιγράφει χαρτογραφικά με μορφή πολυγώνου (polygon shapefile) το κάθε μεσοενδιαίτημα και να εισάγει στον πίνακα χαρακτηριστικών (attributes table) του αρχείου τις τιμές των υδρομορφολογικών μεταβλητών. Επιπλέον, σε συνδυασμό με αποστασιόμετρο laser επιτρέπει την εξ αποστάσεως συλλογή σημείων που είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν η πρόσβαση σε κάποιες θέσεις να είναι δύσκολη ή επικίνδυνη. Στον Πίνακα 6 παρουσιάζονται αναλυτικά οι μεταβλητές που προσδιορίστηκαν καθώς και ο τύπος τους (λογικές ή κατηγορικές). Οι μεταβλητές που καταγράφηκαν περιγράφουν τη δομή του ποτάμιου και παρόχθιου περιβάλλοντος όπου σχηματίζονται ζωτικοί χώροι για την ιχθυοπανίδα (φυσικές κοιλότητες, ρίζες, υδρόβια / υδροχαρή βλάστηση κτλ). Για την επιλογή των μεταβλητών λήφθηκε υπόψη ο ρόλος που διαδραματίζουν στον κύκλο ζωής της ιχθυοπανίδας, ως θέσεις διατροφής, εναπόθεσης αυγών, κάλυψης / απόκρυψης κτλ. 33

Πίνακας 6. Μορφολογικά χαρακτηριστικά που καταγράφηκαν για κάθε μεσοενδιαίτημα και καταχωρήθηκαν ως λογικές (αληθής/ψευδής) ή κατηγορικές (α, β, γ ) μεταβλητές Μεταβλητή Τύπος Τιμές Σύντομη περιγραφή Τύπος HMU Κατηγορική Riffle, Pool, Glide, Backwater Βραχώδεις όχθες Λογική True/False Σκίαση κοίτης Λογική True/False Κρεμάμενη βλάστηση Λογική True/False Ριζικοί σχηματισμοί Λογική True/False Εκτίμηση βάση υδρομορφολογικών χαρακτηριστικών Παρουσία βραχωδών/ πετρωδών σχηματισμών Σκίαση της κοίτης από τη παρόχθια βλάστηση Κρεμάμενα κλαδιά παρόχθιων δένδρων που αγγίζουν την επιφάνεια των υδάτων Παρουσία πυκνών ριζικών σχηματισμών εντός της κοίτης Υδρόβια βλάστηση Λογική True/False Υδρόβια φυτά Αναδυόμενη βλάστηση Λογική True/False Διαβρωμένη κοίτη Λογική True/False Ξύλινα υπολείμματα Λογική True/False Βλάστηση που αναδύεται από το υδάτινο σώμα (π.χ. καλαμώνες) Κοίλοι διαβρωμένοι σχηματισμοί στις όχθες του ποταμού Υπολείμματα δένδρων που μεταφέρθηκαν από το ποτάμι Για της χαρτογράφηση των μεσοενδιαιτημάτων του Νέστου αξιοποιήθηκε ένα χαρτογραφικό σύστημα GIS που αποτελείται από ένα αποστασιόμετρο TruPulse 360R της LTI με ενσωματωμένο κλισίμετρο και πυξίδα, δέκτη GNSS χειρός LT 500U της CHC με οριζόντιο σφάλμα < 1 m και λογισμικό GIS εγκατεστημένο στον δέκτη (Εικόνα 9). Η συνεργασία των επιμέρους συσκευών επιτυγχάνεται ασύρματα μέσω Bluetooth. Η μέθοδος χαρτογράφησης των μεσοενδιαιτημάτων στη περιοχή μελέτης βασίστηκε στην τοπογραφική αποτύπωση. Η τοπογραφική αποτύπωση είναι η μέθοδος που επιτρέπει την χαρτογραφική αναπαράσταση μιας περιοχής σε σχέση με ένα ή περισσότερα σημεία γνωστών συντεταγμένων x,y,z (σημεία αναφοράς). Για τον καθορισμό του πρώτου σημείου αναφοράς χρησιμοποιήθηκε το GPS του δέκτη GNSS, ενώ όσο η ομάδα χαρτογράφησης κινούταν προς το κατάντη τμήμα της περιοχής μελέτης, νέα σημεία αναφοράς ορίζονταν τριγωνομετρικά σε σχέση με το αρχικό σημείο αναφοράς. Η τοπογραφική αποτύπωση και η δημιουργία χαρτών απαιτούν τη μέτρηση της απόστασης και του αζιμούθιου (δεξιόστροφη γωνία από τον Βορρά) των σημείων που θέλουμε 34

να αναπαραστήσουμε στον χάρτη σε σχέση με τα σημεία αναφοράς. Οι παραπάνω, απαραίτητες για την χαρτογράφηση πληροφορίες, συγκεντρώθηκαν από το αποστασιόμετρο Εικόνα 9. Χαρτογραφικό σύστημα GIS αποτελούμενο από αποστασιόμετρο laser τύπου LTI TruPulse 360R (αριστερά) και δέκτη GNSS τύπου CHC LT500U (δεξιά). laser και την πυξίδα που περιέχει, καταγράφοντας την οριζόντια απόσταση (m) και το αζιμούθιο (deg). Έτσι, σχεδιάστηκε το σύνολο των πολυγώνων που αντιστοιχούν σε μοναδικά μεσοενδιαιτήματα. Κάθε πολύγωνο σχεδιάστηκε με ακτινωτή σάρωση (radial traverse) σημαδεύοντας διαδοχικά σημεία που οριοθετούν τη περίμετρο του μεσοενδιαιτήματος. Η ακρίβεια του δέκτη εξαρτάται από τον αριθμό και την θέση των διαθέσιμων δορυφόρων, από τον βαθμό κάλυψης της περιοχής μελέτης από φυσικό ή τεχνητό θόλο και ατμοσφαιρικούς παράγοντες. Το σύνολο των δεδομένων που συλλέχθηκαν (χωρικά και υδρομορφολογικά) καταχωρήθηκαν, συγκεντρώθηκαν και οπτικοποιήθηκαν με γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών (QGIS Development Team 2009). Το λογισμικό QGIS δίνει την δυνατότητα περεταίρω επεξεργασίας και εξαγωγής των δεδομένων, τη δημιουργία χαρτών και την προσθήκη επιπρόσθετης γεωπληροφορίας. 35

2.1.2. Συλλογή υδρολογικών δεδομένων Παράλληλα με τη χαρτογράφηση των μεσοενδιαιτημάτων, πραγματοποιήθηκε συλλογή υδρολογικών δεδομένων με τη χρήση ροόμετρου τύπου Global Water FP101 Flow Probe (Εικόνα 10). Διεξήχθησαν μετρήσεις ταχύτητας ροής (m/s), βάθους (m) και εκτίμηση σύστασης υποστρώματος σε τουλάχιστον 10 τυχαίες θέσεις εντός του κάθε μεσοενδιαιτήματος (Πίνακες 7 και 8). Πιο συγκεκριμένα, οι μετρήσεις διεξήχθησαν πραγματοποιώντας διαγώνιες σαρώσεις της κοίτης του ποταμού και λαμβάνοντας μετρήσεις από τυχαίες θέσεις κατά μήκος της διαδρομής. Σκοπός της διαγώνιας σάρωσης είναι η αμερόληπτη καταγραφή των υδρολογικών παραμέτρων. Οι μετρήσεις καταχωρήθηκαν αρχικά σε πρωτόκολλο καταγραφής δεδομένων και στη συνέχεια μεταφέρθηκαν σε λογιστικά φύλλα, κάθε ένα εκ των οποίων αντιστοιχεί σε ένα μοναδικό μεσοενδιαίτημα. Εικόνα 10. Ροόμετρο με προπέλα τύπου FP101 Flow Probe της Global Water για μετρήσεις ταχύτητας ροής (m/s) και βάθους (m). Πίνακας 7. Υδρολογικά και κοκκομετρικά χαρακτηριστικά που καταγράφηκαν για κάθε μεσοενδιαίτημα Μεταβλητή Τύπος Μονάδες Σύντομη περιγραφή Μέση ταχύτητα ροής Αριθμητική m/s Μέσο βάθος Αριθμητική m pelal, psammal, akal, microlith, Τύπος υποστρώματος Κατηγορική mesolith, macrolith, megalith Μέσος όρος τουλάχιστον 10 τυχαίων μετρήσεων Μέσος όρος τουλάχιστον 10 τυχαίων μετρήσεων Κοκκομετρική εκτίμηση τουλάχιστον 10 τυχαίων παρατηρήσεων 36

Πίνακας 8. Χαρακτηρισμός υποστρώματος βάση της κοκκομετρίας των αποθέσεων της κοίτης (τροποποιημένο από Hauer et al. 2006) Τύπος υποστρώματος Αγγλικός όρος Διάμετρος (εύρος σε cm) Ιλύς Pelal <0,063 Άμμος Psammal 0,063-0,2 Λεπτό χαλίκι Akal 0,2 2 Χονδρό χαλίκι Microlithal 2-6,3 Κροκάλες Mesolithal 6,3 20 Μεγάλες κροκάλες Macrolithal 20 40 Βράχος Megalithal >40 2.1.3. Συλλογή βιολογικών δεδομένων Για τη συλλογή βιολογικών δεδομένων πραγματοποιήθηκαν δειγματοληψίες ιχθυοπανίδας με τη χρήση συσκευής ηλεκτραλιείας. Με τον όρο «ηλεκτραλιεία» ορίζεται η χρήση ηλεκτρισμού για την σύλληψη ψαριών, με τη χρήση της οποίας δε θανατώνονται τα ψάρια αλλά μόνο αναισθητοποιούνται, δίνοντας έτσι την δυνατότητα καταγραφής και μέτρησης των βιολογικών τους χαρακτηριστικών και κατόπιν, απελευθερώνονται. Η «ηλεκτραλιεία» βασίζεται στον σχηματισμό ενός τρισδιάστατου ηλεκτρικού πεδίου στο νερό, που προκαλείται λόγω της διαφοράς δυναμικού από τα ηλεκτρόδια, την άνοδο (+) και την κάθοδο ( ) (Εικόνα 11). Το πεδίο αυτό είναι ανομοιογενές και εξασθενεί με την απόσταση από τα ηλεκτρόδια, καθώς η ηλεκτρική ενέργεια διασκορπίζεται στο νερό (Μπόμπορη κ.α., 2013). Η αποτελεσματικότητα της ηλεκτραλιείας εξαρτάται από διάφορους παράγοντες τόσο περιβαλλοντικούς, όσο και βιολογικούς (Reynolds 1996). Από τους σημαντικότερους παράγοντες, εκτός της έντασης του παραγόμενου ρεύματος και της διαφοράς δυναμικού, είναι η αγωγιμότητα του νερού. Αναλυτικότερα, η μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας (το προϊόν του ρεύματος και της διαφοράς δυναμικού) από το νερό στο ψάρι εξαρτάται από τη διαφορά μεταξύ της αγωγιμότητας του νερού και της αγωγιμότητας του ψαριού. Όταν η αγωγιμότητα του νερού είναι χαμηλότερη από αυτήν του ψαριού (π.χ. γλυκά νερά ποταμών και λιμνών), τότε το ρεύμα τείνει να διατρέχει το νερό διαπερνώντας το ψάρι, καθώς η διαφορά δυναμικού είναι υπεύθυνη για τη δημιουργία του ηλεκτρικού φαινόμενου. 37

Ηλεκτρικά κύματα (συνεχόμενες γραμμές) Διαφορά Δυναμικού (ισοδυναμικές Εικόνα 11. Σχηματισμός τρισδιάστατου ηλεκτρικού πεδίου στο νερό, που προκαλείται λόγω της διαφοράς δυναμικού από τα ηλεκτρόδια, την άνοδο (+) και την κάθοδο ( ) (από Reynolds 1996) Η ηλεκτραλιεία προτιμήθηκε λόγω της δυνατότητας αδιάβλητης συλλογής δειγμάτων, ανεξαρτήτως είδους, μεγέθους και ηλικίας, ενώ παράλληλα, με τις κατάλληλες ρυθμίσεις επιτυγχάνεται χαμηλή θνησιμότητα των ψαριών (IMBRIW 2013). Οι βιολογικές δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν από τριμελή ομάδα ιχθυολόγων με την χρήση συσκευής backpack τύπου ELT60 IIHI της Hans Grassl (Εικόνα 12). Προκειμένου να επιτευχθεί ο στόχος του προσδιορισμού των βέλτιστων συνθηκών παροχής για κάθε είδος αναπτύχθηκαν βιολογικά μοντέλα, τα οποία συνδυάζουν την παρουσία/απουσία ενός είδους, αλλά και κάθε ηλικιακής ομάδας (ενήλικα/ανήλικα άτομα) με τις υδρομορφολογικές παραμέτρους. Επομένως, κατά τη διάρκεια των εργασιών πεδίου, σε κάθε μεσοενδιαίτημα που οριοθετήθηκε, πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία ψαριών, τα οποία αναγνωρίσθηκαν επί τόπου, καταγράφηκε το μέγεθός τους και απελευθερώθηκαν ξανά στο ποτάμι. Έτσι για κάθε ενδιαίτημα περιγράφηκε η σύνθεση της ιχθυοπανίδας (είδη ψαριών) αλλά και η ηλικιακή σύνθεση του πληθυσμού κάθε είδους-στόχου (ανήλικα και ενήλικα άτομα). Έτσι μπορούν να προσδιοριστούν οι απαιτήσεις που έχει κάθε είδος και κάθε ηλικιακή ομάδα ως προς τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των ενδιαιτημάτων και επομένως να προσδιοριστούν οι καταλληλότερες συνθήκες για την διαβίωσή τους. 38

Εικόνα 12. Ομάδα ηλεκτραλιείας αποτελούμενη από τον χειριστή της ανόδου (δεξιά), τον βοηθό που συλλέγει τα δείγματα με απόχη (αριστερά) ενώ τρίτο άτομο καταγράφει τα δεδομένα σε κατάλληλο πρωτόκολλο 2.1.4. Οικοϋδραυλικό ομοίωμα MesoHABSIM Το οικοϋδραυλικό ομοίωμα MesoHABSIM αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε για πρώτη φορά από τον Parasiewicz (2001) ως εξέλιξη του φυσικού ομοιώματος PHABSIM (Physical HABitat SIMulation) (Milhous et al. 1984, 1989). Πρόκειται για ένα εργαλείο για την εκπόνηση ολοκληρωμένων σχεδίων διαχείρισης υδάτινων οικοσυστημάτων και έχει αξιοποιηθεί για τον καθορισμό περιοχών αποκατάστασης σε υποβαθμισμένα ποτάμια οικοσυστήματα (Parasiewiscz, 2001, 2007b, 2008), την προστασία και διατήρηση της βιοποικιλότητας σε εσωτερικά ύδατα (Parasiewiscz et al. 2012, Vezza et al. 2014) και τον προσδιορισμό της οικολογικής παροχής (Vezza 2010, Vezza et al. 2012). Το MesoHABSIM παράγει εκτιμήσεις για την κατανομή της ιχθυοπανίδας στα μεσοενδιαιτήματα της κοίτης του ποταμού συσχετίζοντας την αφθονία παρουσία απουσία τους με το εύρος των περιβαλλοντικών και μορφολογικών μεταβλητών. Για την υποστήριξη του υπολογιστικού σκέλους του μοντέλου αναπτύχθηκε το λογισμικό SIM-Stream (Rushing Rivers Inc. 2010). Το λογισμικό αυτό επιτυγχάνει τη συσχέτιση της παρουσίας/απουσίας των ειδών ιχθυοπανίδας με 39

την διαθεσιμότητα συγκεκριμένου ενδιαιτήματος μέσω πολυμεταβλητής στατιστικής ανάλυσης (multivariate statistics). Τα ψηφιακά ομοιώματα όπως είναι το SIM-Stream ανήκουν στα μοντέλα φυσικού ενδιαιτήματος (physical habitat models) και έχουν θεωρητικό υπόβαθρο στην έννοια της οικοθέσης του Hutchinson (1957). Σύμφωνα με την θεωρία αυτή, το κάθε είδος ευδοκιμεί σε έναν περιβαλλοντικό χώρο ν διαστάσεων (όπου οι διαστάσεις είναι οι περιβαλλοντικοί παράγοντες και οι διαθέσιμοι πόροι) όπου υπό πιέσεις και περιορισμούς (φυσικούς ή/και ανθρωπογενείς) εκπληρώνει τις βιολογικές του ανάγκες και ο πληθυσμός του ευημερεί (Εικόνα 13). Εικόνα 13. Σχηματική ερμηνεία της θεωρίας της οικοθέσης του Hutchinson (1957) Σύμφωνα με τους Parasiewicz & Dunbar (2001) τα μοντέλα ενδιαιτήματος -όπως είναι το MesoHABSIM- αποτελούνται από δύο επιμέρους μοντέλα: 1. Υδρομορφολογικό: αναλύει την υδρολογία και τη δομή του μεσοενδιαιτήματος. 2. Βιολογικό: προσδιορίζει την ιχθυοπανίδα σε κάθε ενδιαίτημα με βάση τις βιολογικές απαιτήσεις των ειδών. Από την συσχέτιση των δύο παραπάνω μοντέλων προκύπτει το μοντέλο ενδιαιτήματος που ποσοτικοποιεί τον διαθέσιμο ζωτικό χώρο σε σχέση με τη παροχή. Για την εφαρμογή του MesoHABSIM το μοντέλο πρέπει να περιλαμβάνει α) ένα αρχείο (shapefile) με χωρικά και μορφολογικά δεδομένα, β) αρχείο κειμένου (txt) με υδρολογικά δεδομένα, και γ) αρχείο κειμένου (txt) με λογικά κριτήρια παρουσίας - απουσίας - αφθονίας ιχθυοπανίδας. Η 40

μεθοδολογία συλλογής των παραπάνω δεδομένων περιγράφηκε στις προηγούμενες παραγράφους. Επιπλέον των υδρομορφολογικών και βιολογικών δεδομένων, για την εφαρμογή του MesoHABSIM αξιοποιήθηκε χρονοσειρά μέσης ημερήσιας παροχής (m 3 /s) κατάντη και ανάντη του φράγματος Τοξοτών, η οποία παρήχθει και πιστοποιήθηκε για την λεκάνη απορροής του Νέστου από τους Boskidis et al. (2012). Η εν λόγω χρονοσειρά αφορά το διάστημα από 1/10/2006 έως 15/5/2008 και προέκυψε από την εφαρμογή πιστοποιημένου υδρολογικού μοντέλου. 2.2. Υπολογισμός οικολογικής παροχής των παραποτάμων Η εκτίμηση της οικολογικής παροχής στα υδατορέματα Αρκουδόρεμα, Διαβολόρεμα και Βαθύρεμα πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας δεδομένα παροχής που εξήχθησαν από το υδρολογικό μαθηματικό ομοίωμα HYPE (Hydrological Predictions for the Environment) του SMHI (Swedish Meteorological and Hydrological Institute). Το ομοίωμα αναπτύχθηκε το 2000 έχοντας σκοπό την μετάδοση πληροφορίας στο ευρύ κοινό σε ότι αφορά τις εκτιμήσεις περιβαλλοντικών και κλιματικών επιπτώσεων οι οποίες σχετίζονται με τα υδάτινα οικοσυστήματα. Το ομοίωμα υπολογίζει την παροχή, τις συγκεντρώσεις των θρεπτικών αλάτων και τη θερμοκρασία σε ποτάμια, λίμνες και στις εκβολές. Οι λεκάνες διαιρούνται σε υπόλεκάνες και κατατάσσονται σε κατηγορίες ανάλογα με τις χρήσεις γης, το εδαφικό τύπο και υψόμετρο, οπότε και χρησιμοποιεί στοιχεία από τη βάση δεδομένων CORINE (Lindström et al. 2010). Η πιστοποίηση του ομοιώματος πραγματοποιήθηκε από πάνω από 1.000 μετρήσεις. Για την εφαρμογή του ομοιώματος στον Νέστο επιλέχθηκαν οι λεκάνες του Αρκουδορέματος του Διαβολορέματος και του Βαθυρέματος. Οι λεκάνες αυτές είναι αυτόνομες και δεν δέχονται απορροές από άλλες λεκάνες. Η βάση δεδομένων του Hype για τις περιοχές ενδιαφέροντος περιλαμβάνουν ημερήσιες μετρήσεις παροχής από τη 1/1/1981 έως τη 31/12/2010 χωρίς καμία διακοπή. Για την εκτίμηση της οικολογικής παροχής χρησιμοποιήθηκαν υδρολογικές μέθοδοι οι οποίες χρησιμοποιούν δεδομένα παροχής από χρονοσειρές δεκαετίας και πάνω. Οι μεθοδολογίες αυτές εξάγουν τιμές που αποτελούν ποσοστά των φυσικών απορροών. Τα θετικά στοιχεία της χρήσης των υδρολογικών μεθόδων είναι ότι μπορούν να εφαρμοστούν με ευκολία στο στάδιο σχεδίασης ενός έργου ανάπτυξης υδατικών πόρων ( διευθέτηση κοίτης, κατασκευή φράγματος) και τα αποτελέσματα εξάγονται γρήγορα. Η πιο διαδεδομένη μεθοδολογία είναι η μέθοδος Tennant (Tennant 1976), εξαιτίας της απλότητας της και της ευκολίας χρήσης της. 41

Χρησιμοποιεί ποσοστά της μέσης ετήσιας ή μηνιαίας απορροής ούτως ώστε να περιγράψει χονδρικά τις συνθήκες των ενδιαιτημάτων. Για παράδειγμα, το 10% της ετήσιας απορροής συνδυάζεται με φτωχές συνθήκες ενδιαιτημάτων και το 30% με ικανοποιητικές. Άλλη μεθοδολογία είναι η μέθοδος της βασικής παροχής διατήρησης η οποία προκύπτει από τους κυλιόμενους μέσους των ελάχιστων παροχών. Επίσης, μία ακόμα μεθοδολογία είναι η μέθοδος της καμπύλης διάρκειας παροχής. Η καμπύλη διάρκειας παροχής (flow duration curve, FDC) εκφράζει την πιθανότητα υπέρβασης μία παροχής σε ένα συγκεκριμένο ποσοστό ενός τυπικού έτους. Τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση των οικολογικών παροχών επεξεργάστηκαν με τη χρήση του στατιστικού πακέτου River Analysis Package (RAP, Marsh 2003). Αυτή η εφαρμογή μπορεί να υπολογίζει στατιστικά δεδομένα για χρονοσειρές ημερήσιου βήματος (ετήσια, μηνιαία, εποχικά), καθώς και τις καμπύλες διάρκειας από τις οποίες εξάγονται οι πιθανότητες υπέρβασης για διάφορα ποσοστά επί της παροχής. 42

Συνολικό διαθέσιμο ενδιαίτημα (m 2 ) 3. Αποτελέσματα 3.1. Οικολογική παροχή Ποταμού Νέστου 3.1.1. Έκταση υδάτινης επιφάνειας & κατανομή μεσοενδιαιτημάτων Το συνολικά διαθέσιμο για την ιχθυοπανίδα ενδιαίτημα εκφράστηκε ως η συνολική υδάτινη επιφάνεια (wetted area) στη κοίτη του Νέστου κατάντη του φράγματος Τοξοτών. Όπως αναμενόταν, η συνολικά διαθέσιμη υδάτινη επιφάνεια αυξήθηκε ασυμπτωτικά σε σχέση την παροχή (Εικόνα 14). Θεωρήσαμε ότι η μηδενική παροχή συνεπάγεται μηδενικό διαθέσιμο ενδιαίτημα (το ποτάμι έχει στερέψει πλήρως), ενώ στη μέγιστη τιμή παροχής κατά την οποία πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις (42 m 3 /s) η συνολική υδάτινη επιφάνεια υπολογίστηκε σε 22.199 m 2. Αντίστοιχα, η μικρότερη υδάτινη επιφάνεια καταγράφηκε στα 11.093 m 2 με παροχή 5 m 3 /s. Στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών αποτυπώθηκε χαρτογραφικά η μεταβολή της συνολικής υδάτινης επιφάνειας για τιμές παροχής 5 m 3 /s, 12 m 3 /s, 22 m 3 /s, 32 m 3 /s και 42 m 3 /s (Εικόνα 15). 25000 20000 15000 R² = 0.9314 10000 5000 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Παροχή (m 3 /s) Εικόνα 14. Καμπύλη συνολικά διαθέσιμης υδάτινης επιφάνειας (m 2 ) (πράσινη γραμμή) κατάντη του φράγματος Τοξοτών σε συνάρτηση με τη μεταβολή της παροχής (m 3 /s)(με μαύρη γραμμή η γραμμή τάσης). 43

α) β) γ) δ) στ) Εικόνα 15. Χαρτογράφηση συνολικά διαθέσιμης υδάτινης επιφάνειας (wetted area) κατάντη του φράγματος Τοξοτών για παροχή: α) 5 m3/s, β) 12 m3/s, γ) 22 m3/s, δ) 32 m3/s και στ) 42 m3/s 44

Συνολικά καταγράφηκαν 81 μοναδικά μεσοενδιαιτήματα, τα οποία ταξινομήθηκαν σε τέσσερις υδρομορφολογικούς τύπους (riffle, glide, pool και backwater), αντιπροσωπευτικούς της περιοχής μελέτης. Στον Πίνακα 9 παρουσιάζεται η κατανομή των μεσοενδιαιτημάτων ανά διαφορετική κλάση παροχής και ανά τύπο HMU στο τμήμα του Νέστου που μελετήθηκε. Παρατηρήθηκε ότι υπό οποιοδήποτε καθεστώς ροής, επικρατούν υδρομορφολογικές μονάδες που χαρακτηρίζονται από στρωτή και μέτριας ταχύτητας ροή (glide) ενώ ακολουθούν υδρομορφολογικοί τύποι ήπιας ανάμιξης (riffles). Σπανιότεροι ήταν οι στάσιμοι υδρομορφολογικοί τύποι backwaters και pools. Γενικά, οι χαμηλότερες παροχές φαίνεται να ευνοούν την εμφάνιση στάσιμων (lentic) υδρομορφολογικών τύπων (pools, backwaters) ενώ οι μεγαλύτερες παροχές δημιουργούν πιο δυναμικούς (lotic) υδρομορφολογικούς τύπους (riffle, glide). Η χωρική κατανομή των μεσοενδιαιτημάτων για διαφορετικές τιμές παροχής παρουσιάζεται στους χάρτες της Εικόνας 16. Πίνακας 9. Κατανομή HMUs ανά διαφορετική κλάση παροχής Τύπος HMU Τρεχούμενα νερά (Glide) Βάθρες (Pool) Μικροί ύφαλοι (Riffle) Λιμνάζοντα ύδατα (Backwater ) Κλάση παροχής (m 3 /s) 5 12 22 32 42 9 10 5 8 13 2-2 1 1 5 4 6 6 5 3-1 - - 45

α) β) γ) δ) στ) Εικόνα 16. Χωρική κατανομή των μεσοενδιαιτημάτων για παροχή: α) 5 m 3 /s, β) 12 m 3 /s, γ) 22 m 3 /s, δ) 32 m 3 /s και στ) 42 m 3 /s στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών (πορτοκαλί = glide, γαλάζιο = riffle, κίτρινο = pool και κόκκινο = backwater) 46

3.1.2. Ιχθυοπανίδα & διαθεσιμότητα ενδιαιτήματος Στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών συνολικά καταγράφηκαν 7.532 άτομα από 13 είδη ψαριών (Πίνακας 10). Τα ψάρια αυτά ανήκαν σε 8 διαφορετικές οικογένειες οι οποίες εκπροσωπήθηκαν ως εξής: Anguillidae: 1 είδος Bleniidae: 1 είδος Cobitidae: 1 είδος Cyprinidae: 6 είδη Nemacheilidae: 1 είδος Percidae: 1 είδος Poeciliidae: 1 είδος Salmonidae: 1 είδος Πίνακας 10. Λίστα των ειδών ιχθυοπανίδας που καταγράφηκαν στον Ποταμό Νέστο, κατάντη του φράγματος Τοξοτών (με αστερίσκο τα είδη-στόχος) Είδος Πλήθος % επί του συνόλου Barbus strumicae* 4.232 56,17 Squalius orpheus* 429 5,70 Rhodeus amarus* 243 3,23 Cobitis strumicae 1.332 17,68 Chondrostoma vardrense 40 0,53 Alburnoides strymonicus* 1.008 13,38 Perca fluviatilis 14 0,19 Gobio vulgaricus 27 0,36 Salaria fluviatilis 49 0,65 Oxynoemacheilus bureschi 150 1,99 Anguilla anguilla 1 0,01 Oncorhynchus mykiss 6 0,08 Gambusia holbrooki 2 0,03 ΣΥΝΟΛΟ 7.532 100 47

Όπως προαναφέρθηκε τα είδη-στόχου είναι το B. strumicae, το S. orpheus, το A. strymonicus και το R. amarus. Το B. strumicae αποτελούσε το 56,17% του συνολικού δείγματος, όντας το πιο κοινό είδος του Νέστου στη θέση δειγματοληψιών. Το είδος A. strymonicus αντιπροσωπεύει το 13,38% αντίστοιχα, από το σύνολο του δείγματος. Τέλος, τα S. orpheus και R. amarus αποτελούν το 5,7% και 3,23% αντίστοιχα. Τα υπόλοιπα είδη συλλέχθηκαν σε ποσοστό μικρότερο του 2%. Ο υπολογισμός της οικολογικής παροχής, όπως αναφέρθηκε στο Κεφάλαιο 2.1 θα πραγματοποιηθεί τόσο για κάθε είδος ξεχωριστά όσο και για κάθε ηλικιακή ομάδα (ενήλικα / ανήλικα) ξεχωριστά. Στον Πίνακα 11 παρουσιάζεται ο συνολικός αριθμός ατόμων που καταγράφηκε για κάθε είδος αλλά και η ποσοστιαία ηλικιακή σύνθεση των δειγμάτων. Πίνακας 11. Συνολικός αριθμός ατόμων των ειδών-στόχου που καταγράφηκαν και η αφθονία των δύο ηλικιακών ομάδων. Είδος στόχου Συνολικός αριθμός ατόμων Ενήλικα (%) Ανήλικα (%) Alburnoides strymonicus 1.008 95,04 4,96 Barbus strumicae 4.232 55,39 44,61 Rhodeus amarus 243 93,83 6,17 Squalius orpheus 429 49,18 50,82 Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε η ανάπτυξη των ιχθυολογικών μοντέλων. Τα ιχθυολογικά μοντέλα εκτιμούν με βάση τα διαθέσιμα δεδομένα παροχής, μέσου βάθους, του υποστρώματος και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά των ενδιαιτημάτων (όπως περιγράφηκαν προηγουμένως), την παρουσία ή την απουσία της κάθε ηλικιακής ομάδας του κάθε είδους. Στη συνέχεια εφόσον προκύψει θετική απάντηση για την παρουσία ενός είδους τότε τροφοδοτείται το τρίτο μοντέλο που περιγράφει την αφθονία του στο ενδιαίτημα (υψηλή ή χαμηλή αφθονία). Συνολικά για κάθε είδος στόχου και κάθε ηλικιακή κατηγορία αναπτύχθηκαν τρία μοντέλα (συνολικά έξι για κάθε είδος), για τον προσδιορισμό της παρουσίας, απουσίας τους είδους και για την υψηλή ή όχι αφθονίας του σε κάθε υδρολογική κατάσταση. Παρακάτω παρουσιάζονται τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν για τα ενήλικα άτομα του είδους S. orpheus. Με Dx_y εκφράζονται οι κλάσεις βάθους ως συχνότητα εμφάνισης (%), αντίστοιχα με CVx_y εκφράζονται οι κλάσεις ταχύτητας ροής ως συχνότητα εμφάνισης (%), ενώ οι λογικές μεταβλητές εκφράζονται ως παρουσία (1) και απουσία (0). 48

Παρουσία είδους: IF [D30_45 + D45_60+D60_75 +D75_90 +D90_105] > 0.5 AND [MICROLITHAL + AKAL + PSAMMAL] > 0.30 AND [CV_15 + CV15_30 + CV30_45+CV45_60+ CV60_75+CV75_90+CV90_105] > 0.3 AND [CANOP_SHAD=1 OR EMER_VEG=1 OR UNDERC_BAN=1 OR WOODY_DEBR=1] Απουσία είδους: IF [D_15 + D90_105+D105_120] > 0.6 OR [CV_15+CV15_30 + CV105_120 + CV_120] > 0.5 OR HMU=BACKWATER OR [OVERHA_VEG=0 AND ROOTS=0 AND SUBMER_VEG =0 AND EMER_VEG =0 AND UNDERC_BAN =0 AND WOODY_DEBR =0] Αφθονία είδους: IF [D30_45 + D45_60 + D60_75 + D75_90 + D90_105] > 0.5 AND [MESOLITHAL + MICROLITHAL + AKAL + PSAMMAL] > 0.30 AND [CV45_60+ CV60_75+ CV75_90 + CV90_105+CV105_120] > 0.4 AND [OVERHA_VEG=1 OR ROOTS=1 OR EMER_VEG =1 OR UNDERC_BAN=1] Τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν εισήχθησαν στο ομοίωμα MesoHABSIM και αφού τροφοδοτήθηκε με τα απαιτούμενα δεδομένα, το ομοίωμα παρήγαγε καμπύλες διαθεσιμότητας των ενδιαιτημάτων σε σχέση με την παροχή του ποταμού (Εικόνες 17-20). Στις καμπύλες αυτές το σημείο καμπής (inflection point) αποτελεί το σημείο κατά το οποίο η συνθήκες που επικρατούν (παροχή, καλυπτόμενη επιφάνεια, ενδιαιτήματα κτλ.) είναι οι βέλτιστες ώστε τα είδη να διατηρούν βιώσιμους πληθυσμούς (Vezza 2010). Στην Εικόνα 17 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα του ομοιώματος MesoHABSIM, που αφορούν το είδος B. strumicae. Όπως παρατηρούμε στο διάγραμμα της Εικόνας 17α και αφορούν τα ενήλικα άτομα του είδους, το σημείο καμπής της καμπύλης εντοπίζεται στις παροχές από 10-15 m 3 /s. Στο ίδιο εύρος παροχών εντοπίζεται και το σημείο για ανήλικα άτομα του ίδιου είδους. 49

(α) (β) Εικόνα 17. Συνολικά διαθέσιμο ενδιαίτημα ανά τιμή παροχής για το B. strumicae: πάνω για άτομα με TL > 5 cm (α) και κάτω για άτομα με TL 5 cm (γόνος) (β) Όσον αφορά τα S. orpheus, οι βέλτιστες συνθήκες παροχής για τα μεν ενήλικα άτομα εντοπίζονται στο εύρος από 20 έως 24 m 3 /s (Εικόνα 18α), ενώ για τα ανήλικα οι αντίστοιχες τιμές είναι από 11 έως 15 m 3 /s (Εικόνα 18β). 50

Εικόνα 18. Συνολικά διαθέσιμο ενδιαίτημα ανά τιμή παροχής για το S. orpheus, (α) άτομα με TL > 5 cm και (β) άτομα με TL 5 cm (γόνος) Το τρίτο είδος για το οποίο έγινε προσδιορισμός της οικολογικής παροχής είναι το A. strymonicus. Όπως και στην περίπτωση του S. orpheus, οι βέλτιστες συνθήκες για τα ενήλικα άτομα εντοπίζονται στις παροχές 20-23 m 3 /s (Εικόνα 19α). Αντίθετα, για τα ανήλικα άτομα οι βέλτιστες συνθήκες εντοπίζονται σε πολύ χαμηλότερα επίπεδα (10-15 m 3 /s) (Εικόνα 19β). 51

(α) (β) Εικόνα 19. Συνολικά διαθέσιμο ενδιαίτημα ανά τιμή παροχής για το A. strymonicus: (α) άτομα με TL > 3 cm και (β) άτομα με TL 3 cm (γόνος) Στην περίπτωση του είδους R. amarus, λαμβάνοντας υπόψη και το γεγονός ότι είναι ένα μικρόσωμο είδος αναπτύχθηκε μόνο μία καμπύλη για το συνολικό διαθέσιμο ενδιαίτημα ανά τιμή παροχής, χωρίς να γίνει διάκριση των ατόμων σε δύο ηλικιακές κλάσεις. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται στο διάγραμμα της Εικόνας 20, οι βέλτιστες συνθήκες για το είδος επικρατούν όταν οι παροχές του ποταμού Νέστου κυμαίνονται από 9-15 m 3 /s 52

Εικόνα 20. Συνολικά διαθέσιμο ενδιαίτημα ανά τιμή παροχής για το R. amarus (μια ηλικιακή κλάση) Προκειμένου να βρεθεί ένα κοινό εύρος παροχών που να διαμορφώνουν βέλτιστες συνθήκες και για τα τέσσερα είδη δημιουργήθηκε ένα συγκεντρωτικό γράφημα με τη μεταβολή του συνολικά διαθέσιμου ενδιαιτήματος ανά τιμή παροχής και το διαθέσιμο ενδιαίτημα ανά είδος ανά τιμή παροχής (Εικόνα 21). Όπως γίνεται εμφανές στο διάγραμμα, με εξαίρεση τα είδη S. orpheus και A. strymonicus των οποίων το σημείο καμπής εντοπίζεται στο εύρος 20-25 m 3 /s, για τα υπόλοιπα είδη οι βέλτιστες συνθήκες διαμορφώνονται σε παροχές από 9-15 m 3 /s, με κοινό εύρος τα 10-15 m 3 /s. 53

Εικόνα 21. Συγκεντρωτικό γράφημα με τη μεταβολή της συνολικά διαθέσιμης υδάτινης επιφάνειας % (WET) ανά τιμή παροχής και το % διαθέσιμο ενδιαίτημα ανά είδος για το σύνολο της βιοκοινότητας Η διαθεσιμότητα και η καταλληλότητα των μεσοενδιαιτημάτων για κάθε είδος και κάθε ηλικιακή κλάση αποδόθηκε ως ποσοστό (Πίνακας 12) και χαρτογραφικά (Εικόνες 22-28) για κάθε κλάση παροχής λαμβάνοντας υπ όψιν το άθροισμα του βέλτιστου και κατάλληλου ενδιαιτήματος όπως αυτό προσδιορίστηκε με βάση το βιολογικό μοντέλο (σελ. 53) (αφθονία = βέλτιστο ενδιαίτημα, παρουσία = κατάλληλο ενδιαίτημα, απουσία = ακατάλληλο ενδιαίτημα). Έτσι, σε κλάση παροχής 5 m 3 /s, από τη συνολικά διαθέσιμη υδάτινη επιφάνεια (11.092 m 2 ) το 50,1 έως 81,1% ήταν διαθέσιμο για τα είδη, καλύπτοντας τις βιολογικές τους απαιτήσεις. Συγκεκριμένα, οι γόνοι των ειδών φαίνεται να ευνοούνται από το ήπιο καθεστώς ροής καθώς τα ποσοστά διαθέσιμου ενδιαιτήματος είναι υψηλότερα γι αυτούς σε σχέση με τα ενήλικα άτομα. Σε κλάση παροχής 12 m 3 /s, από τη συνολικά διαθέσιμη υδάτινη επιφάνεια (15.275,4 m 2 ) το ποσοστό διαθεσιμότητας ενδιαιτήματος κυμαίνεται από 63,9 έως 100%. Αξιοσημείωτη είναι η απόλυτη διαθεσιμότητα ενδιαιτήματος για το B. strumicae (γόνοι και ενήλικα) ενώ παρατηρείται μια αύξηση του διαθέσιμου ενδιαιτήματος, τόσο για τα ενήλικα άτομα όσο και για το γόνο, σε όλα τα είδη εκτός από τον γόνο S. orpheus. Σε κλάση παροχής 22 m 3 /s, στη συνολικά διαθέσιμη υδάτινη επιφάνεια (17.812,5 m 2 ) το διαθέσιμο ενδιαίτημα για 54

όλα τα είδη αυξάνεται έως και 20% με εξαίρεση το B. strumicae για το οποίο μειώνεται κατά 2,2% (γόνο και ενήλικο) της υδάτινης επιφάνειας. Σε κλάση παροχής 32 m 3 /s με συνολικά διαθέσιμη υδάτινη επιφάνεια 20.052,5 m 2 το διαθέσιμο ενδιαίτημα μειώνεται για όλα τα είδη από 3,6 έως 21% της υδάτινης επιφάνειας. Τέλος, σε κλάση παροχής 42 m 3 /s με συνολικά διαθέσιμη υδάτινη επιφάνεια 22.308,7 m 2 παρατηρείται μεγάλη μείωση του διαθέσιμου ενδιαιτήματος (έως 59,2% της υδάτινης επιφάνειας) για τον γόνο όλων των ειδών και το μικρόσωμο R. amarus ενώ αντίθετα το διαθέσιμο ενδιαίτημα αυξάνεται για τα ενήλικα άτομα έως και 11,7% της υδάτινης επιφάνειας. Πίνακας 12. Διαθεσιμότητα ενδιαιτήματος (%) σε σχέση με την συνολική υδάτινη επιφάνεια ανά είδος και ανά κλάση παροχής στη περιοχή μελέτης κατάντη του φράγματος Τοξοτών Παροχή (ονομαστική) (m 3 /s) Υδάτινη επιφάνεια (m 2 ) A. strimonicus (γόνος) A. strimonicus (ενήλικο) B. strumicae (γόνος) B. strumicae (ενήλικο) R. amarus S. orpheus (γόνος) S. orpheus (ενήλικο) Συνολικά διαθέσιμο ενδιαίτημα (βέλτιστο + κατάλληλο) (% υδάτινης επιφάνειας) 5 11.092,6 54,7 50,1 59,8 59,8 59,8 81,1 55,7 12 15.275,4 63,9 82,6 100,0 100,0 69,0 75,3 70,9 22 17.812,5 82,6 88,1 97,8 97,8 81,4 95,3 86,6 32 20.052,5 58,7 78,4 76,1 78,6 76,1 84,1 83,0 42 22.308,7 22,6 90,1 40,1 96,6 40,1 24,9 93,7 Κατάλληλο ενδιαίτημα (% υδάτινης επιφάνειας) 5 11.092,6 20,3 7,7 23,0 55,3 20,3 58,8 48,4 12 15.275,4 7,1 31,0 48,0 19,4 33,9 35,4 3,6 22 17.812,5 34,6 0,0 58,9 29,0 71,7 83,3 0,6 32 20.052,5 33,4 5,2 50,4 8,0 71,5 63,0 13,6 42 22.308,7 7,6 51,4 24,0 49,5 37,2 12,3 46,2 Βέλτιστο ενδιαίτημα (% υδάτινης επιφάνειας) 5 11.092,6 34,4 42,4 36,9 4,6 39,6 22,2 7,3 12 15.275,4 56,7 51,6 52,0 80,6 35,1 39,9 67,3 22 17.812,5 48,0 88,1 38,8 68,8 9,7 12,1 86,1 32 20.052,5 25,3 73,2 25,7 70,6 4,6 21,0 69,4 42 22.308,7 14,9 38,7 16,1 47,0 2,9 12,6 47,5 Ακατάλληλο ενδιαίτημα (% υδάτινης επιφάνειας) 5 11.092,6 45,3 49,9 40,2 40,2 40,2 18,9 44,3 12 15.275,4 36,1 17,4 0,0 0,0 31,0 24,7 29,1 22 17.812,5 17,4 11,9 2,2 2,2 18,6 4,7 13,4 32 20.052,5 41,3 21,6 23,9 21,4 23,9 15,9 17,0 42 22.308,7 77,4 9,9 59,9 3,4 59,9 75,1 6,3 55

α) β) γ) δ) στ) Εικόνα 22. Καταλληλότητα ενδιαιτήματος για το ενήλικο B. strumicae για παροχή: α) 5 m 3 /s, β) 12 m 3 /s, γ) 22 m 3 /s, δ) 32 m 3 /s και στ) 42 m 3 /s στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών (πράσινο = ιδανικό, κίτρινο = κατάλληλο, κόκκινο = ακατάλληλο) 56

α) β) γ) δ) στ) Εικόνα 23. Καταλληλότητα ενδιαιτήματος για το γόνο B. strumicae για παροχή: α) 5 m 3 /s, β) 12 m 3 /s, γ) 22 m 3 /s, δ) 32 m 3 /s και στ) 42 m 3 /s στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών (πράσινο = ιδανικό, κίτρινο = κατάλληλο, κόκκινο = ακατάλληλο) 57

α) β) γ) δ) στ) Εικόνα 24. Καταλληλότητα ενδιαιτήματος για το ενήλικο S. orpheus για παροχή: α) 5 m 3 /s, β) 12 m 3 /s, γ) 22 m 3 /s, δ) 32 m 3 /s και στ) 42 m 3 /s στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών (πράσινο = ιδανικό, κίτρινο = κατάλληλο, κόκκινο = ακατάλληλο) 58

α) β) γ) δ) στ) Εικόνα 25. Καταλληλότητα ενδιαιτήματος για το γόνο S. orpheus για παροχή: α) 5 m 3 /s, β) 12 m 3 /s, γ) 22 m 3 /s, δ) 32 m 3 /s και στ) 42 m 3 /s στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών (πράσινο = ιδανικό, κίτρινο = κατάλληλο, κόκκινο = ακατάλληλο) 59

α) β) γ) δ) στ) Εικόνα 26. Καταλληλότητα ενδιαιτήματος για το ενήλικο A. strymonicus για παροχή: α) 5 m 3 /s, β) 12 m 3 /s, γ) 22 m 3 /s, δ) 32 m 3 /s και στ) 42 m 3 /s στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών (πράσινο = ιδανικό, κίτρινο = κατάλληλο, κόκκινο = ακατάλληλο) 60

α) β) γ) δ) στ) Εικόνα 27. Καταλληλότητα ενδιαιτήματος για το γόνο A. strymonicus για παροχή: α) 5 m 3 /s, β) 12 m 3 /s, γ) 22 m 3 /s, δ) 32 m 3 /s και στ) 42 m 3 /s στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών (πράσινο = ιδανικό, κίτρινο = κατάλληλο, κόκκινο = ακατάλληλο) 61

α) β) γ) δ) στ) Εικόνα 28. Καταλληλότητα ενδιαιτήματος για το R. amarus για παροχή: α) 5 m 3 /s, β) 12 m 3 /s, γ) 22 m 3 /s, δ) 32 m 3 /s και στ) 42 m 3 /s στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών (πράσινο = ιδανικό, κίτρινο = κατάλληλο, κόκκινο = ακατάλληλο) 62

3.1.3. Χρονοσειρές ενδιαιτήματος & οριακές συνθήκες Οι μεταβολές του διαθέσιμου ενδιαιτήματος (m 2 ) για κάθε είδος και ηλικιακή κλάση σε σχέση με τον χρόνο εξετάστηκαν με τη βοήθεια των παρακάτω διαγραμμάτων (Εικόνα 30). Στις χρονοσειρές ενδιαιτήματος η κόκκινη γραμμή αντιπροσωπεύει το όριο ελάχιστου ενδιαιτήματος κατά τις χαμηλές παροχές στο τμήμα ανάντη του φράγματος Τοξοτών (συνθήκες αναφοράς / reference conditions) ενώ η μπλε γραμμή τη μέση τιμή διαθέσιμου ενδιαιτήματος. Οι συνθήκες αναφοράς περιγράφουν την υδρολογική κατάσταση που θα επικρατούσε στη θέση δειγματοληψιών χωρίς το φράγμα των Τοξοτών. Βασικό χαρακτηριστικό όλων των χρονοσειρών ενδιαιτήματος αποτελεί η συνεχής αυξομείωση της διαθεσιμότητας ενδιαιτήματος τόσο ανάντη όσο και κατάντη του φράγματος Τοξοτών, ακόμα και με ημερήσια συχνότητα. Το παραπάνω γεγονός σχετίζεται άμεσα με την συνεχή αυξομείωση της παροχής που προκαλείται από την λειτουργία των υδροηλεκτρικών φραγμάτων της ΔΕΗ, με το αρδευτικό φράγμα των Τοξοτών να ενισχύει την ένταση των γεγονότων που περιορίζουν το διαθέσιμο ενδιαίτημα. Για τα ενήλικα άτομα όλων των ειδών-στόχος, παρατηρήθηκε ότι η περίοδος από τον Μάιο μέχρι τα τέλη Νοέμβρη είναι αυτή κατά την οποία δέχονται τις εντονότερες πιέσεις καθώς το διαθέσιμο ενδιαίτημα συχνά υποχωρεί κάτω από το όριο ελάχιστου ενδιαιτήματος των συνθηκών αναφοράς. Ειδικότερα, κατά την διάρκεια αυτής της περιόδου, η αυξομείωση της στάθμης των υδάτων σε ημερήσια βάση, προκαλεί στο κατάντη τμήμα γεγονότα σύντομης διάρκειας αλλά μεγάλης έντασης και συχνότητας κατά τα οποία το διαθέσιμο ενδιαίτημα υποχωρεί κάτω από το όριο ελάχιστου ενδιαιτήματος των συνθηκών αναφοράς. Πιο αναλυτικά, το B. strumicae περιορίστηκε στο 1 με 2% του διαθέσιμου ενδιαιτήματος σε τρία ακραία γεγονότα μικρής διάρκειας τον Ιούλιο και τον Αύγουστο 2007, ενώ ακολούθησε ένα γεγονός με διάρκεια σχεδόν δύο μηνών (Σεπτέμβριος και Οκτώβριος 2007) κατά το οποίο το διαθέσιμο ενδιαίτημα περιορίστηκε σε 5 με 10% της υδάτινης επιφάνειας. Το A. strymonicus και το S. orpheus δέχτηκαν επίσης περιορισμό του διαθέσιμου ενδιαιτήματος, κατά τις ίδιες περιόδους με το B. strumicae και στον ίδιο βαθμό. Σε κάθε περίπτωση, το μέσο διαθέσιμο ενδιαίτημα δεν υποχωρεί κάτω από το όριο ελάχιστου ενδιαιτήματος για τα ενήλικα άτομα. Αντίστοιχα, ο γόνος της ιχθυοπανίδας, λόγω τις ευπάθειάς του τόσο σε χαμηλές (< 12 m 3 /s) όσο και σε υψηλές (> 32 m 3 /s) παροχές παρουσιάζει δύο περιόδους κατά τις οποίες το διαθέσιμο ενδιαίτημα υποχωρεί κάτω από το όριο ελάχιστου ενδιαιτήματος των συνθηκών αναφοράς. Πιο συγκεκριμένα, για τον γόνο του B. strumicae από τον Οκτώβριο 2006 έως και τον Ιανουάριο του 2006 παρατηρήθηκε ένα έντονο γεγονός με υψηλή συχνότητα κατά το οποίο 63

το διαθέσιμο ενδιαίτημα περιορίστηκε στο 18 με 27% του συνολικά διαθέσιμου ενδιαιτήματος. Ακολούθησε ένα πιο έντονο γεγονός, το οποίο αφορά την περίοδο Ιούλιο και Αύγουστο 2007, κατά το οποίο καταγράφηκαν τρία σοβαρά επεισόδια υποχώρησης του διαθέσιμου ενδιαιτήματος (έως 2%). Από τον Σεπτέμβριο ως τον Οκτώβριο 2007 παρατηρήθηκε ένα περιστατικό διάρκειας σχεδόν δύο μηνών με το διαθέσιμο ενδιαίτημα να περιορίζεται στο 7 με 12,5% του συνολικά διαθέσιμου ενδιαιτήματος. Τέλος, οι αυξημένες παροχές των μηνών Ιανουαρίου, Φεβρουαρίου, Μαρτίου και Απριλίου του 2007, προκάλεσαν σύντομα γεγονότα περιορισμού του διαθέσιμου ενδιαιτήματος, κατά τα οποία αυτό συρρικνώθηκε μεταξύ 19 και 23% του συνολικά διαθέσιμου ενδιαιτήματος. Οι γόνοι των ειδών A. strymonicus και S. orpheus, καθώς και το μικρόσωμο R. amarus, παρουσίασαν την ίδια διακύμανση με τον γόνο του B. strumicae ως προς τον χρόνο, την ένταση, τη συχνότητα και τη διάρκεια των γεγονότων περιορισμού του διαθέσιμου ενδιαιτήματος. Εικόνα 29. Χρονοσειρά παροχής από τις 1/10/2006 έως 15/5/2008 για το ανάντη (αριστερά) και το κατάντη (δεξιά) τμήμα του φράγματος Τοξοτών (από Boskidis et al. 2012) 64

α) β) γ) 65

δ) στ) ζ) 66

η) Εικόνα 30. Χρονοσειρά μεταβολής διαθέσιμου ενδιαιτήματος από τις 1/10/2006 έως 15/5/2008 ανά είδος και ηλικιακή κλάση για το ανάντη (αριστερά) και το κατάντη (δεξιά) τμήμα του φράγματος Τοξοτών (μπλε γραμμή = μέσο διαθέσιμο ενδιαίτημα, κόκκινη γραμμή = ελάχιστο διαθέσιμο ενδιαίτημα κατά τις χαμηλές παροχές ανάντη του φράγματος Τοξοτών) Τα διαστήματα κατά τα οποία το διαθέσιμο ενδιαίτημα υποχωρεί κάτω του ορίου ελάχιστης παροχής των συνθηκών αναφοράς, μελετήθηκαν με τη βοήθεια των καμπυλών συνεχόμενης διάρκειας υπό το οριακό ενδιαίτημα (Uniform Continuous Under-Threshold habitat duration curves UCUT curves) (Parasiewicz, 2007). Η ανάλυση των UCUT επιτρέπει τον προσδιορισμό οριακών τιμών των στρεσογόνων παραγόντων ενδιαιτήματος (Habitat Stressor Thresholds - HST). Τα γεγονότα αναλύθηκαν ως προς την ένταση, την διάρκεια και την συχνότητά τους για να χαρακτηριστούν ως τυπικά, παρατεταμένα ή καταστροφικά για τους πληθυσμούς της ιχθυοπανίδας σε συνθήκες χαμηλής παροχής (Parasiewicz et al. 2016, Vezza et al. 2014). Διαγράμματα UCUT παρήχθησαν για κάθε είδος και ηλικιακή κλάση ξεχωριστά (Εικόνα 31). Πιο αναλυτικά, για το ενήλικο B. strumicae (Εικόνα 31α) στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών, το διαθέσιμο ενδιαίτημα ήταν συχνά κάτω από το 49% της μέγιστης υδάτινης επιφάνειας στη περίοδο παρατήρησης (τυπική κατάσταση χαμηλών παροχών). Η συνεχόμενη διάρκεια αυτών των γεγονότων ήταν λιγότερο από 18 ημέρες. Γεγονότα κατά τα οποία το διαθέσιμο ενδιαίτημα περιορίστηκε κάτω από 6,3% της υδάτινης επιφάνειας 67

εμφανίστηκαν σπάνια και η διάρκειά τους ήταν συνήθως μικρότερη των 5 ημερών. Σε περίπτωση που αυτά τα γεγονότα έχουν διάρκεια άνω των 7 ημερών μπορούν να προκαλέσουν μόνιμες βλάβες στον πληθυσμό (καταστροφική κατάσταση χαμηλών παροχών). Για το γόνο του B. strumicae (Εικόνα 31β), το διαθέσιμο ενδιαίτημα ήταν συχνά κάτω από το 35% της υδάτινης επιφάνειας. Τυπικά, η διάρκεια αυτών των γεγονότων ήταν λιγότερο από 20 ημέρες. Γεγονότα με απώλεια ενδιαιτήματος κάτω από το 3,3% της μέγιστης υδάτινης επιφάνειας ήταν σπάνια και η διάρκειά τους ήταν έως 3 ημέρες. Σε περίπτωση που τέτοια γεγονότα διαρκέσουν πάνω από 5 ημέρες μπορούν να έχουν καταστροφικές συνέπειες στον πληθυσμό. Αντίστοιχα, για το ενήλικο S. orpheus (Εικόνα 31γ) στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών, το διαθέσιμο ενδιαίτημα ήταν συχνά κάτω από το 51% της μέγιστης υδάτινης επιφάνειας στη περίοδο παρατήρησης (τυπική κατάσταση χαμηλών παροχών). Σε τυπικές συνθήκες χαμηλών παροχών η συνεχόμενη διάρκεια αυτών των γεγονότων ήταν λιγότερο από 15 ημέρες. Γεγονότα κατά τα οποία το διαθέσιμο ενδιαίτημα περιορίστηκε κάτω από 6,3% της υδάτινης επιφάνειας εμφανίστηκαν σπάνια και η διάρκειά τους ήταν συνήθως μικρότερη των 5 ημερών. Σε περίπτωση που αυτά τα γεγονότα έχουν διάρκεια άνω των 8 ημερών μπορούν να προκαλέσουν μόνιμες βλάβες στον πληθυσμό (καταστροφική κατάσταση χαμηλών παροχών). Για το γόνο του S. orpheus (Εικόνα 31δ), το διαθέσιμο ενδιαίτημα ήταν συχνά κάτω από το 27,1% της υδάτινης επιφάνειας. Τυπικά, η διάρκεια αυτών των γεγονότων ήταν λιγότερο από 25 ημέρες. Γεγονότα με απώλεια ενδιαιτήματος κάτω από το 12% της μέγιστης υδάτινης επιφάνειας ήταν σπάνια και η διάρκειά τους ήταν έως 5 ημέρες. Σε περίπτωση που τέτοια γεγονότα διαρκέσουν πάνω από 8 ημέρες μπορούν να έχουν καταστροφικές συνέπειες στον πληθυσμό. Στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών το διαθέσιμο ενδιαίτημα για το ενήλικο A. strymonicus (Εικόνα 31στ), ήταν συχνά κάτω από το 52% της μέγιστης υδάτινης επιφάνειας στη περίοδο παρατήρησης (τυπική κατάσταση χαμηλών παροχών). Σε τυπικές συνθήκες χαμηλών παροχών η συνεχόμενη διάρκεια αυτών των γεγονότων ήταν λιγότερο από 17 ημέρες. Γεγονότα κατά τα οποία το διαθέσιμο ενδιαίτημα περιορίστηκε κάτω από 12,2% της υδάτινης επιφάνειας εμφανίστηκαν σπάνια και η διάρκειά τους ήταν συνήθως μικρότερη των 2 ημερών. Σε περίπτωση που αυτά τα γεγονότα έχουν διάρκεια άνω των 5 ημερών μπορούν να προκαλέσουν μόνιμες βλάβες στον πληθυσμό (καταστροφική κατάσταση χαμηλών παροχών). Για το γόνο του A. strymonicus (Εικόνα 31ζ), το διαθέσιμο ενδιαίτημα ήταν συχνά κάτω από το 35% της υδάτινης επιφάνειας. Τυπικά, η διάρκεια αυτών των γεγονότων ήταν λιγότερο από 25 ημέρες. Γεγονότα με απώλεια ενδιαιτήματος κάτω από το 11,1% της μέγιστης υδάτινης επιφάνειας ήταν σπάνια και η διάρκειά τους ήταν έως 5 ημέρες. Σε περίπτωση που τέτοια 68

γεγονότα διαρκέσουν πάνω από 7 ημέρες μπορούν να έχουν καταστροφικές συνέπειες στον πληθυσμό. Τέλος, στο τμήμα κατάντη του φράγματος Τοξοτών το διαθέσιμο ενδιαίτημα για το R. amarus (Εικόνα 31η), ήταν συχνά κάτω από το 23% της μέγιστης υδάτινης επιφάνειας στη περίοδο παρατήρησης (τυπική κατάσταση χαμηλών παροχών). Σε τυπικές συνθήκες χαμηλών παροχών η συνεχόμενη διάρκεια αυτών των γεγονότων ήταν λιγότερο από 14 ημέρες. Γεγονότα κατά τα οποία το διαθέσιμο ενδιαίτημα περιορίστηκε κάτω από 17% της υδάτινης επιφάνειας εμφανίστηκαν σπάνια και η διάρκειά τους ήταν συνήθως μικρότερη των 3 ημερών. Σε περίπτωση που αυτά τα γεγονότα έχουν διάρκεια άνω των 10 ημερών μπορούν να προκαλέσουν μόνιμες βλάβες στον πληθυσμό (καταστροφική κατάσταση χαμηλών παροχών). 69

α) β) Εικόνα 31. Συσσωρευτική διάρκεια γεγονότων κάτω των ορίων ελάχιστου ενδιαιτήματος και ταξινόμηση τους ως προς τη σημαντικότητα τους (καταστροφική, κρίσιμη, τυπική) κατά την περίοδο χαμηλών παροχών (Ιούνιος 2007 Δεκέμβριος 2007). Τα γεγονότα αναλύονται ως προς την έντασή τους (μείωση έκτασης διαθέσιμου ενδιαιτήματος ως ποσοστό επί του μέγιστου διαθέσιμου ενδιαιτήματος για κάθε είδος), τη συχνότητα (συσσωρευτική συνεχόμενη διάρκεια άξονας x) και τη διάρκεια (συνεχόμενες ημέρες κάτω από το ελάχιστο όριο συνθηκών αναφοράς άξονας y). 70

γ) δ) στ) Εικόνα 31. Συνέχεια Εικόνα 31. Συνέχεια 71

ζ) η) Εικόνα 31. Συνέχεια 72

Η ύπαρξη τεσσάρων ειδών ιχθυοπανίδας είχε ως αποτέλεσμα τον προσδιορισμό μιας ελάχιστης και μιας μέγιστης τιμής παροχής. Δηλαδή προσδιορίστηκε ένας εύρος τιμών παροχής του ποταμού εντός του οποίου ικανοποιούνται οι απαιτήσεις και των τεσσάρων ειδών. Όπως διαπιστώθηκε από τα διαγράμματα διαθεσιμότητας των ενδιαιτημάτων σε σχέση με την παροχή του ποταμού (Εικόνες 17-20) το εύρος παροχών κυμαίνεται από 9 έως 15 m 3 /s, με εξαίρεση τα είδη S. orpheus και A. strymonicus των οποίων το σημείο καμπής εντοπίζεται στο εύρος 20-25 m 3 /s. Παρόλα αυτά η σχετικά μικρή κλίση της καμπύλης επιτρέπει την υιοθέτηση ακόμη μικρότερης παροχής, της τάξης των 15 m 3 /s με ελάχιστη απώλεια χρησιμοποιήσιμης επιφάνειας. Επίσης, δεδομένου ότι το B. strumicae και το R. amarus είναι είδη που συμπεριλαμβάνονται στη λίστα των ειδών κοινοτικού ενδιαφέροντος της Οδηγίας 92/43/ΕΟΚ, η ελάχιστη παροχή δεν πρέπει να είναι μικρότερη των 10 m 3 /s καθώς κάτω από την τιμή αυτή μειώνεται δραστικά το διαθέσιμο ενδιαίτημα. Συνεκτιμώντας τους παραπάνω περιορισμούς είναι δυνατός ο καθορισμός ενός εύρους παροχών μεταξύ 10-15 m 3 /s (Εικόνα 32), και οι τιμές αυτές πρέπει να είναι οι ελάχιστες παροχές που θα πρέπει να καταγράφονται κατάντη του Φράγματος Τοξοτών. e-flow Εικόνα 32. Συγκεντρωτικό γράφημα με τη μεταβολή του συνολικά διαθέσιμου ενδιαιτήματος % (WET) ανά τιμή παροχής και το % διαθέσιμο ενδιαίτημα ανά είδος για το σύνολο της βιοκοινότητας: η οικολογική παροχή υπολογίζεται από 10 15 m 3 /s ως η παροχή που εξασφαλίζει τη βιωσιμότητα των πληθυσμών των ειδών της Οδηγίας 92/43/ΕΕ (B. strumicae και R. amarus) 73

3.2. Οικολογική παροχή παραποτάμων 3.2.1. Αρκουδόρεμα Στον Πίνακα 13 παρουσιάζεται η στατιστική ανάλυση της χρονοσειράς των δεδομένων παροχής για το Αρκουδόρεμα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ελάχιστη παροχή μετρήθηκε σε 0,12 m 3 /s το έτος 1992 ενώ η μέγιστη το 2010 σε 19,26 m 3 /s. Η μέση παροχή για ολόκληρη την 30ετία υπολογίστηκε σε 1,77 m 3 /s, ενώ το έτος που σημείωσε την υψηλότερη μέση παροχή είναι το 1998 (3,44 m 3 /s). Η μικρότερη μέση παροχή μετρήθηκε σε 0,36 m 3 /s και πάλι το 1992. Το 10% του συνόλου των μετρήσεων βρίσκεται κάτω από την παροχή των 0,46 m 3 /s (P10), ενώ το 90% κυμάνθηκε κάτω από τα 4,27 m 3 /s (Ρ90). Πίνακας 13. Στατιστική ανάλυση των παροχών του Αρκουδορέματος για την περίοδο 1981-2010 Min Max Mean P10 P90 Median Stdev 1981 0,48 14,16 3,00 0,57 8,86 1,26 3,38 1982 0,60 15,43 2,77 0,65 7,20 1,37 2,90 1983 0,33 5,48 1,14 0,40 1,96 0,94 0,88 1984 0,42 10,36 1,91 0,53 5,17 1,12 2,00 1985 0,41 5,28 1,15 0,53 1,69 1,02 0,72 1986 0,34 8,94 1,55 0,42 4,19 0,89 1,82 1987 0,32 3,32 1,05 0,54 1,71 0,88 0,52 1988 0,46 5,31 1,19 0,55 1,86 1,07 0,71 1989 0,48 1,60 0,95 0,51 1,41 1,00 0,35 1990 0,32 9,70 1,18 0,38 1,75 0,83 1,31 1991 0,34 7,02 1,42 0,41 3,44 0,84 1,41 1992 0,12 2,23 0,36 0,16 0,56 0,32 0,26 1993 0,28 1,27 0,68 0,31 1,09 0,64 0,32 1994 0,32 7,78 1,16 0,40 2,58 0,81 0,93 1995 0,45 8,31 1,87 0,54 5,06 1,04 1,89 1996 0,51 8,90 2,21 0,62 4,92 1,44 1,86 1997 0,57 11,15 2,09 0,67 4,44 1,59 1,79 1998 0,57 17,68 3,44 0,65 9,55 1,34 3,86 1999 0,43 14,62 2,32 0,52 6,10 1,00 2,67 2000 0,40 3,64 1,07 0,46 1,84 0,78 0,71 2001 0,32 5,13 1,12 0,40 1,86 0,80 0,85 2002 0,30 10,65 1,66 0,64 3,21 1,13 1,72 2003 0,46 18,60 2,32 0,58 7,51 1,03 2,81 2004 0,38 11,36 2,03 0,46 6,64 0,95 2,51 2005 0,59 13,21 2,79 0,71 8,33 1,25 3,29 2006 0,64 14,65 2,65 0,69 7,56 1,27 3,08 2007 0,58 13,52 2,13 0,67 5,44 1,44 2,22 2008 0,35 5,75 1,35 0,44 3,26 0,88 1,14 2009 0,33 7,81 1,86 0,59 4,72 0,99 1,77 2010 0,58 19,26 2,63 0,63 7,78 1,16 3,65 Σύνολο 0,12 19,26 1,77 0,46 4,27 1,00 2,19 Αυτές οι δύο παροχές αντιπροσωπεύουν τα επεισόδια ξηρασίας και πλημμύρας, αντίστοιχα. Οι χαμηλότερες τιμές Ρ10 βρέθηκαν το 1992 και το 1993 και οι υψηλότερες τιμές 74

του Ρ90 μετρήθηκαν σε 9,55 και 8,86 το 1998 και 1981, αντίστοιχα. Ο διάμεσος για το σύνολο των δεδομένων υπολογίστηκε σε 1 m 3 /s, με τις υψηλότερες τιμές να μετρούνται την περίοδο 1996 1998 και το έτος 2007. Αντίστοιχα, οι χαμηλότερες τιμές του διάμεσου βρέθηκαν τα έτη 1992 και 1993. Τέλος, η υψηλότερη τυπική απόκλιση, η οποία συνδυάζεται και με εντονότερη εποχικότητα, υπολογίστηκε σε 3,86 και 3,38 τα έτη 1998 και 1981, αντίστοιχα, ενώ σχετικά σταθερές παροχές καθ όλη τη διάρκεια του έτους βρέθηκαν το 1992, το 1993 και το 1987. Η ημερήσια διακύμανση των παροχών του Αρκουδορέματος για την περίοδο 1981-2010 παρουσιάζεται στην Εικόνα 33. Από το 1986 επικράτησε πτωτική τάση της παροχής που διατηρήθηκε έως το 1994, ενώ από το έτος αυτό και έως το τέλος της χρονοσειράς η τάση που ακολούθησε η παροχή ήταν ανοδική. Εικόνα 33. Διακύμανση των ημερησίων παροχών του Αρκουδορέματος για το χρονικό διάστημα 1981 2010 Η εποχική ανάλυση της χρονοσειράς των παροχών παρουσιάζεται στον Πίνακα 14. Προκύπτει ότι οι υψηλότερες μέσες παροχές καταγράφτηκαν την άνοιξη και τον χειμώνα με 2,36 και 3,1 m 3 /s, αντίστοιχα, ενώ οι χαμηλότερες μέσες παροχές βρέθηκαν το φθινόπωρο και το καλοκαίρι (0,65 και 0,83 m 3 /s, αντίστοιχα). Οι ελάχιστες παροχές για την άνοιξη το καλοκαίρι το φθινόπωρο και τον χειμώνα μετρήθηκαν σε 0,44 m3/s (1992), 0,23 m 3 /s (1992), 0,19 m 3 /s (1992) και 0,37 m3/s (1993). Οι μέγιστες εποχικές παροχές βρέθηκαν για την άνοιξη σε 5,64 m3/s (1982), για το καλοκαίρι σε 1,14 m3/s (1982) για το φθινόπωρο σε 1,86 m 3 /s 75

(2007) και για τον χειμώνα σε 8,67 m 3 /s (1997). Αντίστοιχες είναι και οι κατανομές των δεικτών Ρ10 και Ρ90. Ο Ρ10 για την άνοιξη και τον χειμώνα μετρήθηκε σε 1,28 και 1,15 m 3 /s, αντίστοιχα, ενώ για το καλοκαίρι και το φθινόπωρο σε 0,64 και 0,48 m 3 /s, αντίστοιχα. Ο Ρ90 βρέθηκε σε υψηλά επίπεδα την άνοιξη και τον χειμώνα (4,2 και 5,7 m 3 /s, αντίστοιχα) και σε χαμηλά το καλοκαίρι και το φθινόπωρο (1,1 και 0,94 m 3 /s, αντίστοιχα). Πίνακας 14. Στατιστική ανάλυση των εποχικών παροχών του Αρκουδορέματος Άνοιξη Καλοκαίρι Φθινόπωρο Χειμώνας 1981 3,53 0,88 0,71 4,24 1982 5,64 1,14 0,71 2,58 1983 1,43 0,75 0,47 1,72 1984 4,27 1,04 0,63 1,03 1985 1,92 0,86 0,58 2,66 1986 2,47 0,81 0,51 0,54 1987 1,75 1,00 0,63 1,23 1988 2,02 0,90 0,57 1,23 1989 1,34 0,70 0,58 1,43 1990 1,26 0,59 0,40 3,89 1991 1,83 0,78 0,49 0,37 1992 0,44 0,23 0,19 0,99 1993 0,99 0,48 0,33 1,89 1994 1,48 0,70 0,45 4,09 1995 1,97 0,91 0,58 2,55 1996 3,11 0,98 0,77 4,40 1997 2,32 1,04 0,83 8,67 1998 3,27 0,89 0,84 6,34 1999 3,11 0,92 0,58 1,14 2000 1,81 0,81 0,53 1,80 2001 1,49 0,74 0,49 0,75 2002 1,84 0,94 1,07 6,86 2003 2,00 0,91 0,59 5,75 2004 1,78 0,78 0,50 5,29 2005 3,89 0,93 1,03 4,00 2006 4,93 0,93 0,79 1,87 2007 1,92 0,95 1,86 4,84 2008 1,54 0,83 0,54 2,36 2009 2,98 0,91 0,63 4,92 Στον Πίνακα 15 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα από την μηνιαία στατιστική ανάλυση της χρονοσειράς των παροχών. Προκύπτει ότι οι μήνες με τις υψηλότερες παροχές είναι οι Ιανουάριος, Φεβρουάριος και ο Μάρτιος (3,32-6,62 m 3 /s) και αυτοί που παρουσίασαν 76

τις χαμηλότερες είναι οι Σεπτέμβριος, Οκτώβριος και Νοέμβριος (0,58-0,66 m 3 /s). Όπως φαίνεται και από τον Πίνακα 15 οι υψηλότερες μέσες παροχές και οι υψηλότερες τιμές των δεικτών Ρ10 και Ρ90 βρέθηκαν τους μήνες Ιανουάριο, Φεβρουάριο και Μάρτιο. Επίσης, οι μήνες αυτοί μαζί με τον Δεκέμβριο χαρακτηρίζονται από μεγάλη διακύμανση της παροχής. Οι μηνιαίες διακυμάνσεις των ελάχιστων, μέγιστων και μέσων, καθώς και της βασικής παροχής όπως αυτή προέκυψε σύμφωνα με την μεθοδολογία Lyn και Holick (Grayson et al. 1996), παρουσιάζονται στις Εικόνες 34 και 35. Πίνακας 15. Μηνιαία στατιστική ανάλυση των παροχών του Αρκουδορέματος Μin Μax Μean P10 P90 Median Stdev JAN 2,31 6,62 3,47 2,51 4,78 3,31 0,91 FEB 2,23 5,78 3,98 2,50 5,81 3,76 1,41 MAR 2,33 3,32 3,74 2,53 5,17 3,59 1,03 APR 1,54 1,70 2,14 1,60 2,93 2,00 0,54 MAY 1,21 1,21 1,40 1,25 1,61 1,36 0,15 JUN 0,88 1,02 1,05 0,92 1,17 1,05 0,10 JUL 0,71 0,76 0,82 0,73 0,90 0,81 0,08 AUG 0,61 0,65 0,67 0,62 0,73 0,67 0,04 SEP 0,56 1,07 0,60 0,57 0,64 0,60 0,03 OCT 0,52 1,51 0,61 0,53 0,67 0,58 0,13 NOV 0,52 4,93 0,75 0,53 1,04 0,62 0,28 DEC 0,93 2,51 2,10 1,15 3,47 1,77 1,12 Εικόνα 34. Διακύμανση των ελάχιστων και μέγιστων μηνιαίων παροχών του Αρκουδορέματος για το χρονικό διάστημα 1981 2010 77

Η ανάλυση γεγονότων ξηρασίας και πλημμυρικών επεισοδίων διενεργήθηκε ορίζοντας ως όριο (threshold) για τα φαινόμενα αυτά τις διαχρονικές τιμές των δεικτών Ρ10 και Ρ90, όπως αυτά βρέθηκαν από παραπάνω ανάλυση σε 0,46 και 4,27 m 3 /s. Συνολικά για το διάστημα της 30ετίας εμφανίστηκαν 27 επεισόδια ξηρασίας τα οποία κατανέμονται για την χρονική περίοδο 1981 2010 όπως δείχνει η Εικόνα 36. Η μέση παροχή των επεισοδίων αυτών μετρήθηκε σε 0,39 m 3 /s. Τα περισσότερα γεγονότα ξηρασίας παρουσιάστηκαν την περίοδο 1990 1994. Εικόνα 35. Διακύμανση των μέσων και βασικών μηνιαίων παροχών του Αρκουδορέματος για το χρονικό διάστημα 1981 2010 Εικόνα 36. Αριθμός των γεγονότων ξηρασίας ανά έτος στο Αρκουδόρεμα για το χρονικό διάστημα 1981 2010 78

Ομοίως, τα πλημμυρικά επεισόδια για το χρονικό διάστημα 1981 2010 βρέθηκαν σε 50. Σε αυτά τα επεισόδια η μέση παροχή βρέθηκε σε 8,6 m 3 /s. Τα επεισόδια παρουσίασαν κατανομή η οποία παρουσιάζεται στην Εικόνα 37. Τα χρονικό διάστημα που εμφανίζει τα μεγαλύτερο αριθμό πλημμυρικών γεγονότων είναι η περίοδος 1996 1999. Εικόνα 37. Αριθμός των πλημμυρικών γεγονότων ανά έτος στο Αρκουδόρεμα για το χρονικό διάστημα 1981 2010 Στις παρακάτω εικόνες παρουσιάζονται η διαχρονική και οι εποχικές καμπύλες διαρκείας από τις οποίες προκύπτουν σημαντικοί δείκτες όπως οι Ρ10 και Ρ90 αλλά και του υπολογισμού της πιθανότητας της υπέρβασης των παροχών για ποσοστά 60, 70 και 80%. 79

Εικόνα 38. Καμπύλη διάρκειας της παροχής του Αρκουδορέματος για το χρονικό διάστημα 1981 2010 Εικόνα 39. Καμπύλες διάρκειας των μηνιαίων παροχών του Αρκουδορέματος για τον Ιανουάριο (κόκκινη γραμμή), τον Φεβρουάριο (μπλε γραμμή) και Μάρτιο (πράσινη γραμμή) 80

Εικόνα 40. Καμπύλες διάρκειας των μηνιαίων παροχών του Αρκουδορέματος για τον Απρίλιο (κόκκινη γραμμή), τον Μάιο (μπλε γραμμή) και τον Ιούνιο (πράσινη γραμμή) Εικόνα 41. Καμπύλες διάρκειας των μηνιαίων παροχών του Αρκουδορέματος για τον Ιούλιο (κόκκινη γραμμή), τον Αύγουστο (μπλε γραμμή) και Σεπτέμβριο (πράσινη γραμμή) 81

Εικόνα 42. Καμπύλες διάρκειας των μηνιαίων παροχών του Αρκουδορέματος για τον Οκτώβριο (κόκκινη γραμμή), τον Νοέμβριο (μπλε γραμμή) και Δεκέμβριο (πράσινη γραμμή) Ο υπολογισμός της οικολογικής παροχής για το Αρκουδόρεμα πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας διάφορες υδρολογικές μεθόδους, λαμβάνοντας υπόψη τις παραπάνω στατιστικές αναλύσεις. Παρακάτω οι μέθοδοι αυτοί αναλύονται με περισσότερη λεπτομέρεια: Α) Μέθοδος ελάχιστης μηνιαίας παροχής Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην παραδοχή ότι η οικολογική παροχή πρέπει να ισούται με την μηνιαία παροχή του μήνα με τη χαμηλότερη απορροή για ολόκληρη τη χρονοσειρά. Ο μήνας με τη χαμηλότερη απορροή είναι ο Αύγουστος και η μέση παροχή του βρέθηκε σε 0,67 m 3 /s, συνεπώς η ελάχιστη οικολογική παροχή θα πρέπει να ισούται με αυτή. Β) Μηνιαία μέθοδος Tennant Η μέθοδος Tennant (ή Montana, Tennant 1976) είναι η πλέον διαδεδομένη μέθοδος υπολογισμού της οικολογικής παροχής και έχει χρησιμοποιηθεί σε 25 χώρες (Tharme 2003). Πρόκειται για μία απλή μέθοδος η οποία χρησιμοποιεί ποσοστά επί της μέσης ετήσιας απορροής για τις περιόδους Οκτώβριος-Μάρτιος και Απρίλιος-Σεπτέμβριος ξεχωριστά, ούτως ώστε να καθορίσει τις συνθήκες παροχής που σχετίζονται με την αλιεία, την άγρια πανίδα, την αναψυχή και τους περιβαλλοντικούς πόρους (Πίνακας 16). 82

Πίνακας 16. Κατηγοριοποίηση της οικολογική παροχή σύμφωνα με τη μέθοδο Tennant Περιγραφή της ροής και της Οικολογική παροχή ως % της μέσης μηνιαίας οικολογικής ποιότητας Οκτώβριος-Μάρτιος Απρίλιος-Σεπτέμβριος Μέγιστη (Α1) 200 200 Βέλτιστη (Α2) 60-100 60-100 Εξαιρετική (Β1) 40 60 Άριστη (Β2) 30 50 Καλή (Γ) 20 40 Μέτρια Υποβαθμισμένη (Δ1) 10 30 Υποβαθμισμένη (Δ2) 10 10 Τα αποτελέσματα της εφαρμογής της μεθοδολογίας Tennant στα δεδομένα παροχών του Αρκουδορέματος παρουσιάζονται στον Πίνακα 17. Πίνακα 17. Υπολογισμός της οικολογικής παροχής στο Αρκουδόρεμα σύμφωνα με την μηνιαία μέθοδο Tennant Οικολογική παροχή ανάλογα με τους στόχους της οικολογικής ποιότητας Μέση Α1 Α2 Β1 Β2 Γ Δ1 Δ2 μηνιαία παροχή Ιανουάριος 3,47 6,95 2,08 1,39 1,04 0,69 0,35 0,17 Φεβρουάριος 3,98 7,96 2,39 1,59 1,19 0,80 0,40 0,20 Μάρτιος 3,74 7,48 2,24 1,50 1,12 0,75 0,37 0,19 Απρίλιος 2,14 4,29 1,72 1,29 1,07 0,86 0,64 0,11 Μάιος 1,40 2,81 1,12 0,84 0,70 0,56 0,42 0,07 Ιούνιος 1,05 2,09 0,84 0,63 0,52 0,42 0,31 0,05 Ιούλιος 0,82 1,63 0,65 0,49 0,41 0,33 0,24 0,04 Αύγουστος 0,67 1,34 0,54 0,40 0,34 0,27 0,20 0,03 Σεπτέμβριος 0,60 1,20 0,48 0,36 0,18 0,12 0,18 0,03 Οκτώβριος 0,61 1,22 0,37 0,24 0,18 0,12 0,06 0,03 Νοέμβριος 0,75 1,49 0,45 0,30 0,22 0,15 0,07 0,04 Δεκέμβριος 2,10 4,21 1,26 0,84 0,63 0,42 0,21 0,11 Γ) Μέθοδος βασικής παροχής Η οικολογική παροχή σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο προκύπτει από την εξίσωση: Qe = Qb Qmean Qmin (1) όπου Qb η βασική ροή η οποία υπολογίζεται από τους κυλιόμενους μέσους των ελάχιστων παροχών, Qmean η μέση μηνιαία παροχή και Qmin η ελάχιστη μέση μηνιαία παροχή. Η βασική ροή υπολογίστηκε από το πρόγραμμα RAP και απεικονίζεται στην Εικόνα 34. Τα αποτελέσματα των υπολογισμών παρουσιάζονται στον Πίνακα 18. 83

Πίνακα 18. Υπολογισμός της μηνιαίας οικολογικής παροχής στο Αρκουδόρεμα σύμφωνα με την μέθοδο της βασικής παροχής Μήνας Qe Μήνας Qe Ιανουάριος 3,11 Ιούλιος 0,80 Φεβρουάριος 3,46 Αύγουστος 0,67 Μάρτιος 3,37 Σεπτέμβριος 0,60 Απρίλιος 1,95 Οκτώβριος 0,58 Μάιος 1,34 Νοέμβριος 0,65 Ιούνιος 1,01 Δεκέμβριος 1,48 Δ) Μέθοδος της καμπύλης διάρκειας Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιεί την ετήσια και τις μηνιαίες καμπύλες διάρκειας παροχής που παρουσιάζονται στις Εικόνες 37 41. Στη συνέχεια υπολογίζεται η οικολογική παροχή με την εφαρμογή κριτηρίων, ανάλογα της πιθανότητας υπέρβασης για ποσοστά 60%, 70% και 80%. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον Πίνακα 19. Πίνακα 19. Υπολογισμός της μηνιαίας οικολογικής παροχής στο Αρκουδόρεμα σύμφωνα με την μέθοδο της καμπύλης διάρκειας Μήνες 60% 70% 80% Ιανουάριος 3,09 2,86 2,66 Φεβρουάριος 3,31 2,97 2,73 Μάρτιος 3,33 3,06 2,79 Απρίλιος 1,88 1,78 1,68 Μάιος 1,33 1,30 1,28 Ιούνιος 1,02 0,99 0,95 Ιούλιος 0,79 0,77 0,75 Αύγουστος 0,66 0,64 0,64 Σεπτέμβριος 0,59 0,58 0,58 Οκτώβριος 0,57 0,55 0,54 Νοέμβριος 0,59 0,57 0,54 Δεκέμβριος 1,63 1,40 1,29 3.2.2. Διαβολόρεμα Στον Πίνακα 20 παρουσιάζεται η στατιστική ανάλυση της χρονοσειράς των δεδομένων παροχής για το Διαβολόρεμα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ελάχιστη παροχή μετρήθηκε σε 0,24 m 3 /s το έτος 1992 ενώ η μέγιστη το 2010 σε 16,53 m 3 /s. Η μέση παροχή για ολόκληρη την 30ετία υπολογίστηκε σε 1,75 m 3 /s, ενώ το έτος που σημείωσε την υψηλότερη μέση παροχή 84

είναι το 1998 (2,95 m 3 /s). Η μικρότερη μέση παροχή μετρήθηκε σε 0,59 m 3 /s το 1992. Το 10% του συνόλου των μετρήσεων βρίσκεται κάτω από την παροχή των 0,55 m 3 /s (P10), ενώ το 90% κυμάνθηκε κάτω από τα 3,20 m 3 /s (Ρ90). Πίνακας 20. Στατιστική ανάλυση των παροχών του Διαβολορέματος για την περίοδο 1981-2010 Min Max Mean P10 P90 Median Stdev 1981 0,59 14,17 2,29 0,69 5,34 1,54 2,32 1982 0,69 9,62 1,99 0,85 4,02 1,48 1,51 1983 0,36 4,07 1,12 0,44 1,95 1,07 0,59 1984 0,52 12,79 2,15 0,69 5,00 1,44 2,13 1985 0,40 4,02 1,07 0,47 1,78 0,93 0,57 1986 0,43 11,91 1,80 0,57 3,23 1,14 2,05 1987 0,42 6,30 1,68 0,83 2,82 1,35 1,03 1988 0,59 5,53 1,44 0,71 2,36 1,20 0,80 1989 0,56 5,42 1,46 0,77 2,39 1,34 0,77 1990 0,26 14,72 1,06 0,34 2,06 0,77 1,33 1991 0,46 10,83 1,67 0,64 2,93 1,19 1,53 1992 0,24 3,42 0,59 0,29 1,00 0,47 0,39 1993 0,28 2,47 0,71 0,34 1,36 0,59 0,42 1994 0,31 4,93 0,89 0,36 1,46 0,70 0,56 1995 0,65 11,72 2,45 0,82 6,01 1,37 2,28 1996 0,62 11,69 2,01 0,76 4,17 1,36 1,85 1997 0,77 6,86 2,07 0,91 3,89 1,60 1,29 1998 0,69 16,15 2,95 0,89 7,23 1,81 3,21 1999 0,62 14,91 2,49 0,76 7,08 1,38 2,78 2000 0,44 3,90 1,26 0,53 2,38 0,98 0,78 2001 0,38 8,54 1,19 0,48 2,04 0,98 0,83 2002 0,33 8,78 1,64 0,76 2,62 1,41 1,04 2003 0,55 13,09 2,03 0,78 3,98 1,43 1,59 2004 0,46 13,45 2,15 0,61 4,77 1,23 2,43 2005 0,54 12,06 2,33 0,70 5,47 1,55 2,50 2006 0,58 15,40 2,31 0,81 5,05 1,40 2,54 2007 0,55 12,35 2,09 0,74 5,00 1,43 1,96 2008 0,45 5,64 1,40 0,52 2,56 1,03 0,97 2009 0,40 4,34 1,44 0,68 2,45 1,26 0,80 2010 0,77 16,53 2,73 0,89 6,78 1,63 3,07 Σύνολο 0,24 16,53 1,75 0,55 3,20 1,22 1,84 Αυτές οι δύο παροχές αντιπροσωπεύουν τα επεισόδια ξηρασίας και πλημμύρας, αντίστοιχα. Οι χαμηλότερες τιμές Ρ10 βρέθηκαν την περίοδο 1992-1994 (0,29-0,36 m 3 /s) και οι υψηλότερες τιμές του Ρ90 μετρήθηκαν σε 7,23 και 7,08 το 1998 και 1999, αντίστοιχα και σε 6,78 m 3 /s το 2010. Ο διάμεσος για το σύνολο των δεδομένων υπολογίστηκε σε 1,22 m 3 /s, με τις υψηλότερες τιμές να μετρούνται την περίοδο 1997 1998 και το έτος 2010. Αντίστοιχα, οι 85

χαμηλότερες τιμές του διάμεσου βρέθηκαν τα έτη 1992 και 1993. Τέλος, η υψηλότερη τυπική απόκλιση, η οποία συνδυάζεται και με εντονότερη εποχικότητα, υπολογίστηκε σε 3,21 m 3 /s, 2,78 m 3 /s και 3,07 m 3 /s τα έτη 1998, 1999 και 2010, αντίστοιχα, ενώ σχετικά σταθερές παροχές καθ όλη τη διάρκεια του έτους βρέθηκαν την περίοδο 1992 1994 και το έτος 1983. Η ημερήσια διακύμανση των παροχών του Διαβολορέματος για την περίοδο 1981-2010 παρουσιάζεται στην Εικόνα 43. Η παροχή παρέμεινε σε σχετικά σταθερά επίπεδα έως το 1994, ενώ από το έτος αυτό και έως το τέλος της χρονοσειράς η τάση που ακολουθήθηκε ήταν ανοδική. Εικόνα 43. Διακύμανση των ημερησίων παροχών του Διαβολορέματος για το χρονικό διάστημα 1981 2010 Η εποχική ανάλυση της χρονοσειράς των παροχών για το Διαβολόρεμα παρουσιάζεται στον Πίνακα 21. Προκύπτει ότι οι υψηλότερες μέσες παροχές καταγράφτηκαν την άνοιξη και τον χειμώνα με 2,60 και 2,35 m 3 /s, αντίστοιχα, ενώ οι χαμηλότερες μέσες παροχές βρέθηκαν το φθινόπωρο και το καλοκαίρι (0,86 και 1,07 m 3 /s, αντίστοιχα). Οι ελάχιστες παροχές για την άνοιξη το καλοκαίρι το φθινόπωρο και τον χειμώνα μετρήθηκαν σε 0,78 m 3 /s (1992), 0,53 m 3 /s (1992), 0,42 m 3 /s (1992) και 0,50 m 3 /s (1991). Οι μέγιστες εποχικές παροχές βρέθηκαν για την άνοιξη σε 4,95 m 3 /s (1999), για το καλοκαίρι σε 1,42 m 3 /s (1982) για το φθινόπωρο σε 2,28 m 3 /s (2007) και για τον χειμώνα σε 6,27 m 3 /s (1997). Αντίστοιχες είναι και οι κατανομές των δεικτών Ρ10 και Ρ90. Ο Ρ10 για την άνοιξη και τον χειμώνα μετρήθηκε σε 1,44 και 0,96 m 3 /s, αντίστοιχα, ενώ για το καλοκαίρι και το φθινόπωρο σε 0,80 και 0,57 m 3 /s, αντίστοιχα. Ο Ρ90 86

βρέθηκε σε υψηλά επίπεδα την άνοιξη και τον χειμώνα (4,71 και 4,59 m 3 /s, αντίστοιχα) και σε χαμηλά το καλοκαίρι και το φθινόπωρο (1,36 και 1,29 m 3 /s, αντίστοιχα). Πίνακας 21. Στατιστική ανάλυση των εποχικών παροχών του Διαβολορέματος Άνοιξη Καλοκαίρι Φθινόπωρο Χειμώνας 1981 4,02 1,17 0,84 1,95 1982 3,64 1,42 0,93 1,94 1983 1,39 1,00 0,56 1,81 1984 4,61 1,35 0,83 1,28 1985 1,40 0,76 0,72 2,52 1986 3,15 1,08 0,70 1,08 1987 2,93 1,41 0,97 1,29 1988 2,05 1,09 0,86 2,04 1989 2,32 1,09 0,91 1,31 1990 1,12 0,57 0,39 3,58 1991 2,40 1,04 0,74 0,50 1992 0,78 0,53 0,42 0,77 1993 1,03 0,53 0,38 1,38 1994 1,07 0,50 0,66 3,87 1995 3,83 1,23 0,89 1,47 1996 3,63 1,28 1,09 2,92 1997 3,31 1,33 1,03 6,27 1998 3,20 1,15 1,12 3,42 1999 4,95 1,24 0,84 1,51 2000 1,97 0,98 0,66 1,42 2001 1,69 0,89 0,83 0,94 2002 2,42 1,31 1,26 3,72 2003 2,28 1,23 0,92 4,90 2004 2,17 1,03 0,68 3,51 2005 3,58 1,42 0,96 2,40 2006 4,78 1,23 0,96 1,38 2007 1,90 1,17 2,28 3,96 2008 1,77 0,95 0,65 1,35 2009 2,06 1,09 0,89 3,81 Στον Πίνακα 22 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα από την μηνιαία στατιστική ανάλυση της χρονοσειράς των παροχών. Προκύπτει ότι οι μήνες με τις υψηλότερες παροχές είναι οι Ιανουάριος, Φεβρουάριος και ο Μάρτιος (4,05-6,57 m 3 /s) και αυτοί που παρουσίασαν τις χαμηλότερες είναι οι Σεπτέμβριος, Οκτώβριος και Νοέμβριος (0,52-0,56 m 3 /s). Όπως φαίνεται και από τον Πίνακα 22 οι υψηλότερες μέσες παροχές και οι υψηλότερες τιμές των δεικτών Ρ10 και Ρ90 βρέθηκαν τους μήνες Ιανουάριο, Φεβρουάριο και Μάρτιο. Επίσης, οι μήνες αυτοί μαζί με τον Δεκέμβριο χαρακτηρίζονται από μεγάλη διακύμανση της παροχής. Οι 87

μηνιαίες διακυμάνσεις των ελάχιστων, μέγιστων και μέσων, καθώς και της βασικής παροχής όπως αυτή προέκυψε σύμφωνα με την μεθοδολογία Lyn και Holick (Grayson et al. 1996), παρουσιάζονται στις Εικόνες 44 και 45. Πίνακας 1.22. Μηνιαία στατιστική ανάλυση των παροχών του Διαβολορέματος Μin Μax Μean P10 P90 Median Stdev JAN 1,38 6,19 2,09 1,45 2,96 1,89 0,66 FEB 1,95 6,57 3,47 2,10 5,32 3,16 1,37 MAR 2,32 4,05 3,91 2,54 5,55 3,69 1,22 APR 1,70 2,24 2,52 1,78 3,54 2,35 0,70 MAY 1,39 1,66 1,61 1,43 1,90 1,54 0,22 JUN 1,13 1,65 1,30 1,15 1,49 1,27 0,14 JUL 0,92 1,30 1,08 0,95 1,24 1,03 0,18 AUG 0,77 1,55 0,88 0,78 0,99 0,85 0,12 SEP 0,66 1,74 0,80 0,67 0,96 0,73 0,21 OCT 0,59 2,10 0,82 0,61 1,09 0,74 0,28 NOV 0,58 3,71 1,00 0,61 1,64 0,83 0,45 DEC 0,88 1,45 1,61 0,97 2,56 1,39 0,75 Εικόνα 44. Διακύμανση των ελάχιστων και μέγιστων μηνιαίων παροχών του Διαβολορέματος για το χρονικό διάστημα 1981 2010 Η ανάλυση γεγονότων ξηρασίας και πλημμυρικών επεισοδίων διενεργήθηκε ορίζοντας ως όριο (threshold) για τα φαινόμενα αυτά τις διαχρονικές τιμές των δεικτών Ρ10 και Ρ90, όπως αυτά βρέθηκαν από παραπάνω ανάλυση σε 0,55 και 3,20 m 3 /s. Συνολικά για το διάστημα της 30ετίας εμφανίστηκαν 39 επεισόδια ξηρασίας τα οποία κατανέμονται για την χρονική περίοδο 1981 2010 όπως δείχνει η Εικόνα 46. Η μέση παροχή των επεισοδίων αυτών μετρήθηκε σε 88