ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΤΟΥ ΛΙΜΕΝΑ ΤΗΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΤΟΥ ΛΙΜΕΝΑ ΤΗΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΡΑΒΟΥ ΑΥΓΟΥΣΤΙΝΑ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΧΑΣΙΩΤΗΣ ΘΩΜΑΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗ, 2012 1

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΓΕΩΜΟΡΦΟΛΟΓΙΚΗ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗ ΤΟΥ ΛΙΜΕΝΑ ΤΗΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΡΑΒΟΥ ΑΥΓΟΥΣΤΙΝΑ Τριμελής εξεταστική επιτροπή: Χασιώτης Θωμάς, Επίκουρος Καθηγητής (Επιβλέπων) Βελεγράκης Αντώνης, Καθηγητής Ζερβάκης Βασίλης, Αναπληρωτής Καθηγητής 2

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΠΕΡΙΛΗΨΗ σελ.1 2. ΕΙΣΑΓΩΓΗ σελ.2 1.1. Γενικά σελ.2 1.2. Το λιμάνι ως τεχνικό έργο σελ.2 1.3. Λιμάνι Μυτιλήνης Σύντομη ιστορική αναδρομή σελ.4 1.4. Σκοπός της εργασίας σελ.7 3. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ σελ.9 2.1. Εργασίες πεδίου σελ.9 2.1.1. Βυθομετρία σελ.9 2.1.2. Μορφολογία σελ.9 2.1.3. Δειγματοληψία ιζημάτων σελ.12 2.1.4. Λήψη υποβρύχιων φωτογραφιών/video σελ.15 2.2 Επεξεργασία δεδομένων και εργαστηριακές αναλύσεις σελ.16 2.2.1. Επεξεργασία δεδομένων βυθομέτρου σελ.16 2.2.2. Επεξεργασία δεδομένων ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης σελ.17 2.2.3. Κοκκομετρική ανάλυση σελ.19 2.2.3.1. Ανάλυση λεπτόκοκκων ιζημάτων με τη μέθοδο της πιπέτας σελ.20 2.2.3.2. Ανάλυση χονδρόκοκκων ιζημάτων με ξηρό κοσκίνισμα σελ.21 2.2.3.3. Επεξεργασία κοκκομετρικών δεδομένων σελ.22 2.2.4. Επεξεργασία δεδομένων από το ArcGIS 9.3 σελ.22 4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ σελ.24 3.1. Βυθομετρία σελ.24 3.2. Μορφολογία σελ.27 3.3. Ιζηματολογία σελ.34 3.4. Οπτική επαλήθευση - σύνθεση αποτελεσμάτων σελ.37 5. ΣΥΖΗΤΗΣΗ-ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ σελ.42 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ σελ.47 3

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα πτυχιακή εργασία παρουσιάζει τα αποτελέσματα μιας θαλάσσιας γεωμορφολογικής έρευνας που έλαβε χώρα στο χώρο του λιμένα της Μυτιλήνης, στον οποίο δεν υπάρχουν αντίστοιχα συγκρίσιμα αποτελέσματα, αφού δεν είχε πραγματοποιηθεί καμία παρόμοια μελέτη κατά το παρελθόν. Η εργασία στοχεύει (α) στο λεπτομερή προσδιορισμό της βυθμετρίας του εσωτερικού και του εξωτερικού λιμένα, (β) στην αποτύπωση της μορφολογίας του πυθμένα, (γ) στη μελέτη της κατανομής των επιφανειακών ιζημάτων, (δ) στην επαλήθευση των επεξεργασμένων γεωφυσικών δεδομένων, από τα αποτελέσματα των κοκκομετρικών αναλύσεων αλλά και από καταδύσεις υποβρύχιας κάμερας καθώς και (ε) στον εντοπισμό πιθανών επισφαλών περιοχών στο χώρο της λιμενολεκάνης. Η βυθομετρική έρευνα έδειξε ότι τα βάθη στο λιμάνι κυμαίνονται από 4m έως και 15m. Από την μορφολογική μελέτη του πυθμένα προέκυψαν 4 διαφορετικοί τύποι ανακλαστικότητας στις ηχογραφίες του SSS, που αντιστοιχούν σε πυθμένα με διαφορετική υφή ιζημάτων, αλλά και τοπικά με ιδιαίτερα μορφολογικά χαρακτηριστικά. Η συνδυαστική ανάλυση (i) των ηχογραφιών και των μωσαϊκών του SSS, (ii) της επιφανειακής κατανομής των ιζημάτων και (iii) των φωτογραφιών/video, οδήγησαν στην επαλήθευση των γεωφυσικών δεδομένων, στην αποσαφήνιση της φύσης του πυθμένα αλλά και στη διάκριση των διεργασιών που αναπτύσσονται στο χώρο του λιμανιού της Μυτιλήνης. Τα αποτελέσματα της εργασίας αναπτύχθηκαν σε περιβάλλον Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS), το οποίο συμβάλλει στην αποτελεσματικότητα των μεθοδολογιών, ενώ επιπλέον αποτελεί την πρώτη πηγή συστηματικών δεδομένων που αφορούν τα γεωμορφολογικά και τα κοκκομετρικά χαρακτηριστικά για το λιμάνι της Μυτιλήνης. 4

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. Γενικά Η λέξη λιμάνι θεωρείται αντιδάνειο εκ της τουρκικής λέξης «liman» που και αυτή προέρχεται από την αρχαία ελληνική «λιμήν». Σήμερα στη νεοελληνική δημοτική αναφέρεται ως λιμένας αλλά και λιμάνι μία περίκλειστη σχετικά ευρεία και αρκετά ήρεμη λεκάνη πού συγκοινωνεί με θαλάσσια πλεύσιμη οδό μέσα στην οποία το πλοίο μπορεί, σε οποιεσδήποτε καιρικές συνθήκες με ασφάλεια και γρήγορα να εισπλεύσει, να παραμείνει, και να διενεργήσει όλες τις ναυτιλιακές πράξεις, όπως φορτοεκφορτώσεις εμπορευμάτων, επιβιβάσεις επιβατών, ανεφοδιασμό, επισκευές κ.α. Το λιμάνι συνεπώς εντάσσεται στην αλυσίδα των μεταφορών και αποτελεί ένα συγκοινωνιακό κόμβο στον οποίο γίνεται αλλαγή μεταφορικού μέσου (Υδρία, 1992). Τα λιμάνια μπορούν να ταξινομηθούν από άποψη σχηματισμού και διαμόρφωσης, σε φυσικά και τεχνητά, από άποψη γεωφυσικής θέσης, σε θαλάσσια και ποτάμια και από άποψη σκοπιμότητας και λειτουργικής αποστολής, σε εμπορευματικά (ή εμπορικά), αλιείας, ναυτικά λιμάνια και βάσεις, τουριστικά (μαρίνες), και τέλος σε λιμάνια αναμονής και καταφυγίου (Αποστολοπούλου, 2006). 1.2. Το λιμάνι ως τεχνικό έργο Η ευρύτερη περιοχή της κατασκευής ενός λιμανιού καθορίζεται κοντά στα μεγάλα κέντρα παραγωγής και κατανάλωσης. Η ακριβής όμως θέση εκλέγεται με βάση (Αποστολοπούλου, 2006).: τους οικονομικούς και γεωγραφικούς παράγοντες του τόπου, τα κλιματολογικά, μετεωρολογικά και υδρολογικά στοιχεία, τη μορφολογία του εδάφους των ακτών και του πυθμένα και τέλος, τα τεχνικά και κατασκευαστικά δεδομένα. Τα λιμενικά έργα διακρίνονται σε δυο κατηγορίες (Μέμος, 2008): (Ι) Τα εξωτερικά λιμενικά έργα, τα οποία οριοθετούν το λιμάνι από τον υπόλοιπο θαλάσσιο χώρο και έχουν γενικά προστατευτικό χαρακτήρα, τόσο απέναντι στη δράση των κυματισμών μέσα στη λιμενολεκάνη, όσο και απέναντι στα αίτια που προκαλούν επικίνδυνες ή ανεπιθύμητες συγκεντρώσεις φερτών υλών ή αντίθετα 5

διαβρώσεις φυσικών σχηματισμών. Τα έργα αυτά είναι οι κυματοθραύστες, οι μόλοι και οι βραχίονες. (ΙΙ) Τα εσωτερικά λιμενικά έργα, τα οποία διαμορφώνουν και διαρρυθμίζουν τη λιμενολεκάνη έτσι ώστε να εξυπηρετείται με ασφάλεια ο ελλιμενισμός των σκαφών και η ναυπήγηση ή επισκευή και συντήρηση τους, ταυτόχρονα δε διαμορφώνουν και τον απαραίτητο χερσαίο χώρο για τη εκτέλεση όλων των σχετικών λειτουργικών κινήσεων (αποβίβαση, επιβίβαση ανθρώπων, φορτοεκφόρτωση αγαθών κλπ ). Κάθε λιμάνι έχει τα κρηπιδώματά και τις εγκαταστάσεις του. Απλές ή πολύπλοκες, μεγάλες ή μικρές, οι εγκαταστάσεις αυτές αποτελούν μια σημαντική επέμβαση στον ιδιαίτερα ευαίσθητο παράκτιο περιβάλλον (Κομβούτης, 1979). Ο σχεδιασμός των λιμενικών εγκαταστάσεων, ιδιαίτερα στην περίπτωση μεγάλων λιμανιών, απαιτεί την λεπτομερή γνώση (α) της μορφολογίας και της γεωλογικής υποδομής του πυθμένα, (β) των υδροδυναμικών ή φυσικών ωκεανογραφικών παραμέτρων (ρεύματα, κύματα, παλίρροιες) και (γ) των διεργασιών που αναπτύσσονται στη διαχωριστική επιφάνεια πυθμένα-νερού ως αποτέλεσμα της επίδρασης των υδροδυναμικών παραμέτρων στην επιφάνεια του πυθμένα. Είναι φανερό ότι οι ιδιαιτερότητες και η πολυπλοκότητα που παρουσιάζει το θαλάσσιο περιβάλλον συγκριτικά με το χερσαίο απαιτούν περισσότερο εξελιγμένες μεθόδους έρευνας από αυτές που εφαρμόζονται στα συνήθη τεχνικά έργα της χέρσου. Πολλά άλλωστε είναι τα παραδείγματα αστοχίας λιμενικών έργων (μπάζωμα λιμενοδεξαμενών, αστοχία λιμενοβραχιόνων κλπ) λόγω της μη ή περιορισμένης έρευνας του θαλάσσιου πυθμένα στον οποίο επιλέχθηκε να εδραστεί το έργο. Για το σκοπό αυτό οι σύγχρονες μεθοδολογίες έρευνας, εκτός από τις συνήθεις ακτομηχανικές και περιβαλλοντικές μελέτες, περιλαμβάνουν τη θαλάσσια γεωφυσική διασκόπηση του πυθμένα, που αναφέρεται σε ηχοβολιστικές μεθόδους οι οποίες αποσκοπούν: (i) στην ακριβή μέτρηση του βάθους του πυθμένα, (ii) στη λεπτομερή αποτύπωση της μορφολογίας του πυθμένα, (iii) στον προσδιορισμό της γεωλογικής / γεωτεχνικής υποδομής του, (iv) στον εντοπισμό γεωλογικών επικινδυνοτήτων όπως ενεργά ρήγματα, κατολισθητικά φαινόμενα, ύπαρξη αέριων υδρογονανθράκων στους πόρους των ιζημάτων, αλλά και στη (v) αποτύπωση οικοτόπων που πιθανόν να επηρεαστούν από οποιαδήποτε κατασκευή ή παρέμβαση στον παράκτιο χώρο (Χασιώτης, 2009). 6

1.3. Λιμάνι Μυτιλήνης - Σύντομη ιστορική αναδρομή Το νησί της Λέσβου κατοικήθηκε ήδη από την πρώιμη Εποχή του Χαλκού (3η χιλιετία π.χ.), όπως δείχνουν τα κατάλοιπα οικισμών. Η ίδρυση της πόλης της Μυτιλήνης αποδίδεται στον 11 ο αι. π.χ. και συνεχίζει να κατοικείται έκτοτε έως σήμερα (Εικ. 1). Το μικρό νησί στο οποίο βρισκόταν η πόλη της Μυτιλήνης μέχρι και το τέλος του 5 ου αι. π.χ., δηλ. ο σημερινός λόφος με το Κάστρο (1373 μ.χ.), διαχωριζόταν από το κύριο σώμα της Λέσβου με "εύριπο" πλάτους 30m περίπου και μήκους 280m, ο οποίος ένωνε τους δύο όρμους που σχηματίζονταν στα βόρεια και τα νότια. Στους δύο αυτούς όρμους κατασκευάστηκαν οι δύο λιμένες της πόλης, το βόρειο εμπορικό και το νότιο πολεμικό λιμάνι (Θεοδούλου, 2008). Εικ. 1.: Χάρτης της Λέσβου και θέση της Μυτιλήνης. Ο νότιος λιμένας (σημερινός εσωτερικός) είναι ο πλέον προστατευμένος από τον κυματισμό. Η σύγχρονη λιμενολεκάνη ταυτίζεται με την αρχαία, αν και είναι μικρότερης έκτασης εξαιτίας των σύγχρονων έργων (προκυμαία, δρόμος, επιχώσεις). Από τα αρχαία λιμενικά έργα διατηρούνται ακόμα ίχνη (κυβόλιθοι ορατοί στο βυθό) στον πρόβολο Φανάρι, ο οποίος ορίζει την είσοδο της αρχαίας λιμενολεκάνης και στη βάση της προκυμαίας της οδού Χριστουγέννων, που περιτρέχει το νοτιοδυτικό τμήμα της λιμενολεκάνης. Τμήμα αρχαίας λιμενικής κατασκευής εντοπίστηκε επίσης σε σωστική ανασκαφή στην περιοχή του Κολυμβητηρίου, ανατολικά της νότιας λιμενολεκάνης. Πρόκειται για τμήμα του τείχους που προστάτευε την αρχαϊκή και κλασική πόλη και κατέληγε σε πύργο στα νότια, εντός της θάλασσας, μεταβαλλόμενο σε λιμενοβραχίονα κλειστού λιμένα. Ήταν κτισμένο με ακανόνιστο σύστημα και οι κυβόλιθοι ήταν συνδεδεμένοι με πελέκινους συνδέσμους. Στη διάρκεια της 7

ανασκαφής είχε αποκαλυφθεί τμήμα 33m (11m ο πύργος), το οποίο τελικά καλύφθηκε προκειμένου να ανεγερθούν τα προσκτίσματα του Κολυμβητηρίου (Θεοδούλου, 2008). Το λιμάνι ενώ είχε το βασικό πλεονέκτημα να διαθέτει φυσική προστασία σε όλους τους βόρεια προέλευσης ανέμους, παρουσιάζει το σοβαρό μειονέκτημα να είναι απροστάτευτο στους νότιους και νοτιοανατολικούς ανέμους και κυρίως στους δεύτερους, προς τη διεύθυνση των οποίων ο γεωγραφικός σχηματισμός δίνει τις μεγαλύτερες ελεύθερες εμποδίων ακτίνες του ενεργού αναπτύγματος κύματος με σημαντική διαφορά από τις άλλες. Από το 1973, το μόνο εξωτερικό έργο που υπήρχε ήταν ένας μ;vλος με διεύθυνση περίπου από Β προς Ν μήκους 680 μέτρων που ολοκληρώθηκε σε τρείς φάσεις. Το 1977 μελετήθηκε η κατασκευή κυματοθραύστη, η κατασκευή του οποίου έδωσε την σημερινή εικόνα του λιμένα της Μυτιλήνης (Εικ. 2). Οι σύγχρονες εξωτερικές λιμενικές κατασκευές περιλαμβάνουν κυματοθραύστη και σύγχρονη μαρίνα, και οι εσωτερικές λιμενικές κατασκευές περιλαμβάνουν το μώλο με το κρηπίδωμα του. Εικ. 2.: Σύγχρονη εικόνα του λιμανιού της Μυτιλήνης. Στο λιμάνι της Μυτιλήνης, η βασικότερη δραστηριότητα είναι η ακτοπλοϊκή συγκοινωνία επιβατηγών πλοίων κυρίως με την Χίο, τη Λήμνο, τον Πειραιά, τη Θεσσαλονίκη και την Καβάλα, ενώ επίσης υπάρχει ακτοπλοϊκή σύνδεση με το Αϊβαλί και το Δικελί στα παράλια της Τουρκίας (Εικ. 3). Επίσης, σημαντική είναι και η εμπορική δραστηριότητα, καθώς σε καθημερινή βάση καταφθάνουν εμπορικά πλοία 8

στο εμπορικό τμήμα του λιμανιού, ενώ στην ίδια περιοχή έρχονται και πλοία μεταφοράς καυσίμων. Το εσωτερικό λιμάνι αποτελεί χώρο πρόσδεσης πολλών ιδιωτικών σκαφών, φουσκωτών, ιστιοφόρων κτλ, ενώ παρατηρείται πληθώρα αλιευτικών σκαφών, καθώς και σκαφών του λιμενικού και του πολεμικού ναυτικού (Εικ. 4). Τέλος, στην περιοχή μελέτης λειτουργεί και μια ιδιωτική μαρίνα (Εικ. 5), όπου κατά καιρούς παρατηρούνται προσδεμένα αρκετά σκάφη. Εικ. 3.: Η βασικότερη δραστηριότητα στο λιμάνι είναι η ακτοπλοϊκή συγκοινωνία. Εικ. 4.: Το εσωτερικό λιμάνι αποτελεί χώρο πρόσδεσης ιδιωτικών σκαφών αναψυχής, αλλά και πολλών αλιευτικών σκαφών. 9

Εικ. 5.: Ιδιωτική μαρίνα στο νότιο τμήμα του εξωτερικού λιμένα της Μυτιλήνης. 1.4. Σκοπός της εργασίας Οι περισσότερες μελέτες που αφορούν το λιμάνι της Μυτιλήνης και τον περιβάλλοντα παράκτιο χώρο εστιάζουν κυρίως σε βιοτικά χαρακτηριστικά (φυτοπλαγκτόν, μικροοργανισμοί, κτλ) στο πλαίσιο πτυχιακών και μεταπτυχιακών διατριβών (πχ. Ιωαννίδης & Κοτσερίδης, 1995), (Παπαβασιλείου & Παπαγίαννης, 1994). Το αβιοτικό κομμάτι προσεγγίζεται μόνο με τη δειγματοληψία και την έρευνα της χημικής σύστασης των ιζημάτων και γενικά δεν έχει μελετηθεί σε βάθος. Τον τελευταίο χρόνο ωστόσο, στα πλαίσια μιας προσπάθειας για μια πιο ολοκληρωμένη μελέτη του λιμανιού της Μυτιλήνης από το Τμήμα Επιστημών της Θάλασσας, είναι σε εξέλιξη έρευνες και εργασίες οι οποίες ασχολούνται με συστηματικές μετρήσεις θερμοκρασίας και αλατότητας στη στήλη του νερού σε διαφορετικά σημεία του λιμανιού, με μετρήσεις ρευμάτων εντός και στην είσοδο του λιμένα με την χρήση ενός οριζόντιου και ενός κατακόρυφου ρευματογράφου Doppler (ADCP), καθώς και προσδιορισμού της μεταβολής της στάθμης θάλασσας, και των κυματισμών μέσω επεξεργασίας εικόνας από σταθερές κάμερες. Η παρούσα εργασία παρουσιάζει τα αποτελέσματα μιας θαλάσσιας γεωμορφολογικής έρευνας που έλαβε χώρα στο χώρο του λιμένα της Μυτιλήνης. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας αναπτύσσεται σε δύο κατευθύνσεις: Η πρώτη κατεύθυνση στοχεύει (α) στο λεπτομερή προσδιορισμό του βάθους (βυθομετρία-βυθομετρικός χάρτης) του εσωτερικού και εξωτερικού λιμένα, (β) στην αποτύπωση της μορφολογίας του πυθμένα και (γ) στη μελέτη της κατανομής των επιφανειακών ιζημάτων. 10

Η δεύτερη κατεύθυνση σκοπεύει (α) στην επαλήθευση των επεξεργασμένων γεωφυσικών δεδομένων, από τα αποτελέσματα των κοκκομετρικών αναλύσεων αλλά και από καταδύσεις υποβρύχιας κάμερας καθώς και (β) στον εντοπισμό πιθανών επισφαλών περιοχών στο χώρο της λιμενολεκάνης (περιοχών πρόσχωσης, διάβρωση στις προβλήτες του λιμανιού, πιθανών στόχων κλπ). Στα επόμενα κεφάλαια παρουσιάζεται η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε, καθώς και τα αποτελέσματα της επεξεργασίας των δεδομένων. Τέλος, ο σχολιασμός των αποτελεσμάτων, η συζήτηση και τα συμπεράσματα γίνονται, δυστυχώς, χωρίς συγκρίσιμα αποτελέσματα, αφού δεν είχε πραγματοποιηθεί καμία αντίστοιχη μελέτη στο χώρο αυτό κατά το παρελθόν. 11

2. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 2.1. Εργασίες πεδίου Για την εκτέλεση της έρευνας στο λιμάνι της Μυτιλήνης, χρησιμοποιήθηκε το Ερευνητικό/Εκπαιδευτικό σκάφος μικρής ακτοπλοΐας Αμφιτρίτη, που διαθέτει και διαχειρίζεται το Τμήμα Επιστημών της Θάλασσας (Εικ. 6). Οι εργασίες πεδίου πραγματοποιήθηκαν σταδιακά από 27/05/2011 έως 14/06/2011. Για την πλοήγηση και τον προσδιορισμό της θέσης χρησιμοποιήθηκε το Δορυφορικό Σύστημα Προσδιορισμού θέσης (GPS) της πολυσυσκευής Simrad CA/44 του σκάφους. Σε όλη τη διάρκεια των ερευνών η ταχύτητα του σκάφους δεν ξεπέρασε τα 3 ναυτικά μίλια. Η περιοχή που καλύφθηκε ήταν περίπου 0.57km 2. Εικ. 6.: Το ερευνητικό/εκπαιδευτικό σκάφος Αμφιτρίτη. 2.1.1. Βυθομετρία Για την αποτύπωση της βυθομετρίας χρησιμοποιήθηκε η ψηφιακή πολυσυσκευή του σκάφους (Simrad CA/44) που περιλαμβάνει ψηφιακό βυθόμετρο και ενσωματωμένη συσκευή GPS. Τα δεδομένα (ψηφιακά βάθη και συντεταγμένες) αποθηκεύονταν μέσω κατάλληλου λογισμικού σε φορητό Η/Υ σε μορφή αρχείου έγγραφο κειμένου (.txt). Συνολικά καταγράφθηκαν πάνω από 9000 σημεία στο εσωτερικό, εξωτερικό λιμάνι καθώς και στη μαρίνα Μυτιλήνης (Εικ. 7). 2.1.2. Μορφολογία Για τη μορφολογική αποτύπωση, έγινε χρήση του ηχοβολιστή πλευρική σάρωσης (side scan sonar - SSS) τύπου Starfish 450F, το οποίο έχει: (α) συχνότητα 450kHz, (β) μήκος καλωδίου ρυμούλκησης 20m, (γ) 2 κανάλια καταγραφής, (δ) 12

δυνατότητα εύρους καταγραφής κάθε καναλιού από 1m έως 100m, (ε) αυτόνομο GPS και (στ) μονάδα επιφανείας που συνδέεται με υπολογιστή για την αποθήκευση των δεδομένων (Εικ.8). Η συλλογή των ψηφιακών δεδομένων έγινε με το λογισμικό του συγκεκριμένου SSS, το Starfish Scanline. Για την αποτύπωση του πυθμένα του λιμένα, πραγματοποιήθηκαν συνολικά 39 πορείες, οι οποίες είχαν αρχικά σχεδιαστεί στην οθόνη της συσκευής GPS (chart plotter). Το εύρος καταγραφής που χρησιμοποιήθηκε ήταν 50m / κανάλι για 25 πορείες και 70m / κανάλι για τις υπόλοιπες 14 πορείες (Εικ.9). Με τις συγκεκριμένες πορείες και το εύρος κάλυψης, καλύφθηκε σχεδόν όλη η περιοχή του εσωτερικού και εξωτερικού λιμανιού καθώς και της σύγχρονης μαρίνας. Μεταξύ των πορειών υπήρχε επικάλυψη έτσι ώστε να είναι δυνατή η κατασκευή μωσαϊκών ηχογραφιών (Εικ.9) χωριστά για τις καταγραφές με 50m και 70m ανά κανάλι. Η ρυμούλκηση του SSS (layback) κυμαίνονταν από 5m έως 12m πίσω από το σκάφος. Εικ. 7.: Χάρτης των πορειών βυθομέτρησης και των σημείων καταγραφής του βάθους. 13

Εικ. 8.: Φωτογραφίες με στιγμιότυπα από τη μορφολογική αποτύπωση του λιμανιού με το side scan sonar Starfish 450F. 14

Εικ. 9.: Χάρτες των 25 πορειών (κόκκινες γραμμές) του Side Scan Sonar με εύρος καταγραφής 50m/κανάλι (αριστερά) και των 17 πορειών με εύρος καταγραφής 70m/κανάλι (δεξιά). 2.1.3. Δειγματοληψία ιζημάτων Τα σημεία δειγματοληψίας, επιλέχθηκαν μετά από την επεξεργασία των ηχογραφιών του SSS και συγκεκριμένα από θέσεις διαφορετικής ανακλαστικότητας που παρουσιάζει ο πυθμένας με σκοπό την αλληλοσυσχέτιση τους. Η συλλογή επιφανειακών δειγμάτων έγινε με αρπάγη ιζήματος τύπου Van Veen (Εικ.10). Συλλέχθηκαν 26 επιφανειακά δείγματα σε όλη την έκταση της περιοχής μελέτης (Πίνακας 1 και Εικ. 11 και 12). Τα 26 δείγματα αποθηκεύτηκαν σε ειδικά προσημειωμένα αλουμινένια ταψάκια και αλουμινόχαρτα και μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο για κοκκομετρική ανάλυση. Καθ όλη τη διάρκεια της δειγματοληψίας των επιφανειακών ιζημάτων γίνονταν παρατηρήσεις και κρατούνταν σημειώσεις σχετικές με την καλή ή όχι δειγματοληψία (πχ εάν η αρπάγη κατά την ανέλκυση της ήταν ανοιχτή ή όχι), αν στα δείγματα υπήρχαν πολλά φύκια, κτλ., τα οποία μπορεί να επηρέαζαν τη σύσταση του συλλεχθέντος ιζήματος, αλλά και τις μετέπειτα εργαστηριακές αναλύσεις. 15

Εικ. 10.: Αρπάγη τύπου Van-Veen που χρησιμοποιήθηκε στις δειγματοληψίες. Πίνακας 1.: Τα δείγματα που συλλέχθηκαν με τις συντεταγμένες και το αντίστοιχο βάθος τους. Α/Α Δειγμάτων Γεωγραφικό πλάτος Γεωγραφικό μήκος Βάθος μαζί με βύθισμα (μέτρα) 1 39º 06.316 26º 33.370 6,9 2 39º 06.245 26º 33.371 7,0 3 39º 06.246 26º 33.395 7,1 4 39º 06.311 26º 33.418 7,4 5α 39º 06.305 26º 33.489 7,8 5β 39º 06.311 26º 33.482 8,3 6 39º 06.214 26º 33.447 7,2 7 39º 06.206 26º 33.536 7,1 8 39º 06.206 26º 33.570 5,8 9 39º 06.306 26º 33.492 7,8 10 39 º06.031 26º 33.579 10,4 11 39º 06.160 26º 33.598 8,6 12 39º 05.949 26º 33.537 7,6 13 39º 05.930 26º 33.420 5,0 14 39º 05.881 26º 33.606 8,8 15 39º 06.009 26º 33.620 11,4 16 39º 06.140 26º 33.637 12,9 17 39º 06.170 26º 33.643 12,6 18 39º 06.196 26º 33.717 13,6 19 39º 06.058 26º 33.700 12,7 20 39º 05.961 26º 33.685 12,4 21 39º 05.948 26º 33.743 13,2 22 39º 06.135 26º 33.807 9,2 23 39º 05.906 26º 33.736 12,2 24 39º 05.779 26º 33.615 7,4 25 39º 06.046 26º 33.795 11,4 16

Εικ. 11.: Χάρτης με την θέση των 26 δειγμάτων στο λιμάνι της Μυτιλήνης και των θέσεων λήψης video/φωτογραφιών (κόκκινοι κύκλοι) από την υποβρύχια κάμερα. 17

(Δ1) (Δ18) (Δ25) (Δ15) (Δ12) (Δ21) Εικ. 12.: Φωτογραφίες χαρακτηριστικών δειγμάτων αμέσως μετά από τη συλλογή τους. 2.1.4. Λήψη υποβρύχιων φωτογραφιών/video Η λήψη υποβρύχιων φωτογραφιών και video έγινε στην τελευταία φάση των εργασιών υπαίθρου και μετά την επεξεργασία όλων των συλλεχθέντων στοιχείων, με σκοπό να γίνει η οπτική ταυτοποίηση των μορφών και της ποιότητας του βυθού που αναγνωρίστηκαν από την ανάλυση των ηχογραφιών και των ιζημάτων. Για την οπτική επιθεώρηση του βυθού σε συγκεκριμένες θέσεις (Εικ.11), χρησιμοποιήθηκε κάμερα της εταιρείας U-CAM, τύπου ProFisher (Εικ.13), με ειδικό USB VIDEO Grabber για τη μετατροπή της αναλογικής εικόνας σε ψηφιακή. 18

Το σκάφος αρχικά ακινητοποιούνταν για την κατάδυση της κάμερας και μετά πραγματοποιούνταν μικρές κινήσεις γύρω από τη θέση ενδιαφέροντος, ή το σκάφος αφήνονταν να παρασυρθεί ελεύθερα με σκοπό τη λήψη video της ευρύτερης περιοχής. Συνολικά πραγματοποιήθηκαν 7 καταδύσεις και λήψεις φωτογραφιών και video. Εικ. 13.: H κάμερα της εταιρείας U-CAM, τύπου ProFisher. 2.2. Επεξεργασία δεδομένων και εργαστηριακές αναλύσεις 2.2.1. Επεξεργασία δεδομένων βυθομέτρου Η επεξεργασία των βυθομετρικών δεδομένων πραγματοποιήθηκε στο Excel. Τα αρχικά στοιχεία ήταν μορφής έγγραφου κειμένου (.txt). (Εικ.14). Στη συνέχεια διαμορφώθηκαν κατάλληλα στο Excel, με τη δημιουργία χωριστών στηλών συντεταγμένων-βάθους και αφαιρέθηκαν οι τιμές που παρουσίαζαν σφάλματα (πχ μη καταγραφή βάθους ή μεγάλες βυθομετρικές διαφορές μεταξύ γειτονικών σημείων). Τελικώς παρέμειναν και αξιοποιήθηκαν 6.026 σημεία από όλη την περιοχή μελέτης. Σε όλα τα σημεία έγινε επίσης αναγωγή ως προς το βύθισμα του πομποδέκτη του βυθομέτρου (πρόσθεση 0.4m) και επίσης έγινε μετατροπή των συντεταγμένων από φ και λ στο σύστημα ΕΓΣΑ 87 για τη δημιουργία των σχετικών χαρτών. 19

Εικ. 14.: Βυθομετρικά δεδομένα υπό τη μορφή έγγραφου κειμένου (αριστερά) και επεξεργασία στο Excel (γεωγραφικές συντεταγμένες, διόρθωση βαθών κλπ) (δεξιά). 2.2.2. Επεξεργασία δεδομένων ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης Οι καταγραφές του SSS που συλλέχθηκαν με το λογισμικό StarFish Scanline μετατράπηκαν μέσω του ίδιου προγράμματος σε αρχεία τύπου.xtf, τα οποία είναι διαχειρίσιμα από το λογισμικό Sonarwiz Map που επιτρέπει την περαιτέρω ανάλυση ψηφιακών θαλάσσιων γεωφυσικών δεδομένων. Μέσω του λογισμικού αυτού οι καταγραφές διορθώθηκαν ως προς την απόσταση ρυμούλκησης (layback) πίσω από το σκάφος, πραγματοποιήθηκε μετακίνηση της υδάτινης στήλης (αυτόματη ή χειροκίνητη μέσω του bottom tracking) έτσι ώστε οι καταγραφές να γίνουν ισομετρικές (διόρθωση εύρους σάρωσης), ενισχύθηκε η ένταση των ηχογραφιών για την καλύτερη αποτύπωση διάφορων χαρακτηριστικών και τελικά κατασκευάστηκαν γεω-αναφερμένα μωσαϊκά (ένα για τις ηχογραφίες εύρους 50m/κανάλι και ένα για τις ηχογραφίες 70m/κανάλι) από τη σύνθεση των επικαλυπτόμενων ηχογραφιών (Εικ. 15 και 16). Η περαιτέρω μελέτη των μωσαϊκών αλλά και των ηχογραφιών χωριστά, οδήγησε στη χαρτογράφηση των σημαντικότερων τύπων ανακλαστικότητας και τελικά στην κατασκευή του μορφολογικού χάρτη του λιμανιού. 20

(α) (β) (γ) Εικ. 15.: (α) Καταγραφές όπως εισάγονταν στο Sonarwiz Map, (β) έλεγχος για την μετακίνηση της υδάτινης στήλης μέσω του bottom track (κόκκινη γραμμή) και (γ) παραδείγματα τελικής μορφής επεξεργασμένων ηχογραφιών. 21

Εικ. 16.: Τελική μορφή επεξεργασμένων μωσαϊκών (50m/κανάλι αριστερά και 70m/κανάλι δεξιά). 2.2.3. Κοκκομετρική ανάλυση Σκοπός της κοκκομετρικής ανάλυσης είναι ο προσδιορισμός της κατανομής των διαφόρων μεγεθών κόκκων. Το δείγμα ιζήματος διαχωρίζεται σε χονδρόκοκκο και λεπτόκοκκο κλάσμα με τη βοήθεια κοσκίνου με άνοιγμα οπών 4Ø. Το αδρομερές κλάσμα των ιζημάτων (< 4Ø) αναλύεται με τη μέθοδο του ξηρού κοσκινίσματος, ενώ το λεπτόκοκκο κλάσμα απαιτεί μια πιο σύνθετη μέθοδο που στηρίζεται στο νόμο του Stokes (Folk, 1980). Εργαστηριακός εξοπλισμός που χρησιμοποιήθηκε: ογκομετρικοί κύλινδροι 1000 ml, πιπέτα (σιφώνι) 20 ml, πουάρ, ποτήρια ζέσεως 50 ml, αναδευτήρας, υδρόλουτρο, θερμόμετρο-θερμοστάτης (0-50ºC), φούρνος, ηλεκτρονικοί ζυγοί ακρίβειας 2 και 4 δεκαδικών, υγρό διασποράς (calgon), απεσταγμένο νερό, σειρά κοσκίνων, συσκευή δόνησης. Προετοιμασία δείγματος: Συγκεκριμένη ποσότητα από κάθε δείγμα (~25gr) τοποθετήθηκε σε ποτήρι ζέσεως διαλύθηκε με λίγο απεσταγμένο νερό και με τη βοήθεια μιας γυάλινης ράβδου ανάδευσης. Επειδή στα περισσότερα δείγματα υπήρχαν κελύφη, χαλίκια η ανάδευση ήταν προσεκτική για την αποφυγή θραύσης τους και άρα αλλοίωσης της κοκκομετρίας. Στη συνέχεια, το υγρό δείγμα τοποθετήθηκε σε κόσκινο με άνοιγμα οπών 4Ø (63μm) και με συνεχείς εκπλύσεις με απεσταγμένο νερό (υγρό κοσκίνισμα - wet sieving) διαχωρίστηκε το λεπτόκοκκο κλάσμα (> 4Ø), το οποίο έπεφτε μέσα σε ογκομετρικό κύλινδρο του 1lt (μέσω ενός 22

πλαστικού χωνιού), από το αδρομερές κλάσμα της άμμου (< 4Ø) που συγκρατούνταν στο κόσκινο. Κατά τη διάρκεια του υγρού κοσκινίσματος προστέθηκε μέσα στον κύλινδρο 20ml αντικροκιδωτικής ουσίας (υγρό διασποράς: calgon) για να αποφευχθεί η κροκίδωση των κόκκων. Το αδρομερές υλικό από το κόσκινο συλλέχθηκε σε πορσελάνινο τριβλίο και ξηράνθηκε στο φούρνο στους 40 C. Ο προσδιορισμός του βάρους του calgon έγινε με τη λήψη τυφλών δειγμάτων 20ml, την ξήρανση τους και τον υπολογισμό του βάρους τους. Ένα ιδιαίτερο πρόβλημα κατά το υγρό αλλά και κατά το ξηρό κοσκόνισμα ήταν η μεγάλη παρουσία υπολειμμάτων φυκιών. 2.2.3.1. Ανάλυση λεπτόκοκκων ιζημάτων με τη μέθοδο της πιπέτας Η κοκκομετρική ανάλυση με τη μέθοδο της πιπέτας βασίζεται σε υπολογισμούς της ταχύτητας καθίζησης κόκκων διαφόρων μεγεθών. Η γενική παραδοχή της μεθόδου είναι ότι οι κόκκοι του ίδιου μεγέθους έχουν το ίδιο σχήμα και την ίδια πυκνότητα. Δείγματα συγκεκριμένου όγκου λαμβάνονται από αιώρημα ιζήματος/νερού σε συγκεκριμένο χρόνο και βάθος από την επιφάνεια του αιωρήματος. Το βάρος του εν αιωρήσει υλικού που βρίσκεται σε κάθε ένα από τα παραπάνω δείγματα είναι αντιπροσωπευτικό του ποσοστού των κόκκων που βρίσκονται σε αιώρηση πάνω από το συγκεκριμένο χρόνο. Οι ογκομετρικοί κύλινδροι μετά το υγρό κοσκίνισμα των δειγμάτων τοποθετούνται σε υδρόλουτρο σταθερής θερμοκρασίας (26 C) (Εικ.17) και τα εναιωρήματα αναδεύονται και παραμένουν στον ογκομετρικό κυλινδρικό σωλήνα για τουλάχιστον 12 h, ώστε να διαπιστωθεί εάν το διάλυμα έχει υποστεί κροκίδωση. Εικ. 17.: Υδρόλουτρο πληρωμένο με νερό και ογκομετρικοί κύλινδροι (1lt) με διαλύματα ιζημάτων (αριστερά) και θερμοστάτης για την εξασφάλιση σταθερής θερμοκρασίας (δεξιά). 23

Η διαδικασία της πιπέτας περιλαμβάνει την ανάδευση του διαλύματος στον ογκομετρικό σωλήνα για ένα λεπτό και κατόπιν τη λήψη δειγμάτων 20ml σε συγκεκριμένους χρόνους και τη μετάγγιση τους σε προ-ζυγισμένα ποτήρια ζέσεως των 50ml, τα οποία ξηραίνονται στους ~110 C για 24h (Εικ.18). Το πρώτο δείγμα πιπέτας είναι ιδιαίτερα σημαντικό γιατί αντιστοιχεί στο συνολικό κλάσμα του ιζήματος που διέρχεται από το κόσκινο των 4Ø. Σε όλη το πρόγραμμα δειγματοληψιών τόσο το υδρόλουτρο όσο και οι ογκομετρικοί κύλινδροι πρέπει να παραμένουν όσο το δυνατό ακίνητοι (αδιατάρακτοι). Εικ. 18.: Ανάλυση λεπτόκοκκων ιζημάτων με τη μέθοδο της πιπέτας. Λήψη υλικού, τοποθέτηση σε προζυγισμένα ποτηράκια ζέσεως, ξήρανση στους 110ºC και ζύγιση τους. 2.2.3.2. Ανάλυση χονδρόκοκκων ιζημάτων με ξηρό κοσκίνισμα Όπως προ-αναφέρθηκε το αδρομερές κλάσμα που παρέμεινε στο κόσκινο των 63μm (4Ø), μετά από το υγρό κοσκίνισμα του αρχικού δείγματος συλλέχθηκε και ξηράνθηκε στους 40 C. Κατόπιν πραγματοποιήθηκε το ξηρό κοσκίνισμα του δείγματος σε σειρά κοσκίνων επάνω σε συσκευή μηχανικής δόνησης για 10 λεπτά (Εικ.19). Τα επιμέρους κλάσματα του ιζήματος που συλλέχθηκαν σε κάθε ένα από τα κόσκινα ζυγίστηκαν και τα δείγματα αποθηκεύτηκαν σε σακουλάκια για πιθανή περαιτέρω ανάλυση (Εικ.19). 24

Εικ. 19.: (από αριστερά) Σειρά κοσκίνων επάνω σε συσκευή μηχανικής δόνησης, ζυγός (δεύτερου δεκαδικού) και φύλαξη κοσκινισμένων δειγμάτων. 2.2.3.3. Επεξεργασία κοκκομετρικών δεδομένων Η επεξεργασία των κοκκομετρικών δεδομένων πραγματοποιήθηκε με το Excel και τα προγράμματα Sedplot Software και Gradistat. Με τα λογισμικά αυτά έγινε περιγραφή των κοκκομετρικών δεδομένων, ανάλογα με την ποσοστιαία συμμετοχή των κοκκομετρικών τάξεων για κάθε ένα δείγμα ξεχωριστά. Τα ιζήματα ταξινομίθηκαν σε διάφορους λιθολογικούς τύπους βάση τριγωνικών διαγραμμάτων. Υπολογίστηκαν στη συνέχεια για όλα τα δείγματα οι στατιστικές παράμετροι, δηλαδή το μέσο μέγεθος (mean) (M), η σταθερή απόκλιση (standard deviation) (σ), η λοξότητα ή ασυμμετρία (skewness) (Sk) και η κύρτωση (kurtosis) (K) με τη γραφική μέθοδο και τη μέθοδο των ροπών (method of moments). 2.2.4 Επεξεργασία δεδομένων από το ArcGIS 9.3 Τα Γεωγραφικό Σύστημα Πληροφοριών (ΓΣΠ) είναι μια οργανωμένη συλλογή μηχανικών υπολογιστικών μηχανημάτων (hardware), λογισμικών συστημάτων (software), χωρικών δεδομένων και ανθρώπινου δυναμικού, με σκοπό τη συλλογή, καταχώρηση, ενημέρωση, διαχείριση, ανάλυση και απόδοση, κάθε μορφής πληροφορίας που αφορά στο φυσικό περιβάλλον (Κουτσόπουλος & Ανδρουλάκης, 2003). Τα ΓΣΠ προσφέρουν γρήγορη και εύκολη πρόσβαση σε μεγάλες ποσότητες δεδομένων και χρησιμοποιούνται όπου υπάρχει ανάγκη για διαχείριση χωρικών δεδομένων ή ακόμα και όπου υπάρχει ανάγκη για ανάλυση της χωρικής διάστασης των δεδομένων (Κουτσόπουλος & Ανδρουλάκης, 2003). 25

Η αποτύπωση των εργασιών πεδίου καθώς και των αποτελεσμάτων από την επεξεργασία των βυθομετρικών δεδομένων, των καταγραφών του SSS καθώς και των εργαστηριακών αναλύσεων που παρουσιάζονται παρακάτω, πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του λογισμικού ArcGIS 9.3 σε σχετικούς θεματικούς χάρτες (πχ. βυθομετρικός, μορφολογικός, σημείων δειγματοληψίας, πορειών, μωσαϊκών κ.α.) και συγκεκριμένα με το ArcMap και το ArcCatalog. Τα δεδομένα αρχικά μετατράπηκαν στο κατάλληλο format για να εισαχθούν στο ΓΣΠ (πχ τα βυθομετρικά δεδομένα από το Excel μετατράπηκαν σε αρχείο DBF) και στη συνέχεια έγιναν τα απαραίτητα Shapefiles καθώς και η απαιτούμενη γεωαναφορά. Η μετατροπή της σημειακής πληροφορίας σε συνεχή πληροφορία επιφανείας έγινε με τη μέθοδο χωρικής παρεμβολής IDW (Τσουχλαράκη & Αχιλλέως, 2010). Επίσης, για το σχηματισμό των θεματικών χαρτών, χρησιμοποιήθηκαν τα εργαλεία (toolbars) Arctoolbox, Spartial Analiyst, Tools, Georefencing, Draw, Editor, Add XY data (Τσουχλαράκη & Αχιλλέως, 2010). 26

3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 3.1. Βυθομετρία Τα βάθη στο λιμάνι της Μυτιλήνης (Εικ. 20 και 21) κυμαίνονται από 4m έως 15m. Στον εσωτερικό λιμένα παρατηρείται ότι τα βάθη είναι σχετικά μικρά (από 4m έως και 8m), ενώ στον εξωτερικό τα βάθη αυξάνονται και κυμαίνονται από 5m έως και 15m. Πιο συγκεκριμένα, τα μεγαλύτερα βάθη στο εσωτερικό λιμάνι (έως 9m) εμφανίζονται στο κέντρο και προς την ανατολική προβλήτα, ενώ περιμετρικά και όσο πλησιάζουμε προς τις προβλήτες τα βάθη μειώνονται και φτάνουν έως και 4m. Στην είσοδο από το εξωτερικό προς το εσωτερικό λιμάνι τα βάθη είναι περίπου 4-5m. Στον εξωτερικό λιμένα οι τιμές των βαθών έχουν μεγαλύτερο εύρος. Τα μεγαλύτερα βάθη παρατηρούνται στα ανατολικά και συγκεκριμένα προς τα ΒΑ του λιμανιού, όπου και κυμαίνονται από 12m έως και 15m. Στα ανατολικά και κοντά στον κυματοθραύστη τα βάθη ξεκινούν από τα 6m έως και 10m, ενώ στα δυτικά και κοντά στην ιδιωτική μαρίνα παρατηρούνται τα βάθη από 5m έως και 10m. Η ανατολική είσοδος του εξωτερικού λιμένα είναι βαθύτερη από τη δυτική είσοδο με βάθη που κυμαίνονται από 10m έως 13m και από 6m έως 8m, αντίστοιχα. 27

Εικ. 20.: Χάρτης με την βυθομετρία του λιμανιού της Μυτιλήνης. 28

Εικ. 21.: Χάρτης με την βυθομετρία και τις ισοβαθείς του λιμανιού της Μυτιλήνης. 29

3.2. Μορφολογία Η μελέτη της μορφολογίας του πυθμένα αφορά στον εντοπισμό και στη διάκριση (α) φυσικών (π.χ. εμφανίσεις συνεκτικών γεωλογικών σχηματισμών, σχηματισμοί αμμορυτίδων και υποθαλάσσιων ιζηματογενών κυμάτων) και (β) ανθρωπογενών (π.χ. υποθαλάσσιων καλωδίων και σωλήνων, ναυάγια, νάρκες κλπ) χαρακτηριστικών (Χασιώτης, 2009). Η μορφολογία του λιμανιού της Μυτιλήνης προέκυψε από τη μελέτη της ανακλαστικότητας του Side Scan Sonar που βασίζεται στη διαφορετική ένταση των κυμάτων που προσλαμβάνονταν από το δέκτη μετά από την ανάκλασή τους στον πυθμένα. Η ένταση των προσλαμβανόμενων κυμάτων εξαρτάται από τη γωνία πρόσπτωσης των ηχητικών ακτινών (που σχετίζεται και με μεταβολές του αναγλύφου) και την ακουστική αγωγιμότητα (που εξαρτάται από τη σύσταση και τις ιδιότητες) των ιζημάτων που καλύπτουν τον πυθμένα. Από τη σύνθεση των ηχογραφιών προέκυψε και ο σχηματισμός των δύο μωσαϊκών της περιοχής έρευνας (Εικ. 22 και 23). Από τη μελέτη των ηχογραφιών αλλά και από τη συγκριτική απεικόνιση της ανακλαστικότητας του πυθμένα από κάθε μωσαϊκό διακρίθηκαν 4 κύριοι τύποι ανακλαστικότητας, οι οποίοι αποτυπώθηκαν στο σχετικό χάρτη (Εικ. 24) που αντιστοιχεί και στον γεωμορφολογικό χάρτη του λιμανιού. Η ανάλυση των ηχογραφιών στηρίχθηκε στη μελέτη του χρωματικού τους τόνου (ανοιχτόχρωμος έως σκουρόχρωμος) που εξαρτάται από την χαμηλή, μέση ή υψηλή ανακλαστικότητα, διαφόρων περιοχών του πυθμένα. Χονδρόκοκκα ιζήματα, στερεοποιημένα υλικά, πρόβολοι και βράχια προκάλεσαν σκουρόχρωμους τόνους καταγραφής (έντονη ανακλαστικότητα) λόγω της ισχυρής επιστροφής των ηχητικών κυμάτων, ενώ αντίθετα λεπτόκοκκα ιζήματα όπως άμμοι και ιλείς προκάλεσαν ασθενέστερους σκουρόχρωμους και ανοιχτόχρωμους τόνους καταγραφής (μεσαία έως χαμηλή ανακλαστικότητα). Οι 4 τύποι ανακλαστικότητας και η κατανομή τους (Εικ. 24) είναι οι εξής: I. Χαμηλή ή μικρή (ανοιχτόχρωμη) ανακλαστικότητα II. Υψηλή ή έντονη (πολύ σκουρόχρωμη) ανακλαστικότητα III. Μέση έως υψηλή (σκουρόχρωμη) ανακλαστικότητα IV. Γραμμικές εναλλαγές πολύ χαμηλής και υψηλής ανακλαστικότητας σε περιβάλλον μέσης/υψηλής ανακλαστικότητας. 30

Εικ. 22.: Μωσαϊκό ηχογραφιών (50μ./κανάλι) του λιμανιού της Μυτιλήνης. 31

Εικ. 23.: Μωσαϊκό ηχογραφιών (70μ./κανάλι) του λιμανιού της Μυτιλήνης. 32

Εικ. 24.: Χάρτης κατανομής των τύπων ανακλαστικότητας (Ι έως IV) - Γεωμορφολογικός χάρτης του λιμανιού της Μυτιλήνης. O τύπος I, με χαμηλή ή μικρή (ανοιχτόχρωμη) ανακλαστικότητα (Εικ. 25), αναπτύσσεται στο μεγαλύτερο τμήμα του λιμανιού και καταλαμβάνει 0.27km 2. Συγκεκριμένα καταλαμβάνει σχεδόν όλο το εσωτερικό λιμάνι και μεγάλο τμήμα του εξωτερικού λιμανιού. Η χαμηλή ανακλαστικότητα οφείλεται σε λεπτόκοκκα και 33

μαλακά ιζήματα, κυρίως ιλείς. Στίγματα μέσης ανακλαστικότητας σε περιβάλλον χαμηλής ανακλαστικότητας πιθανόν οφείλονται σε τοπικές διαφοροποιήσεις του υλικού του πυθμένα. α) β) Εικ. 25.: O τύπος χαμηλής ή μικρής ανακλαστικότητας (τύπος I). O τύπος ΙI, με υψηλή ή έντονη (πολύ σκουρόχρωμη) ανακλαστικότητα (Εικ. 26), εντοπίσθηκε (i) σε μία περιορισμένη περιοχή στο εσωτερικό λιμάνι (Εικ.26α) και σχετίζεται μάλλον με την τοπική παρουσία πολύ χονδρόκοκκου υλικού, και (ii) κυρίως ως επιμήκεις ζώνες στα κάθετα ή πολύ μεγάλης κλίσης πρανή των κρηπιδωμάτων περιμετρικά του λιμανιού (Εικ. 26α,γ), τοπικά στην ιδιωτική μαρίνα και στον κυματοθραύστη (Εικ.26β) καθώς και σε φυσικούς ή τεχνητούς ογκόλιθους προστασίας των κρηπιδωμάτων. Χαρακτηριστική είναι η εμφάνιση ηχητικών σκιών, αμέσως πίσω από τις αντίστοιχες έντονες ανακλάσεις που οφείλονται στην ολική ανάκλαση του ήχου από τα απότομα πρανή. Ο τύπος αυτός αναπτύσσεται σε έκταση 0.03km 2. O τύπος IIΙ, με μέση έως υψηλή (σκουρόχρωμη) ανακλαστικότητα (Εικ. 27), εντοπίσθηκε μόνο στο εξωτερικό λιμάνι και καταλαμβάνει σημαντικό εύρος πυθμένα (0.20km 2 ). Ξεκινάει από το ΒΑ τμήμα, εκτείνεται προς το κέντρο και στο τέλος καταλήγει στην ανατολική είσοδο του εξωτερικού λιμανιού. Η συγκεκριμένη ανακλαστικότητα αντιστοιχεί σε περιοχές πυθμένα που συνίσταται μάλλον από ιζήματα ενδιάμεσης σύστασης (σε σχέση με τους τύπους Ι και ΙΙ) και αποτελούνται 34

μάλλον από άμμους και ιλείς με κυμαινόμενα ποσοστά. Τοπικά παρατηρούνται μικρές επιμήκεις ηχητικές σκιές στις καταγραφές που αντιστοιχούν σε μικρές ουλές στον πυθμένα. α) β) γ) Εικ. 26.: O τύπος υψηλής ή έντονης ανακλαστικότητας (τύπος ΙI). α) β) Εικ. 27.: O τύπος μέσης έως υψηλής ανακλαστικότητας (τύπος ΙIΙ). 35

O τύπος IV, με γραμμικές εναλλαγές χαμηλής και υψηλής ανακλαστικότητας σε περιβάλλον μέσης/υψηλής ανακλαστικότητας (Εικ. 28), αναπτύσσεται στο κεντρικό τμήμα του εξωτερικού λιμανιού, σε έκταση 0.07km 2. Ο τύπος αυτός θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως υποπεριοχή που ανήκει στον τύπο ανακλαστικότητας ΙΙΙ και παρουσιάζει λίγες διαφοροποιήσεις αλλά και ένα τυπικό ηχητικό χαρακτηριστικό. Συγκεκριμένα παρατηρήθηκαν έντονες γραμμικές εναλλαγές υψηλής και πολύ χαμηλής ανακλαστικότητας, περιορισμένου εύρους, που οφείλονται σε πυκνή διάταξη αλληλοεπικαλυπτόμενων πολλές φορές ουλών στον πυθμένα. Οι μορφές αυτές αναπτύσσονται σε ιζήματα που λόγω της ανακλαστικότητας τους (μέσης/υψηλής) θα χαρακτηρίζονταν μάλλον από την παρουσία ιζημάτων με αυξημένο ποσοστό άμμων αλλά και ιλύων. Επιπλέον, στο χάρτη της εικόνας 24 απεικονίζονται ουλές σε διάφορα σημεία του πυθμένα καθώς και οι σημαντήρες πρόσδεσης των σκαφών του λιμενικού και του πολεμικού ναυτικού. Ο πυθμένας στο χώρο της νέας μαρίνας αν και, κατόπιν άδειας, καλύφθηκε από το SSS, δεν χαρτογραφήθηκε ως προς τους τύπους ανακλαστικότητας λόγω αρκετών ψευδών ανακλάσεων που προέρχονταν από τις πλωτές γέφυρες, τα αγκυροβόλια, αλλά και του περιορισμένου χώρου ανάπτυξης του. α) β) Εικ. 28.: O τύπος με γραμμικές εναλλαγές χαμηλής και υψηλής ανακλαστικότητας, σε περιβάλλον μέσης ανακλαστικότητας (τύπος IV). 36

3.3. Ιζηματολογία Από τις κοκκομετρικές αναλύσεις των δειγμάτων προσδιορίστηκε η ποσοστιαία αναλογία των κοκκομετρικών μεγεθών (ψηφίδες, άμμος, πηλός, άργιλος) καθώς και ο λιθολογικός χαρακτηρισμός για κάθε δείγμα (Εικ. 29 και Πίνακας 2). Σημαντικά χαρακτηριστικά των δειγμάτων, που παρατηρήθηκαν μακροσκοπικά κατά τη δειγματοληψία αλλά και στις αναλύσεις του εργαστηρίου, ήταν η ύπαρξη φυκιών, βιογενών θραυσμάτων και κελυφών καθώς και χερσογενούς προέλευσης κόκκων μεγέθους έως και 5cm. Στα σημεία όπου εντοπίστηκαν τα αδρομερέστερα ιζήματα, αυτά αποτελούνταν από μια συνάθροιση βιογενούς και χερσογενούς προέλευσης υλικών. Εικ. 29.: Γράφημα κοκκομετρικής σύστασης (%) για κάθε δείγμα. Από τα αποτελέσματα φαίνεται ότι οι ψηφίδες παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη διακύμανση, από 0 έως 93.19% και παρουσιάζουν υψηλά ποσοστά σε θέσεις με αυξημένα επίσης ποσοστά άμμου, όπως για παράδειγμα στα δείγματα 5α, 7, 9, 17, 18, 20 και 23. Πολύ υψηλά ποσοστά ψηφίδων (73.71 έως 93.19%) εντοπίζονται στα δείγματα 5α, 18 και 21. Η άμμος γενικά κυμαίνεται από 6.81 έως 56.43%. Ο πηλός και η άργιλος παρουσιάζουν μια διακύμανση από 0 έως 53.5% και από 0 έως 42.33%, αντίστοιχα. 37

Πίνακας 2.: Ποσοστιαία συμμετοχή των κοκκομετρικών μεγεθών στα ιζήματα και αντίστοιχοι λιθολογικοί τύποι. Δείγμα Ψηφίδες Άμμος Πηλός Άργιλος Λιθολογικός τύπος (%) (%) (%) (%) 1 0,00 27,27 49,55 23,22 Αμμούχος ιλύς 2 0,45 24,99 49,26 25,30 Αμμούχος ιλύς 3 0,96 23,16 50,00 25,88 Αμμούχος ιλύς 4 1,82 32,19 42,25 23,75 Αμοούχος πηλός 5α 90,67 9,33 0,00 0,00 Ψηφίδες 5β 5,07 33,46 38,67 22,81 Ψηφιδούχος αμμούχος ιλύς 6 0,30 22,42 52,62 24,66 Ψηφιδούχος αμμούχος ιλύς 7 70,35 29,65 0,00 0,00 Αμμούχες ψηφίδες 8 0,00 27,13 43,55 29,32 Αμμούχος ιλύς 9 43,20 29,94 16,38 10,48 Ιλιούχες αμμούχες ψηφίδες 10 1,98 11,25 44,44 42,33 Ελαφρά ψηφιδούχος αμμούχος ιλύς 11 0,52 32,26 39,95 27,27 Αμμούχος ιλύς 12 0,00 22,69 53,50 23,81 Αμμούχος πηλός 13 0,15 42,27 42,32 15,26 Αμμούχος πηλός 14 17,16 28,52 38,08 16,24 Ψηφιδούχος ιλύς 15 15,72 40,64 16,41 27,23 Ψηφιδούχος ιλύς 16 8,96 39,74 27,86 23,43 Ψηφιδούχος ιλύς 17 66,33 33,67 0,00 0,00 Αμμούχες ψηφίδες 18 73,71 26,30 0,00 0,00 Αμμούχες ψηφίδες 19 0,27 32,39 36,83 30,51 Αμμούχος ιλύς 20 35,21 36,07 15,55 13,17 Ιλιούχες αμμούχες ψηφίδες 21 93,19 6,81 0,00 0,00 Ψηφίδες 22 0,51 33,74 41,97 23,78 Αμμούχος ιλύς 23 22,35 51,22 14,52 11,91 Ψηφιδούχος αμμούχος ιλύς 24 0,09 56,43 24,69 18,78 Ιλιούχος άμμος 25 0,00 26,56 44,10 29,34 Αμμούχος ιλύς Οι στατιστικές παράμετροι απόδωσαν ποσοτικά την κοκκομετρική σύσταση κάθε δείγματος (Πίνακας 3). Οι χάρτες κατανομής του μέσου μεγέθους και της τυπικής απόκλισης των επιφανειακών ιζημάτων, όπως προέκυψαν από την επεξεργασία με τη γραφική μέθοδο, φαίνονται στην εικόνα 30. Το μέσο μέγεθος κυμαίνεται από -3Ø έως 7.2Ø γεγονός που δηλώνει τη μεγάλη διασπορά των κοκκομετρικών κλασμάτων. Το μέσο μέγεθος παρουσιάζει χαμηλές τιμές σε Ø (αδρομερή ιζήματα) τοπικά στο εσωτερικό λιμάνι, ενώ στο εξωτερικό εμφανίζει παρόμοιες τιμές στο βόρειο τμήμα του καθώς και χώρο της ανατολικής εισόδου δίπλα από το ακρομώλιο. Όσον αφορά στη σταθερή απόκλιση, αυτή κυμαίνεται από 1.15 έως 4.9Ø, τιμές που αντιστοιχούν σε φτωχά έως εξαιρετικά φτωχά διαβαθμισμένα ιζήματα, αντίστοιχα. Η ανομοιογένεια μεταξύ των κόκκων που έχει ως συνέπεια την κακή διαβάθμιση του δείγματος γίνεται φανερή από τον πίνακα 2 καθώς και από την μακροσκοπική παρατήρηση των δειγμάτων στο χώρο δειγματοληψίας αλλά και στο 38

εργαστήριο όπου, πριν από την ομογενοποίηση τους, διαπιστώθηκε η ύπαρξη κόκκων με μεγάλες διαφορές στις διαμέτρους τους. Πίνακας 3.: Οι στατιστικές παράμετροι για κάθε δείγμα με τη γραφική μέθοδο και την μέθοδο των ροπών. Γραφική μέθοδος Μέθοδος των ροπών Μέσο Σταθερή Μέσο Σταθερή Δείγμα μέγεθος απόκλιση Λοξότητα Κύρτωση μέγεθος απόκλιση Λοξότητα Κύρτωση (Ø) (Ø) (Ø) (Ø) 1 6,20 3,00 0,25 0,95 6,06 2,80 0,40 2,40 2 6,35 3,30 0,06 1,00 6,20 3,00-0,01 2,50 3 6,47 3,10 0,17 0,94 6,30 2,90 0,07 2,60 4 6,04 3,45 0,10 1,00 5,80 3,20 0,05 2,40 5α -3,00 1,17 0,20 1,19-2,75 1,25 2,90 11,70 5β 5,60 3,70 0,05 1,10 5,30 3,60-0,10 2,65 6 6,45 3,14 0,14 1,03 6,30 2,90 0,10 2,50 7-1,75 2,35 0,05 0,86-1,80 2,20 1,10 2,80 8 6,00 2,70 0,24 0,66 5,95 2,70 0,20 2,00 9 0,95 4,60 0,45 0,89 1,20 4,50 0,80 2,50 10 7,20 2,90-0,13 0,99 7,00 3,05-0,80 3,70 11 5,70 3,10 0,11 0,75 5,60 3,00 0,05 2,10 12 6,00 2,60 0,26 0,86 5,90 2,50 0,30 2,30 13 5,05 2,35 0,35 1,07 5,00 2,30 0,65 2,70 14 3,45 4,55-0,23 1,19 3,75 4,00-0,40 2,30 15 4,50 4,90 0,13 0,75 4,15 4,60 0,20 1,80 16 4,65 4,60 0,11 0,80 4,40 4,20 0,10 1,90 17-1,86 1,80 0,11 0,80-1,75 1,65 0,75 2,65 18-2,00 1,45-0,11 0,80-2,00 1,30 0,50 2,40 19 5,80 3,00 0,11 0,65 5,75 2,95 0,01 1,85 20 1,50 4,60 0,40 0,91 1,70 4,50 0,80 2,45 21-2,90 1,15 0,16 1,00-2,80 1,05 2,75 11,70 22 5,60 3,08 0,11 0,80 5,50 3,00 0,07 2,10 23 2,15 4,20 0,40 1,12 2,10 4,05 0,90 2,90 24 4,90 3,30 0,50 1,02 4,80 3,20 0,80 2,50 25 6,45 3,30 0,25 0,80 6,30 3,05 0,20 2,10 Η κατανομή της σταθερής απόκλισης ταυτίζεται αρκετά καλά με το μέσο μέγεθος (Εικ. 30). Στις περιοχές όπου εμφανίζονται αδρομερή κυρίως ιζήματα, η διαβάθμιση παρουσιάζει τις μικρότερες τιμές, γίνεται δηλαδή ελαφρά καλύτερη, ενώ οι υψηλές τιμές της δηλώνουν θέσεις με κόκκους ποικίλου μεγέθους και ικανής ποσοστιαίας αναλογίας ώστε να προκαλέσουν έντονη ανομοιομορφία στο δείγμα. Οι τιμές της λοξότητας κυμαίνονται από -0,11 έως και 0,50 ενώ της κύρτωσης από 0,65 έως και 1,19. Ιζήματα που παρουσιάζουν τιμές λοξότητας όπως τα παραπάνω χαρακτηρίζονται από σχεδόν λεπτολοξεμένα έως και ισχυρά λεπτολοξεμένα. Αντίστοιχα για την κύρτωση, από πλατύκυρτα έως και λεπτόκυρτα. 39

Εικ. 30.: Χάρτης κατανομής (γραφικής μεθόδου) του μέσου μεγέθους (αριστερά) και της σταθερής απόκλισης (δεξιά) των επιφανειακών ιζημάτων στο λιμάνι της Μυτιλήνης. 3.4. Οπτική επαλήθευση - σύνθεση δεδομένων Η χρήση της υποβρύχιας κάμερας σε συνδυασμό με την ανάλυση και την κατανομή των επιφανειακών ιζημάτων οδήγησαν στην επιβεβαίωση της ερμηνείας των δεδομένων του SSS. Στις παρακάτω εικόνες (Εικ. 31 έως 36) συνοψίζονται οι σημαντικότερες παρατηρήσεις που αφορούν στους στόχους που επιλέχθηκαν για την κατάδυση της κάμερας, σε συνάρτηση με την υφή των ιζημάτων και το είδος της ανακλαστικότητας στις ηχογραφίες. Οι περιοχές χαμηλής ανακλαστικότητας (τύπος Ι) δεν ελέγχθηκαν αφού λόγω της ηχητικής απόκρισης αλλά και της υφής των ιζημάτων ήταν προφανές ότι ο πυθμένας θα αποτελείται από μαλακά ιλυώδη ιζήματα με σποραδική εμφάνιση βιογενών θραυσμάτων. Τα δείγματα που συλλέχθηκαν από τις περιοχές αυτές είναι τα 1, 2, 3, 4, 5β, 6, 8, 12, 13, 14, 22, 24 και 25 (Εικ. 31). Το δείγμα 5β ελήφθηκε σχεδόν στο όριο των τύπων Ι και ΙΙ. Στις περιοχές υψηλής ανακλαστικότητας (τύπος ΙΙ) πραγματοποιήθηκαν 3 καταδύσεις (σταθμοί 5 και σταθμός 9) σε γειτονικά σημεία, όλα τοποθετημένα στο εσωτερικό λιμάνι στη θέση όπου και διαπιστώθηκε η ισχυρότερη ένταση ανακλαστικότητας (Εικ. 32). Στη περιοχή αυτή διαπιστώθηκε από την κάμερα η 40

παρουσία πολύ αδρομερούς χερσογενούς κυρίως υλικού με μέγεθος κόκκων που ξεπερνούσε ακόμη και τα 15cm, αλλά και βιογενών θραυσμάτων. Στα δείγματα αρπάγης 5α και 9 τα χερσογενή θραύσματα έφταναν και τα 5cm σε μήκος. Επιπλέον, το δείγμα 7 συλλέχθηκε πλησίον του μώλου στην είσοδο (δυτικά) του εσωτερικού λιμανιού, κοντά στο πόδι του πρανούς όπου παρατηρούνται φυσικοί ογκόλιθοι και άλλα αδρομερή υλικά. Στην περιοχή μέσης έως υψηλής ανακλαστικότητας (τύπος ΙΙΙ) εκτελέστηκαν 3 καταδύσεις (σταθμοί 15, 17 και 21) στο εξωτερικό λιμάνι. Στις θέσεις αυτές εντοπίστηκε η παρουσία είτε αδρομερών υλικών (μεγέθους έως μικρών κροκαλών) στο σταθμό 17 στο βόρειο τμήμα του εξωτερικού λιμένα (Εικ. 33), είτε πιο λεπτόκοκκων υλικών (αμμο-ιλείς) μαζί με νεκρά φύλλα και υπολείμματα ποσειδωνίας και τοπικά ψηφίδες και χαλίκια στο κεντρικό τμήμα (σταθμός 15) (Εικ. 34) και στην ανατολική είσοδο του λιμανιού (σταθμός 21) (Εικ. 35). Τα δείγματα που συλλέχθηκαν από την περιοχή αυτή είναι τα 10, 11, 15, 17, 18, 20, 21 και 23. Στην περιοχή όπου διαπιστώθηκαν γραμμικές εναλλαγές πολύ χαμηλής και υψηλής ανακλαστικότητας σε περιβάλλον μέσης/υψηλής ανακλαστικότητας (τύπος IV) πραγματοποιήθηκε 1 κατάδυση (σταθμός 19) (Εικ. 36). Στην περιοχή αυτή διαπιστώθηκαν, από την οπτική επιθεώρηση, μαλακά ιζήματα αμμο-ιλύος μαζί με νεκρά φύλλα και υπολείμματα ποσειδωνίας. Στο δείγμα αρπάγης εντοπίστηκαν επίσης υπολείμματα Caulerpa. Το δείγμα 16 συλλέχθηκε επίσης από τον τύπο αυτό. Στόχοι όπως οι τσαμαδούρες περιορισμού ελιγμών των σκαφών του πολεμικού ναυτικού και του λιμενικού δεν ελέγχθηκαν προς αποφυγή εμπλοκής της κάμερας. 41

Παρατηρήσεις Περιοχή χαμηλής ανακλαστικότητας (τύπος Ι). Σταθμός / Δείγμα 14. Ηχογραφία SSS Φωτογραφία δείγματος Φωτογραφία κάμερας --- Εικ. 31.: Οπτικός έλεγχος / επαλήθευση δεδομένων σταθμού 14 (τύπος Ι). Παρατηρήσεις Περιοχή υψηλής ανακλαστικότητας (τύπος ΙΙ). Σταθμός / Δείγμα 5α. Ηχογραφία SSS Φωτογραφία δείγματος Φωτογραφία κάμερας Εικ. 32.: Οπτικός έλεγχος / επαλήθευση δεδομένων σταθμού 5α (τύπος ΙΙ). 42

Παρατηρήσεις Περιοχή μέσης / υψηλής ανακλαστικότητας (τύπος ΙΙΙ). Σταθμός / Δείγμα 17. Ηχογραφία SSS Φωτογραφία δείγματος Φωτογραφία κάμερας Εικ. 33.: Οπτικός έλεγχος / επαλήθευση δεδομένων σταθμού 17 (τύπος ΙΙΙ). Παρατηρήσεις Περιοχή μέσης / υψηλής ανακλαστικότητας (τύπος ΙΙΙ). Σταθμός / Δείγμα 15. Ηχογραφία SSS Φωτογραφία δείγματος Φωτογραφία κάμερας Εικ. 34.: Οπτικός έλεγχος / επαλήθευση δεδομένων σταθμού 15 (τύπος ΙΙΙ). 43

Παρατηρήσεις Περιοχή μέσης / υψηλής ανακλαστικότητας (τύπος ΙΙΙ). Σταθμός / Δείγμα 21. Ηχογραφία SSS Φωτογραφία δείγματος Φωτογραφία κάμερας Εικ. 35.: Οπτικός έλεγχος / επαλήθευση δεδομένων σταθμού 21 (τύπος ΙΙΙ). Παρατηρήσεις Γραμμικές εναλλαγές πολύ χαμηλής και υψηλής ανακλαστικότητας σε περιβάλλον μέσης/υψηλής ανακλαστικότητας (τύπος IV). Σταθμός / Δείγμα 19. Φωτογραφία δείγματος Ηχογραφία SSS Φωτογραφία κάμερας Εικ. 36.: Οπτικός έλεγχος / επαλήθευση δεδομένων σταθμού 19 (τύπος ΙV). 44

4. ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Την τελευταία εικοσαετία για την κατασκευή νέων λιμανιών ή για την επέκταση / αναδιαμόρφωση υφιστάμενων εφαρμόζεται η μέθοδος της θαλάσσιας γεωφυσικής διασκόπησης, κατά τη μελέτη κατασκευής διαφόρων λιμενικών εγκαταστάσεων για τη γνώση της φύσης του πυθμένα και την αποφυγή τυχόν προβλημάτων ή ακόμα και για τη συντήρηση τους (πχ. βυθοκορήσεις) (Χριστοδούλου κ.α. 2001, Παλαιοκρασάς κ.α. 2008). Τέτοιου είδους μελέτες έχουν υλοποιηθεί κυρίως στα λιμάνια Πατρών και Αιγίου (Hasiotis et al. 1996, Αποστολοπούλου 2006, Σουλιώτη 2006), ενώ σε διάφορα άλλα λιμάνια οι έρευνες εστιάζονται κυρίως σε βυθομετρικές έρευνες για τη βυθοκόρηση τους (όχι πάντα με σύγχρονα μεθοδολογικά εργαλεία) αλλά και σε έλεγχο της ρύπανσης αυτών μετά από δειγματοληψίες και γεωχημικές αναλύσεις ιζημάτων (πχ. Αρβανίτης 2006). Στο λιμάνι της Μυτιλήνης, το οποίο είναι και παλαιότερο, δεν έχει πραγματοποιηθεί κάποια αντίστοιχη γεωφυσική μελέτη, ενώ για τα νέα έργα που κατασκευάστηκαν τα τελευταία χρόνια (κυματοθραύστης, μαρίνα), έγιναν μόνο σποραδικές μετρήσεις βάθους σε περιορισμένες περιοχές. Συνέπεια του γεγονότος αυτού είναι η έλλειψη δεδομένων συγκρίσιμων με την παρούσα εργασία. Οι περισσότερες έρευνες που έχουν γίνει στο λιμάνι της Μυτιλήνης αφορούν σποραδική και αραιή δειγματοληψία ιζημάτων με κύριο στόχο τον έλεγχο της ρύπανσης του (Ιωαννίδης & Κοτσερίδης, 1995), (Παπαβασιλείου & Παπαγίαννης, 1994). Στο πλαίσιο της παρούσας εργασίας η συνδυαστική ανάλυση (i) των ηχογραφιών και των μωσαϊκών του SSS, (ii) της επιφανειακής κατανομής των ιζημάτων και (iii) των φωτογραφιών/video, οδήγησαν στην επαλήθευση των γεωφυσικών δεδομένων, στην αποσαφήνιση της φύσης του πυθμένα αλλά και στη διάκριση των διεργασιών που αναπτύσσονται στο χώρο του λιμανιού της Μυτιλήνης. Η βυθομετρική έρευνα έδειξε ότι τα βάθη στο λιμάνι κυμαίνονται από 4m έως και 15m, με τις μέγιστες τιμές να εμφανίζονται στο εξωτερικό λιμάνι και συγκεκριμένα στην περιοχή που προσδένουν τα εμπορικά και κυρίως τα μεγάλα επιβατηγά πλοία. Δεν παρατηρήθηκε κάποιο ιδιαίτερο πρόβλημα πρόσχωσης, ενώ σύμφωνα με πληροφορίες από το Λιμενικό Ταμείο Μυτιλήνης, καθ όλα τα χρόνια λειτουργίας του λιμανιού γενικά δεν αντιμετωπίστηκαν παρόμοια προβλήματα. 45

Από την μορφολογική μελέτη του πυθμένα προέκυψαν 4 διαφορετικοί τύποι ανακλαστικότητας (Πίνακας 4) στις ηχογραφίες του SSS, που αντιστοιχούν σε πυθμένα με διαφορετική υφή ιζημάτων, αλλά και τοπικά με ιδιαίτερα μορφολογικά χαρακτηριστικά. Ο τύπος Ι (χαμηλή ανακλαστικότητα) οφείλεται στην παρουσία λεπτόκοκκων ιζημάτων και κυρίως αμμο-ιλύων και αναπτύσσεται στο μεγαλύτερο τμήμα της περιοχής έρευνας καταλαμβάνοντας το 47.4%. Ο τύπος ΙΙ (έντονη ανακλαστικότητα) οφείλεται στην παρουσία αδρομερών υλικών (άμμων, ψηφίδων και χαλικιών) καθώς και στις έντονες ανακλάσεις που προέρχονται από τα κρηπιδώματα ή τους φυσικούς/τεχνητούς ογκόλιθους που περιορίζουν το σύγχρονο κυματοθραύστη καθώς και τοπικά άλλα σημεία μέσα στο λιμάνι. Ο τύπος ΙΙ αντιστοιχεί μόνο στο 5.3% της ζώνης έρευνας. Ο τύπος ΙΙΙ (μέση έως υψηλή ανακλαστικότητα) προέρχεται είτε από αδρομερή ιζήματα, είτε από την ύπαρξη λεπτόκοκκων υλικών με παρουσία νεκρών φύλλων και υπολειμμάτων ποσειδωνίας. και αναπτύσσεται στο 35.1% της περιοχής μελέτης. Τέλος, ο τύπος IV (γραμμικές εναλλαγές πολύ χαμηλής και υψηλής ανακλαστικότητας σε περιβάλλον μέσης/υψηλής ανακλαστικότητας) θα μπορούσε να θεωρηθεί ως υποτύπος του ΙΙΙ, ο οποίος ταυτόχρονα φέρει ένα πυκνό δίκτυο ουλών στον πυθμένα. Ο τύπος αυτός καταλαμβάνει το 12.2.% της ζώνης έρευνας. Η ανάπτυξη του τύπου ανακλαστικότητας ΙΙΙ στο εξωτερικό λιμάνι συνδέεται απόλυτα με τη διεύθυνση εισόδου και το χώρο ελιγμών των μεγάλων εμπορικών και επιβατηγών πλοίων κατά την πρόσδεση τους. Ειδικά στο βόρειο τμήμα, η κίνηση των προπελών των πλοίων έχουν ως αποτέλεσμα τη ανατάραξη του πυθμένα, την αιώρηση και απομάκρυνση του λεπτόκοκκου υλικού με συνέπεια την αποκάλυψη / ύπαρξη μόνο αδρομερούς υλικού. Σε αντίθεση, η παρουσία του τύπου Ι στη δυτική είσοδο οφείλεται στην απουσία διέλευσης μεγάλων πλοίων, ενώ η ύπαρξη του κατά μήκος του ανατολικού μώλου οφείλεται μάλλον στη μη κίνηση μεγάλων πλοίων και άρα διατάραξης του πυθμένα στις περιοχές αυτές ή/και πιθανώς στην απόθεση μέρους του υλικού που τίθεται σε αιώρηση από την παραπλήσια βόρεια περιοχή. Οι ουλές που αναπτύσσονται κυρίως στο κεντρικό τμήμα του λιμανιού (τύπος IV) είναι περιορισμένου βάθους αυλακώσεις ως αποτέλεσμα των αγκυρών που ρίχνουν τα πλοία αυτά στο συγκεκριμένο χώρο προκειμένου να προσδέσουν στη βόρεια ή στην ανατολική προβλήτα. Παρόμοιες ουλές παρατηρούνται σποραδικά και σε άλλα σημεία του εξωτερικού λιμανιού. 46

Στο εσωτερικό λιμάνι, το πολύ μικρότερο βύθισμα και οι αργές κινήσεις των σκαφών του λιμενικού, του πολεμικού ναυτικού, αλλά και των αλιευτικών και σκαφών αναψυχής που περιοδικά προσδένουν, σε συνδυασμό με τη μικρότερη δυναμική των προπελών τους και τη συνήθως πλευρική τους πρόσδεση, δεν επιτρέπουν την έντονη διατάραξη του πυθμένα και άρα τη διαμόρφωση των τύπων III και IV. Τα παραπάνω συμπεράσματα επαληθεύονται πλήρως από (i) την κατανομή των επιφανειακών ιζημάτων, τα οποία δείχνουν αύξηση του μεγέθους των κόκκων σε περιοχές όπου απαντώνται οι τύποι ανακλαστικότητας ΙΙ και ΙΙΙ, (ii) από τη σχετικά καλύτερη διαβάθμιση των ιζημάτων στις περιοχές αυτές, αφού η μικρότερη ποσότητα λεπτόκοκκων υλικών συμβάλλει στην πιο ομοιογενή εμφάνιση των κόκκων και (iii) από την οπτική επιθεώρηση με την υποβρύχια κάμερα, από όπου επιβεβαιώθηκαν τα παραπάνω σε μεγαλύτερη όμως έκταση. Ουλές / αυλακώσεις στο κεντρικό τμήμα του εξωτερικού λιμανιού δεν εντοπίστηκαν, πιθανώς λόγω του πολύ ομαλού τους αναγλύφου ή της πλάγιας κίνησης της κάμερας ή της μερικής τους κάλυψης από φύλλα και υπολείμματα ποσειδωνίας ή της έντονης θολερότητας που προκαλούνταν από τη σύρση της κάμερας στο βυθό και την αιώρηση λεπτόκοκκων ιζημάτων σε περιβάλλοντα κυρίως με υπολείμματα φυκιών. 47