ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΙΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΙΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ «ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΤΗΣ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΑΣ ΚΑΪΑΦΑ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ G.I.S» ΠΑΠΑΔΑΚΗΣ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΠΑΤΡΑ ΙΟΥΛΙΟΣ 2007

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΔΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΙΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗΣ «ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΤΗΣ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΑΣ ΚΑΪΑΦΑ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ G.I.S» Τριμελής Συμβουλευτική Επιτροπή: Επίκουρος καθηγητής, Παπαθεοδώρου Γεώργιος (επιβλέπων) Επίκουρος καθηγητής, Καλιάφας Αργύρης Καθηγητής, Κοντόπουλος Νικόλαος ΠΑΠΑΔΑΚΗΣ ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ ΠΑΤΡΑ ΙΟΥΛΙΟΣ 2007 1

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ...2 Αντί προλόγου...5 ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ...6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ...6 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ...7 1.1 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑΣ...7 1.1.1 ΟΙ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ...7 1.1.2 ΒΑΚΤΗΡΙΑ...9 1.1.2.1 Escherichia coli...9 1.1.2.1.1 E.coli ΣΤΟ ΥΔΑΤΙΝΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ...10 1.2 ΥΓΡΟΤΟΠΟΙ ΚΑΙ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥΣ...12 1.3 ΟΙ ΥΓΡΟΤΟΠΟΙ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡΟ...14 1.4 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΙΕΣΕΙΣ ΣΤΟΥΣ ΥΓΡΟΤΟΠΟΥΣ...18 1.4.1 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΙΕΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΛΛΗΝΙΚΕΣ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΕΣ...20 1.5 ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ ΤΟΥ ΠΥΘΜΕΝΑ ΚΑΙ ΤΗΣ ΥΔΡΟΒΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ...22 2 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ...27 2.1 ΜΥΘΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ...27 2.2 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΙ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ...27 2.3 ΟΛΟΚΑΙΝΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΑΣ...31 2.4 ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ...32 2.4.1 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ-ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ...32 2.5 ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΙΑΜΑΤΙΚΩΝ ΛΟΥΤΡΩΝ...38 3 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ...40 3.1 ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΡΕΥΝΑΣ ΠΕΔΙΟΥ...40 3.1.1 ΘΑΛΑΣΣΙΑ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ...40 3.1.2 ΙΖΗΜΑΤΟΛΟΓΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ...43 3.1.3 ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ...45 3.2 ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ...48 3.2.1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΓΕΩΦΥΣΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ...48 2

3.2.2 ΛΗΨΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΑΠΟ ΤΟΝ ΠΥΡΗΝΑ...50 3.2.3 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ...51 3.2.3.1 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ...55 3.2.4 ΓΕΩΧΗΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ...57 3.2.4.1 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΒΑΡΕΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ...58 3.2.4.2 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟΥ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ...61 3.2.5 ΠΑΡΑΓΟΝΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ (FACTOR ANALYSIS)...62 3.2.6 ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΩΝ...65 3.2.6.1 ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ...65 3.2.6.2 ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΕΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ...68 ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΑΔΟΧΙΚΩΝ ΑΡΑΙΩΣΕΩΝ...69 ΜΕΘΟΔΟΣ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΣΕ ΣΤΕΡΕΟ ΘΡΕΠΤΙΚΟ ΜΕΣΟ (POURED PLATE)...70 ΜΕΘΟΔΟΣ ΔΙΑΣΠΟΡΑΣ ΔΕΙΓΜΑΤΟΣ ΣΕ ΣΤΕΡΟ ΘΡΕΠΤΙΚΟ ΜΕΣΟ (SPREAD PLAΤE)...71 ΜΕΘΟΔΟΣ ΗΘΜΟΜΕΜΒΡΑΝΗΣ (ΔΙΗΘΗΣΗ)...72 4 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΩΝ...74 4.1 ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΟΥ ΠΥΘΜΕΝΑ...74 4.2 ΛΙΘΟΛΟΓΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΠΥΡΗΝΩΝ...82 4.2.1 ΠΥΡΗΝΑΣ LKC2...82 4.2.2 ΠΥΡΗΝΑΣ LKC4...88 4.3 ΓΕΩΧΗΜΕΙΑ...95 4.3.1 ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΙΖΗΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΑΣ ΚΑΪΑΦΑ...95 4.3.2 ΠΑΡΑΓΟΝΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ...106 4.4 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ...110 4.4.1 ΠΡΩΤΗ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ (15-04-06)...111 4.4.2 ΔΕΥΤΕΡΗ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ (10-06-06)...114 4.4.3 ΤΡΙΤΗ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ (07-08-06)...118 4.4.4 ΤΕΤΑΡΤΗ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΑ (05-10-06)...124 5 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ...130 5.1 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ...130 3

5.2 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΑΠΟ ΤΗ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ / ΓΕΩΧΗΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ 137 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ...139 1 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ - ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑΣ...139 1.1 ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΑ ΚΑΙ ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ...139 1.1.1 ΠΡΟΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ...139 1.1.2.2 ΕΥΚΑΡΥΩΤΙΚΟ ΚΥΤΤΑΡΟ...141 1.1.3 ΒΑΚΤΗΡΙΑ...143 1.1.3.1 ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΗΣ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑΣ ΕNTEROBACTERIACEAE...143 1.1.3.1.1 ESCHERICHIA COLI...144 1.1.3.1.1.1 Η E.COLI ΩΣ ΔΕΙKΤΗΣ ΜΟΛΥΝΣΗΣ ΚΟΠΡΑΝΩΔΟΥΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ...147 1.1.1.1.3 ΦΥΣΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ E.COLI...148 1.1.3.1.1.4 ΑΣΘΕΝΕΙΕΣ ΠΟΥ ΠΡΟΚΑΛΟΥΝΤΑΙ ΑΠΟ ΠΑΘΟΓΟΝΑ ΣΤΕΛΕΧΗ E.COLI...149 1.1.3.1.1.5 ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ E.COLI...149 2 ΗΧΟΒΟΛΙΣΤΗΣ ΠΛΕΥΡΙΚΗΣ ΣΑΡΩΣΗΣ...151 2.1 Ο ΗΧΟΣ ΩΣ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΕΡΕΥΝΑΣ...151 2.2 ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΗΧΟΓΡΑΦΙΑΣ-ΑΡΧΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ...152 2.3 ΠΕΡΙ ΗΧΟΓΡAΦΙΩΝ...154 2.4 ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΩΝ ΗΧΟΓΡΑΦΙΩΝ...157 2.4.1.1ΗΧΗΤΙΚΕΣ ΣΚΙΕΣ...159 2.4.2 ΣΤΡΟΦΕΣ...161 2.4.3 ΘΟΡΥΒΟΣ...162 2.4.4 ΠΑΡΑΜΟΡΦΩΣΗ ΔΙΟΡΘΩΜΕΝΩΝ ΚΑΤΑΓΡΑΦΩΝ...162 2.4.5 ΆΛΛΑ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΙΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΕΣ...163 2.4.6 ΒΙΟΛΟΓΙΚΟΙ ΣΤΟΧΟΙ...163 2.5 ΜΩΣΑΪΚΑ...163 2.6 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΗΧΟΒΟΛΙΣΤΗ ΠΛΕΥΡΙΚΗΣ ΣΑΡΩΣΗΣ...164 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...167 4

Αντί προλόγου Η παρούσα Διατριβή Ειδίκευσης εκπονήθηκε στο Εργαστήριο Θαλάσσιας Γεωλογίας και Φυσικής Ωκεανογραφίας (Ε.ΘΑ.ΓΕ.Φ.Ω) του Πανεπιστημίου Πατρών στα πλαίσια του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών στις Περιβαλλοντικές Επιστήμες της Σχολής Θετικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Πατρών. Τμήμα των πειραμάτων εκπονήθηκε στο εργαστήριο Μικροβιολογίας του τμήματος Βιολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. Από τη θέση αυτή θα ήθελα να ευχαριστήσω ιδιαίτερα τον Επίκουρο καθηγητή εμπνευστή και επιβλέποντα της εργασίας κ. Γεώργιο Παπαθεοδώρου, καθώς και τα άλλα μέλη της τριμελούς επιτροπής, τον επίκουρο Καθηγητή του τμήματος Βιολογίας κ. Αργύρη Καλιάφα και τον Καθηγητή του τμήματος Γεωλογίας κ. Νικόλαο Κοντόπουλο για τις πολύτιμες συμβουλές και παρεμβάσεις τους και την εποικοδομητική κριτική που μου άσκησαν καθ όλη τη διάρκεια της εκπόνησης της παρούσας εργασίας. Θα ήθέλα επίσης να ευχαριστήσω τον Λέκτορα του τμήματος Γεωλογίας κ. Γεώργιο Μηλιαρέση για τις πολύτιμες συμβουλές σε θέματα σχετικά με τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (G.I.S), τη λέκτορα του τμήματος Βιολογίας κα. Εύα Παπαστεργιάδου για την αναγνώριση των υδρόβιων φυτών της λιμνοθάλασσας Καϊάφα καθώς και τη Λέκτορα του τμήματος Γεωλογίας κα Γεραγά Μαρία για τη συμμετοχή της στη συλλογή των γεωφυσικών δεδομένων. Η παρούσα εργασία δε θα μπορούσε να έχει την μορφή αυτή χωρίς τη βοήθεια των μεταπτυχιακών φοιτητριών του τμήματος Βιολογίας Παπανικολάου Βασιλικής και Χριστιά Χρυσούλας και της φοιτήτριας του τμήματος Βιολογίας Ζησιμοπόυλου Αμαλίας στο πειραματικό τμήμα της μικροβιολογίας και στη δειγματοληψία των υδρόβιων φυτών. Θα ήθελα να ευχαριστήσω επίσης τους υποψήφιους διδάκτορες και μέλη του Εργαστηρίου Θαλάσσιας Γεωλογίας και Φυσικής Ωκεανογραφίας Φακίρη Ηλία, Κουτσοδενδρή Ανδρέα και Ιατρού Μαργαρίτα για τη συμμετοχή τους στη συλλογή των γεωφυσικών δεδομένων. Τέλος θα ήθελα να ευχαριστήσω την υποψήφια διδάκτορα Μαράτου Αναστασία για την πολύτιμη βοήθεια της στο σύνολο των εργαστηριακών πειραμάτων και αναλύσεων. Τέλος θα ήθέλα να ευχαριστήσω την οικογένεια μου για την αμέριστη υποστήριξη και συμπαράστασή τους καθ όλη τη διάρκεια της εργασίας αυτής και κατά τη διάρκεια των σπουδών μου. 5

ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η εργασία αυτή εκπονήθηκε στα πλαίσια της Διατριβής Ειδίκευσης του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών στις Περιβαλλοντικές Επιστήμες. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η καταγραφή της περιβαλλοντικής κατάστασης της λιμνοθάλασσας Καϊάφα του νομού Ηλείας. Πιο συγκεκριμένα σκοπός είναι η καταγραφή της υφιστάμενης κατάστασης της λιμνοθάλασσας όσον αφορά στην ποιότητα του νερού (μικροβιολογικό φορτίο) και των ιζημάτων του πυθμένα (λιθολογικά και γεωχημικά χαρακτηριστικά) και στην εξάπλωση των μακρόφυτων στον πυθμένα της. Αυτή η συστηματική καταγραφή πλήθους περιβαλλοντικών παραμέτρων (αβιοτικών και βιοτικών) φιλοδοξεί να αποδώσει μια σαφή εικόνα της περιβαλλοντικής κατάστασης της λιμνοθάλασσας ενώ επιπλέον μπορεί να αποτελέσει μια χρήσιμη τράπεζα δεδομένων για τη σχεδίαση μελλοντικών ερευνητικών εργασιών και περιβαλλοντικών παρεμβάσεων. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η μελέτη αυτή βασίστηκε στη συλλογή και ανάλυση γεωφυσικών δεδομένων, στην ανάλυση πυρήνων ιζήματος καθώς και σε μικροβιολογική ανάλυση δειγμάτων νερού της λιμνοθάλασσας. Τέλος ελήφθησαν δείγματα υδρόβιων φυτών από τον πυθμένα της λιμνοθάλασσας για τον έλεγχο των γεωφυσικών δεδομένων. Η γεωφυσική έρευνα-δειγματοληψία και η κοκκομετρική ανάλυση έδειξαν δυο περιοχές στον πυθμένα με διαφορετική κοκκομετρική σύσταση (αμμώδης-ιλυώδης πυθμένας) και διαφορετική βλάστηση (Chara hispida f. corfuensis και Potamogeton pectinatus). Επίσης χαρτογραφήθηκαν περιοχές του πυθμένα όπως, κρατηρόμορφοι σχηματισμοί, ουλές και μέτωπα. Τέλος η μικροβιολογική ανάλυση έδειξε περιοχές με έντονη μόλυνση κοπρανώδους προέλευσης καθώς και περιοχές χωρίς σημαντική βακτηριακή επιβάρυνση. Οι περιοχές όπου παρατηρείται η μεγαλύτερη μόλυνση είναι τα λουτρά του Καϊάφα και η περιοχή απέναντι από τις στις τουριστικές εγκαταστάσεις του Ε.Ο.Τ (προβλήτα). Η μικρότερη μόλυνση παρατηρείται στο κέντρο της λιμνοθάλασσας όπου ο αριθμός ολικών βακτηρίων και κολοβακρτηρίων είναι μηδενικός. 6

1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ ΜΙΚΡΟΒΙΟΛΟΓΙΑΣ 1.1.1 ΟΙ ΜΙΚΡΟΟΡΓΑΝΙΣΜΟΙ ΣΤΟΝ ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΟΡΓΑΝΙΣΜΟ Ένας κλασσικός ορισμός των μικροοργανισμών είναι ότι αποτελούν οντότητες τόσο μικρές σε μέγεθος ώστε να είναι αόρατες με το γυμνό μάτι. Ως επί το πλείστον έχουν διάμετρο κυττάρου πολύ μικρότερη του ενός χιλιοστού και εξετάζονται μόνο κάτω από τo μικροσκόπιο. Οι μικροοργανισμοί έχουν μια ιστορία 3,5-4 δισεκατομμυρίων ετών, με βαθμιαία εξέλιξη, και φαίνεται ότι ήταν η πρώτη μορφή ζωή του πλανήτη Γη. Έχει εκτιμηθεί ότι η ολική βιομάζα των μικροοργανισμών πάνω στη γη είναι περίπου 25 φορές μεγαλύτερη από την ολική βιομάζα των ζώων. Πάνω στους ζωικούς ιστούς υπάρχουν τεράστιοι αριθμοί μικροβίων (το ανθρώπινο σώμα περιέχει 10 τρισεκατομμύρια κύτταρα και 100 τρισεκατομμύρια μικροοργανισμούς). Τα βακτήρια που βοηθούν στην πέψη έχουν βάρος μεγαλύτερο από το 50% του βάρους των ανθρώπινων και ζωικών καταλοίπων (κοπράνων). Αν και παρατηρήθηκαν μικροσκοπικά για πρώτη φορά εδώ και 350 χρόνια, μόλις τα τελευταία 100 χρόνια έχει αναγνωριστεί η σημασία της ύπαρξής τους. Στους μικροοργανισμούς ανήκουν τα βακτήρια, πολλά φύκη, οι μύκητες, τα πρωτόζωα και οι ιοί. Υπάρχουν βέβαια άτομα φυκών και μυκήτων που είναι ορατά δια γυμνού οφθαλμού. Υπάρχουν δύο είδη κυττάρων: εκείνα που λέγονται προκαρυωτικά (από το ελληνικό θέμα προ = πριν από, και κάρυον = πυρήνας, δηλαδή αρχέγονος πυρήνας} και εκείνα που λέγονται ευκαρυωτικά (από το ελληνικό θέμα ευ = αληθινό, πραγματικό, και κάρυον = πυρήνας) τα οποία έχουν πυρήνα περιβαλλόμενο από μεμβράνη και συνήθως είναι μεγαλύτερα των προκαρυωτικών. Όπως ειπώθηκε ήδη, ο κόσμος μας είναι γεμάτος μικροοργανισμούς και το ανθρώπινο σώμα (τόσο στο εξωτερικό όσο και εσωτερικό) συνυπάρχει με πλήθος μικροοργανισμών οι οποίοι αποτελούν τη φυσική μικροχλωρίδα του, από τη στιγμή της γέννησής του μέχρι τη στιγμή του θανάτου. Αν και η φυσική μικροχλωρίδα δεν είναι επιβλαβής για τον άνθρωπο και στις περισσότερες περιπτώσεις τον ωφελεί, κάτω από ορισμένες συνθήκες δημιουργούνται μολύνσεις και το ανθρώπινο σώμα ασθενεί. Η διαφοροποίηση ανάμεσα σ' έναν υγιή και έναν άρρωστο οργανισμό εξαρτάται από την ισορροπία ανάμεσα στη φυσική άμυνα του σώματος και τη δράση του 7

μικροοργανισμού που δημιουργεί την ασθένεια. Στην εικόνα 1 φαίνεται η φυσιολογική μικροχλωρίδα του ανθρώπινου σώματος. Εικόνα 1: Φυσική μικροχλωρίδα του ανθρώπινου σώματος. 8

1.1.2 ΒΑΚΤΗΡΙΑ Τα βακτήρια είναι προκαρυωτικοί μονοκύτταροι οργανισμοί. Βρίσκονται στο έδαφος, τον αέρα, το νερό καθώς και στο σώμα μας σε τεράστιους αριθμούς. Μια οικογένεια βακτηριδίων είναι τα Eντεροβακτήρια (Enterobacteriaceae). Ανήκουν στη φυσική χλωρίδα του εντέρου και εποικοδομούν σάκχαρα. Τα γένη που περιλαμβάνει η οικογένεια είναι τα εξής: Escherichia, Proteas, Shigella, Salmonella. Το πιο χαρακτηριστικό και καλά μελετημένο μέλος της οικογένειας είναι η Escherichia coli (Prescott et al 1999, Καραγκούνη 1999).. 1.1.2.1 Escherichia coli Το Escherichia coli είναι θετικό κατά Gram, δε δημιουργεί σπόρια και συχνά κινείται με μαστίγια. Η πλειοψηφία των στελεχών της αναπτύσσεται καλά στα συνηθισμένα θρεπτικά μέσα με την παρουσία ή όχι οξυγόνου και ο μεταβολισμός της μπορεί να είναι αναπνοή ή ζύμωση. Η E.coli αποτελεί το 1% της κοπρανώδους προέλευσης βακτηριακής χλωρίδας των περισσότερων θηλαστικών ζώων. Τα υγρά αποχέτευσης περιέχουν συνήθως μεγάλα ποσά E.coli. Επιπροσθέτως όντας τυπικό μέλος της οικογένειας των εντερικών βακτηρίων συνεπάγεται ότι έχει πολλά κοινά χαρακτηριστικά με τα κοινά παθογόνα Salmonella και Shigella.Για το λόγο αυτό η E.coli χρησιμοποιήθηκε ως παγκόσμιος δείκτης κοπρανώδους μικροβιακής μόλυνσης. Συνήθως η E.coli δεν είναι παθογόνο για τον άνθρωπο αλλά είναι δείκτης άλλων παθογόνων. Η αξία της ως δείκτης ενισχύεται από το γεγονός ότι ανιχνεύεται και καλλιεργείται εύκολα. Τα στελέχη της E.coli με τη βοήθεια της γενετικής μηχανικής παράγουν μια ποικιλία ζωικών πρωτεϊνών, ειδικά προϊόντα ιατρικού ή κτηνιατρικού ενδιαφέροντος συμπεριλαμβανομένων ενζύμων, συστατικών εμβολίων και προϊόντων βιολογικού ελέγχου. Επίσης η E.coli χρησιμοποιήθηκε για την παραγωγή ενζύμων χρήσιμων για την αποικοδόμηση της κυτταρίνης και αρωματικών υδρογονανθράκων και ενζύμων για παραγωγή της βιοαιθανόλης. Μπορεί να μην υπάρχει όριο στο τι μπορεί να παράγει η E. coli μέσω της τεχνολογίας ανασυνδυασμού του DNA, αρκεί η ουσία να είναι ένα φυσικό προϊόν για την οποία είναι γνωστή μια γενετική ακολουθία (Prescott et al 1999, Καραγκούνη 1999). 9

1.1.2.1.1 E.coli ΣΤΟ ΥΔΑΤΙΝΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Οι πηγές προέλευσης των κολοβακτηριδίων (και της E.coli) είναι ο άνθρωπος και τα ζώα (οικόσιτα και άγρια), (Siewicki et al 2005, Hadas et al 2003, Neill 2004). Οι πηγές εισόδου κολοβακτηριδίων στα υδάτινα συστήματα μπορούν να είναι σημειακές και μη σημειακές. Οι σημειακές περιλαμβάνουν τους αγωγούς λυμάτων, ενώ οι μη σημειακές περιλαμβάνουν τους σηπτικούς βόθρους, την επιφανειακή απορροή καθώς και απευθείας απορρίψεις κοπρανωδών υλικών άγριων ζώων (An et al 2002, Steets et al 2003). Παράγοντες που επηρεάζουν την κατανομή των κολοβακτηριδίων στο νερό είναι (Siewicki et al 2005, An et al 2002): α) η επιφανειακή απορροή και η απορροή από ποτάμια β) οι υδροδυναμικές συνθήκες γ) οι βιολογικές συνθήκες δ) οι φυσικοχημικές παράμετροι Θερμοκρασία ph D.O Ηλιακή ακτινοβολία Αλατότητα Θήρευση από άλλους μικροοργανισμούς Πολύ σημαντικός είναι ο παράγοντας της απορροής. Από την απορροή εξαρτάται ο όγκος του νερού που εισέρχεται σε ένα υδάτινο σύστημα. Μεγάλη απορροή μπορεί να οδηγήσει στην είσοδο μεγάλου πληθυσμού κολοβακτηριδίων, εάν έχει γίνει πρωτύτερα έκπλυση μολυσμένων περιοχών (στάνες, αγροτικές περιοχές με ζώα). Αντίθετα μεγάλος όγκος υδάτων (μη μολυσμένων) μπορεί να οδηγήσει στην αραίωση του ήδη υπάρχοντος μικροβιακού πληθυσμού. Οι υδροδυναμικές συνθήκες (ρεύματα-κύματα) είναι επίσης πολύ σημαντικές στην κατανομή των κολοβακτηριδίων στο νερό. Σε χαμηλής έντασης υδροδυναμικές συνθήκες συμβαίνει προσρόφηση των μικροοργανισμών στα αιωρούμενα σωματίδια και στη συνέχεια στο ίζημα. Σε μεγάλης έντασης υδροδυναμικές συνθήκες συμβαίνει επανααιώρηση των ιζημάτων και απελευθέρωση των προσροφούμενων μικροοργανισμών στο νερό και έχουμε μόλυνση. Εκτός από τα ρεύματα και τα κύματα έντονες υδροδυναμικές συνθήκες μπορούν να δημιουργήσουν οι προπέλες 10

των σκαφών. Έτσι σε παράκτιες περιοχές όπου υπάρχουν μαρίνες, η παρουσία κολοβακτηριδίων είναι έντονη λόγω επανααιώρηση των ιζημάτων. Η μόλυνση στις περιοχές αυτές μπορεί να μην είναι πρόσφατη αλλά παλαιότερης περιόδου (Fiandrino et 2002, An et al 2002, Steets et al 2003, Neill 2004). Από τις φυσικοχημικές παραμέτρους, η σημαντικότερη είναι η θερμοκρασία. Γενικά η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί στην αύξηση του μικροβιακού πληθυσμού μια περιοχής. Θερμοκρασίες μεταξύ 10-30 ο C δεν επηρεάζουν σημαντικά την ανάπτυξη των μικροοργανισμών. Γενικά μπορούμε να πούμε ότι σε ένα παράκτιο περιβάλλον περιμένουμε μικρότερους αριθμούς E.coli το καλοκαίρι λόγω μικρότερων εισροών από ποτάμια και επιφανειακή απορροή (όχι βροχές), απουσία επανααιώρησης και αυξημένης θήρευσης από άλλους μικροοργανισμούς (An et al 2002, Neill 2004). 11

1.2 ΥΓΡΟΤΟΠΟΙ ΚΑΙ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΟΥΣ Ως υγρότοποι, θεωρούνται περιοχές με συγκεντρώσεις νερού, είτε μόνιμες, είτε εποχιακές, κάτι ενδιάμεσο μεταξύ χερσαίων και υδάτινων συστημάτων. Έτσι, σταχυολογώντας από τη μεγάλη ποικιλία τέτοιων συγκεντρώσεων νερού στη φύση, υγρότοποι θεωρούνται τα δέλτα των ποταμών, οι λιμνοθάλασσες, τα έλη, οι ρηχές λίμνες, οι αλυκές, τα υγρολίβαδα, οι όχθες των ποταμών και οι παραλίες λιμνών (Καρπαδάκης 2001,Kalivas et at 2003, E.P.A). Σύμφωνα με τη συνθήκη Ramsar : «Υγρότοποι είναι φυσικές ή τεχνητές περιοχές αποτελούμενες από έλη γενικώς, από μη αποκλειστικώς ομβροδίαιτα έλη με τυρφώδες υπόστρωμα από τυρφώδεις γαίες, ή από νερό. Οι περιοχές αυτές είναι μονίμως ή προσωρινώς κατακλυζόμενες με νερό, το οποίο είναι στάσιμο ή ρέον, γλυκό, υφάλμυρο ή αλμυρό. Οι περιοχές αυτές επίσης περιλαμβάνουν και εκείνες που καλύπτονται με θαλασσινό νερό, το βάθος του οποίου κατά την αμπώτιδα δεν υπερβαίνει τα 6 μέτρα (Άρθρο 1). Στους υγρότοπους μπορεί να περιλαμβάνονται και οι παρόχθιες ή παράκτιες ζώνες που γειτονεύουν με υγρότοπους ή με νησιά ή με θαλάσσιες υδατοσυλλογές και που είναι βαθύτερες μεν από 6 μέτρα κατά την αμπώτιδα, αλλά βρίσκονται μέσα στα όρια του υγροτόπου» (The Ramsar Convention on Wetlands,1982). Οι υγρότοποι επιτελούν σημαντικές λειτουργίες και από αυτές απορρέουν οι αξίες τους. Πριν την αναγνώριση των αξιών αυτών γινόταν συστηματική αποξήρανση, με την προοπτική να μετατραπούν σε καλλιεργήσιμες εκτάσεις για τους ακτήμονες. Μετά από πολυετείς έρευνες διαπιστώθηκαν οι παρακάτω λειτουργίες των υγροτόπων (ΕΚΒΥ 1998): Εμπλουτισμός των υπόγειων νερών. Τροποποίηση πλημμυρικών φαινομένων - Παγίδευση ιζημάτων Αποθήκευση και ελευθέρωση θερμότητας:. Δέσμευση ηλιακής ακτινοβολίας και στήριξη τροφικών αλυσίδων Από τις παραπάνω λειτουργίες των υγροτόπων προκύπτουν αξίες που κάνουν την ύπαρξη τους απαραίτητη. Οι αξίες αυτές είναι(εκβυ 1998): Διατήρηση της βιολογικής ποικιλότητας : Η σημασία της βιοποικιλότητας, όχι μόνο στους υγρότοπους αλλά σε κάθε οικοσύστημα, είναι τεράστια διότι από αυτήν εξαρτώνται πολλές οικολογικές διεργασίες και συστήματα που στηρίζουν 12

τη ζωή γενικά, αλλά και πολλές ανάγκες και δραστηριότητες του ανθρώπου (τροφή, φάρμακα, γενετικό υλικό, αναψυχή, κλπ). Αποθήκευση αρδευτικού νερού : Όλες οι φυσικές υδατοσυλλογές χρησιμοποιούνται για την άρδευση των χωραφιών. Το νερό, είτε χρησιμοποιείται απευθείας με άντληση, είτε μέσω καναλιών, είτε με την δημιουργία φραγμάτων σε ποτάμια. Παραγωγή αλιευμάτων-βόσκηση αγροτικών ζώων : Ανάλογα με το μέγεθος και τα διάφορα οικολογικά χαρακτηριστικά τους, πολλοί υγρότοποι μπορεί να είναι πλούσιοι σε ιχθυοπανίδα. Πάντως, σε γενικές γραμμές, αυτή περιορίζεται κυρίως για τοπική κατανάλωση διότι το σύνολο σχεδόν των καταναλισκόμενων αλιευμάτων προέρχεται από τη θάλασσα. Οποιεσδήποτε όμως προσπάθειες εμπλουτισμού των υγροτόπων με γόνους ή δημιουργίες υδατοκαλλιεργειών (εκτροφή ψαριών ή οστρακόδερμων) πρέπει να γίνεται μετά από έρευνες για τυχόν επιπτώσεις, διότι ελλοχεύουν κίνδυνοι αλλοίωσης των υγροτοπικών χαρακτηριστικών. Αναψυχή - Εκπαίδευση Έρευνα : Οι υγρότοποι προσφέρονται για διαφόρου είδους δραστηριότητες αναψυχής, όπως κολύμπι, βαρκάδα, πεζοπορία, ποδηλασία, παρατήρηση και φωτογράφηση ζώων και φυτών. Αποτελούν στην κυριολεξία ένα ζωντανό μουσείο με τεράστιο ερευνητικό και εκπαιδευτικό ενδιαφέρον. Στη χώρα μας τα τελευταία χρόνια υπάρχει ένα συνεχώς ανερχόμενο ενδιαφέρον προς αυτή την κατεύθυνση με την ανάπτυξη του οικοτουρισμού. Επειδή όμως η αναμενόμενη μεγάλη προσέλευση επισκεπτών ίσως αποβεί ζημιογόνος για τα ευαίσθητα οικοσυστήματα χρειάζονται να ληφθούν ορισμένα μέτρα και να θεσπιστούν ειδικοί κανονισμοί συμπεριφοράς των επισκεπτών. Ιστορία - Μυθολογία - Πολιτιστική παράδοση : Την πολιτιστική αξία ενός υγρότοπου συνθέτουν οι σχέσεις με την μυθολογία, την ιστορία την αρχαιολογία, τη θρησκεία, τη λαογραφία και τη λογοτεχνία. Ζωντανά παραδείγματα από την αρχαία μας μυθολογία με τις νύμφες, τις αμαδρυάδες, τους θεοποιημένους ποταμούς και πηγές, φυτά όπως τον υάκινθο και τον νάρκισσο καθώς και από τα δημοτικά τραγούδια και τους θρύλους από όλες τις ιστορικές εποχές της χώρας μας. 13

1.3 ΟΙ ΥΓΡΟΤΟΠΟΙ ΣΤΟΝ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΧΩΡΟ Η απογραφή των υγροτόπων της χώρας μας έγινε το 1993 από το Ελληνικό Κέντρο Βιοτόπων - Υγροτόπων με τη συνεργασία του Τμήματος Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος του ΥΠΕΧΩΔΕ. Αποκάλυψε ότι υπάρχουν 378 υγρότοποι διεσπαρμένοι σε όλη τη χώρα, συνολικής έκτασης 2 εκατομμυρίων στρεμμάτων. Στον κατάλογο Ramsar η Ελλάδα έχει συμπεριλάβει 11 υγρότοπους οι οποίοι το 1989 υιοθετήθηκαν επίσημα από την Ε.Ε. και θεωρήθηκαν Ειδικές Προστατευόμενες Περιοχές σύμφωνα με την Οδηγία 79/409 (εικόνα 2). Οι 11 υγρότοποι που προστατεύονται από τη Σύμβαση Ramsar είναι: 1. Το Δέλτα του Έβρου: Μέχρι σήμερα έχουν παρατηρηθεί περισσότερα από 300 είδη πουλιών, σε σύνολο 408 που έχουν παρατηρηθεί σε όλη την Ελλάδα, 29 είδη ψαριών και σημαντικός αριθμός αμφιβίων, ερπετών και θηλαστικών. 2. Η λίμνη Βιστωνίδα και η λιμνοθάλασσα του Πόρτο Λάγος: Η Βιστονίδα έχει έκταση 45 τετραγωνικά χιλιόμετρα και μέσο βάθος 2-2,5 μέτρα, ενώ χαρακτηρίζεται από το σπάνιο για τα Ελληνικά δεδομένα φαινόμενο του να διαθέτει γλυκά νερά στο βόρειο τμήμα της - το οποίο δέχεται τις εισροές των τριών ποταμών Κόσυνθου (Ξανθιώτη), Κομψάτου (Πολύανθου) και Τραύου (Ασπροπόταμου) - και υφάλμυρα νερά στο νότιο τμήμα της το οποίο επικοινωνεί με τη θάλασσα.. Η οικολογική σημασία της λίμνης είναι μεγάλη καθώς έχει καταγραφεί σημαντική ιχθυοπανίδα και ορνιθοπανίδα. Στην ευρύτερη περιοχή της λίμνης και της λιμνοθάλασσας έχουν καταγραφεί περίπου 61 διαφορετικά είδη ψαριών και κατατάσσεται μεταξύ των πρώτων λιμνών και λιμνοθαλασσών της χώρας σε ιχθυοπαραγωγή. Σημαντικοί είναι οι πληθυσμοί ερωδιών και αργυροπελεκάνων που φιλοξενούνται στην περιοχή ενώ ο υγρότοπος αποτελεί σταθερό σημείο στάσης για ανάπαυση και τροφή μεγάλων μεταναστευτικών σμηνών (Markou et al 2007, Gelenis et al 2006, Υ.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ: περιοχές Ramsar. 3. Η λίμνη Μητρικού και οι λιμνοθάλασσες Ροδόπης: : Η λίμνη Ισμαρίδα ή Μητρικού βρίσκεται στα Νότια του νομού Ροδόπης, Ανατολικά της λίμνης Βιστονίδας και σε απόσταση 3 χιλιόμετρα. από τη θάλασσα, συγκεκριμένα από τον όρμο Ανοικτό. Καταλαμβάνει έκταση 2.3 τετραγωνικά χιλιομέτρων περίπου. Το μέγιστο βάθος της 14

είναι 1.5 μέτρο και το μέσο βάθος 1 μέτρο Στην Λίμνη Μητρικού έχουν παρατηρηθεί 208 είδη πουλιών, ανάμεσα στα οποία πολλά είναι απειλούμενα σε εθνικό ή διεθνές επίπεδο. Στην περιοχή έχουν παρατηρηθεί 6 παγκοσμίως απειλούμενα είδη (Αργυροπελεκάνος Pelecanus crispus, Νανόχηνα Anser erythropus, Βαλτόπαπια Aythya nyroca, Κεφαλούδι Oxyura leucocephala, Στικταετός Aquila clanga, Κιρκινέζι Falco naumanni) και 10 κινδυνεύοντα σε ευρωπαϊκό επίπεδο. Στον παραλιακό χώρο μεταξύ της λίμνης Βιστονίδας, από τη μια, και των εκβολών της λίμνης Μητρικού και του ποταμού Φιλιούρι, από την άλλη, σχηματίζονται μια σειρά από μικρές και μεγάλες λιμνοθάλασσες. Οι μεγαλύτερες και σπουδαιότερες από αυτές είναι οι: Ξηρολίμνη (στο χωριό Φανάρι), Καρατζά ή Αρωγή (στο χωριό Αρωγή), η Αλυκή ή Μέση (στο χωριό Μέση), η Πτελέα και το Έλος (στο ακρωτήριο Κουρουσμηλού). Η περιοχή διαθέτει ποικιλία βιοτόπων: πεδινές εκτάσεις, αλμυρόβαλτους, λιμνοθάλασσες, αμμώδεις και βραχώδεις ακτές. Στις λιμνοθάλασσες του Νομού Ροδόπης έχουν παρατηρηθεί 171 είδη πουλιών, ανάμεσα στα οποία πολλά είναι απειλούμενα σε εθνικό ή διεθνές επίπεδο. Στην περιοχή έχουν παρατηρηθεί 5 παγκοσμίως απειλούμενα είδη (Αργυροπελεκάνος Pelecanus crispus, Νανόχηνα Anser erythropus, Κοκκινόχηνα Branta ruficollis, Βαλτόπαπια Aythya nyroca, Κεφαλούδι Oxyura leucocephala) και 7 κινδυνεύοντα σε ευρωπαϊκό επίπεδο (Υ.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ : ΥΓΡΟΤΟΠΟΙ) 4. Το Δέλτα του Νέστου: Έχουν καταγραφεί 250 είδη πουλιών από τα οποία πολλά είναι σπάνια για όλη την Ευρώπη. 5. Οι λίμνες Βόλβη και Κορώνεια: Η ιχθυοπανίδα των δύο λιμνών περιλαμβάνει 23 είδη από τα οποία τα 21 είναι αυτόχθονα και γενικά η πανίδα τους είναι πολύ πλούσια. 6.Η Τεχνητή Λίμνη Κερκίνη 7. Το Δέλτα των ποταμών Αξιού, Λουδία, Αλιάκμονα :, Χαρακτηριστικά υδρόβια φυτά, πλούσια πανίδα: 26 είδη ψαριών, μεγάλη ποικιλία αμφιβίων και ερπετών και αλυκή Κίτρους: Τόπος αναπαραγωγής, μεταναστευτικών σταθμών και διαχείμασης πουλιών 15

8. Αμβρακικός κόλπος: Αποτελεί έναν από τους σημαντικότερους βιότοπους πουλιών της Μεσογείου. 9. Το Δέλτα του Αχελώου και η Λιμνοθάλασσα του Μεσολογγίου - Αιτωλικού: Η λιμνοθάλασσα Μεσολογγίου-Αιτωλικού καλύπτει μια έκταση 160000 Km 2 ( η λιμνοθάλασσα του Μεσολογγίου καλύπτει τα 100.000 Km 2 ).Γενικά, στη λιμνοθάλασσα Μεσολογγίου το βάθος δεν ξεπερνά τα 2 m, ενώ το μέσο βάθος είναι περίπου 0,8 m. Αντίθετα η λιμνοθάλασσα Αιτωλικού χαρακτηρίζεται από μεγαλύτερα βάθη, με μέγιστο τα 25 m. Το στενό επικοινωνίας της λιμνοθάλασσας Μεσολογγίου με τη λιμνοθάλασσα Αιτωλικού είναι εξαιρετικά αβαθές, και σε μερικά σημεία μόλις που φθάνει τα 0,3 m, γεγονός που δυσχεραίνει την κυκλοφορία του νερού ανάμεσα στις δύο λιμνοθάλασσες. Η λιμνοθάλασσα Μεσολογγίου - Αιτωλικού αποτελεί το μεγαλύτερο ενιαίο υγρότοπο της χώρας και έναν από τους μεγαλύτερους και σημαντικότερους της Ευρώπης, από οικολογική και οικονομική άποψη. Η σπουδαιότητα του συμπλέγματος έχει αναγνωριστεί διεθνώς και έχει ενταχθεί στις ευεργετικές και προστατευτικές διατάξεις της σύμβασης Ramsar. Αποτελεί σημαντικό ιχθυοπαραγωγικό τόπο. Έχουν παρατηρηθεί 276 είδη πουλιών, μεταξύ αυτών και 32 είδη αρπακτικών από τα 38 που υπάρχουν στην Ευρώπη ( Βλάχος 2005, Dassenakis et al 1994, Hotos et al 1997, Υ.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ : ΥΓΡΟΤΟΠΟΙ). 10. Η λιμνοθάλασσα Κοτύχι και το δάσος της Στροφυλιάς: Η λιμνοθάλασσα του Κοτυχίου έχει μέσο μήκος 4.5 Km και μέσο πλάτος 1,8 Km και καλύπτει μια περιοχή 8 Km 2. Bόρια της περιοχής βρίσκεται το δάσος της Στροφυλίας,το έλος της Λάμιας και η λίμνη Πρόκοπος. Μετά από εκτεταμένες παρεμβάσεις στη λιμνοθάλασσα τα τελευταία 50 χρόνια το βάθος της μειώθηκε από τα 100 cm στα 40cm. Η λιμνοθάλασσα τροφοδοτείται από σημαντικές ποσότητες γλυκού νερού που εισρέουν από διάφορα μικρά ρέματα, τα μεγαλύτερα των οποίων είναι το Μπρατζελέικο, ο Γούβος, ο Συκιάς και η Τρικοκκιά. Αυτά τα ρέματα εισέρχονται στη λιμνοθάλασσα, κυρίως από τη νότια και την ανατολική της πλευρά. Στο κέντρο της δυτικής πλευράς της υπάρχει ένα άνοιγμα πλάτους 30 m περίπου που συνδέει τη λιμνοθάλασσα με το Ιόνιο πέλαγος. Η αλατότητα του νερού τείνει να διατηρείται σε χαμηλά επίπεδα και το βάθος του μειώνεται εξαιτίας της απόθεσης φερτών υλικών από τα εισρέοντα ρέματα. Τα ρέματα αυτά χρησιμοποιούνται επίσης ως αποστραγγιστικά κανάλια της γύρω καλλιεργούμενης γης. Η λιμνοθάλασσα παρουσιάζει μεγάλο οικολογικό 16

ενδιαφέρον, διότι είναι η νοτιότερη λιμνοθάλασσα στο δυτικό διάδρομο μετανάστευσης πολλών πουλιών (έχουν παρατηρηθεί περισσότερα από 100 είδη). Τέλος, η περιοχή αποτελεί φυσικό οικολογικό εργαστήριο για εκπαίδευση και έρευνα και χρησιμοποιείται ευρέως για ψάρεμα. Το δάσος της Στροφυλιάς είναι το μεγαλύτερο παραθαλάσσιο δάσος της χώρας μας ένα εντυπωσιακό δάσος από πεύκα με ομπρελοειδές σχήμ ( Kalivas et al 2003, Υ.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ: ΥΓΡΟΤΟΠΟΙ ). 11. Η λίμνη της Μικρής Πρέσπας: Αποτελεί χώρο αναπαραγωγής πολλών σπάνιων πουλιών. Έχουν παρατηρηθεί 250 είδη πουλιών από τα οποία τα 65 είναι απειλούμενα. Το σπανιότερο από αυτά είναι ο αργυροπελεκάνος. Ο παγκόσμιος πληθυσμός του εκτιμάται σε 1000 ζευγάρια και στη λίμνη φωλιάζουν κάθε χρόνο 120-150 ζευγάρια. Η Μικρή Πρέσπα είναι η μοναδική περιοχή φωλιάσματος στην Ελλάδα για τον Ροδοπελεκάνο (100 περίπου ζευγάρια). Εικόνα 2: Περιοχές προστατευόμενες από τη συνθήκη Ramsar 17

1.4 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΙΕΣΕΙΣ ΣΤΟΥΣ ΥΓΡΟΤΟΠΟΥΣ Παρόλο που τα οφέλη και η χρησιμότητα των υγροτόπων είναι ολοφάνερη οι κίνδυνοι που απειλούν αυτά τα οικοσυστήματα και κατ επέκταση και την οικολογική ισορροπία μιας περιοχής είναι πάρα πολλοί. Οι σημαντικότεροι παρουσιάζονται παρακάτω (Καρπαδάκης 2001, Kalivas et al 2003, Davis et al 1999, Adingra et al 1998) : Μεταβολές στην ροή και ποσότητα των νερών : Φράγματα, εκτροπές ποταμών, αντιπλημμυρικά έργα και αποστραγγιστικά έργα αποστερούν μεγάλες ποσότητες νερού από τους υδάτινους αποδέκτες. Το αποτέλεσμα είναι η μείωση της στάθμης του νερού, η μείωση των φερτών υλικών με αποτέλεσμα την εμφάνιση φαινομένων διάβρωσης και αύξηση της αλατότητας. Το αποτέλεσμα αυτών των φαινομένων είναι καταστροφικά τόσο για τη βλάστηση όσο και για τους άλλους οργανισμούς που διαβιούν στο νερό και στις όχθες του υγρότοπου. Οικιστική ανάπτυξη και Τουρισμός : Το επίπεδο ανάγλυφο των υγροτοπικών περιοχών προσφέρεται για πολλές ανθρώπινες δραστηριότητες, κατά κανόνα οικιστικές και αγροτικές. Αυτό σχεδόν πάντα ισοδυναμεί με αποστράγγιση και εκχέρσωση, αν όχι του συνόλου του υγρότοπου, πάντως μεγάλου μέρους του για την κατασκευή των έργων υποδομής και κτιριακές εγκαταστάσεις. Οι τουριστικές περιοχές δέχονται πλέον σημαντικές πιέσεις όπως απόρριψη σκουπιδιών και λυμάτων, ρύπανση των υπόγειων νερών, όχληση των πουλιών και καταστροφή των φωλιών για τα διάφορα ζώα. Το κυνήγι : Η παρουσία μεγάλου αριθμού κυνηγών σε έναν υγρότοπο, σε συνδυασμό με τον θόρυβο των πυροβολισμών, διατηρούν τα πουλιά σε μια κατάσταση εγρήγορσης και πανικού, εμποδίζοντάς τα να τραφούν. Ειδικά, μάλιστα, σε περιόδους άφιξης από, ή εκκίνησης για μετανάστευση, οι συνέπειες του κυνηγιού μπορεί να αποβούν ολέθριες. Τέλος η μολυβδίαση είναι μια άλλη σημαντική επίπτωση του κυνηγιού. Τα σκάγια κατακάθονται στην λάσπη, και πολλά από αυτά τα καταπίνουν τα πουλιά καθώς αναζητούν τροφή σε αυτή, ο μόλυβδος από τα σκάγια μεταφέρεται έτσι στους ιστούς τους και προκαλεί τοξικά και θανατηφόρα συμπτώματα. Με το φαινόμενο της βιοσυσσώρευσης μπορεί να 18

πληγούν πολύ περισσότερο είδη που βρίσκονται σε ανώτερα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας (αρπακτικά πουλιά). Ρύπανση : Οι ρύποι είναι κυρίως βιομηχανικά και αστικά απόβλητα, γεωργικά λιπάσματα και φυτοφάρμακα. Αυτά συνήθως περιέχουν τοξικές ουσίες και βαρέα μέταλλα που περνούν στην τροφική αλυσίδα και ανάλογα με τις περιστάσεις προσβάλουν κυρίως τους ανώτερους θηρευτές (βιοσυσσώρευση). Τα γεωργικά λιπάσματα περιέχουν νιτρικές και φωσφορικές ενώσεις που αποτελούν θρεπτικά συστατικά για μικροφύκη, τα οποία αναπαράγονται έτσι ραγδαία στο νερό και προκαλούν το επικίνδυνο φαινόμενο του ευτροφισμού. Με την ρύπανση μπορεί να μεταβληθεί και η οξύτητα του νερού και να επιδεινωθεί σε συνδυασμό με την υπεράντληση του νερού για άρδευση. Όλες αυτές οι αλλαγές της φυσικοχημικής κατάστασης του νερού μπορεί να προκαλέσουν μαζικούς θανάτους ψαριών αλλά και πουλιών (Papatheodorou et al 2002, Βλάχος 2005, Hotos et al 1997, Goutner 2005). Αυτές οι περιβαλλοντικές πιέσεις έχουν αναγνωριστεί και έχουν θεσπιστεί νόμοι τόσο από την ευρωπαϊκή ένωση όσο και από το ελληνικό κράτος για την προστασία του περιβάλλοντος. Ο στόχος που τίθεται από την συνθήκη της ευρωπαϊκής ένωσης για το περιβάλλον είναι η βιώσιμη ανάπτυξη. Δηλαδή η διαχείριση και η εκμετάλλευση των φυσικών πόρων με τρόπο που να διασφαλίζει την ύπαρξη τους και στις επόμενες γενιές. Επιβάλλεται έτσι, ένας αναγκαίος συμβιβασμός μεταξύ της οικονομικής ανάπτυξης και του περιβάλλοντος.. Θεμέλιο λίθο της εθνικής περιβαλλοντικής νομοθεσίας αποτελεί το άρθρο 24 του Συντάγματος. Στο άρθρο 1 ορίζει, ότι «Η προστασία του φυσικού και πολιτιστικού περιβάλλοντος αποτελεί υποχρέωση του Κράτους και δικαίωμα του καθενός. Για τη διαφύλαξή του το Κράτος έχει υποχρέωση να παίρνει ιδιαίτερα προληπτικά ή κατασταλτικά μέτρα στο πλαίσιο της αρχής της αειφορίας». Έτσι η προστασία του περιβάλλοντος στην Ελλάδα αποτελεί νομική επιταγή αυξημένης ισχύος αφού απορρέει από τον Καταστατικό Χάρτη της Χώρας. 19

1.4.1 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΠΙΕΣΕΙΣ ΣΤΙΣ ΕΛΛΗΝΙΚΕΣ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΕΣ Αν και οι αξίες και οι λειτουργίες των υγροτόπων έχουν αναγνωριστεί διεθνώς, καθώς προστατεύονται από διεθνείς συνθήκες ( Ramsar, Natura 200), το πρόβλημα της ρύπανσης εξακολουθεί να είναι έντονο. Το αντιφατικό αυτό γεγονός οφείλεται ακριβώς στο ότι όλο και μεγαλύτερο μέρος του πληθυσμού χρησιμοποιεί τους υγροτόπους για να απολαύσει τις αξίες και λειτουργίες τους, με αποτέλεσμα να τους ρυπαίνει (Kalivas et al 2002). Αναφορικά με τις ελληνικές λιμνοθάλασσες το πρόβλημα της ρύπανσης αρκετά σοβαρό. Πιο συγκεκριμένα έρευνες στην λιμνοθάλασσα του Μεσολογγίου-Αιτωλικού έχουν καταδείξει την έντονη ρύπανση της περιοχής. Η ρύπανση προέρχεται από τρεις διαφορετικές πηγές. Από τη ρίψη αστικών λυμάτων από την πόλη του Μεσολογγίου και του Αιτωλικού, την απόθεση απορριμμάτων στην περιοχή της δυτικής και ανατολικής Κλείσοβας καθώς και από τα νερά που αποστραγγίζονται στη λιμνοθάλασσα αφού πρώτα έχουν ξεπλύνει γεωργικές εκτάσεις. Τα αστικά λύματα και τα απορρίμματα είναι σημαντικές πηγές βαρέων μετάλλων (Cr,Pb,Zn,Ni,Cu). Τα βαρέα αυτά μέταλλα μπαίνουν στην τροφική αλυσίδα και μέσω του φαινομένου της βιοσυσσώρευσης μπορούν να δημιουργήσουν προβλήματα στους οργανισμούς (και στον άνθρωπο), που σχετίζονται με την τοξικότητα. Τα νερά που αποστραγγίζουν γεωργικές εκτάσεις εμπλουτίζουν τη λιμνοθάλασσα με θρεπτικά συστατικά, φωσφόρο και άζωτο και εντείνουν το φαινόμενο του ευτροφισμού ( Hotos et al 1997, Papatheodorou et al 2002, Gouther et al 2005). Χαρακτηριστικό για την περιοχή του Αιτωλικού είναι ένα ανοξικό γεγονός που συνέβη στα τέλη του Νοεμβρίου του 1990 και είχε ως αποτέλεσμα το θάνατο χιλιάδων ψαριών. Ο θάνατος των ψαριών προήλθε από τη δραματική μείωση του διαλελυμένου οξυγόνου στο επιφανειακό στρώμα νερού. Το οξυγόνο αντικαταστάθηκε από H 2 S που προήλθε από βαθύτερο στρώμα νερού κοντά στον πυθμένα, όπου επικρατούν μόνιμα ανοξικές συνθήκες. Το φαινόμενο αυτό επηρεάστηκε επίσης από τις αυξημένες συγκεντρώσεις θρεπτικών συστατικών (άζωτο, φωσφόρος) που ενέτειναν το φαινόμενο της ανόξιας (Dassenakis et al 1994). Εκτός από τη λιμνοθάλασσα Μεσολογγίου Αιτωλικού περιβαλλοντικές πιέσεις αντιμετωπίζουν και άλλες λιμνοθάλασσες. Στη λιμνοθάλασσα του Κοτυχίου παρατηρείται αυξημένη ρύπανση με θρεπτικά συστατικά (φωσφόρος, άζωτο) με αποτέλεσμα τη δημιουργία ευτροφικών συνθηκών (Kalivas et al 2003). Στη λίμνη 20

Βιστονίδα έχει παρατηρηθεί επίσης το φαινόμενο του ευτροφισμού λόγω των μεγάλων συγκεντρώσεων θρεπτικών συστατικών καθώς επίσης και απορρίψεις ανεπεξέργαστων οικιακών και βιομηχανικών λυμάτων ( Dimitrios et al 2006, Gelenis et al 2005). 21

1.5 ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΠΟΤΥΠΩΣΗΣ ΤΟΥ ΠΥΘΜΕΝΑ ΚΑΙ ΤΗΣ ΥΔΡΟΒΙΑΣ ΒΛΑΣΤΗΣΗΣ A) Μέθοδοι αποτύπωσης του πυθμένα Τα υδρόβια φυτά αποτελούν σημαντικές βενθικές κοινωνίες στις παράκτιες περιοχές και παίζουν σημαντικό οικολογικό ρόλο. Παράγουν οργανικό υλικό, παράγουν μεγάλες ποσότητες οξυγόνου κατά τη φωτοσύνθεση,αποτελούν καταφύγιο για πολλά είδη ψαριών και θαλάσσιων ζώων, διατηρούν το ισοζύγιο ιζήματος και προστατεύουν τις αμμώδεις ακτές από τη διάβρωση (Pasqualini et al 1998, Pasqualini et al 1999, Winfield et al 2000, Ruiz 2003, Blondel 2007). Η διαρκώς αυξανόμενη οικιστική και βιομηχανική ανάπτυξη σε παράκτιες περιοχές προκαλεί μείωση ή ακόμα και εξαφάνιση των υδρόβιων φυτών ως συνέπεια της ρύπανσης των υδάτων (Plazzi 2000, Pasqualini et al 1999, Ruiz 2003). Για την αποτελεσματική προστασία της υδρόβιας βλάστησης απαιτείται η συστηματική της παρακολούθηση. Οι παραδοσιακές υδροακουστικές συσκευές για την αποτύπωση του πυθμένα και της και της υδρόβια βλάστησης περιλαμβάνουν (Blondel 2007) : α) τον απλό ηχοβολιστή (echo sounder): είναι η πιο απλή και συνηθισμένη μέθοδος. Ο ηχοβολιστής έχει την ικανότητα να εκπέμπει τον ήχο προς τον πυθμένα κατακόρυφα (εικόνα 3). Ο προσδιορισμός του βάθους γίνεται με τη μέτρηση του χρόνου που απαιτείται για να διανύσει ο ήχος την απόσταση από τον πομπό μέχρι τον πυθμένα και να επιστρέψει στον δέκτη. Εικόνα 3: Βυθομετρία με echo sounder 22

β) Πολυδεσμικό βυθόμετρο (multibeam echo sounder): εκπέμπει πλευρικά πολλές ηχητικές δέσμες ταυτόχρονα με συνέπεια τη μέτρηση του βάθους ισάριθμων σημείων (εικόνα 4). Αντίθεση με τον απλό ηχοβολιστή όπου εκπέμπεται μια ηχητική δέσμη κάθε φορά, επιτυγχάνεται η βυθομέτρηση μιας ζώνης και όχι μιας γραμμής. Εικόνα 4: Βυθομετρία με multibeam echo sounder γ) Ηχοβολιστής πλευρικής σάρωσης (Side scan sonar): εκπέμπει τον ήχο πλευρικά και αποτυπώνει με ηχητικά κριτήρια τη μορφολογία του πυθμένα δίνοντας δισδιάστατες απεικονίσεις της επιφάνειας του (εικόνα 5). Εικόνα 5: Αποτύπωση του πυθμένα με Side scan sonar 23

Β) Μέθοδοι αποτύπωσης της υδρόβιας βλάστησης Η γνώση της κατανομής κάθε είδους υδρόβιου φυτού είναι πρωταρχικής σημασίας τόσο για την προστασία του όσο και για τη διαχείριση ολόκληρης της παράκτιας περιοχής (Plazzi et al 2000, Pasqualini et al 1998). Χάρτες κατανομής της υδρόβιας βλάστησης μπορούν να προκύψουν με τις ακόλουθες μεθόδους (Pasqualini et al 1998, Pasqualini et al 1999, Winfield et al 2000, Plazzi et al 2000): α) δειγματοληψία στο πεδίο β) λήψη αεροφωτογραφιών και δορυφορικών φωτογραφιών και γ) χρήση του ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης (side scan sonar). Η δειγματοληψία στο πεδίο είναι πολύ σημαντική για την ταυτοποίηση του είδους που μελετάμε. Βασικό όμως μειονέκτημα της μεθόδου αυτής είναι ότι απαιτείται πολύ χρόνος και η δειγματοληψία είναι χωρικά πολύ περιορισμένη. Η λήψη αεροφωτογραφιών και δορυφορικών εικόνων είναι μια γρήγορη μέθοδος εκτίμησης της φυτοκάλυψης του πυθμένα σε μεγάλη κλίμακα (εικόνα 6). Η χρήση της μεθόδου αυτής περιορίζεται σε ρηχά περιβάλλοντα, ενώ η ακρίβεια της επηρεάζεται σημαντικά από μη ελεγχόμενους παράγοντες όπως η θολερότητα του νερού και η νεφοκάλυψη. Εικόνα 6: αποτύπωση υδρόβιας βλάστησης σε αεροφωτογραφία Σε βαθύτερα περιβάλλοντα χρησιμοποιείται ο ηχοβολιστής πλευρικής σάρωσης ο οποίος αποτυπώνει γρήγορα μεγάλο μέρος της περιοχής μελέτης σε επαρκή κλίμακα παρέχοντας δεδομένα τόσο για τη φυτοκάλυψη όσο και για τη μορφολογία 24

και τη φύση των ιζημάτων του πυθμένα (εικόνα 7). Η μέθοδος αυτή δεν επηρεάζεται από τη θολερότητα της υδάτινης στήλης. Εικόνα 7:Αποτύπωση της Posidonia oceanica και αλιευτικών ιχνών Η καλύτερη μεθοδολογία για τη χαρτογράφηση της υδρόβιας βλάστησης είναι η συνδυαστική χρήση των προαναφερθέντων μεθόδων. Δηλαδή για το ρηχό τμήμα των υδάτινων περιβαλλόντων συνίσταται η λήψη αεροφωτογραφιών και δορυφορικών εικόνων, στη συνέχεια χρήση του ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης για το βαθύτερο τμήμα ενώ η δειγματοληψία υδρόβιων φυτών σε επιλεγμένα σημεία θα επιβεβαιώσει τα δεδομένα των άλλων μεθόδων. Η χρήση των παραπάνω τεχνικών είναι ευρύτατα διαδεδομένη στη χαρτογράφηση του υδρόβιου φυτού, Posidonia oceanica. Πολλοί ερευνητές μελέτησαν και χαρτογράφησαν αυτό το υδρόβιο φυτό λόγω της μεγάλης σπουδαιότητας του (Pasqualini et al 1998, Pasqualini et al 1999, Plazzi et al 2000). Εκτός από τον οικολογικό του ρόλο που επιτελεί στην παράκτια ζώνη (όπως και άλλα είδη υδρόβιων φυτών), αποτελεί πολύ καλό δείκτης της ποιότητας των υδάτων της παράκτιας ζώνης. Η παρουσία της Posidonia oceanica δηλώνει μη ρυπασμένο υδάτινο περιβάλλον, αφού έστω και μικρή ρύπανση του νερού μπορεί να την καταστρέψει. 25

8. Αποτύπωση της Posidonia oceanica σε ηχογραφίες παρουσιάζεται στην εικόνα Εικόνα 8: Αποτύπωση της Posidonia oceanica σε ηχογραφία με συχνότητα Α) 100 khz και Β) 500 khz Εκτός από τις παραπάνω μεθόδους, οι Winfield et al αναφέρουν ότι χρησιμοποίησαν ψηφιακό ηχοβολιστικό σύστημα (Digital Echo Sounder) για την αποτύπωση της υδρόβιας σε ρηχές λίμνες και συγκεκριμένα για την αποτύπωση των ειδών Potamogeton (Μακρόφυτο) και Chara (Χαρόφυτο). Η μέθοδος αυτή εκμεταλλευόμενη τη διαφορετική μορφή ανάπτυξης των φυτών ήταν πολύ αποτελεσματική στην διάκριση και αποτύπωση τους. Συγκρινόμενα τα αποτελέσματα της μεθόδου αυτής με μέθοδο οπτικής παρατήρησης ( με υποβρύχια κάμερα) υπήρξε σημαντική συμφωνία. Ο συντελεστής συσχέτισης μεταξύ των δυο μεθόδων ήταν R 2 = 0.88. 26

2 ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ 2.1 ΜΥΘΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ Για την προσωνυμία «ΚΑΪΑΦΑ» της λιμνοθάλασσας και των ιαματικών πηγών υπάρχουν διάφορες εκδοχές με επικρατέστερη την άποψη ότι ο Αρχιερέας Καϊάφας πηγαίνοντας από την Ιουδαία στη Ρώμη βρέθηκε ναυαγός στην περιοχή των Λουτρών Καϊάφα και λούσθηκε σε αυτά. Έπειτα οι πηγές απέκτησαν τη δυσοσμία από τα αμαρτήματα που βάραιναν τον Καϊάφα. Ένας δεύτερος θρύλος αναφέρει ότι ο Καϊάφας πέθανε πάνω στο καράβι του και τον πέταξαν στην θάλασσα. Αυτή όμως δεν τον δέχτηκε και τον ξέβρασε στην ακτή όπου και τον βρήκαν οι Αρηναίοι και τον έθαψαν. Άλλες εκδοχές είναι ότι έχει τουρκική προέλευση και σημαίνει μεγάλη πέτρα από το Καγια = πέτρα και το Φας = μεγάλη ή ακόμα και αραβική και σημαίνει Κόκκινος βράχος εξαιτίας του χρώματος των βράχων. Πιθανότερο είναι επίσης να προήλθε από την Νύμφη Καλιάφεια που ζούσε στο σπήλαιο των Ανυγρίδων Νυμφών, μαζί με την Πηγαία και την Ίαση, επίσης νύμφες (Ιστοσελίδα νομαρχείας Ηλίας). Λέγεται ότι κάτω από τη λίμνη υπάρχει μια πόλη βυθισμένη και όταν τα νερά είναι καθαρά οι ψαράδες βλέπουν στο βυθό, τεράστιους βράχους που είναι ίσως τα ερείπια κάποιου αρχαίου οικισμού. Άλλοι πάλι λένε ότι η λίμνη φιλοξενεί ένα ηφαίστειο που μπορεί κάποια στιγμή να ξυπνήσει. Όλα αυτά βέβαια είναι εικασίες για τον έλεγχο των οποίων απαιτούνται συστηματικές έρευνες. 2.2 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΙ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Η λιμνοθάλασσα του Καϊάφα βρίσκεται στις ακτές του Κυπαρισσιακού Κόλπου στη δυτική Πελοπόννησο μέσα στα όρια του δήμου Ζαχάρως και απέχει 27 Κm από τον Πύργο και 25 Km από την Αρχαία Ολυμπία (χάρτης 1). Έχει ένα μήκος περίπου 2 Km, πλάτος περίπου 500 m και περιορίζεται από το Ιόνιο Πέλαγος από μια αμμολουρίδα (φραγματικό νησί), πλάτους περίπου 400 m (εικόνα 9). Είναι σχετικά ρηχή με μέσο βάθος 3,29 m. Ο πυθμένας της καλύπτεται κυρίως από αμμώδη ιλύ ενώ σε ορισμένες θέσεις απαντά και η ιλυώδης άμμος. Πάνω στην αμμολουρίδα αναπτύσσεται σύστημα αμμοθινών, ενώ η ίδια στο βόρειο άκρον της διακόπτεται από στενό τεχνητό δίαυλο που συνδέει την λιμνοθάλασσα με την ανοιχτή θάλασσα. Προς την πλευρά της χέρσου η λιμνοθάλασσα περιορίζεται από ελώδη ζώνη σημαντικού πλάτους, ενώ στο βόρειο άκρον της και για μικρή απόσταση γειτνιάζει με 27

ασβεστολιθικό όγκο ο οποίος φέρει τα σπήλαια Ανιγρίδων Νυμφών (εικόνα 10) και Γεράνιον Άντρον στα οποία αναβλύζουν ιαματικές πηγές. Η λιμνοθάλασσα αυτή θα μπορούσε να ενταχθεί στο λιμνοθαλάσσιο σύστημα του ποταμού Αλφειού. Το σύστημα αυτό από το 8000 ΒΡ και εντεύθεν προήλασε στη σημερινή του θέση σε τέσσερα ευδιάκριτα επεισόδια προέλασης. Όμως η λιμνοθάλασσα αυτή μπορεί να θεωρηθεί ως η επιφανειακή εκδήλωση και συνέχεια ενός ψυχρού καρστικού υδροφόρου ορίζοντα. Ο ορίζοντας αυτός σχηματίζεται στους Ανωκρητιδικούς ασβεστόλιθους του όρους Λάπηθα. Τα θερμομεταλλικά νερά των πηγών αυτών δηλώνουν την παρουσία και ενός επιπλέον θερμού υδροφόρου ορίζοντα. Τα νερά των πηγών αυτών με αποστραγγιστικές αύλακες εκφορτίζονται μέσα στη λιμνοθάλασσα. Επιπλέον στη νησίδα των τουριστικών εγκαταστάσεων υπάρχουν πηγάδια με γλυκό νερό προφανώς λόγω της εκφόρτισης του καρστ (Μπούζος, 2004). Χάρτης 1: Περιοχή Μελέτης Γενικευμένος γεωλογικός του Λάπιθας και της ευρύτερης περιοχής παρουσιάζεται στον χάρτη 2. (από Φουντουλης et al. 1991): 28

Χάρτης 2 Μέσα στην λίμνη υπάρχει το νησάκι της Αγίας Αικατερίνης από το ομώνυμο εκκλησάκι που βρίσκεται εκεί. Ο υδροβιότοπος φιλοξενεί ψάρια, χέλια, φίδια, χελώνες και πολλά αποδημητικά πουλιά κατά την χειμερινή περίοδο. Στο μεταξύ της λίμνης και της ακτής τμήμα, βρίσκεται το δάσος της Στροφυλιάς με κυριότερο είδος βλάστησης την Χαλαίπιο Πεύκη. Το δάσος καλύπτει έκταση 1500 περίπου στρεμμάτων. Η αμμώδη ακτή έχει μήκος 6 χιλιόμετρα και το υπερκείμενο της λίμνης τμήμα του όρους Λάπηθα ύψους 744 μέτρα. Όλα τα παραπάνω αποτελούν ένα ενιαίο οικοσύστημα παρθένο και αρχέγονο και θεωρείται το μοναδικό ίσως στον κόσμο. 29

Εικόνα 9: Λιμνοθάλασσα Καιάφα Εικόνα 10: Ιαματικές Πηγές 30

2.3 ΟΛΟΚΑΙΝΙΚΗ ΕΞΕΛΙΞΗ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΑΣ Οι τοξοειδείς ακτογραμμές της ΒΔ Πελοποννήσου τα πιο επιμήκη αμμώδη πεδία με φραγματικές λιμνοθάλασσες (Μουριά, Αγουλινίτσα, Καϊάφα) στην Ελλάδα. Το νότιο τοξοειδές σύστημα λιμνοθαλασσών λαμβάνει τα ιζήματα του από το δέλτα του ποταμού Αλφειού και από μερικά άλλα μικρά ρεύματα στα νότια. Το δέλτα του Αλφειού προελαύνει και επεκτείνεται με πλευρικές πεδιάδες πλημμύρας προς τα ΒΔ και ΝΑ. Κατά τη τελευταία παγετώδη περίοδο το δέλτα του Αλφειού αναπτύχθηκε εγκάρσια στη γειτονική ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα σε βάθη 100-130 μέτρα κάτω από σημερινή στάθμη της θάλασσας. Έντονη και συνεχής διάβρωση και παράκτια μεταφορά λάμβανε χώρα στα ΒΔ και ΝΑ Η λιμνοθάλασσα Καϊάφα βρίσκεται στον πόδα ενός συμπαγούς Κρητιδικού ασβεστόλιθου με απότομο ανάγλυφο λόγω κυματικής δράσης τα τελευταία 5000-7000 χρόνια. Από τότε η άμμος που μεταφέρεται από τα παράκτια ρεύματα από τα δέλτα του Αλφειού, έχουν σχηματίσει φραγμούς οι οποίοι έχουν απομονώσει μια πλατειά ρηχή λιμνοθάλασσα της οποίας το βάθος δεν ξεπερνούσε ποτέ τα 5 μέτρα. Δεν έχει καθοριστεί η ηλικία της παλαιότερης λιμνοθάλασσας αλλά η τελική λιμνοθάλασσα στους Κλασικούς χρόνους. Επίσης έχουν αναγνωριστεί συστήματα αύξησης των φραγμών με κίνηση προς τη θάλασσα. Από ραδιοχρονολογήσεις λιμνοθαλάσσιων ιζημάτων προέκυψε ότι ο πρώτος πρέπει να παρέκαμψε το σπήλαιο των Ανιγρίδων νυμφών πριν το 400μΧ. Στην εικόνα 11 παρουσιάζεται γεωλογική τομή όπου παρουσιάζονται τα τρία συστήματα αύξησης των φραγμών ( Kraft et al 2005). Εικόνα 11: Γεωλογική τομή-συστήματα αύξησης των φραγμών 31

2.4 ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΛΙΜΝΟΘΑΛΑΣΣΙΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ Οι σύγχρονες ιζηματογενείς διεργασίες της λίμνης Καϊάφα καθώς και οι φυσικοχημικές παράμετροι της υδάτινης στήλης,από τον Οκτώβριο του 1994 ως τον Σεπτέμβριο του 1995, μελετήθηκαν εκτενώς από τους Μπούζος και Κοντόπουλος,(2004). Καθορίστηκαν 28 σταθμοί δειγματοληψίας οι οποίοι κατανεμήθηκαν σε όλη την επιφάνεια της λίμνης. Σε κάθε σταθμό έγινε δειγματοληψία επιφανειακών ιζημάτων με δειγματολήπτη τύπου Van Veen, μετρήθηκε το βάθος και έγινε κοκκομετρική ανάλυση. Από την κοκκομετρική ανάλυση προέκυψαν οι λιθολογικοί τύποι των ιζημάτων του πυθμένα της λιμνοθάλασσας και υπολογίστηκαν οι στατιστικές παράμετροι τους. Επίσης έγινε ποσοτικός προσδιορισμός του ανθρακικού ασβεστίου (CaCO 3 ) και του οργανικού άνθρακα (Corg). Επιπροσθέτως σε κάθε σταθμό δειγματοληψίας μετρήθηκε (στα επιφανειακά ύδατα): η συγκέντρωση του διαλελυμένου οξυγόνου, η θερμοκρασία, το Ph, η αλατότητα καθώς επίσης και οι συγκεντρώσεις θρεπτικών αλάτων ( νιτρικά, νιτρώδη, αμμωνιακά, φωσφορικά) με τη χρήση φορητού φασματομέτρου τύπου Hack 2000. 2.4.1 ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ-ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΙ Με βάση το % ποσοστό σε άμμο, πηλό και άργιλο και με τη χρήση του τριγώνου ονοματολογίας κατά Folk et al (1970) προσδιορίστηκε ο λιθολογικός τύπος των ιζημάτων του πυθμένα της λιμνοθάλασσας (σχήμα 1). Σχήμα 1:Κατανομή λιθολογικών τύπων 32

Επίσης προσδιορίστηκαν οι στατιστικές παράμετροι διάμεσος (Md), αριθμητικός μέσος (Mz), γραφικός βαθμός ταξινόμησης (St), γραφική ασυμμετρία (Sk) και γραφική κύρτωση (K G ), οι οποίες παρουσιάζονται στις εικόνες 12-15: Εικόνα 12: Κατανομή αριθμητικού μέσου (Mz) Εικόνα 13: Κατανομή του γραφικού βαθμού ταξινόμησης (St) 33

Εικόνα 14: Κατανομή της γραφικής ασυμμετρίας (Sk) Εικόνα 15: Κατανομή της γραφικής κύρτωσης (K G ) 34

Λιθολογικοί τύποι: Με βάση το % ποσοστό σε άμμο, πηλό και άργιλο και με τη χρήση του τριγώνου ονοματολογίας κατά Folk et al (1970) το σύνολο σχεδόν των ιζημάτων που καλύπτουν τον πυθμένα της λιμνοθάλασσας ανήκουν στην αμμώδη ιλύ. Εξαίρεση αποτελούν τα δείγματα των θέσεων δειγματοληψίας 4,6,8,18,20,26 που χαρακτηρίζονται ως ιλυώδεις άμμοι και το δείγμα της θέσεως δειγματοληψίας 2 που ορίζεται ως αμμώδης πηλός. Το ποσοστό % της άμμου στο μεγαλύτερο τμήμα της λ/θ κυμαίνεται από 30%-50%. Οι θέσεις με αυξημένη την παρουσία του κλάσματος της άμμου συνδέονται άμεσα με την αιολική μεταφορά από τον παρακείμενο φραγμό και την παροχή ιζήματος από τις αποστραγγιστικές αύλακες στο νότιο και βόρειο περιθώριο της λιμνοθάλασσας. Στατιστικοί παράμετροι του κοκκομετρικού μεγέθους: Οι τιμές της διαμέσου (Md) κυμαίνονται μεταξύ 2,20 Ø και 7,80 Ø ενώ η μέση τιμή είναι 5,48 Ø. Ο αριθμητικός μέσος (Μ Ζ ) κυμαίνεται από 2,53 Ø μέχρι 7,47 Ø και η μέση τιμή είναι 5,56 Ø. Το μεγαλύτερο τμήμα της λ/θ χαρακτηρίζεται με τιμές Μ Ζ από 5 Ø μέχρι 6 Ø (μέτρια χονδρόκοκκος πηλός). Ο βαθμός ταξινόμησης (St) στο σύνολο των ιζημάτων του πυθμένα της λιμνοθάλασσας είναι πολύ άσχημος (St =2,00 Ø 4,00 Ø). Αυτό δείχνει ότι η απόθεση των ιζημάτων είναι ελεύθερη από τις σημαντικές επιδράσεις του κύματος και της ρευματικής δράσης (περιβάλλον χαμηλής ενέργειας). Μια σύγκριση των τιμών μεταξύ αριθμητικού μέσου και βαθμού ταξινόμηση δείχνει ότι ο βαθμός ταξινόμησης παραμένει πάντα πολύ άσχημος ανεξάρτητα των τιμών Μ Ζ. Η ασυμμετρία (Sk) των αναλυθέντων δειγμάτων κατέχει ένα ευρύ φάσμα τιμών. Το 22% των δειγμάτων έχει σχεδόν κανονική ασυμμετρία, το 33% έχει αρνητική ως πολύ αρνητική ασυμμετρία και το 44% έχει θετική μέχρι και πολύ θετική ασυμμετρία. Η παρουσία θετικής έως πολύ θετικής ασυμμετρίας υποδηλώνει προσθήκη λεπτότερου υλικού από αιώρηση, ενώ η αρνητική έως πολύ αρνητική ασυμμετρία δείχνει την διαδικασία του «λιχνίσματος» (winnowing process) που επιτρέπει την απομάκρυνση του λεπτότερου υλικού (Duane 1964). Το «λίχνισμα» αυτό οδηγεί τα δείγματα με αρνητική έως πολύ αρνητική ασυμμετρία να δείχνουν σχετικά καλύτερο βαθμό ταξινόμησης σε σχέση με αυτά της θετικής και πολύ θετικής ασυμμετρίας. Η χωρική κατανομή των τιμών της ασυμμετρίας επιτρέπει την εμφάνιση ζωνών των παραπάνω κατηγοριών της ασυμμετρίας να εναλλάσσονται τόσο στο βόρειο όσο και στο νότιο τμήμα της λιμνοθάλασσας. Οι ζώνες με την αρνητική ασυμμετρία είναι ζώνες που εκτίθενται στη δράση των κυμάτων που 35

εισάγονται από τον άνεμο και προκαλούν επανααιώρηση. Οι ζώνες με θετική ασυμμετρία είναι ζώνες προφυλαγμένες από τη δράση αυτή. Η κύρτωση (Κ G ) των αναλυθέντων δειγμάτων κατέχει ένα ευρύ φάσμα τιμών με μεγαλύτερη ποικιλία τιμών στο βόρειο παρά στο νότιο τμήμα της λιμνοθάλασσας. Το 7% των δειγμάτων ανήκουν στις πάρα πολύ λεπτόκυρτες καμπύλες, το 19% στις λεπτόκυρτες μέχρι πολύ λεπτόκυρτες καμπύλες, το 15% στις μεσόκυρτες καμπύλες και το 59% στις πλατύκυρτες και πολύ πλατύκυρτες καμπύλες. Η αυξημένη παρουσία πλατύκυρτων καμπυλών υποδηλώνει πιθανά ευρύ φάσμα αλλαγών στην ταχύτητα των κυμάτων που εισάγονται από τον άνεμο και προκαλούν την επανααιώρηση. Επίσης προσδιορίστηκαν η συγκέντρωση CaCO 3 και Corg. Η χωρική τους κατανομή παρουσιάζεται στις εικόνες 16και 17: Εικόνα 16: Χωρική κατανομή CaCO 3 36

Εικόνα 17: Χωρική κατανομή Corg Ανθρακικό ασβέστιο: Η συμμετοχή του CaCO3 στα επιφανειακά ιζήματα του πυθμένα της λιμνοθάλασσας κυμαίνεται από 22,18% μέχρι 67,21% και η μέση τιμή είναι 45,28%. Οι χαμηλότερες τιμές (20%-40%) απαντούν στο βόρειο τμήμα της ενώ οι υψηλότερες τιμές (40%->60%) σημειώνονται στην υπόλοιπη λ/θ. Το 56% έως το 78% των κόκκων της άμμου της παραλίας της λιμνοθάλασσας είναι κόκκοι ασβεστίτη (Panagos et.al 1978). To γεγονός αυτό, σε συνδυασμό με την έντονη παρουσία των αμμοθινών στην λιμνοθαλάσσια αμμολουρίδα, δείχνει ότι σημαντική πηγή τροφοδοσίας των ιζημάτων της λιμνοθάλασσας είναι η ανθρακική άμμος της παραλίας η οποία μεταφέρεται με την αιολική δράση. Οργανικός άνθρακας: Το ποσοστό του οργανικού άνθρακα κατά μέσο όρο είναι 3,85% και κυμαίνεται από 1,7% μέχρι 6,10%. Οι υψηλότερες τιμές (5%-6%) έχουν σημαντική παρουσία στο σύνολο της λιμνοθάλασσας και ιδίως σε όλο το μήκος των ανατολικών της περιθωρίων που γειτνιάζει με την ελώδη ζώνη. Έτσι, μέρος του οργανικού άνθρακα είναι πιθανά κλαστικής γένεσης. 37