ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΠΜΣ ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΠΜΣ ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ «Η ΧΡΗΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΕΙΔΩΝ ΩΣ ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΟΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑΣ: Η ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ ΤΗΣ ΧΛΩΡΙΔΑΣ ΤΗΣ ΛΗΜΝΟΥ» ΨΥΛΛΑΚΗΣ Π. ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ( 145/2012008) ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΔΗΜΗΤΡΑΚΟΠΟΥΛΟΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΥΝΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΒΑΣΙΟΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ «Η Ολοκλήρωση της εργασίας αυτής έγινε στο πλαίσιο της υλοποίησης του μεταπτυχιακού προγράμματος το οποίο συγχρηματοδοτήθηκε μέσω της Πράξης «Πρόγραμμα χορήγησης υποτροφιών ΙΚΥ με διαδικασία εξατομικευμένης αξιολόγησης ακαδημαϊκού έτους 2012-2013» από πόρους του Ε.Π. «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» του Ευρωπαϊκού Κοινοτικού Ταμείου (ΕΚΤ) και του ΕΣΠΑ (2007-2013)» Μυτιλήνη, Νοέμβριος 2013

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον καθηγητή μου, Αν. Καθηγητή του τμήματος Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου, κύριο Δημητρακόπουλο Παναγιώτη για την πολύτιμη υποστήριξή του. Ένα βαθύ ευχαριστώ στον διδάκτορα του τμήματος Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Αιγαίου, διδάσκων στο τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Πανεπιστημίου Αιγαίου, κύριο Βάσιο Γεώργιο για την άριστη συνεργασία που είχαμε, τη βοήθειά του, στα πλαίσια της παρούσης εργασίας. Επιπλέον, ευχαριστώ το Ίδρυμα Κρατικών Υποτροφιών για την οικονομική του στήριξη. Τέλος, θέλω να ευχαριστήσω τους γονείς μου, Παναγιώτη και Βασιλική, για τη συνεχή στήριξη των επιλογών μου. Αφιερωμένη στην οικογένειά μου 1

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η ανάπτυξη μεθοδολογιών για το σχεδιασμό της διατήρησης μέσα από την αξιοποίηση των δεικτών βιοποικιλότητας, αλγορίθμων και λογισμικών, αποτελεί σημαντικό εργαλείο για την επίτευξη του στόχου διατήρησης. Στο νησί της Λήμνου, το οποίο αποτελεί την περιοχή μελέτης μας, προσδιορίστηκαν φυτικά είδη με καταγεγραμμένες χρήσεις, όπου με τη βοήθεια των αντίστοιχων εργαλείων διατήρησης, εντοπίστηκαν περιοχές οι οποίες θα ήταν σημαντικό να διατηρηθούν τόσο για την προστασία της βιοποικιλότητας, όσο και για τη δυνητική αξιοποίησή των χρήσεων που εμφανίζουν τα είδη, με στόχο την οικονομική ανάπτυξη του νησιού. Οι θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας των φυτικών ειδών με καταγεγραμμένες χρήσεις, περικλείουν το 75% (107 είδη) και το 77% (110 είδη) των ειδών αντίστοιχα. Οι περιοχές διατήρησης υψηλής προτεραιότητας που προέκυψαν περικλείουν το 65% (93 είδη) του συνόλου των ειδών με καταγεγραμμένες χρήσεις. Οι πιέσεις που δέχονται οι περιοχές διατήρησης υψηλής προτεραιότητας από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες, κυρίως από τη γεωργία, δημιουργούν τον κίνδυνο της απώλειας των ειδών, με συνέπεια η προστασία τους να κρίνεται αναγκαία. 2

ABSTRACT The development of methodologies for the design of conservation through the utilization of biodiversity indicators, algorithms and software, is an important tool to achieve the conservation objective. On the island of Lemnos, which is the study area, we identified plant species documented uses, where with the help of the conservation tools, identified areas that would be important to maintain, both for protection of biodiversity and the potential for utilization of uses that display items, to promote economic development of the island. The richness and rarity hotspots of plant species recorded use, include 75% (107 plant species) and 77% (110 plant species) species respectively. The high priority conservation areas that emerged, include the 65% (93 plant species) of all species recorded use. The pressures on high priority conservation areas by anthropogenic activities, predominantly agriculture, creating the risk of loss of species, as consequence to be necessary to protect them. 3

Πίνακας περιεχομένων ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο :ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 9 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο :ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ... 11 2.1 Προστατευόμενες περιοχές- Περιοχές του δικτύου Natura 2000... 11 2.2 Συστηματικός Σχεδιασμός της Διατήρησης (Systematic Conservation Planning)... 13 2.2.1 Στάδια εφαρμογής Συστηματικού Σχεδιασμού της Διατήρησης (SCP)... 15 2.2.2 Αρχές και έννοιες του Συστηματικού Σχεδιασμού Διατήρησης (SCP)... 16 2.3 Λογισμικά Εφαρμογής Συστηματικού Σχεδιασμού Διατήρησης (Support Tools)... 18 2.3.1 Λογισμικό MARXAN (Marine Reserve Design using Spatially Explicit Annealing)... 18 2.3.2 Λειτουργία του MARXAN (Marine Reserve Design using Spatially Explicit Annealing)... 19 2.3.3 Marxan With Zones- Μια βελτιωμένη έκδοση του Marxan... 20 2.4 Οικοσυστημικές Υπηρεσίες (Ecosystem Services)... 21 2.4.1 Διάκριση των Οικοσυστημικών Υπηρεσιών (Ecosystem Services)... 22 2.4.2 Αγροτική βιοποικιλότητα (Agrobiodiversity)... 24 2.5 Η σημαντικότητα της αυτοφυούς βλάστησης... 26 2.5.1 Περιπτώσεις μελέτης χρήσεων ειδών αυτοφυούς βλάστησης... 27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο :ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ... 33 3.1 Περιγραφή Περιοχής Έρευνας... 33 3.1.1 Φυσικό περιβάλλον... 33 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο :ΜΕΘΟΔΟΙ... 35 4.1 Προσδιορισμός φυτικών ειδών της Λήμνου με καταγεγραμμένες χρήσεις... 35 4.2 Σχεδίαση καννάβου παρουσίας φυτικών ειδών... 36 4.3 Δείκτες Βιοποικιλότητας... 38 4.4 Επίλυση του προβλήματος κάλυψης συνόλου (Minimum Set Problem)... 38 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Ο :ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ... 39 5.1 Θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας με καταγεγραμμένη χρήση... 39 5.1.1 Θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας ειδών και υποειδών... 39 5.1.2 Θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας γενών... 39 5.1.3 Θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας οικογενειών... 42 5.1.4 Σύγκριση θερμών περιοχών πλούτου και σπανιότητας... 44 5.2 Περιοχές υψηλής και μεσαίας προτεραιότητας διατήρησης με καταγεγραμμένη χρήση όλων των ταξινομικών ομάδων... 45 5.3 Αθροιστική κατανομή ειδών, γενών, οικογενειών... 46 5.4 Ελάχιστη επιφάνεια κάλυψης όλων των ειδών (Minimum Set Problem)... 50 4

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Ο :ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ-ΣΥΖΗΤΗΣΗ... 51 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 55 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ... 64 5

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 5.1: Παρουσία κελιών στις αντίστοιχες θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας ειδών 39 Πίνακας 5.2: Παρουσία κελιών στις αντίστοιχες θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας γενών 42 Πίνακας 5.3: Παρουσία κελιών στις αντίστοιχες θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας οικογενειών..44 Πίνακας 5.4: Συγκεντρωτικός πίνακας των ταξινομικών ομάδων με καταγεγραμμένη χρήση ανά θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας (% του συνόλου του αριθμού ειδών) 44 Πίνακας 5.5: Παρουσία κελιών στις θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας ταξινομικού επιπέδου είδους, γένους, οικογένειας...45 6

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικόνα 2.1: Εξίσωση MARXAN.20 Εικόνα 2.2: Χωρική συσχέτιση περιοχής οικοσυστημικής υπηρεσίας (P) και περιοχής οφέλους (B)...22 Εικόνα 2.3: Κατηγοριοποίηση των οικοσυστημικών υπηρεσιών 24 Εικόνα 3.1: Χάρτης της (α) Περιφέρειας Βορείου Αιγαίου και (β) της νήσου Λήμνου.33 Εικόνα 4.1: Διάγραμμα ροής για τη σχεδίαση της βάσης δεδομένων των φυτικών ειδών της Λήμνου με καταγεγραμμένη χρήση...36 Εικόνα 4.2: Η κατανομή των 79 κελιών της περιοχής μελέτης μας με επιφάνεια κελιού 1km 2..37 Εικόνα 5.1: Κατανομή των θερμών περιοχών (α) πλούτου και (β) σπανιότητας ειδών και υποειδών...40 Εικόνα 5.2: Κατανομή των θερμών περιοχών (α) πλούτου και (β) σπανιότητας γενών.41 Εικόνα 5.3: Κατανομή των θερμών περιοχών (α) πλούτου και (β)σπανιότητας οικογενειών... 43 Εικόνα 5.4: Περιοχές διατήρησης υψηλής (κόκκινο χρώμα) και μεσαίας (πράσινο χρώμα) προτεραιότητας ειδών, γενών, οικογενειών..46 Εικόνα 5.5: Τα κελιά που απαντούν στη λύση του Προβλήματος Κάλυψης Συνόλου...50 7

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΓΡΑΦΗΜΑΤΩΝ Γράφημα 5.1: Αθροιστικό γράφημα δείκτη σπανιότητας ταξινομικής ομάδας είδους...47 Γράφημα 5.2: Αθροιστικό γράφημα δείκτη πλούτου ταξινομικής ομάδας είδους..47 Γράφημα 5.3: Αθροιστικό γράφημα δείκτη σπανιότητας ταξινομικής ομάδας γένους...48 Γράφημα 5.4: Αθροιστικό γράφημα δείκτη πλούτου ταξινομικής ομάδας γένους.48 Γράφημα 5.5: Αθροιστικό γράφημα δείκτη σπανιότητας ταξινομικής ομάδας οικογένειας...49 Γράφημα 5.6: Αθροιστικό γράφημα δείκτη πλούτου ταξινομικής ομάδας οικογένειας.49 8

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο :ΕΙΣΑΓΩΓΗ Από τις σημαντικότερες προκλήσεις που καλούνται να αντιμετωπίσουν οι ερευνητές που ασχολούνται με την επιστήμη του περιβάλλοντος, είναι η αποτελεσματική προστασία της βιοποικιλότητας. Η δυσκολία να προστατευθεί το σύνολο της παγκόσμιας βιοποικιλότητας δημιουργεί την ανάγκη ορισμού περιοχών προτεραιότητας διατήρησης με τη βοήθεια των αντίστοιχων δεικτών και αλγορίθμων. Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται μια σημαντική υποβάθμιση των οικοσυστημάτων με κύρια αιτία τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Ωστόσο η παροχή των οφελών, μέσω των αγαθών και υπηρεσιών που μας προσφέρουν τα ίδια τα οικοσυστήματα, συντελεί στην εξασφάλιση της ανθρώπινης ευημερίας. Η συνειδητοποίηση της υποβάθμισης ή ακόμα και της καταστροφής των οικοσυστημάτων, με συνέπεια την εξαφάνιση πολλών φυτικών ειδών της αυτοφυούς βλάστησης, οδηγεί στην προστασία περιοχών υψηλής σημαντικότητας οι οποίες συμβάλλουν στη συνέχιση της ευημερίας γενικότερα. Αντικειμενικός σκοπός της παρούσης εργασίας είναι ο καθορισμός και η μελέτη περιοχών προτεραιότητας για τη διατήρηση φυτικών ειδών με καταγεγραμμένη χρήση, με περιοχή μελέτης τη Λήμνο. Τα επιμέρους ερωτήματα που καλούνται να απαντηθούν είναι: α) η αυτοφυής βλάστηση της Λήμνου περιλαμβάνει είδη με καταγεγραμμένη χρήση και ποια είναι η χωρική τους κατανομή; β) που εντοπίζονται οι θερμές περιοχές διατήρησης των διαφόρων ταξινομικών ομάδων των ειδών με καταγεγραμμένη χρήση; γ) σε ποιες περιοχές θα πρέπει να δοθεί προτεραιότητα για τη μέγιστη δυνατή διατήρηση των ειδών με καταγεγραμμένη χρήση και ποια είναι τα βασικά χαρακτηριστικά τους; Στο δεύτερο κεφάλαιο της εργασίας πραγματοποιείται βιβλιογραφική ανασκόπηση ξεκινώντας με το θεσμό των προστατευόμενων περιοχών του δικτύου Natura 2000 το οποίο εφαρμόστηκε για την προστασία της βιοποικιλότητας από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Ακολουθεί η αναφορά στο συστηματικό σχεδιασμό της διατήρησης (SCP), στα βήματα εφαρμογής του καθώς και στις αρχές που καλείται να απαντήσει. Επιπλέον γίνεται λόγος στα εργαλεία που χρησιμοποιούνται προκειμένου να επιτευχθεί η προστασία της βιοποικιλότητας, καθώς και στις οικοσυστημικές υπηρεσίες. Το κεφάλαιο κλείνει κάνοντας αναφορά στις περιπτώσεις μελέτης χρήσεων φυτικών ειδών αυτοφυούς βλάστησης. Το τρίτο κεφάλαιο περιλαμβάνει μια σύντομη ανάλυση της περιοχής μελέτης. Παρουσιάζεται το φυσικό περιβάλλον της Λήμνου, κάνοντας αναφορά στη χλωρίδα του νησιού, καθώς και στις πιέσεις που του ασκούνται με αποτέλεσμα την υποβάθμισή του. 9

Στη συνέχεια παρουσιάζεται το τέταρτο κεφάλαιο το οποίο περιλαμβάνει τη μεθοδολογία που ακολουθήθηκε. Αρχικά προσδιορίστηκε ο αριθμός των φυτικών ειδών της Λήμνου με καταγεγραμμένες χρήσεις, υπολογίστηκαν οι αντίστοιχοι δείκτες πλούτου και σπανιότητας και στη συνέχεια έγινε ο προσδιορισμός των περιοχών διατήρησης υψηλής και μεσαίας προτεραιότητας, των ειδών με καταγεγραμμένες χρήσεις. Επιπλέον γίνεται αναφορά στο πρόβλημα της κάλυψης συνόλου (minimum set problem). Ακολουθεί το πέμπτο κεφάλαιο όπου γίνεται η επεξεργασία των δεδομένων και βάσει αυτών απαντώνται τα ερευνητικά ερωτήματα. Επιπλέον, παρουσιάζονται στατιστικά στοιχεία παρουσίας φυτικών ειδών με καταγεγραμμένες χρήσεις, καθώς και ο προσδιορισμός περιοχών που προτείνονται για να διατηρηθούν. Τέλος, στο έκτο κεφάλαιο περιλαμβάνεται ο σχολιασμός των αποτελεσμάτων καθώς και πρόταση για περαιτέρω έρευνα. 10

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο :ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ 2.1 Προστατευόμενες περιοχές- Περιοχές του δικτύου Natura 2000 Οι συνεχόμενες αλλαγές που συμβαίνουν στο περιβάλλον λόγω των ανθρωπογενών δραστηριοτήτων καθώς και τα διάφορα περιβαλλοντικά ζητήματα που προκύπτουν (π.χ. κλιματική αλλαγή), έχουν ως συνέπεια την απειλή της βιοποικιλότητας και των ενδιαιτημάτων τους. Όλα τα παραπάνω ενεργοποίησαν την παγκόσμια κοινότητα, η οποία μέσω νομικά δεσμευτικών κειμένων, προσπάθησε να προστατεύσει το περιβάλλον εξασφαλίζοντας παράλληλα έναν ποιοτικότερο τρόπο ζωής για τον άνθρωπο ( Τζίκα κ.α., 2005). Ο τρόπος με τον οποίο μια κοινωνία αντιλαμβάνεται το περιβάλλον, αντανακλάται τόσο στον τρόπο με τον οποίο το αξιοποιεί προς όφελός της, όσο και στον τρόπο με τον οποίο το προστατεύει (Μανιτάκης, 2001). Στη Στοκχόλμη της Σουηδίας το 1972 ο Ο.Η.Ε. πραγματοποιεί την πρώτη σύσκεψη για το περιβάλλον. Η Διακήρυξη της Στοκχόλμης δεν ήταν δεσμευτική για τα κράτη που συμμετείχαν, ωστόσο ήταν μια πράξη αφύπνισής τους (Τζίκα κ.α., 2005). Ακολουθούν μετέπειτα και άλλες διεθνείς διακηρύξεις όπως του Ρίο το 1992 καθώς και η Σύμβαση του Άαρχους το 1995. Στην Ελλάδα το 1937 ψηφίζεται ο πρώτος νόμος (Ν. 856/37) δημιουργίας προστατευόμενων περιοχών, ο οποίος προέβλεπε την ίδρυση μέχρι πέντε Εθνικών Δρυμών. Η ουσιαστική προστασία του περιβάλλοντος πραγματοποιείται το 1986 με τη θέσπιση του νόμου 1650/86. Η σχέση περιβάλλοντος και ανθρώπινου δικαιώματος κρίνεται αναγκαία διότι το σύνολο των ανθρωπίνων δραστηριοτήτων αλληλεπιδρά με αυτό (Δημητριάδης, 2005). Σύμφωνα με τη Διεθνή Ένωση για τη Διατήρηση της Φύσης (IUCN), ως προστατευόμενες περιοχές ορίζονται: «χερσαίες ή θαλάσσιες οι οποίες ιδρύονται με σκοπό την προστασία και διατήρηση της βιοποικιλότητας και των φυσικών πολιτισμικών αξιών τους, των οποίων η διαχείριση επιτυγχάνεται με νομικά μέσα ή άλλους αποτελεσματικούς τρόπους». Στη χώρα μας οι προστατευόμενες περιοχές, βάσει της εθνικής νομοθεσίας, χωρίζονται στις εξής κατηγορίες: 1. Εθνικοί Δρυμοί Ν.1650/86 2. Εθνικά Πάρκα Ν. 1650/86 3. Αισθητικά Δάση Ν.996/71 4. Διατηρητέα Μνημεία της Φύσης Ν. 996/71 11

5. Καταφύγια Άγριας Ζωής Ν. 2637/1998 6. Ελεγχόμενες Κυνηγετικές Περιοχές Ν. 2637/98 7. Εκτροφεία Θηραμάτων Ν. 2637/98 8. Τοπία Ιδιαίτερου Φυσικού Κάλλους Ν. 1465/50 9. Περιοχές Απόλυτης Προστασίας της Φύσης Ν. 1650/86 10. Περιοχές Προστασίας της Φύσης Ν. 1650/86 11. Προστατευόμενοι Φυσικοί Σχηματισμοί και Τοπία Ν. 1650/86 12. Περιοχές Οικοανάπτυξης Ν. 1650/86 Σε ευρωπαϊκό επίπεδο λόγω του κινδύνου εξαφάνισης ειδών, καθώς και της υποβάθμισης των οικοτόπων, θεσπίστηκαν οι οδηγίες 92/43/ΕΟΚ «για τη διατήρηση των φυσικών οικοτόπων καθώς και της άγριας πανίδας και χλωρίδας» (Τόποι Κοινοτικής Σημασίας), και 79/409/ΕΟΚ «διατήρησης άγριων πτηνών» (Ζώνες Ειδικής Προστασίας). Για την επίτευξη του στόχου της οδηγίας 92/43/ΕΟΚ, ακρογωνιαίο λίθο αποτελεί η δημιουργία δικτύου προστατευόμενων περιοχών Natura 2000, το οποίο αποτελείται από τις Ζώνες Διατήρησης (Οδηγία 92/43/ΕΟΚ) καθώς και από τις Ζώνες Ειδικής Προστασίας για τα πτηνά (Οδηγία 79/409/ΕΟΚ). Για την ένταξη κάποιας περιοχής στο δίκτυο Natura 2000, θα πρέπει πρώτα να δημιουργηθεί μια κοινωνικο-οικονομική μελέτη όπου θα περιλαμβάνονται οι περιοριστικοί παράγοντες που προκύπτουν καθώς και το κοινωνικό κόστος που ενδέχεται να δημιουργηθεί από την ένταξη της περιοχής στο δίκτυο (Barberan et al., 2005). Για την αποτελεσματικότερη απόδοση του δικτύου, σημαντικό παράγοντα αποτελεί η «κατανόηση σχέσεων» ανάμεσα στην τοπική κοινωνία και τις προστατευόμενες περιοχές με απώτερο σκοπό την ορθότερη διαχείρισή τους (Tomicevic et al., 2010). Έχει αποδειχθεί (Dimitrakopoulos et al., 2010) ότι οι πολίτες έχουν γνώση γύρω από περιβαλλοντικά ζητήματα και υποστηρίζουν ενέργειες που αφορούν τις προστατευόμενες περιοχές, αποσκοπώντας κυρίως στην προστασία του περιβάλλοντος καθώς και στη δημιουργία άλλου είδους δραστηριοτήτων (π.χ. τουρισμός), παρόλο αυτά όμως η συμμετοχή τους κρίνεται περιορισμένη. Η περιορισμένη συμμετοχή των πολιτών στη διαχείριση των προστατευόμενων περιοχών επιδεινώνεται και από το γεγονός πως οι πολίτες είναι θετικοί ως προς τη διατήρηση, αρκεί να μην περιορίζονται οι προσωπικοί τους στόχοι (Malgorzata and Cent, 2011). Επιπλέον, ο ρόλος του δικτύου θα μπορούσε να ενισχυθεί ενσωματώνοντας στο δίκτυο μια γενικότερη στρατηγική η οποία θα λαμβάνει υπόψη τις οικολογικές, φυσικές και εξελικτικές διαδικασίες (Maiorano et al., 2007). 12

Το δίκτυο Natura 2000, αποτελεί για την Ευρώπη ένα από τα σημαντικότερα σχέδια διατήρησης, παρόλο που η αποτελεσματικότητά του για τις Μεσογειακές χώρες είναι υπό αμφισβήτηση (Lison et al., 2013). Για την Ευρωπαϊκή Ένωση αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα «εργαλεία» ανάσχεσης απώλειας της βιοποικιλότητας, με περισσότερα από 1.000.000 km 2 ενταγμένα στο δίκτυο (Opermanis et al., 2012). Όσον αφορά την Ελλάδα, το 27,1% του εθνικού χώρου είναι ενταγμένο στο δίκτυο Natura 2000 με 412 τοποθεσίες (Apostolopoulou et al., 2012). Από το 1986 το Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε. (νυν Υ.Π.Ε.Κ.Α.) καθώς και το Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης ήταν υπεύθυνα για τη διαχείριση των προστατευόμενων περιοχών, μέσω των οδηγιών 86/1969 και 996/1971, σταδιακά όμως όλες οι σχετικές αρμοδιότητες μεταφέρθηκαν στον Υ.ΠΕ.ΧΩ.Δ.Ε. (νυν Υ.Π.Ε.Κ.Α.) (Apostolopoulou and Pantis, 2009). Για την αποτελεσματικότερη απόδοση του δικτύου, πέρα από την ενημέρωση των πολιτών καθώς και τη συμμετοχή τους στη διαχείριση των προστατευόμενων περιοχών (Dimitrakopoulos et al., 2010), θα πρέπει επιπλέον να ελέγχονται και οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες που λαμβάνουν χώρα στα περίχωρα των περιοχών Natura, ώστε να μην υπάρχουν προβλήματα διαβίωσης των ειδών μέσα στις περιοχές (Maiorano et al., 2007). Το δίκτυο Natura 2000 αποτελεί αναμφισβήτητα μια αξιόλογη προσπάθεια της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τη διάσωση της φυσικής της κληρονομίας, ειδικότερα για τoν φυσικό πλούτο της Ελλάδας. Εντατικοποιώντας τις προσπάθειες για την αποτελεσματικότητα του δικτύου, εποικοδομητική θα ήταν επιπλέον και η συνύπαρξη προστατευόμενων περιοχών και τοπικών κοινωνιών, προωθώντας έτσι την ιδέας της βιώσιμης ανάπτυξης. 2.2 Συστηματικός Σχεδιασμός της Διατήρησης (Systematic Conservation Planning) Ο συστηματικός σχεδιασμός της διατήρησης (SCP) είναι μια διαδικασία εντοπισμού, διαμόρφωσης και διαχείρισης προστατευόμενων ως προς τη βιοποικιλότητα περιοχών, εφαρμόζοντας χωρικές δράσεις προστασίας, προσπαθώντας κατ αυτόν τον τρόπο την επίτευξη in situ διατήρησης της βιοποικιλότητας ή άλλων φυσικών χαρακτηριστικών (Pressley et al., 2007; Watson et al., 2011). Χρησιμοποιείται ευρέως τις τελευταίες δύο δεκαετίες όπου λόγω της δυνατότητάς του να ενσωματώνει τις δυναμικές των οικοσυστημάτων, καθίσταται ένα σύγχρονο εργαλείο προστασίας της βιοποικιλότητας (Levin et al., 2013). Κύριος λόγος δημιουργίας του ήταν η αναποτελεσματική προστασία της βιοποικιλότητας παρά την ίδρυση των προστατευόμενων περιοχών (πχ δίκτυο Natura), (Segan et al., 2011; Wilson et al., 2009; Giakoumi et al., 2012). 13

Το μέρος της επιφάνειας της γης που χρησιμοποιείται για την προστασία της βιοποικιλότητας, στην πραγματικότητα ανταγωνίζεται με άλλες χρήσεις γης οι οποίες είναι απαραίτητες για την επιβίωση του ανθρώπου (π.χ. τροφή). Μέσω της δημιουργίας ζωνών διαχείρισης, δίνεται η δυνατότητα επίλυσης αντικρουόμενων συμφερόντων εξασφαλίζοντας έτσι την αειφορική χρήση των φυσικών πόρων (Nackoney and Williams, 2013). Η περιοχή της Μεσογείου έχει επηρεαστεί σε μεγάλο βαθμό από τις αλλαγές χρήσεων γης, με άμεση συνέπεια να θεωρείται ως μια από τις πιο μεταβαλλόμενες θερμές περιοχές πλούτου βιοποικιλότητας στον κόσμο (Falcucci et al., 2007). Σύμφωνα με τους Pressley et al. (2007), οι απειλές της βιοποικιλότητας κατηγοριοποιούνται σε κύριες και δευτερεύουσες. Στην πρώτη κατηγορία εντάσσονται απειλές όπως η αύξηση του πληθυσμού ή η επέκταση χρήσεων γης οι οποίες με τη σειρά τους έχουν αντίκτυπο σε πολιτικό, οικονομικό και κοινωνικό επίπεδο. Στις δευτερεύουσες απειλές ανήκουν οι κύριες απειλές εκφρασμένες σε τοπική ή περιφερειακή κλίμακα (π.χ. μετατροπή ενδιαιτημάτων σε περιοχές οικιστικής ανάπτυξης). Η επιστημονική κοινότητα λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, σε συνδυασμό πάντα με τα μέσα που διαθέτει, προσδιορίζει στόχους εκπροσώπησης βιοποικιλότητας, εντοπίζει τις τυχόν απειλές και έπειτα προγραμματίζει το σχέδιο διατήρησης που πρόκειται να εφαρμόσει. Για την εφαρμογή ενός σχεδίου διατήρησης, λαμβάνονται υπόψη μια σειρά κοινωνικών, πολιτικών, οικονομικών παραγόντων οι οποίοι προσπαθούν να συνδυαστούν έτσι ώστε να προστατευθεί η βιοποικιλότητα αλλά και να εξασφαλιστεί παράλληλα η οικονομική ευημερία του ανθρώπου (Di Minin et al., 2013). Κύρια πρόκληση για την εφαρμογή ενός αποτελεσματικού σχεδίου διατήρησης αποτελεί ο συνδυασμός των φυσικών και των ανθρωπογενών δραστηριοτήτων, καθώς επίσης η ενημέρωση και εφαρμογή κατάλληλων λογισμικών από την επιστημονική κοινότητα για την επίτευξη των επιθυμητών αποτελεσμάτων (Pressley et al., 2007). Επιπλέον, η συλλογή εκτενών στοιχείων βιοποικιλότητας καθώς επίσης και το κόστος εφαρμογής του σχεδιασμού διατήρησης, αποτελούν περιοριστικούς παράγοντες εφαρμογής της διαδικασίας (Smith et al., 2006). Οι κύριοι στόχοι του συστηματικού σχεδιασμού της διατήρησης (SCP) όπως αναφέρονται από τους Sarkar and Rangel (2010), είναι: Επαρκής εκπροσώπηση όλων των μορφών βιοποικιλότητας μέσω της δημιουργίας δικτύων προστατευόμενων περιοχών Μελλοντική διασφάλιση της βιοποικιλότητας 14

Επίτευξη των στόχων με όσο το δυνατόν οικονομικότερη χρήση των πόρων Η δυνατότητα του συστηματικού σχεδιασμού διατήρησης (SCP) να προσδιορίζει ποσοτικά τα στοιχεία βιοποικιλότητας που χρήζουν προστασίας, τον καθιστά αποτελεσματικό σε σχέση με άλλες προσπάθειες διατήρησης (δίκτυο Natura) και διαφανή ως διαδικασία λόγω συμμετοχής όλων των εμπλεκόμενων φορέων, περιορίζοντας τη συμμετοχή πολιτικών παρεμβάσεων (Smith et al., 2008). 2.2.1 Στάδια εφαρμογής Συστηματικού Σχεδιασμού της Διατήρησης (SCP) Για την αποτελεσματική εφαρμογή του συστηματικού σχεδιασμού διατήρησης (SCP), ακολουθείται μια σειρά βημάτων, όπως εκείνα αναφέρονται στη βιβλιογραφία (Margules and Pressey, 2000 ; Possingham et al., 2010): 1. Απαιτείται η συμμετοχή όλων των ενδιαφερόμενων πλευρών (π.χ. πολιτικοί φορείς, ιδιοκτήτες γης κ.τ.λ.) στη διαδικασία του σχεδιασμού. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται η ανταλλαγή πληροφοριών με άμεσο επακόλουθο τη συλλογική λήψη αποφάσεων. 2. Ο επαρκής προσδιορισμός στόχων για τη δημιουργία ενός αποτελεσματικού δικτύου διατήρησης διαφοροποιεί το συστηματικό σχεδιασμό της διατήρησης από άλλου είδους προσεγγίσεις. Επιδίωξή του αποτελούν τόσο η προστασία της βιοποικιλότητας όσο και τα κοινωνικοοικονομικά συμφέροντα των κατοίκων της περιοχής που ενδέχεται να προστατευθεί. 3. Η συλλογή δεδομένων αποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο για την αποτελεσματική δημιουργία ενός σχεδίου διατήρησης. Δεδομένα όπως χάρτες χρήσεων γης, ταξινόμηση ειδών, κοινωνικοοικονομικά δεδομένα κ.τ.λ., μπορούν να φανούν χρήσιμα για την σκιαγράφηση των περιοχών. 4. Διαμόρφωση των στόχων, προσδιορίζοντας ακριβώς το επιθυμητό ποσοστό χαρακτηριστικού προς διατήρηση. Συγκεκριμένα επιτυγχάνεται μέσω της γεωγραφικής διαμόρφωσης του δικτύου προσδιορίζοντας παράγοντες όπως το σχήμα, το μέγεθος και τον αριθμό των μονάδων σχεδιασμού. 5. Επανεξέταση των ήδη υπαρχόντων περιοχών προστασίας. Σε πολλές περιπτώσεις έπειτα από την επαναξιολόγησή τους μπορούν να συμβάλλουν στην επίτευξη των στόχων που τίθενται. 6. Προσδιορισμός νέων περιοχών προστασίας. Κατάλληλα λογισμικά έχουν σχεδιαστεί για το συγκεκριμένο σκοπό, προσπαθώντας να επιλέξουν περιοχές προστασίας βάσει των προδιαγραφών που εισάγονται στα λογισμικά αυτά. 15

7. Εφαρμογή της διατήρησης στην πράξη. Η εφαρμογή των μέτρων διατήρησης περιλαμβάνει τη λήψη αποφάσεων για: λεπτομερή καθορισμό ορίων, κατάλληλα μέτρα διαχείρισης και άλλα θέματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη ανάλογα με την εκάστοτε περιοχή προστασίας. Σε περίπτωση που όλες οι περιοχές του δικτύου δεν μπορούν να προστατευθούν ταυτόχρονα, μπορεί να απαιτηθεί η εφαρμογή μεταβατικής προστασίας και ο καθορισμός προτεραιοτήτων ώστε να εφαρμοστεί κλιμακωτά η εφαρμογή των μέτρων. 8. Συντήρηση και παρακολούθηση του δικτύου των προστατευόμενων περιοχών. Έπειτα από την εφαρμογή όλων των παραπάνω βημάτων, η προσδιοριζόμενη περιοχή προστασίας αξιολογείται με βάση τη συνεισφορά της στη διατήρηση και προστασία της βιοποικιλότητας. 2.2.2 Αρχές και έννοιες του Συστηματικού Σχεδιασμού Διατήρησης (SCP) Ο συστηματικός σχεδιασμός διατήρησης (SCP), όπως έχει αναφερθεί και προηγουμένως, έχει ως κύριο στόχο τον εντοπισμό περιοχών οι οποίες προσφέρονται για την προστασία της βιοποικιλότητας. Η επιλογή των περιοχών γίνεται έπειτα από την τήρηση μιας σειράς αρχών όπως εκείνες αναφέρονται στη διεθνή βιβλιογραφία (Lourival et al., 2011; Possingham et al., 2010; Watson et al., 2011). Αντιπροσωπευτικότητα (Representativeness) Αποτελεί μια από τις κυριότερες αρχές του σχεδιασμού διατήρησης για την αποτελεσματική προστασία της βιοποικιλότητας. Αναφέρεται στο κατά πόσο ένα ολοκληρωμένο δίκτυο περιοχών προστασίας, περιέχει αντιπροσωπευτική ποσότητα των στοιχείων βιοποικιλότητας που χρήζουν προστασίας. Στην πραγματικότητα είναι αρκετά δύσκολο να επιτευχθεί πλήρης αντιπροσωπευτικότητα επειδή αφενός απαιτούνται μεγάλες εκτάσεις για την εφαρμογή του σχεδιασμού (ιδιαίτερα για τα Μεσογειακά οικοσυστήματα), αφετέρου η γνώση μας σχετικά με στοιχεία βιοποικιλότητας είναι ελλιπής. Επάρκεια-Συνέχιση διατήρησης (Adequacy- Persistence) Σχεδιάζοντας μια προστατευόμενη περιοχή που συμβαδίζει με την αρχή της αντιπροσωπευτικότητας δε σημαίνει απαραίτητα ότι επιτυγχάνεται πλήρως, η μελλοντική κυρίως, προστασία της βιοποικιλότητας. Η αρχή της επάρκειας είναι σημαντική ιδιαίτερα για οικοτόπους, για είδη που χρειάζονται μεγάλες εκτάσεις για την επιβίωσής τους ή για είδη που η χωρική διάταξη της προστατευόμενης περιοχής επηρεάζει τη βιωσιμότητάς τους. Έχοντας γνώση της επίδρασης της χωρικής κλίμακας στη σχεδίαση προστατευόμενων περιοχών καθώς επίσης εφαρμόζοντας αναλύσεις βιωσιμότητας πληθυσμών (PVA), δίνεται η δυνατότητα, 16

μέσω του συστηματικού σχεδιασμού διατήρησης (SCP), της σχεδίασης ολοκληρωμένου δικτύου προστατευόμενων περιοχών (Possingham et al., 2005). Αποδοτικότητα (Efficiency) Η έννοια της αποδοτικότητας βασίζεται στην ιδέα του σχεδιασμού ενός συστήματος διατήρησης της βιοποικιλότητας με όσο το δυνατόν ελάχιστο κόστος. Το κόστος μπορεί να αναφέρεται στο κόστος εφαρμογής του συστήματος ή στο κόστος απώλειας οικονομικών δραστηριοτήτων λόγω της ένταξης της περιοχής σε καθεστώς προστασίας (εναλλακτικό κόστος). Η αποδοτικότητα είναι σημαντική για τη μελλοντική ύπαρξη ενός δικτύου προστατευόμενων περιοχών γιατί έτσι παρέχεται η δυνατότητα εξασφάλισης χρηματικών κονδυλίων, τα οποία κρίνονται απαραίτητα για τη διατήρησή του. Ευελιξία (Flexibility) Ένα δίκτυο προστατευόμενων περιοχών κρίνεται ευέλικτο όταν παρέχει εναλλακτικές λύσεις στους σχεδιαστές λαμβάνοντας υπόψη τις ευκαιρίες που πιθανόν να εμφανιστούν λόγω ενδεχόμενης αλλαγής των κοινωνικοοικονομικών παραγόντων που περιορίζουν το σχεδιασμό. Ενδεικτικό παράδειγμα αποτελεί μια περιοχή με υψηλή αξία διατήρησης, η οποία αρχικά δεν είναι δυνατόν να ενταχθεί σε δίκτυο προστασίας αλλά αργότερα, λόγω αλλαγής των κοινωνικοοικονομικών περιορισμών, αυτό μπορεί να κριθεί εφικτό. Πολλές φορές χρησιμοποιείται ο όρος της μοναδικότητας (irreplaceability) ως δείκτης μέτρησης της ευελιξίας. Η μοναδικότητα ορίζει τη σπουδαιότητα διατήρησης κάποιας περιοχής όταν όλα τα στοιχεία βιοποικιλότητας που έχουμε ορίσει διατηρούνται. Γνωρίζοντας την πολυπλοκότητα του προβλήματος διατήρησης, η σωστή εφαρμογή του σχεδιασμού διατήρησης απαιτεί το σαφή προσδιορισμό στόχων, τη διαμόρφωση στρατηγικής καθώς επίσης και την άμεση αντιμετώπιση των προβλημάτων που ενδεχομένως προκύψουν (Wilson et al., 2009). Στην πράξη είναι δύσκολη η εφαρμογή ενός σχεδίου διατήρησης, λόγω διαφορετικής αντίληψης επιστημονικής κοινότητας και ανθρώπινης κοινωνίας της έννοιας της διατήρησης (Watson et al., 2011). Επιπροσθέτως η αβεβαιότητα των δεδομένων, της γνώσης μας σχετικά με τις φυσικές διεργασίες των ενδιαιτημάτων καθώς επίσης και η αβεβαιότητα της λύσης (λόγω του προβληματισμού μας σχετικά με τα δεδομένα που δόθηκαν), αποτελούν μέρη της πολυπλοκότητας της εφαρμογής του σχεδιασμού διατήρησης (Langford et al., 2009). 17

2.3 Λογισμικά Εφαρμογής Συστηματικού Σχεδιασμού Διατήρησης (Support Tools) Ο σχεδιασμός διατήρησης στην πραγματικότητα περιγράφεται με τη βοήθεια της επιστήμης των μαθηματικών, τον οποίο το 1989 οι Cocks and Baird s εφάρμοσαν για πρώτη φορά (Watson et al., 2011). Τις τελευταίες δεκαετίες ένας συνδυασμός έρευνας και χρηματοδότησης έχει επιτύχει την ανάπτυξη της επιστήμης του σχεδιασμού διατήρησης, στοχεύοντας στη βελτίωση της αποτελεσματικότητάς του (Prendergast et al.,1999). Έχουν διατυπωθεί δυο κατηγορίες προβλημάτων εκπροσώπησης (representation) βιοποικιλότητας (Segan et al., 2011; Watson et al., 2011; Cabeza and Moilanen, 2001): Maximal coverage problem: Με βάση προκαθορισμένο προϋπολογισμό (budget), που αποτελεί τον περιορισμό του προβλήματος, αποσκοπεί στην επιλογή περιοχών οι οποίες μεγιστοποιούν το ποσοστό των στόχων διατήρησης. Minimum set problem: Η επιλογή περιοχών εκπροσώπησης βιοποικιλότητας με όσο το δυνατόν ελάχιστο κόστος. Στόχος του προβλήματος είναι η ελαχιστοποίηση του κόστους, ενώ ο περιορισμός είναι η εκπλήρωση των στόχων διατήρησης. Προκείμενου να λυθούν τα παραπάνω προβλήματα διατήρησης, έχει δημιουργηθεί μια σειρά αυτοματοποιημένων μεθόδων (support tools) τα οποία ενσωματώνουν κοινωνικοοικονομικά καθώς και στοιχεία βιοποικιλότητας. Η λειτουργία τους βασίζεται στην επίλυση αλγορίθμων, οι οποίοι με τη σειρά τους διακρίνονται στις ακόλουθες κατηγορίες (Watson et al., 2011) : τοπικοί ευριστικοί αλγόριθμοι (local heuristic algorithms) οι οποίοι επιλέγουν περιοχές με κλιμακωτό τρόπο, σφαιρικοί ευριστικοί αλγόριθμοι (global heuristic algorithms) οι οποίοι επιλέγουν περιοχές σε σύνολα (simulated annealing) και τέλος οι αλγόριθμοι βελτιστοποίησης (optimization algorithms). Λόγω της πολυπλοκότητας των προβλημάτων διατήρησης, έχουν αναπτυχθεί λογισμικά τα οποία υποστηρίζουν το συστηματικό σχεδιασμό της διατήρησης (SCP), η λειτουργία των οποίων βασίζεται στην επίλυση ενός αλγορίθμου, όπως το Marxan, το Zonation, το C-Plan κ.α. (Watts et al., 2009). 2.3.1 Λογισμικό MARXAN (Marine Reserve Design using Spatially Explicit Annealing) Το λογισμικό Marxan δημιουργήθηκε για την επίλυση του προβλήματος του σχεδιασμού διατήρησης, επιδιώκοντας την επίτευξη ισορροπίας ανάμεσα στη διατήρηση και στους κοινωνικοοικονομικούς στόχους (Nackoney and Williams, 2013). Σχεδιάστηκε από τον Ian Ball (μέρος του διδακτορικού του) υπό την καθοδήγηση του καθηγητού Hugh Possingham του πανεπιστημίου της Αδελαΐδας της Αυστραλίας. 18

Αρχικά χρηματοδοτήθηκε από το υπουργείο Περιβάλλοντος της Αυστραλίας όπου στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε σε προγράμματα θαλάσσιας διατήρησης υπό τη χρηματοδότηση των Great Barrier Reef Marine Park Authority in Australia και U. S. National Marine Fisheries Service (Ball et al., 2009). Στο ξεκίνημα της λειτουργίας του το λογισμικό, χρησιμοποιήθηκε σε περιπτώσεις διατήρησης θαλάσσιων τοπίων, ωστόσο σταδιακά άρχισε να χρησιμοποιείται και για το σχεδιασμό χερσαίων συστημάτων διατήρησης (Smith et al., 2008). Πρόκειται για ένα πρόγραμμα σχεδιασμού διατήρησης διεθνώς αναγνωρισμένο το οποίο παρέχεται «ελεύθερα» στο διαδίκτυο, με γρήγορη ανάλυση των δεδομένων, το οποίο ήδη χρησιμοποιείται από 1200 οργανισμούς σε περισσότερες από 100 χώρες παγκοσμίως (Segan et al., 2011; Ball et al., 2009;Rayfield et al., 2008). 2.3.2 Λειτουργία του MARXAN (Marine Reserve Design using Spatially Explicit Annealing) Το λογισμικό Marxan επιδιώκει την εύρεση λύσεων των minimum set problem βιοποικιλότητας χρησιμοποιώντας heuristic simulated annealing αλγόριθμο (Linke et al., 2011). Επιδιώκει την εύρεση περιοχών (planning units) οι οποίες είναι σημαντικές να διατηρηθούν, περιορίζοντας τις συγκρούσεις ανάμεσα στους εμπλεκόμενους φορείς (Levin et al., 2013). Τα δεδομένα που χρησιμοποιεί το λογισμικό είναι G.I.S. (Geographic Information System) αρχεία τα οποία από μόνο του δεν έχει τη δυνατότητα να τα δημιουργεί. Γι αυτόν ακριβώς το λόγο οι δημιουργοί του Marxan δημιούργησαν το GLUZ G.I.S. προκειμένου να έχουν αυτή τη δυνατότητα, καθώς επίσης να μην υπάρχει εξάρτηση από άλλα G.I.S προγράμματα τα οποία κοστίζουν ακριβά (Segan et al., 2011). Οι περιοχές προτεραιότητας προκύπτουν διαιρώντας την περιοχή σχεδιασμού σε μικρότερα μέρη, τα λεγόμενα planning units. Ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να ορίζει τις διαστάσεις των planning units καθώς και τη ποσότητα των στοιχείων διατήρησης που επιθυμεί να διατηρηθεί σε κάθε planning unit (Smith et al., 2008). To Marxan επιλέγει εκείνο το συνδυασμό των planning units (portfolio στην ορολογία του λογισμικού) που ικανοποιεί τις προϋποθέσεις που έχουν επιλεγεί με το ελάχιστο κόστος καθώς επίσης, όσο το δυνατόν, να είναι οικολογικά βιώσιμος επιλέγοντας κατά προτίμηση γειτονικά planning units (Smith et al., 2008; Linke et al., 2011). Ως αρχείο εξόδου παρουσιάζεται ένας δυαδικός χάρτης όπου απεικονίζει τις περιοχές που περιλαμβάνονται, σύμφωνα με το Marxan, στο δίκτυο προστατευόμενων περιοχών (Levin et al., 2013). 19

Η διατήρηση στοιχείων βιοποικιλότητας μέσω της δημιουργίας δικτύου προστατευόμενων περιοχών, που είναι και ο βασικός στόχος του Marxan, επιτυγχάνεται ελαχιστοποιώντας την παρακάτω συνάρτηση κόστους (Carwardine et al., 2007): Εικόνα 2.1: Εξίσωση Marxan (Πηγή: Possingham et al., 2010) Όπου: 1: το συνολικό κόστος των planning units (που αποτελούν το δίκτυο προστασίας) το οποίο μπορεί να είναι το κόστος διατήρησής τους ή ακόμα και το κόστος ευκαιρίας λόγω της ένταξής τους στο δίκτυο προστασίας 2: η «ποινή» για τη μη επαρκή εκπροσώπηση στοιχείων βιοποικιλότητας από ένα δίκτυο προστατευόμενων περιοχών 3: το συνολικό μήκος του συστήματος διατήρησης πολλαπλασιαζόμενο από ένα συντελεστή BLM, ο οποίος δε χρησιμοποιείται πάντα. Το Marxan ελαχιστοποιεί το συγκεκριμένο κόστος επιλέγοντας planning units γειτονικά και όχι μεμονωμένα. Αυξάνοντας το συγκεκριμένο συντελεστή, επιλέγονται portfolios (ομάδες από planning units) που περιέχουν γειτονικά planning units, μειώνοντας έτσι το επίπεδο κατακερματισμού τους (Smith et al., 2006). 4: το κόστος υπέρβασης του προκαθορισμένου ορίου δαπανών (προαιρετικό). 2.3.3 Marxan With Zones- Μια βελτιωμένη έκδοση του Marxan Η αρχική έκδοση του Marxan περιοριζόταν σε ορισμένες εφαρμογές διατήρησης χωρίς να είναι σε θέση να διαχωρίζει χωρικά αντικρουόμενες δραστηριότητες (Levin et al., 2013). Το Marxan With Zones είναι μια βελτιωμένη έκδοση του αρχικού προγράμματος το οποίο δίνει τη δυνατότητα σχεδιασμού χρήσεων γης αποδεικνύοντας μ αυτόν τον τρόπο πως οι κοινωνικοπολιτικοί στόχοι μπορούν να βρίσκονται σε ισορροπία με τους στόχους διατήρησης (Lourival et al., 2011). To νέο στοιχείο που ενσωματώνεται στο Marxan With Zones, είναι η 20

διαχείριση πολλαπλών χρήσεων γης, υπολογίζοντας ταυτόχρονα και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των δραστηριοτήτων (Watts et al., 2009). Αυτή του η ικανότητα είναι και η βασικότερη διαφορά ανάμεσα στο Marxan και το Marxan With Zones λειτουργώντας πάντα με την ίδια λογική, δηλαδή, τον προσδιορισμό τοποθεσιών διατήρησης, επιτρέποντας κάποιου είδους δραστηριότητες μέσω της δημιουργίας ζωνών, πάντα με το ελάχιστο κόστος (Grantham et al., 2013). 2.4 Οικοσυστημικές Υπηρεσίες (Ecosystem Services) Τα τελευταία χρόνια, υπάρχει έντονο επιστημονικό ενδιαφέρον για τις οικοσυστημικές λειτουργίες λόγω της συνεισφοράς τους στην ανθρώπινη ευημερία (Fisher et al.,2009), καθώς η ανθρώπινη ύπαρξη εξαρτάται από τις υπηρεσίες και τα αγαθά που μας προσφέρουν τα φυσικά οικοσυστήματα. Η ραγδαία αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού και ταυτόχρονα η ανάγκη κάλυψης των ανθρώπινων αναγκών, δημιουργεί μια τεράστια απειλή για τη βιοποικιλότητα. Επιτακτική είναι η ανάγκη της οικονομικής αποτίμησης της βιοποικιλότητας προκειμένου να αποδειχθεί περίτρανα η συμβολή της στην ανθρώπινη ευημερία (Myers, 1996). Την τετραετία 2001-2005, ομάδα 1300 επιστημόνων διάφορων ειδικοτήτων, συνέταξε την εργασία Ecosystems and Human Well Being (Millenium Ecosystem Assessment), όπου χαρτογράφησαν όλα τα οικοσυστήματα του κόσμου, ανέδειξαν τη σημαντικότητά τους στην ευημερία του ανθρώπου, καθώς επίσης εκτίμησαν και τις μεταβολές που υφίστανται λόγω των πιέσεων που δέχονται από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες (Fisher et al., 2009). Ένα σημαντικό εργαλείο διαχείρισης των οικοσυστημάτων και κατά συνέπεια των οφελών που αποκομίζουμε, είναι η δυνατότητα της χαρτογράφησής τους. Η χαρτογράφηση δίνει τη δυνατότητα της κατεύθυνσης των πρακτικών διαχείρισης, του προγραμματισμού των χρήσεων γης, καθώς επίσης και της εκτίμησης του ρόλου κάθε οικοσυστημικής υπηρεσίας, δηλαδή για το αν λειτουργεί ως ομπρέλα ή ως υποκατάστατο για άλλη υπηρεσία (Egoh et al., 2008). Σύμφωνα με την έρευνα των Fisher et al. (2009), δημιουργήθηκε μια κατάταξη των οικοσυστημικών υπηρεσιών με βάση την περιοχή που εκτείνονται τα οφέλη τους. Έτσι προέκυψαν οι παρακάτω κατηγορίες: In situ: οι οικοσυστημικές υπηρεσίες καθώς και τα οφέλη τους πραγματοποιούνται στη ίδια περιοχή. Η παραγωγή τροφής, ξυλείας κ.τ.λ. αποτελούν παραδείγματα αυτής της κατηγορίας. 21

Omni-directional: οι οικοσυστημικές υπηρεσίες παράγονται σε κάποια περιοχή ενώ τα οφέλη τους δεν εμφανίζονται κάπου συγκεκριμένα. Για παράδειγμα, η επικονίαση ανήκει σε αυτήν την κατηγορία. Directional: τα οφέλη μιας οικοσυστημικής υπηρεσίας ωφελούν μια συγκεκριμένη περιοχή λόγω προδιαγραμμένης ροής. Η προστασία μιας περιοχής από πλημμύρα λόγω του δάσους που υπάρχει στην περιοχή είναι παράδειγμα της συγκεκριμένης κατηγορίας. Στην παρακάτω εικόνα απεικονίζονται οι παραπάνω κατηγορίες των οικοσυστημικών υπηρεσιών. Στο σχήμα 1 η οικοσυστημική υπηρεσία καθώς και το όφελος αυτής πραγματοποιούνται στην ίδια περιοχή (in situ). Στο σχήμα 2 απεικονίζεται περίπτωση omnidirectional οικοσυστημικής υπηρεσίας, ενώ τέλος στα σχήματα 3 και 4 περιπτώσεις directional οικοσυστημικών υπηρεσιών. Συγκεκριμένα στο σχήμα 3, παρουσιάζεται η προστασία μιας περιοχής από πλημμύρα λόγω του δάσους που υπάρχει στο ύψωμα, ενώ στο σχήμα 4 η προστασία από πλημμύρα παράκτιας περιοχής λόγω της ύπαρξης υγροτόπου. Εικόνα 2.2: Χωρική συσχέτιση περιοχής οικοσυστημικής υπηρεσίας (P) και περιοχής οφέλους (Β) (πηγή: Fisher et al., 2009) 2.4.1 Διάκριση των Οικοσυστημικών Υπηρεσιών (Ecosystem Services) Όλες οι λειτουργίες της φύσης καθώς και τα αγαθά που παράγονται από αυτήν, συντελούν στην ευημερία του ανθρώπου. Όλα τα παραπάνω συνοψίζονται με τη σύγχρονη ορολογία των «οικοσυστημικών υπηρεσιών». Η επιστημονική κοινότητα χωρίζει σε κατηγορίες το πλήθος των αγαθών και υπηρεσιών των οικοσυστημάτων. Οι De Groot et al. (2002), πραγματοποίησαν μια κατηγοριοποίηση των οικοσυστημικών λειτουργιών και κατά συνέπεια των υπηρεσιών και αγαθών που σχετίζονται με αυτές, με ένα αυθαίρετο τρόπο, δημιουργώντας 4 κατηγορίες : 22

Ρυθμιστικές λειτουργίες (Regulation Functions): Αναφέρονται στην ικανότητα των οικοσυστημάτων να ρυθμίζουν τις οικολογικές τους λειτουργίες, προκειμένου να υποστηρίζουν τους οργανισμούς που διαβιούν σε αυτά. Η επικονίαση είναι μια οικοσυστημική υπηρεσία που ανήκει στις ρυθμιστικές λειτουργίες των οικοσυστημάτων. Λειτουργίες ενδιαιτημάτων (Habitat Functions): Τα οικοσυστήματα αποτελούν καταφύγιο για πολλά είδη ζώων και φυτών συμβάλλοντας έτσι τόσο στη διατήρηση της βιοποικιλότητας όσο και στην ευημερία του ανθρώπου. Επιπλέον, χωρίζονται σε δύο υποκατηγορίες, τις λειτουργίες καταφυγίου (refugium functions) και τις λειτουργίες αναπαραγωγής (nursery functions). Η πρώτη υποκατηγορία αναφέρεται στη διατήρηση των άγριων φυτών και ζώων, που αυτό έχει ως επακόλουθο τη διατήρηση της γενετικής ποικιλότητας η οποία χρονολογείται για περισσότερα από 3500 χρόνια. Η λειτουργία αναπαραγωγής (nursery functions) αναφέρεται κυρίως στους υγροτόπους, όπου παρέχουν τη δυνατότητα αναπαραγωγής και εκκόλαψης διαφόρων ζωικών ειδών, τα οποία ως ενήλικα ζούνε σε άλλου είδους οικοσυστήματα. Πρόκειται για μια λειτουργία άγνωστη και αρκετά απειλούμενη από ανθρωπογενείς δραστηριότητες, λόγω καταστροφής των υγροτόπων, με αρκετές αρνητικές οικολογικές συνέπειες. Λειτουργίες παραγωγής (Production Functions): Πρόκειται για όλες εκείνες τις διαδικασίες οι οποίες παρέχουν αγαθά και υπηρεσίες για τον άνθρωπο απαραίτητα για την ύπαρξή του (τροφή, οξυγόνο κ.τ.λ.). Λειτουργίες πληροφοριών (Information Functions): Η εξέλιξη του ανθρώπου είναι άρρηκτα συνδεδεμένη με την εξέλιξη των οικοσυστημάτων. Η δυνατότητα για αναψυχή, καλλιτεχνική έμπνευση, επιστημονική εκπαίδευση πεδίου, συμβάλλουν στην ψυχική υγεία του ανθρώπου. Σύμφωνα με τη μελέτη Ecosystems and Human Well Being (Millenium Ecosystem Assessment) (Wallace, 2007), οι οικοσυστημικές υπηρεσίες (ecosystem services) διαχωρίζονται στις ακόλουθες κατηγορίες: Provisioning services (π.χ. τροφή, πρώτες ύλες για βιομηχανική χρήση κ.τ.λ.) Regulating services (π.χ. επικονίαση, η ρύθμιση του κλίματος κ.τ.λ.) Cultural services (π.χ. εκπαιδευτική αξία, αισθητική αξία κ.τ.λ.) Supporting services (π.χ. φωτοσύνθεση, κύκλος νερού κ.τ.λ.) Ο κύριος στόχος του ανθρώπου είναι η μεγιστοποίηση των τροφοδοτικών υπηρεσιών (provisioning services) μέσω κυρίως της γεωργίας, ωστόσο και η εξάρτηση από τις άλλες 23

κατηγορίες των οικοσυστημικών υπηρεσιών είναι δεδομένη. Από τις σημαντικότερες διαφορές μεταξύ των οικοσυστημικών αγαθών και υπηρεσιών, είναι πως τα αγαθά εκτιμώνται εύκολα σε οικονομικούς όρους και συσσωρεύονται σε χέρια ιδιωτών, σε αντίθεση με τις υπηρεσίες όπου δύσκολα γίνεται η οικονομική τους εκτίμηση και τα οφέλη τους τα καρπώνεται ολόκληρη η κοινωνία (Myers, 1996). Για την καλύτερη κατανόηση των οικοσυστημικών υπηρεσιών (ecosystem services), η επιστημονική κοινότητα έχει στρέψει το ενδιαφέρον της προς αυτήν την κατεύθυνση με στόχο την ευημερία του ανθρώπου σε συνδυασμό με την αειφορική χρήση της βιοποικιλότητας (Fisher et al., 2009). Εικόνα 2.3: Κατηγοριοποίηση των οικοσυστημικών υπηρεσιών (πηγή: Zhang et al., 2007) Όπως απεικονίζεται και στην εικόνα 2.3, όλες οι κατηγορίες των οικοσυστημικών υπηρεσιών αλληλοεξαρτώνται προκειμένου να επιτευχθεί η ευημερία του ανθρώπου. Κύριος στόχος για τον άνθρωπο είναι η μεγιστοποίηση των τροφοδοτικών υπηρεσιών (provisioning services), η οποία επιτυγχάνεται κυρίως με τη γεωργία κρατώντας πάντα σε ισορροπία και τις υπόλοιπες κατηγορίες. 2.4.2 Αγροτική βιοποικιλότητα (Agrobiodiversity) Η αγροτική βιοποικιλότητα αποτελεί ένα από τα κυρίαρχα κομμάτια της βιοποικιλότητας. Αναφέρεται στην ποικιλία των οργανισμών που άμεσα ή έμμεσα σχετίζονται με τη διατροφή και τη γεωργία γενικότερα και τις περισσότερες φορές η λειτουργία τους είναι άγνωστη προς εμάς (Jackson et al., 2007). 24

Πρόκειται για ένα είδος βιοποικιλότητας που «σχεδιάζεται» εν μέρει από τον άνθρωπο λόγω των έντονων πιέσεων που δέχεται από αυτόν προκειμένου να μεγιστοποιήσει την παραγωγή αγαθών (Zhang, 2007). Για την πραγματοποίηση του παραπάνω στόχου, συνδυάζονται κατηγορίες των οικοσυστημικών υπηρεσιών, όπως των υποστηρικτικών (supporting services) (π.χ. γονιμότητα εδάφους) και ρυθμιστικών (regulating services) υπηρεσιών (π.χ. επικονίαση). Ενδεικτικό παράδειγμα μεταβολής της αγροτικής βιοποικιλότητας λόγω των έντονων πιέσεων που δέχεται από τον άνθρωπο με αποτέλεσμα τη μείωση της παραγωγής τροφίμων, είναι η συρρίκνωση του πλήθους των μελισσών στη Καλιφόρνια τη τετραετία 1990-1994 με άμεση συνέπεια την οικονομική καταστροφή των αγροτών της περιοχής (Myers, 1996). Η διατήρηση της βιοποικιλότητας έρχεται συχνά σε σύγκρουση με τις αγροτικές δραστηριότητες λόγω της εντατικοποίησης της γεωργίας, της αλλαγής των καταναλωτικών συνηθειών καθώς επίσης και της παγκοσμιοποίησης των αγροτικών αγορών (Henle et al., 2008). Επιστημονικές μελέτες αναφέρουν ότι το 2015 ο παγκόσμιος πληθυσμός θα ανέρχεται περίπου στα 7,2 δις, 8,13 δις το 2030 και 9,3 δις το 2050, γνωρίζοντας πως η παγκόσμια χερσαία γη αποτελείται από εκτάσεις σύγχρονης εκτατικής γεωργίας σε ποσοστό 10%, από βοσκοτόπους 40% καθώς και από εκτάσεις εκτατικής γεωργίας λιγότερων εισροών (π.χ. χρήση λιπασμάτων) σε ποσοστό 17% (Jackson et al., 2007). Ως προς την ευρωπαϊκή ήπειρο, το αγροτικό της τοπίο αλλάζει με γρήγορους ρυθμούς τόσο λόγω της εντατικοποίησης της γεωργίας όσο και εξαιτίας της εγκατάλειψης της αγροτικής ασχολίας. Το φαινόμενο αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για την Ευρωπαϊκή Ένωση, ιδίως αν συνυπολογίσει κανείς πως το αγροτικό τοπίο καλύπτει το 45% της έκτασής της (Henle et al., 2008). Σύμφωνα με τις παραπάνω προβλέψεις, η παραγωγή τροφής θα πρέπει να αυξηθεί μέχρι το 2050 προκειμένου να καλύψει την αυξανόμενη τάση κατανάλωσης αγαθών. Αυτή η πίεση θα θέσει σε κίνδυνο τη βιοποικιλότητα και οι συγκρούσεις με τις στρατηγικές διατήρησης θα είναι αναπόφευκτες, γνωρίζοντας πως μέτρα όπως αυστηροποίηση της νομοθεσίας καθώς και η θεσμοθέτηση προστατευόμενων περιοχών δεν έχουν τα επιθυμητά αποτελέσματα (Henle et al., 2008). Επιτακτική κρίνεται η ανάγκη της συνεργασίας πολλών επιστημονικών κλάδων (βιολόγοι, οικονομολόγοι, κοινωνιολόγοι κτλ) προκειμένου να βρεθούν λύσεις αύξησης των αγαθών με όσο το δυνατόν λιγότερες αρνητικές συνέπειες για τη βιοποικιλότητα (Jackson et al., 2007). 25

2.5 Η σημαντικότητα της αυτοφυούς βλάστησης Η αυτοφυής βλάστηση συνέβαλε τα μέγιστα στη διαβίωση του ανθρώπου προσφέροντας ένα αειφορικό τρόπο διαβίωσης, τον οποίο εφαρμόζουν ακόμα και στις μέρες μας πολλές αυτόχθονες φυλές (Ladio and Lozada, 2003). Η χρησιμότητα των ειδών επηρεάζεται από τη γενετική ποικιλότητα και τα μορφολογικά τους χαρακτηριστικά. Πολιτιστικοί, οικονομικοί καθώς και κοινωνικοί είναι οι κύριοι λόγοι εκμετάλλευσης των ειδών της αυτοφυούς βλάστησης (De la Torre et al., 2009). Στον πολύ-λειτουργικό ρόλο των ειδών στηρίχτηκε η ανάπτυξη πολλών αρχαίων πολιτισμών. Στην Αρχαία Ελλάδα πολλοί φιλόσοφοι ασχολήθηκαν με είδη αυτοφυούς βλάστησης όπως ο Θεόφραστος. Επηρεαζόμενος από τον Αιγυπτιακό και Κινεζικό πολιτισμό, κατέγραψε στο βιβλίο του «Ιστορία των φυτών» είδη αυτοφυούς βλάστησης με φαρμακευτικές ιδιότητες. Ενδεικτικό παράδειγμα της γνώσης των ανθρώπων για τις φαρμακευτικές ιδιότητες μερικών ειδών, αποτελεί η εύρεση πήλινων πινακίδων στη Μεσοποταμία με ιατρικές συνταγές από φυτικό έλαιο κέδρου για την αντιμετώπιση κρυολογημάτων, οι οποίες χρονολογούνται από το έτος 2600 π.χ. (Fakim, 2006). Αρκετοί επιστήμονες υποστηρίζουν πως τα 2/3 των ειδών της αυτοφυούς βλάστησης έχουν κάποια φαρμακευτική χρήση, χωρίς όμως να περιορίζονται μόνο σε αυτήν, προσφέροντας έτσι τη δυνατότητα αντιμετώπισης διάφορων ασθενειών μέσω της παρασκευής φυτικών φαρμακευτικών σκευασμάτων (Krishnaiah et al., 2011). Επιπροσθέτως, επιστημονικές μελέτες έχουν αποδείξει κατά καιρούς την ποικιλία χρήσεων ειδών αυτοφυούς βλάστησης όπως, διατροφική (Redzic, 2006), τεχνολογική (El- Sayed, 2004), κοσμητολογική (Aburjai and Natsheh, 2003), κτηνιατρική (Alawa et al., 2002) και αγρονομική χρήση (Lamiri et al., 2001). Με την πάροδο του χρόνου λόγω της αλλαγής των συνηθειών μας καθώς και της επιστημονικής και τεχνολογικής εξέλιξης, οι παραπάνω πρακτικές άρχισαν να εξαφανίζονται με αποτέλεσμα τη συρρίκνωση της παραδοσιακής γνώσης καθώς και την προώθηση πρακτικών που καταστρέφουν τη βιοποικιλότητα (π.χ. εντατικοποίηση της γεωργίας) (Ladio and Lozada, 2003). Οι παραπάνω χρήσεις διαφόρων ειδών αυτοφυούς βλάστησης σε συνδυασμό με την πιθανή ανακάλυψη χρήσεων σε νέα είδη, δημιουργούν τις προϋποθέσεις για την αειφορική διαχείρισή τους, την προστασία τους, καθώς και τη μελλοντική εκμετάλλευση αυτών, με στόχο την ευημερία του ανθρώπου (Pieroni et al., 2004). 26

2.5.1 Περιπτώσεις μελέτης χρήσεων ειδών αυτοφυούς βλάστησης Όπως αναφέρθηκε και προηγουμένως, από παλαιότερα έτη, ο άνθρωπος επωφελούνταν από τις χρήσεις ειδών αυτοφυούς βλάστησης προκειμένου να καλύψει τις διάφορες ανάγκες του, σε τροφή, ρουχισμό, φαρμακευτική αγωγή κτλ. Πολλές επιστημονικές μελέτες έχουν πραγματοποιηθεί κατά καιρούς προκειμένου να αναδειχθούν οι χρήσεις ειδών αυτοφυούς βλάστησης, με στόχο τη θεσμοθέτηση περιοχών προστασίας με μακροπρόθεσμα οφέλη για τον άνθρωπο. Φαρμακευτική χρήση Οι φαρμακευτικές ιδιότητες πολλών φυτικών ειδών πάντα απασχολούσαν τη διεθνή επιστημονική κοινότητα. Εκτιμάται πως το 80% του παγκόσμιου πληθυσμού χρησιμοποιεί ιατρικές μεθόδους που στηρίζονται στις φαρμακευτικές ιδιότητες διάφορων φυτικών ειδών (Begossi et al., 2002). Συγκεκριμένα η κατανομή του παγκόσμιου πληθυσμού που χρησιμοποιεί φαρμακευτικά φυτικά είδη έχει ως εξής: 48% Αυστραλία, 70% Καναδά, 42% Αμερική καθώς και 75% σε Ευρώπη (Cavero et al., 2013). Από τα γνωστότερα εγχειρίδια παραδοσιακής ιατρικής βασισμένης στη χρήση φαρμακευτικών φυτικών ειδών, είναι το «Ayurveda» της Ινδικής παράδοσης. Χρονολογείται πως γράφτηκε πριν από 3500 χρόνια και κάνει λόγο για την αντιμετώπιση διάφορων ασθενειών μέσω της χρήσης τμημάτων διάφορων φυτικών ειδών (Surveswaran et al., 2007). Η Ινδία είναι μια πλούσια σε φυτική βλάστηση χώρα με εκτιμήσεις να κάνουν λόγο για 45000 είδη, εκ των οποίων τα περισσότερα έχουν φαρμακευτικές ιδιότητες (Grover et al., 2002). Πολλές περιοχές του πλανήτη έχουν πλούσια αυτοφυή βλάστηση, οι κάτοικοι των οποίων ακόμα και σήμερα χρησιμοποιούν τα εν λόγω άγρια φυτικά είδη προκειμένου να καλύψουν τις ιατροφαρμακευτικές τους ανάγκες. Η περιοχή του Αμαζονίου συγκαταλέγεται σε αυτή την κατηγορία περιοχών, πληροφορία σημαντική, τόσο για το σχεδιασμό ζωνών διαχείρισης της περιοχής, όσο και για τη μακροπρόθεσμη οικονομική ανάπτυξή της (Begossi et al., 2002). Σε πολλές αναπτυσσόμενες χώρες, η ιατρική περίθαλψη των κατοίκων στηρίζεται στις φαρμακευτικές ιδιότητες πολλών φυτικών ειδών. Στην Ταϋλάνδη από το 1992 το νοσοκομείο Kabchoeng, εφαρμόζει στους ασθενείς του ιατρικές πρακτικές στηριζόμενες στη φαρμακευτική αξία των φυτικών ειδών, πάντα με τη συγκατάθεση των ασθενών, καθώς και με πλήρη γνώση των φαρμακευτικών ιδιοτήτων των φυτών που χρησιμοποιούνται ( Chotchoungchatchai et al., 2012). Με βάση τη μελέτη των Libman et al. (2006), το κρατίδιο του Λάος προωθεί τη χρήση φυτικών ειδών με φαρμακευτικές ιδιότητες για την υγειονομική περίθαλψη των κατοίκων 27

του. Ανεπαρκείς ιατρικές εγκαταστάσεις, απομακρυσμένα χωριά από τις πόλεις καθώς και το υψηλό κόστος αγοράς φαρμακευτικών σκευασμάτων οδήγησαν στην προαναφερόμενη λύση. Έτσι σε ολόκληρη τη χώρα δημιουργήθηκαν 12 κέντρα παραδοσιακής ιατρικής, εφαρμόζοντας ιατρικές θεραπείες βασισμένες σε φυτικά είδη για την αντιμετώπιση ασθενειών όπως ρευματισμοί, στομαχόπονοι, διάρροιες κτλ. Οι Vokou el al. (1993), κατέταξαν σε κατηγορίες τις ασθένειες οι οποίες μπορούν να αντιμετωπιστούν χρησιμοποιώντας κάποιο φυτικό είδος με φαρμακευτικές ιδιότητες είτε με εσωτερική (π.χ. αφέψημα) είτε με εξωτερική χρήση (π.χ. με αλοιφή), όπως παρουσιάζονται παρακάτω: Αναπνευστικές ασθένειες Καρδιαγγειακές παθήσεις και ασθένειες του αίματος Παθήσεις του πεπτικού συστήματος Ασθένειες του ήπατος Παθήσεις του ουρογεννητικού συστήματος Γυναικολογικές παθήσεις Δερματολογικές ασθένειες Ψυχικές παθήσεις (αϋπνία, μελαγχολία κτλ) Παθήσεις του νευρικού συστήματος Πυρετός Αναλγητικά-Ηρεμιστικά-Αντισπασμωδικά Τονωτικά-Διεργητικά Αφροδίσιες ασθένειες Λοιμώδεις ασθένειες Έλλειψη βιταμινών Άλλες ιατρικές, φαρμακευτικές χρήσεις Εκτός από τις αναπτυσσόμενες χώρες οι οποίες χρησιμοποιούν φυτικά είδη για την κάλυψη πρωτοβάθμιων υπηρεσιών υγείας, υπάρχουν και άλλες χώρες όπου οι κάτοικοί τους εφαρμόζουν αυτού του είδους τις ιατρικές τεχνικές για κοινωνικο-πολιτιστικούς λόγους (Aburjai et al., 2007). Η Ιορδανία είναι μια χώρα με πλούτο βιοποικιλότητας, λόγω της ιδιαίτερης γεωγραφικής της θέσης, η οποία αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της κουλτούρας των κατοίκων της (Hudaib et al., 2008). Σύμφωνα με τη μελέτη των Aburjai et al. (2007), αναφέρεται πως υπάρχουν 2500 φυτικά είδη από τα όποια το 2% είναι ενδημικά ενώ περίπου 485 είδη έχουν 28

κάποια φαρμακευτική ιδιότητα. Για την αντιμετώπιση ασθενειών όπως κοιλόπονοι, βήχας, πυρετός συνίσταται η εσωτερική χρήση των φυτικών ειδών (π.χ. αφέψημα), ενώ για διάφορους ερεθισμούς, τσιμπήματα εντόμων η εξωτερική χρήση. Λόγω του έντονου ανάγλυφου της Ιορδανίας σε συνδυασμό με τα πολλά χωριά σε μεγάλα υψόμετρα, οι παραπάνω τεχνικές εφαρμόζονταν κυρίως από τους αγροτικούς πληθυσμούς και νομάδες. Η απόσταση από τα αστικά κέντρα τους περιόριζε στο να λάβουν επαρκή ιατροφαρμακευτική περίθαλψη και έτσι στράφηκαν σε αυτού του είδους τη λύση. Επιπροσθέτως, η περιοχή του Μαρόκου έχει κεντρίσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας. Η επιστημονική ομάδα των Tahraoui et al (2007), προσπάθησε να εντοπίσει παραδοσιακές ιατρικές συνταγές που εφαρμόζουν οι κάτοικοι της χώρας, προκειμένου να διατηρήσουν αυτού του είδους τη γνώση και να προχωρήσουν σε περαιτέρω αναλύσεις. Το Μαρόκο είναι μια χώρα με 42000 φυτικά είδη, έχει εξαιρετικό κλίμα για την καλλιέργεια φαρμακευτικών ειδών καθώς και παράδοση στη χρήση των ειδών που χρονολογείται από το 711 π.χ. Οι επιστήμονες εντόπισαν φυτά που αντιμετωπίζουν το σακχαρώδη διαβήτη και την υπέρταση καθώς και ποικιλία χρήσεων από μερικά φυτικά είδη. Ιδιαίτερα για την αντιμετώπιση του σακχαρώδους διαβήτη, που απειλεί όλο και περισσότερο τον παγκόσμιο πληθυσμό, έχουν πραγματοποιηθεί κατά καιρούς διάφορες επιστημονικές μελέτες, προσπαθώντας να εντοπίσουν κάποιο φυτικό είδος το οποίο θα μπορούσε να τον αντιμετωπίσει (Li et al., 2004). Επιπλέον, αρκετές αναφορές γίνονται και για την χλωρίδα της Ελλάδας. Από την εποχή του Διοσκουρίδη και Ιπποκράτη πολλά είδη αυτοφυούς βλάστησης χρησιμοποιούνταν για την αντιμετώπιση διάφορων ασθενειών. Οι Vokou et al. (1993), μέσω της έρευνας που πραγματοποίησαν στην περιοχή του Ζαγορίου εντόπισαν 500 άγρια είδη με φαρμακευτικές ιδιότητες, κυρίως για την αντιμετώπιση ασθενειών όπως βήχας, κοιλόπονοι κτλ. Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται το φαινόμενο της ένταξης φαρμακευτικών βοτάνων στην ελληνική αγορά, τόσο εισαγόμενων όσο και προερχόμενων από τη χλωρίδα της Ελλάδας, αποδεικνύοντας με αυτόν τον τρόπο τόσο την οικονομική όσο και τη χρηστική τους αξία (Hanlidou et al., 2004). Αξίζει να σημειωθεί πως για τη μελέτη των φαρμακευτικών ιδιοτήτων ειδών αυτοφυούς βλάστησης, μελετάται αρχικά ο τρόπος με τον οποίο χρησιμοποιούνται από τους κατοίκους περιοχών για την αντιμετώπιση διάφορων ασθενειών, και στη συνέχεια η σύνδεση αυτών των πρακτικών με τη διεθνή βιβλιογραφία (Cetto, and Heinrich, 2011). 29

Διατροφική χρήση Πολλές φορές οι φαρμακευτικές ιδιότητες των αυτοφυών φυτών συσχετίζονται με τη διατροφική τους χρήση, λόγω της κατανάλωσης των ωφέλιμων τμημάτων των φυτών (Surveswaran et al., 2007). Η κατανάλωση αυτοφυών ειδών αποτέλεσε ένα εναλλακτικό τρόπο διαβίωσης, κυρίως για πολλές αυτόχθονες φυλές (Ladio and Lozada, 2003). Η αλλαγή των διατροφικών μας συνηθειών σε συνδυασμό με την εντατικοποίηση της γεωργίας, είχε ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση του περιβάλλοντος καθώς επίσης και την παραγωγή προϊόντων κατώτερης ποιότητας (Redzic, 2006). Οι De- Santayana et al. (2007), σε έρευνα που πραγματοποίησαν σε 6 διαφορετικές περιφέρειες της Ιβηρικής χερσονήσου σχετικά με την κατανάλωση ειδών αυτοφυούς βλάστησης, κατέληξαν στο συμπέρασμα πως οι κύριοι λόγοι επηρεασμού της κατανάλωσης είναι η γνώση των ειδών, το οικονομικό επίπεδο των κατοίκων καθώς και κοινωνικοπολιτικοί λόγοι. Οι κάτοικοι σε αγροτικές και σχετικά απομακρυσμένες από μεγάλα αστικά κέντρα περιφέρειες, γνώριζαν αρκετές πληροφορίες σχετικά με τα είδη, λόγω της συνεχούς ενασχόλησής τους με τη φύση. Βέβαια, αυτή η απομόνωση των περιοχών μπορεί να θεωρηθεί και ως η κύρια αιτία της μη διάδοσης αυτής της γνώσης και σε άλλες περιοχές. Τέλος, παρουσιάζεται η ευκαιρία τόσο για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας αυτών των περιοχών, όσο και για την οικονομική ανάπτυξή τους έπειτα από την αξιοποίηση των αυτοφυών ειδών με διατροφική χρήση (π.χ. γεύσεις gourmet με είδη αυτοφυούς βλάστησης). Ακόμα και στις μέρες μας υπάρχουν κάτοικοι περιοχών που στηρίζουν τη διατροφή τους σε είδη αυτοφυούς βλάστησης όπως πληθυσμοί χωρών της Αφρικής και της Βαλκανικής χερσονήσου. Οι Redzic et al. (2006), υποστηρίζουν πως λύση στο πρόβλημα του υποσιτισμού που αντιμετωπίζει ο παγκόσμιος πληθυσμός, είναι η κατανάλωση άγριων βρώσιμων φυτικών ειδών. Μάλιστα, θέλοντας να επισημάνουν τη σημαντική συμβολή τους στην επιβίωση του ανθρώπου, αναφέρουν πως κατά τη διάρκεια των βομβαρδισμών της Βοσνίας τη δεκαετία του 90, κάτοικοι πολιορκημένων πόλεων επέζησαν χάρη στην κατανάλωση φυτών αυτοφυούς βλάστησης. Κοσμητολογική χρήση Πολλά φυτικά είδη, λόγω των διάφορων χημικών ενώσεων που περιέχουν στους ιστούς τους, έχουν και κοσμητολογική χρήση. Σκευάσματα για τη φροντίδα των μαλλιών, αρώματα καθώς και για την περιποίηση του δέρματος, έχουν ως πρώτη ύλη ουσίες που προέρχονται από φυτικά είδη (Aburjai and Natsheh, 2003). 30

Σε έρευνα των Saikia et al. (2006), αναφέρεται πως στην περιοχή Assam της Ινδίας εντοπίστηκαν 85 φυτικά είδη και με κοσμητολογική χρήση, όπου κυρίως χρησιμοποιούνταν για την παρασκευή διάφορων ενυδατικών κρεμών, προκειμένου να αντιμετωπίσουν οι κάτοικοι τα μικροπροβλήματα που τους δημιουργούσε στο δέρμα το τροπικό κλίμα της περιοχής (υψηλή υγρασία). Κτηνιατρική χρήση Ανάλογες επιστημονικές μελέτες έχουν πραγματοποιηθεί για την ανακάλυψη αυτοφυών ειδών με κτηνιατρικές χρήσεις. Σε πολλές περιοχές του πλανήτη, ιδιαίτερα στις αναπτυσσόμενες χώρες, οι κάτοικοι χρησιμοποιούν φυτικά είδη για την αντιμετώπιση ασθενειών των κοπαδιών τους, λόγω του υψηλού κόστους των μεθόδων της σύγχρονης κτηνιατρικής καθώς και λόγω έλλειψης εξειδικευμένου επιστημονικού προσωπικού (Alawa et al., 2002). Η μελέτη των Tabuti et al. (2003), επικεντρώνεται στις μεθόδους που χρησιμοποιούν οι κτηνοτρόφοι της Ουγκάντας προκειμένου να αντιμετωπίσουν ασθένειες των κοπαδιών τους. Για αυτούς τους πληθυσμούς η υγεία των κοπαδιών είναι πολύ σημαντική διότι αποτελούν την κύρια πηγή εισοδήματός τους. Ασθένειες όπως αφθώδης πυρετός, διάφορες δερματολογικές ασθένειες καθώς και ο απογαλακτισμός των μικρών από τις μητέρες τους, πραγματοποιείται με τη χρήση κτηνιατρικών φυτών. Παρόμοιοι μέθοδοι χρησιμοποιούνται και από τους κτηνοτρόφους της Νιγηρίας (Alawa et al., 2002). Κοινές διαπιστώσεις των παραπάνω μελετών, είναι πως η γνώση των συγκεκριμένων μεθόδων μεταλαμπαδεύεται από γενιά σε γενιά, καθώς επίσης η χρήση των κτηνιατρικών φυτών και η διάρκεια της θεραπείας, υπόκεινται αποκλειστικά στην κρίση του κτηνοτρόφου, με βάση την εξωτερική εικόνα του ζώου. Αυτό όμως ελλοχεύει τον κίνδυνο δημιουργίας ανθεκτικότητας στους παθογόνους μικροοργανισμούς, λόγω της μη επιστημονικής προσέγγισης στην αντιμετώπισή τους (Alawa et al., 2002). Τεχνολογική χρήση Μια επιπλέον χρήση των αυτοφυών ειδών είναι η τεχνολογική. Πρόκειται για έναν τομέα χρήσεων ο οποίος με το αντίστοιχο επιστημονικό ενδιαφέρον, μπορεί να προσφέρει στην ευημερία του ανθρώπου. Σημαντικό παράδειγμα της αξίας της συγκεκριμένης χρήσης, ιδιαίτερα στη διατήρηση της βιοποικιλότητας, είναι η δημιουργία χαρτιού μέσω του αυτοφυούς φυτικού είδους Juncus acutus (El-Sayed, 2004). Επιπλέον και στον κλάδο της διατροφής μπορούμε να εκμεταλλευτούμε την τεχνολογική χρήση φυτικών ειδών, όπως ήδη γίνεται στην Ιταλία, όπου χρησιμοποιούν το είδος Spartium junceum, για την παρασκευή του ιταλικού τυριού ricotta (Pieroni et al., 2004). 31

Αγρονομική χρήση Μια σημαντική χρήση των φυτικών ειδών είναι η αγρονομική. Εφαρμόζεται κυρίως στον κλάδο της γεωργίας με στόχο τη βελτίωση της ποιότητας των καλλιεργειών. Πολλά είδη καλλιεργούμενων φυτών προέρχονται από τη γενετική βελτίωση των «άγριων» συγγενών τους (De Groot et al., 2002). Η εντατικοποίηση της γεωργίας και η ανεξέλεγκτη χρήση φυτοφαρμάκων έχουν ως αποτέλεσμα την υποβάθμιση του περιβάλλοντος. Η μελέτη των Lamiri et al. (2001), αναφέρεται στην αντιμετώπιση του εντόμου Mayetiola destructor στις καλλιέργειες του Μαρόκου, από δραστική ουσία που προέρχεται από φυτό της χλωρίδας του Μαρόκου. Η χρήση του φυτικού εκχυλίσματος περιορίζει τη χρήση φυτοφαρμάκων, καθώς επίσης συμβάλλει και στην παραγωγή ποιοτικότερων προϊόντων. Συμπερασματικά, αυτό που διαπιστώνεται σε πολλές μελέτες, είναι πως η γνώση της χρήσης των φυτικών ειδών χάνεται από γενιά σε γενιά. Ως επί το πλείστον οι γηραιότεροι είναι εκείνοι που γνωρίζουν και εξακολουθούν τις περισσότερες φορές να εκμεταλλεύονται κάποιες από τις χρήσεις τους (Ladio and Lozada,2003; Pieroni et al.,2004). Επιπλέον, κάτοικοι απομακρυσμένων αγροτικών περιοχών, έχουν ενσωματώσει στην καθημερινότητά τους τη χρήση φυτικών ειδών. Στη συγκεκριμένη περίπτωση υπάρχει θετική συσχέτιση ανάμεσα στη βοτανική γνώση και τη χρήση, σε αντίθεση με τους κατοίκους αστικών περιοχών όπου η συσχέτιση αυτή δεν υπάρχει (Garcia et al., 2005). Η ανεξέλεγκτη εκμετάλλευση των φυτικών ειδών με χρήσεις, ιδιαίτερα από κατοίκους αναπτυσσόμενων χωρών, δημιούργησε τον κίνδυνο εξαφάνισης μερικών από αυτών, κυρίως λόγω της χρήσης των υπόγειων τμημάτων τους. Η μελέτη των Zschocke et al. (2000), πραγματεύεται τη δυνατότητα υποκατάστασης των υπόγειων τμημάτων του φυτού, που έχουν κάποια χρήση, με τα υπέργεια τμήματα (πχ φύλλα κτλ), προκειμένου να μην καταστρέφεται το φυτό. 32

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο :ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ 3.1 Περιγραφή Περιοχής Έρευνας Για τη μελέτη της χρησιμότητας των ειδών ως κριτήριο για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας επιλέχθηκε το νησί της Λήμνου, ως υπόδειγμα μελέτης που διαθέτει ένα εκτεταμένο δίκτυο περιοχών Natura (Κατσαδωράκης και Παραγκαμιάν, 2007) ενώ η αγροτική παραγωγή και οι ήπιες μορφές τουρισμού αποτελούν την κύρια απασχόληση της τοπικής κοινωνίας του νησιού (Thomas et al., 2012). Η Λήμνος αποτελεί το όγδοο μεγαλύτερο νησί της Ελλάδας με έκταση 476 km 2, με πληθυσμό 16.992 κατοίκους (Ιστοσελίδα ΕΛΣΤΑΤ, Οκτώβριος 2013) και διοικητικά ανήκει στην Περιφέρεια Βορείου Αιγαίου. Η Περιφέρεια Βορείου Αιγαίου καλύπτει το βορειοανατολικό τμήμα του Αιγαίου πελάγους και περιλαμβάνει, εκτός από τη Λήμνο, τα νησιά Άγιο Ευστράτιο, Λέσβο, Χίο, Οινούσσες, Σάμο, Ικαρία, Φούρνους και Ψαρά. (α) (β) Εικόνα 3.1: Χάρτης της (α) Περιφέρειας Βορείου Αιγαίου και (β) της νήσου Λήμνου (πηγή: http://el.wikipedia.org/wiki/περιφέρεια _Βορείου_Αιγαίου και http://www.limnosinfo.gr/limnos/limnosxartes/index.html) 3.1.1 Φυσικό περιβάλλον Το ανάγλυφο του εδάφους της Λήμνου χαρακτηρίζεται από χαμηλά υψόμετρα, πολλές πεδινές εκτάσεις καθώς και από ηφαιστειογενή πετρώματα (Panitsa et al., 2003). Τα γεωφυσικά χαρακτηριστικά του νησιού «αποτυπώνονται» και στην ποικιλότητα των φυτών έχοντας σχετικά χαμηλό αριθμό φυτικών ειδών σε σχέση με άλλα νησιά του ίδιου ή και μικρότερου μεγέθους. Ενδεικτικά αναφέρεται πως στη Λήμνο εμφανίζονται 681(φυτικά είδη και υποείδη), στη Σαμοθράκη 977, στη Σάμο 1056, στην Ικαρία 829, στα Κύθηρα 723 και στα Αντικύθηρα 346 (Panitsa et al., 2003). 33

Στη βορειοανατολική πλευρά του νησιού βρίσκονται οι λίμνες Αλυκή, Χορταρολίμνη και Ασπρολίμνη, οι οποίες συγκροτούν έναν υγροβιότοπο σπουδαίας οικολογικής αξίας ενταγμένο στο δίκτυο Natura 2000 (Ιστοσελίδα Υ.Π.Ε.Κ.Α, Οκτώβριος 2013). Επιπλέον, η χλωρίδα του νησιού χαρακτηρίζεται από χαμηλό ποσοστό ενδημισμού (1,5%), σύμφωνα με τη μελέτη των Panitsa et al. (2003). Το είδος Erysimum rechingeri είναι ενδημικό της Λήμνου καθώς επίσης και το είδος Carduus taygeteus subsp. insularis είναι ενδημικό του Βορείου Αιγαίου, όπου συναντάται μόνο στη Λήμνο και τη Σαμοθράκη. Επίσης, στο νησί υπάρχουν και ενδημικά είδη που απαντώνται σε ολόκληρο τον ελλαδικό χώρο, όπως τα: Silene grisebachi, Crocus cartwrightianus, Anthemis werneri subsp. werneri, Consolida arenaria, Limonium ocymifolium, Malcolmia macrocalyx, Scorzonera crocifolia και Allium sphaerocephalon subsp. Aegaeum. Τέλος, υπάρχουν και τα είδη Asclepias fruticosa, Genista acanthoclada και Solanum dulcamara, τα οποία είναι σπάνια είδη της Λήμνου. Με βάση την κόκκινη λίστα απειλούμενων ειδών της IUCN (IUCN Red List of Threaten Species), το είδος Leontice leontopetalum L. subsp. leontopetalum, που εμφανίζεται στη Λήμνο, χαρακτηρίζεται ως ευάλωτο (vulnerable, VU), ενώ το είδος Consolida arenaria ως κινδυνεύων (endangered, EN) αντίστοιχα (Thomas et al., 2012). Στον περιορισμένο αριθμό φυτικών ειδών που εμφανίζονται στο νησί, σημαντικό μερίδιο ευθύνης φέρει και ο άνθρωπος. Η πολυετής υπερβόσκηση, η υλοτομία, είχαν ως αποτέλεσμα την εξαφάνιση πολλών ειδών. Η κυριαρχία θερόφυτων καθώς και ψυχανθών φυτικών ειδών, αποδεικνύουν την υποβάθμιση του οικοσυστήματος του νησιού (Panitsa et al., 2003). Η χλωρίδα της Λήμνου παρόλο τον περιορισμένο αριθμό ειδών και τη συστηματική υποβάθμιση των ενδιαιτημάτων της, χαρακτηρίζεται σημαντική από οικολογικής άποψης (Panitsa et al., 2003; Thomas et al.,2012) και νέες μέθοδοι διατήρησής της θα πρέπει να διερευνηθούν, οι οποίες να προσπαθούν να ενσωματώσουν στην ανάλυσή τους και τη χρηστικότητα των ειδών στον άνθρωπο. Με αυτό τον τρόπο θα μπορέσουν να διαμορφωθούν μεγαλύτερα κίνητρα εφαρμογής αυτών των πολιτικών από την τοπική κοινωνία της Λήμνου. 34

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο :ΜΕΘΟΔΟΙ 4.1 Προσδιορισμός φυτικών ειδών της Λήμνου με καταγεγραμμένες χρήσεις Για τον εντοπισμό του πλήθους των ειδών με καταγεγραμμένες χρήσεις της χλωρίδας της Λήμνου, συγκρίθηκαν δυο διαφορετικές πηγές πληροφοριών οι οποίες περιείχαν τα επιμέρους δεδομένα της ανάλυσής μας: 1. Η Βάση Δεδομένων των Βιοτικών Πόρων των νησιών του Βορείου Αιγαίου και, 2. Η μελέτη της χλωρίδας της Λήμνου των Panitsa et al. (2003). Η βάση δεδομένων των Βιοτικών Πόρων (Biotic Resources Data Base of North Aegean) σχεδιάστηκε στα πλαίσια του ευρωπαϊκού προγράμματος BIOBUS (Biodiversity & Business) 2006-2008, από το Εργαστήριο Διαχείρισης Βιοποικιλότητας, Τμήμα Περιβάλλοντος, Πανεπιστημίου Αιγαίου. Η συγκεκριμένη βάση δεδομένων περιέχει καταγραφές ειδών (φυτών και ζώων) των νησιών του Βορείου Αιγαίου για τα οποία παρέχονται πληροφορίες που αφορούν τις χρήσεις των ειδών όπως κατηγορία χρήσης, τρόπος χρήσης καθώς και η αντίστοιχη βιβλιογραφία. Στη συγκεκριμένη βάση υπάρχουν καταγεγραμμένα 1874 είδη εκ των οποίων τα 479 (25%) εμφανίζουν κάποιου είδους χρησιμότητα που έχει έως τώρα καταγραφεί. Επιπλέον περιλαμβάνονται πληροφορίες σχετικά με την ονοματολογία τους, την ταξινόμησή τους, τα οικολογικά τους χαρακτηριστικά (π.χ. κατηγορία απειλής), καθώς και το γεωγραφικό τους προσδιορισμό. Όσον αφορά τη μελέτη των Panitsa et al. (2003) πρόκειται για την ταξινομική και χωρική κατανομή των αυτοφυών ειδών της Λήμνου σύμφωνα με την οποία η ομάδα κατέγραψε την παρουσία τους σε 79 διαφορετικές περιοχές του νησιού. Συνδυάζοντας τα ευρήματά τους με αντίστοιχες επιστημονικές μελέτες που έχουν πραγματοποιηθεί στο νησί το παρελθόν, κατέγραψε συνολικά 681 φυτικά είδη και υποείδη (taxa), ταξινομημένα σε 358 γένη και 85 οικογένειες. Η συγκεκριμένη λίστα των ειδών, υποειδών, γενών και οικογενειών της Λήμνου και η χωρική τους κατανομή μετασχηματίσθηκε από μορφή κειμένου σε μια βάση δεδομένων με σχεσιακή δομή, όπου οι διάφορες πληροφορίες οργανώνονται σε διακριτούς πίνακες και συνδέονται μεταξύ τους με πεδία κλειδιά Οι δυο διακριτές βάσεις δεδομένων στη συνέχεια συνδυάστηκαν διαμορφώνοντας μια κοινή βάση δεδομένων στην οποία περιλαμβάνονται όλα τα είδη της αυτοφυούς βλάστησης της Λήμνου, με καταγεγραμμένη χρήση. Αυτό το υποσύνολο της χλωρίδας της Λήμνου κατηγοριοποιήθηκε σε τρείς ταξινομικές ομάδες: (α) τα είδη (περιλαμβάνοντας ξεχωριστά τα υποείδη), (β) τα γένη και (γ) τις οικογένειες. Συγκεκριμένα προέκυψαν 154 είδη, 183 γένη και 68 οικογένειες με καταγεγραμμένη χρήση (Εικόνα 4.1). 35

Εικόνα 4.1: Διάγραμμα ροής για τη σχεδίαση της βάσης δεδομένων των φυτικών ειδών της Λήμνου με καταγεγραμμένη χρήση. 4.2 Σχεδίαση καννάβου παρουσίας φυτικών ειδών Η περιοχή μελέτης μας χωρίστηκε σε 79 διακριτές περιοχές δειγματοληψίας επιφάνειας κελιού (planning unit) 1km 2, με τα αντίστοιχα φυτικά είδη που περιέχουν, όπως εκείνα καταγράφηκαν από την ομάδα των Panitsa et al. (2003). Αξίζει να αναφερθεί η παραδοχή που γίνεται, ότι η παρουσία των ειδών εκτείνεται σε όλη την επιφάνεια του κελιού έως και τα όριά του. Επιπλέον, δημιουργήθηκε πίνακας παρουσίας-απουσίας των ειδών και υποειδών με καταγεγραμμένη χρήση (zero/one), προκειμένου να προσδιοριστεί η θέση τους στα αντίστοιχα κελιά. Στην εικόνα 4.2 απεικονίζεται η περιοχή μελέτης μας με τα 79 κελιά. 36

Εικόνα 4.2: Η κατανομή των 79 κελιών της περιοχής μελέτης μας με επιφάνεια κελιού 1km 2. 37

4.3 Δείκτες Βιοποικιλότητας Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκε ο δείκτης πλούτου καθώς και σπανιότητας, στα ταξινομικά επίπεδα του είδους, γένους και οικογένειας, με καταγεγραμμένη χρήση προκειμένου να εντοπιστούν οι θερμές περιοχές βάσει αυτών των δεικτών. Ως δείκτης πλούτου φυτικών ειδών (richness) ορίζεται το σύνολο των φυτικών ειδών που περιέχεται σε κάθε κελί (Dimitrakopoulos et al., 2004). Ο υπολογισμός του δείκτη σπανιότητας (range-size rarity) των φυτικών ειδών για κάθε κελί, ορίζεται ως το άθροισμα του αντιστρόφου αριθμού των κελιών όπου το είδος έχει παρουσία (Williams et al., 1996; Dimitrakopoulos et al., 2004) όπως φαίνεται στην παρακάτω εξίσωση: Δείκτης Σπανιότητας: Σ (i: c 0, 1 i n) Ως θερμές περιοχές πλούτου (richness hotspots), ορίσθηκε το 10% των 79 κελιών με τη μεγαλύτερη τιμή του δείκτη πλούτου (8 κελιά), σε επίπεδο είδους, γένους και οικογένειας. Στον υπολογισμό του πλούτου σε επίπεδο οικογένειας, ισοβάθμησαν δυο κελιά στην όγδοη θέση με αποτέλεσμα τελικά να επιλεγούν 9 κελιά. Επίσης, ως θερμές περιοχές σπανιότητας (rarity hotspots) ορίσθηκε το 10% των 79 κελιών με τη μεγαλύτερη τιμή του δείκτη σπανιότητας, σε επίπεδο είδους, γένους και οικογένειας. Ο δείκτης σπανιότητας επιλέχθηκε καθώς επηρεάζεται από τα είδη τα οποία παρουσιάζουν περιορισμένη κατανομή (Williams et al., 1996). 4.4 Επίλυση του προβλήματος κάλυψης συνόλου (Minimum Set Problem) Η επίλυση απλών ή πολυσύνθετων αλγορίθμων, μέσω της χρησιμοποίησης κατάλληλων λογισμικών, όπως είναι το Marxan, δίνει λύση στο πρόβλημα της κάλυψης συνόλου χρησιμοποιώντας τον ευριστικό (heuristic) simulated annealing αλγόριθμο (Linke et al., 2011). Το πρόβλημα της κάλυψης συνόλου αναφέρεται στην εκπροσώπηση όλων των ειδών της περιοχής μελέτης μας, τουλάχιστον μια φορά, στον ελάχιστο αριθμό τοποθεσιών (Dimitrakopoulos et al., 2004). Στην αρχή επιλέγονται τα κελιά τα οποία περιέχουν είδη με καταγεγραμμένη χρήση όπου δεν συναντώνται σε κάποιο άλλο κελί, καλύπτοντας με αυτόν τον τρόπο το κριτήριο του αναντικατάστατου. Στη συνέχεια επιλέγονται κελιά με μεγάλο αριθμό ειδών με καταγεγραμμένη χρήση έως ότου καλυφθεί ο συνολικός αριθμός των ειδών. Περιοχές όπου με την προστασία τους θα συμπληρωνόταν ίσος αριθμός ίδιων ειδών, επιλέχθηκαν τα κελία τα οποία εμφανίζουν τον επόμενο μεγαλύτερο αριθμό ειδών με καταγεγραμμένη χρήση. 38

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Ο :ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 5.1 Θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας με καταγεγραμμένη χρήση Στις υποενότητες που ακολουθούν, εντοπίζονται οι θερμές περιοχές διατήρησης των διαφόρων ταξινομικών ομάδων των ειδών με καταγεγραμμένη χρήση. 5.1.1 Θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας ειδών και υποειδών Υπολογίστηκαν οι δείκτες πλούτου και σπανιότητας των 79 κελιών, στα ταξινομικά επίπεδα του είδους, γένους και οικογένειας. Από την ανάλυσή μας, προέκυψαν 154 είδη με καταγεγραμμένη χρήση. Στην εικόνα 5.1 απεικονίζονται: α) οι θερμές περιοχές πλούτου καθώς και β) σπανιότητας στο ταξινομικό επίπεδο του είδους. Στον πίνακα 5.1 παρουσιάζονται τα κελιά που εμφανίζονται στις θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας των ειδών, με τις αντίστοιχες τιμές των δεικτών βιοποικιλότητας για κάθε κελί. Πίνακας 5.1: Παρουσία κελιών στις αντίστοιχες θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας ειδών Θερμές περιοχές πλούτου Θερμές περιοχές σπανιότητας Δείκτης Κατάταξη Κελιά πλούτου ειδών Κελιά Δείκτης σπανιότητας ειδών 1 45 34 45 15,3 2 51 33 51 11,1 3 28 24 42 10,4 4 75 23 75 6,9 5 42 21 28 6,5 6 11 20 21 6,1 7 21 16 63 5,4 8 52 16 11 4,8 Τα κελιά των θερμών περιοχών πλούτου περιέχουν 107 είδη (75%), ενώ τα κελιά των θερμών περιοχών σπανιότητας περιέχουν 110 είδη (77%). 5.1.2 Θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας γενών Προσδιορίστηκαν οι θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας στο ταξινομικό επίπεδο του γένους. Από την ανάλυσή μας προέκυψαν 183 γένη με καταγεγραμμένη χρήση. Στην εικόνα 5.2 απεικονίζονται οι θερμές περιοχές α) πλούτου και β) σπανιότητας στο ταξινομικό επίπεδο του γένους. 39

(α) (β) Εικόνα 5.1: Κατανομή των θερμών περιοχών α) πλούτου και β) σπανιότητας ειδών και υποειδών 40

(α) (β) Εικόνα 5.2: Κατανομή των θερμών περιοχών α) πλούτου και β) σπανιότητας γενών 41

Στον πίνακα 5.2 παρουσιάζονται τα κελιά που εμφανίζονται στις θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας των γενών, με τις αντίστοιχες τιμές των δεικτών βιοποικιλότητας για κάθε κελί. Πίνακας 5.2: Παρουσία κελιών στις αντίστοιχες θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας γενών Θερμές περιοχές πλούτου Θερμές περιοχές σπανιότητας Κατάταξη Κελιά Δείκτης πλούτου γενών Κελιά Δείκτης σπανιότητας γενών 1 51 60 45 21,1 2 45 56 51 14,9 3 28 45 42 12,9 4 75 40 28 9,5 5 42 37 75 9,1 6 11 36 21 7,2 7 52 31 52 7,1 8 21 30 11 6,1 Τα κελιά τόσο των θερμών περιοχών πλούτου όσο και των θερμών περιοχών σπανιότητας περιέχουν 152 γένη (84%). 5.1.3 Θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας οικογενειών Από την ανάλυση προέκυψαν 68 οικογένειες με καταγεγραμμένη χρήση όπου έπειτα, προσδιορίστηκαν οι θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας αντίστοιχα. Στην εικόνα 5.3 απεικονίζονται οι θερμές περιοχές α) πλούτου και β) σπανιότητας ως προς το ταξινομικό επίπεδο της οικογένειας. 42

(α) (β) Εικόνα 5.3: Κατανομή των θερμών περιοχών α) πλούτου και β) σπανιότητας οικογενειών 43

Στον πίνακα 5.3 παρουσιάζονται τα κελιά που εμφανίζονται στις θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας των οικογενειών, με τις αντίστοιχες τιμές των δεικτών βιοποικιλότητας για κάθε κελί. Πίνακας 5.3: Παρουσία κελιών στις αντίστοιχες θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας οικογενειών Θερμές περιοχές πλούτου Θερμές περιοχές σπανιότητας Κατάταξη Κελιά Δείκτης πλούτου οικογενειών Κελιά Δείκτης σπανιότητας οικογενειών 1 45 35 45 9,2 2 51 31 42 6,5 3 39 29 51 5,4 4 42 26 28 5 5 28 25 52 4,4 6 75 23 39 3,7 7 11 22 63 3,3 8 21 22 21 3,3 9 63 22 Τα κελιά των θερμών περιοχών πλούτου περιέχουν 59 οικογένειες (88%), ενώ αντίστοιχα τα κελιά των θερμών περιοχών σπανιότητας περιέχουν 60 οικογένειες (90%). 5.1.4 Σύγκριση θερμών περιοχών πλούτου και σπανιότητας Στον πίνακα 5.4 παρουσιάζονται τα ποσοστά παρουσίας ειδών/γενών/οικογενειών στις αντίστοιχες θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας. Πίνακας 5.4: Συγκεντρωτικός πίνακας των ταξινομικών ομάδων με καταγεγραμμένη χρήση ανά θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας (% του συνόλου και αριθμό ειδών). Είδη Γένη Οικογένειες Θερμές περιοχές πλούτου 75% (107) 84% (152) 88% (59) Θερμές περιοχές σπανιότητας 77% (110) 84% (152) 90%(60) Τα μεγαλύτερα ποσοστά παρουσίας, στα ταξινομικά επίπεδα του είδους και της οικογένειας, παρουσιάζονται στις θερμές περιοχές σπανιότητας, σε αντίθεση με το ταξινομικό επίπεδο του γένους όπου τα ποσοστά παρουσίας συμπίπτουν και στις δυο περιπτώσεις θερμών περιοχών. Το γεγονός πως μια κατηγορία θερμής περιοχής καθορίζεται βάσει ενός συγκεκριμένου κριτηρίου, δε σημαίνει απαραίτητα πως όλα τα είδη που περιέχει απαντούν σε 44

αυτό το κριτήριο (Dimitrakopoulos et al.,2004). Επιπλέον τα ποσοστά παρουσίας των ταξινομικών ομάδων γένους και οικογένειας στις θερμές περιοχές πλούτου είναι αρκετά υψηλά (84% και 88% αντίστοιχα), καθώς επίσης και στις θερμές περιοχές σπανιότητας (84% και 90% αντίστοιχα). Αντίθετα, στην ταξινομική ομάδα του είδους τα ποσοστά παρουσίας είναι χαμηλά τόσο στις θερμές περιοχές πλούτου όσο και στις θερμές περιοχές σπανιότητας (75% και 77% αντίστοιχα). 5.2 Περιοχές υψηλής και μεσαίας προτεραιότητας διατήρησης με καταγεγραμμένη χρήση όλων των ταξινομικών ομάδων Στον πίνακα 5.5 παρουσιάζονται τα κελιά τα οποία εμφανίζονται στις θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας στις ταξινομικές ομάδες του είδους,γένους και οικογένειας. Πίνακας 5.5: Παρουσία κελιών στις θερμές περιοχές πλούτου και σπανιότητας ταξινομικού επιπέδου είδους, γένους, οικογένειας Θερμές Θερμές Θερμές Θερμές Θερμές Θερμές Κατάταξη περιοχές περιοχές περιοχές περιοχές περιοχές περιοχές πλούτου σπανιότητας πλούτου σπανιότητας πλούτου σπανιότητας ειδών ειδών γενών γενών οικογενειών οικογενειών 1 45 45 51 45 45 45 2 51 51 45 51 51 42 3 28 42 28 42 39 51 4 75 75 75 28 42 28 5 42 28 42 75 28 52 6 11 21 11 21 75 39 7 21 63 52 52 11 63 8 52 11 21 11 21 21 9 63 Παρατηρείται ότι υπάρχουν κελιά τα οποία εμφανίζονται και στις δυο κατηγορίες θερμών περιοχών σε όλα τα ταξινομικά επίπεδα. Τα συγκεκριμένα 5 κελιά (45,51,42,28,21) χαρακτηρίζονται ως περιοχές διατήρησης υψηλής προτεραιότητας (high priority areas) ενώ τα υπόλοιπα 4 κελιά (75,11,52,63,39) ως περιοχές διατήρησης μεσαίας προτεραιότητας (medium priority areas) (Vasios et al., 2013). Οι περιοχές διατήρησης υψηλής προτεραιότητας περιέχουν το 65% των ειδών (93), το 74% των γενών (133) και το 81% (54) των οικογενειών της χλωρίδας της Λήμνου με καταγεγραμμένη χρήση. Αντίστοιχα οι περιοχές διατήρησης μεσαίας προτεραιότητας περιέχουν το 43% των ειδών (62), το 54% των γενών (98) και το 72% (48) των οικογενειών. 45

Στην εικόνα 5.4 απεικονίζονται οι περιοχές διατήρησης υψηλής και μεσαίας προτεραιότητας ανεξαρτήτου ταξινομικής ομάδας. Σε αυτές τις περιοχές, ιδιαίτερα στις περιοχές διατήρησης υψηλής προτεραιότητας, θα πρέπει να δοθεί προτεραιότητα για τη μέγιστη δυνατή διατήρηση των ειδών με καταγεγραμμένη χρήση. Εικόνα 5.4: Περιοχές διατήρησης υψηλής ( κόκκινο χρώμα) και μεσαίας (πράσινο χρώμα) προτεραιότητας ειδών, γενών, οικογενειών 5.3 Αθροιστική κατανομή ειδών, γενών, οικογενειών Συγκρίνοντας τα αθροιστικά γραφήματα (cumulative graphs) των δεικτών πλούτου και σπανιότητας στα ταξινομικά επίπεδα του είδους, γένους και οικογένειας, μπορούμε να συμπεράνουμε ποιος δείκτης είναι αποτελεσματικότερος, δηλαδή τι επίπτωση στον αριθμό ειδών/ γενών/οικογενειών θα επιφέρει μια αύξηση της περιοχής μελέτης μας. 46

Πλήθος ειδών (%) Πλήθος ειδών (%) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Επιφάνεια κάλυψης(%) Γράφημα 5.1: Αθροιστικό γράφημα δείκτη σπανιότητας ταξινομικής ομάδας είδους 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Επιφάνεια κάλυψης(%) Γράφημα 5.2: Αθροιστικό γράφημα δείκτη πλούτου ταξινομικής ομάδας είδους Συγκρίνοντας τα γραφήματα 5.1 και 5.2 προκύπτει ότι στην περίπτωση των ειδών ο δείκτης σπανιότητας είναι αποτελεσματικότερος σε σχέση με το δείκτη πλούτου. Στο δείκτη πλούτου στο 87,3% (69 κελιά) της περιοχής μελέτης μας επιτυγχάνεται η παρουσία του 100% (154 είδη) των ειδών σε αντίθεση με το δείκτη σπανιότητας όπου στο 50,6% (40 κελιά) της περιοχής μελέτης μας έχουμε την παρουσία όλων των ειδών. Ισχύει ότι όσο πιο απότομα είναι τα κοίλα της καμπύλης τόσο περισσότερα νέα είδη προστίθενται. 47

Πλήθος γενών (%) Πλήθος γενών(%) Όσον αφορά το δείκτη σπανιότητας στην περίπτωση της ταξινομικής ομάδας του γένους είναι αποτελεσματικότερος σε σχέση με το δείκτη πλούτου (γραφήματα 5.3, 5.4). Βάσει του δείκτη σπανιότητας στο 46,8% (37 κελιά) της περιοχής μελέτης μας επιτυγχάνεται η παρουσία του 100% (183 γένη) των γενών εν αντιθέσει με το δείκτη πλούτου όπου η παρουσία όλων των γενών επιτυγχάνεται στην επιλογή του 86,1% (68 κελιά) της περιοχής μελέτης μας. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Επιφάνεια κάλυψης(%) Γράφημα 5.3: Αθροιστικό γράφημα δείκτη σπανιότητας ταξινομικής ομάδας γένους 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Επιφάνεια κάλυψης(%) Γράφημα 5.4: Αθροιστικό γράφημα δείκτη πλούτου ταξινομικής ομάδας γένους 48

Πλήθος οικογενειών(%) Πλήθος οικογενειών (%) Παρακάτω, στα γραφήματα 5.5 και 5.6, απεικονίζεται ότι αποτελεσματικότερος είναι ο δείκτης σπανιότητας και στην ταξινομική ομάδα της οικογένειας σε σχέση με το δείκτη πλούτου. Συγκεκριμένα η παρουσία του 100% των οικογενειών (68 οικογένειες), βάσει του δείκτη σπανιότητας, επιτυγχάνεται όταν επιλεγεί το 27,8% (22 κελιά) της περιοχής μελέτης μας ενώ βάσει του δείκτη πλούτου πρέπει να επιλεγεί το 68,4% (54 κελιά) της περιοχής μελέτης μας. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Επιφάνεια κάλυψης(%) Γράφημα 5.5: Αθροιστικό γράφημα δείκτη σπανιότητας ταξινομικής ομάδας οικογένειας 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Επιφάνεια κάλυψης(%) Γράφημα 5.6: Αθροιστικό γράφημα δείκτη πλούτου ταξινομικής ομάδας οικογένειας 49

5.4 Ελάχιστη επιφάνεια κάλυψης όλων των ειδών (Minimum Set Problem) Στην εικόνα 5.5 παρουσιάζονται τα κελιά τα οποία δίνουν λύση στο πρόβλημα της κάλυψης συνόλου. Τα συγκεκριμένα 31 από τα 79 κελιά που καλύπτουν μια περιοχή ίση με 31 km 2 αποτελούν το 39,2% της περιοχής μελέτης μας. Εικόνα 5.5: Τα κελιά που απαντούν στη λύση του Προβλήματος Κάλυψης Συνόλου 50