ΧΡΟΝΟΣΕΙΡΑ ΔΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΩΝ ΤΗΣ ΥΔΑΤΙΝΗΣ ΣΤΗΛΗΣ ΣΤΗΝ ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ POSEIDON-E1-M3A (ΚΡΗΤΙΚΟ ΠΕΛΑΓΟΣ, ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ ΜΕΣΟΓΕΙΟΣ). ΔΙΑΧΕΙΡΗΣΗ KAI ΕΝΔΕΙΚΤΙΚEΣ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ Φραγκούλης Κ. 1, Πετυχάκης Γ. 1, Ψαρρά Σ. 1 1 Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας, Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών, cfrangoulis@hcmr.gr Περίληψη Η εργασία αυτή παρουσιάζει την τεχνική/διαχειριστική διάσταση του προγράμματος μηνιαίων δειγματοληψιών ανοιχτής θάλασσας στο Κρητικό Πέλαγος (Ανατολική Μεσόγειος) στο παρατηρητήριο POSEIDON-E1-M3A, που ξεκίνησε το Μάρτιο του 2010 με στόχο τη δημιουργία μακροχρόνιας χρονοσειράς παρακολούθησης φυσικών και βιοχημικών παραμέτρων. Επίσης παρουσιάζει ενδεικτικά κάποιες από τις μετρήσεις αυτές. Η διατήρηση του προγράμματος απαιτεί χαμηλό τρέχον κόστος, αρκετό διαθέσιμο προσωπικό, συνεχή ετοιμότητα, και διαρκή συνεργασία με άλλα προγράμματα. Ως αντίκτυπο προϋποθέτει, μεταξύ άλλων, τον περιορισμό του αριθμού των παραμέτρων, του μέγιστου βάθους και της επιλογής μεθόδου δειγματοληψίας. Άμεσος στόχος του προγράμματος είναι η συστηματοποίηση και εμπέδωση των δειγματοληψιών ώστε να διασφαλιστεί η μακρόχρονη διατήρησή του. Απώτεροι στόχοι είναι ο διαρκής εμπλουτισμός μιας βάσης ποιοτικά ελεγχόμενων δεδομένων που να παρέχει στο διαδίκτυο μέρος των παραμέτρων καθώς και η προβολή και διασύνδεση του προγράμματος με άλλα προγράμματα, είτε συστηματικής παρακολούθησης, είτε στοχευμένων πειραμάτων στην περιοχή. Λέξεις κλειδιά: θρεπτικά άλατα, πλαγκτό, χρονικές διακυμάνσεις, Νότιο Αιγαίο. TIMESERIES OF WATER COLUMN SAMPLING IN THE OPEN ΑΤ ΤΗΕ POSEIDON-E1-M3A SITE (CRETAN SEA, EASTERN MEDITERRANEAN). MANAGEMENT AND INDICATIVE MEASUREMENTS Frangoulis C. 1, Petihakis G. 1, Psarra S. 1 1 Institute of Oceanography, Hellenic Centre for Marine Research, cfrangoulis@hcmr.gr Abstract The present work presents the management and technical/logistical aspects of the project of the water column monthly sampling in the open Cretan Sea (Eastern Mediterranean) at the POSEIDON-E1-M3A observatory that started in March 2010 with the aim of creating a long term time series of physical and biochemical parameters. Examples of some of these measurements are also shown. The sustainability of the project requires low running costs, enough personnel available, constant readiness and continuous cooperation with other programs. The above conditions impose constraints, among others, in the number of parameters, the maximum sampling depth and the choice of sampling procedures and methodology. A short term objective of the project is the standardization of sampling procedures in order to ensure its sustainability. Future goals of the project are to maintain systematic enrichment of a quality controlled database that will provide on-line access to part of the parameters and to support the interconnection of the project with other projects, involving either monitoring activities or targeted experiments in the region. Keywords: Nutrients, plankton, temporal dynamics, South Aegean.
1. Εισαγωγή Οι Ωκεανοί είναι πολύ δυναμικά συστήματα με ισχυρά αλληλοσυνδεόμενες φυσικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες. Για να κατανοηθούν αυτές οι διεργασίες και για να μπορούν τα μοντέλα πρόγνωσης των διεργασιών αυτών να ελέγχονται και να επικυρώνονται ικανοποιητικά, απαιτούνται παρατηρήσεις στη σωστή χρονική και χωρική κλίμακα, ανάλογα με τη δυναμική των εν λόγω διεργασιών (Colwell, 2003). Τα τελευταία 20-25 χρόνια, με τα ευρήματα μεγάλων διεθνών προγραμμάτων όπως το IGBP (International Geosphere Biosphere Programme) και το JGOFS (Joint Global Ocean Flux Study), έχει γίνει αντιληπτό ότι η συστηματική και μακροχρόνια παρατήρηση των βασικών βιογεωχημικών παραμέτρων είναι ένα απαραίτητο εργαλείο για τη μελέτη των βιογεωχημικών διεργασιών που συμβαίνουν σε εποχιακή και υπερδεκαετή κλίμακα, αλλά και για τη μελέτη βραχυπρόθεσμων επεισοδιακών γεγονότων. Επιπλέον, η έλλειψη δεδομένων για επαρκή αριθμό παραμέτρων και σε υψηλή χρονική συχνότητα είναι ένας βασικός περιορισμός που συναντούν συχνά τα μοντέλα οικοσυστημάτων. Τέτοιες χρονοσειρές είναι πιο σπάνιες στην ανοιχτή θάλασσα λόγω της δυσκολίας πρόσβασης. Στη Μεσόγειο Θάλασσα μακροχρόνιες παρακολουθήσεις φυσικών και βιογεωχημικών παραμέτρων, υπάρχουν σε αρκετές παράκτιες τοποθεσίες (π.χ. Mazzocchi et al., 1995; Fernandez de Puelles et al., 2003), αλλά ελάχιστες στην ανοιχτή θάλασσα (παρατηρητήριο DYFAMED στη δυτική Μεσόγειο), ενώ οι περισσότερες από αυτές περιορίζονται μόνο στην καταγραφή φυσικών παραμέτρων. Στην Ανατολική Μεσόγειο ένα σύστημα παρακολούθησης της ανοιχτής θάλασσας αναπτύχθηκε από το ΕΛΚΕΘΕ με το πρόγραμμα ΠΟΣΕΙΔΩΝ (Soukissian et al., 1999), και χρησιμοποιεί πλωτήρες στο Αιγαίο και το Ιόνιο πέλαγος. Οι πλωτήρες αυτοί περιλαμβάνουν αισθητήρες που καταγράφουν και μεταδίδουν σε πραγματικό χρόνο ατμοσφαιρικά και θαλάσσια δεδομένα. Οι περισσότεροι όμως περιορίζονται σε δεδομένα φυσικής ωκεανογραφίας. Ένας από τους πιο ανεπτυγμένους πλωτήρες του ΠΟΣΕΙΔΩΝΑ (POSEIDON-E1-M3A), εγκατεστημένος στο Νότιο Αιγαίο περιλαμβάνει και αισθητήρες για βιοχημικές (οξυγόνο, χλωροφύλλη) παραμέτρους. Πρόσφατα, έχουν γίνει σημαντικές προσπάθειες να αναπτυχθεί περισσότερο το παρατηρητήριο POSEIDON-E1-M3A ώστε να δημιουργηθεί ένα πιο ολοκληρωμένο πρόγραμμα παρακολούθησης. Αυτή τη στιγμή το πρόγραμμα περιλαμβάνει τις ακόλουθες τρεις συνιστώσες: 1) περιοδική δειγματοληψία της υδάτινης στήλης (1-150 m με χρήση ερευνητικού σκάφους) 2) διαρκής καταγραφή στην υδάτινη στήλη με χρήση πλωτήρα (αισθητήρες χλωροφύλλης, Ο 2, PAR για τη στήλη 1-100 m και αισθητήρες θερμοκρασίας και αλατότητας για τη στήλη 1-600 m) 3) περιοδική δειγματοληψία με ιζηματοπαγίδες (στα 200 και 1400 m) Η δειγματοληψία της υδάτινης στήλης σε μηνιαία συχνότητα (πρώτη συνιστώσα), ξεκίνησε το Μάρτιο του 2010 και η περιγραφή της αποτελεί το σκοπό της εργασίας αυτής. Στο παρελθόν, την τριετία 1993-1995, είχαν πραγματοποιηθεί διμηνιαίες δειγματοληψίες της υδάτινης στήλης σε κοντινή τοποθεσία στα πλαίσια του προγράμματος CINCS (Danovaro et al., 2000, Psarra et al., 2000, Tselepides et al., 2000, Van Wambeke et al., 2000). Ο πλωτήρας (δεύτερη συνιστώσα) λειτουργεί από το 2000 και έχει περιγραφεί από τους Nittis et al. (2003) και Petihakis
et al. (2006). Οι ιζηματοπαγίδες (τρίτη συνιστώσα), έχουν εγκατασταθεί σε αυτή την τοποθεσία από τον Φεβρουάριο του 2011 και τα πρώτα δείγματα βρίσκονται υπό επεξεργασία. Στο παρελθόν, σε κοντινή τοποθεσία έχουν πραγματοποιηθεί σχετικές μετρήσεις στα πλαίσια του προγράμματος CINCS (Stavrakakis et al., 2000, Wassmann et al., 2000). Μια τέταρτη συνιστώσα που αφορά στην δορυφορική παρακολούθηση επιφανειακών οπτικών παραμέτρων ανάκτησης δεδομένων θερμοκρασίας, χλωροφύλλης κ.α., βρίσκεται σε εξέλιξη. Κύριος στόχος των δειγματοληψιών της στήλης του νερού είναι να συμβάλει στη δημιουργία ενός παρατηρητηρίου αναφοράς ανοιχτής θάλασσας βασικών φυσικών και βιογεωχημικών παραμέτρων στην Ανατολική Μεσόγειο (όπως το DYFAMED στη Δ. Μεσόγειο) και η εξασφάλιση της μακροχρόνιας λειτουργίας του. Επιπλέον στόχοι του παρατηρητηρίου είναι η γρήγορη διαθεσιμότητα των δεδομένων, ορισμένα εκ των οποίων σε ανοιχτή πρόσβαση, η διασύνδεση με τις άλλες συνιστώσες του παρατηρητηρίου και η διασύνδεση με άλλα παρατηρητήρια, κυρίως με αυτά της Μεσογείου. 2. Μεθοδολογία Ο σταθμός POSEIDON-E1-M3A βρίσκεται στην Ανατολική Μεσόγειο, στο Νότιο Αιγαίο (Κρητικό Πέλαγος) περίπου 22 ναυτικά μίλια βορείως του πλησιέστερου σημείου της νήσου Κρήτης (35.78N, 24.93E βάθος 1440 m) (Εικ.1). Εικ. 1. Χάρτης της τοποθεσίας του σταθμού POSEIDON-E1-M3A Η τοποθεσία που επιλέχθηκε στο Νότιο Αιγαίο Πέλαγος είναι ιδανική, γιατί είναι μια τοποθεσία ανοιχτής θάλασσας με ελάχιστη ανθρωπογενή επίδραση, πολύ oλιγοτροφική, σχετικά ευπρόσιτη και δέχεται ατμοσφαιρικές εισροές (π.χ. εναποθέσεις σκόνης της Σαχάρας). Η κυκλοφορία και οι θαλάσσιες μάζες στο Κρητικό πέλαγος διαφοροποιούνται από την ανοιχτή ανατολική Μεσόγειο (Ιόνιο και Λεβαντίνη) (Theocharis et al., 1999; Georgopoulos et al., 2000). Η βιοχημεία αυτής της περιοχής έχει μελετηθεί περίπου κάθε 2 χρόνια από τις αρχές τις δεκαετίας του 90 μέσω διαφορετικών προγραμμάτων (π.χ. PELAGOS, CINCS, MATER, SESAME). Τα τελευταία χρόνια, πραγματοποιούνται εποχιακά προφίλ CTD της στήλης νερού στην τοποθεσία POSEIDON-E1-M3A μέσω του προγράμματος του ΠΟΣΕΙΔΩΝΑ.
Στη συνέχεια παρουσιάζουμε την μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε για την χρονοσειρά δειγματοληψιών που ξεκίνησε από τον Μάρτιο του 2010 με στόχο μηνιαίες επισκέψεις στην τοποθεσία POSEIDON-E1-M3A (Πιν. 1). Στη στήλη 0-150 m έγιναν μετρήσεις πίεσης, θερμοκρασίας, αλατότητας, οξυγόνου και οπτικών παραμέτρων (φθορισμός, διάδοση φωτός, PAR) με χρήση CTD εξοπλισμένου με τους αντίστοιχους αισθητήρες. Η τελευταία (εργοστασιακή) βαθμονόμηση (από την κατασκευάστρια εταιρία) των αισθητήρων του CTD πραγματοποιήθηκε το 2009. Επιπλέον, τουλάχιστον μία φορά το χρόνο γίνεται εργαστηριακή αξιολόγηση και βαθμονόμηση, εφόσον απαιτείται, του αισθητήρα θερμοκρασίας του CTD, κατά την διάρκεια των πειραμάτων βαθμονόμησης των αισθητήρων του προγράμματος ΠΟΣΕΙΔΩΝΑ. Λαμβάνοντας υπόψη το βάθος στο οποίο βρίσκονται οι αισθητήρες του πλωτήρα (θερμοκρασία, αλατότητα, χλωροφύλλη), πάρθηκαν επίσης δείγματα νερού στα 2, 10, 20, 50, 75 και 100 m για ανάλυση των ακόλουθων παραμέτρων: θρεπτικά άλατα (ΝΟ 3, NO 2, PO 4, SiO 4 ), χλωροφύλλη-a με κλάσεις μεγεθών, αφθονία βακτηρίων καθώς και αφθονία και σύνθεση μικροβιακών και φυτοπλαγκτικών οργανισμών. Τέλος, για την ανάλυση της αφθονίας και βιομάζας του ζωοπλαγκτού έγιναν κάθετες σύρσεις από τα 100 m μέχρι την επιφάνεια με δύο δίχτυα συγχρόνως, με άνοιγμα ματιού 50 μm και 200 μm αντίστοιχα και με άνοιγμα στεφάνης 25 cm το καθένα. Πίνακας 1. Παράμετροι δειγματοληψίας της στήλης του νερού, ημερομηνίες στις οποίες έγιναν δειγματοληψίες (σύμβολο x) και σύγκριση με τις περιόδους λειτουργίας του πλωτήρα (πλωτ.) και της ιζηματοπαγίδας (παγίδ.). Δειγματοληψία της στήλης Παγίδ. Πλωτ. Έτος Μήνας Ημερομηνία Ερ. CTD Θρεπτικά Chl a Μικροβ. Ζωοπλ. Σκάφος 2010 Μάρτιος 11/3/2010 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x Απρίλιος 13/4/2010 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x Μάιος 27/5/2010 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x Ιούνιος 1/6/2010 ΑΙΓΑΙΟ x 15/6/2010 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x 27/6/2010 ΑΙΓΑΙΟ x x Ιούλιος x Αύγουστος x Σεπτέμβριος x Οκτώβριος 21/10/2010 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x x Νοέμβριος 16/11/2010 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x x Δεκέμβριος 23/12/2010 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x x 2011 Ιανουάριος 26/1/2011 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x x Φεβρουάριος 9/2/2011 ΦΙΛΙΑ x in x 23/2/2011 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x x Μάρτιος 03/03/2011 ΑΙΓΑΙΟ x x x 15/3/2011 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x x x Απρίλιος x x Μάιος 17/5/2011 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x x x 26/5/2011 ΑΙΓΑΙΟ x x x Ιούνιος x Ιούλιος 27/7/2011 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x x
Αύγουστος 27/8/2011 ΑΙΓΑΙΟ x x out/in Σεπτέμβριος x x Οκτώβριος 13/10/2011 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x x x Νοέμβριος 22/11/2011 ΦΙΛΙΑ x x x x x x x Δεκέμβριος 12/12/2011 ΙΩΛΚΟΣ x x x x x x x Στον παρακάτω πίνακα περιγράφονται συνοπτικά οι μέθοδοι με τις οποίες έγιναν οι αναλύσεις. Πίνακας 2. Παράμετροι, βάθη και μεθοδολογία της δειγματοληψίας της υδάτινης στήλης. Παράμετρος Όργανο, Μέθοδος Βάθος (m) Θερμοκρασία Αισθητήρας θερμοκρασίας του CTD 0-150 Αλατότητα Αισθητήρας αλατότητας του CTD 0-150 Φθορισμός Φθορισίμετρο του CTD 0-150 Διάδοση φωτός Διαδοσίμετρο του CTD 0-150 Φωτοσυνθετική Ενεργή Αισθητήρας PAR του CTD 0-150 Ακτινοβολία (PAR) Οξυγόνο Αισθητήρας οξυγόνου του CTD 0-150 ΝΟ 3, NO 2, PO 4, SiO 4 Φασματοφωτόμετρο 1, 10, 20, 50, 75, 100 Χλωροφύλλη-α Φθορισίμετρο 1, 10, 20, 50, 75, 100 Φυτοπλαγκτό Ανάστροφη μικροσκοπία 1, 10, 20, 50, 75, 100 Βακτήρια, Μικρόβια Κυτταρομετρία ροής και ανάστροφο μικροσκόπιο 1, 10, 20, 50, 75, 100 Ζωοπλαγκτό Δύο δίχτυα με άνοιγμα ματιού 50 μm και 200 μm. Λήψη εικόνας με σαρωτή και λογισμικό ανάλυσης εικόνας 1-100 Για τη διαχείριση των μετα-δεδομένων δημιουργήθηκε μια αναφορά για κάθε επιστημονική αποστολή (cruise summary report, CSR) που υποβλήθηκε στην εθνική βάση δεδομένων του HNODC ώστε από εκεί να γίνει προσβάσιμη μέσω διεθνών προγραμμάτων όπως το SEADATANET. Για τη διαχείριση των δεδομένων τα αρχικά αρχεία μετατράπηκαν σε μορφή Medatlas/Seadatanet ή ODV για να σταλούν στην εθνική βάση δεδομένων του HNODC. 3. Αποτελέσματα Τα αποτελέσματα που παρουσιάζονται αφορούν από τη μία τον τρόπο διαχείρισης του προγράμματος και από την άλλη κάποια ενδεικτικά αποτελέσματα των μετρήσεων. Ο αρχικός σχεδιασμός του προγράμματος ήταν τέτοιος ώστε να μπορεί να λειτουργεί με εύκολες, γρήγορες επισκέψεις του σταθμού και κυρίως με το χαμηλότερο δυνατό κόστος ώστε να μπορέσει να διατηρηθεί για μεγάλη σειρά ετών. Για να γίνει αυτό εφικτό χρησιμοποιήθηκε το φουσκωτό σκάφος ΙΩΛΚΟΣ του ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε. για τις περισσότερες δειγματοληψίες (Πίν.1) και το κόστος των αναλύσεων μειώθηκε στο ελάχιστο. Παράλληλα, αξιοποιήθηκαν οι ήδη προγραμματισμένες επισκέψεις του σταθμού με μεγαλύτερα ερευνητικά σκάφη στο πλαίσιο άλλων προγραμμάτων όποτε αυτό ήταν δυνατό (συνήθως μόνο για τη χρήση του CTD). Η χρήση του φουσκωτού πλωτού μέσου οδήγησε σε αρκετούς περιορισμούς. Οι αποστολές έγιναν μόνο όταν οι καιρικές συνθήκες ήταν αρκετά καλές και οι επιβαίνοντες, λόγω
έλλειψης χώρου, περιορίστηκαν στα τρία άτομα. Γι αυτό το λόγο ήταν απαραίτητη η συνεχής παρακολούθηση των προγνώσεων ώστε να βρεθεί η καταλληλότερη ημέρα, κάτι που οδήγησε στην ανάγκη συνεχούς ετοιμότητας. Για να επιτευχτεί αυτό χρησιμοποιήθηκε μεγάλος αριθμός τεχνικού και επιστημονικού προσωπικού ώστε να υπάρχουν συνεχώς αρκετά διαθέσιμα άτομα. Ο περιορισμός στην μεταφορά υλικού και οργάνων μείωσε τις παραμέτρους και τα βάθη δειγματοληψίας, χωρίς να υπάρχει δυνατότητα ανάλυσης επιπλέων παραμέτρων με το συγκεκριμένο σκάφος και τη συγκεκριμένη μεθοδολογία. Επίσης σε μερικές περιπτώσεις οι τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν δεν ήταν οι συνήθεις στη Μεσόγειο (πχ. χρήση μικρότερου διχτυού αντί για δίχτυ τύπου WP2 για το ζωοπλαγκτό). Οι περιορισμοί λόγω καιρικών συνθηκών, συντήρησης ή επισκευής του σκάφους και η διαθεσιμότητα του προσωπικού ήταν οι κύριοι λόγοι που δεν πραγματοποιήθηκαν όλες οι μηνιαίες επισκέψεις. Για τις 11 πρώτες αποστολές με το φουσκωτό μέσο έχουν δημιουργηθεί οι CSR αναφορές και στάλθηκαν στην εθνική βάση δεδομένων του HNODC. Η μετατροπή των δεδομένων σε μορφή Medatlas/Seadatanet ή ODV δεν έχει ακόμα συστηματοποιηθεί και δεν έχει ολοκληρωθεί για όλους τις παραμέτρους λόγω διαφόρων δυσκολιών (π.χ. μορφή αρχικού αρχείου, εύρεση των κατάλληλων διεθνών κωδικών, μονάδες, δεδομένα που είναι ολοκληρωμένα στην κολόνα του νερού όπως ζωοπλαγκτό). Επίσης δεν έχει γίνει ακόμα έλεγχος της ποιότητας των δεδομένων. Σημαντικός παράγοντας για την διατήρηση του προγράμματος ήταν η ένταξη και η ανάδειξή του μέσω άλλων προγραμμάτων. Εκτός του ΠΟΣΕΙΔΩΝΑ άλλα προγράμματα που ενέταξαν το παρών πρόγραμμα στις δραστηριότητες τους είναι το EUROSITES, PERSEUS και το MEDSEA. Συμπεριλήφθηκε και σε πολλές υποβληθείσες προτάσεις νέων προγραμμάτων μερικά από τα οποία έχουν ήδη εγκριθεί. Επίσης, ύστερα από επαφή με τον υπεύθυνο του DYFAMED, έγινε σύγκριση του POSEIDON-E1-M3A και του DYFAMED σε ότι αφορά τις περιγραφές του πλωτήρα, των δειγματοληψιών της υδάτινης στήλης και των ιζηματοπαγίδων. Παρακάτω παρουσιάζονται ενδεικτικά τα αποτελέσματα θερμοκρασίας από τις μετρήσεις του CTD σε σχέση με τις αντίστοιχες μετρήσεις του πλωτήρα (Εικ.2 και Εικ.3), καθώς και η χρονική διακύμανση της χλωροφύλλης (Εικ.4).
Εικ. 2. Xρονική διακύμανση της θερμοκρασίας όπως καταγράφηκε από τον πλωτήρα (Οκτώβριος 2010 - Μάιος 2011). Εικ. 3. Σύγκριση των τιμών του πλωτήρα και του CTD κατά την ίδια χρονική στιγμή (r 2 =0.99 και y=1.0x-0.6, με όλα τα δεδομένα εκτός του σημείου στην παρένθεση).
Εικ. 4. Χρονική διακύμανση της συνολικής χλωροφύλλης σε διάφορα βάθη και ως ολοκληρωμένες τιμές στην της κολόνα (Μάρτιος 2010 - Δεκέμβριος 2011). Η σύγκριση των τιμών του πλωτήρα και του CTD έδειξε γενικά μια πολύ καλή συσχέτιση των μετρήσεων των δύο οργάνων, εκτός από τα 50 m το μήνα Οκτώβριο (σημείο σε παρένθεση στην Εικ.3). Τον Οκτώβριο η χρονική διακύμανση της θερμοκρασίας παρουσιάζει μεγαλύτερες διακυμάνσεις στις καταγραφές του αισθητήρα των 50 m από τις καταγραφές των υπόλοιπων αισθητήρων. Αυτές μάλλον οφείλονται στο γεγονός ότι ο αισθητήρας των 50 μέτρων βρισκόταν μέσα σε ισχυρό θερμοκλινές τον μήνα Οκτώβριο (το CTD κατέγραψε μεταβολή από 22.90 ο C στα 42 m σε 18.4 ο C στα 56 m) και, καθώς το πραγματικό βάθος των αισθητήρων του πλωτήρα δεν παραμένει σταθερό στο χρόνο αλλά μεταβάλλεται μερικά μέτρα, ενδέχεται αυτός να «μπαινόβγαινε» στο θερμοκλινές. Οι διακυμάνσεις των τιμών χλωροφύλλης (ολοκληρωμένες τιμές στη στήλη 0-100 m) δείχνουν μία εντυπωσιακή ετήσια διαφοροποίηση ανάμεσα στις χρονιές 2010 και 2011 (Εικ.4). Κατά την έναρξη των δειγματοληψιών το Μάρτιο του 2010 η τιμή χλωροφύλλης ήταν 15.46 mg m -2 ενώ η αντίστοιχη τιμή το Μάρτιο του 2011 ήταν αυξημένη κατά το τριπλάσιο 45.38 mg m -2. Στην εικόνα 4 φαίνεται ότι μετά την περίοδο της εαρινής στρωμάτωσης (Ιούνιος Οκτώβριος 2010), την περίοδο έναρξης μίξης της στήλης (Νοέμβριος) ακολουθεί μία σημαντική αύξηση των τιμών χλωροφύλλης, με κορύφωση την εαρινή άνθιση του 2011 (Μάρτιος 2011). Είναι σημαντικό να αναφέρουμε ότι οι αυξημένες τιμές του 2011 οφείλονται τόσο στις επιφανειακές τιμές (~x2 στο στρώμα 0-50 m) αλλά περισσότερο στην αύξηση που παρατηρήθηκε στα βαθύτερα στρώματα (~x3, στο στρώμα 50-100 m). 4. Συμπεράσματα - Συζήτηση Η παρούσα εργασία παρουσίασε το πρόγραμμα παρακολούθησης φυσικών και βιογεωχημικών παραμέτρων της υδάτινης στήλης στο παρατηρητήριο της ανοιχτής Ανατολικής Μεσογείου POSEIDON-E1-M3A που ξεκίνησε το Μάρτιο του 2010. Σε αυτή την παρουσίαση δόθηκε μεγαλύτερη έμφαση στην τεχνική/διαχειριστική διάσταση και την παρουσίαση των
σχετικών δυσκολιών και λιγότερο στην παρουσίαση αυτών καθαυτών των ερευνητικών αποτελεσμάτων. Η εμπειρία που αποκτήθηκε από τη διαχείριση του προγράμματος έδειξε ότι αυτό θα μπορέσει να συνεχιστεί σε μακροχρόνια βάση μόνο εάν το τρέχον κόστος παραμένει χαμηλό, εφόσον υπάρχει αρκετό διαθέσιμο προσωπικό και σε συνεχή ετοιμότητα. Η διατήρηση του χαμηλού κόστους περιόρισε τον αριθμό παραμέτρων, τις επιλογές μεθοδολογίας και το μέγιστο βάθος δειγματοληψίας. Η περαιτέρω ανάλυση των δεδομένων της δειγματοληψίας της υδάτινης στήλης, σε συνδυασμό με τα δεδομένα από τις άλλες συνιστώσες του παρατηρητηρίου θα αναδείξει επιπλέον πληροφορίες. Για παράδειγμα η ανάλυση των κλάσεων μεγεθών της χλωροφύλλης αλλά και των ομάδων που απαρτίζουν την φυτοπλαγκτική κοινότητα θα εντοπίσει την ομάδα που ήταν κυρίως υπεύθυνη για τις μεταβολές αυτές. Επίσης, η σύγκριση με τα δορυφορικά δεδομένα καθώς και με τα φθορισίμετρα του πλωτήρα, θα επιτρέψει να καλυφθούν τα ενδιάμεσα κενά των δειγματοληψιών, και παράλληλα θα εξετάσει το ενδεχόμενο η εαρινή άνθιση το 2010 να έλαβε χώρα πριν την έναρξη των δειγματοληψιών. Σε κάθε περίπτωση, από τα πρότυπα κάθετης κατανομής τιμών χλωροφύλλης γίνεται φανερό ότι η δειγματοληψία θα πρέπει οπωσδήποτε να κατέλθει σε μεγαλύτερο βάθος (150 m) καθώς τις περισσότερες φορές το βαθυμέγιστο ήταν στα 100 μ, οπότε χάνεται σημαντικό μέρος ως προς την κατακόρυφη κατανομή τους. Μελλοντικοί στόχοι του προγράμματος είναι να παρέχει στο διαδίκτυο μέρος των παραμέτρων (καταγραφές του CTD, θρεπτικά, χλωροφύλλη) σε «σχεδόν πραγματικό χρόνο» (Near Real Time, δηλαδή < 5 ημέρες) και μετά από μεγαλύτερο χρονικό διάστημα (6 μήνες) άλλες δευτερογενείς παραμέτρους (π.χ. αφθονία βακτηρίων και ζωοπλαγκτού). Επίσης να συστηματοποιηθεί η δημιουργία βάσης δεδομένων με έλεγχο της ποιότητάς τους. Να διατηρηθεί η συνεχόμενη προσπάθεια ένταξης και ανάδειξής του μέσω άλλων προγραμμάτων και η προβολή του μέσω της ιστοσελίδας του προγράμματος ΠΟΣΕΙΔΩΝ. Τέλος να ισχυροποιηθεί η διασύνδεση με τις άλλες συνιστώσες του παρατηρητηρίου του ΠΟΣΕΙΔΩΝΑ και άλλων Μεσογειακών και διεθνών παρατηρητηρίων ανοιχτής θάλασσας. 5. Βιβλιογραφικές Αναφορές Colwell, R., 2003. Ocean research interactive observatories networks (ORION): Planning for the future of ocean science at the National Science Foundation, Ocean Observing Systems, 37(3): 15-20. Danovaro, R., Dell'Anno, A., Pusceddu, A., Marrale, D., Della Croce, N., Fabiano, M. & Tselepides, A., 2000. Biochemical compostion pof pico-, nano- and micro- particulate organic matter and bacterioplankton biomass in the oligotrophic Cretan Sea (NE Mediterranean). Progress in Oceanography, Special issue, 46: 279-310. Fernández de Puelles, M., Pinot, J.-M. & Valencia, J., 2003. Seasonal and interannual variability of zooplankton community in waters off Mallorca island (Balearic Sea,Western Mediterranean): 1994-1999. Oceanologica Acta 26: 673-686. Georgopoulos, D., Chronis, G., Zervakis, V., Lykousis, V., Poulos S. & Iona, A., 2000. Hydrology and Circulation In The Southern Cretan Sea During the CINCS Experiment (May 1994 - September 1995). Progress in Oceanography, Special issue, 46: 89-112. Mazzocchi, M. G., & Ribera d Alcala, M., 1995. Recurrent patterns in zooplankton structure and succession in a variable coastal environment. ICES Journal of Marine Science, 52: 679-691.
Nittis, K., Tziavos, C., Thanos, I., Drakopoulos, P., Cardin, V., Gacic, M., Petihakis, G. & Basana, R., 2003. The Mediterranean Moored Multi-sensor Array (M3A): System Development and Initial Results. Annales Geophysique, 21(1): 75-87. Petihakis, G., Drakopoulos, P., Nittis, K., Zervakis, V., Christodoulou, C. & Tziavos, C., 2007. M3A system (2000-2005) operation and maintenance. Ocean Science, 3: 117-128. Psarra S., Tselepides A. & Ingnatiades L., 2000. Primary productivity in the oligotrophic Cretan Sea (NE Mediterranean). Seasonal and Interannual variability. Progress in Oceanography, Special issue, 46: 187-204 Soukissian, Τ., Chronis, G. & Nittis, K., 1999. "POSEIDON : Operational Marine Monitoring System for Greek Seas", Sea Technology, 40(7): 31-37. Stavrakakis, S., Chronis, G., Tselepides, A., Heussner, S., Monaco, A. & Abbasi, A., 2000. Downward fluxes of settling particles in the deep Cretan Sea (NE Mediterranean). Progress in Oceanography, Special issue, 46: 217-240. Theocharis, A., Balopoulos, E., Kioroglou, S., Kontoyiannis, H. & Iona, A. 1999. A synthesis of the circulation and hydrography of the South Aegean Sea and the Straits of the Cretan Arc (March 1994 January 1995). Progress in Oceanography, 44: 469-509. Tselepides, A., Zervakis, V., Polychronaki, T., Danovaro, R. & Chronis, G., 2000. Distribution of nutrients and particulate organic matter in relation to the prevailing hydrographic features of the Cretan Sea (NE Mediterranean). Progress in Oceanography, Special issue, 46: 113-142. Van Wambeke, F., Christaki, U., Bianchi, M., Psarra, S. & Tselepides, A., 2000. Heterotrophic bacterial production in the Cretan Sea (NE Mediterranean). Progress in Oceanography, Special issue, 46: 205-216. Wassmann, P., Ypma J. E., & Tselepides, A. 2000. Vertical flux of faecal pellets and microplankton on the shelf of the oligotrophic Cretan Sea (NE Mediterranean Sea). Progress in Oceanography, Special issue, 46: 241-258.