Ο καθορισμός της ηλικίας των ιζημάτων πραγματοποιήθηκε μέσα από την μελέτη ασβεστιτικών νανοαπολιθωμάτων και έδειξε ότι η ιζηματογένεση τους ξεκίνησε στο ανώτερο Ηώκαινο και ολοκληρώθηκε στο κατώτερο Ολιγόκαινο (NP18-NP21b). Επιπλέον, η απόθεση των υποθαλάσσιων ριπιδίων πραγματοποιήθηκε κατά την διάρκεια των βιοζωνών (NP18-NP21b κατά Μartini, 1971) και προηγήθηκε αυτής της απόθεσης της υφαλοκρηπίδας (ΝΡ21b) δείχνοντας μία προοδευτική σχετική πτώση της στάθμης της θάλασσας. Τα αποτελέσματα της έρευνας οργανικής γεωχημείας βασίστηκαν στην μέθοδο πυρόλυσης Rock Eval 6 και δείχνουν ότι οι αποθέσεις των εξωτερικών τμημάτων του ριπιδίου αποτελούν τα πιο ελπιδοφόρα τμήματα του τουρβιδιτικού συστήματος. Η υφαλοκρηπίδα αποτελεί τον σχηματισμό ο οποίος είναι πιθανόν να παρουσιάσει πετρελαϊκό ενδιαφέρον στο μέλλον μιας και βρίσκεται σε ανώριμο στάδιο θερμικής ωριμότητας Η έρευνα της πιθανής ύπαρξης αποθέσεων που μπορούν να αποτελέσουν ρεζερβουάρ αερίων υδρογονανθράκων στη περιοχή μελέτης αλλά και ο προσδιορισμός της ποιότητας τους βασίστηκε στην τεχνική ποροσιμετρίας υδραργύρου και αποκαλύπτει έναν μεγάλο αριθμό δειγμάτων (8), με αξιόλογες τιμές πορώδους και διαπερατότητας. Τα δείγματα αυτά προέρχονται τόσο από τα εσωτερικά όσο και από τα εξωτερικά τμήματα του τουρβιδιτικού συστήματος ενώ η υφαλοκρηπίδα δεν δείχνει να είναι ικανή να αποτελέσει ρεζερβουάρ αερίων υδρογονανθράκων. Ο προσδιορισμός των ιστολογικών παραμέτρων αποκάλυψε ότι πρόκειται για μεσόκοκκους έως πολύ λεπτόκοκκους ψαμμίτες οι οποίοι προέρχονται τόσο από χαμηλής όσο και από υψηλής πυκνότητας τουρβιδιτικά ρεύματα. Το κοκκομετρικό τους μέγεθος δεν παρουσιάζει σημαντική διαφοροποίηση σε σχέση με τα διάφορα περιβάλλοντα και υποπεριβάλλοντα ιζηματογένεσης. Η γεωχημική στην Λήμνο βασίστηκε στην μέθοδο ενεργοποίησης νετρονίων και δηλώνει ένα περιβάλλον ενεργού ηπειρωτικού περιθωρίου ή ενός ηπειρωτικού νησιωτικού τόξου και ένα μικρό βαθμό ανακύκλωσης (recycling) των υπό μελέτη δειγμάτων. Επιπλέον, αποκαλύπτεται η επίδραση μιας μικτής, όξινης και βασικής/υπερβασικής σύστασης, πηγή τροφοδοσίας. Η ασθενή θετική ανωμαλία στο Eu που παρουσιάζουν, εξηγείται μέσα από ιζηματογενείς διεργασίες όπου τα πλαγιόκλαστα είναι συγκεντρωμένα στις άμμους εξαιτίας της ταξιθέτησης. Η πετρογραφία αποκαλύπτει και την συνεισφορά μιας μεταμορφωμένης, ιζηματογενούς αλλά και μαγματικής πηγής τροφοδοσίας Οι ψαμμίτες συγκεντρώνονται στο πεδίο του ανακυκλωμένου ορογενούς. Η προβολή τους στο συγκεκριμένο πεδίο υποδηλώνει μία ζώνη καταβύθισης ως πιθανό γεωτεκτονικό περιβάλλον της περιοχή μελέτης και είναι σε συμφωνία με την γεωχημική έρευνα και την αποκάλυψη ενός γεωτεκτονικού περιβάλλοντος ενεργού ηπειρωτικού περιθωρίου ή ενός ηπειρωτικού νησιωτικού τόξου για την περιοχή μελέτης. Η ανάλυση και η σύνθεση ιζηματολογικών, παλαιορευματικών, γεωχημικών και πετρογραφικών δεδομένων που πραγματοποιήθηκαν στην περιοχή μελέτης υποδηλώνουν ότι κατά την διάρκεια του ανώτερου Ηωκαίνου-κατώτερου Ολιγοκαίνου (NP18-NP21b) η Λήμνος λειτούργησε ως μία λεκάνη ιζηματογένεσης συστολής μπροστά από το μαγματικό τόξο (contracted forearc basin). Έτσι, η περιοχή μελέτης τοποθετείται ανάμεσα στο ενεργό μαγματικό τόξο της ζώνης της Ροδόπης και στο πρίσμα προσαύξησης το οποίο πιθανόν να βρίσκεται στο βόρειο τμήμα του κεντριού Αιγαίου. / Outcrops of both deep-water and shelf sediments were selected for study on Lemnos Island. During this time interval (NP18-Np21b) the study area was characterized by the deposition of submarine fans that overly shelf deposits with this swallowing upward trend to be owed to tectonic activity. The turbidity system is structured by a “basin floor” fan that is presented overlying a “slope” fan and was constructed under the simultaneous interaction of both progradation and aggradation processes. Both “basin floor” and “slope” fans constitute the lower parts of the stratigraphic column in the study area and have been interpreted as parts of a sand-rich submarine fan on the base of slope to basin floor environment. In order to determine the grain-size statistic and hydraulic parameters thirty (30) thin sections were cut perpendicular to bedding and essentially randomly oriented relative to flow direction. Data obtained from this study suggest that samples are consisted of very-fine to medium grained sandstones, are characterized by poor to very good sorting with their greater part consisting of very good, good and fair sorting sandstones. Moreover, derived from both high and low-density turbidity currents. In order to estimate the flow direction, palaeocurrent data were collected from outcrops. The number of measurements from each outcrop ranges from 10 to 15 and there were plotted in rose diagrams showing that the main palaeocurrent direction has a NNE trend. Twenty samples (20) from the Late Eocene- Early Oligocene turbidite and shelf deposits were selected from the Lemnos Island in order to determine the quantity and quality of the organic matter in each one. The total organic carbon content was determined using a LECO C-230 carbon determinator while the quality of the organic matter was evaluated using a common programmed temperature pyrolysis method, called Rock-Eval 6 pyrolysis by BASELINE RESOLUTION INCORPORATION (BRILABS). The results obtained from the research suggest that studied samples have from poor to excellent source rock potential while the shales of the Lemnos sedimentary rocks can be classified principally as secondary source rocks with potentials to generate gas. In order to assess the tectonic setting of the Lemnos Island, NE Greece, major elements and 14 trace elements were determined using a Thermo Jarrell-Ash ENVIRO II ICP plasma mass spectrometer (ICP-OES) while rare earth elements and additional ultra-trace elements were determined using a Perkin Elmer SCIEX ELAN 6000 (ICP-MS). The study suggests an active margin environment. The positive anomaly of Zr that reflects a heavy mineral input and could be considered typical of passive margin environment is owed to reworking and sorting during sediment transfer. Moreover, a mafic/ultramafic source should be considered as the major component controlling both submarine fans and shelf deposition. The determination of porosity and permeability was based on the “mercury porosimetry technique” as has been described by Katz and Thompson (1986, 1987). Data obtained from this technique suggest that although the majority (13) of the sandstone samples is presented having from fair to very good porosity only some samples (8) have fair to very good permeability.

- / -

Στην παρούσα εργασία ερευνώνται δύο σύνολα δεδομένων τεσσάρων μηνών, τρεχουσών μετρήσεων αέρα και ρεύματος, που λαμβάνονται από το σύστημα Poseidon, σε δύο θέσεις στο βόρειο αιγαίο πέλαγος. Οι μελετημένες χρονικές σειρές καλύπτουν τη θερινή εποχή που εκτείνεται την περίοδο από τον Ιούνιο μέχρι το τέλος Σεπτεμβρίου. Τα αποτελέσματα είναι συνεπή στα κύρια χαρακτηριστικά γνωρίσματα της επιφανειακής κυκλοφορίας στο βόρειο αιγαίο πέλαγος που δείχνει τις υψηλές τρέχουσες ταχύτητες μεταξύ Άθου και Λήμνου και την σχεδόν σταθερή βορειοδυτική ροή κοντά στη νοτιοδυτική ακτή του νησιού Λέσβος. Η παρατηρηθείς μεταβλητότητα ροής στην θαλάσσια περιοχή του Άθου συσχετίζεται με την αντικυκλωνική κυκλοφορία της λεκάνης του Άθου που περιγράφεται σε παλαιότερες μελέτες. Η ροή του νερού κοντά στο νησί Λέσβος είναι επίσης σύμφωνα με το σχέδιο κυκλοφορίας του ύδατος του βορείου αιγαίου πελάγους και θεωρείται ως επέκταση του δευτερεύοντος βορείου κατευθυνόμενου ρεύματος. Η έλλειψη συσχετισμού μεταξύ του ανέμου και του ρεύματος για τις δύο τοποθεσίες, δείχνει ότι ο άνεμος δεν ελέγχει το βαροκλινικό χαρακτήρα της επιφανειακής κυκλοφορίας του βορείου Αιγαίου. / Two 4-month, current and wind measurements datasets, obtained by Poseidon network at two locations in the North Aegean Sea are investigated. The studied time series cover the summer season spanning the period from June to the end of September. The results are consistent to the main surface circulation features of the North Aegean Sea indicating high current speeds between Athos and Limnos and an almost steady northwestwards flow near the southwestern coast of Lesvos Island. The observed flow variability in Athos sea area is related with the Athos basin anticyclonic circulation which is described in previous studies. The water flow near Lesvos island is also in accordance with the water circulation pattern of North Aegean Sea and is considered as a northward extension of the Asia Minor current. No correlation between wind and current at both sites verifies the bacoclinic character of the North Aegean surface circulation.

Στη διατριβή υπολογίζονται μηνιαίες τιμές για κάθε μια από τις τέσσερις συνιστώσες της ροής θερμότητας στη διεπιφάνεια αέρα-θάλασσας σε πέντε σημεία στο Αιγαίο Πέλαγος για το χρονικό διάστημα 2000-2008 με χρήση δεδομένων α) από το δίκτυο πλωτών μετρητικών σταθμών του συστήματος ΠΟΣΕΙΔΩΝ του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών, β) από τη δορυφορική πλατφόρμα SSM/I και γ) από την Εθνική Μετεωρολογική Υπηρεσία. Οι μηνιαίες τιμές που υπολογίζονται για κάθε μία από τις τέσσερις συνιστώσες της ροής θερμότητας συγκρίνονται με τις αντίστοιχες από ευρέως χρησιμοποιούμενες βάσεις δεδομένων με σκοπό την αξιολόγηση των βάσεων αυτών για την περιοχή του Αιγαίου Πελάγους. Στη συνέχεια χρησιμοποιούνται οι στατιστικά καλύτερες βάσεις για τη διερεύνηση των χαρακτηριστικών της ροής θερμότητας στο Αιγαίο σε βάθος χρόνου. Εξετάζεται η συσχέτιση των συνιστωσών της ροής θερμότητας με γνωστούς και πειραματικούς κλιματικούς δείκτες, με τη μεγάλης κλίμακας ατμοσφαιρική κυκλοφορία και με το πεδίο του υετίσιμου ύδατος σε μια περιοχή που περιλαμβάνει τον ανατολικό Ατλαντικό, την Ευρώπη και τη βόρεια Αφρική. Τέλος εξετάζεται η συνεισφορά και η συμπεριφορά των συνιστωσών στη μεταβλητότητα της ροής θερμότητας μεταξύ αέρα και θάλασσας στο Αιγαίο Πέλαγος καθώς και το πεδίο της ατμοσφαιρικής πίεσης που ευνοεί την εμφάνιση των ακρότατων τιμών της ξεχωριστά για την ψυχρή και τη θερμή περίοδο του έτους. / Monthly mean values for the each one of the four air-sea heat fluxes components are calculated at five sites in the Aegean Sea for the period 2000-2008. For this calculation three different kinds of data are used: a) data from the Greek network of oceanographic buoys of the Hellenic Centre for Marine Research (the POSEIDON system), b) data from the NASA satellite platform SSM/I, and c) data from the Hellenic National Meteorological Service. The calculated monthly mean values are compared with the corresponding values from broadly used data bases in order to investigate the suitability of these data bases for the Aegean Sea. The statistically robust data archives are used to examine the characteristics of the surface fluxes over an extended time period. More specifically, the correlation between the surface heat exchange and several climatic indices, the large scale atmospheric circulation and the total precipitable water are investigated over an extended area covering the eastern part of the Atlantic Ocean, Europe and north Africa. The behavior and the contribution of each air-sea heat fluxes component to surface fluxes variability over the Aegean are also identified. Last, the sea level pressure (SLP) patterns favoring the uppermost and the lowermost air-sea heat budget values are described separately for the cold and for the warm period of the year.

Η Ικαρία βρίσκεται στο ανατολικό τμήμα της Αττικο-Κυκλαδικής Μάζας, πολύ κοντά στην προς τα ανατολικά της συνέχιση, δηλ. τη Μάζα του Μεντερές. Διακρίνονται τρεις τεκτονικές/λιθοστρωματογραφικές ενότητες (Κτενάς 1969, Παπανικολάου 1978) που ξεκινώντας από τα κατώτερα μέλη προς τα ανώτερα είναι: α) η ενότητα Ικαρίας, β) η ενότητα Μεσαριάς, και γ) η ενότητα Κεφάλας. Καταγράφονται δύο γρανιτικά σώματα τα οποία διεισδύουν στην ενότητα Ικαρίας. Το μεγαλύτερο από αυτά είναι I-τύπου και καταλαμβάνει όλο το δυτικό τμήμα του νησιού, ενώ το δεύτερο είναι αρκετά μικρότερο με χαρακτηριστικά S-τύπου και εμφανίζεται κοντά στον οικισμό Ξυλοσύρτης (ΝΑ Ικαρία). Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να αποκωδικοποιήσει τη μεταμορφική ιστορία των ενοτήτων αυτών και να εκτιμήσει τις μεταμορφικές συνθήκες σχηματισμού τους. Η προσέγγιση που ακολουθήθηκε είχε δύο σκέλη, ένα με χαρακτήρα επαγωγικό και ένα με το χαρακτήρα της μοντελοποίησης. Η επαγωγική προσέγγιση συμπεριλαμβάνει κατά πρώτον την έρευνα πεδίου (χαρτογράφηση και δειγματοληψία περισσότερων των 600 δειγμάτων) και την πετρογραφική παρατήρηση σε πολωτικό μικροσκόπιο, και κατά δεύτερο, τη χρησιμοποίηση τεχνικών όπως περιθλασιμετρία και φθορισιμετρία ακτίνων Χ, μικροανάλυση και ηλεκτρονική μικροσκοπία. Η προσέγγιση μέσω μοντελοποίησης είχε ως σκοπό: α) τη διερεύνηση των δυνατοτήτων που προσφέρει η κατασκευή και χρήση ισοχημικών τομών P/T διαγραμμάτων φάσεων (pseudosections) και η δυναμική τους ως πετρολογικού εργαλείου, και β) η μοντελοποίηση των μεταπηλιτικών παραγενέσεων της κύριας τεκτονομεταμορφικής ενότητας της Ικαρίας (Ενότητα Ικαρίας). Η ενότητα Ικαρίας υποδιαιρείται στις ακόλουθες υποενότητες, ξεκινώντας από τη βάση: α)το Μάρμαρο Νίκαρη, β) την ακολουθία των Γνευσίων Πλαγιάς στην οποία απαντώνται μεταπηλίτες (σχιστόλιθοι και γνεύσιοι) με ενδιαστρώσεις και φακούς αμφιβολιτών, ασβεστοπυριτικά πετρώματα και χαλαζίτες, γ) το Μάρμαρο Πούντας που αποτελείται από ασβεστιτικά και δολομιτικά μάρμαρα με σπάνιους μεταβωξιτικούς φακούς, και δ) ο σχηματισμός Πετροπουλίου στον οποίο συμμετέχουν μεταπηλίτες πλούσιοι σε χλωρίτη, αμφιβολίτες, ασβεστοπυριτικά πετρώματα και μάρμαρα. Τα Ι- και S-τύπου γρανιτικά σώματα διεισδύουν στην ενότητα Ικαρίας κατά το κάτω Μειόκαινο, προκαλώντας τοπικά ανακρυστάλλωση λόγω θερμικής μεταμόρφωσης και δημιουργία τυπικών ορυκτών αυτού του είδους μεταμόρφωσης, όπως: ανδαλουσίτη, κορδιερίτη, σιλλιμανίτη (στα μεταπηλιτικά δείγματα), σκαπόλιθο, κλινοζωϊσίτη (στα ασβεστοπυριτικής σύστασης πετρώματα), και πυρόξενο, γρανάτη (στα μεταβασικά πετρώματα). Η ενότητα Μεσαριάς επωθείται επί της ενότητας Ικαρίας, και αποτελείται από μάρμαρα, πλούσιους σε γραφίτη ασβεστιτικούς σχιστόλιθους και φυλλίτες και σπάνιους πρασινοσχιστόλιθους. Η ανώτερη λιθοστρωματογραφική ενότητα της Κεφάλας, είναι ένα τεκτονικό ράκος καλύμματος και συνίσταται από μάρμαρα/κρυσταλλικό ασβεστόλιθο άνω Τριαδικής ηλικίας στα οποία διεισδύει ένα διοριτικής σύστασης πλουτώνιο σώμα, που προκαλεί τοπική άλω θερμικής μεταμόρφωσης με αποτελέσματα ανάλογα αυτών που παρατηρήθηκαν στις γρανιτικές διεισδύσεις. Η γεωχημική μελέτη σε επιλεγμένα αντιπροσωπευτικά δείγματα όλων των ενοτήτων προσδιόρισε το θολεϊτικό τύπου MORB χαρακτήρα των μεταβασικών πετρωμάτων, ενώ επιβεβαίωσε τον \\\\\\\\\\\\\\\"πάρα\\\\\\\\\\\\\\\" χαρακτήρα των ήδη χαρακτηρισμένων μέσω τη πετρογραφικής εξέτασης ως μεταϊζηματογενών πετρωμάτων, και επιπλέον πρότεινε ως πιθανό πρωτόλιθό τους τον πετρογραφικό τύπο των σχιστών αργίλων. Μέσω της ορυκτοχημείας προέκυψαν στοιχεία που υποδεικνύουν ότι οι μεταμορφικές συνθήκες τις οποίες έχουν υποστεί τα πετρώματα της ενότητας Ικαρίας κυμαίνονται μεταξύ της πρασινοσχιστολιθικής και της μέσης έως υψηλής αμφιβολιτικής φάσης, ενώ η ενότητα Μεσαριάς δεν πρέπει να έχει υποστεί συνθήκες ανώτερες εκείνων που χαρακτηρίζουν την πρασινοσχιστολιθική φάση. Ο συνδυασμός της πετρογραφικής παρατήρησης και της ορυκτοχημείας επέτρεψε να αναγνωρισθούν ορυκτές φάσεις οι οποίες για πρώτη φορά αναγνωρίστηκαν στην Ικαρία, όπως για παράδειγμα τα ορυκτά: ανδαλουσίτης, κορδιερίτης, σιλλιμανίτης, σκαπόλιθος, γιαροσίτης, αλλοκλασίτης/γκερσντορφίτης, οσμιρίδιο και συνχυσίτης. Ωστόσο ακόμη πιο σπάνιες ήταν οι ορυκτές φάσεις που αναγνωρίστηκαν στον Μn-ούχο λιθοτύπο \\\\\\\\\\\\\\\"Ικαρίτη\\\\\\\\\\\\\\\": σπεσσαρτίνης με σημαντικές ποσότητες μπλιθιτικού συστατικού (πλούσιο σε Mn3+), τεφροΐτη (Mn-ούχος ολιβίνης), κελσιανός και κυμρίτης (βαριούχοι άστριοι), ροδονίτης, βραουνίτης, γιακομπσίτης, πυροφανίτης (Mn-ούχος σπινέλιος). Στον ίδιο λιθολογικό τύπο αναγνωρίστηκε επίσης και μαγγανοκουμινγκτονίτης (\\\\\\\\\\\\\\\"τιροδίτης\\\\\\\\\\\\\\\") ο οποίος συνυπήρχε με Ca-ούχο αμφίβολο, συνύπαρξη που μόνο σπάνια έχει αναφερθεί στην διεθνή βιβλιογραφία, και αποτελεί πιθανά την πρώτη αναφορά του ορυκτού αυτού από τον ελλαδικό χώρο. Οι γεωθερμοβαρομετρικές εκτιμήσεις βασίστηκαν σε σημαντικό αριθμό γεωθερμοβαρομέτρων, χρησιμοποιώντας παλαιότερες αλλά και τις πιο πρόσφατες ρυθμίσεις τους. Οι συνθήκες P/T που προσδιορίστηκαν για την Ενότητα Ικαρίας, κυμαίνονται μεταξύ 441-623o C και 5.1-7.9 kbar, με τα ανώτερα μέλη της (δηλ. το σχημ/σμό Πετροπουλίου και τους μεταπηλίτες της ακολουθίας των Γνευσίων Πλαγιάς χωρίς γρανάτη και αλουμινοπυριτική φάση), να εμφανίζουν τους χαμηλότερους βαθμούς μεταμόρφωσης (ανώτερη πρασινοσχιστολιθική ως κατώτερη αμφιβολιτική) και τα κατώτερα μέλη της (δηλ. ακολουθία Γνευσίων Πλαγιάς) να προσεγγίζουν ως και την ανώτερη αμφιβολιτική φάση. Οι υψηλότερες πιέσεις (9.5-11.9) και οι χαμηλότερες θερμοκρασίες (~320-340o C) στην Ικαρία, καταγράφηκαν στους φυλλίτες της ενότητας Μεσαριάς. Ιδιαίτερου ενδιαφέροντος στο πλαίσιο της παρούσας διατριβής ήταν οι μεταβωξιτικές εμφανίσεις καθώς και ο μεταμαγγανιούχος λιθοτύπος γνωστός ως \\\\\\\\\\\\\\\"Ικαρίτης\\\\\\\\\\\\\\\" (κατά Κτενά, 1969), ο οποίος εμφανίζεται σε κοντινή σχετικά απόσταση (<500m) από τον διεισδύοντα γρανίτη του Ξυλοσύρτη. Τα μεταβωξιτικά πετρώματα της Ικαρίας ταξινομούνται πετρογραφικά ως σμύριδα, τα δε γεωχημικά τους χαρακτηριστικά δείχνουν γενετική συσχέτιση με τις βωξιτικές αποθέσεις Ιουρασικής ηλικίας που παρατηρούνται αρκετά δυτικότερα, στον ηπειρωτικό ελληνικό χώρο, υποδεικνύοντας παρόμοια ηλικία για τους πρωτόλιθούς τους. Η ορυκτοχημεία των ορυκτών φάσεων που αποτελούν τα πετρώματα αυτού του τύπου βοήθησε στην εκτίμηση των μεταμορφικών συνθηκών που οδήγησαν στη δημιουργία τους, καθώς και στη σύγκρισή τους με παρόμοιου τύπου μεταβωξιτικές εμφανίσεις στο Αττικοκυκλαδικό σύμπλεγμα και το γειτονικό του σύμπλεγμα του Μεντερές (νοτιοδυτική Τουρκία). Η μελέτη των πετρωμάτων αυτών εστιάστηκε ιδιαίτερα στο ζεύγος γκανίτη (Zn-σπινελίου) – Zn-χεγκμπομίτη, που αν και συμμετείχαν σε μικρές αναλογίες, ήταν δυνατό να δώσουν σημαντικές πληροφορίες για την πορεία που ακολούθησαν οι πορείες P-T στις οποίες οφείλεται ο σχηματισμός τους. Το σχήμα ζώνωσης που παρατηρήθηκε στα ορυκτά αυτά, και κυρίως στον Zn- χεγκμπομίτη, υποδεικνύουν προοδευτικού τύπου μεταμόρφωση. Η περιεκτικότητα σε Zn του συνυπάρχοντα γκανίτη βρίσκεται ανάμεσα στις υψηλότερες που έχουν αναφερθεί σε παρόμοιου τύπου πετρώματα (πχ. Σάμος και Μεντερές). Σε δείγματα από το Mn-ούχο λιθοτύπο \\\\\\\\\\\\\\\"Ικαρίτη\\\\\\\\\\\\\\\" βρέθηκαν να συνυπάρχουν πλέον των 20 ορυκτών φάσεων σε επιφάνεια έκτασης που αντιστοιχεί στις διαστάσεις μίας τυπικής λεπτής τομής, πολλές από τις οποίες αναφέρονται για πρώτη φορά από την Ικαρία, όπως αναφέρθηκε και παραπάνω. Ως πιο πιθανή διεργασία για το σχηματισμό του λιθοτύπου αυτού προτείνεται η επίδραση πυρομετασωματικών ρευστών που συνδέονται γενετικά με την παρακείμενη γρανιτική διείσδυση του Ξυλοσύρτη. Ενδιαφέροντα αναμένεται να είναι τα αποτελέσματα που θα προκύψουν για τις συνθήκες P/T που οδήγησαν στο σχηματισμό του Ικαρίτη, μέσω της εν εξελίξει μελέτης του, στην κλίμακα των μικροπεριοχών του, που ορίζουν παραγενέσεις ισορροπίας. Η προσέγγιση που είχε το χαρακτήρα της πρόβλεψης, στηρίχτηκε στη χρήση ισοχημικών τομών P-T διαγραμμάτων φάσεων (isochemical P-T phase diagram sec-tions όπως προτείνεται σαν ονομασία τους από τους Tinkham & Ghent 2005), ευρύτερα γνωστών ως pseudosections, οι οποίες έχουν αποδειχθεί ως ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για τη μεταμορφική πετρολογία. Στην εργασία αυτή δοκιμάζεται η εφαρμογή του σε μεταπηλιτικά πετρώματα μετρίων βαθμών μεταμόρφωσης (πρασινοσχιστολιθική – αμφιβολιτική φάση) της κύριας λιθοστρωματογραφικής ενότητας της νήσου Ικαρίας (ενότητα Ικαρίας). Η χρήση τέτοιων διαγραμμάτων έδωσε τη δυνατότητα της μοντελοποίησης των παρατηρούμενων παραγενέσεων, καθώς και την αποκωδικοποίηση σημαντικού τμήματος της πορείας των μεταμορφικών συνθηκών P-T, που επέδρασαν επί των αντίστοιχων πετρωμάτων. Η δημιουργία ισοχημικών τομών με βάση δύο εκ των πλέον χρησιμοποιούμενων συστημάτων (KFMASH και MnKFMASH) για τρεις κύριες συστάσεις (ΑΙΚ, ΒΙΚ, και CIK) που προέκυψαν από την ομαδοποίηση παρομοίου χημισμού συστάσεων πετρωμάτων, επέτρεψε σε πρώτη φάση την αναγνώριση της επίδρασης του Mn στο σύστημα και την επιλογή του πλέον κατάλληλου συστήματος για την ιδανικότερη μοντελοποίηση της κάθε σύστασης/ομάδας παραγενέσεων. Τα διαγράμματα αυτά τέλος επέτρεψαν την με γεωθερμοβαρομετρικούς όρους προσέγγιση παραγενέσεων για τις οποίες η κλασική γεωθερμοβαρομετρία αδυνατεί να δώσει αποτελέσματα, λόγω της απουσίας των κατάλληλων ορυκτών φάσεων. Έγινε δυνατό να περιγραφούν δύο μεταμορφικά στάδια (στάδιο 1 και στάδιο 2), κάθε ένα από τα οποία αντιστοιχείται σε ξεχωριστό επεισόδιο θερμικής κορύφωσης. Τα τελευταία πιστεύεται ότι συνδέονται με τα μεταμορφικά επεισόδια που είναι υπεύθυνα για την τεκτονομεταμορφική ιστορία της Αττικο-Κυκλαδικής μάζας (Μ2 και Μ3, αντίστοιχα). Η παρούσα μελέτη έδειξε ότι η ενότητα Ικαρίας δέχτηκε μια μεταμόρφωση τύπου Barrow, με συνθήκες που αντιστοιχούν στην πρασινοσχιστολιθική έως μέση-ανώτερη αμφιβολιτική φάση. Τα πετρώματα της ενότητας Μεσαριάς επηρεάστηκαν κυρίως από μεταμορφικές συνθήκες της πρασινοσχιστολιθικής φάσης. Η καταγραφή του κατω-Ηωκαινικού γεγονότος υψηλής πίεσης (μεταμορφικό επεισόδιο Μ1) που επηρέασε την Αττικο-Κυκλαδικής μάζας στα πετρώματα της Ικαρίας δεν έγινε δυνατή. Μόνο ασθενείς ενδείξεις του γεγονότος αυτού έγινε δυνατόν να προσδιορισθούν, όπως η συχνή παρουσία γρανατικών εγκλεισμάτων σε κρυστάλλους ολιγοκλάστου των χαμηλότερου βαθμού μεταμόρφωσης σχιστόλιθων της ακολουθίας των Γνευσίων Πλαγιάς και των μεταπηλιτών του σχημ/σμου Πετροπουλίου. Ως πιο ξεκάθαρο στοιχείο ωστόσο του συγκεκριμένου μεταμορφικού επεισοδίου αναφέρεται η γεωβαρομετρική εκτίμηση υψηλών πιέσεων που πραγματοποιήθηκε για τους φυλλίτες της ενότητας Μεσαριάς. Τέλος, προτείνονται δύο εναλλακτικά μοντέλα για την περιγραφή της \\\\\\\\\\\\\\\"θερμικής μηχανής\\\\\\\\\\\\\\\", που ήταν υπεύθυνη για τη μεταμόρφωση και το μαγματισμό στην περιοχή της Ικαρίας. Το πρώτο βασίζεται στο αντίστοιχο προτεινόμενο από τον Μπορονκάϋ (1995) μοντέλο, το οποίο υποθέτει την ύπαρξη μιας μανδυακής πηγής που συνδέεται με τον μηχανισμό οπισθοχώρησης τεμάχους (slab roll-back). Οι διαδικασίες τήξης-αφυδάτωσης του τεμάχους αυτού παρήγαγαν ένυδρα τήγματα τα οποία κινούμενα ανοδικά προς την υπο-ηπειρωτική λιθόσφαιρα, έδωσαν γένεση στις γρανιτικές διεισδύσεις που παρατηρούνται στην περιοχή. Το δεύτερο μοντέλο είναι παρόμοιο με εκείνο που προτάθηκε από τους Whitney & Dilek (1998) για να ερμηνεύσουν την τεκτονομεταμορφική ιστορία της μάζας του Nidge, που αποτελεί τμήμα του κρυσταλλικού συμπλέγματος της κεντρικής Ανατολίας. Μέσω του μοντέλου αυτού προτείνεται η απόδοση του ενταφιασμού και της μερικής τήξης υλικού του φλοιού (κυρίως μεταγραουβακών και μετα-ανδεσιτών) στο ίδιο τεκτονομεταμορφικό καθεστώς, το οποίο είναι υπεύθυνο για την μεταμόρφωση που αποτυπώνεται στα μέλη της ενότητας της Ικαρίας. / The island of Ikaria is located in the eastern part of the Attic-Cycladic Massif, very close to its eastern continuation, the Menderes Massif. Three tectonic units can be distinguished (Ktenas, Marinos ed. 1969, Papanikolaou 1978) from bottom to top: a) the Ikaria unit, b) the Messaria unit and c) the Kefala unit. Two granitic bodies, a bigger I-type (diameter of c. 15 km) and a smaller S-type (dimension c. 3x1 km) intruded the Ikaria unit, in the western and eastern part of the island, respectively. The aim of this study is to unravel the metamorphic history of these units and the prevailing P-T conditions. To accomplish this task a two-fold approach was followed: a deductive and a predictive one. The former included field survey (mapping and sampling of more than 600 samples), petrographic study of more than 600 thin sections, of which representative samples were selected for further analysis, through X-ray diffraction, X-ray fluorescence, microprobe analysis and scanning electron microscopy (with EDS/WDS capabilities). The main task through the predictive approach was to: a) explore the potential of isochemical P/T phase diagram sections (pseudosections) to define phase relations and infer thermodynamic implication, and b) to model the metamorphic paragenesis of the metapelitic compositions of Ikaria unit, the main tectonometamorphic unit of Ikaria. The Ikaria unit consists of the following formations starting from the base: a) Nikaris marble, b) Plagia gneisses consisting of metapelites (schists and gneisses) with intercalations and lenses of amphibolites, calcsilicate rocks and quartzites, c) Pounta marble consisting of dolomites and marbles with rare metabauxitic lenses and d) Petropouli formation consisting of metapelites, amphibolites, calcsilicate rocks and marbles. During the Early Miocene the Ikaria unit was intruded of two granitic bodies of I- and S-type, respectively. This caused, local contact metamorphic recrystallization along with the formation of typical contact metamorphic minerals such as andalusite, cordierite, sillimanite (in metapelites), scapolite, clinozoisite (in calcsilicate rocks) and pyroxene, garnet (in amphibolites). The Messaria unit is thrusted on the Ikaria unit. It consists of marbles, graphite-rich calc mica schists, phyllites and rare greenschists. The rocks of this unit experienced metamorphism of greenschist face. The uppermost unit (Kefala unit) is a large “klippe” consisting of marbles of late Triassic age. It was intruded by a dioritic body, producing a thermal aureole and effects analogous to those of the granitic intrusions. Geochemical analyses of representative samples revealed the tholeitic MORB affinities of the metabasites, whilst it verified the para- (sedimentary) character obtained through the petrographic examination for the metasediments, and pointed to a “slate” type as their precursor rocks. Mineral chemistry indicates metamorphic conditions ranging from greenschist to medium-upper amphibolite facies for Ikaria unit and of greenschist facies for the Mesaria unit. A systematic petrographic and mineral chemistry study revealed, for the first time in Ikaria, the occurrence of: andalusite, cordierite, sillimanite, scapolite, jarosite, alloclasite/gersdorffite, osmiridium and synchisite. Of particular interest is the identification of uncommon mineral varieties withing the Mn-rich rock type “Ikarite”: spessartine containing significant amounts of blythite (Mn3+-rich component); tephroite (Mn-rich olivine variety); celsian and cymrite (Ba-rich feldspars); rodonite; braunite; jacobsite; pyrophanite (Mn-rich spinel). In addition, manganocummingtonite (“tirodite”) was found to coexist with Ca-amphibole (a pair that is only very rarely reported in the literature), and is believed to be its first occurrence ever reported from the greek territory. Geothermobarometric estimation was based upon a significant number of geothermobarometers, using various recalibrations, both older and recently published ones. The P/T range for the “Ikaria unit” can be bracketed between 441-623o C and 5.1-7.9 kbar. Its lower members (ie. Plagia Gneiss formation) exhibiting the higher temperature conditions recorded on the island (reaching the upper amphibolite facies), whereas in the upper members (ie. Petropouli formation as well as garnet- and Al-silicate free metapelites of the Plagia Gneiss formation) the metamorphic grade ranges between the upper greenschist and the lower amphibolite facies. The Mesaria unit exhibits the highest pressures (9.5-11.9), and lowest temperatures (~320-340o C) encountered from allover Ikaria island. Of great interest during the present study was the metabauxitic occurrences and the Mn-rich rock type, cropping out in proximity to the Xyslosyrtis granite (<500m), named “Ikarite” after Ktenas (1969). Mineral chemistry of all the mineral phases involved in these rocks allowed the estimation of the metamorphic conditions they underwent, as well as the comparison to similar metabauxitic occurrences in the Attic-Cycladic Compex (Cyclades, Greece) and its neighboring Menderes Complex (Southwest Turkey). This study is particularly focused on the Zn-spinel - Zn-högbomite pair, which (although present in accessory quantities) can provide valuable information for the possible P-T-t path of the rocks under study. The zoning patterns of these minerals, and particularly that of the Zn-Högbomite, indicate a prograde type of metamorphism. The Zn-content of the co-existing Zn-spinel is among the highest reported from similar rocks (ie. Samos and Menderes). In specimens of the Mn-rich rock type “Ikarite” more than 20 recognized minerals are found to co-exist in the scale of a thin section, most of them are reported for the fist time from Ikaria, as mentioned above. The most possible process for its formation is proposed to be the influence of pyrometasomatic fluids which are genetically linked to the intruding Xylosyrtis granite. Very interesting results about the prevailing P-T conditions are expected to be obtained by the ongoing research on this outcrop, in a microdomain scale. The predictive kind of approach was based on isochemichal P-T phase-diagram sections (broadly known as pseudosections), which have been proved to be a very useful tool for metamorphic petrology. In the present work the use of these diagrams is employed on metapelitic rocks of medium grade (greenschist-amphibolite facies) from the main tectonic unit of the island, the Ikaria unit. These diagrams have permitted us to model the observed mineralogical assemblages and to trace segments of the P-T path these rocks had followed. Iso-chemical sections were made for three representative mean compositions of rock analyses (AIK, BIK and CIK) with similar mineral associations. These diagrams shed light on the influence of Mn on garnet stability and helped us selecting the appropriate chemical system (KFMASH or MnKFMASH) for each bulk composition involved, in order to better modeling the relative assemblages. Finally, the isochemical sections helped to infer preliminary thermobarometric constraints for mineral assemblages that conventional geothermobarometry is of very limited use. Two different metamorphic stages (stage 1 and stage 2) have been described, each one of which is attributed to a different thermal peak. These thermal peaks are believed to be linked with the metamorphic events which are responsible for the tectonometamorphic history of the Attic Cycladic belt (M2 and M3, respectively). The present study has pointed out that the Ikaria unit underwent a Barrowian type metamorphism of greenschist to medium-upper amphibolite grade. The rocks of the Mesaria unit experienced a greenschist facies metamorphism. On the other hand, this study has failed to reveal clear evidence of the early Miocene HP event (M1 event), which however has affected most of the Attic Cycladic belt. The only indirect evidence for a HP event in the Ikaria unit is considered to be the frequent occurrence of garnet inclusions in oligoclase crystals within the less metamorphosed members of this unit (ie. Petropouli formation and garnet- and Al-silicate- free schists of the Plagia gneiss formation). A much clearer evidence is believed to be the high pressure estimated through geobarometry for the phyllites of Mesaria unit, which underlines the possibility that this unit has experienced the HP event. In conclusion, two alternative models are proposed to describe the “thermal engine” responsible for the metamorphism and magmatism in Ikaria. The first model is based on the model given by Boronkay (1994) and involves a mantle thermal source which accompanied the slab roll-back mechanism. Dehydration melting of this slab produced hydrous melts which moved upwards, towards the sub-continental lithosphere, giving birth to granitic intrusions occurring in the area. The second model, is similar to the one used by Whitney & Dilek (1998) to unfold the tectonometamorphic history of Nidge Massif in Central Anatolia Crystalline Complex. It proposes that burial and partial melting of crustal material (namely metagreywackes and meta-andesites) are the result of the same tectonometamorphic regime, which is responsible for the regional metamorphism imprinted on the members of “Ikaria unit”.

- / -

Η παρούσα εργασία μελετά την παλαιογεωγραφική αναπαράσταση του ελληνικού αρχιπελάγους τα τελευταία 150,000 χρόνια με την χρήση του ARCGIS και ARC VIEW. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να αναπαρασταθεί η συνεχώς μεταβαλλόμενη έκταση της υφαλοκρηπίδας του ελληνικού αρχιπελάγους τα τελευταία 150.000 χρόνια εξαιτίας της μεταβολής της στάθμης της θάλασσας. Και συγκεκριμένα για τα εξής πέντε χρονικά διαστήματα: 1. Πριν από 100.000 χρόνια έως 60.000 χρόνια όταν η στάθμη της θάλασσας ήταν από 20m έως 60m χαμηλότερη από την σημερινή, επικεντρωμένο στα 70.000 χρόνια πριν όταν η στάθμη της θάλασσας ήταν στα -60 m από την σημερινή. 2. Πριν από 30.000 χρόνια όταν η στάθμη της θάλασσας ήταν 80m χαμηλότερη από την σημερινή. 3. Πριν από 22.000χρόνια έως 18.000 χρόνια όταν η στάθμη της θάλασσας ήταν 120m χαμηλότερη από την σημερινή. 4. Πριν από 10.000 χρόνια όταν η στάθμη της θάλασσας ήταν 50m χαμηλότερη από την σημερινή. 5. Πριν από 8.000 χρόνια όταν η στάθμη της θάλασσας ήταν 20m χαμηλότερη από την σημερινή Με στόχο κατά κύριο λόγο την εκμάθηση χρήσης του GIS για την ανάδειξη χώρων που μπορεί να έχουν οικονομικό και πολιτιστικό ενδιαφέρον. Με την παρούσα εργασία θα παρουσιαστούν μια σειρά από χάρτες που θα δείχνουν τις μεταβολές της ακτογραμμής του ελληνικού αρχιπελάγους τα τελευταία 150.000 χρόνια ώστε να βοηθηθούν οι γεωλόγοι, βιολόγοι, αλιευτείς και αρχαιολόγοι ώστε να μπορούν να εστιάζουν τις έρευνες τους στις σωστές περιοχές για κοιτάσματα, αλιευτικών πεδίων καθώς επίσης και προϊστορικούς οικισμούς. Επιπλέων με την χρήση του GIS γίνεται: (1) αναπαράσταση των ακτογραμμών και του θαλάσσιου ανάγλυφου τα τελευταία 100.000 χρόνια για να εξετασθεί αν οι νήσοι Λευκάδα, Κεφαλληνία, Ιθάκη και Ζάκυνθος καθώς επίσης και οι Σποράδες παρέμειναν συνεχώς νησιά όλη αυτή την διάρκεια με σκοπό να διερευνηθεί πότε άρχισε η ναυσιπλοΐα στην Ελλάδα και (2) με την 3-D αναπαράσταση της γεωμετρίας των ακτογραμμών και του περιβάλλοντος ανάγλυφου για συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα για να αποκτήσουμε μια εικόνα για το πώς αντιλαμβανόταν ο προϊστορικός άνθρωπος τον γύρω χώρο του. Καθώς επίσης και πως η αντίληψη αυτού του χώρου εντός στον οποίο κινιόταν τον ώθησε να αναπτύξει ναυσιπλοΐες ικανότητες για να επισκεφθεί τα νησιά. Τα συμπεράσματα που βγαίνουν μελετώντας όλους τους χάρτες και παρατηρώντας την μεταβολή της στάθμης της θάλασσας σε κάθε μια από τις πέντε χρονικές περιόδους στο παρελθόν παρατηρούμε πολλές διαφορές στην μορφολογία τόσο της ηπειρωτικής περιοχής όσο και της νησιωτικής περιοχής. Η παράκτια μορφολογία του Αιγαίου και του Ιονίου ποικίλει αλλά συνήθως αποτελείται από απότομους βράχους και στενή παράκτια ζώνη. Οι περισσότερο εκτενείς περιοχές υφαλοκρηπίδας υπάρχουν στο βόρειο Αιγαίο και, σε μικρότερο βαθμό, στο Ιόνιο και στο ανατολικό Αιγαίο. / The present work studies the palaiogeographic representation of Greek archipelago the last 150,000 years with the use of ARCGIS and ARC VIEW. Aim of present work is to show the continuously altered extent of shelf of Greek sea the last 150.000 years because of the change of level of sea. And concretely for the following five chronicles spaces: 1. Before 100.000 years until 60.000 years when the level of sea was from 20m until 60m lower than current, focused in the 70.000 years before when the level of sea was in the -60 m from current. 2. Before 30.000 years when the level of sea was 80m lower than current. 3. Before 22.000 years until 18.000 years when the level of sea was 120m lower than current. 4. Before 10.000 years when the level of sea was 50m lower than current. 5. Before 8.000 years when the level of sea was 20m lower than current Amining in the first place the learning of use of GIS for the appointment of spaces that can have economic and cultural interest. With the present work will be presented a line from charts that will show the changes of coast line Greek archipelago the last 150.000 years so that will be helped the geologists, biologists, are fished also archaelogists so that they can focus their researches in the correct regions for layers, piscatorial fields as well as prehistoric settlements. Floating with the use of GIS it becomes: (1) representation of the coast line and of the marine bas-relief the last 100.000 years in order to be examined the islands Lefkada, Kefallinia, Ithaca and Zante as well as Sporades remained continuously these islands with a full view to investigate the start of the navigation in Greece and (2) with the 3-D representation of the geometry of the coast line and environment of bas-relief for concrete time spaces in order to acquire a picture for how the prehistoric person conceived his around space. As well as how the perception of this space into in which he was living prompted him to develop navigations faculties in order to visit the islands. The conclusions that come out, studying the all charts and observing the change of level of sea in each of five time periods in the past. It is observed a lot of differences in the morphology of the continental region and of the islander region. The coastal morphology of Aegean and Ionian varies but usually is constituted by abrupt rocks and narrow coastal area. The most extensive regions of shelf exist in northern Aegean and, in smaller degree, in Ionian and in Eastern Aegean.

Η έρευνα που διεξήχθει για την χαρτογράφηση της Τραγάνας έλαβε χώρα μεταξύ των νησιών Τήνου-Μυκόνου, Μυκόνου-Νάξου, Νάξου-Ίου, Σύρου-Τήνου και Ίου-Θήρας, σε μια έκταση περίπου 184 Km2. Η έρευνα επετεύχθει από τον συνδυασμό εφαρμογής ακουστικών μεθόδων : EG & G ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης, ηχοβολιστής μονής ηχητικής δέσμης SIMDAR και υψηλής ευκρίνειας (3,5 KHz) τομογράφο υποδομής πυθμένα. Από τις ηχογραφίες του Η.Π.Σ αποδόθηκαν ακουστικά μοντέλα με βάση την ένταση των ανακλάσεων. Κατά την μελέτη του Κυκλαδικού πεδίου από τις ηχογραφίες του Η.Π.Σ αποκαλύφθηκαν τέσσερις (4) ακουστικές ανακλάσεις: το ακουστικό στίγμα Α που περιελάμβανε περιοχές με χαμηλές έως μέτριες ανακλάσεις και αναπαριστούσε επίπεδο πυθμένα με αμμώδη έως χαλικώδη ιζήματα. Το ακουστικό στίγμα Β περιελάμβανε έντονες ανακλάσεις και αναπαριστούσε περιοχές συσσωματωμάτων από ασβεστολιθικά ροδοφύκη και προεξοχές βράχων. Το ακουστικό στίγμα C περιελάμβανε περιοχές εναλλασσόμενων υψηλών και χαμηλών ανακλάσεων και αναπαριστούσε στρωματοδομές επηρεασμένες από ρεύματα. Τέλος, το ακουστικό στίγμα D περιελάμβανε περιοχές υψηλής ανθρωπογενούς δραστηριότητας (τράτες). 7. Τα ασβεστιτικά ροδοφύκη είναι οι κύριοι κατασκευαστές των βιογενών οικοδομημάτων της τραγάνας που αναπτύσσεται πάνω στα σκληρά υπολείμματά τους. Το αποτέλεσμα είναι κατασκευές ποικίλων μεγεθών και σχημάτων, όπου μόνο το ανώτερο στρώμα τους αποτελείται από ζωντανά άτομα. Αυτές οι αξιόλογες κατασκευές υποστηρίζουν πολλαπλές μικρό-κοινότητες με αποτέλεσμα να χαρακτηρίζονται ως οικοσυστήματα υψηλής βιολογικής και λειτουργικής ποικιλομορφίας (Peres 1967, Steneck 1985, Sartoretto et al 1996, Ballesteros 2006). Οι κοινότητες αυτές έχουν μεγάλη σημασία για την αλιεία και ιδιαίτερα στην Ελλάδα θεωρούνται τα πιο σημαντικά αλιευτικά πεδία. Ωστόσο λόγω της ευάλωτης δομής τους, οι σχηματισμοί καταστρέφονται από την λειτουργία ορισμένων αλιευτικών εργαλείων. Ιδιαίτερα, στο Κυκλαδικό πεδίο, η χρήση διχτυών, οι υδατοκαλλιέργειες, η τοποθέτηση υποβρύχιων καλωδίων αλλά κυρίως η αλιεία έχουν επιπτώσεις σ’ αυτούς τους σχηματισμούς. Επιπλέον η χρήση τρατών είναι ένας ακόμα παράγοντας καταστροφής της τραγάνας. Οι τράτες προκαλούν την επαναιώρηση των ιζημάτων που μπορεί να έχει επίπτωση στην αύξηση των υφάλων. Αν και ο ακριβής οικολογικός ρόλος των σχηματισμών του κοραλλιογενούς στην Μεσόγειο δεν έχει ακόμα μελετηθεί μπορούμε να βγάλουμε κάποια συμπεράσματα : οι κοραλλιογενείς σχηματισμοί αποτελούν περιοχές αναπαραγωγής τόσο για τους ασπόνδυλους οργανισμούς όσο και για τους οργανισμούς των σπονδυλωτών. Επιπλέον έχουν την ικανότητα να δεσμεύουν και να διατηρούν οργανική ύλη. / -

The current study focuses on the phenomenon, mostly accounted within the past recent time, of the algae blooms (chlorophyll burst) in the area of the North Aegean Sea. The study attempts to coincide and amplify the approach of Satellite Remote Sensing monitoring, as means of applied oceanographic methods, in order for possible seasonal, spatio-temporal trends of this phenomenon to be identified, thus making the correlation of the indices-variations, though interdisciplinary, to be explained to an extend plainly, in terms of ‘why’ and ‘why-then’ they occur. The North Aegean Sea is directly influenced by the outflow of the Black Sea water masses, through the Dardanelles Strait. Secondary, riverine discharge is into account, along with special hydrodynamic characteristics of the basin. This Black Sea contribution to the North Aegean basin is cold, brackish and rather rich in biomass and nutrients and via the eutrophic blooms, fluctuate the relative meso-poor nutrient character of the basin. The environmental impacts and causes of the occurrences have a multidisciplinary analysis. They affect local ecology systems, water quality, coastal regions, the ichtyo-stock, the eco-balance on food-dependable species and ultimately the human health. The current study leans emphasis on the meteorological-oceanographic analysis for the algae blooms in the North Aegean Sea, depending on the use of satellite derived data and optical color imaginary, concerning the area under study. The preliminary concern, along with secondary conclusions, among the variable instability of the local biogeochemical recycling of the phenomenon, the prolonged temporal time of its dispersion and its correlation with surface winds and meteo-characteristics, was verified. Data from Giovanni, that is a Web-based application developed by the GES DISC (Goddard Earth Sciences Data and Information Services Center) Interactive Online Visualization ANd aNalysis Infrastructure-NASA, where used for the analysis, in order for possible correlations between oceanographic and meteorological variables to be identified, such as: Chlorophyll-a concentrations, Precipitations rates, Euphotic Zone Depth, Colored Dissolved Organic Matter, Absorption coefficient for phytoplankton, Sea Level Pressure, Surface Pressure and Northwards wind component. / --

Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε εκτίμηση της αναπαραγόμενης βιομάζας του ευρωπαϊκού γαύρου, Engraulis encrasicolus, στην περιοχή του Βορειοανατολικού Αιγαίου (Θρακικό Πέλαγος, Κόλπος Καβάλας, Στρυμωνικός Κόλπος, Λήμνος) τα έτη 2003 και 2004 με τη Μέθοδο Ημερήσιας Παραγωγής Αβγών (DEPM). Για την εφαρμογή της μεθόδου πραγματοποιήθηκαν δύο ωκεανογραφικά ταξίδια με το Ε/Σ «ΦΙΛΙΑ» κατά το μέγιστο της ωοτοκίας του γαύρου τον Ιούνιο του 2003 και του 2004. Στη διάρκεια τους συλλέχθηκαν δείγματα ιχθυοπλαγκτού για την εκτίμηση της ημερήσιας παραγωγής αβγών, ενώ πραγματοποιήθηκαν και λήψεις κατακόρυφων διατομών θερμοκρασίας και αλατότητας σε εκτεταμένο δίκτυο σταθμών. Παράλληλα, πραγματοποιήθηκαν δειγματοληψίες ενήλικων ατόμων γαύρου είτε επί του επαγγελματικού στόλου των γρι-γρι της περιοχής, είτε με την πελαγική τράτα του «ΦΙΛΙΑ», τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση της αναλογίας φύλου, της γονιμότητας ομάδας, της συχνότητας ωοτοκίας και του μέσου βάρους των θηλυκών. Όσον αφορά στις περιβαλλοντικές συνθήκες, το 2003 παρατηρήθηκε αυξημένη στρωματοποίηση των υδάτων, χαμηλότερη επιφανειακή αλατότητα και υψηλότερες τιμές χλωροφύλλης-α, διαφορές που πιθανώς οφείλονται σε αυξημένη εκροή νερού της Μαύρης Θάλασσας. Και τα δύο έτη η βιομάζα του ζωοπλαγκτού ήταν περίπου ίδια. Μέσω απλής ανάλυσης πηλίκου για το χαρακτηρισμό του αναπαραγωγικού ενδιαιτήματος του γαύρου, βρέθηκε ότι και τις δύο χρονιές η ωοτοκία πραγματοποιήθηκε σε νερά με χαμηλή αλατότητα (<34.5), πλούσια σε χλωροφύλλη-α και ζωοπλαγκτό. Αντίθετα, τα θερμοκρασιακά εύρη κατά τις δύο χρονιές διέφεραν, γεγονός που φαίνεται να αντανακλά περισσότερο τις διαφορές θερμοκρασίας ανάμεσα στα δύο έτη παρά διαφορετική προτίμηση για ωοτοκία. Επιπλέον, το 2004 η παραγωγή αβγών ήταν μειωμένη, το πεδίο αναπαραγωγής είχε συρρικνωθεί και η ωοτοκία ήταν επικεντρωμένη στην περιοχή του Θρακικού. Για την εκτίμηση της συχνότητας ωοτοκίας πραγματοποιήθηκε ιστολογική ανάλυση των θηλυκών γονάδων του γαύρου, από την οποία προέκυψε ότι ενώ τα στάδια ανάπτυξης των υγιών ωοκυττάρων ήταν παρόμοια με περιγραφές για το είδος Engraulis mordax, τα στάδια της ατρησίας παρουσίασαν ορισμένες διαφορές. Αυτές αφορούσαν στην εμφάνιση καφε-κίτρινων χρωστικών (χαρακτηριστικό γνώρισμα της δ-ατρησίας) στο τέλος της β-ατρησίας. Επιπλέον, η απορρόφηση των κενών ωοθυλακίων διαρκούσε δύο ημέρες σε αντίθεση με παρατηρήσεις για το Engraulis mordax, όπου παρατηρούνταν και κενά ωοθυλάκια τριών ημερών, διαφορά που οφείλεται στις υψηλότερες θερμοκρασίες του ΒΑ. Αιγαίου σε σχέση με περιοχές αναβλύσεων. Οι παράμετροι των ενηλίκων που προέρχονταν από δείγματα της επαγγελματικής και πειραματικής αλιείας δεν εμφάνισαν σημαντικές διαφορές μεταξύ τους. Αντίθετα, διαφορές παρατηρήθηκαν ανάμεσα στα δύο έτη όσον αφορά στις παραμέτρους του μέσου βάρους, της συχνότητας ωοτοκίας και της γονιμότητας. Συγκεκριμένα, το 2004 τα ψάρια ήταν βαρύτερα, πιο εύρωστα και απελευθέρωναν μεγαλύτερο αριθμό αβγών ανά μικρότερα χρονικά διαστήματα. Αν λάβει κανείς υπ’όψιν ότι το 2004 η αναπαραγόμενη βιομάζα ήταν σημαντικά μικρότερη ενώ η βιομάζα του ζωοπλαγκτού παρέμεινε η ίδια, οι παραπάνω διαφορές μπορούν να εξηγηθούν από φαινόμενα εξάρτησης των παραμέτρων αυτών από την πυκνότητα του πληθυσμού (density dependence). Η αναπαραγόμενη βιομάζα το 2004 (6251t) ήταν σημαντικά μειωμένη και αντιστοιχούσε σχεδόν στο 1/3 της βιομάζας του 2003 (17600t). Η μείωση αυτή πιθανώς να οφείλεται σε συνδυασμό έντονης αλιευτικής πίεσης και χαμηλών επιπέδων στρατολόγησης της ηλικιακής κλάσης του 2003. / The spawning biomass of the European anchovy, Engraulis encrasicolus, stock in the N.E. Aegean Sea was estimated by means of the Daily Egg Production Method (DEPM) for the years 2003 and 2004. Two oceanographic surveys were conducted with the R/V “PHILIA” during the maximum reproductive activity of the anchovy population in June 2003 and 2004. Ichthyoplankton sampling and vertical profiles of temperature and salinity were performed over an extensive grid of stations. At the same time adult anchovy samples were collected either on board the commercial purse-seine fleet or by means of an experimental pelagic trawl operated by “PHILIA”. The adult samples were used to estimate parameters of the DEPM: sex ratio, mean female weight, batch fecundity and spawning frequency. Significant interannual differences were found in the environmental conditions. In June 2003 the water column was more stratified, less saline (5m) and richer in chlorophyll-α, which probably were due to larger outflow of Black Sea Water (BSW). The zooplankton biomass remained the same during 2003 and 2004. A simple quotient rule analysis was applied to characterize the spawning habitat of anchovy. In both years anchovy spawning appeared to take place in less saline waters (34.5), rich in chlorophyll-α and zooplankton. On the contrary, anchovy spawning appeared to take place over different temperature range in the two years. This rather reflects different temperature values in 2003 and 2004 than different selection for spawning. In 2004 the daily egg production was reduced, the spawning area was limited and the spawning activity took place mainly in the Thracian Sea. Histological analysis of the female anchovy gonads was carried out in order to estimate the spawning frequency. The developmental stages of healthy oocytes were similar to those of the species Engraulis mordax. However, the atresia stages were different with regard to the appearance of brown-yellow pigments at the end of beta stage atresia instead of the end of delta stage atresia. Moreover, the absorption of the postovulatory follicle lasted two days instead of three days. The higher temperatures in the N.E. Aegean Sea were responsible for the shorter duration of the postovulatory follicle absorption. There were no statistically significant differences between DEPM adult parameters calculated from purse-seine samples compared to pelagic trawl samples. On the contrary, mean female weight, fecundity and spawning frequency showed statistically significant differences between the two years. In 2004 the anchovies were in better condition and produced numerous eggs in short interspawning intervals. Since the estimated biomass was lower in 2004 while the zooplankton biomass remained stable, it seems that density-dependence phenomena could justify the interannual differences. The estimated spawning biomass in 2004 (6251t) was significantly lower compared to that of 2003 (17600t). Intense fishing effort and low levels of recruitment of the 2003 cohort are probably responsible for this decrease.