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. / -

Στόχο της παρούσας διατριβής αποτέλεσε η διερεύνηση των αβιοτικών και βιοτικών παραγόντων που ελέγχουν τη χωροχρονική κατανομή δύο βασικών συστατικών του πλαγκτικού συστήματος στο βορειοανατολικό Αιγαίο, του μεσοζωοπλαγκτού και των ιχθυονυμφών. Η περιοχή μελέτης παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον καθώς χαρακτηρίζεται από αυξημένα επίπεδα παραγωγικότητας, συγκριτικά με τον ολιγότροφο χαρακτήρα της ανατολικής Μεσογείου, και ως εκ τούτου υψηλή συγκέντρωση ιχθυοαποθεμάτων (κυρίως μικρών πελαγικών ψαριών). Τα χαρακτηριστικά αυτά θεωρείται ότι σχετίζονται με την τοπογραφία της περιοχής (εκτεταμένη υφαλοκρηπίδα), την εισροή ποταμών αλλά κυρίως με την έντονη μέσης κλίμακας υδρολογική πολυπλοκότητα (μέτωπο Λήμνου, αντικυκλώνας Σαμοθράκης), που επάγει η εισροή και κυκλοφορία του χαμηλής αλατότητας νερού της Μαύρης Θάλασσας (<30 psu), στα 20-30 επιφανειακά μέτρα της υδάτινης στήλης. Η μελέτη της κατανομής και σύνθεσης του μεσοζωοπλαγκτού (σε κατακόρυφη και οριζόντια διάσταση) πραγματοποιήθηκε σε ένα εκτεταμένο δίκτυο σταθμών κατά τη διάρκεια τριών περιόδων θερμοστρωμάτωσης (Ιούλιος 2003– Σεπτέμβριος 2003 – Ιούλιος 2004), ενώ των ιχθυονυμφών κατά το μήνα Ιούνιο των ετών 2003 έως 2006. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της έρευνας, το απόθεμα του μεσοζωπλαγκτού στο Β.Α. Αιγαίο βρέθηκε μεγαλύτερο σε σχέση με εκείνο που αναφέρεται για άλλα ελληνικά πελαγικά νερά (Ιόνιο, νότιο Αιγαίο), κλειστούς και ημίκλειστους κόλπους καθώς και για ορισμένες παράκτιες και πελαγικές περιοχές της Δυτικής Μεσογείου. Σημαντικό κομμάτι της βιοκοινότητας, ειδικά στο επιφανειακό στρώμα επίδρασης του νερού της Μαύρης Θάλασσας, αποτέλεσαν ηθμοφάγες ομάδες όπως τα κλαδοκεραιωτά, οι κωπηλάτες και τα βυτιοειδή. Το Σεπτέμβριο 2003 η αλατότητα στην περιοχή βρέθηκε υψηλότερη κατά δύο μονάδες σε σχέση με τον Ιούλιο του ίδιου έτους, αντανακλώντας ενδεχομένως τη μικρότερη εισροή του νερού της Μαύρης Θάλασσας (πλούσιο σε διαλυτό οργανικό άνθρακα), και η αφθονία των ηθμοφάγων ομάδων ήταν σημαντικά μειωμένη την περίοδο αυτή σε σχέση με τον Ιούλιο 2003. Η χρονική αυτή διακύμανση στο απόθεμα του μεσοζωοπλαγκτού φάνηκε να σχετίζεται τόσο με τη διαφοροποίηση της επίδρασης του νερού της Μαύρης Θάλασσας στην περιοχή, όσο και με τα χαρακτηριστικά της βιολογίας των οργανισμών (π.χ. εποχικός κύκλος). Τον Ιούλιο 2004 το νερό της Μαύρης Θάλασσας περιορίστηκε κυρίως στο ανατολικό τμήμα της θρακικής υφαλοκρηπίδας, εγκλωβιζόμενο σε μια αντικυκλωνική δομή γύρω από τη Σαμοθράκη περίπου 50 km διαμέτρου, και οι τιμές αφθονίας και βιομάζας βρέθηκαν ιδιαίτερα αυξημένες (διπλάσιες έως και τριπλάσιες) συγκριτικά με το 2003. Σημαντικό παράγοντα διαφοροποίησης των ποσοτικών χαρακτηριστικών του μεσοζωοπλαγκτού (αφθονία & βιομάζα) αλλά και διαμόρφωσης διακριτών συναθροίσεων ειδών κωπηπόδων και κλαδοκεραιωτών αποτέλεσε το βάθος. Τα επιφανειακά νερά, που δέχονταν την άμεση επιρροή του νερού της Μαύρης Θάλασσας, εμφανίστηκαν περισσότερο παραγωγικά με ιδιαίτερη σύνθεση ειδών, των οποίων οι συναθροίσεις αποτέλεσαν ευαίσθητους δείκτες της οριζόντιας ωκεανογραφικής ετερογένειας. Αλλαγές στην παροχή και κυκλοφορία του νερού της Μαύρης Θάλασσας φάνηκε να προκαλούν μέσης κλίμακας υδρολογική (μέτωπα, στρόβιλοι) και βιολογική πολυπλοκότητα στην περιοχή, η οποία βρέθηκε να αντανακλάται περαιτέρω στη δομή και κατανομή των ζωοπλαγκτικών συναθροίσεων τόσο στο οριζόντιο επίπεδο όσο και στο κατακόρυφο. Συγκεκριμένα, τα υδρολογικά μέτωπα αποτέλεσαν περιοχές αυξημένων τιμών φθορισμού και μεσοζωοπλαγκτικής βιομάζας και ο αντικυκλώνας της Σαμοθράκης αποτέλεσε ιδιαίτερο βιογεωχημικό ενδιαίτημα, χαρακτηριζόμενο από αυξημένες τιμές συνολικής αφθονίας και ιδιαίτερη σύνθεση βιοκοινότητας μεσοζωοπλαγκτού. Εκτός από τη σημασία των φυσικών παραγόντων στην κατανομή του μεσοζωοπλαγκτού, βιολογικές αλληλεπιδράσεις, όπως ο ανταγωνισμός και η θήρευση φάνηκε επίσης να παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των παρατηρούμενων προτύπων κατανομής. Η χωρική ετερογένεια στην κατανομή των πληθυσμών του μεσοζωοπλαγκτού φάνηκε να αντικατοπτρίζει τη σημασία των οικοφυσιολογικών χαρακτηριστικών των ειδών και του εύρους μεγέθους των τροφικών σωματιδίων. Σε αντίθεση με το μεσοζωοπλαγκτόν, η μέση αφθονία του συνόλου των ιχθυονυμφών καθώς και των μεμονωμένων ταξινομικών κατηγοριών τους στην περιοχή του Β.Α. Αιγαίου κατά την διάρκεια της τετραετούς έρευνας (2003-2006), δεν παρουσίασε σημαντική χρονική διαφοροποίηση. Οι ιχθυονύμφες των επιπελαγικών ειδών αποτέλεσαν το σημαντικότερο συστατικό της βιοκοινότητας, με κυρίαρχο είδος το Engraulis encrasicolus (γαύρος), είδος του οποίου η κορύφωση ωοτοκίας συμπίπτει χρονικά με την περίοδο δειγματοληψίας. Η οριζόντια κατανομή των ιχθυονυμφών στην περιοχή ήταν ετερογενής και φάνηκε να ελέγχεται από τη συνεργιστική δράση παραμέτρων που επιδρούν στο απόθεμα των γεννητόρων καθώς και φυσικών και βιολογικών διαδικασιών που επιδρούν στη πλαγκτική φάση των απογόνων τους. Ιδιαίτερα σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση των παρατηρούμενων ιχθυονυμφικών προτύπων κατανομής βρέθηκε να παίζουν εξελικτικές προσαρμογές των ειδών σε μεγάλη κλίμακα χρόνου, όπως είναι η στρατηγική αναπαραγωγής και το περιβάλλον διαβίωσης. Ως εκ τούτου, το βάθος αλλά και ενδείξεις των τροφικών συνθηκών στην κολώνα του νερού (π.χ. συγκέντρωση ζωοπλαγκτού, φθορισμός) εξήγησαν σε σημαντικό βαθμό τη χωρική διαφοροποίηση της σύνθεσης της βιοκοινότητας των ιχθυονυμφών. Η κυκλοφορία επίσης του νερού της Μαύρης Θάλασσας φάνηκε σε πολλές περιπτώσεις να επηρεάζει σημαντικά τη διαμόρφωση της οριζόντιας κατανομής τους, είτε συμβάλλοντας στην κατακράτηση τους κοντά στα πεδία ωοτοκίας, ή, προκαλώντας τη διασπορά τους μακριά από αυτά. Η αντανάκλαση της οριζόντιας ωκεανογραφικής ετερογένειας στις συναθροίσεις των συγκεκριμένων μεροπλαγκτικών οργανισμών, παρότι λιγότερο έντονη σε σχέση με τις ολοπλαγκτικές ομάδες του μεσοζωοπλαγκτού, ήταν επίσης εμφανής. Η υψηλή συμμετοχή στη βιοκοινότητα των ιχθυονυμφών, πελαγικών ειδών, που κατά την ενήλικη φάση είναι άμεσα επηρεαζόμενα από μεταβολές που πραγματοποιούνται στο ανώτερο στρώμα της υδάτινης στήλης (όπου επιδρά το νερό της Μαύρης Θάλασσας), φαίνεται να είχε σημαντική συμβολή σε αυτό. / The main aim of the present study was directed towards an understanding of the agents (abiotic and biotic) that shape the spatiotemporal distribution patterns of two fundamental components of the northeastern Aegean Sea (NEA) planktonic food web, namely mesozooplankton and fish larvae. The study area is of great scientific interest due to its relatively increased local productivity levels, comparatively to the highly oligotrophic eastern Mediterranean, hence its importance as a fishing ground, especially for fisheries targeting small pelagic fish. These characteristics are considered to be associated with local topographic features (extended continental shelf), riverine inflow, but mainly the high hydrological complexity (development of fronts and eddies) which is induced by the inflow and advection of low salinity Black Sea waters (BSW) at the upper part of the water column (surface 20-30 m). Mesozooplankton group composition and distribution patterns were examined both in horizontal and vertical plane in an extended sampling grid, during three stratification periods (July 2003 – September 2003 – July 2004). Four broad scale ichthyoplankton surveys were carried out (June 2003, 2004, 2005, 2006) over a station grid similar to that of mesozooplankton sampling, in order to investigate the major distribution and abundance patterns of fish larvae in the area. According to this study, the overall mesozooplankton standing stock in the NEA was found higher than those typically reported for other Mediterranean ecosystems, including hellenic pelagic waters and various closed or semi-closed gulfs as wells as some western Mediterranean pelagic and coastal regions. During all sampling periods, filter feeding taxa i.e. cladocerans, doliolids, appendicularians consisted an important element of mesozooplankton group composition particularly at the upper water column (directly influenced by the BSW). In September 2003, when surface salinity was 2 psu higher than July 2003 (probably reflecting lower BSW inflow in the area), the abundance values of these zooplankters decreased considerably. This temporal variation seemed to be related not only to differentiation in BSW (rich in dissolved organic carbon) influence, but also to species specific biological characteristics (e.g. seasonal cycle). In July 2004, BSW circulation was mainly restricted in the eastern part of the Thracian shelf and the abundance and biomass values in the area were significantly increased (2-fold up to 3-fold increase) compared to the previous surveys. Sampling depth played an important role in the differentiation of quantitive mesozooplankton characteristics (in terms of abundance and biomass values) but also in the formation of different copepod and cladoceran species assemblages. Surface waters, under the direct influence of BSW, were more productive and their species assemblages were sensitive tracers of horizontal oceanographic variability. Changes in the supply and flow of BSW into the NEA induced mesoscale hydrographic (fronts, eddies) and biological variability which was reflected on the structure and distribution of mesozooplankton assemblages in the horizontal and vertical plane. Frontal zones (e.g. southeastern of Lemnos) were characterized by increased fluorescence values and mesozooplankton biomass. The anticyclonic eddy over the Thracian shelf, where BSW is entrapped (Samothraki gyre), seemed to serve as a distinguished biochemical habitat with increased mesozooplankton abundance values and distinctive group composition. Besides the importance of physical parameters for zooplankton distribution in the NEA, biological interactions (e.g. competition, predation) may have played a significant role in shaping the observed distribution patterns. The hydrological heterogeneity induced by the advection of the BSW seemed to influence the qualitative and quantitative characteristics of the lower trophic levels. In turn, mesozooplankton populations presented spatial heterogeneity that reflected the importance of food size spectra and species-specific ecophysiological characteristics. Contrary to mesozooplankton community, mean abundance values of fish larvae (either as a total or for each separate taxonomic category) did not show any significant interannual difference during the four year study in the area of NEA (2003-2006). Fish larvae of epipelagic species consisted the major component of community, while a dominance of anchovy larvae was also observed due to the coincidence of the sampling period with the intensive spawning of this species. Fish larvae horizontal distribution was heterogenous and seemed to be controlled by the coupling between agents acting on the spawning stock and physical and biological processes influencing the planktonic phase of their offsprings. Fish larvae distributional patterns seemed to highly depend on species specific evolutionary adaptations, like reproduction strategy and the living habitat of the adults. Sampling depth as well as indications of water column trophic conditions (e.g. zooplankton concentration, fluorescence), explained significantly the spatial differentiation of fish larvae assemblages during all sampling periods. The circulation pattern of BSW seemed to be an important determinant of the taxonomic composition and abundance of larval fish assemblages, contributing either on larval retention near the spawning grounds, or inducing their dispersion. The assemblages of these meroplanktonic early-life stages also reflected the horizontal oceanographic heterogeneity in NEA, though less intensively comparing to other holoplanktonic zooplankters. The domination of local larval fish community by larvae of pelagic fish, that in the adult phase are directly influenced by changes taking place in the upper part of the water column (influenced by the BSW), may have contributed to this reflection.

Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή επικεντρώνεται στην μελέτη της παράκτιας ζώνης της νήσου Λέρου στο Νοτιοανατολικό Αιγαίο, παρουσιάζοντας τα αποτελέσματα της ερμηνείας των γεωφυσικών στοιχείων που συλλέχθηκαν από το Εργαστήριο Θαλάσσιας Γεωλογίας και Φυσικής Ωκεανογραφίας (Ε.ΘΑ.ΓΕ.Φ.Ω.) τον Ιούνιο του 2011. Η έρευνα φιλοδοξεί να συνεισφέρει στην ανάδειξη της υποθαλάσσιας πολιτιστικής και φυσικής κληρονομιάς του νησιού, καθώς η συλλογή, επεξεργασία και ερμηνεία του συνόλου των δεδομένων επέτρεψε την αναγνώριση και την λεπτομερή χαρτογράφηση υποθαλάσσιων στόχων μεγάλης ιστορικής και περιβαλλοντικής σημασίας. Ως εκ τούτου, η διατριβή κινείται σε δύο κατευθύνσεις. Η πρώτη κατεύθυνση αφορά στον εντοπισμό στόχων πιθανής ιστορικής σπουδαιότητας που εντοπίστηκαν στην επιφάνεια του πυθμένα ενώ η δεύτερη κατεύθυνση αφορά στον εντοπισμό και την αποτύπωση βιογενών σχηματισμών και συγκεκριμένα λειμώνων P. Oceanica και ασβεστιτικών ροδοφυκών (corallegene formations). Οι θαλάσσιες έρευνες πραγματοποιήθηκαν σε δύο διακριτά στάδια, στην συστηματική αποτύπωση του πυθμένα με ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης (EG&G 272 TD) και την οπτική επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων της ηχοβολιστικής αποτύπωσης με σύστημα συρόμενης υποβρύχιας κάμερας. Η ανάλυση και επεξεργασία των ηχογραφιών οδήγησε στον εντοπισμό ναυαγίων που συνδέονται με τη Μάχη της Λέρου (9-10/1943), ένα από τα σημαντικότερα πολεμικά γεγονότα που έλαβαν χώρα κατά τη διάρκεια του Δευτέρου Παγκοσμίου πολέμου, στην ανατολική Μεσόγειο και τα οποία αποτελούν πολύτιμα ιστορικά στοιχεία σε παγκόσμια κλίμακα, μεταξύ των οποίων το βυθισμένο ελληνικό αντιτορπιλικό Βασίλισσα ‘Ολγα (D15). Στο πλαίσιο της δεύτερης κατεύθυνσης εντοπίστηκαν και χαρτογραφήθηκαν οι λειμώνες P. Oceanica και οι σχηματισμοί των ασβεστιτικών ροδοφυκών σχεδόν ανά όρμο περιμετρικά της νήσου. Η σχεδίαση των αντιστοίχων υποθαλάσσιων θεματικών χαρτών της παράκτιας ζώνης της Λέρου αναμένεται να αποτελέσουν ένα σημαντικό εργαλείο στην προστασία και στην ανάδειξη της σημαντικής υποθαλάσσιας ιστορικής και φυσικής κληρονομιάς του νησιού / The present study describes the submarine geophysical survey which was carried out in Leros Island, Aegean Sea and presents the results of the geophysical data analysis. The data were collected by the Laboratory of Marine Geology & Physical Oceanography, department of Geology, University of Patras during the period 11-17 June 2011. The research aims to contribute to the enhancement of underwater cultural and natural heritage of the island, as the collection, processing and interpretation of all of the data has allowed the identification of underwater targets of great historic and environmental importance. Geophysical survey in Leros Island, using a side scan sonar (EG&G 272 TD), coupled with ground-truthing by deploying a Towing Camera System of historic shipwrecks from World War II and of the major seabed habitats, namely Posidonia oceanica and coralligène formations. The survey revealed a great number of shipwrecks associated with the Battle of Leros (9-10/1943), one of the most important military events that took place during the World War II, in the Eastern Mediterranean which are considered as valuable historic data on a global scale, including the sunken Greek destroyer Queen Olga (D15). The design of the thematic maps of the coastal zone of Leros is expected to become an important tool in both protecting and promoting the significant underwater cultural and natural heritage of the island.

Ο Μαυροπετρίτης (Falco eleonorae Géné, 1839) είναι ένα μεσαίου μεγέθους μεταναστευτικό γεράκι το οποίο επισκέπτεται τη χώρα μας τους καλοκαιρινούς μήνες για να αναπαραχθεί. Οι αναπαραγωγικές αποικίες εντοπίζονται σε νησιά και ακτές της Μεσογείου, της Μακαρονησίας και της βορειοδυτικής Αφρικής, ενώ τους υπόλοιπους μήνες το είδος απαντά στη Μαδαγασκάρη και γειτονικές περιοχές. Στο παρελθόν έχει πραγματοποιηθεί ένας μεγάλος αριθμός μελετών σχετικά με την περίοδο αναπαραγωγής, ενώ για τον υπόλοιπο κύκλο ζωής του είδους οι γνώσεις μας μέχρι τις αρχές του 21ου αιώνα ήταν περιορισμένες. Στην παρούσα διατριβή μελετώνται τα βασικότερα στάδια του κύκλου ζωής του Μαυροπετρίτη, επικεντρώνοντας στην περίοδο αναπαραγωγής, μετανάστευσης και διαχείμασης ατόμων που αναπαράγονται στην Ελλάδα. Συγκεκριμένα, διερευνάται (α) η αναπαραγωγική επιτυχία του είδους και η επίδραση περιβαλλοντικών παραγόντων στην έκβαση της αναπαραγωγικής επιτυχίας, (β) το πρότυπο κατανομής των αναπαραγωγικών αποικιών στο Αιγαίο και Ιόνιο πέλαγος, (γ) τα κριτήρια που χρησιμοποιούν τα αναπαραγωγικά ζευγάρια κατά την επιλογή θέσης φωλιάσματος σε ακατοίκητες νησίδες του Αιγαίου πελάγους, (δ) η περίοδος μετανάστευσης τεσσάρων γερακιών από μια αποικία του Κεντρικού Αιγαίου και οι παράγοντες που επηρεάζουν το πρότυπο μετανάστευσής τους και, (ε) η περίοδος διαχείμασης και το πρότυπο κατανομής των τεσσάρων γερακιών στην περιοχή διαχείμασης. Η εκπόνηση της παρούσας διατριβής βασίσθηκε σε μεγάλο βαθμό στα πρωτογενή δεδομένα που συλλέχθηκαν στο πλαίσιο του προγράμματος «LIFE - ΦΥΣΗ 2003 Δράσεις για την προστασία του Μαυροπετρίτη (Falco eleonorae) στην Ελλάδα (LIFE 03NAT/GR/000091)», με κύριο ανάδοχο την Ελληνική Ορνιθολογική Εταιρεία (Ε.Ο.Ε.) σε συνεργασία με το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Κρήτης (ΜΦΙΚ), το Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων και τη Βρετανική Ορνιθολογική Εταιρεία (RSPB) και με χρηματοδότηση της Ευρωπαϊκής Επιτροπής και συγχρηματοδότηση του ιδρύματος «Α. Γ.Λεβέντης». Το πρόγραμμα παρακολούθησης της μετανάστευσης των τεσσάρων Μαυροπετριτών πραγματοποιήθηκε στο πλαίσιο του προγράμματος «Μελέτη των πτηνών του ελληνικού θαλάσσιου χώρου» με ανάδοχο την Ελληνική Ορνιθολογική Εταιρεία και με χρηματοδότηση του ιδρύματος «Α. Γ. Λεβέντης». / Eleonora's falcon (Falco eleonorae Géné, 1839) is a medium-sized migratory raptor that visits the Greek islands during the breeding season. Its breeding colonies are distributed on islands and coasts of the Mediterranean Sea, Macaronesia and northwest Africa, while during the rest of the year the species is found in Madagascar and surrounding islets. In previous years most studies focused on the breeding period, while up to the 21st century our knowledge with regards to the rest of its life cycle remained relatively poor. In this thesis i study the main stages of Eleonora's falcon life cycle, focusing on the breeding, migratory and wintering period of individuals that breed in Greece. In particular, i investigate (a) the breeding success of the species and the effect of environmental factors on the outcome of the breeding effort, (b) the distribution pattern of the breeding colonies in the Aegean and Ionean Sea, (c) the criteria the breeding pairs use at the time of nesting site selection in uninhabited islets of the Aegean Sea, (d) the migratory period of four falcons originating from a breeding colony of the Central Aegean Sea and the factors that shape the irmigratory pattern and, (e) the wintering period and the distribution pattern of the four falcons in their wintering grounds. This thesis was based to a great extent on the data collected in the frame of the project "LIFE-Nature 2003 Conservation Measures for Falco eleonorae in Greece (LIFE 03NAT/GR/000091)" undertaken by the Hellenic Ornithological Society (H.O.S.) in collaboration with the Natural History Museum of Crete (NHMC), the Ministry of Rural Development and Food and the Royal Society for the Protection of Birds (RSPB), which was funded by the European Commission and cofunded by the A.G. Leventis Foundation. The migration tracking project was funded by the A.G. Leventis Foundation through project "Survey and Conservation of Seabirds in Greece".

Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποτελεί ένα συνδυαστικό ερευνητικό προϊόν που στοιχειοθετείται από την ανάπτυξη υπολογιστικών εργαλείων επεξεργασίας και ανάλυσης θαλάσσιων γεωφυσικών δεδομένων και την εφαρμογή τους σε πρωτογενή δεδομένα, συλλεγμένα από το Εργαστήριο Θαλάσσιας Γεωλογίας και Φυσικής Ωκεανογραφίας (Ε.ΘΑ.ΓΕ.Φ.Ω) του πανεπιστημίου Πατρών, κατά το διάστημα 2005 – 2011. Τα πεδία στα οποία συγκεντρώνεται το κέντρο βάρους της διατριβής είναι: 1) τα συστήματα ακουστικής ταξινόμησης πυθμένα και 2) η χαρτογράφηση και παραμετροποίηση εμφανίσεων των πολύ σημαντικών θαλάσσιων ενδιαιτημάτων της Ποσειδώνιας και των κοραλλιογενών σχηματισμών στο Ιόνιο και στο Αιγαίο πέλαγος. Έτσι αναπτύχθηκαν και παρουσιάστηκαν εκτενώς τα λογισμικά εργαλεία SonarClass και TargAn, που αναφέρονται αντίστοιχα στην αυτόματη ακουστική ταξινόμηση πυθμένα και την παραμετροποίηση περιοχών ενδιαφέροντος σε εικόνες ηχοβολιστών ευρείας σάρωσης και εφαρμόστηκαν για την χαρτογράφηση λειμώνων ποσειδώνιας στη Ζάκυνθο και κοραλλιογενών σχηματισμών (τραγάνας) στις Κυκλάδες νήσους. Παράλληλα και επεκτείνοντας το εύρος των ερευνητικών προϊόντων αυτής της διατριβής, αναπτύχθηκαν επίσης: 1) το λογισμικό SBP-Im-An για τη γεωαναφορά και ψηφιοποίηση παλαιών αναλογικών καταγραφών τομογράφων υποδομής πυθμένα, 2) το λογισμικό χωροστάθμησης θαλάσσιων γεωμαγνητικών δεδομένων MagLevel και 3) το λογισμικό ποσοτικοποίησης αλιευτικών ιχνών σε δεδομένα ηχοβολιστών ευρείας σάρωσης PgStat, με αντίστοιχες σημαντικές εφαρμογές σε πρωτογενή δεδομένα. Η παρούσα διατριβή επιδεικνύει πρωτοτυπία τόσο σε επίπεδο ανάπτυξης νέων μεθόδων ανάλυσης και επεξεργασίας γεωφυσικών δεδομένων όσο και σε επίπεδο παρουσίασης εφαρμογών τους σε περιοχές μελέτης με ιδιαίτερο περιβαλλοντικό ενδιαφέρον αλλά και σε πεδία έρευνας για τα οποία το ενδιαφέρον της σύγχρονης θαλάσσιας επιστημονικής κοινότητας βρίσκεται στο απόγειό του. / The present PhD thesis is a combinational research product concerning the development of software tools for the processing and analysis of marine geophysical data and their application to original data, collected by the Laboratory of Marine Geology and Physical Oceanography (L.M.G.P.O), university of Patras, Greece, during the period 2005-2011. The fields that this thesis focuses on are: 1) the Acoustic Seabed Classification Systems and 2) the mapping and quantification of very important marine habitats that specifically are the Posidonia Oceanica Prairies and the Coralline formations in the Aegean and Ionian seas. The software tools SonarClass and TargAn, that respectively refer to the Acoustic Seabed Classification and the quantification of Regions Of Interest in swath sonar imagery are presented and applied to the cases of Posidonia Oceanica in Zakinthos Isl. (Ionian Sea) and Coralline formations in Cyclades Isl. (Aegean Sea). Additionally and extending the range of the research products of this thesis, other software tools that are presented are: 1) the SBP-Im-An for the recreation (georeferencing and digitization) of old analog Sub Bottom Profiler recordings, 2) the MagLevel for the tie line leveling of marine geomagnetic data and 3) the PGStat for the quantification of trawl marks in swath sonar imagery, all of them with significant applications to original data. This thesis demonstrates originality due to both the development of new methods for the analysis and processing of marine geophysical data and the applications to study areas with particular environmental interest and research fields for which the attention of the marine scientists is at its peak.