Η ιδέα της «ισορροπίας της φύσης» αποτελεί μια μεταφορά που υπονοεί πως στη φύση υπάρχει σταθερότητα και τάξη, η οποία υπαγορεύεται από ένα «δημιουργό» ή την ίδια τη φύση, και άρα προβλεψιμότητα. Η «ισορροπία της φύσης» ξεκίνησε ιστορικά ως ένα στοιχείο του αρχαίου πολιτισμού που εντοπίζεται σε διάφορες κοσμοθεωρίες, αλλά ενσωματώθηκε και στην επιστήμη της οικολογίας και έφτασε να την επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό από την εμφάνισή της ως νέας επιστήμης μέχρι και πριν μερικά χρόνια. Η ιδέα της «ισορροπίας της φύσης» έχει αναθεωρηθεί στο πλαίσιο της οικολογίας με τη διαμόρφωση νέων θεωριών και μοντέλων για τη λειτουργία της φύσης, αλλά εξακολουθεί να κυριαρχεί στην κοινωνία ως προς την περιβαλλοντική στάση και κουλτούρα της ως συνόλου, τη χάραξη στόχων και στρατηγικών από περιβαλλοντικές, μη κυβερνητικές οργανώσεις, αλλά και τη χάραξη των επίσημων πολιτικών διαχείρισης και προστασίας του περιβάλλοντος. Ακόμα, η ιδέα της «ισορροπίας της φύσης» κυριαρχεί στη σχολική επιστήμη όπου παρουσιάζεται στα σχολικά εγχειρίδια και στη σκέψη των παιδιών όλων των ηλικιών και των νεαρών ενηλίκων, όπως προκύπτει από έρευνες στο χώρο της διδακτικής της βιολογίας. Η κυριαρχία της ιδέας της «ισορροπίας της φύσης» στην εκπαιδευτική πραγματικότητα φαίνεται να δρα ως εμπόδιο στην οικοδόμηση της επιστημονικής γνώσης των παιδιών για τη φύση (δηλαδή στην προσέγγιση των σύγχρονων μοντέλων για τη λειτουργία της), αλλά και στην ανάπτυξη περιβαλλοντικά υπεύθυνης στάσης και συμπεριφοράς απέναντι σε αυτή. Υπαγορεύοντας ότι οι συνέπειες των παρεμβάσεών μας στη φύση είναι αναστρέψιμες, η ιδέα αυτή δημιουργεί την ψευδαίσθηση των «μαγικών» λύσεων, ενώ όπως έχει φανεί, η εφαρμογή της στις πολιτικές διαχείρισης της φύσης μπορεί να οδηγεί τα οικοσυστήματα σε αποτελέσματα που δεν είναι ούτε «κανονικά», ούτε «προβλέψιμα». Όπως προκύπτει από τα παραπάνω, είναι σκόπιμη μία συστηματική προσπάθεια αποσταθεροποίησης της ιδέας της «ισορροπίας της φύσης» στο πλαίσιο της εκπαίδευσης. Αυτή προϋποθέτει ασφαλώς το σχεδιασμό ενός κατάλληλου μαθησιακού περιβάλλοντος, ο οποίος με τη σειρά του προϋποθέτει την ανίχνευση των ιδεών των μαθητών, καθώς σύμφωνα με τον εποικοδομισμό, που έχει επικρατήσει έναντι πιο παραδοσιακών επιστημολογικών ή γνωστικών προσεγγίσεων, η προηγούμενη γνώση του υποκειμένου έχει καθοριστική σημασία στην οικοδόμηση νέας γνώσης από αυτό. Η έρευνα με τίτλο «η ιδέα της “ισορροπίας της φύσης” στη σκέψη φοιτητών επιστημών της εκπαίδευσης» ανιχνεύει τις αντιλήψεις που έχουν σε σχέση με την ιδέα της «ισορροπίας της φύσης», παιδιά που έχουν τελειώσει τη δευτεροβάθμια εκπαίδευση και έχουν εισαχθεί στην τριτοβάθμια, και διερευνά το πώς αυτές οι αντιλήψεις ενσωματώνονται στους συλλογισμούς που αυτά αναπτύσσουν για φυσικές διαταραχές ή ανθρώπινες παρεμβάσεις στη φύση. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν πως η ιδέα της «ισορροπίας της φύσης» είναι καλά εδραιωμένη στον τρόπο με τον οποίο οι φοιτητές σκέφτονται για τη φύση. Για τους περισσότερους φοιτητές η «ισορροπία της φύσης» είναι μια πραγματικότητα και μέσα από αυτό το πρίσμα συζητούν και κάνουν προβλέψεις για τα οικοσυστήματα. Ακόμα, φαίνεται ότι οι φοιτητές θεωρούν πως ο άνθρωπος με τις ενέργειές του μπορεί να ενισχύσει και να προστατεύσει αυτή την «ισορροπία», και οι διαταραχές που προκαλούνται από ανθρώπινη δραστηριότητα θεωρούνται ιδιαίτερα κρίσιμες. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν πως στην πλειοψηφία τους οι μαθητές των οποίων οι ιδέες διερευνήθηκαν σκέφτονται για τη λειτουργία της φύσης μέσα από το πρίσμα της ύπαρξης μιας «ισορροπίας», και προσφέρουν υλικό για το σχεδιασμό ενός μαθησιακού περιβάλλοντος το οποίο θα προωθεί τα νέα μοντέλα λειτουργίας της φύσης και θα επιχειρεί να αποσταθεροποιήσει την έννοια της «ισορροπίας» η οποία, όπως αναφέρθηκε, δρα ως εμπόδιο στην εκπαίδευση και στην κοινωνική πρακτική. / -

Η ακουστική οικολογία είναι το επιστημονικό πεδίο το οποίο μελετά την επίδραση διαφόρων παραγόντων, όπως η ανθρώπινη δραστηριότητα, σε συγκεκριμένα οικοσυστήματα μέσω επιλεγμένων ηχογραφήσεων των γεωγραφικών περιοχών των ηχοτοπίων. Εδώ παρουσιάζεται μελέτη αυτόματης ανάλυσης, αναγνώρισης και κατηγοριοποίησης από τέτοιες ηχογραφήσεις. Δοκιμάζονται διάφοροι αλγόριθμοι και επιλέγεται μέθοδος που βασίζεται στην επεξεργασία του ηχητικού φάσματος, μέσω των Mel Frequency Cepstral Coefficients (MfCC) του φάσματος του ηχητικού σήματος. Τα ομαδοποιημένα δεδομένα που προέκυψαν, μελετήθηκαν ως προς το ποσοστό επιτυχούς αναγνώρισης της προέλευσης των ήχων που διακρίνονται στις ηχογραφήσεις. Η κατηγοριοποίηση και ταξινόμηση αυτή έγινε με τη δοκιμή διαφόρων αλγορίθμων ταξινόμησης. Επιπλέον πραγματοποιείται σύγκριση των αλγορίθμων αυτών με βάση το ποσοστό επιτυχούς αναγνώρισης αλλά και της ταχύτητας ταξινόμησης των ηχογραφημένων δειγμάτων η οποία οδηγεί σε συμπεράσματα για τη βελτιστοποίηση της συγκεκριμένης διαδικασίας / Acoustic ecology is the scientific field which studies the effect of human activity and other factors to ecosystems via the recording of soundscapes which constitute a database of selected recordings of geographic regions. The parameters that are examined are based on the processing of the sound spectrum, they are named Mel Frequency Cepstral Coefficients (MfCC) and represent factors of the signal spectrum. The rate of the successful recognition of the origin of sounds distinguished in the set of the soundscape recordings is estimated. Various classification algorithms are tested for the sound data classification. Moreover a comparison among the algorithms is realised based both on the ratio of successful recognition and the classification speed of the recorded samples which leads to conclusions on the optimisation of this particular process.

Η ανάπτυξη βιομηχανικών οικοσυστημάτων αποτελεί τη βασική κατεύθυνση της βιομηχανικής οικολογίας, η οποία προβάλλει ως ένα από τα πλέον ολοκληρωμένα μοντέλα αειφόρου ανάπτυξης. Η διδακτορική διατριβή αφορά στις συστημικές παρεμβάσεις που απαιτούνται για τη δημιουργία, συντήρηση και ανάπτυξη βιομηχανικών οικοσυστημάτων ή τεχνολογικών θυλάκων όπως ορίζονται υπό το πρίσμα της κοινωνικοτεχνικής προσέγγισης. Προς αυτήν την κατεύθυνση, η εργασία αποτελεί μια καινοτόμο προσπάθεια, η οποία εστιάζει (σε μίκρο και μάκρο επίπεδο) στα προβλήματα που εμφανίζονται και στις παρεμβάσεις που απαιτούνται κατά τη μετάβαση προς ένα νέο οικοβιομηχανικό τεχνολογικό καθεστώς. H διατριβή στοχεύει κυρίως στη παραγωγή θεωρίας και καθοδηγητικών πλαισίων σχετικά με τη διαδικασία μετάβασης προς το οικοβιομηχανικό παράδειγμα μέσω δευτερογενούς ανάλυσης υφιστάμενων περιπτώσεων και εφαρμογής θεωρητικών εργαλείων από τα πεδία της συστημικής επιστήμης και των σπουδών τεχνολογίας και επιστήμης. Αρχικά, το βιομηχανικό οικοσύστημα αντιμετωπίζεται ως σύστημα, δηλαδή ως σύνολο μερών τα οποία παρουσιάζουν αναδυόμενες ιδιότητες, και αναλύεται με τη βοήθεια θεμελιωδών συστημικών χαρακτηριστικών. Στη συνέχεια, το βιομηχανικό οικοσύστημα αντιμετωπίζεται ως οργάνωση, δηλαδή ως μια συγκροτημένη ομάδα εμπλεκομένων που στοχεύουν στην πραγμάτωση συγκεκριμένων στόχων, και αναλύονται τα προβλήματα που ανακύπτουν κατά το σχεδιασμό και την υλοποίηση των απαιτούμενων παρεμβάσεων. Τέλος, σε μια συνθετική οπτική, το βιομηχανικό οικοσύστημα αντιμετωπίζεται ως ένα νέο τεχνολογικό καθεστώς, δηλαδή ως ένα σύνολο πεποιθήσεων, κανόνων και τεχνολογιών που ρυθμίζει και διαμορφώνει τη βιομηχανική δραστηριότητα, και εξετάζεται η μετάβαση προς ένα οικοβιομηχανικό σύστημα παραγωγής, υπό το πρίσμα της κοινωνικοτεχνικής προσέγγισης, μέσω συστημικών παρεμβάσεων σε σχετικούς τεχνολογικούς θύλακες. Στη διατριβή προτείνονται ερμηνευτικά και καθοδηγητικά πλαίσια, τα οποία σε μίκρο επίπεδο μπορούν να εφαρμοσθούν στη διαχείριση και ανάπτυξη υφιστάμενων βιομηχανικών οικοσυστημάτων, ενώ σε μάκρο επίπεδο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη χάραξη στρατηγικών πολιτικών οικοβιομηχανικής ανάπτυξης. / This thesis concerns the systemic interventions required for the development, maintenance and diffusion of industrial ecosystems managed as technological niches under the prism of the socio-technical approach. Towards this end, it is an innovative effort that concentrates on the issues emerged and on the interventions required in the transistion towards a novel eco-industrial technological regime. The main contribution of the research reported is the development οf theoretical constructs, as well as a normative framework for the transition process towards an eco-industrial paradigm. Methodologically, the analysis was based on a secondary research approach and application of theoretical tools from the disciplines of Systems Science and Science and Technology Studies. Initially, the industrial ecosystem was considered as a system and was analysed through fundamental systems concepts. Following, it was approached as an organization, and the associated problems of its transition process were analyzed. Finally, towards a more synthetic view, industrial ecosystems were considered as the constituent parts of a novel socio-technical regime of productions systems. The transition towards such an eco-industrial regime was analyzed through systemic interventions in technological niches by reference to existing industrial ecosystems. The thesis proposes explanatory and prescriptive frameworks for the design of the necessary interventions. At a micro level, the frameworks developed can be applied to the management and further development of existing industrial ecosystems, while at a macro level, they can be used by policy makers in the development of strategies aiming at the diffusion of the eco-industrial paradigm.

Η οικολογία και η δυναμική της εγκατάστασης εξετάστηκαν για τέσσερα μεσογειακά παράκτια είδη: Diplodus vulgaris, Diplodus sargus, Oblada melanura και Diplodus annularis. Η διερεύνηση τους έγινε με υποδιαίρεση της βενθικής ιχθυονυμφικής τους φάσης σε έξι οντογενετικά στάδια βάσει χρωματικών πρότυπων που εμφάνιζαν διαδοχή και ήταν χαρακτηριστικά για κάθε είδος. Η συλλογή δεδομένων έγινε για κάθε οντογενετικό στάδιο με στρωματοποιημένη δειγματοληψία, με τις στρώσεις να αποτελούν συνδυασμό τύπου υποστρώματος και βάθους στην παράκτια περιοχή ανατολικά των εκβολών του Αχελώου, από βάθος 0 έως 5m. Τα δεδομένα συλλέχθηκαν με απ’ ευθείας παρατηρήσεις με χρήση καταδυτικής συσκευής. Υπολογίστηκαν οι πυκνότητες κάθε οντογενετικού σταδίου στους διάφορους τύπους υποστρώματος και βάθη μέσα στο έτος. Η κατανομή των πυκνοτήτων αυτών έδωσε στοιχεία για τις οικολογικές προτιμήσεις των βενθικών ιχθυονυμφών και των νεαρών, καθώς και για τους ρυθμούς μεταμόρφωσης κάθε είδους. Επίσης ελέγχθηκε το πρότυπο συμπεριφοράς των ιχθυονυμφών του μελανουριού κατά την εγκατάσταση τους, μ’ επινόηση ειδικής μεθοδολογίας κι ενός δείκτη που απέδωσε ποσοτικά τις διάφορες εκφάνσεις της συμπεριφοράς. Σύμφωνα με τ’ αποτελέσματα της εργασίας, φάνηκε ότι ο σαργόπαπας και ο σαργός εγκαθίστανται την κρύα περίοδο του έτους, ενώ το μελανούρι και ο σπάρος τη θερμή. Όλα τα είδη εμφάνισαν γρηγορότερο ρυθμό μεταμόρφωσης κατά τα πρώτα στάδια, ενώ τα είδη που εγκαταστάθηκαν το καλοκαίρι είχαν συνολικά γρηγορότερους ρυθμούς μεταμόρφωσης από τα χειμερινά. Τα είδη εμφάνισαν διαφοροποίηση στη χρονική και χωρική κατανομή τους ώστε να ελαττώνονται οι ανταγωνιστικές δράσεις. Το είδος με τη μακρύτερη χρονική παρουσία ήταν ο σαργόπαπας (10 μήνες), ο οποίος εμφάνισε ευρύτητα ως προς τις οικολογικές του απαιτήσεις διασπειρόμενος σ’ όλο το εύρος βάθους και τύπους υποστρώματος, εκτός του αμμώδους. Στον αντίποδα, το μελανούρι είχε τη μικρότερη συνολική παρουσία (4 μήνες) και απόλυτη εξάρτηση από σκληρό υπόστρωμα. Ο σαργός κι ο σπάρος έδειξαν ενδιάμεσες οικολογικές απαιτήσεις με προτίμηση στα σκληρά υποστρώματα και στα φανερόγαμα αντίστοιχα. Κανένα είδος δεν έδειξε προτίμηση σε αμμώδεις βυθούς. Ιδιαίτερο οικολογικό ρόλο εμφάνισε το ρηχότερο τμήμα της παράκτιας ζώνης και οι μεταβατικές ζώνες διαφορετικών υποστρωμάτων. Οι βενθικές ιχθυονύμφες του μελανουριού επέδειξαν τάση παραμονής για μέρες με μικρές ομάδες σε σημεία του υποστρώματος. Στα επόμενα στάδια σχημάτισαν μεγάλες ομάδες με μικρότερη εξάρτηση από το υπόστρωμα. / The ecology and dynamics of settlement process were studied for four sparids (Diplodus vulgaris, D. sargus. D. annularis and Oblada melanura), in a coastal littoral in western Hellas. The benthic larval phase of each species was divided in six ontogenetic stages, according to specific patterns in appearance that followed a sequence. Preliminary observations showed non homogeneous distribution of the larvae in the area, so stratified sampling was applied. Strata represented the different substratum types accounted in each of the three depth zones of 0-1m, 1-2m and 2-5m. Data concerned abundances of each ontogenetic stage in each stratum during a 15 month interval and they were collected by visual census. Moreover, data on site-attachment ontogenetically depended behavior of benthic larvae of O. melanura were also collected. The later behavior was studied via an index devised for quantifying different expressions of residence behavior. Two of the studied species (D. vulgaris and D. sargus), settled during the cold period of the year while the other two settled during summer. Metamorphosis rates were faster at the first ontogenetic stages for all species, while they were faster in total for the summer species. Temporal and spatial distribution of the species was arranged in order to minimize competition. D. vulgaris and D. sargus settled in the same substratum types in different periods and O. melanura and D. annularis settled during the same period in different substrata. D. vulgaris remained in the nursery area the longest period, exhibiting the broadest ecological requirements, being distributed in different substrata and depths. O. melanura remained half as long in the nursery area, exhibiting the narrowest ecological requirements, staying always over hard substratum in shallow waters. The other two species exhibited intermediate conditions, with D. sargus preferring hard substratum and D. annularis, seagrass beds. None of the studied species preferred soft substratum. The shallowest part of the littoral appeared to be very important for three species (D. vulgaris, D. sargus, O. melanura) and the transition zones (between two different substrata), for all four of them. Benthic larvae of Oblada melanura commenced settlement in small shoals that resided for varying number of days in specific sites over stones or rocky substratum. Gradually as metamorphosis proceeded they became more kinetic forming larger shoals that expanded their home range.