Η υποβάθμιση της ποιότητας των υδάτων στην Ευρώπη οδήγησε στην έκδοση της Οδηγίας Πλαίσιο για τα Ύδατα 2000/60/ΕE, σύμφωνα με την οποία τα επιφανειακά ύδατα πρέπει να βρίσκονται σε «καλή οικολογική κατάσταση» έως το 2015. Τα υδρόβια μακρόφυτα αποτελούν ένα από τα τέσσερα βιολογικά ποιοτικά στοιχεία της Οδηγίας, τα οποία συμβάλλουν στην αξιολόγηση της οικολογικής ποιότητας. Η οικολογική κατάσταση εκφράζει την ποιότητα της δομής των υδάτινων οικοσυστημάτων και της λειτουργίας των φυτικών συναθροίσεων.
Η εργασία αυτή πραγματοποιήθηκε το 2013 στα πλαίσια της μεταπτυχιακής μου διατριβής και εντάσσεται στην ευρύτερη ερευνητική προσπάθεια του Εργαστηρίου Οικολογίας του Πανεπιστημίου Πατρών, για την αξιολόγηση των ποτάμιων συστημάτων της Ελλάδας. Υλοποιήθηκε σε ποταμούς της Δυτικής Ελλάδας (Αλφειός, Πηνειός, Εύηνος και Νέδα), σε μια προσπάθεια εκτίμησης της περιβαλλοντικής τους κατάστασης σε όλο το μήκος τους, αλλά και το προσδιορισμό τυχών σχέσεων που μπορεί να είχαν μεταξύ τους.
Οι δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν το Καλοκαίρι του 2013 για τη συλλογή μακροφύτων ως βιολογικών δεικτών αλλά και δειγμάτων νερού για τον υπολογισμό φυσικοχημικών δεδομένων σύμφωνα με τα πρότυπα που έχει ορίσει η οδηγία 2000/60. Το πρόγραμμα παρακολούθησης περιλάμβανε:
• Καταγραφή στο πεδίο φυσικοχημικών παραμέτρων του νερού, όπως βάθος (m), ταχύτητα ροής (km/h), θερμοκρασία (οC), αγωγιμότητα (mS/cm), διαλυμένο οξυγόνο (mg/l), pH, ολικά διαλυμένα στερεά (mg/l).
• Στο εργαστήριο πραγματοποιήθηκαν χημικές αναλύσεις δειγμάτων νερού, οι οποίες περιλαμβάνουν τον υπολογισμό της αλκαλικότητας (mg/l), της συγκέντρωσης των θρεπτικών αλάτων φωσφόρου-SRP(μg/l), ΤP (μg/l), αζώτου- NO2-N (μg/l), NO3-N (μg/l) και ΝΗ4-Ν (μg/l) και ολικού αζώτου (ΤΝ) (μg/l).
• Στο πεδίο συλλέχτηκαν ποσοτικά και ποιοτικά δεδομένα που αφορούν τη δομή των μακροφυτικών κοινωνιών, καθώς και τη χωρική διακύμανση της κατανομής και της ανάπτυξης των μακροφύτων.
Για τις εργασίες πεδίου χρησιμοποιήθηκαν φορητά πολυπαραμετρικά όργανα, δειγματολήπτες νερού, ενώ για τις χημικές αναλύσεις φασματοφωτόμετρο και αναλυτές ολικού αζώτου της Shimadzu στο Εργαστήριο. Επίσης καταγράφηκαν οι ανθρωπογενείς πιέσεις που ασκούνται στη λεκάνη απορροής των ποταμών, οι τροποποιήσεις της φυσικής μορφολογίας τους, οι χρήσεις γης καθώς και οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες στην περιοχή.
Κατά την επεξεργασία των δεδομένων στο εργαστήριο πραγματοποιήθηκε ανάλυση των πιέσεων της περιοχής μελέτης με τη χρήση του πλαισίου DPSIR σύμφωνα με το οποίο εντοπίστηκαν και αξιολογήθηκαν οι πιέσεις που δημιουργούν τις σημαντικότερες επιπτώσεις στις λεκάνες απορροής. Αποτέλεσμα της μεθόδου ήταν πως η εκτεταμένη γεωργία είναι αυτή που δημιουργεί τις μεγαλύτερες επιπτώσεις στον κάτω ρου των ποταμών ενώ τα λιγνιτοεργοστάσια της Μεγαλόπολης επιβαρύνουν σε πολύ σημαντικό βαθμό τον Αλφειό στο σύνολό του.
Από τη στατιστική επεξεργασία έγινε μια προσπάθεια ομαδοποίησης των σταθμών δειγματοληψίας ανάλογα με την ομοιότητά τους σε βιοτικούς και αβιοτικούς παράγοντες με τη χρήση της Ανάλυσης Ιεραρχικής Ομαδοποίησης (Cluster analysis). Από τη συγκεκριμένη ανάλυση προέκυψε μεγάλη ομοιότητα του κάτω ρου των ποταμών και σαφής διαφοροποίηση του άνω ρου του Αλφειού εξαιτίας του εργοστασίου της Δ.Ε.Η στη Μεγαλόπολη.
Στη συνέχεια με τη χρήση της Ανάλυσης Κυρίων Συνιστωσών (PCA) και της Ανάλυσης Κανονικών Αντιστοιχιών (CCA) πραγματοποιήθηκε συσχετισμός των βιοτικών και αβιοτικών παραμέτρων των περιοχών μελέτης. Τέλος χρησιμοποιήθηκε ο δείκτης με υδρόβια μακρόφυτα IBMR (Macrophytes Biological Index for Rivers) για την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας των ποταμών. Από τα αποτελέσματα προέκυψε πως οι ποταμοί της Δυτικής Ελλάδας παρουσιάζουν μειωμένη παραγωγικότητα σε υδρόβια μακρόφυτα τόσο λόγω της επιβάρυνσης των ποταμών όσο και εξαιτίας της μεγάλης ταχύτητας ροής του νερού που δεν επιτρέπει την ανάπτυξη μακροφύτων στην κοίτη και τα κράσπεδα των ποταμών.
Εν κατακλείδι η παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια της Οικολογικής Αξιολόγησης των Υδάτινων Συστημάτων της Ελλάδας και κατάφερε να πετύχει του στόχους οι οποίοι είχαν τεθεί. Αποτέλεσε ένα σημαντικό διαχειριστικό εργαλείο καθώς έθεσε τις βάσεις για ένα ολοκληρωμένο δίκτυο παρακολούθησης των ποταμών της Δυτικής Ελλάδας. Εκτίμησε την οικολογική αλλά και τη χημική κατάσταση των οικοσυστημάτων όπως επίσης και τις πιέσεις στις οποίες υφίστανται αλλά και τις επιπτώσεις που προκαλούνται από αυτές. Τέλος αποτελεί έναυσμα για περαιτέρω παρακολούθηση των περιοχών αυτών αλλά και εκτίμηση της οικολογικής κατάστασής τους μακροπρόθεσμα. / The degradation of water quality in Europe has forced the European Parliament to adopt the Water Framework Directive 2000/60/EC which insists that EU member states achieve "good ecological status" of surface waters by 2015. Aquatic macrophytes are one of the four biological quality elements of the Directive, for the assessment of ecological quality. The ecological status represents the quality of the structure of aquatic ecosystems and the function of plant assemblages.
The present inquiry was carried out in 2013 for my master thesis and is part of the research of the Laboratory of Ecology of the University of Patras for the evaluation of river systems in Greece. The purpose of the present study was to estimate the environmental status of the rivers of Western Greece (Alfeios, Pineios, Evinos, Neda) and to correlate their condition.
During summer 2013, sampling was performed to collect macrophytes as biological indicators and water samples to calculate physicochemical data according to the standards of Directive 2000/60. The monitoring included:
• Recording of physicochemical parameters of water, such as depth (m), flow velocity (km/h), temperature (oC), conductivity (mS/cm), dissolved oxygen (μg/l), pH and total dissolved solids (μg/l).
• Chemical analysis of water samples in the lab, which include measurement of alkalinity (μg/l) and concentration of nutrients phosphorus-SRP (μg/l), total phosphorus TP (μg/l), nitrogen-NO2-N, NO3-N and NH4-N (μg/l) and total nitrogen (TN).
• Collection of qualitative and quantitative data in the field concerning the structure of the macrophytic societies and the spatial variation of their distribution and development.
For the field study, portable multiparameter devices and water samplers were used, whereas for the chemical analysis in the lab, spectrophotometer and Shimadzu total nitrogen analyzer were used. In addition, human pressure on drainage basin of the rivers, the changes to natural topography, the land use and the human activities in the region were recorded.
For the data analysis and interpretation, DPSIR was used to analyze the pressures in the study area and evaluate which ones interfere more in the river basins. The results demonstrated that extensive agriculture cause the greatest damage in the lower course of the rivers and the lignite power plants of Megalopoli pollute river Alfeios.
Moreover, cluster analysis was used to group the water samples regarding their resemblance in biotic and abiotic factors. The results indicate great similarity of the lower courses of the rivers and differentiate the upper course of Alfeios because of the presence of power station in Megalopoli.
Principal component analysis (PCA) and canonical correlation analysis (CCA) were performed to correlate the biotic and abiotic factors of the study area. IBMR (Macrophytes Biological Index for Rivers) was also used to evaluate the ecological status of the rivers. The results show that the rivers of Western Greece present a low output in macrophytes because of the pollution of the rivers and the high speed flow of water that prevents the development of macrophytes in riverbed and river side curb.
To sum up, the present study was conducted for the Ecological Evaluation of Aquatic ecosystems in Greece and succeeded the goals. It has been a management tool to set the basis for a network to monitor the rivers of Western Greece. It has accessed the ecological and chemical status of ecosystems, as well as the pressures that exist and the effects caused by them. Finally, it has been a trigger for further monitoring of these areas and assessment of the ecological status in the long term.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/8453 |
| Date | 27 April 2015 |
| Creators | Μασούρας, Ανδρέας |
| Contributors | Παπαστεργιάδου, Εύα, Masouras, Andreas, Τηνιακού, Αργυρώ, Τζανουδάκης, Δημήτριος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 6 |
Page generated in 0.003 seconds