Στα πλαίσια της παρούσας έρευνας, μελετήθηκε η προστατευόμενη περιοχή του Οικολογικού Δικτύου Natura 2000: «Λιμνοθάλασσα Πύλου (Διβάρι), Νήσος Σφακτηρία, Αγ. Δημήτριος» με κωδικό GR2550004. Διεξάχθηκαν δύο εποχικές δειγματοληψίες, στις 31 Αυγούστου του 2012 και στις 21 Απριλίου του 2013. Η λιμνοθάλασσα της Γιάλοβας έχει έκταση περίπου 2,5 Km2, μέγιστο βάθος 1 m και επικοινωνεί με τον κόλπο του Ναυαρίνου μέσω ενός τεχνητού διαύλου. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε η ηχοβολιστική αποτύπωση του πυθμένα, με χρήση ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης (Side Scan Sonar, SSS) με σκοπό να αποκαλυφθεί, τόσο η μορφολογία του βυθού, όσο και η παρουσία, η αφθονία και η χωρική κατανομή των υδρόβιων μακροφύτων. Κατόπιν, σε 9 προεπιλεγμένους δειγματοληπτικούς σταθμούς, πραγματοποιήθηκε καταγραφή των φυσικοχημικών παραμέτρων και συλλέχθηκαν δείγματα υδρόβιας χλωρίδας.
Με τη βοήθεια του ηχοβολιστή πλευρικής σάρωσης μελετήθηκε, περίπου, το 37% της έκτασης της λιμνοθάλασσας. Μέσω αυτής της διαδικασίας, προέκυψαν 6 διαφορετικοί ακουστικοί τύποι που αντιστοιχούν σε 6 διαφορετικά ποσοστά φυτοκάλυψης: πυκνή (76-100%), λιγότερο πυκνή (51-75%), αραιή (26-50%), πολύ αραιή (6-25%), σπάνια (1-5%) και καθόλου (<1%). Αφού κατασκευάστηκε το μωσαϊκό του πυθμένα, με τη χρήση των λογισμικών Triton Isis και TritonMap (Delphmap) της Triton Imaging Inc., διαπιστώθηκε ότι, η λιμνοθάλασσα καλύπτεται από βλάστηση σε ποσοστό περίπου 25% ενώ, περίπου, το 75% δεν καταλαμβάνεται από κάποιο είδος υδρόβιας βλάστησης, και το υπόστρωμα είναι αμμώδες/ ιλυοαμμώδες (Μπούζος et al., 2002a). Τα αποτελέσματα του Αυγούστου έδειξαν ότι, η πυκνή φυτοκάλυψη φτάνει περίπου στο 2% της υπό μελέτη έκτασης, και χωρικά περιορίζεται κοντά στο δίαυλο επικοινωνίας με τη θάλασσα. Η υδρόβια χλωρίδα που απαντά στους σταθμούς αυτούς αποτελείται από τα είδη Ruppia cirrhosa σε μίξη με την Cymodocea nodosa, με κυρίαρχο είδος τη Ruppia cirrhosa. Όσο απομακρυνόμαστε από το δίαυλο, η πυκνή φυτοκάλυψη εναλλάσσεται με λιγότερο πυκνή, σε ποσοστό 1% επί του συνόλου, και αποτελείται από τα ίδια είδη. Η αραιή φυτοκάλυψη, απαντά σε ποσοστό 3% και χωρικά κατανέμεται στο δίαυλο επικοινωνίας, αλλά και στα νοτιοδυτικά της λιμνοθάλασσας, όπου, εκτός από τη Ruppia cirrhosa, απαντά και η Cladophora glomerata. To ποσοστό της πολύ αραιής φυτοκάλυψης κυμαίνεται γύρω στο 15% και χωρικά κατανέμεται, κυρίως, στα βορειοανατολικά της λιμνοθάλασσας, όπου απαντά μόνο η Ruppia cirrhosa, ενώ, σε ποσοστό 4%, η φυτοκάλυψη είναι σπάνια και απαντά στα βορειοδυτικά και στα κεντρικά σημεία της λιμνοθάλασσας. Τον Απρίλιο, η χωρική κατανομή των υδρόβιων μακροφύτων είναι ακόμα πιο περιορισμένη, με συμμετοχή μόνο της Ruppia cirrhosa, η οποία συγκεντρώνεται κυρίως, κοντά στο δίαυλο επικοινωνίας με τον κόλπο του Ναυαρίνου, καθώς εκεί ευνοείται η ανανέωση του νερού και οι περιβαλλοντικές συνθήκες είναι κατάλληλες για την ανάπτυξή τους. Τονίζεται επίσης ότι, τον Απρίλιο, συλλέχθηκε από τα βόρεια της λιμνοθάλασσας ένα είδος του γένους Ulva spp, που αποτελεί δείκτη ευτροφικών συνθηκών (Orfanidis et al., 2005, Aliaume et al., 2007). Γενικά, το κυρίαρχο είδος στη λιμνοθάλασσα, και τις δύο δειγματοληπτικές περιόδους, είναι το κοσμοπολίτικο είδος Ruppia cirrhosa το οποίο έχει καταγραφεί ξανά στην περιοχή (Tiniakos et al., 1997).
Σε όλους τους δειγματοληπτικούς σταθμούς, καταγράφηκαν οι παράμετροι: θερμοκρασία, αλατότητα, pH και διαλυμένο οξυγόνο, αλλά και το βάθος της λιμνοθάλασσας, η διαφάνεια του νερού και η ένταση της φωτοσυνθετικά ενεργής ακτινοβολίας (PAR). Επιπλέον, υπολογίστηκαν οι συγκεντρώσεις της χλωροφύλλης-α, τα ολικά αιωρούμενα στερεά (TSS), οι συγκεντρώσεις των ανόργανων ενώσεων αζώτου και φωσφόρου, καθώς και τα επίπεδα της ολικής αλκαλικότητας των ανθρακικών και όξινων ανθρακικών ιόντων. Τα αποτελέσματα έδειξαν χωρική και χρονική διακύμανση όλων των παραμέτρων, με πιο σημαντικές τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, της αλατότητας και της συγκέντρωσης των θρεπτικών ενώσεων αζώτου και φωσφόρου. H εποχική διακύμανση των περιβαλλοντικών παραμέτρων προκαλεί φυσικό stress στους υδρόβιους οργανισμούς επηρεάζοντας την αφθονία και εξάπλωσή τους (Crouzet et al., 1999).
O έλεγχος των στατιστικώς σημαντικών διαφορών των φυσικοχημικών παραμέτρων, πραγματοποιήθηκε με τον έλεγχο Mann-Whitney U, ο οποίος έδειξε ότι υπάρχουν στατιστικώς σημαντικές διαφορές, μεταξύ των δύο εποχών, που αφορούν στις παραμέτρους: διαφάνεια, αλατότητα, θερμοκρασία, pH, TSS, NO2, CO3ˉ και HCO3=. Αντίθετα, δεν εντοπίστηκαν στατιστικώς σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο εποχικών δειγματοληψιών στις παραμέτρους: βάθος, διαλυμένο οξυγόνο, χλωροφύλλη-α, NO3, NH4 και PO4.
Ενδεικτικά, η θερμοκρασία παρουσίασε μεγάλη εποχική διακύμανση, σημειώνοντας πολύ υψηλές τιμές τον Αύγουστο (28,80 C - 30,50 C), και πολύ χαμηλότερες τον Απρίλιο (19,0 0C - 20,40C). Η αλατότητα παρουσίασε μεγάλες διακυμάνσεις από σταθμό σε σταθμό, κυρίως τον Αύγουστο, αλλά και από εποχή σε εποχή. Συγκεκριμένα τον Αύγουστο, κυμάνθηκε από 42,73‰ έως 54,42‰ ενώ τον Απρίλιο κυμάνθηκε γύρω στο 31‰ σε όλη την έκταση της λιμνοθάλασσας. Επιπρόσθετα, το pH παρουσίασε στατιστικώς σημαντικές διαφορές, καθώς τον Αύγουστο κυμάνθηκε στο 8,23 κατά μέσο όρο, αναφορικά για όλη τη λιμνοθάλασσα, ενώ τον Απρίλιο παρουσίασε πτωτική τάση, αφού η μέση του τιμή ήταν 6,99. Όσον αφορά στις συγκεντρώσεις των θρεπτικών, τα αμμωνιακά ιόντα ήταν η κυρίαρχη μορφή αζώτου, καθώς παρουσίασε υψηλές τιμές και τις δύο δειγματοληπτικές περιόδους, ενώ, τα νιτρώδη ιόντα, παρόλο που διέφεραν στατιστικώς σημαντικά, σε γενικές γραμμές, κυμάνθηκαν σε χαμηλά επίπεδα και τους δύο μήνες (έως 0,010 mg/l). Το διαλυμένο οξυγόνο παρέμεινε σε φυσιολογικά επίπεδα και τους δύο μήνες, όπου η μέση τιμή του ήταν 8 mg/l. Το βάθος δεν μεταβλήθηκε σημαντικά, ενώ τα επίπεδα της χλωροφύλλης-α, ήταν υψηλά και τις δύο χρονικές περιόδους.
Η ανάλυση Spearman έδειξε σαφείς συσχετίσεις μεταξύ των περιβαλλοντικών παραμέτρων. Ανάμεσα στις πιο σημαντικές συγκαταλέγονται, η αρνητική συσχέτιση της διαφάνειας με την εποχή και το βάθος. Επιπλέον, σημαντική είναι η αρνητική συσχέτιση της αλατότητας και της θερμοκρασίας με την εποχή, αλλά και η θετική συσχέτιση μεταξύ των δύο πρώτων. Στη συνέχεια, εξίσου σημαντική είναι η θετική συσχέτιση του pH με την αλατότητα και τη θερμοκρασία, αλλά αξιοσημείωτες είναι και οι θετικές συσχετίσεις που παρουσιάζουν τα TSS με τη θερμοκρασία και το pH, και η χλωροφύλλη-α με τη διαφάνεια.
Σύμφωνα με τα κριτήρια που έθεσε η Οργάνωση για Συνεργασία και Ανάπτυξη (ΟΕCD) για τα στάσιμα ύδατα, προέκυψε η τροφική κατάσταση της λιμνοθάλασσας, με βάση τις μέσες και οριακές τιμές των παραμέτρων: TP, χλωροφύλλη-α και διαφάνεια (Secchi depth) (OECD, 1982). Έτσι, με βάση τη μέση συγκέντρωση του ολικού φωσφόρου χαρακτηρίζεται ως υπερτροφική τον Αύγουστο και ως ευτροφική τον Απρίλιο. Όσον αφορά στη χλωροφύλλη-α, με βάση τις μέσες και μέγιστες τιμές που σημειώθηκαν τον Αύγουστο, η λιμνοθάλασσα χαρακτηρίζεται ως ευτροφική, ενώ τον Απρίλιο χαρακτηρίζεται ως ευτροφική, με βάση τη μέση τιμή, αλλά ως μεσοτροφική, με βάση τη μέγιστη τιμή που καταγράφηκε. Τέλος, όσον αφορά στη διαφάνεια, σύμφωνα με τις μέσες και ελάχιστες τιμές της, η λιμνοθάλασσα, και τους δύο μήνες, χαρακτηρίζεται ως υπερτροφική.
Με χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (ΓΣΠ), και με υπόβαθρο ένα μωσαϊκό ορθοφωτοχαρτών της Κτηματολόγιο Α.Ε., που αποκτήθηκαν κατά το διάστημα 2007-2009, κατασκευάστηκε ο χάρτης των καλύψεων/ χρήσεων γης του συστήματος ταξινόμησης Corine Land Cover 2000, για ολόκληρη την προστατευόμενη περιοχή. Ακολούθως, έγινε η αντιστοίχηση των κατηγοριών καλύψεων/ χρήσεων γης που προέκυψαν, με τους τύπους οικοτόπων του Παραρτήματος Ι της Οδηγίας 92/43/ΕΚ, στο 3ο επίπεδο ταξινόμησης. Επιπλέον, πραγματοποιήθηκε μια ποιοτική σύγκριση μεταξύ του νέου χάρτη και του χάρτη του Corine Land Cover, που κατασκευάστηκε για την περιοχή το 2000. Με βάση το χάρτη που κατασκευάστηκε διαπιστώθηκε ότι, υπάρχει ποικιλία φυσικών τύπων οικοτόπων, που προσδίδουν στην περιοχή ιδιαίτερη οικολογική και αισθητική αξία. Περιμετρικά της λιμνοθάλασσας απαντούν μεσογειακά αλίπεδα (Juncetalia maritimi), καλαμώνες, μεσογειακοί λειμώνες υψηλών χόρτων και βούρλων (Molinio Holochoenion), παρόχθια δάση-στοές και λόχμες (Nerio-Tamaricetea και Securinegion tinctoriae), σχηματισμοί με αρκεύθους (Juniperus spp.), υποτυπώδεις κινούμενες θίνες, κινούμενες θίνες της ακτογραμμής με Ammophila arenaria και μονοετή βλάστηση μεταξύ των ορίων πλημμυρίδας και αμπώτιδας. Επιπλέον, στη νήσο Σφακτηρία, στους λόφους του Παλαιόκαστρου και του Πετροχωρίου, απαντούν απόκρημνες βραχώδεις ακτές με βλάστηση στη Μεσόγειο (με ενδημικά Limonium spp.), Garrigues της Ανατολικής Μεσογείου και φρύγανα ενώ, οι όχθες του ποταμού Σελά χαρακτηρίζονται από δάση ανατολικής πλατάνου (Platanus orientalis). Τονίζεται η σημειακή συμμετοχή του τύπου προτεραιότητας των θινών των παραλιών με αρκεύθους (Juniperus spp). Επιπλέον, σε μεγάλη έκταση, απαντούν οι αγροτικές καλλιέργειες, με κυρίαρχους τους ελαιώνες, περιοχές αστικού πρασίνου, δρόμοι αλλά και οικισμοί.
Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας όπως η αποτύπωση της μορφολογίας του πυθμένα της λιμνοθάλασσας και των καλύψεων/ χρήσεων γης, στα όρια της προστατευόμενης περιοχής και η περαιτέρω εκτίμηση της οικολογικής κατάστασης της λιμνοθάλασσας θα συμβάλλουν περαιτέρω στην ορθολογική διαχείριση της. / In the context of this research, the protected area of the «Natura 2000» ecological network: "Pylos Lagoon, Sfaktiria island, St. Dimitrios" with the sitecode GR2550004, has been studied. Two sampling campaigns were carried out, οn August 31st 2012 and on April 21st 2013. Gialova lagoon covers an area of 2.5 Km2 with a maximum depth of 1 m and is connected with the adjoining Navarino Bay, via a small channel. Firstly, side scan sonar bottom interpretation was carried out, in order to investigate, not only the morphology of the lagoon’s bottom, but also the presence, abundance and spatial distribution of aquatic macrophytes. In addition, physicochemical parameters were recorded in 9 different sampling stations. Furthermore, samplings of aquatic vegetation were carried out as well.
Initially, with the use of SSS, roughly 37% of the lagoon’s surface has been studied. Side scan sonar imagery resulted in 6 different acoustic types, which correspond to 6 different percentages of plant cover: thick (76-100%), less than thick (51-75%), sparse (26-50%), too sparse (6-25%), rare (1-5%) and absent (<1%). Having built the mosaic of the bottom of the lagoon, with the use of software Triton Isis and Triton Map (Delphmap) of Triton Imaging Inc., it was found that, the lagoon is covered by vegetation at 25%, while 75% is not occupied by any kind of aquatic vegetation, but the substrate is sandy/mudsandy (Bouzos et al., 2002a). The results of August showed that the thick plant cover reaches approximately 2% of the study area, and it is spatially restricted near the communication channel with the sea. The aquatic flora which responds to these stations is Ruppia cirrhosa in mixing with the Cymodocea nodosa, with the Ruppia cirrhosa as the dominant species. When we move away from the communication channel, the thick plant cover alternates with less than thick, representing 1% of the total, and consists of the same species. The sparse plant cover responds to 3% and is spatially distributed in the communication channel, but also in the southwest of the lagoon, where, apart from the Ruppia cirrhosa, Cladophora glomerata is found as well. The percentage of too sparse vegetation is around 15%, and it is spatially distributed mainly in the north-east of the lagoon, where only Ruppia cirrhosa is found, while, the vegetation is rare at 4%, and responds to the northwest and the central points of the lagoon. In April, the spatial distribution of aquatic macrophytes is even more limited, involving only the Ruppia cirrhosa, which is mainly concentrated near the communication channel with the adjoining Navarino Bay, which favored the renewal of water and where the environmental conditions are suitable for their development. It should be also noted that, in April, an occasional species of the genus Ulva spp., was collected from the northern section of the lagoon. This species is an indicator of eutrophic conditions (Orfanidis et al., 2005, Aliaume et al., 2007). In general, the dominant species in the lagoon, in both sampling periods, is the cosmopolitan species Ruppia cirrhosa, which has been recorded before in the region (Tiniakos et al., 1997).
The following parameters were recorded in all the sampling stations: temperature, salinity, pH and dissolved oxygen, but also the depth of the lagoon, the transparency of the water’s column and the volume of photosynthetically active radiation (PAR). Furthermore, chlorophyll-a, total suspended solids (TSS), inorganic nitrogen and phosphorus compounds, as well as the levels of total alkalinity of carbonates and acid carbonates were calculated. The results showed spatial and temporal variability of all parameters, and the most significant fluctuations were observed in temperature, salinity and in nitrogen and phosphorus concentrations. This seasonal variation of environmental parameters causes natural stress on aquatic organisms affecting their abundance and their spatial distribution (Crouzet et al., 1999).
The control of the statistically significant differences in physicochemical parameters was carried out with the Mann-Whitney U test, which has shown that, there are statistically significant differences between the two seasons, relating to parameters: transparency, salinity, temperature, pH, TSS, NO2, CO3ˉ and HCO3=. In contrast, there were not statistically significant differences between the two sampling periods for parameters: depth, dissolved oxygen, Chl-a, NO3, NH4 and PO4.
More specifically, the temperature has large seasonal variation, noting very high values in August (28.8ᵒ C – 30.5ᵒ C) and much lower in April (19.0ᵒ C – 20.4ᵒ C). The salinity showed large fluctuations from station to station, especially in August, but also from season to season. Specifically in August, it ranged from 42.73‰ to 54.42‰ and in April fluctuated around 31‰ throughout the lagoon. In addition, the pH values presented statistically significant differences. In August, pH ranged from around 8.23 on average, with respect to the entire lagoon, while in April showed a downward trend, when the average value was around 6.99. With regard to the concentrations of nutrients, ammonium ions were the dominant form of nitrogen, as it presented high values in both sampling periods, while the nitrite ions, although differed statistically significantly, in general, varied in low levels both months. Dissolved oxygen, remained at normal levels in both sampling periods, where the average value was around 8 mg/l. The depth did not change significantly, while the levels of Chl-a, were very high in both time periods.
The Spearman analysis showed clear correlations between environmental parameters. Among the most important is, the negative correlation of transparency with season and depth. In addition, significant is the negative correlation of salinity and temperature with season, but also the positive correlation between the first two. Of course, equally important is the positive correlation of pH with salinity and temperature, but also significant are the positive correlations of the TSS with temperature and pH, and Chl-a with transparency. Finally, it is mentioned that there is negative correlation of total phosphorus with season and acid carbonates, and positive correlation with salinity, temperature, pH and TSS.
In accordance with the standards set by the Organization for Cooperation and Development (OECD) for stagnant water, the trophic status of the lagoon has been established, on the basis of the average and maximum values of parameters: TP, Chl-a and transparency (Secchi depth) (OECD, 1982). So, on the basis of the average concentration of total phosphorus, it is characterized as hypereutrophic in August and as eutrophic in April. As regards the Chl-a, on the basis of the average and maximum values occurred in August, the lagoon is characterised as eutrophic, while in April it is characterized as eutrophic, based on the average value, but as mesotrophic, on the basis of the maximum value recorded. Finally, with regard to transparency, in accordance with the average and minimum values, the lagoon is characterized as hypereutrophic in both seasons.
With the use of Geographical Information Systems (GIS) and with the help of ortho-corrected aerial photographs, acquired during 2007 and 2009, a Land Cover Land Use map was constructed. Subsequently, the categories of Corine Land Cover that came up, matched with the habitat types included in the Annex I of the Directive 92/43/EC, according to the 3rd classification level. Furthermore, the land cover/ land use categories of the new map compared with those of the map that constructed in 2000 for the same area, in order to estimate the changes during the years that have passed.
The map, which was constructed in the context of this research, showed that there is a variety of natural habitat types, which gives the area special ecological and aesthetic value. In particular, around the lagoon, we found mediterranean salt meadows (Juncetalia maritimi), reedbeds, mediterranean grassland with high grass and rush (Molinio Holochoenion), southern riparian forest-arcades and scrubs galleries (Nerio-tamaricetea and Securinegion tinctoriae), formations with juniper thickets (Juniperus spp.), embryonic dunes, shifting dunes along the shoreline with Ammophila Arenaria and vegetation of drift lines. In addition, on the Sfaktiria island, in Paleokastro and Petrochori hills respond vegetated sea cliffs of the Mediterranean coasts (with endemic Limonium spp.), Garrigues of eastern Mediterranean and phrygana, while the banks of the river Selas are characterized by oriental plane woods (Platanus orientalis). The spot presence of dune juniper thickets is emphasized (Juniperus spp), which is a priority habitat. In addition, to a large extent, there are agricultural crops with olive groves, urban areas, roads and different kinds of settlements.
The ultimate aim of this study is the visual interpretation of the morphology of the bottom of the lagoon and the Land Cover Land Uses, within the limits of the protected area and the further assessment of the ecological status of the lagoon.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/8202 |
| Date | 13 January 2015 |
| Creators | Παπακωνσταντίνου, Μαρία |
| Contributors | Παπαστεργιάδου, Ευανθία, Papakonstantinou, Maria, Παπαστεργιάδου, Ευανθία, Παπαθεοδώρου, Γεώργιος, Λιβανίου - Τηνιακού, Αργυρώ |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 12 |
| Relation | Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0054 seconds