Search

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκαν οι λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας Ροδιά, Τσουκαλιό και Λογαρού του Αμβρακικού κόλπου, η λιμνοθάλασσα Κλείσοβα του συμπλέγματος λιμνοθαλασσών Μεσολογγίου-Αιτωλικού, η λιμνοθάλασσα του Αράξου και η λιμνοθάλασσα του Καϊάφα με σκοπό να αξιολογηθεί η οικολογική τους κατάσταση με τη χρήση υδρόβιων μακροφύτων ως ειδών δεικτών. Τα αποτελέσματα της διατριβής παρουσιάζονται σε τέσσερα μέρη. Στο πρώτο μέρος γίνεται διάκριση των λιμνοθαλασσών της Δυτικής Ελλάδας σε τύπους με βάση τα κύρια αβιοτικά και γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά τους. Στο δεύτερο μέρος διερευνώνται οι εποχικές και χωρικές διακυμάνσεις των αβιοτικών παραμέτρων που μετρήθηκαν σε κάθε τύπο λιμνοθάλασσας από την άνοιξη του 2005 έως το φθινόπωρο του 2007. Στο τρίτο μέρος γίνεται διάκριση των υδρόβιων μακροφύτων των λιμνοθαλασσών της Δυτικής Ελλάδας σε συναθροίσεις και διερευνώνται οι εποχικές και διαχρονικές τους μεταβολές σε κάθε τύπο λιμνοθάλασσας. Τέλος, στο τέταρτο μέρος της διδακτορικής διατριβής εκτιμήθηκε η οικολογική κατάσταση κάθε τύπου λιμνοθάλασσας με τη χρήση έξι διαφορετικών δεικτών που βασίζονται τόσο σε αβιοτικά (TSI-Chl-a, TSI-TP, TRIX) και βιοτικά κριτήρια (EEI, E-MaQI) ή συνδυασμό και των δύο (TWQI). Στη Μεσόγειο διακρίθηκαν συνολικά πέντε τύποι λιμνοθαλασσών που διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους ως προς το μέγεθος και την αλατότητα. Οι λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας ανήκουν στους τέσσερις από τους πέντε τύπους. Οι τιμές των αβιοτικών παραμέτρων που μετρήθηκαν κατά τη διάρκεια των περιόδων παρακολούθησης (άνοιξη 2005-φθινόπωρο 2007), υποδεικνύουν τη χωρική και χρονική διακύμανση των χαρακτηριστικών της στήλης του νερού στους τέσσερις τύπους λιμνοθαλασσών της Δυτικής Ελλάδας, με σημαντικότερες μεταβολές να παρατηρούνται κυρίως την άνοιξη και το καλοκαίρι. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή για πρώτη φορά γίνεται συστηματική καταγραφή και παρακολούθηση της υδρόβιας βλάστησης στις λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας. Συνολικά συλλέχθηκαν και αναγνωρίστηκαν 40 είδη υδρόβιων μακροφύτων που σχηματίζουν πέντε διαφορετικές συναθροίσεις μακροφύτων. Τα αγγειόσπερμα είδη Zostera noltii, Ruppia cirrhosa, Cymodocea nodosa, Potamogeton pectinatus καθώς και τα χαρόφυτα Lamprothamnium papulosum και Chara hispida f. corfuensis αποτελούν τα κυρίαρχα είδη στους τύπους λιμνοθαλασσών της Δυτικής Ελλάδας και είναι εκείνα τα οποία συμβάλλουν σημαντικά στην ανομοιότητα (ANOSIM) των συναθροίσεων μεταξύ των τύπων λιμνοθαλασσών. Οι δείκτες εκτίμησης της τροφικής κατάστασης των μεταβατικών οικοσυστημάτων που χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα έχουν σχεδιαστεί είτε για λίμνες είτε για παράκτια ύδατα και η επιλογή του καταλληλότερου αποτελεί πρόκληση για την επιστημονική κοινότητα. Η εφαρμογή αβιοτικών δεικτών στις λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας κατατάσσει την τροφική κατάσταση των λιμνοθαλασσών κυμαίνεται από ολιγοτροφική έως υπερτροφική. Επιπλέον, στην παρούσα διδακτορική διατριβή, η εφαρμογή βιοτικών δεικτών που στηρίζονταν στην υδρόβια βλάστηση παρουσίασε δυσκολίες και περιορισμούς λόγω των διαφορετικών ειδών υδρόβιων μακροφύτων που απαντώνται στις λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας. Ο δείκτης E-MaQI μπόρεσε να εφαρμοστεί μόνο σε δύο (Κλείσοβα, Άραξος) από τις έξι λιμνοθάλασσες λόγω περιορισμένου αριθμού ειδών, ενώ ο δείκτης ΕΕΙ-c δεν εφαρμόστηκε στη λιμνοθάλασσα του Καϊάφα λόγω έλλειψης κατάταξης του είδους Chara hispida f. corfuensis σε ομάδα οικολογικής κατάστασης. Παρόλα αυτά, στις περιοχές όπου εφαρμόστηκαν οι παραπάνω δείκτες η οικολογική κατάσταση των λιμνοθαλασσών κυμαίνονταν από φτωχή έως άριστη. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή ελέγχθηκε και βαθμονομήθηκε ο πολυμετρικός δείκτης TWQI στους τέσσερις τύπους λιμνοθαλασσών της Δυτικής Ελλάδας και συγκρίθηκε με άλλα έξι διαφορετικά μεταβατικά οικοσυστήματα της Μεσογείου. Από τα αποτελέσματα προκύπτει ότι η εφαρμογή του πολυμετρικού δείκτη TWQI είναι καταλληλότερη για τα μεταβατικά οικοσυστήματα. Τα αποτελέσματα της παρούσας διδακτορικής διατριβής μπορούν να αποτελέσουν σημαντικό εργαλείο στην κατανόηση των σχέσεων που αναπτύσσονται μεταξύ των φυσικοχημικών παραμέτρων και των υδρόβιων μακροφύτων ως μέρους των δομικών στοιχείων των λιμνοθαλασσών και τα συμπεράσματά της μπορούν να συγκριθούν με αντίστοιχα των λιμνοθαλασσών της Μεσογείου. In the current thesis they were monitored six coastal lagoons positioned at the Western coast of Greece: Rodia, Tsoukalio and Logarou lagoons belonging to the Amvrakikos Gulf lagoonal complex, as well as Kleisova which belong to the Messolonghi-Aitoliko lagoonal complex, Araxos and Kaiafas lagoons in order to assess their ecological status using aquatic macrophytes as indicator species. The results of this study are presented in four parts. Into the first part coastal lagoons were classified into lagoon types according to their main abiotic and geomorphological characteristics. The second part explores the seasonal and spatial variations of abiotic parameters measured in each lagoon type from spring 2005 to autumn 2007. Additionally, the third part distinguishes the aquatic macrophytes of Western Greece coastal lagoons in assemblages and investigated the seasonal and temporal changes of them in each lagoon type. Finally, the fourth part of the thesis assessed the trophic status of each lagoon using six different indicators based on both abiotic (TSI-Chl-a, TSI-TP, TRIX) and biotic criteria (EEI-c, E-MaQI) or combination of both (TWQI). In the Mediterranean region coastal lagoons were totally distinguished into five lagoons types which differ significantly in size and salinity. Coastal lagoons of Western Greece belong only to four of them. The principal component analysis applied separately to the lagoons of Western Greece verify the above results and except from size and salinity, considers that the average depth, the freshwater inflow, the length and width of the barrier and the degree of confinement contribute significantly to their differentiation. The values of abiotic parameters measured during the monitoring periods, indicate the spatial and temporal variation of water quality characteristics at four lagoon types of Western Greece, with significant changes mainly occur in spring and summer. Coastal lagoons with high degree of confinement (Type I – Rodia) showed high nitrate concentrations and lower salinity values, unlike lagoon Types II and III (Tsoukalio, Logarou, Kleisova, Araxos) that are exposed to higher seawater influence. In all studied lagoons of Western Greece, the mean concentration values of Chl-a were low, although nutrient concentrations were high, indicating ongoing eutrophication phenomena. The current thesis constitutes the first systematic approach of monitoring the submerged aquatic vegetation of coastal lagoons in Western Greece. They were totally collected and identified 40 submerged aquatic macrophyte species which forming five different macrophytic assemblages. The angiosperm species of Zostera noltii, Ruppia cirrhosa, Cymodocea nodosa, Potamogeton pectinatus, as well as, the charophytes Lamprothamnium papulosum and Chara hispida f. corfuensis are the dominant species of coastal lagoons in Western Greece. These species contribute significantly to the dissimilarity (ANOSIM) of macrophytic assemblages between lagoon types. The presence of opportunistic species of the genus Ulva and Cladophora, as well as epiphytic species of genus Chondria or Ceramium were more pronounced in spring and summer. During the monitoring period they were recorded significant changes in salinity values in Rodia lagoon resulting thus to the decrease of mean abundance of the angiosperm species Zostera noltii which was replaced by Ruppia cirrhosa. The results of Redundancy Analysis (RDA) showed that abiotic parameters such as depth, salinity, dissolved oxygen, pH and concentrations of Chl-a and total inorganic nitrogen affect the composition of macrophytic assemblages. The calculation of diversity indices in coastal lagoons of Western Greece showed statistically significant differences between seasons and sampling stations. Lagoon types that are more influenced by seawater intrusion such as Types II and III showed higher number of species and higher Shannon index values with respect to lagoon Types I and IV. In this thesis the application of biotic indices based on submerged aquatic vegetation presented difficulties and limitations due to the different species of aquatic macrophytes found in coastal lagoons of Western Greece. The index E-MaQI could be implemented in only two (Kleisova, Araxos) of the six lagoons due to the limited number of species, while the index EEI-c could not be applied in Kaiafas lagoon due to the lack of classification of species Potamogeton pectinatus in an ecological status group. However, into the areas in which both indices applied yielded different results ranging from poor to high ecological condition. The multimetric index TWQI was tested and calibrated in four different lagoon types of Western Greece and compared with other Mediterranean transitional water ecosystems. The results showed that the application of TWQI is appropriate for transitional ecosystems. The index is simple to use and is less sensitive to changes in Chl-a and nutrients that derived from nutrient inputs due to anthropogenic activities. The results of this thesis could be considered an important tool for understanding the relationships between physicochemical parameters and aquatic macrophytes, as part of the structural elements of the lagoons, while the findings could be compared with other lagoons of the Mediterranean Sea.

Τα υδρόβια μακρόφυτα και τα βενθικά μακροασπόνδυλα μελετήθηκαν εποχικά σε δύο λιμνοθάλασσες της Δυτικής Ελλάδας (Κοτύχι και Πρόκοπος), με σκοπό την ανάλυση της χωρικής και εποχικής διακύμανσης των βιοκοινωνιών τους. Η λιμνοθάλασσα Κοτύχι παρουσιάζει μεγαλύτερη επικοινωνία με τη θάλασσα, ενώ ο Πρόκοπος έχει μεγαλύτερο βαθμό απομόνωσης από τη θάλασσα. Τα υδρόβια μακρόφυτα αποτελούν κύριο στοιχείο των λιμνοθαλασσών. Συνολικά και στις δύο περιοχές μελέτης βρέθηκαν 22 taxa μακροφύτων (αγγειόσπερμα και μακροφύκη), εκ των οποίων τα 8 αποτελούν νέες αναφορές για την περιοχή μελέτης. Συγκεκριμένα, βρέθηκαν 16 taxa στο Κοτύχι (2 ροδοφύκη, 8 χλωροφύκη, 5 αγγειόσπερμα, 1 στρεπτόφυτο) και 14 στον Πρόκοπο (1 ροδοφύκος, 5 χλωροφύκη, 5 αγγειόσπερμα, 3 στρεπτόφυτα). Τα αγγειόσπερμα Ruppia cirrhosa και Potamogeton pectinatus ήταν κυρίαρχα και στις δύο λιμνοθάλασσες. Κυρίαρχο taxon στο Κοτύχι ήταν και το χλωροφύκος Cladophora glomerata, ενώ για τον Πρόκοπο το αγγειόσπερμο Zannichellia pallustris ssp. pedicellata. H βιομάζα των υδρόβιων μακροφύτων παρουσίασε μεγάλη αύξηση κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου. Στο Κοτύχι απαντούν 28 taxa υδροβίων μακροασπονδύλων, ενώ στον Πρόκοπο 19. Η οικογένεια των Chironomidae (Miscellanea) και το Lekanesphaera monodi (Καρκινοειδή) ήταν τα κυρίαρχα taxa και για τις δύο λιμνοθάλασσες. Η ποικιλότητα (Η’) της βενθικής πανίδας κυμάνθηκε από 1,3 έως 2,6 στο Κοτύχι και από 0,7 έως 2,4 στον Πρόκοπο. Τα αποτελέσματα της ιεραρχικής ομαδοποίησης (Cluster analysis) σε σύνολο 72 δειγματοληπτικών επιφανειών, με βάση την αφθονία των υδρόβιων μακροφύτων στις δύο περιοχές μελέτης, ανέδειξαν 5 ομάδες βλάστησης. Στην ομάδα Ι κυρίαρχο taxon είναι το αγγειόσπερμο Zostera noltii, ενώ στις ομάδες ΙΙa και ΙΙb κυριαρχεί το αγγειόσπεrμο Ruppia cirrhosa, με διαφορετική αντιπροσώπευση των συνοδών ειδών. Στην ομάδα ΙΙIa κυριαρχούν τα αγγειόσπερμα Potamogeton pectinatus και Zannichellia pallustris ssp. pedicellata, ενώ η ομάδα ΙΙIb κυριαρχείται από το Zannichellia pallustris ssp. pedicellata που συνοδεύεται από το χλωροφύκος Ulva intestinalis. O έλεγχος των διαφορών των ομάδων βλάστησης, με βάση τη διακύμανση των περιβαλλοντικών τους παραμέτρων πραγματοποιήθηκε με τον έλεγχο Mann - Whitney U. Στατιστικά σημαντικές διαφορές υπάρχουν μεταξύ της ομάδας ΙΙb με τις ομάδες Ι και ΙΙIb, όσον αφορά το βάθος και μεταξύ της ομάδας ΙΙb και ΙΙΙa, όσον αφορά την αναλογία διαφάνεια/βάθος και τη συγκέντρωση του ολικού φωσφόρου. Τα αποτελέσματα της ιεραρχικής ομαδοποίησης (Cluster analysis) σε σύνολο 36 δειγματοληπτικών επιφανειών, με βάση την αφθονία των υδρόβιων μακροασπονδύλων ανέδειξαν δύο ομάδες βενθικής πανίδας σε επίπεδο ομοιότητας περίπου 50% (Bray curtis similarity 50%) που αντιστοιχούν στις δύο λιμνοθάλασσες. Η ομάδα που αντιστοιχεί στο Κοτύχι κυριαρχείται από την οικογένεια Chironomidae και η ομάδα που αντιστοιχεί στον Πρόκοπο κυριαρχείται από την οικογένεια Οstracoda. O έλεγχος Mann - Whitney U έδειξε ότι οι δύο λιμνοθάλασσες διαφέρουν με βάση τις αβιοτικές παραμέτρους σε επίπεδο σημαντικότητας p