Use of geospatial technologies and hydroacoustics of monitoring aquatic ecosystems
Authors: Περιβολιώτη Τριανταφυλλιά-Μαρία 
Published: November 2021

Τα εσωτερικά ύδατα συμμετέχουν σε πολύ σημαντικές περιβαλλοντικές λειτουργίες και διαδικασίες, μεταξύ των οποίων η παροχή ενδιαιτημάτων για πληθώρα ειδών και η συμμετοχή τους στον υδρολογικό κύκλο, καθώς και στους κύκλους θρεπτικών αλάτων και άνθρακα. Επίσης, η συμβολή τους στην κοινωνική ευημερία, την υγεία και τις ανθρώπινες δραστηριότητες έχει αρχίσει να γίνεται ευρέως αντιληπτή στο πλαίσιο των υπηρεσιών των οικοσυστημάτων. Παρόλα αυτά, οι ανθρωπογενείς πιέσεις, η κλιματική αλλαγή και οι μεταβολές των χρήσεων γης έχουν οδηγήσει στην υποβάθμιση των εσωτερικών υδάτων σε παγκόσμια κλίμακα και έχουν αλλοιώσει τις λειτουργίες αυτών των οικοσυστημάτων. Στο πλαίσιο αυτό, διάφορες εθνικές και διεθνείς οδηγίες έχουν θεσμοθετηθεί, με σκοπό την ανάδειξη του προβλήματος και την προστασία-βελτίωση της οικολογικής τους κατάστασης. Με σκοπό την ολοκληρωμένη κατανόηση του τρόπου, με τον οποίον ανταποκρίνονται τα υδάτινα οικοσυστήματα στις διάφορες πιέσεις, καθώς και τον προσδιορισμό των αιτιών της απόκρισής τους αυτής, απαιτείται μεγάλος όγκος γεωγραφικών δεδομένων και παρατηρήσεων. Τα υδάτινα οικοσυστήματα εμφανίζουν μεγάλη ποικιλομορφία ως προς τα υδρολογικά και μορφολογικά χαρακτηριστικά τους, ως προς τα είδη που φιλοξενούν, καθώς και ως προς τη φυσικοχημική τους κατάσταση. Ως εκ τούτου, η διαχείριση, η παρακολούθηση και η γενίκευση της συμπεριφοράς των οικοσυστημάτων, βασιζόμενη αποκλειστικά σε σημειακές παρατηρήσεις πεδίου, είναι συχνά επισφαλής, οικονομικά ασύμφορη ή/και επιχειρησιακά αδύνατη. Η Τηλεπισκόπηση αποτελεί μία σημαντική σύγχρονη γεωχωρική επιστήμη και τεχνολογία, η οποία έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για την ανάλυση πληροφοριών σχετικά με την κατάσταση των υδάτινων οικοσυστημάτων. Τόσο από παθητικά (για παράδειγμα, πολυφασματικά ή υπερφασματικά), όσο και από ενεργητικά (για παράδειγμα ραντάρ) δορυφορικά συστήματα, είναι δυνατή η παρακολούθηση της κατάστασης των υδάτινων οικοσυστημάτων και της λεκάνης απορροής τους. Παράλληλα, τα τελευταία χρόνια, έχει αυξηθεί η χρήση της εναέριας τηλεπισκόπησης, μέσω και των μη-επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (UAVs), τα οποία παρέχουν τη δυνατότητα συλλογής δεδομένων με μεγαλύτερη χωρική ανάλυση και μεγαλύτερη χρονική ευελιξία. Παρότι τόσο η δορυφορική, όσο και η εναέρια τηλεπισκόπηση, έχουν χρησιμοποιηθεί και έχουν συνεισφέρει στην αναγνώριση, ταξινόμηση και ανίχνευση των μεταβολών των υδάτινων οικοσυστημάτων, δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την ανάκτηση δεδομένων από μεγαλύτερα βάθη, πέραν του εγγύς επιφανειακού υδάτινου στρώματος (ή σε βάθος μερικών μέτρων, υπό προϋποθέσεις). Για την αντιμετώπιση των περιορισμών αυτών, η υδροακουστική είναι μία πρότυπη μέθοδος τηλεπισκόπησης που έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για την παρακολούθηση βιολογικών και υδρομορφολογικών χαρακτηριστικών των υδάτινων οικοσυστημάτων. Στο πλαίσιο της διατριβής αυτής γίνεται προσπάθεια εφαρμογής και ανάδειξης των δυνατοτήτων που προσφέρουν οι σύγχρονες γεωχωρικές τεχνολογίες και η υδροακουστική, με σκοπό την ολιστική παρακολούθηση υδάτινων οικοσυστημάτων. Συγκεκριμένα, μέσα από στοχευμένες μελέτες περίπτωσης, παρουσιάζονται χαρακτηριστικές εφαρμογές των γεωχωρικών τεχνολογιών και της υδροακουστικής στην παρακολούθηση μορφομετρικών, φυσικοχημικών και βιολογικών παραμέτρων υδάτινων οικοσυστημάτων.