Development of water quality indices for mediterranean aquatic systems based on morphological, taxonomic and functional biodiversity of zooplankton
Authors: Στάμου Γεωργία 
Published: September 2021

To ζωοπλαγκτό κατέχει σημαντική και στρατηγική θέση στο τροφικό πλέγμα των λιμναίων οικοσυστημάτων. Αλλαγές στην αφθονία, βιομάζα και σύνθεση των ζωοπλαγκικών κοινωνιών μπορούν να δώσουν πληροφορίες για τη λειτουργία του τροφικού πλέγματος. Σκοπός της διατριβής ήταν η ανάπτυξη δεικτών ζωοπλαγκτού με βάση τη λειτουργική, μορφολογική και ταξινομική ποικιλότητα για την αξιολόγηση της τροφικής κατάστασης και της οικολογικής ποιότητας των μεσογειακών λιμνών κατά τη θερινή περίοδο. Για αυτό, αναλύθηκαν δεδομένα από 17 ελληνικές λίμνες που καλύπτουν το εύρος της τροφικής κατάστασης και της οικολογικής ποιότητας. Οι ζωοπλαγκτικές θερινές κοινωνίες ακολουθούσαν το ίδιο μοτίβο κυριαρχίας με τα τροχοφόρα να κυριαρχούν στην αφθονία και τα καρκινοειδή στη βιομάζα, ενώ τα κυρίαρχα είδη και το μέγεθός τους καθορίστηκε από τη σύνθεση του φυτοπλαγκτού και τη θήρευση των ψαριών. Tα κωπήποδα διαχώρισαν τις λίμνες σε έξι ομάδες, ανεξάρτητα από την τροφική κατάσταση ή τα μορφολογικά χαρακτηριστικά. Για την εκτίμηση της τροφικής κατάστασης δύο δείκτες, TSIROT και TSICR με βάση τα τροχοφόρα και τα καρκινοειδή, αντίστοιχα, που αναπτύχθηκαν για εύκρατες λίμνες, εφαρμόστηκαν στα δεδομένα ελληνικών λιμνών. Η αξιολόγηση των δεικτών έγινε μέσω της συσχέτισης με τους δείκτες TSISD και φυτοπλαγκτική βιομάζα. Οι δύο δείκτες δεν εκτίμησαν σωστά την τροφική κατάσταση. Ο μέσος όρος των εξισώσεων των TSIROT και TSICR που συσχετίστηκαν σημαντικά με την τροφική κατάσταση αποτέλεσαν τον TSIZOO, ένα νέο ζωοπλαγκτικό δείκτη τροφικής κατάστασης. Ο TSIZOO ήταν ο πιο αποτελεσματικός ζωοπλαγκτικός δείκτης αναγνωρίζοντας δύο κατηγορίες τροφικής κατάστασης, τη χαμηλή (ολιγότροφη-μεσότροφη) και την υψηλή (εύτροφη-υπερεύτροφη). Για την αξιολόγηση της οικολογικής ποιότητας των φυσικών λιμνών αναπτύχθηκαν δύο δείκτες, ο PhyCoIGP και ο Zoo-IQ. Ο PhyCoIGP αποτελεί τροποποίηση του πολυμετρικού φυτοπλαγκτικού δείκτη PhyCoI συμπεριλαμβάνοντας το δυναμικό βόσκησης (GP) ως μετρική για την εκτίμηση της ζωοπλαγκτικής βόσκησης στο φυτοπλαγκτό. Το GP συνδυάζει δεδομένα ζωοπλαγκτού-φυτοπλαγκτού τα οποία παίρνουν συντελεστές βαρύτητας για την αποτελεσματικότητα των ζωοπλαγκτικών οργανισμών ως βοσκητές και για την καταλληλότητα του φυτοπλαγκτού ως τροφή. Οι υψηλές τιμές GP αποτελούν ένδειξη κυριαρχίας μεγαλόσωμου ζωοπλαγκτού, ενώ οι χαμηλές τιμές GP ένδειξη αυξημένης φυτοπλαγκτικής βιομάζας ή/και κυριαρχία μικρόσωμου ζωοπλαγκτού. Ο PhyCoIGP αξιολόγησε με επιτυχία την ποιότητα των λιμνών που μελετήθηκαν. Ο ζωοπλαγκτικός δείκτης ποιότητας των υδάτων Zoo-IQ, είναι ο πρώτος ζωοπλαγκτικός δείκτης που αναπτύχθηκε για την αξιολόγηση της ποιότητας φυσικών λιμνών στην Ευρώπη. Οι τελικές μετρικές του (αφθονία, βιομάζα, μέγεθος σώματος και λόγος των μεγαλόσωμων κλαδοκερωτών) επηρεάζονται από τον ευτροφισμό ή/και τη θήρευση από τα ψάρια. Ο Zoo-IQ αξιολόγησε με επιτυχία την ποιότητα των λιμνών, καθώς σχεδόν όλες οι υπερεύτροφες λίμνες χαρακτηρίστηκαν ως ελλιπείς και οι βαθιές ως καλές. Οι δύο δείκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά στην παρακολούθηση της οικολογικής ποιότητας των υδάτων χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ταξινόμησης πέντε επιπέδων. Συμπερασματικά, το ζωοπλαγκτό είναι αποτελεσματικό για την εκτίμηση και παρακολούθηση του ευτροφισμού και της οικολογικής ποιότητας και πρέπει να ενταχθεί ως βιολογικό στοιχείο στην Οδηγία 2000/60.