Influence of meteorological factors and conditions on sea surface chlorophyll concentrations
Authors: Κόττα Διονυσία 
Published: September 2021

Η παρούσα διδακτορική διατριβή συμβάλλει στη μελέτη της κατανόησης της επίδρασης μετεωρολογικών παραγόντων και συνθηκών στις συγκεντρώσεις χλωροφύλλης του επιφανειακού θαλάσσιου στρώματος (ενδεικτικής της αφθονίας του φυτοπλαγκτού). Εστιάζει στο ολιγοτροφικό περιβάλλον της Ανατολικής Μεσογείου που παρουσιάζει πλήθος μετεωρολογικών και ωκεανογραφικών χαρακτηριστικών. Η έρευνα βασίστηκε σε δορυφορικά δεδομένα χλωροφύλλης-α από την Copernicus Marine Environment Monitoring Service και προϊόντα reanalysis του European Centre for Medium-Range Weather Forecasts για τις μετεωρολογικές παραμέτρους. Το αμφιλεγόμενο θέμα της ευνοϊκής επίδρασης της σκόνης στις συγκεντρώσεις χλωροφύλλης μελετήθηκε περαιτέρω. Εξετάστηκαν διάφορα επεισόδια σκόνης, εστιάζοντας στις Ελληνικές Θάλασσες που δεν έχουν μελετηθεί επαρκώς, ενώ οι επικρατούσες καιρικές συνθήκες λήφθηκαν υπόψη. Τα αποτελέσματα δεν οδήγησαν σε ασφαλή συμπεράσματα, καθώς παρατηρήθηκαν αυξήσεις αλλά και μειώσεις στη συγκέντρωση της χλωροφύλλης μετά τα επεισόδια. Η μελέτη κατέδειξε επίσης τη δυσκολία διάκρισης μεταξύ σκόνης και άλλων μετεωρολογικών παραγόντων ως προς την επίδραση τους στην ανάπτυξη του φυτοπλαγκτού. Ορισμένα ισχυρά καιρικά φαινόμενα μελετήθηκαν όσον αφορά στην επίδρασή τους στη χλωροφύλλη για τις Ελληνικές Θάλασσες και παρατηρήθηκε πως ευνοούν την αύξησή της. Η έρευνα συνεχίστηκε εστιάζοντας στην ανοιχτή θάλασσα. Για πρώτη φορά, εξετάστηκαν περιπτώσεις μεσογειακών κυκλώνων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, μετά τη διέλευση των κυκλώνων, οι συγκεντρώσεις της επιφανειακής χλωροφύλλης ήταν υψηλότερες συγκρινόμενες με εκείνες πριν αλλά και με τις κλιματολογικές μηνιαίες τιμές σε μεγάλο μέρος των περιοχών που επηρεάστηκαν. Η αύξηση της χλωροφύλλης ήταν συγκρίσιμη με εκείνη που προκαλούν οι τυφώνες σε ολιγοτροφικά θαλάσσια περιβάλλοντα. Οι κύριοι μηχανισμοί που έχουν προταθεί για να εξηγήσουν τις αυξημένες συγκεντρώσεις χλωροφύλλης μετά από τροπικούς κυκλώνες φαίνεται να ισχύουν και για τους μεσογειακούς κυκλώνες. Οι σχέσεις μεταξύ των συγκεντρώσεων της χλωροφύλλης του θαλάσσιου επιφανειακού στρώματος και επιλεγμένων μετεωρολογικών παραμέτρων διερευνήθηκαν σε ευρύτερη χρονική και χωρική κλίμακα. Οι περιοχές του κυκλώνα της Ρόδου και των Κυκλάδων εξετάστηκαν για μια περίοδο 10 ετών και για το μήνα Μάρτιο. Μεγαλύτερες ταχύτητες ανέμου, αρκετή βροχόπτωση, χαμηλότερη πίεση στη μέση στάθμη της θάλασσας και σχετικά χαμηλή θερμοκρασία επιφάνειας θάλασσας, σε σύγκριση με τις κλιματολογικές τιμές, αναγνωρίστηκαν ως πιθανοί παράγοντες για υψηλότερες τιμές χλωροφύλλης. Η έρευνα προχώρησε στον υπολογισμό των συντελεστών συσχέτισης μεταξύ των μηνιαίων ανωμαλιών της χλωροφύλλης του επιφανειακού θαλάσσιου στρώματος και περιβαλλοντικών παραγόντων για ολόκληρη την Ανατολική Μεσόγειο. Οι υπολογισμοί βασίστηκαν στη μεγαλύτερη χρονοσειρά δεδομένων υψηλής ακρίβειας που έχει χρησιμοποιηθεί μέχρι τώρα, διέκριναν τις συσχετίσεις μεταξύ των εποχών και, συμπεριέλαβαν για πρώτη φορά τις παραμέτρους του ύψους κύματος, της πίεσης στη μέση στάθμη θάλασσας και της βροχόπτωσης, Τα αποτελέσματα έδειξαν αρνητικές συσχετίσεις της χλωροφύλλης με την επιφανειακή θερμοκρασία της θάλασσας και την πίεση στη μέση στάθμη θάλασσας και θετικές με την ταχύτητα του ανέμου, το ύψος κύματος και τον υετό. Οι συσχετίσεις βρέθηκαν έντονα εξαρτώμενες από την εποχή του χρόνου, με αυτές μεταξύ της βροχόπτωσης και της χλωροφύλλης να χαρακτηρίζουν την περίοδο χαμηλής παραγωγικότητας.