Μελέτη των επιπτώσεων του ευτροφισμού στην οικολογική κατάσταση και τις οικοσυστημικές λειτουργίες του βένθους
Authors: Δημητρίου-Νικολάκης Παναγιώτης 
Published: August 2021

O ευτροφισμός είναι ένα από τα πλέον ορατά παραδείγματα των ανθρωπογενών αλλαγών στην βιόσφαιρα, επηρεάζοντας υδατικά οικοσυστήματα από την Αρκτική ως την Ανταρκτική. Η ευρωπαϊκή οδηγία για τα ύδατα απαιτεί την επίτευξη «καλής οικολογικής κατάστασης», τόσο στην στήλη του νερού όσο και στο βένθος μέχρι το 2015 και η ευρωπαική οδηγία για την θαλάσσια στρατηγική έχει οδηγήσει στην δημιουργία νομοθετικών ρυθμίσεων για την προστασία του υδάτινου περιβάλλοντος από τον ευτροφισμό. Σε αυτά τα πλαίσια, η μακροπανίδα αποτελεί αξιόπιστο δείκτη και χρησιμοποιείται ευρέως για τον χαρακτηρισμό της κατάστασης του οικοσυστήματος και κατά συνέπεια της παρακολούθησης των επιπτώσεων του ευτροφισμού στο παράκτιο οικοσύστημα.Στην παρούσα μελέτη χρησιμοποιήθηκαν δύο ανεξάρτητες προσεγγίσεις: (i) μετα-ανάλυση δεδομένων προκειμένου να εντοπιστούν ομοιότητες και διαφορές στην συμπεριφορά των βενθικών συστημάτων ανάλογα με την ένταση του ευτροφισμού και (ii) πειράματα μεσόκοσμων τα οποία δίνουν τη δυνατότητα αφενός εκτροπής του συστήματος σε βαθμό που είναι πολύ δύσκολο να γίνει στο πεδίο και αφετέρου μελέτης της εξέλιξης του φαινομένου στο χρόνο, μέχρι το σημείο της αλλαγής καθεστώτος.Στην πρώτη προσέγγιση, συγκεντρώθηκε ένας μεγάλος αριθμός δεδομένων από την ανατολική Μεσόγειο και αναλύθηκε με σκοπό την διερεύνηση της σχέσης μεταξύ μεταβλητών της στήλης του νερού και της δομής της μακροβενθικής πανίδας. Τα αποτελέσματα έδειξαν μία ισχυρή ποσοτική σχέση μεταξύ των μεταβλητών της στήλης του νερού (συγκέντρωση χλωροφύλλης α και Eutrophication Index) και διάφορων δεικτών ποικιλότητας και οικολογικής κατάστασης, με βάση την μακροπανίδα. Το ποσοστό των βενθικών ευκαιριακών ειδών εμφανίζεται επαυξημένο σημαντικά σε ευτροφικούς σταθμούς, όπως επίσης και η ένταση της σύζευξης μεταξύ των δεικτών ευτροφισμού και βενθικής οικολογικής κατάστασης. Η τιμή του δείκτη Eutrophiction Index (0,85), που διαχωρίζει την «Κακή-Φτωχή» από την «Μέτρια έως Υψηλή» οικολογική κατάσταση φαίνεται ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κρίσιμη τιμή, πάνω από την οποία επέρχεται σημαντική μεταβολή στην δομή των βενθικών κοινοτήτων.Για τις ανάγκες των πειραμάτων αναπτύχθηκε μία καινοτόμος πειραματική διάταξη μεσόκοσμων (εγκλεισμένο πειραματικό οικοσύστημα), η οποία περιέχει ταυτόχρονα στήλη νερού και ίζημα, κατάλληλη για πειράματα σύζευξης βενθικού – πελαγικού οικοσυστήματος. Στις εγκαταστάσεις του Ελληνικού Κέντρου Θαλασσίων Ερευνών επωάστηκαν 9 μεσόκοσμοι, με 4.5 m βάθος, 1,5 m3 όγκο παράκτιου νερού και στον πυθμένα, 85 l. Δημιουργήθηκε μία διαβάθμιση έντασης ευτροφισμού με μηδενική (μάρτυρας), χαμηλή και υψηλή προσθήκη θρεπτικών. Το πείραμα διήρκεσε 58 ημέρες και μεταβλητές της στήλης του νερού και του ιζήματος μετρήθηκαν σε τακτά χρονικά διαστήματα. Τα αποτελέσματα του πειράματος δείχνουν ότι η καθίζηση οργανικού υλικού λόγω του ευτροφισμού επηρέασε τις βιογεωχημικές μεταβλητές του ιζήματος, αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις, παρατηρήθηκε μία χρονική υστέρηση μεταξύ της κατάστασης στην στήλη του νερού και της απόκρισης του ιζήματος. Επιπροσθέτως, στην υψηλή προσθήκη, το σύστημα δεν επέστρεψε στις αρχικές συνθήκες μέσα στην χρονική διάρκεια του πειράματος, σε αντίθεση με την χαμηλή προσθήκη όπου το σύστημα παρουσίασε σημάδια ανάκαμψης. Επιπροσθέτως, στο τέλος του πειράματος συλλέχθηκε από κάθε μεσόκοσμο ένα δείγμα μακροπανίδας (τελικές συνθήκες), τα οποία συγκρίθηκαν με τα αντίστοιχα δείγματα που συλλέχθηκαν στην περιοχή του λιμανιού (αρχικές συνθήκες). Τα αποτελέσματα έδειξαν στατιστικά σημαντικές διαφορές της υψηλής προσθήκης, ως προς την σύνθεση της βιοκοινότητας, οικολογικής κατάστασης και οικοσυστημικών διεργασιών. Οι διαφορές οφείλονται σε ορισμένα ιζηματοφάγα είδη με μεγάλη ικανότητα βιοανάδευσης. Η απόκριση της μακροβενθικής κοινότητας στην πίεση του ευτροφισμού λειτούργησε ως ανάδραση, αμβλύνοντας τις επιπτώσεις του ευτροφισμού και προφυλάσσοντας την σταθερότητα του οικοσυστήματος.Συνοψίζοντας, από τα αποτελέσματα της διατριβής φάνηκε ότι μία βενθική κοινότητα «καλής» οικολογικής κατάστασης έχει την ικανότητα να προσαρμόζεται στην περιβαλλοντική πίεση του ευτροφισμού μεταβάλλοντας την δομή της, διατηρώντας την βιοποικιλότητα και παράλληλα αποτρέποντας την δημιουργία συνθηκών υποξίας στο εσωτερικό του ιζήματος, αν το φαινόμενο είναι έντονο αλλά μικρής χρονικής διάρκειας. Αν η ένταση του ευτροφισμού δεν μειωθεί τότε τα βενθικά μακροπανιδικά είδη επικρατούν με αποτέλεσμα την μείωση της βιοποικιλότητας, την υποβάθμιση της οικολογικής κατάστασης και των αντίστοιχων οικοσυστημικών λειτουργιών.