Ολοκληρωμένη προσέγγιση στην διαχείριση παράκτιων περιοχών με την χρήση ανάλυσης σεβαρίων και της μεθοδολογίας ισοζυγίου L0ICZ: η περίπτωση της παράκτιας περιοχής κόλπου Γέρας

Abstract

Στην παρούσα εργασία προτείνεται μια ολοκληρωμένη προσέγγιση διαχείρισης του κόλπου Γέρας βασισμένη στην χρήση ισοζυγίων του LOICZ, την ανάπτυξη σεναρίων και την εφαρμογή του πλαισίου DPSIR. Ο κόλπος Γέρας αποτελεί ένα ημίκλειστο οικοσύστημα του Αιγαίου, που επηρεάζεται από ανθρωπογενείς δραστηριότητες στην λεκάνη απορροής. Μελετήθηκαν δύο χρονικοί περίοδοι, η περίοδος στρωμάτωσης (από Μάιο έως Οκτώβριο) και η περίοδος ανάμιξης (από Νοέμβριο έως Απρίλιο). Αρχικά εφαρμόστηκε το μοντέλο ενός διαμερίσματος σε σταθερές συνθήκες. Οι βασικές πηγές εισερχόμενων-εξερχόμενων ροών συντηρητικών και μη-συντηρητικών υλικών στο κόλπο είναι η ροή των ποταμών, η υπόγεια ροή, η εξατμισοδιαπνοή, η κατακρήμνιση, η υπολειμματική ροή και η ροή ανάμιξης. Η υπολειμματική ροή και η ροή ανάμιξης εκτιμήθηκαν από το τρισδιάστατο υδροδυναμικό μοντέλο POM (Princeton Ocean Model). Επιπλέον, χρησιμοποιήθηκε ένα μοντέλο λεκάνης απορροής που υπολογίζει την διάβρωση/ επιφανειακή απορροή καθώς και την ποσότητα θρεπτικών και οργανικής ύλης που φτάνει στο παράκτιο οικοσύστημα μέσω σημειακών και μη σημειακών πηγών. Η υπόγεια ροή εκτιμήθηκε μέσω της χρήσης του ισοζυγίου νερού και προέκυψε άμεση εξάρτησή της από την ροή κατακρημνίσης. Ο χρόνος παραμονής του νερού στον κόλπο είναι μικρός και υπολογίστηκε περί τις δέκα ημέρες καθ’ όλο τον χρόνο. Το θαλάσσιο οικοσύστημα χαρακτηρίζεται ως ετερότροφο. Λειτουργεί ως πηγή CO2 και στις δύο περιόδους. Η διεργασία της νιτροποίησης κυριαρχεί έναντι της απονιτροποίησης κατά την στρωμάτωση ενώ το αντίστροφο συμβαίνει κατά την περίοδο ανάμιξης. Η ανάπτυξη του σεναρίου Εντατικοποίησης της Καλλιέργειας έδειξε σχεδόν μηδενικές επιπτώσεις σε σύγκριση με την παρούσα κατάσταση. Σε αντίθεση το σενάριο της Αστικοποίησης και Τουριστικής Ανάπτυξης σχετίζεται με μια ποικιλομορφία δραστηριοτήτων ανάπτυξης, περιβαλλοντικές επιπτώσεις και προβλήματα παράκτιας διαχείρισης. Παράλληλα το πλαίσιο DPSIR ανέδειξε τις πιθανές κοινωνικοοικονομικές επιπτώσεις της υπάρχουσας κατάστασης και των σεναρίων ανάπτυξης. Η εφαρμογή των διαχειριστικών εργαλείων συμπεριλαμβανόμενων κοινωνικοοικονομικών πληροφοριών και συνεπειών στο φυσικό περιβάλλον φαίνεται να είναι αποδοτική στα πλαίσια της ολοκληρωμένης διαχείρισης της παράκτιας ζώνης.

At the present study an integrated coastal zone management approach is suggested on the gulf of Gera, based on LOICZ budget analysis, scenario development and DPSIR application. The Gulf of Gera is a semi-enclosed coastal ecosystem of the Aegean Sea influenced by anthropogenic activities in the surrounding watershed. Two time periods were considered, the stratification period (May to October) and the mixing period (November to April). Initially, the steady state ‘single box single layer’ LOICZ approach was followed. The main incoming-outcoming sources of conservative and non-conservative material to the Gulf are the river flow, groundwater, evapotranspiration, precipitation, residual and mixing flows. Residual and mixing flows were estimated by the 3D-Hydrodynamic model POM (Princeton Ocean Model). In addition, a watershed model that calculates erosion/surface runoff and the quantities of nutrients and organic matter flowing into the marine ecosystem through point and non-point sources was used. The groundwater flow estimated by the water budget gave a direct connection to the precipitation flow. The water residence time was found to be relatively small of about ten days during the year. The coastal ecosystem is characterized by heterotrophic metabolism. The gulf acts as a source of CO2 duringboth periods. Nitrification processes overwhelm denitrification processes during stratification while the opposite phenomenon takes place during mixing period. The development of Agriculture Intensification scenario showed insignificant effects compared to the present state. However, the scenario of Urban and Tourism development is related to a range of growth activities, environmental and coastal management problems. In addition, the DPSIR framework revealed the socioeconomic results of the present state and of the development scenarios. The application of integrated tools including both socioeconomic information and the consequences on the physical environment seems to be efficient and promising in the framework of integrated coastal zone management.