Πρότυπα βιοποικιλότητας στα παράκτια υγροτοπικά οικοσυστήματα των αλυκών Καλλονής Λέσβου

Abstract

Η κατάσταση της γνώσης της οικολογίας των βιοκοινοτήτων των αλυκών κρίνεται γενικά μη ικανοποιητική, ιδιαίτερα σε ότι αφορά στα μακροβενθικά ασπόνδυλα. Ειδικότερα στον Ελληνικό χώρο, οι οικολογικές μελέτες των αλυκών είναι ελάχιστες και αποσπασματικές. Aν και η έρευνα που πραγματοποιήθηκε στη διδακτορική διατριβή αφορά καταρχήν στα οικοσυστήματα των αλυκών, το θεωρητικό υπόβαθρο, τα ερευνητικά ερωτήματα και η μεθοδολογική προσέγγιση αντλήθηκαν από την οικολογική έρευνα των λιμνοθαλασσών, με τις οποίες οι αλυκές παρουσιάζουν κοινά χαρακτηριστικά, με βασικότερο την έντονη επίδραση της θάλασσας. Η διδακτορική διατριβή εστιάζει στην περιγραφή και ερμηνεία των προτύπων οργάνωσης των βιοκοινοτήτων των μακροβενθικών ασπονδύλων - με έμφαση στα μαλάκια - και, δευτερευόντως, του φυτοπλαγκτού, κατά μήκος της περιβαλλοντικής διαβάθμισης θάλασσα → υπέραλο ενδιαίτημα στο τμήμα χαμηλής αλατότητας των αλυκών Καλλονής Λέσβου. Σε ότι αφορά στις εμπλεκόμενες οικολογικές διεργασίες, δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στο έλεγχο των προβλέψεων της θεωρίας του περιορισμού (confinement) και στην επίδραση των φορτίων των νέων ανόργανων θρεπτικών αλάτων που εισέρχονται στις αλυκές από τον παραγωγικό Κόλπο Καλλονής. Η διδακτορική διατριβή εστιάζει επίσης στα δομικά και λειτουργικά χαρακτηριστικά της μεταβατικής ζώνης που υφίσταται μεταξύ του ενδιαιτήματος των λεκανών των αλυκών και του γειτονικού θαλάσσιου ενδιαιτήματος. Τέλος, οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των προτύπων οργάνωσης των βιοκοινοτήτων των μακροβενθικών ασπονδύλων και οικολογικών διεργασιών εξετάζονται και σε κλίμακα οικοπεριοχής, μέσα από τη συγκριτική μελέτη των αλυκών Καλλονής και των αλυκών Margherita di Savoia (Ιταλία). Η έρευνα της διδακτορικής διατριβής πραγματοποιήθηκε με εποχιακή χρονική κλίμακα παρατήρησης, εκτός από το αβιοτικό περιβάλλον, για την μελέτη του οποίου πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις και δειγματοληψίες με μηνιαία συχνότητα. Οι σταθμοί δειγματοληψίας είχαν διάταξη διατομής κατά μήκος της περιβαλλοντικής διαβάθμισης θάλασσα → υπέραλο ενδιαίτημα. Η διατομή αυτή ξεκινούσε από το βόρειο άκρο του Κόλπου Καλλονής και κατέληγε στις τελευταίες λεκάνες χαμηλής αλατότητας των αλυκών. Η στατιστική ανάλυση των βιοτικών δεδομένων της διδακτορικής διατριβής πραγματοποιήθηκε κυρίως με εφαρμογή τεχνικών υπολογισμού της βιολογικής ποικιλότητας και τεχνικών ανάλυσης διαβάθμισης. Αναγνωρίστηκαν συνολικά 95 taxa μακροβενθικών ασπονδύλων. Οι κύριες ταξινομικές ομάδες ήταν οι Mollusca, Polychaeta και Crustacea. 34 από τα είδη μαλακίων που αναγνωρίστηκαν αποτελούν πρώτες αναφορές για τη Λέσβο και το ΒΑ. Αιγαίο. Ο πλούτος ειδών των μαλακίων στις αλυκές Καλλονής (33 είδη στις λεκάνες μόνο) κρίνεται ιδιαίτερα σημαντικός. Βρέθηκε πως οι βιοκοινότητες των μακροβενθικών μαλακίων στις αλυκές Καλλονής σχηματίζουν, ως απόκριση στην περιβαλλοντική διαβάθμιση θάλασσα → υπέραλο ενδιαίτημα, ένα κοινοκλινές. Στο κοινοκλινές αυτό, αυξανόμενης της απόστασης από τη θάλασσα, θαλάσσια είδη βιοκοινότητας τύπου SFHN αντικαθίστανται βαθμιαία από τυπικά λιμνοθαλάσσια είδη βιοκοινότητας τύπου LEE. Είδη του τύπου βιοκοινότητας SVΜC βρέθηκαν στο σύνολο της περιβαλλοντικής διαβάθμισης. Βρέθηκε πως αριθμητικά, ο κυρίαρχος τροφικός τύπος μαλακίων ήταν τα φυτοφάγα. Τα αιωρηματοφάγα και επιφανειακά ιζηματοφάγα είχαν σημαντικές αριθμητικές αφθονίες στον Κόλπο Καλλονής, ενώ η βιομάζα τους ήταν σημαντική μόνο στις λεκάνες. Γενικά, τα πρότυπα κατανομής των ειδών και των χωρικών μεταβολών της ποικιλότητας, της αφθονίας και της βιομάζας των μακροβενθικών μαλακίων που βρέθηκαν, υποστηρίζουν την υπόθεση πως η βιοτική διαβάθμιση στις αλυκές Καλλονής καθορίζεται πρωταρχικά από τη διαβάθμιση του περιορισμού. Η θεωρία του περιορισμού προβλέπει πως η διαβάθμιση πίεσης του περιορισμού καθορίζει ένα συγκεκριμένο ζωνικό πρότυπο οργάνωσης των βιοκοινοτήτων των μακροβενθικών ασπονδύλων στα λιμνοθαλάσσια οικοσυστήματα. Οι ζώνες περιορισμού που αναγνωρίστηκαν στην περιοχή μελέτης ήταν οι ΙΙ (Κόλπος Καλλονής), ΙΙΙ (κανάλι εισόδου του θαλασσινού νερού στις αλυκές) και IV-V (λεκάνες). Όμως, τo ζωνικό πρότυπο ήταν ασαφές και παρουσίασε εποχιακές μετατοπίσεις κατά μήκος της διατομής των σταθμών δειγματοληψίας, εξαιτίας της εποχιακής μεταβλητότητας του αβιοτικού περιβάλλοντος. Οι αναφορές για την ύπαρξη σημαντικών οικοτόνων στα λιμνοθαλάσσια συστήματα είναι σπάνιες. Βρέθηκε πως στην περιοχή μελέτης υφίσταται ένας οικοτόνος μεταξύ του θαλάσσιου (Κόλπος Καλλονής) και του λιμνοθαλάσσιου ενδιαιτήματος (λεκάνες των αλυκών), με θέση στο κανάλι και με χαρακτηριστικό οικοτονικό πληθυσμό εκείνον του θαλάσσιου γαστερόποδου Bittium reticulatum. Στον οικοτόνο μετρήθηκαν υψηλές συγκεντρώσεις ανόργανων θρεπτικών αλάτων και βιομάζας του φυτοπλαγκτού. Σε ότι αφορά στις βιοκοινότητες των μακροβενθικών μαλακίων, μετρήθηκε ενδιάμεσος πλούτος ειδών και το μέγιστο της κυριαρχίας. Επίσης, οι πολύ υψηλές αφθονίες στον οικοτόνο του Bittium reticulatum, ενός σχετικά μεγάλου σωματικού μεγέθους είδους, συνεπάγονται πως στον οικοτόνο μετρήθηκε το μέγιστο της παραγωγικότητας της βιοκοινότητας των μακροβενθικών μαλακίων. Αυτό το μέγιστο παραγωγικότητας μπορεί να αποδοθεί στο ότι ο οικοτόνος συνδυάζει την επίδραση του θαλάσσιου ενδιαιτήματος με την αφθονία πόρων τροφής του λιμνοθαλάσσιου ενδιαιτήματος. Επίσης, συνάγεται πως η ζώνη περιορισμού ΙΙΙ στις αλυκές Καλλονής αντιστοιχεί σε οικοτόνο και έτσι δεν είναι δομικά και λειτουργικά ομόλογη με τις ζώνες ΙΙ και IV-V, οι οποίες αντιστοιχούν σε περιοχές διαφορετικών ενδιαιτημάτων. Βρέθηκε σημαντική διαφοροποίηση στο αβιοτικό περιβάλλον και στην ταξινομική σύνθεση των βιοκοινοτήτων των μακροβενθικών ασπονδύλων μεταξύ των αλυκών Margherita di Savoia και των αλυκών Καλλονής. Σε τοπικό επίπεδο οργάνωσης, η βιοτική διαβάθμιση και στις δυο αλυκές βρέθηκε πως καθορίζεται πρωταρχικά από τη διαβάθμιση του περιορισμού. Όμως, υποστηρίζεται η υπόθεση πως σε επίπεδο οργάνωσης οικοπεριοχής είναι σημαντικός ο ρόλος βιοτικών διεργασιών, όπως η διαφοροποίηση των περιφερειακών αποθεμάτων ειδών και η στοχαστικότητα των διεργασιών του κύκλου αποίκισης-εξαφάνισης των ειδών των μακροβενθικών ασπονδύλων στις λιμνοθάλασσες. Στην περιοχή μελέτης καταγράφηκαν 74 taxa φυτοπλαγκτού. Οι σημαντικότερες κλάσεις ήταν οι Dinophyceae και Bacillariophyceae. Πολλά από τα κυρίαρχα είδη που βρέθηκαν στις λεκάνες των αλυκών είναι τυπικά είδη υφάλμυρων υδάτων και λιμνοθαλασσών. Καταγράφηκαν πληθυσμιακές εξάρσεις ειδών που είναι δείκτες ευτροφισμού. Οι μεταβολές της σύνθεσης και της βιομάζας του φυτοπλαγκτού συσχετίζονται με τα πρότυπα εισόδου στις αλυκές φορτίων νέων θρεπτικών αλάτων από τον Κόλπο Καλλονής, αλλά και τους κύκλους αφομοίωσης και αναγέννησης των ανόργανων θρεπτικών αλάτων του αζώτου και του φωσφόρου που λαμβάνουν χώρα μεταξύ στήλης νερού και ιζήματος στις λεκάνες των αλυκών. Η συνεχής είσοδος φορτίων νέων θρεπτικών αλάτων από τον παραγωγικό Κόλπο Καλλονής φαίνεται πως συμβάλλει στην υψηλή παραγωγικότητα των αλυκών Καλλονής και προκαλεί προβλήματα στη διαχείριση τους ως παραγωγική μονάδα, καθώς και στη διατήρηση τους ως έναν από τους σημαντικότερους υγρότοπους στον Ελληνικό χώρο.