|
|
| Κωδικός Πόρου |
000345432 |
| Τίτλος |
Ρόλος της ατμοσφαιρικής εναπόθεσης συστατικών και ιχνοστοιχείων στην παραγωγικότητα της νοτιο-ανατολικής Μεσογείου |
| Άλλος τίτλος |
Role of atmospheric deposition of nutrients in the seawater productivity in the South-Eastern Mediterranean |
|
Συγγραφέας
|
Μαρκάκη, Ζαμπία Ν
|
|
Σύμβουλος διατριβής
|
Μιχαλόπουλος, Νικόλαος
|
| Περίληψη |
Η παρούσα μελέτη στοχεύει να διερευνήσει το ρόλο της ατμοσφαιρικής εναπόθεσης των διαλυτών μορφών θρεπτικών συστατικών (κυρίως αζώτου και φωσφόρου) στην Μεσογειακή λεκάνη. Το συγκεκριμένο σε συνδυασμό με τη μελέτη των ατμοσφαιρικών μορφών και πηγών φωσφόρου θα δώσει ενδιαφέρουσες πληροφορίες όχι μόνο για τον κύκλο του φωσφόρου αλλά και για την επίδρασή της ατμόσφαιρας στην παραγωγικότητα ενός ολιγοτροφικού οικοσυστήματος, όπως είναι η Μεσόγειος θάλασσα. Επιπλέον εξετάζει το γίγνεσθαι μιας ποικιλίας στοιχείων εντός της στήλης του νερού και στοχεύει να συσχετίσει τα συγκεκριμένα ευρήματα με τα ατμοσφαιρικά δεδομένα, ώστε να διεξαχθούν συμπεράσματα για την όποια αλληλεπίδραση μεταξύ ατμόσφαιρας και θάλασσας.
Για πρώτη φορά κατέστη δυνατός ο ταυτόχρονος προσδιορισμός της εναπόθεσης αλλά και της όποιας εποχικής και χωρικής διακύμανσης αζώτου και φωσφόρου σε ολόκληρη την έκταση της Μεσογείου (δείγματα συνολικής εναπόθεσης από 10 σταθμούς για 1 έτος δειγματοληψίας). Οι τιμές του Ανόργανου Διαλυτού Φωσφόρου (DIP) και του Ανόργανου Διαλυτού Αζώτου (DIN) κυμάνθηκαν από 252 έως 608μmol m-2 y-1 και από 18.1 έως 77.9mmol m-2 y-1 αντίστοιχα, παρουσιάζοντας σημαντική χωρική διαφοροποίηση εντός της Μεσογειακής Λεκάνης. Σημαντικό ρόλο στην ενίσχυση της εναπόθεσης τόσο του DIN όσο και του DIP βρέθηκε να έχει η υγρή εναπόθεση. Χαρακτηριστικό είναι ότι κατά τις υγρές περιόδους εναποτίθεται το 65% του συνολικού DIP, αλλά και 2-8 φορές περισσότερο DIN από ότι στις ξηρές εποχές. Επιπλέον η εναπόθεση του DIP φάνηκε να επηρεάζεται αρκετά από τα γεγονότα σκόνης, τις καύσεις βιομάζας αλλά και την προέλευση των αερίων μαζών. Προέκυψε ότι ο Οργανικός Φώσφορος (DOP) αποτελεί το 34% του συνολικού περιεχομένου των δειγμάτων σε διαλυτό φώσφορο πράγμα που επιβάλει τον προσδιορισμό του προκειμένου να επιτευχθεί καλύτερη κατανόηση του κύκλου του φωσφόρου αλλά και του ρόλου του σε ένα θαλάσσιο οικοσύστημα. Ο λόγος DIN/DIP κυμάνθηκε σε αρκετά υψηλά επίπεδα (50 έως και 170), με αυξητική τάση από το Δυτικό προς το Ανατολικό κομμάτι της Μεσογειακής Λεκάνης. Αυτή η παρατήρηση σε συνδυασμό με την παρόμοια τάση που έχει παρατηρηθεί για τον θαλάσσιο λόγο Ν/Ρ, αποτελεί ένδειξη για την σημαντική επίδραση της ατμοσφαιρικής εναπόθεσης στην τελική τιμή που λαμβάνει ο θαλάσσιος λόγος Ν/Ρ. Γίνεται δε φανερό ότι η ατμόσφαιρα δύναται να επηρεάσει και μάλιστα με ανομοιόμορφο τρόπο την παραγωγικότητα της Μεσογείου.
Μέσω μίας αρκετά μεγάλης χρονοσειράς δεδομένων από δείγματα αερολυμμάτων εξετάστηκαν οι πηγές και μορφές των φωσφορικών ενώσεων σε όλο το εύρος της Μεσογειακής λεκάνης. Ο Συνολικός Ανόργανος Φώσφορος (TIP) εμφάνισε εποχιακή διακύμανση στην Ανατολική Μεσόγειο με ελάχιστες τιμές το χειμώνα και μέγιστες το καλοκαίρι, ενώ το 25% των επιπέδων του ήταν εδαφικής προέλευσης. Ο DIP ακολουθεί όμοιο εποχικό κύκλο στην ατμόσφαιρα της Ανατολικής αλλά και της Δυτικής Μεσογείου, έχοντας ως κύρια συνιστώσα του τον Διαλυτός Φώσφορος Ανθρωπογενούς προέλευσης (DIPanthr). Ο DIPanthr μάλιστα συσχετίστηκε πολύ καλά με τα nss-SO4-2, πράγμα που μπορεί να αποτελέσει βοηθητικό στοιχείο για τον τρόπο με τον οποίο μπορεί να συμπεριληφθεί σε υπολογιστικά μοντέλα για την παραγωγικότητα μιας υδάτινης μάζας. Η συσχέτιση του DIPanthr με τα nss-K+ έδωσε κοινά μέγιστα κυρίως κατά τις καλοκαιρινές περιόδους, υποδεικνύοντας τον εμπλουτισμό των ατμοσφαιρικών συγκεντρώσεων του διαλυτού φωσφόρου κατά την διάρκεια πυρκαγιών.
Για να εξεταστεί ολοκληρωμένα ο ρόλος της ατμοσφαιρικής εναπόθεσης στην παραγωγικότητα, πρέπει εκτός των άλλων να είναι γνωστό το γίγνεσθαι των αδιάλυτων ενώσεων στην στήλη του νερού. Για αυτό πραγματοποιήθηκε συλλογή 200 περίπου δειγμάτων από ιζηματοπαγίδες σε συστηματική βάση για μια σειρά επτά ετών. Βάσει των δεδομένων από τις ροές εναπόθεσης και τις εποχικότητες της συνολικής ύλης και των συστατικών της ανθρωπογενούς και εδαφικής προέλευσης, προέκυψε το ακόλουθο σενάριο μεταφοράς ύλης για την περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου: Την άνοιξη η μεταφορά ύλης σχετίζεται με την βιολογική δραστηριότητα, τα επεισόδια σκόνης και την δημιουργία μεγάλου μεγέθους σωματιδίων (οργανικού και ανόργανου υλικού), που ταξιδεύουν γρήγορα προς τα κάτω. Το καλοκαίρι και το φθινόπωρο η μεταφορά ύλης καθίσταται από δύσκολη έως αδύνατη, λόγω της στρωματοποίησης των νερών και της απουσίας βιολογικής δραστηριότητας. Το χειμώνα παρά την ύπαρξη κατάλληλων υδρολογικών φαινομένων (κάθετη ανάμιξη των νερών), εξαιτίας των χαμηλών επιπέδων παραγωγικότητας και της ηπιότερης εναπόθεσης ατμοσφαιρικής σκόνης, η θαλάσσια ροή μάζας παραμένει σταθερή και σε χαμηλά επίπεδα.
Η προσπάθεια να διευκρινιστεί η όποια σύζευξη μεταξύ ατμόσφαιρας και θαλάσσιας παραγωγικότητας οδήγησε στις ακόλουθες διαπιστώσεις: Η ατμοσφαιρική σκόνη βρέθηκε να μεταφέρεται σχεδόν ποσοτικά από τα επιφανειακά στα βαθύτερα στρώματα του νερού, επιβεβαιώνοντας το μοντέλο κάθετης μεταφοράς των συσσωματωμάτων ύλης. Διαπιστώθηκε ότι η ατμοσφαιρική εναπόθεση διαλυτού αζώτου επαρκεί για να υπερκαλύψει τις ανάγκες του θαλάσσιου οικοσυστήματος στο Κρητικό Πέλαγος σε αντίθεση με την ατμοσφαιρική εναπόθεση φωσφόρου. Αφού λοιπόν το θαλάσσιο οικοσύστημα φαίνεται να ακολουθεί για την ανάπτυξή του το λόγο Redfield για Ν/Ρ, παρά την αυξημένη εναπόθεση ατμοσφαιρικού αζώτου, η ελλιπής εναπόθεση διαλυτού φωσφόρου είναι αυτή που εν τέλει καθορίζει το γίγνεσθαι της παραγωγικότητας του θαλάσσιου οικοσυστήματος.
Η καλή εποχική συσχέτιση μεταξύ των ατμοσφαιρικών και θαλάσσιων μηνιαίων τιμών ροής μάζας υποδεικνύει επίδραση της ατμόσφαιρας στη μάζα που συλλέγεται στις ιζηματοπαγίδες, χωρίς όμως να εξηγεί πλήρως τα όσα σχετίζονται με την παραγωγικότητα. Προκύπτει λοιπόν ότι για να αποτελέσει η εισρέουσα ατμοσφαιρική ύλη κινητήριο δύναμη για την αύξηση της βιολογικής δραστηριότητας μιας υδάτινης μάζας θα πρέπει να συντρέχουν και άλλοι παράγοντες, π.χ. κατάλληλες υδρολογικές και μετεωρολογικές συνθήκες. Είναι όμως προφανές ότι η ατμοσφαιρική εναπόθεση συμβάλει στην αύξηση του μεγέθους των συσσωματωμάτων που δημιουργούνται στην στήλη του νερού τις περιόδους με έντονη βιολογική δραστηριότητα, οδηγώντας στην ταχύτατη κάθετη μεταφορά τους. Προκειμένου λοιπόν τα μοντέλα παραγωγικότητας και μεταφοράς στην στήλη του νερού να θεωρηθούν πιο ολοκληρωμένα θα πρέπει να συμπεριλάβουν και την παρατηρούμενη σύζευξη μεταξύ ατμόσφαιρας και θάλασσας.
|
| Φυσική περιγραφή |
215, 7 σ. : εικ., πίν. ; 30 εκ. |
| Γλώσσα |
Ελληνικά |
| Θέμα |
DIN/DIP ratio |
|
Inorganic and organic phosphorus (DIP/DOP) |
|
Inorganic nitrogen (DIN) |
|
Mediterannean Sea |
|
atmospheric deposition |
|
atmospheric deposition and seawater productivity |
|
mass transfer patern in the watercolumn |
|
sediment traps |
|
Ανόργανος και οργανικός φώσφορος |
|
Μεσόγειος θάλασσα |
|
ανόργανο άζωτο |
|
ατμοσφαιρική εναπόθεση |
|
ιζηματοπαγίδες |
|
λόγος αζώτου/φωσφόρου (DIN/DIP) |
|
σενάριο κάθετης μεταφοράς ύλης εντός στήλης του νερού |
|
σύζευξη ατμόσφαιρας και θαλάσσιας παραγωγικότητας |
| Ημερομηνία έκδοσης |
2008-01-17 |
| Συλλογή
|
Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Χημείας--Διδακτορικές διατριβές
|
|
|
Τύπος Εργασίας--Διδακτορικές διατριβές
|
| Εμφανίσεις |
341 |
Ρόλος της ατμοσφαιρικής εναπόθεσης συστατικών και ιχνοστοιχείων στην παραγωγικότητα της νοτιο-ανατολικής Μεσογείου
