Καλλιόπη Α. Πάγκου∆ιευθύντρια Ερευνών

Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας, ΕΛΚΕΘΕ

Ευρωπαϊκή Οδηγία Πλαίσιο για ταΝερά (60/2000/ΕΕ)

αλλες προηγούµενες σχετικές οδηγίες που αναφέρονται στονευτροφισµό, είσοδο αλλόχθονων θρετπικών:

•Οδηγία γιά τα Αστικά Απόβλητα (σηµειακές πηγές) 91/271/ΕΟΚ, •Οδηγία γιά τα Νιτρικά (διάχυτες πηγές) 1/676/ΕΟΚ•Οδηγία γιά τα Νερά Κολύµβησης 76/160/ΕΟΚ•Πρόταση γιά Νέα Οδηγία γιά τα Νερά Κολύµβησης2002/0254(COD)•Οδηγία γιά την Ποιότητα των Νερών γιά Οστρακα 79/923/ΕΟΚ•Οδηγία γιά Επικίνδυνους Ρύπους 76/464/ΕΟΚ•κ.λπ.

H WFD είναι το τρέχον νοµοθετικό πλαίσιο γιά την διαχείριση,χρήση, προστασία και αποκατάσταση των επιφανειακώνκαι υπογείων υδάτινων πόρων και παράκτιων νερών της ΕΕ.

Στόχος είναι να διασφαλίσει αειφόρο διαχείριση των νερώνκαι να προσεγγίσει τουλάχιστον καλή ποιότητα νερών ως το 2016.

Τα υδάτινα σώµατα θα ταξινοµηθούν σε 5 κατηγορίες ποιότητας:•Υψηλή (high)•Καλή (good)•Mέτρια (moderate)•Φτωχή (poor)•Κακή (bad)βασισµένες στο λόγο EQR (Ecological Quality Ratio) µεταξύσυνθηκών αναφοράς και τρέχουσας κατάστασης των βιολογικώνστοιχείων ποιότητας.

Τα κράτη- µέλη θα κάνουν λειτουργικά τα κριτήριαγιά υψηλή, καλή, µέτρια οικολογική κατάσταση και έτσι θαθέσουν πρακτικούς οικολογικούς στόχους για τη διαχείρισητων επιφανειακών υδάτων

Τα εθνικά συστήµατα εκτίµησης ποιότητας θα εναρµονισθούνµέσω µίας άσκησης διαβαθµονόµησηςΠ.χ. MEDGIG

Τα βιολογικά στοιχεία γιά τα παράκτια καιµεταβατικά υδάτινα σώµατα είναι:

α) σύνθεση, αφθονία και βιοµάζα τουφυτοπλαγκτού,β) σύνθεση και αφθονία άλλων υδρόβιων φυτών(µακροφύκη),γ) σύνθεση και αφθονία των βενθικώνασπόνδυλων οργανισµώνδ) σύνθεση και αφθονία ιχθυοπληθυσµών, µόνογιά τα µεταβατικά νερά.

Τυπολογία:αναγνώριση φυσικά και µορφολογικάδιακριτών οµάδων υδάτινων µαζών γιά τηδιευκόλυνση συγκρίσεων

Η WFD ταξινοµεί τα υδατικά σώµατα σε σχέση µετυπολογικές συνθήκες αναφοράς και έτσι ενδυναµώνει τηνάποψη ότι ο ευτροφισµός είναι µία διεργασία , όπου οεµπλουτισµός σε θρεπτικά µέσω των ανθρωπίνωνδραστηριοτήτων προκαλεί επιβλαβείς αλλαγές στο υδάτινοοικοσύστηµα, παρά ότι είναι ένα ιδιαίτερο επίπεδοπαραγωγικότητας ή .τροφικής κατάστασηςΟ ορισµός της καλής κατάστασης γιά τα βιολογικά στοιχεία«φυτοπλαγκτό», και «µακροφύκη και φυτοβένθος»χρησιµοποιεί ονοµατολογία πολύ όµοια µε τον ορισµό τουευτροφισµού, όπως χρησιµοποιείται σε UWWT και Οδηγίαγια Νιτρικά και από OSPAR. Καλή κατάσταση περιλαµβάνει την απουσία προβληµάτωνευτροφισµού.

According to the MEDGIG report (June 2007) it is stated that on the basis of surface density values (σt), three major water types have been defined, which in an ecological perspective, can be described as follows:

Type 1: coastal sites highly influenced by freshwater inputs(σt<25, annual mean salinity <34.5)

Type 2: coastal sites not directly affected by freshwater inputs(25<σt<27, annual mean salinity 34.5<S<37.5)

Type 3: coastal sites not affected by freshwater inputs(σt>27, annual mean salinity >37.5)

Ecological Quality Ratios(EQRs)

Values (µg/l, 90%ile)

High-Good boundary

Good-Moderate boundary

High-Good boundary

Good-Moderate boundary

Type IIIE 0.80 0.20 0.1 0.4

Type

Bentix= 6X%GI)+2X(%GII+ % GIII)/100

Classification scheme based on macroinvertebrates and Bentix index (Simboura et al., 2002)

Ecological Bentix EQR (value/6)StatusHigh 6 1

Good 4,5 0,75

Moderate 3,5 0,58

Poor 2,5 0,42

Bad 0 0

Classification scheme based on phytobenthos and Ecological evaluation index (Orfanidis et al., 2001)EcoQ EEI EQR (1,25X(EEI/10)-0,25)

High 10 1

Good 8 0,75

Moderate 6 0,5

Poor 4 0,25 Bad 2 0

eutrophication scale Chlorophyll-a µg/l Ecological QualityStatus

reference conditions < 0,1 High

oligotrophic 0,1-0,4 Good

lower mesotrophic 0,4-0,6 Moderate

higher mesotrophic 0,6-2,21 Poor

eutrophic >2,21 Bad

Eutrophication scale based on chlorophyll-a concentration (after Karydis, 1999; modified)

23.40 23.45 23.50 23.55 23.60 23.65 23.70 23.75 23.8037.75

37.80

37.85

37.90

37.95

38.00

23.30 23.35 23.40 23.45 23.50 23.55 23.60 23.65 23.70 23.75 23.8037.75

37.80

37.85

37.90

37.95

38.00

PS

KVA

P

AN

23.40 23.45 23.50 23.55 23.60 23.65 23.70 23.75 23.8037.75

37.80

37.85

37.90

37.95

38.00

S3

S7

S8S11

S13

S16

S26S26AS26B

S11A

S16AS16B

S39Z

S46Z

ALL QUALITY ELEMENTSMACROALGAE

PHYTOPLANKTONMACROINVETEBRATES

Sewage outfall

23.40 23.45 23.50 23.55 23.60 23.65 23.70 23.75 23.8037.75

37.80

37.85

37.90

37.95

38.00

S3

S7

S8S11

S13

S16

S26S39Z

Source: Simboura et al., (submitted) Blue: high, Green: good,Yellow: moderate, Orange: poor

∆οµή και λειτουργία του παράκτιουθαλάσσιου οικοσυστήµατος

DOMMicrobial Loop

Classical Food Chain

ΦυτοπλαγκτόνΦυτοπλαγκτόν

ΤιΤι είναιείναι τοτο φυτοπλαγκτόνφυτοπλαγκτόν??

ΕίναιΕίναι µικροσκοπικάµικροσκοπικά φυτάφυτά πουπου ζούνζούν στιςστις θάλασσεςθάλασσες. . ΥπάρχουνΥπάρχουν πολλάπολλά είδηείδη τοτο κάθεκάθε έναένα µεµε χαρακτηριστικόχαρακτηριστικό σχήµασχήµα..ΑφθονούνΑφθονούν στιςστις θάλασσεςθάλασσες καικαι αποτελούναποτελούν τητη βάσηβάση τηςτης θαλάσσιαςθαλάσσιας

τροφικήςτροφικής αλυσίδαςαλυσίδας..ΕφοσονΕφοσον ηη αύξησηαύξηση τουτου φυτοπλαγκτούφυτοπλαγκτού στηρίζεταιστηρίζεται σεσε

συγκεκριµλενεςσυγκεκριµλενες συνθήκεςσυνθήκες, , αποτελείαποτελεί καλόκαλό δείκτηδείκτη τωντων αλλαγώναλλαγών τουτουπεριβάλλοντοςπεριβάλλοντος..

ΛόγωΛόγω τωντων ανωτέρωανωτέρω καικαι επειδήεπειδή επηρεάζειεπηρεάζει τοτο κλίµακλίµα σεσεπαγκόσµιοπαγκόσµιο επίπεδοεπίπεδο, , τοτο φυτοπλαγκτόφυτοπλαγκτό µελετάταιµελετάταιεπισταµένωςεπισταµένως απόαπό τουςτους ωκεανογράφουςωκεανογράφους καικαι λοιπούςλοιπούςεπιστήµονεςεπιστήµονες τωντων φυσικώνφυσικών επιστηµώνεπιστηµών παγκοσµίωςπαγκοσµίως..

Οπως τα φυτά της ξηράς το φυτοπλαγκτό χρειάζεταιηλιακό φώς, νερό και θρεπτικά γιά την ανάπτυξή του.Λόγω της αφθονίας του ηλιακόύ φωτός επί και κοντά στην επιφάνεια τηςθάλασσας, το φυτοπλαγκτό παραµένει στα επιφανειακά στρώµατα (κυρίωςαπό επιφάνεια έως 100-150m - εύφωτη).

Επίσης όπως τα χερσαία φυτά περιέχει χλωροφύλλη.

Η χλωροφύλλη χρησιµοποιείται από τα φυτά γιά τη φωτοσύνθεση, κατάτην οποία το ηλιακό φώς χρησιµοποιείται ως ενεργειακή πηγή ώστε µόριανερού και CO2 να σχηµατίσουν υδρογονάνθρακες (τα δοµικά στοιχεία τηςζωής).

Η ατµόσφαιρα είναι πλούσια σε CO2. Ωστόσο το φυτοπλαγκτό χρειάζεταιακόµη θρεπτικά, όπως P, N, Fe, τα οποία βρίκει διαλυµένα στο νερό

Σε ιδανικές συνθήκες ένα κύτταρο φυτοπλαγκτού ζεί µόνο 1-2 µέρες. Οτανπεθαίνει βυθίζεται στο πυθµένα. Συνεπώς στην διαδροµή του γεωλογικούχρόνου, ο ωκεανός έγινε η κύρια αποθήκη καταβύθισης του ατµοσφαιρικούCO2.

Open Sea sampling surveysCoastal sampling surveys

Water Column Sampling

(nutrients, Chlorophyll, phytoplankton)

A rosette sampler is used for taking water samples from different depths.

Taxonomic identification

Seawater is fixed to analyze phytoplankton quantitatively and qualitatively under an inverted microscope

Μία γενική διαίρεση του µεγέθους τωνφυτοπλαγκτονικών κυττάρωνs:

Microplankton: 20-200micrometersNanoplankton: 2-20 micrometersPicoplankton: 0.2-2 micrometers

Υπάρχουν περίπου 5000 είδη φυτοπλαγκτού που διαιρούνται στιςακόλουθες κύριες οµάδες.

∆ιάτοµα∆ινοµαστιγωτάΚοκκολιθοφόραΜαστιγωτάΚυανοβακτήρια ή κυανοφύκη

Υπάρχουν προκαρυωτικά και ευκαρυωτικά φυτοπλαγκτονικάκύτταρα

ΟΟ ρόλοςρόλος τωντων κύστεωνκύστεωνΣπουδαίοΣπουδαίο οικολογικόοικολογικό ρόλορόλο γιατίγιατί αποτελούναποτελούν σηµαντικήσηµαντικήπηγήπηγή γιαγια νανα τροφοδοτήσουντροφοδοτήσουν τηντην έναρξηέναρξη καινούργιωνκαινούργιων

ανθίσεωνανθίσεων τουτου φυτοπλαγκτούφυτοπλαγκτού

INTERPOLINTERPOL

Alexandrium tamarense, Alexandrium minitum37-128 cysts cm-3

Μεγαλύτερες συγκεντρώσεις κοντά στα ποτάµια, φαίνεταιότι η είσοδος γλυκού νερού ευνοεί την ανάπτυξη τωνπαραπάνω τοξικών ειδών?

Gymnodinium catenatum63-160 cysts cm-3

Giannakourou et al., 2003

‘’ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΣ είναι η αύξηση του ρυθµού ανάπτυξηςτων φυκών, η οποία ακολουθεί έναν ταχύτερο ρυθµόπαροχής θρεπτικών αλάτων στο θαλάσσιο περιβάλλον καιοι συνέπειες της’’ (Steele 1976).

Ευτροφισµός είναι η διεργασία κατά την οποία νερά που έχουνεµπλουτισθεί µε θρεπτικά άλατα, κυρίως N και P, προάγουν τηνπρωτογενή παραγωγή υπό ευνοϊκές συνθήκες

(Vollenweider, 1968; 1981)

Ο Ευτροφισµός ορίζεται ως µία περιβαλλοντική διαταραχή πουπροκαλείται από περίσσεια στο ρυθµό παροχής οργανικού υλικούΠροτείνεται στο UNEP(DEC)/MED WG.231/14.

Ν/Ρ ≠ 16

ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΘΑΛΑΣΣΙΟΥ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ:α) µία σχετικά ρηχή και προφυλαγµένη λεκάνη µε µικρήανταλλαγή υδάτινων µαζών και η οποία να υφίσταταιστρωµάτωση θερµοκρασίας ή πυκνότητας καιβ) µία πηγή µαζικής εισροής θρεπτικών (Fedra 1988).

ΠΗΓΕΣ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ:α) Σηµειακές (point), όπως εισροές θρεπτικών από οικιακά ήβιοµηχανικά απόβλητα, ποτάµια.β) Μη σηµειακές ή ∆ιεσπαρµένες (‘’non point’’ ή‘’distributed’’), όπως εισροές θρεπτικών από γεωργικέςδραστηριότητες ή την ατµόσφαιρα ή ιζήµατα, ή υπέδαφος.

-Αστικά απόβλητα-Γεωργία

Αυτότροφα φύκη (πρόσληψη ανοργ. N και P)

Ωκεανοί

Ανάβλυση

Φως

Οξινη βροχή

DOM

Ωσµοτρόφα φύκη (πρόσληψηοργ. N από DOM)

QuickTime™ and aPhoto - JPEG decompressor

are needed to see this picture.

Απελεύθέρωση από τοπλαγκτόν

-Αστικά απόβλητα, -Χουµικά καιφουλβικά οξέα, αµινοξέα κλπ

Οξινη βροχή(αµινοξέα)

Mean chlorophyll concentrations in autumn 1998

The Mediterranean sea is a nutrient poor sea due to narrow continental shelf and few rivers outflow.

It is not a sea for fishermen but for tourists: very transparent and blue (=poor) waters

Mean chlorophyll concentrations in spring and autumn

2004

ΦΥΣΙΚΟΣ vs ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝOYΣΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ:

Φυσικός ευτροφισµός: σχετικά βραδεία διαδικασία (τάξηςµεγέθους 103-104 ετών), επιτρέπει στο οικοσύστηµα ναεξελιχθεί και να προσαρµοσθεί στις καινούργιες τροφικέςσυνθήκες.Αντίθετα ο ανθρωπογενής ευτροφισµός εισάγει αιφνίδιεςαλλαγές (τάξης µεγέθους 10 ετών ή και λιγότερο) καικαταλήγει σε διαταραχή της ισορροπίας του οικοσυστήµατος, σε περιβάλλον υπό πίεση και πιθανό ουσιαστικό κίνδυνο τουέµβιου παράγοντα (Stirn 1988).

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ:α) υψηλές συγκεντρώσεις θρεπτικών,β) υψηλές πυκνότητες φυτοπλαγκτού,γ) υψηλές πυκνότητες φυτοφάγων και θηρευτών (όχι σε µόνιµεςανοξικές συνθήκες),δ) υψηλές συγκεντρώσεις διαλυµένου οξυγόνου κοντά στην επιφάνειακαι χαµηλές (ή ανοξικές συνθήκες) κοντά στον θαλάσσιο πυθµένα καιε) εµφάνιση ‘’ερυθρών παλιρροιών’’ (red tides) ή και άλλωναντίστοιχων φυτοπλαγκτονικών ανθίσεων (blooms) και HABs.

Επίσης:•υψηλές συγκεντρώσεις αιωρούµενου υλικού,•αύξηση της θολερότητας νερού,•υψηλές συγκεντρώσεις διαλυµένου οργανικού υλικού,•παρουσία ουσιών (S-, CH4, NO-2, κλπ), σπάνιων συνήθως σεολιγοτροφικές ή µεσοτροφικές περιοχές•αύξηση του χρόνου επιβίωσης του παθογόνου βακτηρίου Escherichiacoli ως αποτέλεσµα σκίασης από το φυτοπλαγκτό (UNEP 1977, Cruzado1988).

ΣΥΝΕΠΕΙΕΣ ΣΤΗΝ ∆ΟΜΗ ΤΩΝ ΠΕΛΑΓΙΚΩΝ ΒΙΟΚΟΙΝΩΝΙΩΝ(Peres 1976):α) Επιλογή των πλέον ανθεκτικών ειδών µεταξύ των παραγωγών και τωνκαταναλωτών.β) Περισσότερο σηµαντική πληθυσµιακή αύξηση για το φυτοπλαγκτό παράγια το ζωοπλαγκτό. Η ενέργεια δεσµεύεται στους πρωτογενείς παραγωγούςκαι δεν ‘’ρέει’’ προς τους καταναλωτές.γ) Μείωση της ποικιλότητας των ειδών καιδ) Απουσία οργανισµών στα υψηλότερα επίπεδα της τροφικής πυραµίδας.

Οι πιό σοβαρές συνέπειες :

Φυτοπλαγκτονικές εξάρσεις (Algal blooms)Αφρός (Algal scum)Αυξηση ανάπτυξης βενθικών φυκών (Enhanced benthic algal growth)Εκτεταµένη ανάπτυξη υποθαλάσσιων και επιπλεόντων µακροφυκών

(Massive growth of submerged and floating macrophytes)Βακτηριακές εξάρσεις (Bacterial blooms)Μείωση οξυγόνου στα βαθειά (Oxygen depletion in bottom waters)Θάνατοι ψαριών

Άλλες επιδράσεις περισσότερο άµεσου ενδιαφέροντος για τον άνθρωπο-διά µέσου της αύξησης της πρωτογενούς παραγωγικότητας, η παραγωγήτοξινών κατά την διάρκεια τοξικών φυτοπλαγκτονικών ανθίσεων (blooms) που εισέρχονται στη τροφική αλυσίδα, µερικές φορές φθάνει στονάνθρωπο είτε µε την κατανάλωση θαλασσινών που τρέφονται µε διήθηση, είτε µέσα από περισσότερο περίπλοκες διεργασίες µε την κατανάλωσηπελαγικών ψαριών, που τρέφονται στον πυθµένα από οργανισµούς πουφωλιάζουν µέσα σε ρυπασµένα ιζήµατα (UNEP 1977).

Μόνο µερικά είδη φυτοπλαγκτού είναι τοξικά, αλλά παράγουν µεγάληποικιλία «ασθενειών» όπως PSP, DSP, ASP, κ.α.

Εκτός από τη µεταφορά τοξινών µέσω της τροφικής αλυσίδας τα HABsπροκαλούν σηµαντικές οικονοµικές απώλειες σε υδατοκαλλλιέργειες, τουρισµό, αλιεία

Από ~5000 φυτοπλαγκτονικά είδη, µόνο ~300 µπορούν ναπροκαλέσουν HABs και µόνο ~40 παράγουν τοξίνες.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΟΙ ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟΝΙΚΕΣΕΞΑΡΣΕΙΣ (HARMFUL ALGAL BLOOMS - HABs)?Blooms παρουσιάζονται κατά τη διάρκεια ευνοϊκών συνθηκών, ότανξαφνικά το φυτοπλαγκτό αυξάνει ποσοτικά.•Η υγιής περίπτωση είναι το ανοιξιάτικο bloom των διατόµων πουπαρουσιάζεται όταν το ηλιακό φως και τα θρεπτικά που ανεβαίνουναπό τα βαθιά θαλ. νερά, λόγω ανεµογενούς ανάµειξης, γίνονταιάµεσα διαθέσιµα στην επιφάνεια της θάλασσας.•Τα HABs συµβαίνουν όταν η αύξηση του φυτοπλαγκτού βλάπτειάλλα είδη στο τροφικό πλέγµα.•Πολλά HABs αφορούν σε είδη φυτοπλαγκτού που δεν είναι τοξικάαλλά είναι βλαβερά µε άλους τρόπους.•Π.χ. πυκνά blooms σε επιφανειακά νερά µπορούν να εµποδίσουν τοηλιακό φως να φτάσει σε είδη που ζούν βαθύτερα, η αποσύνθεσητων κυττάρων του bloom µπορεί να στερήσει άλλους οργανισµούςαπό οξυγόνο και blooms διατόµων µε τα spines µπορούν νααποφράξουν τα βράγχια των ψαριών.• Μερικά HABs προκαλούνται από περίσσεια θρεπτικών είτε απόφυσικές ή ανθρωπογενείς πηγές (π.χ. αστικά απόβλητα).

Αλλος Πιθανός τρόπος σχηµατισµού HABs οταν ο “top-down control”του τροφικού πλέγµατος έχει διακοπεί

Chrysochromulinapolylepis

Prymnesiumparvum

Algal bloom in the Stockholm archipelago 1998

Reported fish kills in the world

wild fish, cultured fish, 1987 -19891990 - 2002:

86.2

13.4

67

0

25

50

75

100

+NP -N -P

Toxicity

/ C

ell (n

SE/c

ell)

Toxicity in Prymnesium parvum grown under NP sufficient and deficient conditions

Johansson and Graneli, 1999,JEMBE 239: 243-258

Εξάλειψη ή µετριασµός επιπτώσεων HABsΤρέχουσες στρατηγικές διαχείρησης των HABs:•Monitoring των τοξικών ειδών και τοξινών σε οστρακοειδή•Περιορισµοί συλλογής και πώλησης•Μεταφορά υδατοκαλλιεργειών µακρυά από περιοχές HABs

Τα ανωτέρω προστατεύουν τη δηµόσια υγεία και πόρους

Στρατηγικές γιά µείωση απειλής:•Clay (αργιλλος)

•Mussel curtains

ΠαράκτιεςΠαράκτιες περιοχέςπεριοχές µεµε φαινόµεναφαινόµεναΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΥ καικαι HABS HABS στηνστην ΕλλάδαΕλλάδα

DinophysisAlexandrium

Εποµένως υπαρχει επιστηµονικό καικοινωνικό / οικονοµικό ενδιαφέρον απόδιάφορους φορείς

Με το τοξικό φυτοπλαγκτό και τα προβλήµατα πουπροκύπτουν από την εµφάνιση του ασχολούνται εκτός τουΕΛΚΕΘΕ.ΙΩ και άλλοι φορείς στην Ελλάδα (πανεπιστήµια, ερευνητικά εργαστήρια, κοινωνικοί, οικονοµικοί και κρατικοίφορείς)

Παραδείγµατα γιά θέµατα προς µελέτη στονΕλληνικό χώροΑξίωµα:Σύµφωνα µε την Ευρωπαϊκή πρωτοβουλία στην Ερευναγια τα HABs “EUROHAB” η έµφαση πρέπει να είναι στηναναζήτηση λύσεων στα προβλήµατα από τα ΗΑΒς και όχιαπλά έρευνα των προβληµάτων

∆ιάκριση µεταξύ φυσικών και ανθρωπογενών αιτίων στηνεµφάνιση των ΗΑΒς όπως:Ο ρόλος του παράκτιου ευτροφισµού στην επικράτηση µερικώντοξικών ειδών∆ιαταραχή τροφικών πλεγµάτων από υπεραλίευσηΕντατικές υδατοκαλλιέργειες σε ορισµένες ευαίσθητες θαλάσσιεςπεριοχές

•Μεταφορά τοξικών ειδών (έρµα πλοίων, υδατοκαλλιέργειες)

•Τύχη και επιδράσεις των τοξινών στους οργανισµούς

•Παλαιοωκεανογραφικές µελέτες

Ολα τα ανωτέρω είναι ιδιαίτερα σηµαντικά γιά τιςστρατηγικές αντιµετώπισης που θα επιλεγούν

Ακόµη θέµατα προς έρευνα είναι:

•Μοντέλα πρόγνωσης που να δίνουν εύρη πιθανοτήτων γιάεµφάνιση HABs

•Εγκαιρη ανακάλυψη των blooms

•Εφαρµογή νέων µεθοδολογιών(as: molecular biology, genetic diversity, new rapid toxin specific methods, biosensors)

•Μείωση επιπτώσεων, π.χ.:

•Με µείωση εισόδου φορτίου θρεπτικών, µακροχρόνιαπολιτική)

•Επιλογή θέσεων υδατοκαλλιεργειών και καθοδήγησηλειτουργίας ώστε να υπάρχει καλύτερη χωροταξία σεπεριοχές µε µικρότερη ή λιγότερο έντονη εµφάνιση HABs

Ωστόσο πρέπει να τονισθεί ότι προς το παρόν η ικανότηταεξάλειψης των επιπτώσεων των HABs είναι περιορισµένη

Για να αυξηθεί αυτή η ικανότητα πρέπει να αυξηθεί ηκατανόηση των µηχανισµών που στηρίζουν τα HABs και πωςεπηρεάζουν το οικοσύστηµα και τους πόρους

Αλλά πρέπει να επενδύσουµε στην έρευνα επί ποικιλίαςµεθόδων γιά πρόληψη των επιπτώσεων, όπως µε τα µοντέλακαι τα συστήµατα έγκαιρης διάγνωσης, αλλά και την µείωσητων επιπτώσεων (καθαρισµός, στρατηγικές ελέγχουρύπανσης)

Ι/Ω ΕΛΚΕΘΕ

Παράκτια οικοσυστήµατα.

HABs: Επικίνδυνες φυτοπλαγκτονικές εξάρσεις στιςπαράκτιες ζώνες

20042000 2001 2002 2003

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M

DSP DSP στοστο ΘερµαϊκόΘερµαϊκό ΚόλποΚόλπο((DinophysisDinophysis acuminataacuminata))

Περιοδικότητα στην εµφάνιση (Ιανουάριος µε Απρίλιος)

Συχνά συµπίπτει ή ακολουθεί bloom Noctiluca, καθώςεπίσης έπεται η εµφανίζεται συγχρόνως µε το διάτοµοPseudonitzschia

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

20/1/2

00030/

1/2000

2/2/20

0016/

2/2000

1/3/20

0015/

3/2000

6/4/20

0016/

5/2000

cells

/lite

r

02004006008001000120014001600

ng/g

Dinophysis acuminata populationsThes/niki harbour: 300c/l, 12/99Inner Thermaikos 01/00 - 04/00:400c/l (06/04/00) - 52400c/l (30/01/00)

DSP phenomena: 01/00-05/00bioaccumulation125ng/g tissue (16/05/00) -1611ng/g tissue (15/03/00)up to 8 times higher than limits

photo: NIKON inverted microscope,magnification >X50000

(source: Pagou et al., 2003a; Pagou: unpubl.data)

Ta 200ng/g Ta 200ng/g ιστούιστού θεωρούνταιθεωρούνται τοτο όριοόριο γιαγια τοτοκλείσιµοκλείσιµο τωντων καλλιεργειώνκαλλιεργειών >1000 >1000 dinophysis/ldinophysis/l

Επίπεδα τοξίνης 1 – 60pg ανά κύτταρo

ΠαρατηρείταιΠαρατηρείται συσσώρευσησυσσώρευση τωντων κυττάρωνκυττάρων γύρωγύρω σταστα55m m βάθοςβάθος

Μύδια στις αρµαθιές: απαραίτητη η µέτρηση τηςσυσσώρευσης τοξίνης στα διαφορετικά βάθη

ΟιΟι ερευνητικέςερευνητικές δραστηριότητεςδραστηριότητες εστιάζουνεστιάζουν στηστη ::

Μελέτη της συχνότητας, διάρκειας και έντασης εµφάνισης τωντοξικών φαινοµένων

Καταγραφή και συσχέτιση των περιβαλλοντικών συνθηκών(φυσικοχηµικές παράµετροι, κλιµατικές συνθήκες) µε τηνεµφάνιση των blooms

Ρόλo των κύστεων

Τύχη των τοξινών: προσδιορισµό της συγκέντρωσης τοξίνηςστο νερό, στα διάφορα επίπεδα του θαλάσσιου τροφικούπλέγµατος και στο βένθος, µε ιδιαίτερη έµφαση στη µελέτη τηςρύπανσης-απορρύπανσης των εµπορεύσιµων ειδών οστράκων

Ανάπτυξη συστηµάτων έγκαιρης διάγνωσης των φαινοµένων(Early warning systems).

Mytilus galloprovincialis

0

100

200

300

400

500

600

700

2m 5m0

200

400

600

800

1000

1200

Highest values of OA concentration in cultured and harvest shellfish in Thermaikos Gulf, May 2003.

Mean OA concentration in Mytilus galloprovincialis, from different depths from mussel rafts.

Modiolus barbatus

0

50

100

150

200

250

300

350

400

5-6 cm 4-5 cm 3-4 cm 2-3 cm

Mean OA concentration in different size classes of Modiolus barbatus.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

ng O

A/g

who

le ti

ssue

Ascidiacea M. barbatus F. proteus C. varia V. verrucosa S. spallanzanii

2003 2004

regulatory limit (200 ng/g tissue)

Highest values of OA concentration in harvest benthic populations in Thermaikos Gulf.

Παρατηρήθηκε µεγάλη διαφοροποίηση τωνεπιπέδων τοξικότητας στα διάφορα είδη οστράκωνστο Θερµαϊκό Κόλπο (Spatial and interspecific)

•patchiness του τοξικού bloom

•Οικολογία των ειδών που επηρεάζει την διαθεσιµότητα τηςτοξίνης

•∆ιαφορετικός µεταβολισµός του Okadaic acid στα διάφοραείδη

Towards a biosensor for the rapid screening Towards a biosensor for the rapid screening of algal toxinsof algal toxins

L. GiannoudiL. Giannoudi11, I. Varkitzi, I. Varkitzi11, P.S. Petrou, P.S. Petrou22, C. Pyrgaki, C. Pyrgaki11, S.E. , S.E. KakabakosKakabakos22, K. Pagou, K. Pagou11

11Hellenic Centre for Marine Research, Institute of Hellenic Centre for Marine Research, Institute of Oceanography,Oceanography,

46,7 km Athens46,7 km Athens--SounioSounio Avenue, P.O. Box 712, 19013, Avenue, P.O. Box 712, 19013, AnavissosAnavissos,,

22Immunoassay Laboratories, I/RImmunoassay Laboratories, I/R--RP, NCSR RP, NCSR ““DemokritosDemokritos””, , 153 16 Athens, Greece153 16 Athens, Greece

ΗΗ ΕµφάνισηΕµφάνιση τουτου ΙχθυοτοξικούΙχθυοτοξικούΡαφιδοφύκουςΡαφιδοφύκους ChattonellaChattonella--likelike sp. sp. καικαι οιοιΕπιπτώσειςΕπιπτώσεις τουτου στουςστους ΙχθυοπληθυσµούςΙχθυοπληθυσµούς

τουτου ΜαλιακούΜαλιακού ΚόλπουΚόλπου, , τοντον ΜάρτιοΜάρτιο--ΑπρίλιοΑπρίλιο 20092009

Μεταξύ των φυτοπλαγκτονικών ειδών, ταΡαφιδοφύκη µαστιγωτά, όπως τα είδη του γένουςChattonella, είναι γνωστά ότι προκαλούν τοξικέςανθήσεις σε πολλές παράκτιες περιοχέςπαγκοσµίως. Τα είδη αυτά είναι εξαιρετικάτοξικά

Τέτοιες τοξικές ανθήσεις προκαλούνθνησιµότητα σε καλλιεργούµενους και άγριουςιχθυοπληθυσµούς

•δύσκολη η αναγνώριση των ειδών της Chattonella σε δείγµαταπου εχει προστεθεί το συνηθισµένο συντηρητικο-στερεωτικο γιάτη µικροσκοπικη ανάλυση, (ίσως καλύτερη η γλουταραλδεύδη)

•γιατί τα κύτταρα τους χάνουν το σχήµα τους όταν προστεθεί αυτότο υλικό, καθώς και χαρακτηριστικά οργανίδια τους (τριχοκύστεις, βλενοκύστεις).

•βοηθά πολύ η εξέταση ζωντανών δειγµάτων και σε σύντοµοχρονικο διάστηµα, γιατι τα κυτταρα γρηγορα πεθαινουν στο φωςτου µικροσκοπίου, όπως έγινε στη παρούσα περίπτωση µε τιςφωτογραφίες µη «συντηρηµένων» κυττάρων από αυτά πουέφρασαν τα βράγχια.

•ωστόσο η ποσοτική ανάλυση των κυττάρων από τις φωτογραφίεςτων βραγχίων δεν είναι εφικτή.

Περιοχές που έχουν καταγραφεί τέτοια τοξικά φαινόµεναεξαιτίας των Ραφιδοφυκών:

Ιαπωνία (καταγραφές από 1954), Κορέα, Σιγκαπούρη,ΚαναδάΝέα ΖηλανδίαΑυστραλίαΑγγλία, Ολλανδία, Νορβηγία, Γαλλία, ΕλλάδαΑίγυπτοςΑνατολικές και ∆υτικές ακτές Αµερικής, Βερµούδα, Μεξικό, Βραζιλία

Στο Μαλιακό κόλπο καταγράφηκε τον Μάρτιο-Απρίλιο 2009 αύξηση είδους ιχθυοτοξικού φυτοπλαγκτού.

Πρόκειται γιά το ιχθυοτοξικό είδος του γένους Chattonella τηςκλάσης των Ραφιδοφυκών στο οποίο µπορούν να αποδοθούν οιεκτεταµένοι θάνατοι ιχθυοπληθυσµών

Είναι ευρύθερµα και ευρύαλα είδη

Τα κύτταρα του είδους που ανιχνεύθηκαν έχουν µέγεθος πουκυµαίνεται µεταξύ 15 και 30µm, διαθέτουν δύο µαστίγια, παρουσιάζουν σφαιρικό ή ελαφρά ελλειψοειδές σχήµα καιπολυάριθµους χλωροπλάστες που δίνουν κοκκιώδη όψη στοκυτταρικό τοίχωµα.

Α. ∆είγµατα 24 & 26/3/2009

•Η αφθονία των φυτοπλαγκτονικών πληθυσµώνήταν εξαιρετικά χαµηλή και δεν ήταν δυνατό ναεξαχθεί συµπέρασµα γιά «ερυθρά παλλίρροια», ηοποία να σχετίζεται µε τους θανάτους τωνψαριών.•∆υνητικά τοξικά είδη ήταν σπάνια αριθµητικά, ώστε να µη στοιχειοθετείται ο θάνατος ψαριώναπό ιχθυοτοξίνες•Σε όλα τα δέιγµατα παρατηρήθηκαν υψηλέςσυγκεντρώσεις άµορφου υλικού.

Είδη φυτοπλαγκτού στις 24 & 26/3/2009

Εκβολές Σπερχειού 24/3/2009Pseudonitzschia sp (αυξηµένες συγκεντρώσεις)Prorocentrum balticumΒενθικά διάτοµαKarenia brevis (χαµηλές συγκεντρώσεις)Chattonella-like sp??? (πολύ χαµηλές συγκεντρώσεις)Άφθονα βλεφαριδοφόρα

Εκβολές Σπερχειού 26/3/2009Παρόµοια σύνθεση πληθυσµού, αλλά υψηλότερες αφθονίες γενικά+ Scripsiella trochoidea

Β. ∆ειγµατοληψία 1/4/2009

Κατά την µικροσκοπική ανάλυση εντοπίσθηκαν στοφυτοπλαγκτονικό πληθυσµό χαµηλές αφθονίες δυνητικάιχθυοτοξικών δινοµαστιγωτών, τέτοιες ώστε να µηεπιτρέπουν κατηγορηµατική γνωµάτευση γιάθνησιµότητες ή άλλες επιβλαβείς επιδράσεις στουςκαλλιεργούµενους ή άγριους ιχθυοπληθυσµούς.

Ωστόσο, σε φωτογραφίες υλικού από βράγχια από ιχθείςπου συλλέγησαν την προηγούµενη ηµέρα (31/3/2009) στηπεριοχή και µας εστάλησαν από τον ιχθυοπαθολόγο κ. Α. Πράπα, είναι φανερή η υψηλή συγκέντρωση στα βράγχιαµορφών οι οποίες θα µπορούσαν να είναι κύτταραιχθυοτοξικών φυτοπλαγκτονικών ειδών.

Είδη φυτοπλαγκτού 1/4//2009:Chaetoceros spp.Rhizosolenia sppPseudonitzschia sp (σχετικά αφθονη)Βενθικά διάτοµαLeptocylindrus spSkeletonema costatumDactyliosolen mediterraneusThalassiosira spCoscinodiscus spGrammatophora marina, κλπ

Prorocentrum micansProrocentrum balticum

Emiliania huxleyi

Dictyocha sp.

Chattonella-like sp. (ιχθυοτοξικό, χαµηλή αφθονία)

Scripsiella trochoideaPeridinium sppAlexandrium minutum (χαµηλή αφθονία)Karenia brevis (ιχθυοτοξικό, χαµηλή αφθονία)Gonyaulax monacanthaPselodinium vaubanii (άφθονο)Oxytoxum sp, κλπ

Υλικό από βράγχια 31/3/2009

Γ. ∆ειγµατοληψίες 7-9/4/2009

Πραγµατοποιήθηκε δειγµατοληψία νερών και ιχθύων από τοκλιµάκιο των επιστηµόνων του ΕΛΚΕΘΕ που παρέµεινε στοΜαλιακό κόλπο σε πλέγµα σταθµών (χάρτης) και σε 2 βάθη.

.

Σε παρασιτολογική εξέταση άγριων (µη εκτρεφόµενων) ιχθύων(κεφάλων), που είχαν συλλεχθεί από την οµάδα του ΕΛΚΕΘΕ, σεηµιθανή κατάσταση στις 8/4/2009 από τον κόλπο του Μαλιακού, βρέθηκε σε µικροσκοπική εξέταση ξεσµάτων βραγχίων µεγάλησυγκέντρωση µονοκύτταρων οργανισµών.

Μακροσκοπικά τα βράγχια των εξεταζόµενων ψαριών είχανεκτεταµένες αλλοιώσεις και πολύ µεγάλη έκκριση βλέννας. Ταευρήµατα αυτά ήταν καθολικά και παρουσιάστηκαν σε όλα ταεξεταζόµενα ψάρια

Στις νέες φωτογραφίες από τα ξέσµατατων βραγχίων των ηµιθανών κεφάλωντης 8/4/2009, έγινε δυνατή ηαναγνώριση των κυττάρων τωνιχθυοτοξικών ειδών, που είχανπαρατηρηθεί και στα δείγµατα της31/3/2009 στο ΒΓΧ εργαστήριο τουΙνστ. Ωκεανογραφίας ΕΛΚΕΘΕ.

Πρόκειται γιά κύτταρα ιχθυοτοξικού είδουςτου γένους Chattonella της κλάσης τωνΡαφιδοφυκών.Επίσης από τον ποιοτικό µικροσκοπικό έλεγχοτων δειγµάτων θαλασσινού νερούεπιβεβαιώθηκε η παρουσία του Chattonella sp. Τα κύτταρα που ανιχνεύθηκαν έχουν µέγεθοςµεταξύ 15 και 30µm, διαθέτουν δύο µαστίγια, παρουσιάζουν σφαιρικό ή ελαφρά ελλειψοειδέςσχήµα και πολυάριθµους χλωροπλάστες πουδίνουν κοκκιώδη όψη στο κυτταρικό τοίχωµα.

Τα πιό άφθονα δινοµαστιγωτά:Cochlodinium cf strangulatum σε συγκεντρώσεις < 4160 κυττάρων ανάλίτρο,Gyrodinium falcatum σε συγκεντρώσεις < 3520 κυττάρων ανά λίτρο,Gymnodinium cf abbreviatum σε συγκεντρώσεις < 2160 κυττάρων ανά λίτρο,Karenia cf brevis σε συγκεντρώσεις < 400 κυττάρων ανά λίτρο, (ιχθυοτοξικό)Dinophysis acuminata (400-2600 κυτ./λίτρο)Gyrodinium spirale σε συγκεντρώσεις < 320 κυττάρων ανά λίτρο.

Τα πιό άφθονα διάτοµα:Pseudo-nitzschia sp,Rhizosolenia spp,Chaetoceros spp,

Να σηµειωθεί ότι το ιχθυοτοξικό δινοµαστιγωτό Karenia brevis τηπερίοδο 1977-1983 και 1987 κυµάνθηκε στο Σαρωνικό κόλπο από2.0Χ102 – 2.7Χ107 κυτ/λίτρο, ενώ θάνατοι ιχθύων παρατηρήθηκαν τοΝοέµβριο 1977 και Οκτώβριο 1987 (Pagou & Ignatiades, 1990)

µεγέθυνση 600x µεγέθυνση 600x µεγέθυνση 300x

Φωτογραφίες από ξέσµα βραγχίων σε image analysisµικροσκόπιο OLYMPUS

Πιθανά Ch. marina, ωοειδής µορφή σε ευνοικές συνθήκες κατά τηπερίοδο ενεργούς αύξησης, στρογγυλή και µκρότερου µεγέθους σε µηευνοικές συνθήκες, αύξηση ηλικίας πληθυσµού, σε χαµηλότερεςθερµοκρασίες -εγκύστωση (Kahn et al., 1998; fig 2).

Ch. minima? H. akashiwo?

Εικ. 3.4/6: Κύτταρα του είδους Chattonella-like sp. σε δείγµατα θαλασσινού νερού από τον

Μαλιακό κόλπο, την περίοδο 7-9 Απριλίου 2009.

Αφθονίες του ραφιδοφύκους Chattonella -like sp. στον Μαλιακό κόλπο

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1600000

Σταθµός 1 Σταθµός 2 Σταθµός 3 Σταθµός 4 Σταθµός 5 Σταθµός 6 Σταθµός 7 Σταθµός 8 Σταθµός 9 Σταθµός10

Σταθµός11

Σταθµός12

κύτταρ

α/λίτρο

1 April 2009 7 April 2009 8 April 2009 9 April 2009

Εικ. 3.4/7: Χωρική και χρονική µεταβολή των συγκεντρώσεων του ραφιδοφύκουςChattonella-like sp., στο Μαλιακό κόλπο, στις 7, 8 & 9 Απριλίου 2009.

Εικ. 3.4/8: Το τοξικό δινοµαστιγωτό Dinophysis acuminata σεδείγµατα από το Μαλιακό κόλπο, τον Απρίλιο 2009.

Εικ. 3.4/9: Υλικό από ξέσµα βραγχίων (κέφαλοι) µε κύτταρα Chattonella-like sp της 10/4/2009, Μαλιακός κόλπος (µεγέθυνση: Χ200 επάνω αριστερά, Χ600 επάνω δεξιά, Χ600 κάτω αριστερά)

Εικ. 3.4/10: Υλικό από ξέσµα βραγχίων (λυθρίνι) µε κύτταρα Chattonella-like sp. της

10/4/2009, Μαλιακός κόλπος (µεγέθυνση: Χ600).

ΝΑ ΣΗΜΕΙΩΘΕΙ ΟΤΙ ΤΟΞΙΚΑ ΕΙ∆Η ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΠΑΝΤΑΣΤΟΥΣ ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟΝΙΚΟΥΣ ΠΛΗΘΥΣΜΟΥΣ ΣΕΕΞΑΙΡΕΤΙΚΑ ΧΑΜΗΛΕΣ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΙΣ,ΩΣΤΕ ∆ΕΝ ΠΡΟΚΑΛΟΥΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ (TA TΟΞΙΚΑ ΕΙ∆ΗΕΙΝΑΙ ~100 ΚΑΙ ΤΑ ΓΕΝΙΚΩΣ ΕΠΙΒΛΑΒΗ ~300 ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝΧΙΛΙΑ∆ΩΝ ΕΙ∆ΩΝ ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟΥ ∆ΙΕΘΝΩΣ).ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΑΡΧΙΖΟΥΝ ΝΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΝΤΑΙ ΟΤΑΝΑΛΛΑΞΟΥΝ ΚΑΠΟΙΕΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΚΑΙΓΙΝΟΝΤΑΙ ΕΥΝΟΙΚΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΤΟΥΣ ΣΥΧΝΑΛΟΓΩ ΑΝΘΡΩΠΟΓΕΝΩΝ ΕΠΙ∆ΡΑΣΕΩΝ ΠΧ ΕΥΤΡΟΦΙΣΜΟΣ∆ΗΛ. ΕΙΣΟ∆ΟΣ ΘΡΕΠΤΙΚΩΝ ΑΛΑΤΩΝ ΑΖΩΤΟΥ ΚΑΙΦΩΣΦΟΡΟΥ ΑΥΞΗΜΕΝΩΝ ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΕΩΝ, ΣΧΕΤΙΚΑΧΑΜΗΛΗ ΑΛΑΤΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΣΧΕΤΙΚΑ ΧΑΜΗΛΕΣΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΕΣΟΠΩΣ ΣΥΜΒΑΙΝΕΙ ΤΗΝ ΑΝΟΙΞΗ

Στη βιβλιογραφία αναφέρεται ότι η µεγαλύτερη αύξηση των ειδώνChattonella έχει παρατηρηθεί (πχ στην Αλεξάνδρεια) σε περιόδουςχαµηλότερης αλατότητας.Στο Μαλιακό την 1η Απριλίου παρατηρήθηκαν χαµηλές αλατότητες(~30ppt).H αύξηση των πληθυσµών των ειδών του γένους Chattonella, συσχετίζεται µε ευτροφικά φαινόµενα. Επίσης µε ανεπαρκή θήρευσηαπό το µικροζωοπλαγκτό και το µεσοζωοπλαγκτό (πιθανότητααποφυγής θήρευσης γιά χηµικούς λόγους)Τέλος, πρέπει να αναφερθεί ότι τα περισσότερα είδη τωνΡαφιδιοφυκών παράγουν «κύστεις», η παραγωγή των οποίωνευνοείται την άνοιξη µε την µικρη αύξηση της θερµοκρασίας τουνερού.Οι κύστεις είναι «διαχειµάζουσες» µορφές που καθιζάνουν καιπαραµένουν στο ίζηµα του βυθού µέχρι να παρουσιασθούν ευνοικέςσυνθήκες «εκβλάστησης», µε αποτέλεσµα την εµφάνιση τωνλεγοµένων φυτοπλαγκτονικών blooms ή ερυθρών παλλιρροιών.

Επίδραση στα ψαρια (1):

Η πρώτη αναφορά τοξικής άνθισης είδους του γένουςChattonella αναφέρθηκε στη Ιαπωνία το 1954, µεµαζικούς θανάτους άγριων ψαριών λόγω της βλέννης, ενώστη νήσο Seto της Ιαπωνίας το 1964, αναφέρθηκαν πολλάεπεισόδια µαζικών θανάτων καλλιεργηµένων ψαριών (10 blooms) µεταξύ των ετών 1970-1987.

Τα τελευταία χρόνια φαίνεται να υπάρχει µια παγκόσµιααύξηση νέων ανθήσεων (=blooms) των ειδών Chattonellaµε θανάτους και άγριων ψαριών.

Επίδραση στα ψαρια (2):

Τα τοξικά είδη του γένους Chattonella και γενικώτερα της κλάσηςτων Ραφιδοφυκών, σύµφωνα µε τη διεθνή βιβλιογραφία φαίνεται ναείναι από τα περισσότερο επικίνδυνα φύκη µεταξύ αυτών πουγενικά δεν είναι τοξικά γιά τον άνθρωπο και ευθύνονται γιαµαζικούς θανάτους ψαριών, κυρίως σε ιχθυοκαλλιέργειες, αλλά καισε άγριους πληθυσµούς.

Ο µηχανισµός δράσης τους δεν είναι πλήρως κατανοητός.

Έχει βρεθεί ότι οι συγκεκριµένοι οργανισµοί φέρουν διάφορεςκατηγορίες τοξικών ουσιών, που δρουν κυρίως στα βράγχια τωνψαριών προκαλώντας βλάβες στο επιθήλιό, όπως οίδηµα καιυπερπλασία.

Επίσης, επειδή τα Ραφιδοφύκη παράγουν βλεννώδεις µάζεςενδέχεται σε υψηλές αφθονίες να δηµιουργούν µηχανικάπροβλήµατα στην αναπνοή των ψαριών (απόφραξη βραγχίων).

Επίδραση στα ψαρια (3):Τα τελευταία χρόνια γίνεται αναφορά για την παραγωγή, από είδη τουγένους Chattonella, αλλά και από άλλα Ραφιδιοφύκη, υπεροξείδιουτου υδρογόνου (Η2Ο2), το οποίο θεωρείται παράγοντας που προάγειτην τοξικότητα των τοξικών ουσιών Μάλιστα η Chattonella θεωρείταιότι παράγει τις υψηλότερες ποσότητες υπεροξειδίου (Μarshall et al2005).

Παραγωγή ΝΟ που έχει επίδραση σε ενδοθήλιο

Παραγωγή Ο2- (απόπτωση και νέκρωση των κυτταρικών µεµβρανών,

πληγές στα βράγχια), προάγει την τοξικότητα των τοξικών ουσιών (πχελεύθερα λιπαρά οξέα) .

Επίδραση στα ψαρια (4):∆εν είναι πάντα σαφές αν οι θάνατοι των ψαριών οφείλονται στα µηχανικά αίτιαή σε τοξίνες.

Πρέπει ωστόσο να αναφερθεί ότι τα είδη Chattonella δεν παράγουν πάνταιχθυοτοξίνες.Πχ οι Marshall et al (2003) αναφερουν ότι “ η C. marina έχει θεωρηθεί ότιπαράγει επίσης µία λιποδιαλυτή τοξίνη όµοια µε τη brevetoxin, που πρώταταυτοποιήθηκε στο δινοµαστιγωτό Karenia brevis (Onoue et al., 1990; Khan et al., 1995), αλλά η τοξίνη του ραφιδοφύκους χρειάζεται να ταυτοποιηθεί χηµικά.Γενικα, υπήρξαν ενδείξεις σε καποια τεστ γιά παραγωγή νευροτοξίνης πουέµοιαζε µε τη brevetoxin, αλλά µόνο σε ορισµενους κλωνους ορισµένων ειδώνChattonella, που ακόµη δεν εχουν πληρως επιβεβαιωθεί. Πχ δεν επιβεβαιώθηκεσε κλώνους της Αυστραλίας και Ιαπωνίας.

Φαίνεται ότι η τοξικότητα τους ποικίλει µεταξύ ειδών και επηρεάζεται απόεξωτερικούς παράγοντες (πχ αλατότητα, η τοξικότητα µειώνεται σε υψηλέςαλατότητες)

Τα ψάρια πεθαίνουν µέσα σε λίγες ώρες µετά την έκθεσή τους σε υψηλέςσυγκεντρώσεις Chattonella (πχ ~1000000 κυττ./λίτρο)

Επίδραση σε άλλους υδρόβιους οργανισµούς:

Ειναι ασαφής η πληροφορία διεθνώς σχετικά µε τις επιδράσεις τωνειδών αυτών σε άλλους υδρόβιους οργανισµούς,

Εχουν ωστόσο αναφερθεί σποραδικές περιπτώσεις βλαβερώνεπιδράσεων σε άλλους υδρόβιους οργανισµούς (ασπόνδυλα πχκαβούρια, γαρίδες) (πχ Βραζιλία: Mafra Junior, 2006; Αλεξάνδρεια-Αιγύπτου: Mikhail, 2007) αν το bloom τωνραφιδιοφυκών συµπέσει µε την αναπαραγωγική περίοδο τωνασπονδύλων

Η µεταφορά τοξινών σε διάφορα ΄τροφικά επίπεδα είναι µικρή<10% προσφερόµενης τοξίνης (πχ πειράµατα FATE)

Επίδραση σε ανθρώπους:Η επίδραση στους ανθρώπους έιναι έµµεση µέσω καταστροφήςτης αλιείας, υδατοκαλλιέργειας, τουρισµού.Αλλες επιβλαβεις επιδρασεις ειναι γενικά αγνωστες

Οτι αναφορες υπάρχουν αναφέρονται σε ενδείξεις ή σε όσαγνωρίζουµε γενικα για τις brevetoxins σχετικά µε επίδραση σεανθρώπους (αναπνευστικά ή δερµατολογικά προβλήµατα) σύµφωνα µε πληροφορίες από παρόµοιες τοξίνες πουπαράχθηκαν, αλλά από άλλα είδη.

Ελάχιστες αναφορες για δερµατολογικα ή αναπνευστικαπροβληµατα σε κολυµβητες σε ΗΠΑ σε ρηχα νερά (πχ ponds, creeks) κατα τη διάρκεια blooms Chattonella.

Οι νευροτοξίνες γενικά προκαλούν σε ανθρώπους:

•Αναπνευστική δυσκολία (συγκεντρώσεις >105-106 κυττ./λίτρο)

•Ερεθισµοί οφθαλών, ρινικού βλενογόνου, όταν εκτεθούν σεσπρέυ αεροζόλ από θάλασσα

•Ή και άµεση επαφή µε τοξικό bloom κατά τη κολύµβηση.

•∆εν έχουν αναφερθεί θάνατοι ανθρώπων

ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΠΟΛΛΑ ΕΡΩΤΗΜΑΤΙΚΑ ΣΕΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΙΣ ΕΠΙΒΛΑΒΕΙΣ(=ΙΧΘΥΟΤΟΞΙΚΕΣ) ΕΠΙ∆ΡΑΣΕΙΣ ΤΗΣCHATTONELLA (σε υδρόβιους οργανισµούςκαι πιθανά ανθρώπους)

ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΕΡΕΥΝΕΣ ΧΡΕΙΑΖΟΝΤΑΙκαι στην Ελλάδα

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ -1(i) Ουσίες που µεταφέρονται στο Μαλιακό Κόλπο από τις εκβολές του ποταµούΣπερχειού επηρεάζουν περισσότερο και πρώτιστα τη νότια ακτή του κόλπου, στησυγκεκριµένη περίοδο των µετρήσεων.(ii) Οι συγκεντρώσεις διαλελυµένου οξυγόνου κυµάνθηκαν σε υψηλά επίπεδα σε όλη τηστήλη νερού και σε καµιά περίπτωση δεν βρέθηκαν στοιχεία που να υποδηλώνουνπιθανή έλλειψη οξυγόνου.(iii) Οι τιµές των φωσφορικών, νιτρωδών και αµµωνιακών αλάτων ήταν µικρές καιγενικά µικρότερες από αυτές που έχουν µετρηθεί σε άλλες περιοχές της Ελλάδος ενώ οιτιµές των νιτρικών αλάτων κυµαίνονταν στα αυτά επίπεδα µε αυτές που έχουν µετρηθείσε άλλες παράκτιες περιοχές της χώρας. Αντίθετα, οι τιµές των πυριτικών αλάτων, λόγωτης χερσογενούς επίδρασης, ήταν γενικά αυξηµένες και σαφώς µεγαλύτερες από αυτέςπου έχουν µετρηθεί σε άλλες παράκτιες περιοχές της Ελλάδας (ως ανωτέρω).(iv) Οι οργανικοί ρύποι (οργανοφωσφορικά φυτοφάρµακα και ζιζανιοκτόνα, τριαζίνες, DDTs, PCBs, εξαχλωροβενζόλιο, πολυκυκλικοί αρωµατικοί υδρογονάνθρακες, φαινόλες, φθαλικοί εστέρες) µε εξαίρεση τους φθαλικούς εστέρες ήταν σε συγκεντρώσειςχαµηλότερες από το όριο ανίχνευσης της µεθόδου και καταδεικνύουν ότι δεν υπήρχεστην περιοχή κανένα πρόβληµα από οργανικές τοξικές ουσίες.(v) Οι συγκεντρώσεις βαρέων µετάλλων στο νερό κυµαίνονταν σε χαµηλά επίπεδακαταδεικνύοντας ότι δεν υπάρχει πρόβληµα ρύπανσης από βαρέα µέταλλα στην περιοχή.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ-2(vi) Με βάση τα αποτελέσµατα των χηµικών αναλύσεων στη στήλη νερούµπορεί αβίαστα να προβληθεί ο ισχυρισµός, ότι κατά τη συγκεκριµένηχρονική περίοδο των δειγµατοληψιών, η θάλασσα του Μαλιακού Κόλπουείχε όλα τα χαρακτηριστικά µιάς “καθαρής” θάλασσας.(vii) Η αιωρούµενη ύλη του Μαλιακού Κόλπου αποτελείτο από ένασυνδυασµό χερσογενούς προέλευσης στοιχείων και σκελετικώνυπολειµµάτων θαλάσσιων οργανισµών. Τόσο τα χερσογενή όσο καιβιογενή σωµατίδια που παρατηρήθηκαν στο Μαλιακό Κόλπο είναισυνηθισµένα και έχουν παρατηρηθεί και σε εκβολικές περιοχές άλλωνΕλληνικών Κόλπων.(viii) Οι λόγοι των συγκεντρώσεων των αζωτούχων προς τα φωσφορικάάλατα (ΣΝ/Ρ) παρουσίαζαν αρκετά µεγάλη διακύµανση, γεγονός πουδείχνει κάποια ανισορροπία στο οικοσύστηµα, η οποία ενδεχοµένως και νασχετίζεται µε το πρόβληµα του οµαδικού θανάτου ψαριών στην περιοχή, κατά τη συγκεκριµένη χρονική περίοδο, επειδή πιθανά συνδέεται µε τηδοµή του φυτοπλαγκτού και την εµφάνιση τοξικών ειδών.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ-3(ix) Στους φυτοπλακτονικούς πληθυσµούς του θαλασσινού νερού είχε µία σηµαντικήαύξηση το ιχθυοτοξικό είδος Chattonella-like sp. της κλάσης των ραφιδοφυκών. Μερικές από τις συγκεντρώσεις αυτές θα µπορούσαν να προκαλέσουν εκτεταµένουςθανάτους ιχθύων.(x) Το παραπάνω είδος φαίνεται ότι είχε µία σηµαντική αύξηση, λόγω της έντονηςεισόδου γλυκού νερού το Μάρτιο στη θαλάσσια περιοχή (έντονες βροχοπτώσεις καιµεταφορά από Σπερχειο Ποταµό), µείωση της αλατότητας, ευνοϊκές θερµοκρασίες καιαύξηση θρεπτικών αλάτων, λόγω της αλλόχθονης εισόδου από τις απορροές(γεωργικές, αστικές, καλλιέργειες), τα οποία γρήγορα µπόρεσε να εκµεταλλευθεί αυτότο ευκαιριακό είδος.(xi) Παρασιτολογικές, βακτηριολογικές και ιστολογικές εξετάσεις σε δείγµαταεκτρεφοµένων (σε ιχθυοτροφείο της περιοχής) ιχθύων έδωσαν αποτελεσµατα που δενθα µπορούσαν να δικαιολογήσουν εκτεταµένους θανάτους ιχθύων.(x) Τα βράγχια άγριων (µη εκτρεφοµένων) ιχθύων, ηµιθανών, παρουσίαζαν(µακροσκοπικά) εκτεταµένες αλλοιώσεις και πολύ µεγάλη έκκριση βλέννας, πουοφείλονταν (µικροσκοπική εξέταση ξεσµάτων βραγχίων) στην παρουσία µεγάληςσυγκέντρωσης µονοκύταρων οργανισµών ιχθυοτοξικού είδους του γένους Chattonella.(xi) Λαµβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι το φαινόµενο οµαδικού θανάτου ιχθύων στοΜαλιακό Κόλπο έχει και στο παρελθόν, παρατηρηθεί (έστω και σε µικρότερη έκταση), είναι προφανές ότι η συγκεκριµένη περιοχή παρουσιάζει ένα ευαίσθητο οικοσύστηµα.

ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ -1Καταγραφή της παρούσας κατάστασης1. µελέτη και καταγραφή τον ανθρωπογενών πιέσεων σε όλη τη λεκάνη

απορροής του Σπερχειού και της παράκτιας περιοχής του Μαλιακούκόλπου (ποτάµια, γεωργικές, βιοµηχανικές δραστηριότητες, µονάδεςυδατοκαλλιεργειών, βιολογικοί καθαρισµοί κ.α.)

2. ολοκληρωµένη µελέτη και παρακολούθηση του τρόπου λειτουργίαςτου οικοσυστήµατος (φυσική, χηµική, γεωλογική, βιολογικήωκεανογραφία, µελέτη ιχθυαποθεµάτων και άλλων αλιευµάτων)

Ανάπτυξη προγράµµατος συνεχούς παρακολούθησης1. Εγκατάσταση και λειτουργία αυτόνοµων µετρητικών σταθµών

(πλωτήρες)2. Συνεπές και συνεχές πρόγραµµα καταγραφής και

δειγµατοληψιών in situ (συνεχής παρακολούθηση κρίσιµωνπαραµέτρων ποιότητας για την λειτουργία του οικοσυστήµατοςκαι πιθανή επιβάρυνση του από ρύπανση ή άλλες ανθρωπογενείςδραστηριότητες)

3. δορυφορική τηλεπισκόπηση (φυσικές παράµετροι, χλωροφύλλη)

ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ-2Ανάπτυξη διαχειριστικού εργαλείου

1. δηµιουργία βάσης δεδοµένων (ιστορικά δεδοµένα και όσααποκτηθούν κατά το πρόγραµµα παρακολούθησης)

2. συλλογή, επεξεργασία, διάχυση, βάση δεδοµένωνδορυφορικών (χλωροφύλλη, θερµοκρασία)

3. µοντέλο κυκλοφορίας4. µοντέλο οικολογικό5. σύστηµα έγκαιρης διάγνωσης και ειδοποίησης (warning

system) επιβλαβών γεγονότωνδιατύπωση σεναρίων εξέλιξης του οικοσυστήµατος

∆ιάδοση της πληροφορίας1. δηµιουργία επιχειρησιακού κέντρου για τη βελτίωση της

ποιότητας ζωής µέσω της χρήσης ΤεχνολογιώνΠληροφορικής Επικοινωνιών.

2. µεταφορά τεχνογνωσίας και εκπαιδεύσης προσωπικού σεπεριβαλλοντικά γραφεία και σχετικές υπηρεσίες σε επίπεδονοµαρχίας, περιφέρειας.

3. δηµιουργία ιστοσελίδας

ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ:

Κατόπιν των ανωτέρω συνιστάται:•Αφενός η καταγραφή των συγκεντρώσεων των παραµέτρωνευτροφισµού στο κόλπο (πχ θρεπτικά άλατα αζώτου καιφωσφόρου),•Αλλά και των χαρακτηριστικών των υδάτινων µαζών (ητελευταία πλήρης έχει από δεκαετία του 1990)• Αφετέρου η συστηµατική παρακολούθηση τωνφυτοπλαγκτονικών πληθυσµών στην υδάτινη στήλη σεδιαφορετικά βάθη, αλλά και εξέταση των πληθυσµών τωνκύστεων στα ιζήµατα, µε σκοπό την έγκαιρη πρόγνωσηέναρξης εµφάνισης τοξικών επεισοδίων.•Αµεση αποµάκρυνση νεκρών ιχθυων για αποφυγή περαιτέρωειπτώσεων στο οικοσύστηµα•Εναρµόνιση µε επιταγές Οδηγίας γιά τα Νερά