Μεθοδολογία δειγματοληψιών σε ποτάμια Υδατικά Σώματα​

Η μέθοδος συλλογής του δείγματος των βενθικών μακροασπονδύλων είναι η ημι-ποσοτική τρίλεπτη σάρωση του πυθμένα (ISO 7828) σε όλα τα πιθανά ενδιαιτήματα των θέσεων του ποταμού. Το εργαλείο συλλογής του βένθους είναι απόχη επιφάνειας 575 cm², με άνοιγμα πόρων διχτυού 0.9 mm και βάθος διχτυού 40 cm. Η μέθοδος δειγματοληψίας συνίσταται στην τοποθέτηση της απόχης κατάντη του δειγματολήπτη και στην ανατάραξη του βυθού για συγκεκριμένο χρονικό διάστημα τριών λεπτών. Εντός των τριών λεπτών, όλα τα ενδιαιτήματα που αναγνωρίστηκαν καλύπτονται ανάλογα με την επιφάνεια που καλύπτουν. Τα πιθανά ενδιαιτήματα αναγνωρίζονται σύμφωνα με τον πίνακα των ενδιαιτημάτων (Chatzinikolaou et al., 2006[1]). Ταυτόχρονα με τη συλλογή των βενθικών μακροασπονδύλων, συμπληρώνεται και το σχετικό πρωτόκολλο δειγματοληψίας.

Στο πρωτόκολλο αυτό απαιτείται να καταγράφονται πρόσθετες πληροφορίες, όπως:

• Στοιχεία δειγματοληψίας:
  • όνομα ή κωδικός της θέσης
  • ονοματεπώνυμο ερευνητή/τριας υπεύθυνου/ης της δειγματοληψίας
  • ονοματεπώνυμο του ατόμου που συμπλήρωσε το πρωτόκολλο
  • ημερομηνία και ώρα δειγματοληψίας
  • συντεταγμένες της θέσης
  • υψόμετρο της θέσης
• Φωτογραφία ή Video της θέσης
• Υδρομορφολογικά στοιχεία:
  • σύσταση υποστρώματος
  • υδρολογικές μετρήσεις (πλάτος και βάθος νερού, ροή)
• Στοιχεία βλάστησης (σκίαση της θέσης, κάλυψη παρόχθιας βλάστησης, κάλυψη υδρόβιας βλάστησης)
• Συνθήκες κατά την δειγματοληψία (θερμοκρασία αέρα, μετεωρολογικές συνθήκες)
• In situ φυσικοχημικές μετρήσεις του νερού (διαλυμένο οξυγόνο, θερμοκρασία, αγωγιμότητα, pH, θολερότητα)
• Δείγματα νερού προς ανάλυση ex situ:
  • του βιολογικώς απαιτούμενου οξυγόνου σε 5 ημέρες
  • των βασικών θρεπτικών ιόντων (Ν-ΝΗ4, Ν-ΝΟ2, Ν-ΝΟ3, P-PO4)
  • Χλωριόντα

Τα βενθικά μακροασπόνδυλα στη συνέχεια  μεταφέρονται στο εργαστήριο, σε διάλυμα φορμόλης 4% ή αλκοόλης 70%, για ανάλυση και ταυτοποίηση σύμφωνα με σχετικές κλείδες Tachet et al., 2000[2], Campaioli et al., 1994[3]. Η ταυτοποίηση των βενθικών μακροασπονδύλων γίνεται μέχρι το ταξινομικό επίπεδο της οικογένειας, εκτός από τους ολιγόχαιτους (επίπεδο κλάσης).

[1] Chatzinikolaou Y., Dakos V. & Lazaridou M.  (2006). Longitudinal impacts of anthropogenic pressures on benthic macroinvertebrate assemblages in a large transboundary Mediterranean river during the low flow period. Acta hydrochim. hydrobiol. , Volume 34, pp. 453 – 463. https://doi.org/10.1002/aheh.200500644

[2] Tachet, H., Bournaud, M. & Richoux, P., (2000). Introduction a l’ etude des macroinvertebres des eaux douce. CNRS Editions. http://www.euskomedia.org/PDFAnlt/munibe/nz/2003155156.pdf

[3] Campaioli, S., Ghetti, P.F., Minelli, A. & Ruffo, S., (1994). Manuale per riconoscimnto dei macroinvertebrate delle acque dolci Italiane. Provincia Autonoma di Trento, Trento.

Ιχθυολογικές Δειγματοληψίες

Η τεχνική της ηλεκτραλιείας βασίζεται σε χαρακτηριστικές, φυσιολογικές αντιδράσεις των ψαριών όταν αυτά βρίσκονται σε πεδίο ηλεκτρικού ρεύματος. Το πεδίο δημιουργείται από ειδικές συσκευές ηλεκτραλιείας που παράγουν ρεύμα υψηλής τάσης (συνεχές ή εναλλασσόμενο), η λειτουργία των οποίων έγκειται στη δημιουργία κυκλώματος μεταξύ δύο στελεχών που βρίσκονται ταυτόχρονα μέσα στο νερό, την κάθοδο και την άνοδο, και μιας πηγής ενέργειας. Η κάθοδος αποτελείται από ένα μεταλλικό στοιχείο που βρίσκεται πάντοτε βυθισμένο μέσα στο νερό και απλά χρησιμεύει για να κλείσει το κύκλωμα. Η άνοδος είναι ουσιαστικά μία μακριά μεταλλική ράβδος με στεφάνη ή και απόχη στο άκρο της, από την οποία διέρχεται το ρεύμα και την οποία χειρίζεται ενεργά ο χειριστής/τρια της συσκευής. Όταν το κύκλωμα του ρεύματος κλείσει, τότε δημιουργούνται ζώνες επίδρασης, με τέσσερις τύπους αντιδράσεων από τα ψάρια αντίστοιχα: ζώνη μη αντίδρασης λόγω μεγάλης απόστασης, ζώνη αποφυγής, ζώνη προσέλκυσης (galvano-taxis), ζώνη νάρκωσης (galvano-narcosis).

Η αποδοτικότητα της αλιείας με ηλεκτρισμό εξαρτάται από πολλές παραμέτρους. Η επιλογή της τάσης του ρεύματος μπορεί να θεωρηθεί ως η πιο σημαντική παράμετρος, η οποία με τη σειρά της επηρεάζεται και μεταβάλλεται ανάλογα και με άλλες παραμέτρους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την εισαγωγή διαφοροποιήσεων στη δειγματοληψία ανάλογα με τα χαρακτηριστικά του κάθε δειγματοληπτικού σταθμού. Στον παρακάτω Πίνακα παρουσιάζονται οι παράγοντες που επηρεάζουν την αποδοτικότητα της ηλεκτραλιείας (από Zalewski & Cox, 1990[1]).

Κατά τη διάρκεια των δειγματοληψιών αλιεύονται αντιπροσωπευτικά τμήματα του ποταμού, τα οποία περιλαμβάνουν αντιπροσωπευτικό δείγμα των ενδιαιτημάτων της ιχθυοπανίδας στο συγκεκριμένο τμήμα ποταμού. Συνοπτικά, πραγματοποιείται μία σάρωση με τις συσκευές ηλεκτραλιείας σε ένα τμήμα ποταμού με μήκος κατ’ ελάχιστο 100 μέτρα, το οποίο προσαρμόζεται ανάλογα με το μέγεθος του ποταμού. Η μεθοδολογία δειγματοληψίας καθώς και η συμπλήρωση των πρωτοκόλλων ακολουθεί τη μεθοδολογία που έχει αναπτυχθεί από το ΕΛΚΕΘΕ, όπως αναγράφεται στο αντίστοιχο εγχειρίδιο (Inland Waters Fish Monitoring Operations Manual Version 1.0)

Για τις δειγματοληψίες του προγράμματος παρακολούθησης των ψαριών χρησιμοποιούνται δύο διαφορετικοί τύποι συσκευών ηλεκτραλιείας, με τα εξής χαρακτηριστικά αντίστοιχα:

(α) Συνεχούς ρεύματος: Συσκευές Generator powered, DC (unpulsed), 8 KW ή 7 KW ή 3 KW output power, 600 V, και καλώδιο ανόδου 200 m. Πρόκειται για πολύ ισχυρές, μη φορητές συσκευές που χρησιμοποιούν βενζινοκινητήρα για την παραγωγή ρεύματος. Ένα σημαντικό πλεονέκτημά τους είναι ότι παρέχουν δυνατότητα αλιείας σε μεγάλους όγκους νερού, όπου το βάθος και η γενικότερη φυσιογνωμία του ποταμού δεν επιτρέπει την άρτια και ασφαλή δειγματοληψία με φορητή συσκευή. Επιπλέον, έχουν τη δυνατότητα να δημιουργούν ευρεία ζώνη προσέλκυσης, καθιστώντας τη χρήση τους αποτελεσματική ακόμα και σε ποτάμια μεγάλου μεγέθους. Μειονέκτημα αποτελεί το μεγάλο βάρος τους (55.50 και 30 kg αντίστοιχα). Λόγω του βάρους τους, οι συσκευές αυτές δεν μπορούν να μεταφερθούν πολύ μακριά από το όχημα μεταφοράς. Έτσι, συνήθως χρησιμοποιούνται σε πλωτά τμήματα του ποταμού τοποθετημένες πάνω σε ειδικό σκάφος. Στις περιπτώσεις που δεν είναι δυνατή η χρήση σκάφους, λόγω έλλειψης προσβασιμότητας ή ύπαρξης εμποδίων στην κοίτη του ποταμού, η συσκευή τοποθετείται στην όχθη και η αλιεία γίνεται από μέλη της ομάδας που εισέρχονται στο νερό, χρησιμοποιώντας καλώδιο ανόδου έως και 200 μέτρων. Η συλλογή του υλικού γίνεται από τον χειριστή/τρια της ηλεκτροφόρου απόχης (άνοδος) που είτε βρίσκεται πάνω στο σκάφος είτε κινείται μέσα στο κανάλι ροής του ποταμού, ακολουθούμενος/η από ένα ή δύο άτομα που συνεπικουρούν με απόχες στη συλλογή των ψαριών. Η τεχνική αλιείας με τη χρήση σκάφους προϋποθέτει τουλάχιστον τέσσερα άτομα που βρίσκονται μέσα στη βάρκα και περιλαμβάνει μία προσεκτική σάρωση σε κάθε μια από τις δύο όχθες, καθώς και στη μέση του καναλιού ροής του ποταμού. Ένα από τα άτομα χειρίζεται το διακόπτη ασφαλείας, με τον οποίο ανοίγει και κλείνει το κύκλωμα του ρεύματος. Η κύρια φροντίδα του/της είναι να ξεκινά και να διακόπτει με ασφάλεια τη λειτουργία της συσκευής, προκειμένου να αποφευχθούν ενδεχόμενα σοβαρά ατυχήματα από ηλεκτροπληξία.

(β) Εναλλασσόμενου ρεύματος: Battery-powered backpack DC (pulsed), 1.5 KW output power, 35-100 Hz, max. 850 V. Καλώδιο ανόδου 3 έως 5 m. Είναι μικρής ισχύος συσκευή με δυνατότητα αλιείας σε μικρά βάθη (0.2 m έως 2 m περίπου) και μικρούς όγκους νερού. Λόγω του μικρού της βάρους (13-15 kg) η συσκευή αυτή είναι φορητή (στερεώνεται στην πλάτη) και συνεπώς μπορεί να μεταφερθεί σε μεγάλη απόσταση από το όχημα μεταφοράς. Δημιουργεί μικρή ζώνη προσέλκυσης (αλλά σχετικά μεγάλη ζώνη νάρκωσης) και είναι κατάλληλη μόνο για ρέματα, μικρά ποτάμια και αβαθή τμήματα ποταμών. Η μεθοδολογία δειγματοληψίας περιλαμβάνει μία προσεκτική σάρωση, η οποία γίνεται από τον χειριστή/τρια που προχωρά αντίθετα στη ροή του ποταμού και χρησιμοποιεί τη συσκευή μόνο σε εκείνα τα σημεία που το βάθος νερού καθιστά τη χρήση της ασφαλή (<1.20 m βάθος). Σε πλατιά ποτάμια, η πορεία του χειριστή/τριας είναι συνήθως μαιανδρική με σκοπό να καλυφθούν δειγματοληπτικά κατά το δυνατόν, τόσο οι όχθες, όσο και το κέντρο του ποταμού και ως εκ τούτου όλα τα ενδιαιτήματα των ψαριών. Ο χειριστής/τρια της ηλεκτροφόρου απόχης (άνοδος), ακολουθείται από τρία άτομα που συμβάλουν στη συλλογή των ψαριών με απόχες και στην καταγραφή τους.

Ιχθυολογικά Δεδομένα

Τα ψάρια αναγνωρίζονται σε επίπεδο είδους, καταγράφεται η αφθονία τους και το ολικό τους μήκος (Total Length – TL, σε κλάσεις μεγέθους των 5 cm) σε ειδικό πρωτόκολλο για τα Ιχθυολογικά Δεδομένα και τις Κλάσεις μεγεθών ψαριών. Μετά από τις απαραίτητες μετρήσεις, τα ψάρια επιστρέφονται ζωντανά στο ποτάμι. Σε περιπτώσεις που δεν μπορεί να αναγνωριστεί κάποιο είδος, λαμβάνονται δείγματα για ανάλυση στο εργαστήριο. Η ονοματολογία των ψαριών ακολουθεί το Barbieri et al. 2015[2] .

Σε κάθε θέση του δικτύου των ποτάμιων σταθμών στους οποίους διενεργούνται δειγματοληψίες ψαριών, πραγματοποιούνται επίσης και μετρήσεις και υπολογισμοί μίας σειράς περιβαλλοντικών παραμέτρων, καθώς και καταγραφές των πιέσεων που επηρεάζουν την ιχθυοπανίδα, στο Πρωτόκολλο Φυσικοχημικών Παραμέτρων.

[1] Zalewski, M. & Cowx, 1. G. (1990). Factors affecting the efficiency of electric fishing. In Fishing with Electricity (Cowx, I. G. & Lamarque, P. eds). Oxford: Fishing News Books.

[2] Barbieri R., S. Zogaris, E. Kalogianni, M. Th. Stoumboudi, Y. Chatzinikolaou, S. Giakoumi, Y. Kapakos, D. Kommatas, N. Koutsikos, V. Tachos, L. Vardakas & Economou A.N. (2015). Freshwater Fishes and Lampreys of Greece: An annotated checklist. Monographs on Marine Sciences No. 8. Hellenic Centre for Marine Research: Athens, Greece. p. 128. http://epublishing.ekt.gr/el/11080

Η μέθοδος αξιολόγησης που εφαρμόζεται για τα μακρόφυτα είναι η προτεινόμενη από τη Μεσογειακή Ομάδα Διαβαθμονόμησης για τα ποτάμια (MEDGIG). Η ομάδα των ειδικών στα μακρόφυτα της Μεσογειακής Άσκησης Διαβαθμονόμησης πρότεινε την εφαρμογή του Γαλλικού Δείκτη IBMR (Biological Macrophyte Index for Rivers, Haury et al., 2000[1]) σε όλους τους τύπους των ποταμών της Μεσογείου. Στο πλαίσιο της Άσκησης Διαβαθμονόμησης για τα μακρόφυτα (2009-2011) εφαρμόστηκε ο δείκτης IBMR για τα ποτάμια τύπου RM-2 της Ελλάδας, η οποία συμμετείχε στην προαναφερθείσα άσκηση.

Σύμφωνα με την προτεινόμενη μεθοδολογία η καταγραφή της αφθονίας και της ταξινομικής σύνθεσης των υδρόβιων μακροφύτων πραγματοποιείται σε κομμάτι του ποταμού μήκους 100 μέτρων κατά την περίοδο του καλοκαιριού, κάτω από συνθήκες χαμηλής παροχής. Η  αφθονία των ειδών εκτιμάται σύμφωνα με μια 5-βάθμια κλίμακα ως εξής: 1= πολύ σπάνιο, 2= σπάνιο, 3= κοινό, 4= συχνό, 5= άφθονο, κυρίαρχο.

[1] Haury, J., Peltre, M.C., Trémolières, M., Barbe, J., Thiébaut, G., Bernez, I., Daniel, H., Chatenet, P., Haan-Archipof, G., Muller, S., Dutartre, A., Laplace-Treyture, C., Cazaubon, A., Lambert-Servien, E., 2006. A new method to assess water trophy and organic pollution – The Macrophyte Biological Index for Rivers (IBMR): Its application to different types of river and pollution. Hydrobiologia 570, 153–158.

Η δειγματοληψία του φυτοβένθους (επιλιθικά διάτομα) γίνεται στους ίδιους σταθμούς και στις ίδιες περιόδους με τα μακροασπόνδυλα. Η μέθοδος δειγματοληψίας που ακολουθείται αφορά στην αποκόλληση και συγκέντρωση των φυτοβενθικών οργανισμών από το σκληρό υπόστρωμα του πυθμένα. Τα δείγματα μεταφέρονται στο εργαστήριο για τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό.

Η εκτίμηση της ποιότητας στηρίζεται στο δείκτη IPS ή σε άλλον/ους δείκτες που θα επιλεγούν. Τα δείγματα των επιλιθικών διατόμων συλλέγονται και επεξεργάζονται ακολουθώντας τα ευρωπαϊκά πρότυπα (European Committee for Standardization 2003[1], 2004[2]). Οι δειγματοληψίες των διατόμων πραγματοποιούνται σε πέτρες και χαλίκια διαφόρων μεγεθών (επιλιθικά διάτομα), ή από άλλες επιφάνειες όταν απουσιάζουν οι πέτρες και τα χαλίκια, από την άνω επιφάνεια και από το κεντρικό μέρος του ρου, από σημεία των ποταμών με καλό φωτισμό όπου αυτό είναι δυνατό, σύμφωνα με τη μέθοδο που προτείνεται από τον Coste (1978[3], 1986[4], 1990[5]). Η στερέωση (συντήρηση) των δειγμάτων γίνεται με προσθήκη διαλύματος εξουδετερωμένης φορμόλης 4% (pH= 7-7.5).

Η επεξεργασία των δειγμάτων ακολουθεί το παρακάτω πρωτόκολλο:

• απομάκρυνση του υλικού από το υπόστρωμα
• καθαρισμός των πυριτικών θηκών με βρασμό με πυκνά οξέα σύμφωνα με την μέθοδο του Battarbee (1986)[6]
• παρασκευή 2 μόνιμων παρασκευασμάτων ανά δείγμα με τη χρήση του Naphraxã (ρητίνη με συγκεκριμένο δείκτη διάθλασης)
• προσδιορισμό των ταξινομικών μονάδων και ποσοτική ανάλυση της βιοκοινωνίας με μέτρηση τουλάχιστον 400 θυρίδων ανά δείγμα (McIntire & Overton 1971[7], Sullivan 1982[8], Descy & Coste 1991[9], Prygiel & Coste 1993[10]). Για την ταξινομική, θα χρησιμοποιηθούν τα έργα των Round et al. (1990)[11] και Krammer & Lange-Bertalot (1986-1991)
• υπολογισμό των διαφόρων διατομικών δεικτών για κάθε δείγμα με το λογισμικό OMNIDIA version 5.2 (Lecointe et al. 1993[12], 1999[13], http://clci.club.fr/index.htm.

[1] CEN (2003)  EN 13946 : 2003.  Water quality – Guidance standard for the routine sampling and pre-treatment of benthic diatoms from rivers. Comité Européen de Normalisation, Geneva.

[2]CEN (2004)  EN 14407: 2004. Water quality – Guidance standard for the identification, enumeration and interpretation of benthic diatom samples from rivers.  Comité Européen de Normalisation, Geneva.

[3] Coste,  M., (1978). Sur l’utilisation des diatomées benthiques pourl’appréciation de la qualité biologique des eaux courantes. Thèse de Biologie Végétale, Université de Besançon, 143 p.

[4] Coste M., (1986). Les methodes microfloristiques d’evaluation de  la  qualite  des  eaux.  Cemagref, Bordeaux. 25 pp + ann.

[5] Coste M., (1990). CO.CA.IN (v.f. 1.01) – Programme de COmptage et CAlcul d’INdices diatomiques. Notice d’utilisation succincte pour ordinateurs compatibles PC. Cemagref Bordeaux, Décembre 1990: 10 pp + ann.

[6] Battarbee, R. W., (1986). Diatom analysis. In  Berglund, B. E. (ed.) Handbook of  Holocene Palaeoecology and  Palaeohydrology. Wiley, Chichester:  527–570.

[7] McIntire C. D. and Overton W. S., (1971). Distributional patterns in assemblages of attached diatoms from Yaquina Estuary, Oregon. Ecology 52: 758-777. https://doi.org/10.2307/1936024

[8] Sullivan M. J., (1982). Distribution of edaphic diatoms in a Mississippi salt marsh: a canonical correlation analysis. J. Phycol. 18: 130-133. https://doi.org/10.1111/j.1529-8817.1982.tb03166.x

[9] Descy J. P. & M. Coste, (1991). A test of methods for assessing water quality based on diatoms. Verh. Internat. Verein. Limnol. 24: 2112-2116. https://doi.org/10.1080/03680770.1989.11899905

[10] Prygiel J. and Coste M., (1993). The assessment of water quality in the Artois-Picardie water basin (France) by the use of diatom indices. Hydrobiologia, 269/279: 343-349.

[11] Round F. E., Crawford R. M. and Mann D. G., (1990). The Diatoms – Biology and Morphology of the Genera. Cambridge University Press, Cambridge, 747 pp. https://doi.org/10.1017/S0025315400059245

[12] Lecointe C., Coste M. and Prygiel J., (1993). Omnidia: Software for taxonomy, calculation of diatom indices and inventories management. Hydrobiology, 269/270: 509–513. https://rdcu.be/bQ1fW

[13] Lecointe C., Coste M., Prygiel J. and Ector L., (1999). Le logiciel OMNIDIA version 2, une puissante base de données pour les inventaires de diatomées et pour le calcul des indices diatomiques européens. In: Loncin A., Hoffmann L. and Ector L. (eds), Compte rendu du 17° colloque de l’Association des diatomistes de langue française. Cryptogamie-Algologie 20: 132 – 134.

Η μέτρηση της ροής των ποταμών γίνεται στο πεδίο με χρήση ροομέτρου. Για τον υπολογισμό της παροχής λαμβάνονται μετρήσεις βάθους και ταχύτητας νερού στην υδάτινη στήλη σε πολλαπλά σημεία, κατά μήκος της διατομής του ρέματος σύμφωνα με τα κριτήρια των Rantz et al., 1982[1].

[1]Rantz, S.E. et al, (1982). Measurement and computation of streamflow: Vol. 1, Measurement of stage and discharge. U.S. Geol. Surv., Water-Supply Pap. 2175, (1982), p. 284. https://doi.org/10.3133/wsp2175_vol1

River Habitat Survey (RHS)

Η ευρέως ανεπτυγμένη μέθοδος RIVER HABITAT SURVEY (RHS) είναι μια μέθοδος εκτίμησης του φυσικού χαρακτήρα και της ποιότητας των ενδιαιτημάτων του ποταμού, που έχει ως στόχο την καταγραφή της υδρογεωμορφολογικής κατάστασης των ποταμών. Η μέθοδος έχει δοκιμαστεί στην Ελλάδα από τους Chatzinikolaou et al. (2006)[1] και Chatzinikolaou et al. (2008)[2]. Στόχος είναι η διατήρηση αλλά και η αποκατάσταση των «άγριων» ή φυσικών ενδιαιτημάτων και ο σχεδιασμός βιώσιμων διαχειριστικών μέτρων σε επίπεδο λεκάνης απορροής.

Το σύστημα RHS περιλαμβάνει συγκεκριμένη μεθοδολογία πεδίου, με καταγραφή παραμέτρων σε πρωτόκολλο του RHS, βάση δεδομένων για συγκέντρωση, επεξεργασία και σύγκριση δεδομένων και φυσικά αποτελεσμάτων, μέθοδο αξιολόγησης της ποιότητας ενδιαιτήματος (Habitat Quality Assessment = HQA) και μέθοδο καταγραφής της τεχνητής τροποποίησης του ποταμού (Habitat Modification Score = HMS). Το σύστημα αξιολόγησης HQA εκτιμά την ποικιλομορφία και το βαθμό «φυσικότητας» του χαρακτήρα του ποταμού και διαμορφώνεται από την παρουσία «άγριων» και αδιατάρακτων χαρακτηριστικών του. Η μέθοδος ΗMS καταγράφει και βαθμολογεί την ανθρώπινη παρέμβαση στη φυσική δομή του ποταμού, προκειμένου να εξεταστεί στη συνέχεια η επίδραση των διαφορετικών τύπων και μεγεθών τροποποιήσεων στην εμφάνιση των ενδιαιτημάτων και στην ποιότητα του ποταμού.

Η ποιότητα του ενδιαιτήματος υπολογίζεται με βάση την παρουσία και την ποικιλία ενδιαιτημάτων που έχουν αναγνωρισμένη αξία για την πανίδα, η οποία προκύπτει συγκρίνοντας τα χαρακτηριστικά ενός σταθμού με αυτά παρόμοιων σταθμών (π.χ. ίδιοι τύποι ποταμών). Ενδιαιτήματα με υψηλή ποιότητα συνήθως παρατηρούνται σε αδιατάρακτους και μη τροποποιημένους σταθμούς.

Το RHS είναι ένα συστηματικό πλαίσιο εργασίας για τη συλλογή και ανάλυση δεδομένων που αφορούν τη φυσική δομή ενός ποταμού. Η συλλογή δεδομένων διενεργείται και καταγράφεται σε 500 μέτρα κατά μήκος του ποταμού.

Οι πληροφορίες που καταγράφονται για κάθε σταθμό περιλαμβάνουν συντεταγμένες, υψόμετρο και άλλα χαρακτηριστικά. Κατά τη διάρκεια των εργασιών πεδίου καταγράφονται τα χαρακτηριστικά του καναλιού – υδατορέματος – ποταμού (κοίτη και όχθες) και του παρακείμενου ποτάμιου διαδρόμου.

Η μεθοδολογία πεδίου RHS έχει δημιουργηθεί με εκτεταμένες εργασίες πεδίου και την αντίστοιχη επεξεργασία δεδομένων. Έτσι, επειδή το σύστημα βασίζεται σε παρατηρημένα δεδομένα, η επαρκής αναγνώριση των χαρακτηριστικών που βρίσκονται στο πρωτόκολλο πεδίου είναι απαραίτητη. Για το λόγο αυτό, έχει δημιουργηθεί ένας οδηγός εργασιών πεδίου.

Το υπόστρωμα του καναλιού, τα χαρακτηριστικά του ενδιαιτήματος, οι τύποι της υδρόβιας βλάστησης, η πολυπλοκότητα της σύνθεσης της παρόχθιας βλάστησης και οι τύποι των τυχόν τεχνητών τροποποιήσεων στο κανάλι και στις όχθες καταγράφονται σε κάθε 10 ‘spot-checks’ οροθετημένα ανά 50 μέτρα. Οι κωδικοί που χρησιμοποιούνται για τη συμπλήρωση του πρωτοκόλλου, όσον αφορά στα ‘spot-checks’, αποτελούνται από δύο γράμματα που η επεξήγησή τους δίνεται στο πρωτόκολλο. Επιπρόσθετα, εφαρμόζεται μία σαρωτική εκτίμηση (sweep-up) για να καταγραφούν χαρακτηριστικά και τροποποιήσεις οι οποίες ενδεχομένως δεν υπάρχουν στα ‘spot-checks’. Μετρήσεις που αφορούν στο πλάτος της κοίτης και της όχθης, στο ύψος της όχθης και στο βάθος του ποταμού, εφαρμόζονται σε μια αντιπροσωπευτική περιοχή του ποταμού, η οποία αντανακλά όσο το δυνατόν καλύτερα τη συνολική γεωμορφολογία του ποταμού. Επίσης, καταγράφεται ο αριθμός των στάσιμων (pool)/ τρεχούμενων (riffle) ζωνών και σημειακών ζωνών απόθεσης ανόργανου υλικού (point-bars). Τα χαρακτηριστικά που καταγράφονται από το RHS αντανακλούν τη δομική ποικιλομορφία των ποταμών, η οποία είναι σχετική με τη μεγάλη ποικιλία των οργανισμών, από μικροσκοπικά άλγη έως ψάρια, πτηνά και θηλαστικά.

[1] Chatzinikolaou Y., Dakos V. & Lazaridou M.  (2006). Longitudinal impacts of anthropogenic pressures on benthic macroinvertebrate assemblages in a large transboundary Mediterranean river during the low flow period. Acta hydrochim. hydrobiol. , Volume 34, pp. 453 – 463. https://doi.org/10.1002/aheh.200500644

[2]Chatzinikolaou Y., Dakos V., & Lazaridou M., (2008). Assessing the Ecological Integrity of a Major Transboundary Mediterranean River Based on Environmental Habitat Variables and Benthic Macroinvertebrates (Aoos-Vjose River, Greece-Albania). International Review of Hydrobiology, vol. 93, no 1, pp. 73–87. https://doi.org/10.1002/iroh.200610937

Σε κάθε σταθμό δειγματοληψίας πραγματοποιούνται μετρήσεις για τις ακόλουθες φυσικοχημικές παραμέτρους, με τη χρήση φορητών οργάνων πεδίου: θερμοκρασία, συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου και βαθμός κορεσμού, αγωγιμότητα, pH, θολερότητα. To βιολογικά απαιτούμενο οξυγόνο (BOD₅) μετράται με τη χρήση του OxiTopSystem της εταιρείας WTW στο οποίο οι ηλεκτρονικές κεφαλές- που τοποθετούνται σε ειδικές σκουρόχρωμες γυάλινες φιάλες, στις οποίες έχει τοποθετηθεί προηγουμένως το δείγμα- καταγράφουν τη μείωση της πίεσης που παρατηρείται από την κατανάλωση του οξυγόνου στη διάρκεια των πέντε (5) ημερών που τα δείγματα μένουν σε ειδικό θερμοστατούμενο θάλαμο. Η διαφορά της πίεσης που παρατηρείται μετατρέπεται σε συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου με τη βοήθεια εξίσωσης και δίνεται απευθείας το αποτέλεσμα σε διαλυμένο οξυγόνο. Για την επίτευξη αντιπροσωπευτικής τιμής για κάθε παράμετρο, υπολογίζεται ο μέσος όρος από μετρήσεις σε τρία (3) σημεία του σταθμού δειγματοληψίας. Πριν από κάθε δειγματοληπτικό ταξίδι γίνεται βαθμονόμηση των οργάνων πεδίου.

Κατά τις δειγματοληψίες συλλέγονται δείγματα νερού σε φιάλες πολυαιθυλενίου, οι οποίες έχουν προηγουμένως κατεργαστεί με αραιό διάλυμα HCl. Διάλυμα 1% HgCl₂ προστίθεται ως συντηρητικό και τα δείγματα διατηρούνται σε ψύξη (4 ^oC) και μεταφέρονται στο εργαστήριο το συντομότερο δυνατόν. Οι αναλύσεις για τον προσδιορισμό των νιτρικών, νιτρωδών, αμμωνιακών και φωσφορικών γίνονται στο εργαστήριο υδροχημείας του ΕΛΚΕΘΕ, με αυτόματο αναλυτή συνεχούς ροής Skalar και φασματοφωτόμετρο Faro 300 της Merck, σύμφωνα με πρότυπες μεθόδους:

Αναλυτής συνεχούς ροής Skalar: Roger Kerouel & Alain Aminot (1997)[1]για τα αμμωνιακά, Standard Methods for Examination of water and waste water, 15^th edition 1980 APHA-WPCF pages 410-425 και Boltz & Mellon (1948)[2] για τα φωσφορικά, Methods for chemical analysis of water and wastes, EPA 1983, Standard Methods for the determination of water and waste water, 17^th edition, 1989 & 15^th edition 1980 και Navone (1964)[3] για τα νιτρικά και τα νιτρώδη.

Φασματοφωτόμετρο Merck-FARO 300: μέθοδος Berthelot’s Reaction σύμφωνα με EPA 350.1, APHA 4500-NH3 F, ISO 7150-1, and DIN 38406-5 για τα αμμωνιακά, μέθοδος Griess ‘Reaction σύμφωνη με EPA 354.1, APHA 4500-NO2- B, και DIN EN26 777 D10 για τα νιτρώδη και μέθοδος phosphomolybdenum blue (PMB) σύμφωνα με τις οδηγίες DIN EN 1189 D11, ISO 6878/1, APHA 4500-P E and EPA 365,2+3 για τα φωσφορικά.

Τα όρια ποσοτικοποίησης των μεθόδων είναι 1 μg/l για τα νιτρώδη άλατα (Ν-ΝΟ₂^–), 2 μg/l για τα νιτρικά άλατα (Ν-ΝΟ₃^–), 1 μg/l για τα φωσφορικά άλατα (P-PΟ₄^3-) και 5 μg/l για τα αμμωνιακά άλατα (Ν-ΝΗ₄⁺). Οι συγκεντρώσεις που προσδιορίζονται και είναι μικρότερες των ορίων ποσοτικοποίησης αναφέρονται ως <LOQ.

[1] Roger Kérouel, Alain Aminot, Fluorometric determination of ammonia in sea and estuarine waters by direct segmented flow analysis, Marine Chemistry, Volume 57, Issues 3–4, 1997, Pages 265-275. https://doi.org/10.1016/S0304-4203(97)00040-6

[2] Boltz, D.F. & Mellon, M.G.,(1948). Spectrophotometric determination of phosphate as molydiphosphoric acid, Analytical chemistry, Vol. 20, No 8, page 749-751. https://doi.org/10.1021/ac60020a021

[3] Navone R., 1964. Proposed method for nitrate in potable waters, Amer. J., Water works Ass. 56:781. https://doi.org/10.1002/j.1551-8833.1964.tb01270.x

Τα χλωριόντα συμπεριλαμβάνονται στην παρακολούθηση της χημικής-φυσικοχημικής κατάστασης των ποταμών ως δείκτης ανθρωπογενούς πίεσης(ECOSTAT MEETING, Warsaw, 17-18/3/2016 – βλ. Έκθεση από Εθνικούς Εκπροσώπους, 23/3/2016).

Τα δείγματα για την ανάλυση των χλωριόντων συλλέγονται σε φιάλες πολυαιθυλενίου, οι οποίες έχουν προηγουμένως κατεργαστεί με αραιό διάλυμα HCl. Διατηρούνται υπό ψύξη (4 ^oC) και μεταφέρονται στο εργαστήριο το συντομότερο δυνατόν. Οι αναλύσεις για τον προσδιορισμό των χλωριόντων γίνονται στο εργαστήριο υδροχημείας του ΕΛΚΕΘΕ, με την χρήση ιοντικού χρωματογράφου της εταιρίας Metrohm. Το όριο ποσοτικοποίησης της μεθόδου είναι 1.5 mg/l. Τιμές μικρότερες του ορίου ποσοτικοποίησης αναφέρονται ως <LOQ.