Εκτίμηση της οικολογικής κατάστασης

Στην Ευρώπη υπάρχει πληθώρα μεθόδων για την εκτίμηση της οικολογικής κατάστασης των επιφανειακών υδατικών συστημάτων, οι οποίες όμως χρησιμοποιούν διαφορετικές κλίμακες βαθμολογίας και επομένως διαφορετικά όρια στις κλάσεις ποιότητας. Με βάση τις σαφείς κατευθυντήριες γραμμές της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ, θα πρέπει να ισχύουν τα ακόλουθα για την εξασφάλιση της συγκρισιμότητας των αποτελεσμάτων.

α) Η οικολογική ποιότητα των επιφανειακών υδάτων θα πρέπει να παρουσιάζεται με την παρακάτω πενταβάθμια κλίμακα, η οποία αποδίδεται χρωματικά στον ακόλουθο Πίνακα.

Ταξινόμηση της οικολογικής κατάστασης και αντίστοιχος χρωματικός κώδικας, σύμφωνα με την Οδηγία 2000/60/ΕΚ.

Κατάταξη οικολογικής ποιότητας	Χρωματισμός
Υψηλή
Καλή
Μέτρια
Ελλιπής
Κακή

• Yψηλή Κατάσταση (High): Έλλειψη, ή ήσσονος μόνον σημασίας ανθρωπογενείς μεταβολές των τιμών των φυσικοχημικών και των υδρομορφολογικών ποιοτικών στοιχείων. Οι τιμές των βιολογικών ποιοτικών στοιχείων του συστήματος επιφανειακών υδάτων αντικατοπτρίζουν εκείνες των συνθηκών αναφοράς.
• Καλή Κατάσταση (Good): Οι τιμές των βιολογικών ποιοτικών στοιχείων του συστήματος επιφανειακών υδάτων εμφανίζουν χαμηλού επιπέδου αλλοιώσεις, λόγω ανθρωπίνων δραστηριοτήτων, αλλά διαφοροποιούνται σε μικρό βαθμό από τις τιμές που χαρακτηρίζουν το σύστημα επιφανειακών υδάτων υπό μη διαταραγμένες συνθήκες. Παράλληλα οι τιμές των φυσικοχημικών στοιχείων χαρακτηρίζονται και αυτές καλές.
• Μέτρια Κατάσταση (Moderate): Οι τιμές των βιολογικών ποιοτικών στοιχείων του συστήματος επιφανειακών υδάτων παραλλάσσουν μετρίως από τις τιμές που χαρακτηρίζουν φυσιολογικά το σύστημα επιφανειακών υδάτων, υπό μη διαταραγμένες συνθήκες, αλλά οι τιμές των φυσικοχημικών στοιχείων πρέπει να διασφαλίζουν τη λειτουργία του οικοσυστήματος.
• Ελλιπής Κατάσταση (Poor): Τα ύδατα τα οποία εμφανίζουν ενδείξεις σημαντικών αλλοιώσεων των τιμών των βιολογικών ποιοτικών στοιχείων του τυπικού συστήματος επιφανειακών υδάτων και στα οποία οι σχετικές βιολογικές κοινότητες διαφέρουν ουσιαστικά από εκείνες που χαρακτηρίζουν το σύστημα επιφανειακών υδάτων σε μη διαταραγμένες συνθήκες.
• Κακή Κατάσταση (Bad): Τα ύδατα τα οποία εμφανίζουν ενδείξεις σοβαρών αλλοιώσεων των τιμών των βιολογικών ποιοτικών στοιχείων του τυπικού συστήματος επιφανειακών υδάτων και από τα οποία απουσιάζει μεγάλο μέρος των σχετικών βιολογικών κοινοτήτων που χαρακτηρίζουν φυσιολογικά το σύστημα επιφανειακών υδάτων σε μη διαταραγμένες συνθήκες.

Η σχέση μεταξύ των βιολογικών, των υδρομορφολογικών και των φυσικοχημικών ποιοτικών στοιχείων απεικονίζεται, για όλες τις κατηγορίες επιφανειακών υδατικών συστημάτων, στο Σχήμα που ακολουθεί.

Σύμφωνα με το Σχήμα αυτό, οι υδρομορφολογικές συνθήκες εξετάζονται μόνο για την υψηλή οικολογική κατάσταση ή το μέγιστο οικολογικό δυναμικό, προκειμένου για ιδιαιτέρως τροποποιημένο ή τεχνητό υδατικό σύστημα. Οι φυσικοχημικές συνθήκες λαμβάνονται υπόψη για την ταξινόμηση σε υψηλή, καλή ή μέτρια κατάσταση ή δυναμικό, ενώ τα βιολογικά ποιοτικά στοιχεία εφαρμόζονται σε όλες τις κατηγορίες ποιότητας. Τέλος, οι εθνικοί ή ειδικοί ρύποι θα πρέπει να ταυτίζονται με τα περιβαλλοντικά πρότυπα ποιότητας.

 

Λογικό διάγραμμα αξιολόγησης κατάστασης φυσικού υδατικού συστήματος.

 

β) Τα αποτελέσματα για την ταξινόμηση της οικολογικής κατάστασης κάθε σταθμού επιφανειακών υδάτων, σύμφωνα με το άρθρο 1.4.1. του Παραρτήματος V της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ πρέπει να εκφράζονται ως λόγοι της οικολογικής ποιότητας (Ecological Quality Ratio, EQR), όπου οι βιολογικές παράμετροι αποτελούν απόκλιση από τις συνθήκες αναφοράς και οι φυσικοχημικές-υδρομορφολογικές παράμετροι είναι τέτοιες που να στηρίζουν τα αποτελέσματα των βιολογικών ποιοτικών στοιχείων (Οδηγία 2000/60/ΕΚ, Παράρτημα V). Ο λόγος εκφράζεται ως η αριθμητική τιμή μεταξύ του μηδενός και του ενός, όπου η υψηλή οικολογική κατάσταση δηλώνεται με την τιμή ένα (1) και η κακή οικολογική κατάσταση αντιπροσωπεύεται από το μηδέν (0):

Λόγος οικολογικής απόκλισης (EQR) (Πηγή: http://ies.jrc.cec.eu.int)

γ) Για να υπολογιστεί η παραπάνω απόκλιση, πρέπει το υδατικό σύστημα να ανήκει στον ίδιο τύπο.

δ) Για να  διασφαλιστεί η συγκρισιμότητα μεταξύ των Ευρωπαϊκών δεικτών οικολογικής ποιότητας έγινε διαβαθμονόμηση.

Η ταξινόμηση σε κλάσεις ποιότητας της χημικής κατάστασης των επιφανειακών υδατικών συστημάτων πραγματοποιείται μετά από έλεγχο της τήρησης των οριακών τιμών ποιότητας ορισμένων επικίνδυνων ουσιών που καταλήγουν στο υδάτινο περιβάλλον. Οι ουσίες αυτές καθορίζονται στο Παράρτημα Χ της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ, όπως αυτό εξειδικεύτηκε στην ΚΥΑ Η.Π. 51354/2641/Ε103/2010 (ΦΕΚ Β’ 1909) «Καθορισμός Προτύπων Ποιότητας Περιβάλλοντος (ΠΠΠ) για τις συγκεντρώσεις ορισμένων ρύπων και ουσιών προτεραιότητας στα επιφανειακά ύδατα, σε συμμόρφωση προς τις διατάξεις της Οδηγίας 2008/105/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 16ης Δεκεμβρίου 2008».

Στην ανωτέρω ΚΥΑ καθορίζονται Πρότυπα Ποιότητας Περιβάλλοντος (ΠΠΠ) για 101 χημικές ενώσεις ή ομάδες χημικών ενώσεων, εκ των οποίων 41 αφορούν σε ουσίες προτεραιότητας και άλλους ρύπους, που έχουν θεσπιστεί σε επίπεδο Ευρωπαϊκής Ένωσης (Οδηγία 105/2008/ΕΕ) και 60 αφορούν σε ειδικούς ρύπους, οι οποίοι είτε έχουν ανιχνευθεί στα υδατικά συστήματα της χώρας, είτε αναφέρονταν σε παλαιότερες νομοθετικές ρυθμίσεις. Τα ΠΠΠ αφορούν είτε στην Ετήσια Μέση Συγκέντρωση (ΕΜΣ) είτε στη Μέγιστη Επιτρεπόμενη Συγκέντρωση (ΜΕΣ). Η ετήσια μέση συγκέντρωση προκύπτει ως ο αριθμητικός μέσος των μετρούμενων συγκεντρώσεων σε διάφορους χρόνους κατά τη διάρκεια του έτους.

Για κάθε επιφανειακό υδατικό σύστημα, ο χαρακτηρισμός της καλής χημικής κατάστασης εξαρτάται από τις ετήσιες μέσες συγκεντρώσεις, οι οποίες δεν πρέπει να υπερβαίνουν τις τιμές των θεσμοθετημένων ορίων. Η υπέρβαση τιμής σε οποιοδήποτε θέση ενός συστήματος, συνεπάγεται το χαρακτηρισμό του ως Κατώτερης της Καλής (βλ. ακόλουθο Πίνακα).

Κατηγορίες αξιολόγησης της χημικής κατάστασης επιφανειακών υδατικών συστημάτων

Κατάταξη χημικής κατάστασης

Καλή

Κατώτερη της Καλής

Η μεθοδολογία ταξινόμησης των επιφανειακών υδατικών συστημάτων, για τα οποία υπάρχουν διαθέσιμες μετρήσεις για τις ουσίες προτεραιότητας και για άλλους κύριους ρύπους, θα βασιστεί στη σύγκριση της μέσης τιμής των αποτελεσμάτων των μετρήσεων της συγκέντρωσης των ουσιών προτεραιότητας και άλλων κύριων ρύπων σε όλους τους σταθμούς δειγματοληψίας ανά υδατικό σύστημα, με τις τιμές καλής χημικής κατάστασης, με κατάλληλη στατιστική επεξεργασία. Στην περίπτωση που οι τιμές είναι κατώτερες των ΠΠΠ και των οριακών τιμών έκθεσης τα συστήματα θα χαρακτηριστούν ως καλής χημικής κατάστασης, ενώ στην περίπτωση που θα υπερβαίνουν τα ΠΠΠ και τις οριακές τιμές έκθεσης θα χαρακτηριστούν ως κατώτερης της καλής.

Για τα υδατικά συστήματα, για τα οποία δεν υπάρχουν διαθέσιμες μετρήσεις, θα εκτιμηθεί σε ποιες περιπτώσεις επιτυγχάνονται ή όχι οι στόχοι της Οδηγίας 2000/60/ΕΚ. Ως αποτέλεσμα, τα επιφανειακά αυτά υδατικά συστήματα, θα έχουν άγνωστη χημική κατάσταση, ενώ θα γίνει και διερεύνηση της μη επίτευξης του περιβαλλοντικού στόχου, με βάσεις τις πιέσεις (χαμηλές, υψηλές).

Η διαδικασία ταξινόμησης της συνολικής κατάστασης των επιφανειακών υδατικών συστημάτων βασίζεται στην συναξιολόγηση της οικολογικής κατάστασης και της χημικής κατάστασης. Στο παρακάτω Σχήμα παρουσιάζεται η γενική διαδικασία ως διάγραμμα λογικής, με τα βήματα που ακολουθούνται. Στην τελική ταξινόμηση της συνολικής κατάστασης επικρατεί ο κανόνας του “one out all out”, κατά τον οποίο η αξιολόγηση βασίζεται στην χαμηλότερη τιμή ανάμεσα στην οικολογική και χημική κατάσταση.

Λογικό διάγραμμα αξιολόγησης της συνολικής κατάστασης των επιφανειακών υδατικών συστημάτων

ΜΑΚΡΟΑΣΠΟΝΔΥΛΑ

Η ταξινόμηση της βιολογικής ποιότητας σε πέντε (5) κλάσεις με βάση τα μακροασπόνδυλα γίνεται με βάση το Ελληνικό Σύστημα Αξιολόγησης 2 (Hellenic Evaluation System 2, HESY2; Lazaridou et al., 2018a[1]) για τους τύπους ποταμών R-M1, R-M2,  R-M3, R-M4 και R-M5 και STAR ICMi για τα πολύ μεγάλα ποτάμια (Lazaridou et al., 2018b). Το HESY2 στηρίζεται σε EQR και είναι η απόκλιση της παρατηρούμενης τιμής HESY (Artemiadou & Lazaridou, 2005[2]) από τους σταθμούς αναφοράς ανά ποτάμιο τύπο. Tα βενθικά μακροασπόνδυλα συλλέγονται με τη μέθοδο 3 λεπτών σάρωσης και κλωτσήματος με απόχη και 1 λεπτού σάρωσης όταν υπάρχει βλάστηση καλύπτοντας αντιπροσωπευτικά όλα τα ενδιαιτήματα του υπό μελέτη σταθμού. Βασίζεται στο σύστημα δειγματοληψίας πολύ-ενδιαιτημάτων και λαμβάνει υπόψη την ποικιλία τους όπως και την ανθεκτικότητα, αφθονία και ποικιλία των κοινοτήτων των βενθικών μακροασπονδύλων, στοιχεία τα οποία απαιτούνται από την ΟΠΥ. Το HESY2 ανταποκρίνεται αποτελεσματικά στις διάφορες πιέσεις (χρήσεις γης, οργανική ρύπανση και υδρομορφολογικές τροποποιήσεις).

[1] Lazaridou, Maria & Ntislidou, Chrysoula & Karaouzas, Ioannis & Skoulikidis, Nikolaos. (2018). Harmonisation of a new assessment method for estimating the   ecological quality status of Greek running waters. Ecological Indicators. 84. 683–694. 10.1016/j.ecolind.2017.09.032. https://www.researchgate.net/publication/320299851_Harmonisation_of_a_new_assessment_method_for_estimating_the_ecological_quality_status_of_Greek_running_waters

[2] Artemiadou, V. & Lazaridou, M. Environ Monit Assess (2005) 110: 1. https://doi.org/10.1007/s10661-005-6289-7 https://doi.org/10.1007/s10661-005-6289-7

ΙΧΘΥΟΠΑΝΙΔΑ

Η ταξινόμηση της οικολογικής κατάστασης με βάση τα ψάρια στηρίζεται στον ελληνικό δείκτη ψαριών, ο οποίος αναπτύσσεται με τα δεδομένα του πρώτου κύκλου παρακολούθησης (2012-2015) και αναμένεται να ολοκληρωθεί και να καλιμπραριστεί στο πλαίσιο του παρόντος έργου. Ο δείκτης θα αφορά όλα τα συστήματα της χώρας. Η ασφάλεια εκτίμησης, ωστόσο, αναμένεται να επηρεάζεται από την ύπαρξη δεδομένων σε μία σειρά αναγνωρισμένων ιχθυολογικών τύπων.

Ο προαναφερόμενος δείκτης, δημιουργείται με τα δεδομένα των αδιατάρακτων ή σχετικά αδιατάρακτων θέσεων δειγματοληψίας (σταθμοί αναφοράς). Τα ιχθυολογικά δεδομένα, αφού πρώτα αποκωδικοποιηθούν σε οικολογικά λειτουργικά γνωρίσματα (ecological functional traits) της ιχθυοκοινωνίας, συσχετίζονται με τα δεδομένα των βασικών περιβαλλοντικών παραμέτρων. Δημιουργείται έτσι ένα πολυπαραμετρικό μοντέλο πρόβλεψης των χαρακτηριστικών της ιχθυοκοινωνίας, με βάση τα περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά. Ο πολυπαραμετρικός δείκτης εξάγει τιμές στην πενταβάθμια κλίμακα, σύμφωνα με τα πρότυπα της Οδηγίας.

ΜΑΚΡΟΦΥΤΑ

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.

Η αξιολόγηση της οικολογικής κατάστασης γίνεται με βάση την αφθονία και την ταξινομική σύνθεση των υδρόβιων μακροφύτων, ενώ χρησιμοποιούνται υποστηρικτικά φυσικοχημικά και υδρομορφολογικά δεδομένα των αντίστοιχων θέσεων δειγματοληψίας. Η συλλογή των μακροφύτων πραγματοποιείται κατά την περίοδο του καλοκαιριού, κάτω από συνθήκες χαμηλής παροχής, για αρκετές ημέρες. Το μήκος του σταθμού δειγματοληψίας είναι 100m και η αφθονία των ειδών εκτιμάται σε 5-βάθμια κλίμακα: 1= πολύ σπάνιο, 2= σπάνιο, 3= κοινό, 4= συχνό, 5= άφθονο, κυρίαρχο.

Ο Βιολογικός Δείκτης Μακροφύτων για τα Ποτάμια (IBMR) υπολογίζεται για κάθε σταθμό με βάση τον τύπο:

IBMR = ΣEi *Ki * Csi/ ΣEi * Ki  ,

όπου:

Κ= αφθονία (σε 5 κλάσεις)

Cs= τροφική κατάταξη (0-20)

Ε= stenoecy coefficient (0-3)

και:

• Πολύ καλή τροφική κατάσταση:    IBMR >14
• Καλή τροφική κατάσταση:        12< IBMR <14
• Μέτρια τροφική κατάσταση:    10< IBMR <12
• Φτωχή τροφική κατάσταση:       8< IBMR <10
• Κακή τροφική κατάσταση:                IBMR <8

[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.

ΔΙΑΤΟΜΑ

Η εκτίμηση της ποιότητας στηρίζεται στο δείκτη IPS ή σε άλλον/ους δείκτες που θα επιλεγούν. Υπολογισμός των διαφόρων διατομικών δεικτών για κάθε δείγμα γίνεται με το λογισμικό OMNIDIA version2 (Lecointe et al. 1993[1], 1999[2]).

[1] 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

[2] 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.

ΠΟΤΑΜΙΑ ΕΝΔΙΑΙΤΗΜΑΤΑ

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 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.

Στον παρακάτω Πίνακα παρουσιάζονται οι κατηγορίες του Habitat Modification Score για την περιγραφή της φυσικής κατάστασης του ποταμού (Environment Agency, 1998)[3].

HMS Score Βαθμολογία	Descriptive category of channel Περιγραφή κατηγορίας ποταμού
0	Pristine (= Άριστη)
0-2	Semi-natural (= Ημιφυσική)
3-8	Predominantly modified (= Μερικώς τροποποιημένο)
9-20	Obviously modified (= Εμφανώς τροποποιημένο)
21-44	Significantly modified (= Σημαντικά τροποποιημένο)
45 or more	Severely modified (= Άκρως τροποποιημένο)

[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

[3] Environment Agency (1998). River Habitat Quality the physical character of rivers and streams in the UK and Isle οf Man. Environment Agency, Bristol.http://www.environmentdata.org/archive/ealit:1913

ΔΙΑΛΥΜΕΝΟ ΟΞΥΓΟΝΟ, ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ, pH, ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ, ΘΟΛΕΡΟΤΗΤΑ, BOD5

Για την ταξινόμηση της κατάστασης σε πέντε (5) κατηγορίες ποιότητας με βάση το οξυγόνο και το BOD₅ εφαρμόζονται τα ακόλουθα συστήματα:

Κλάσεις ποιότητας διαλυμένου οξυγόνου βάσει του Νορβηγικού συστήματος ταξινόμησης (Cardoso et al., 2001[1] )

	High	Good	Moderate	Poor	Bad
Διαλυμένο οξυγόνο (mg/l)	> 9	9–6.4	6.4-4	4-2	< 2

Σημειώνεται ότι το Νορβηγικό είναι το αυστηρότερο από τα συστήματα ταξινόμησης της ποιότητας του οξυγόνου στην Ευρώπη.

Κλάσεις ποιότητας διαλυμένου BOD5 βάσει του συστήματος ταξινόμησης των Naddeo et al. (2007)[2]

	High	Good	Moderate	Poor	Bad
BOD5 (mg/l)	< 2.5	< 4.0	< 8.0	< 15.0	> 15.0

[1] Cardoso A.C., Duchemin J., Magoarou P., Premazzi G., 2001. Criteria for the identification of freshwaters subject to eutrophication, EUR 19810 EN, EC Joint Research Centre, Ispra, Italy.

[2] Naddeo N., Zarra T., Belgiorno V. (2007). Optimization of sampling frequency for river water quality assessment according to Italian implementation of the EU Water Framework Directive, Env. Sci. & Policy, 10:243-249.https://doi.org/10.1016/j.envsci.2006.12.003

ΘΡΕΠΤΙΚΑ

Για την ταξινόμηση της κατάστασης σε κατηγορίες ποιότητας με βάση τα θρεπτικά εφαρμόζεται κατ’ αρχήν το Ελληνικό Σύστημα Ταξινόμησης των Skoulikidis et al. (2006) που τροποποιήθηκε με βάση το Skoulikidis (2008). Σημειώνεται ότι για την επικαιροποίηση του συστήματος αυτού ετοιμάζεται σχετική επιστημονική δημοσίευση, σε συνεργασία με την Εθνική Eπιτρoπή της ΕΓΥ. Κατά την πορεία υλοποίησης του έργου, και αφού πραγματοποιηθεί η προαναφερθείσα δημοσίευση, θα εφαρμόζεται το επικαιροποιημένο σύστημα ταξινόμησης.

Κλάσεις ποιότητας θρεπτικών βάσει των Skoulikidis et al. (2006)[1]και Skoulikidis (2008)[2]

		High	Good	Moderate	Poor	Bad
N-NO3–	mg/l	< 0.22	0.22-0.6	0.61 -1.3	1.31-1.80	> 1.8
N-NH4+	mg/l	< 0.024	0.024-0.06	0.061-0.2	0.21-0.5	>0.5
N-NO2–	μg/l	< 3	3–8	8.1–30	30.1-70	> 70
P-PO43-	μg/l	< 30	30-105	106-165	166-340	> 340
TP	μg/l	< 85	85-165	166-220	221-405	> 405

[1] Skoulikidis N., Y. Amaxidis, I. Bertahas, S. Laschou, K. Gritzalis, 2006. Analysis of factors driving stream water composition and synthesis of management tools – A case study on small/medium Greek catchments. The Science of the Total Environment 362: 205-241.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2005.05.018

[2] Skoulikidis Ν., 2008. Defining chemical status of a temporal Mediterranean River. Journal of Environmental Monitoring 10(7): 842 – 852. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2008/EM/B800768C#!divAbstract

ΧΛΩΡΙΟΝΤΑ

Για τα χλωριόντα το όριο ποσοτικοποίησης της μεθόδου είναι 1.5 mg/l. Τιμές μικρότερες του ορίου ποσοτικοποίησης αναφέρονται ως <LOQ.

ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Χλωροφύλλη-α

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της άσκησης διαβαθμονόμησης για το οικολογικό στοιχείο “φυτοπλαγκτόν” στη Μεσογειακή οικοπεριοχή (EC 2007), τα παράκτια Μεσογειακά ύδατα διαφοροποιούνται ως προς το τροφικό τους επίπεδο σε τρεις τύπους ανάλογα με τα επίπεδα επίδρασης από εισροές γλυκών νερών. Κάθε τύπος υιοθετεί διαφορετικά όρια μεταξύ των κλάσεων, όσον αφορά στα επίπεδα της χλωροφύλλης-α. Αυτό το σύστημα κατάταξης έχει ενσωματωθεί στην απόφαση της ΕΕ 2018/229, η οποία αντικατέστησε την προηγούμενη απόφαση της ΕΕ 2013/480, και αναφέρεται στα όρια της χλωροφύλλης-α και τους αντίστοιχους λόγους οικολογικής ποιότητας (Ecological Quality Ratio-EQR). Συγκεκριμένα, για τον τύπο ΙΙΙ-Ε των υδάτων της ανατολικής Μεσογείου  (χωρίς επιρροή από γλυκά νερά), στον οποίο ανήκουν η Ελλάδα και η Κύπρος, υιοθετήθηκε το όριο των συνθηκών αναφοράς σε 0.20 μg/l και το όριο 0.53 μg/l μεταξύ καλής και μέτριας κλάσης ποιότητας (υπολογισμένο για το 90o εκατοστημόριο της κατανομής των ολοκληρωμένων τιμών της χλωροφύλλης-α για ένα έτος και για περίοδο 5 ετών).

Συνθήκες αναφοράς, όρια Καλής/Μέτριας κατάστασης και συντελεστής διόρθωσης για την αξιολόγηση της οικολογικής κατάστασης των παράκτιων νερών της Ελλάδας και της Κύπρου, όπως έχει ενσωματωθεί στην απόφαση της ΕΕ 2018/229:

Ελλάδα και Κύπρος		Τύπος παράκτιων νερών ΙΙΙ-Ε
Συνθήκες αναφοράς (90ο εκατοστημόριο χλωροφύλλης-α, µg/l)		0.20
Όρια (90ο εκατοστημόριο χλωροφύλλης-α, µg/l)	Υψηλή/ Καλή	0.29
	Καλή/ Μέτρια	0.53
	Κακή (failed)	> 0.53
Όρια (Λόγος οικολογικής ποιότητας, Ecological Quality Ratio=EQR)	Υψηλή/ Καλή	0.66
	Καλή/ Μέτρια	0.37
	Κακή (failed)	< 0.37
Συντελεστής διόρθωσης	Ελλάδα	+ 0.03
	Κύπρος	–

[1] Holm-Hansen O., Lorenzen C.J., Hormes R.N., Strickland J.D.H., (1965). Fluorometric determination of chlorophyll. J. Cons.perm. Int. Explor. Mer, 30: 3-15. https://doi.org/10.1093/icesjms/30.1.3

[2] Karydis Μ. (1999). Evaluation report on the eutrophication level in coastal Greek areas. Univ. of Aegean, Mytilini, February 1999 (in Greek).https://journal.gnest.org/sites/default/files/Journal%20Papers/373-390_626_KARYDIS_11-4.pdf

[3] Pagou K., (2000). Assessment of the trophic conditions in the Inner Thermaikos Gulf. Technical Report for the Ministry of Environment, Planning and Public Works, NCMR, Athens, December 2000, 11p.

[4] Pagou K., Siokou-Frangou I. & Papathanassiou E., (2002). Nutrients and their ratios in relation to eutrophication and HAB occurrence. The case of Eastern Mediterranean coastal waters. Paper presented during the Second Workshop on “Thresholds of Environmental Sustainability: The case of nutrients”, 18-19 June 2002, Brussels, Belgium.https://circabc.europa.eu/webdav/CircaBC/Joint%20Research%20Centre/jrc_eewai/Library/intercalibration/intercalibration_2/technical_versions/tr_feb08/coastaltransitional/mediterranean/Section%203_Annex%20I_Greece.pdf

ΦΥΤΟΒΕΝΘΟΣ

Επιλέγεται ο κατάλληλος δείκτης με βάση την τυπολογία του Υδατικού Σώματος και τις προδιαγραφές της ομάδας διαβαθμονόμησης MEDGIG.

ΜΑΚΡΟΦΥΚΗ

Για την εκτίμηση της Οικολογικής Κατάστασης σε κάθε σταθμό δειγματοληψίας των μακροφυκών χρησιμοποιείται ο διαβαθμονομημένος «Δείκτης Οικολογικής Εκτίμησης» (ΕΕΙ-c, σύμφωνα με τους Orfanidis et al., 2001[1], 2011[2], GIG, 2013[3]). Πρόκειται για δείκτη μέτρησης της οικολογικής ποιότητας του θαλασσίου περιβάλλοντος, βάσει των κύριων μορφολογικών, φυσιολογικών και κύκλου ζωής χαρακτηριστικών των μακροφυκών. Έτσι, τα είδη των μακροφυκών χωρίζονται σε δύο κύριες ευδιάκριτες οικολογικές ομάδες (Ecological Status Group I και II), οι οποίες στη συνέχεια χωρίζονται ιεραρχικά σε τρεις και δύο οικολογικές ομάδες, αντίστοιχα. Η πρώτη οικολογική ομάδα (ESG I) διαιρείται σε τρεις υπο-ομάδες, που περιλαμβάνουν τα πολυετή παχιά δερματώδη είδη (ΙΑ), τα παχιά δερματώδη πλαστικά είδη (ΙΒ) και τα σκιόφιλα πλαστικά είδη (IC). Η δεύτερη οικολογική ομάδα (ESG IΙ) διαιρείται σε δύο υπο-ομάδες που περιλαμβάνουν τα σαρκώδη αδρώς διακλαδισμένα καιροσκοπικά είδη (ΙΙΑ) και τα νηματοειδή και φυλλοειδή καιροσκοπικά είδη (ΙΙΒ). Τα κυριότερα οικολογικά χαρακτηριστικά των δύο βασικών οικολογικών ομάδων είναι:

• Στην ESG I κατατάσσονται τα πολυετή βραδυαυξή, δενδρόμορφα ή ενασβεστωμένα είδη. Τα περισσότερα από αυτά είναι K-στρατηγικής ζωής, δηλαδή διαθέτουν χαμηλό δυναμικό αύξησης και αναπαραγωγής, αλλά υψηλή ανταγωνιστική ικανότητα σε περιβάλλοντα με σταθερές συνθήκες και χαμηλή περιβαλλοντική υποβάθμιση, στα οποία και επικρατούν. Τα είδη αυτά, εξαιτίας των αυστηρών απαιτήσεών τους ως προς τις περιβαλλοντικές συνθήκες, αποτελούν “δείκτες” καλής οικολογικής ποιότητας. Η συνολική αξία αυτής της οικολογικής ομάδας δίνεται με βάση το άθροισμα των υποομάδων ως ακολούθως:                                                                                                              

                                                                                                               ESG I (% coverage)= [(IA*1)+(IB*0.8)+IC*0.6)]

• Στην ESG II κατατάσσονται τα εφήμερα ταχυαυξή νηματοειδή, φυλλοειδή και γενικότερα τα είδη με απλή δομή θαλλού. Τα περισσότερα από αυτά τα είδη είναι r-στρατηγικής ζωής, δηλαδή διαθέτουν υψηλό δυναμικό αύξησης και αναπαραγωγής, παράγοντας μεγάλες ποσότητες σπορίων που τους δίνουν τη δυνατότητα να εκμεταλλεύονται κάθε ευκαιρία βλάστησης (ευκαιριακά-καιροσκοπικά είδη). Πολλά από τα είδη αυτά εμφανίζονται σε μεγάλες αφθονίες σε συνθήκες οργανικής ρύπανσης, εξαιτίας της αφθονίας των διαθέσιμων πόρων (π.χ. θρεπτικά άλατα), και αποτελούν «δείκτες» κακής οικολογικής ποιότητας. Η συνολική αξία αυτής της οικολογικής ομάδας δίνεται με βάση το άθροισμα των υποομάδων ως ακολούθως:
                                                                                                         ESG II (% coverage) = [(IIA*0,8)+(IIB*1)+(IIC*1)]

•  

Κάθε σταθμός δειγματοληψίας κατατάσσεται σε μια από τις κλάσεις οικολογικής ποιότητας με βάση την παρακάτω εξίσωση υπερβολής (βλ. επίσης εικόνα):

p(x,y) = a + b*(x/100) + c*(x/100)² + d*(y/100) + e*(y/100) + f*(x/100)*(y/100)

όπου x είναι η τιμή της ESG I, y είναι η τιμή της ESG II και a, …, f είναι οι συντελεστές της εξίσωσης υπερβολής:

a = 0.4680	b = 1.2088	c = -0.3583
d = -1.1289	e = 0.5129	f = -0.1869

Στην παρακάτω Εικόνα απεικονίζεται η γραφική παράσταση της εξίσωσης υπερβολής του συνεχόμενου δείκτη EEI-c σύμφωνα με τους Orfanidis et al. (2011)[3].

Στον παρακάτω Πίνακα παρουσιάζεται το σύστημα κατηγοριοποίησης Οικολογικής Ποιότητας ΕΕΙ -c με βάση τα μακροφύκη, σύμφωνα με τους Orfanidis et al., 2011[2] και Milestone 6 report 2011[4].

Κλάση Οικολογικής Ποιότητας	Διακύμανση τιμών δείκτη EEI–c	Όρια μεταξύ των κλάσεων	Σταθεροποιημένος Λόγος Οικολογικής Ποιότητας EQR 1.25*(EEI–c/10)-0.25
Υψηλή	8.09 < EEI-c ≤ 10	9.72	0.97
Καλή	5.84 < EEI-c ≤ 8.09	8.09	0.76
Μέτρια	4.04 < EEI-c ≤ 5.84	5.84	0.48
Ελλιπής	2.34 < EEI-c ≤ 4.04	4.04	0.25
Κακή	EEI-c = 2.34	2.34	0.04

Για τον υπολογισμό του δείκτη μπορεί να χρησιμοποιηθεί έτοιμο λογισμικό σε αρχείο Excel που διατίθεται δωρεάν από τον ιστότοπο του δείκτη ΕΕΙ-c:  http://www.EEI.gr.

[1]Orfanidis S., Panayotidis P., Stamatis N. (2001). Ecological evaluation of transitional and coastal waters: a marine benthic macrophytes model. Marine Mediterranean Sciences 2: 46-65. http://dx.doi.org/10.12681/mms.266

[2]Orfanidis S., Panayotidis P., Ugland K. (2011). Ecological Evaluation Index continuous formula (EEI-c) application: a step forward for functional groups, the formula and reference condition values. Mediterranean Marine Science 12: 199-231. http://dx.doi.org/10.12681/mms.60

[3] GIG, (2013). WFD intercalibration technical report. Part 3 – Coastal and Transitional Waters. Mediterranean Sea GIG: Coastal Waters – Macroalgae.

[4] MILESTONE 6 REPORT (2011). WFD Intercalibration Phase 2. Coastal waters macroalgae group of MEDGIG.

ΑΓΓΕΙΟΣΠΕΡΜΑ

Στο πλαίσιο της εφαρμογής της ΟΠΥ, η εκτίμηση της οικολογικής κατάστασης των λιβαδιών πραγματοποιείται με τον υπολογισμό του δείκτη PREI (Gobert et al., 2009[1]) με την τροποποίηση – υιοθέτηση καθορισμένων τιμών συνθηκών αναφοράς (βέλτιστες και χείριστες τιμές), όπως αυτές έχουν προσδιοριστεί σε επίπεδο επικράτειας και θαλασσίων ενοτήτων (Ιόνιο, Β. Αιγαίο, Ν. Αιγαίο) (Γερακάρης, 2016 [2]). Επιπροσθέτως, δύναται να χρησιμοποιηθεί για λόγους αποφυγής καταστρεπτικής δειγματοληψίας και ταχύτητας ανάλυσης, το πρωτόκολλο που εφαρμόστηκε στο πλαίσιο του Δικτύου ΝATURA2000 για την εκτίμηση της Κατάστασης Διατήρησης του Τύπου οικοτόπου 1120 (Λιβάδια P. oceanica).

Να επισημανθεί ότι ο δείκτης PREI έχει ήδη χρησιμοποιηθεί στην Ανατολική Μεσογειακή λεκάνη, καθώς έχει υιοθετηθεί στο πλαίσιο της εφαρμογής της ΟΠΥ στην Κύπρο.

[1] Gobert S, Sartoretto S, Rico-Raimondino V, Andral B, Chery A, Lejeune P, Boissery P (2009) Assessment of the ecological status of Mediterranean French coastal waters as required by the Water Framework Directive using the Posidonia oceanica Rapid Easy Index: PREI. Marine Pollution Bulletin 58:1727-1733. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2009.06.012

[2] Γερακάρης (2016). Οι λειμώνες του αγγειόσπερμου Posidonia oceanica (L.) Delile ως στοιχείο περιγραφής των ελληνικών θαλασσών. Διδακτορική Διατριβή, ΕΚΠΑ.

ΜΑΚΡΟΑΣΠΟΝΔΥΛΑ

Για την κατηγοριοποίηση της οικολογικής κατάστασης χρησιμοποιείται ο βιοτικός δείκτης Bentix (Simbura & Zenetos, 2002[1]) που έχει θεσμοθετηθεί ως δείκτης ταξινόμησης μακροασπονδύλων για την Ελλάδα και την Κύπρο μέσα από τη διαδικασία Διαβαθμονόμησης (Φάση Ι, Φάση ΙΙ) (GIG, 2013[2], Van de Bund et al., 2008[3]).

Το παραγόμενο σχήμα κατηγοριοποίησης οικολογικής ποιότητας παρουσιάζεται στον παρακάτω Πίνακα. Ο δείκτης BENTIX σχεδιάστηκε για τα παράκτια Μεσογειακά οικοσυστήματα και αποδίδει μία κλίμακα πέντε κλάσεων οικολογικής ποιότητας για τις ζωοβενθικές βιοκοινωνίες. Στηρίζεται στην αρχή των βιοδεικτών και χρησιμοποιεί την ποσοστιαία συμμετοχή των ανθεκτικών (GT) και ευαίσθητων (GS) ειδών, ενισχύοντας τις σχετικές αναλογίες με κατάλληλους συντελεστές, βάσει των αρχών της βενθικής οκολογίας.

Έχει εφαρμοστεί με επιτυχία στην ταξινόμηση των παράκτιων υδατικών συστημάτων της Ελλάδας κατά τη διάρκεια του πρώτου κύκλου παρακολούθησης[4,5]. Έχει επίσης δοκιμαστεί σε μια ευρεία ποικιλία γεωγραφικών περιοχών και βενθικών κοινοτήτων μαλακού πυθμένα, έναντι ποικίλων ανθρωπογενών πιέσεων, όπως ο ευτροφισμός και η οργανική ρύπανση, τα υπολείμματα μεταλλευμάτων, οι υδατοκαλλιέργειες και άλλες πιέσεις[6,7,8,9].

Προκειμένου να συμπεριληφθούν δομικά στοιχεία των βενθικών κοινοτήτων για τους σκοπούς της Οδηγίας-Πλαίσιο 2008/56/ΕΚ για τη Θαλάσσια Στρατηγική, αναπτύχθηκε ένας τύπος που συνδυάζει το δείκτη Bentix με δείκτες ποικιλότητας χρησιμοποιώντας συγκεκριμένες τιμές αναφοράς για διαφορετικούς οικοτύπους[4].

Σημειώνεται εδώ ότι για βιοτόπους με καθαρή λάσπη (85% λεπτόκοκκο υλικό), όπου η βενθική πανίδα φυσιολογικά κυριαρχείται από ορισμένα ανθεκτικά είδη, και μόνο για το όριο, προτείνεται η τροποποίηση του ορίου μεταξύ καλής και υψηλής οικολογικής ποιότητας από 4.5 σε 4 και του ορίου μεταξύ μέτριας και καλής από 3.5 σε 3.

Αν και ο υπολογισμός του δείκτη είναι απλός, η έλλειψη ενός σχετικού, λογισμικού προγράμματος αναγνωρίστηκε ως μειονέκτημα της μεθόδου. Έτσι, και προκειμένου να διευκολυνθούν οι χρήστες, δημιουργήθηκε σε συνεργασία με το Υπολογιστικό Κέντρο του ΕΛΚΕΘΕ ένα πρόγραμμα Bentix Add-In (1.1 version) για MS Excel 2007 που είναι διαθέσιμο και στην ιστοσελίδα του ΕΛΚΕΘΕ: 

Το ΕΛΚΕΘΕ προσφέρει την εφαρμογή υπολογισμού του δείκτη Bentix, μπορείτε να την κατεβάσετε από τον παρακάτω σύνδεσμο:

Κατεβάστε την εφαρμογή

Για περισσότερες λεπτομέρειες, ανατρέξτε στην παρακάτω βιβλιογραφία:

[1]Simboura, N., Zenetos, A., (2002). Benthic indicators to use in ecological quality classification of Mediterranean soft bottom marine ecosystems, including a new biotic index. Mediterranean Marine Science 3/2, 77-111. http://dx.doi.org/10.12681/mms.249

[2] GIG, (2013). WFD intercalibration technical report. Part 3 – Coastal and Transitional Waters. Sect. 2 – Benthic invertebrates. Four parts: Mediterranean GIG; Black Sea GIG; North East Atlantic GIG; and Baltic GIG. http://circa.europa.eu/Public/irc/jrc/jrc_eewai/library

[3] Van de Bund, W., Poikane, S., Romero, J.R., (2008). Comparability of the results of the Intercalibration Exercise-Summary of Responses and Way Forward. European Commission, Document ENV-COM240108-5, Brussels: 14pp.

[4] Simboura, N., M. Tsapakis, A. Pavlidou, G. Assimakopoulou, K. Pagou, H. Kontoyiannis, Ch. Zeri, E. Krasakopoulou, E. Rousselaki, N. Katsiaras, S. Diliberto, M. Naletaki, K. Tsiamis, V. Gerakaris, P. Drakopoulou, P. Panayotidis. 2015. Assessment of the environmental status in Hellenic coastal waters (Eastern Mediterranean): from the Water Framework Directive to the Marine Strategy Water Framework Directive. Mediterranean Marine Science. 16/1: 46-64. http://dx.doi.org/10.12681/mms.960

[5] Pavlidou, A., N. Simboura, Rousselaki, M. Tsapakis, K. Pagou, P. Drakopoulou, G. Assimakopoulou, H. Kontoyiannis & P. Panayotidis, 2015. Methods of eutrophication assessment in the context of the water framework directive: examples from the Eastern Mediterranean coastal areas. Methods of eutrophication assessment in the context of the water framework directive: Examples from the Eastern Mediterranean coastal areas. Continental Shelf Research (2015), 108:156-168. http://actionmed.eu/wp-content/uploads/2016/03/Pavlidou2015_ContShelfRes_108.156.pdf

[6] Simboura, N., E. Papathanassiou & D. Sakellariou, 2007. The use of a biotic index (Bentix) in assessing long term effects of dumping coarse metalliferous waste on soft bottom benthic communities. Ecological Indicators, 7(1): 164-180. JIF: 102. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2005.11.006

[7] Simboura, N. & S. Reizopoulou 2007. A comparative approach of assessing ecological status in two coastal areas of Eastern Mediterranean. Ecological Indicators,7: 455-468. JIF: 102. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2006.05.003

[8] Simboura, N. & Argyrou, M. 2010. An insight into the function of benthic classification indices tested in Eastern Mediterranean coastal waters. Marine Pollution Bulletin, 60(5): 701-709. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2009.12.005

[9] Simboura N, Panayotidis P, Papathanassiou E., 2005. A synthesis of the Biological Quality Elements for the implementation of the European Water Framework Directive in the Mediterranean Ecoregion: the case of Saronikos Gulf. Ecological Indicators, 5: 253-266. JIF: 984. 10.1016/j.ecolind.2005.03.006

ΒΑΡΕΑ ΜΕΤΑΛΛΑ

Σύμφωνα με την Οδηγία 2013/39/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 12ης Αυγούστου 2013 για την τροποποίηση των Οδηγιών 2000/60/ΕΚ και 2008/105/ΕΚ, όσον αφορά τις ουσίες προτεραιότητας, στον τομέα της πολιτικής των υδάτων ορίζονται πρότυπα ποιότητας περιβάλλοντος (ΠΠΠ): η ετήσια μέση τιμή (ΕΜΤ) και η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση (ΜΕΣ), σύμφωνα με τα οποία αξιολογείται η ποιότητα των υδάτων (χημική κατάσταση).

H σύνθεση του αποτελέσματος από την εκτίμηση όλων των στοιχείων ποιότητας γίνεται με βάση την μεθοδολογία «δένδρο απόφασης» (Borja et al., 2009)[1]. Το προτεινόμενο δένδρο απόφασης ολοκληρώνει όλες τις πληροφορίες που προέρχονται από τα υδρομορφολογικά, φυσικοχημικά και βιολογικά στοιχεία ποιότητας, δίνοντας μάλιστα βάρος στα βιολογικά, και ιδιαίτερα στα βενθικά στοιχεία (φυτοβένθος και ζωοβένθος), τα οποία αποτελούν εύρωστους δείκτες της οικολογικής ποιότητας και της βιοποικιλότητας ενός οικοσυστήματος.

Η διαδικασία αυτή ακολουθεί την αρχή της χαμηλότερης ποιότητας (OOAO) της ΟΠΥ (EC, 2003), καθώς ελέγχεται κυρίως από την κατάσταση του βένθους που αποτελεί συνήθως το στοιχείο με τη χαμηλότερη ποιότητα. Ακολουθούνται διαδοχικά στάδια ελέγχου της ποιότητας, με έμφαση στη βιολογική ποιότητα και έπειτα, κατά προτεραιότητα, τη φυσικοχημική και χημική κατάσταση και την υδρομορφολογική κατάσταση.

Για την αξιολόγηση της φυσικοχημικής κατάστασης στο δένδρο απόφασης εφαρμόζεται μία μέθοδος πολυπαραγοντικής ανάλυσης που αρχικά εφαρμόστηκε στην Ισπανία (FA) αλλά και στην Ελλάδα (PCQI) με επιτυχία πάνω σε δεδομένα του δικτύου (Bald et al., 2005)[2] Simboura et al., 2016[3]. Η μέθοδος συνδυάζει τιμές κορεσμού διαλυμένου οξυγόνου (%), αμμωνιακών, νιτρικών και φωσφορικών αλάτων και αμμωνίας, καθώς και την διαφάνεια (μέσω του βάθους εξαφάνισης του δίσκου Secchi), σε μια πολυπαραγοντική ανάλυση και με χρήση τιμών αναφοράς (ελάχιστες ή μέγιστες τιμές των παραγόντων στα δεδομένα) υπολογίζει την ευκλείδεια απόσταση από την ευθεία που ενώνει τα δύο σημεία αναφοράς (υψηλή και κακή).

[1] Borja, A., Bald, J., Franco, J., Larreta, J., Muxika, I., Revilla, M., Rodríguez, J.G., Solaun, O., Uriarte, A., Valencia, V., (2009). Using multiple ecosystem components, in assessing ecological status in Spanish (Basque Country) Atlantic marine waters. Mar. Pollut. Bull. 59, 54-64. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2008.11.010

[2] Bald, J., Borja, A., Muxika, I., Franco, J., Valencia, V., (2015). Assessing reference conditions and physico-chemical status according to the European Water Framework Directive: A case-study from the Basque Country (Northern Spain). Marine Pollution Bulletin 50: 1508–1522. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2005.06.019

[3] Simboura, N., Pavlidou, Α., Bald, J., Tsapakis, M., Pagou, P., Zeri, Ch., Androni A., Panayotidis, P., (2016). Response of ecological indices to nutrient and chemical contaminant stress factors in Eastern Mediterranean coastal waters. Ecological Indicators, 70: 89–105. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2016.05.018

ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟΝ

Χλωροφύλλη-α

Για την εκτίμηση της ποιότητας των μεταβατικών υδάτων, σύμφωνα με τη σύνθεση των πληθυσμών φυτοπλαγκτού, χρησιμοποιείται πιλοτικά ο δείκτης MPI – Multimetric Phytoplankton Index, ο οποίος προτείνεται για τα μεταβατικά ύδατα από την ομάδα της Ευρωπαϊκής Επιτροπής Mediterranean Geographical Intercalibration Groups (Mediterranean GIG), στην οποία συμμετέχει και η Ελλάδα. Στο σημείο αυτό πρέπει να αναφερθεί ότι για να αξιολογηθεί και πιστοποιηθεί η καταλληλότητα του δείκτη αυτού για τα Ελληνικά μεταβατικά συστήματα πρέπει να δοκιμαστεί με δεδομένα από περισσότερες και πλέον συστηματικές δειγματοληψίες. Ο δείκτης MPI ενσωματώνει τέσσερις επί μέρους δείκτες και αφορά σε τέσσερις παραμέτρους:

(α) επικράτηση των ειδών, που υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον δείκτη Hulburt (Hulburt’s index, Hulburt, 1963[1]),
(β) συχνότητα που καταγράφονται ανθίσεις φυτοπλαγκτού στο σύνολο των δειγμάτων από κάθε σταθμό,
(γ) δείκτης Menhinick (Menhinick’s index, Whittaker, 1977[2]), και
(δ) συγκέντρωση χλωροφύλλης.

Για να καθοριστεί ο λόγος της οικολογικής ποιότητας (EQR) για κάθε μία από τις παραπάνω παραμέτρους χρησιμοποιούνται οι αντίστοιχες τιμές αναφοράς ανά παράμετρο/τύπο λιμνοθάλασσας.

Ο δείκτης MPI προκύπτει υπολογίζοντας το μέσο όρο των λόγων της οικολογικής ποιότητας των επιμέρους δεικτών.

Ο δείκτης MPI εφαρμόζεται έως τώρα για δύο τύπους λιμνοθαλασσών (α) κλειστές (choked) και (β) περιορισμένες (restricted).

Οι συνθήκες αναφοράς και τα όρια για τους δύο τύπους λιμνοθαλασσών, συνοψίζονται στους παρακάτω πίνακες:

Πίνακας 1. Τιμές αναφοράς
	100-Hulburt	100-Bloom Frequency	Menhinick	Chlorophyll a
Choked reference conditions	50	80	0.012	1
Restricted-reference conditions	50	80	0.007	0.8
Πίνακας 2. Οικολογική ποιότητα βάσει των τιμών του δείκτη MPI
	H/G	G/M	M/P	P/B
Choked-boundaries	0.78	0.49	0.25	0.04
Restricted-boundaries	0.82	0.54	0.30	0.07

Σημείωση: Μόνο οργανισμοί οι οποίοι έχουν αναγνωριστεί σε επίπεδο είδους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον υπολογισμό της αφθονίας των κυττάρων. Ωστόσο, γίνεται αποδεκτή και η αναγνώριση ενός συγκεκριμένου μορφοτύπου που ανήκει σε συγκεκριμένο γένος, π.χ. Navicula sp. 1, Cryptophyceae sp. 1. Πολλαπλά απροσδιόριστα είδη που ανήκουν στο ίδιο γένος, π.χ. Cryptophyceae spp, flagellates, κ.λ.π., δεν περιλαμβάνονται στους υπολογισμούς σχετικά με την αφθονία, αλλά καταγράφονται ως ενιαία ομάδα “απροσδιόριστα είδη”, ώστε να χρησιμοποιηθούν κατάλληλα, σύμφωνα με όσα ορίζουν οι επί μέρους δείκτες.

[1] Hulburt M. (1963). Distribution of phytoplankton and its relationship to hydrography, between Southern New England and Venezuela. J. Mar. Res., 24: 67-81.

[2] Whittaker R.H. (1977). Evolution of species diversity in land communities. In: Hecht MH, Steere WC, Wallace B (eds) Evolutionary biology, Vol 10. Plenum, New York, p 1– 67.

 

ΒΕΝΘΙΚΑ ΜΑΚΡΟΦΥΤΑ

Για την εκτίμηση της Οικολογικής Κατάστασης σε κάθε σταθμό δειγματοληψίας των βενθικών μακροφύτων χρησιμοποιείται ο «Δείκτης Οικολογικής Εκτίμησης» (ΕΕΙ-c) σύμφωνα με τους Orfanidis et al. (2011)[2], GIG, 2013[3] και τις τροποποιήσεις που αναφέρονται παρακάτω. Πρόκειται για δείκτη μέτρησης της οικολογικής ποιότητας του θαλασσίου περιβάλλοντος βάσει των κύριων μορφολογικών, φυσιολογικών και κύκλου ζωής χαρακτηριστικών των βενθικών μακροφύτων. Έτσι, τα είδη της βενθικής βλάστησης χωρίζονται σε δύο (2) κύριες ευδιάκριτες οικολογικές ομάδες (Ecological Status Group I και II), οι οποίες στη συνέχεια χωρίζονται η κάθε μία ιεραρχικά σε τρεις οικολογικές υποομάδες. Η πρώτη οικολογική ομάδα (ESG I) διαιρείται σε τρεις υποομάδες, που περιλαμβάνουν (1) τα πολυετή αγγειόσπερμα (ΙΑ), (2) τους ετήσιους πληθυσμούς των αγγειοσπέρμων και τα παχιά δερματώδη πλαστικά είδη μακροφυκών (ΙΒ), και (3) τα σκιόφιλα πλαστικά είδη μακροφυκών (IC). Η δεύτερη οικολογική ομάδα (ESG IΙ) διαιρείται σε τρεις υποομάδες που περιλαμβάνουν (1) τα σαρκώδη αδρώς διακλαδισμένα καιροσκοπικά είδη μακροφυκών (ΙΙΑ), (2) τα νηματοειδή και φυλλοειδή καιροσκοπικά είδη μακροφυκών (ΙΙΒ), και (3) τα προσαρμοσμένα σε γλυκά και υφάλμυρα ύδατα είδη αγγειοσπέρμων (π.χ. Potamogeton) (ΙΙC). Τα κυριότερα οικολογικά χαρακτηριστικά των δύο βασικών οικολογικών ομάδων είναι:

• Στην ESG I κατατάσσονται τα πολυετή σχετικώς βραδυαυξή αγγειόσπερμα ή δενδρόμορφα ή ενασβεστωμένα είδη μακροφυκών. Τα περισσότερα από αυτά είναι K-στρατηγικής ζωής, δηλαδή διαθέτουν χαμηλό δυναμικό αύξησης και αναπαραγωγής, αλλά υψηλή ανταγωνιστική ικανότητα σε περιβάλλοντα με σταθερές συνθήκες και χαμηλής περιβαλλοντικής υποβάθμισης, στα οποία και επικρατούν. Τα αγγειόσπερμα διαθέτουν ριζικό σύστημα μέσω του οποίου προμηθεύονται θρεπτικά συστατικά από το ίζημα. Τα είδη αυτά, εξαιτίας των αυστηρών απαιτήσεών τους ως προς τις περιβαλλοντικές συνθήκες, αποτελούν “δείκτες” καλής οικολογικής ποιότητας. Η συνολική αξία αυτής της οικολογικής ομάδας δίνεται με βάση το άθροισμα των υποομάδων ως ακολούθως:
  • ESG I (% coverage) = [(IA*1)+(IB*0,8)+(IC*0,6)]
• Στην ESG II κατατάσσονται τα εφήμερα ταχυαυξή νηματοειδή, φυλλοειδή και γενικότερα τα είδη των μακροφυκών με απλή δομή θαλλού. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν και τα προσαρμοσμένα σε γλυκά και υφάλμυρα ύδατα αγγειόσπερμα. Τα περισσότερα από αυτά τα είδη είναι r-στρατηγικής ζωής, δηλαδή διαθέτουν υψηλό δυναμικό αύξησης και αναπαραγωγής, παράγοντας μεγάλες ποσότητες σπορίων που τους δίνουν τη δυνατότητα να εκμεταλλεύονται κάθε ευκαιρία βλάστησης (ευκαιριακά-καιροσκοπικά είδη). Πολλά από τα είδη αυτά εμφανίζονται σε μεγάλες αφθονίες σε συνθήκες οργανικής ρύπανσης, εξαιτίας της αφθονίας των διαθέσιμων πόρων (π.χ. θρεπτικά άλατα), και αποτελούν «δείκτες» κακής οικολογικής ποιότητας. Η συνολική αξία αυτής της οικολογικής ομάδας δίνεται με βάση το άθροισμα των υποομάδων ως ακολούθως:
  • ESG II (% coverage) = [(IIA*0,8)+(IIB*1)+(IIC*1)]

Κάθε σταθμός δειγματοληψίας κατατάσσεται σε μια από τις κλάσεις οικολογικής ποιότητας με βάση την παρακάτω εξίσωση υπερβολής (βλ. επίσης εικόνα):

p(x,y) = a + b*(x/100) + c*(x/100)² + d*(y/100) + e*(y/100) + f*(x/100)*(y/100)

όπου x είναι η τιμή της ESG I, y είναι η τιμή της ESG II και a, …, f είναι οι συντελεστές της εξίσωσης υπερβολής:

a = 0.4680	b = 1.2088	c = -0.3583
d = -1.1289	e = 0.5129	f = -0.1869

Στην παρακάτω Εικόνα απεικονίζεται η γραφική παράσταση της εξίσωσης υπερβολής του συνεχόμενου δείκτη EEI-c σύμφωνα με τους Orfanidis et al. (2011)[1].

Για τον προσδιορισμό της Οικολογικής Κατάστασης σε ένα τύπο ενδιαιτήματος λαμβάνεται ο μέσος όρος των τιμών ΕΕΙ-c όλων των δειγμάτων που συλλέχθηκαν. Ο προσδιορισμός της Οικολογικής Κατάστασης μιας λιμνοθάλασσας προκύπτει από το άθροισμα των τιμών του ΕΕΙ-c κάθε τύπου ενδιαιτήματος πολλαπλασιασμένου με την % κάλυψή του (κλίμακα 0-1) στη λ/θ (Orfanidis et al. 2011)[1].

Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζεται το σύστημα κατηγοριοποίησης Οικολογικής Ποιότητας ΕΕΙ-c με βάση τα μακροφύκη σύμφωνα με τους Orfanidis et al., 2011[2] και GIG, 2013[3].

Κλάση Οικολογικής Ποιότητας	Διακύμανση τιμών δείκτη EEI–c	Όρια μεταξύ των κλάσεων	Σταθεροποιημένος Λόγος Οικολογικής Ποιότητας EQR 1.25*(EEI–c/10)-0.25
Υψηλή	8.09< EEI-c ≤10	9.72	0.97
Καλή	5.84< EEI-c ≤8.09	8.09	0.76
Μέτρια	4.04< EEI-c ≤5.84	5.84	0.48
Ελλιπής	2.34< EEI-c ≤4.04	4.04	0.25
Κακή	EEI-c = 2.34	2.34	0.04

Για τον υπολογισμό του δείκτη μπορεί να χρησιμοποιηθεί έτοιμο λογισμικό σε αρχείο Excel που διατίθεται δωρεάν από τον ιστότοπο του δείκτη ΕΕΙ-c: http://www.EEI.gr.

[1] Orfanidis S., Pinna M., Sabetta L., Stamatis N., Nakou K. (2008). Variation of structural and functional metrics in macrophyte communities within two habitats of eastern Mediterranean coastal lagoons: natural versus human effects. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems 18: S45-S61. https://doi.org/10.1002/aqc.957

[2] Orfanidis S., Panayotidis P., Ugland K. (2011). Ecological Evaluation Index continuous formula (EEI-c) application: a step forward for functional groups, the formula and reference condition values. Mediterranean Marine Science 12: 199-231. http://dx.doi.org/10.12681/mms.60

[3] GIG, 2013. WFD intercalibration technical report. Part 3 – Coastal and Transitional Waters. Mediterranean Sea GIG: Coastal Waters – Macroalgae.

 

ΜΑΚΡΟΑΣΠΟΝΔΥΛΑ

Σύμφωνα με την Οδηγία 2000/60 για τα Ύδατα, για το χαρακτηρισμό της οικολογικής ποιότητας στα μεταβατικά οικοσυστήματα με βάση τα μακροασπόνδυλα πρέπει να εφαρμόζεται ο δείκτης M-AMBI. Ο δείκτης αυτός αποτελεί μια πολυμεταβλητή προσέγγιση που συμπεριλαμβάνει τον αριθμό των ειδών, το δείκτη Shannon (Η’) και τον AMBI. O δείκτης AMBI (AZTI Marine Biotic Index, Borja et al., 2000[1]) βασίζεται στην κατανομή των αφθονιών των ειδών του βένθους σε πέντε οικολογικές ομάδες, σύμφωνα με την ευαισθησία τους στον οργανικό εμπλουτισμό (Grall & Glemarec, 1997[2]). Μέσω του M-AMBI, εκτός από την παρουσία ευαίσθητων και ανθεκτικών ειδών, λαμβάνεται υπόψιν και η ποικιλότητα κάθε περιοχής. Έτσι, διορθώνονται ορισμένα από τα προβλήματα που παρουσιάζει η χρήση του ΑΜΒΙ, όπως για παράδειγμα η υπερεκτίμηση της οικολογικής ποιότητας σε κάποιες περιπτώσεις (Muxika et al., 2007[3], Simboura, 2004[4]). Η σχέση του Μ-ΑΜΒΙ με τους παραπάνω δείκτες, δίδεται από την παρακάτω σχέση:

                                                                                                                            Μ-ΑΜΒΙ = Κ + αΑΜΒΙ + bH΄ + cS

Μέσω αυτής της εξίσωσης λαμβάνονται τιμές από 0 έως 1. Στον παρακάτω πίνακα παρουσιάζονται τα όρια των κλάσεων της Οικολογικής Κατάστασης για τα μεταβατικά οικοσυστήματα, όπως αυτά χρησιμοποιούνται κατά την εφαρμογή της Οδηγίας 2000/60 για τα Ύδατα στην Ελλάδα σύμφωνα και με τα αποτελέσματα της άσκησης διαβαθμονόμισης (GIG, in press; Simboura & Reizopoulou, 2008[5]). Ο Μ-ΑΜΒΙ υπολογίζεται εύκολα μέσω λογισμικού, το οποίο διατίθεται δωρεάν στην ιστοσελίδα http://www.azti.es. Οι τιμές αναφοράς είναι για τις πολύαλες-περιορισμένες (poly-euhaline-restricted): H΄= 4, S= 50, AMBI= 0.05), για τις πολύαλες-αποκλεισμένες (polyeuhaline-choked: H΄= 4, S= 40, AMBI= 0.05), και για τις μεσόαλες-αποκλεισμένες (mesohaline-chocked) : H΄= 3.5, S= 30, AMBI= 0.05).

Κατάταξη της οικολογικής κατάστασης, βάσει του βιοτικού δείκτη Μ-ΑΜΒΙ

Μ-ΑΜΒΙ	Οικολογική κατάσταση	Ορια μεταξύ κλάσεων
>0.83	Υψηλή
0.62-0.83	Καλή	Υψηλή/Καλή = 0.83
0.41-0.61	Μέτρια	Καλή/Μέτρια = 0.62
0.20-0.40	Ελλιπής
0.00-0.19	Κακή

[1] Borja, A., Franco, J. & Perez, V., (2000). A Marine Biotic Index to establish the ecological quality of soft bottom benthos within European estuarine and coastal environments. Marine Pollution Bulletin, 40: 1100-1114. https://doi.org/10.1016/S0025-326X(00)00061-8

[2] Grall, J. & Glemarec, M., (1997). Using biotic indices to estimate macrobenthic community perturbations in the Bay of Brest. Estuar. Coast. Shelf Sci., 44: 43–53. https://doi.org/10.1016/S0272-7714(97)80006-6

[3] Muxica, I., Borja, A. & bald, J., (2007). Using historical data, expert judgement and multivariate analysis in assessing reference conditions and benthic ecological status, according to the European Water Framework Directive. Marine Pollution Bulletin, 55: 16-29. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2006.05.025

[4] Simboura, N., 2004. Bentix index vs Biotic Index in monitoring: an answer to Borja et al., 2003. Marine Pollution Bulletin, 48: 403-404. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2003.09.001

[5] Simboura, N. & Reizopoulou, S., (2008). An intercalibration of classification metrics of benthic macroinvertebrates in coastal and transitional ecosystems of the eastern Mediterranean ecoregion (Greece). Marine Pollution Bulletin, 56: 116-126. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2007.09.042

 

ΙΧΘΥΟΠΑΝΙΔΑ

Για την αξιολόγηση της ποιότητας των λιμνοθαλασσών χρησιμοποιείται πολυπαραμετρικός δείκτης με μετρικές που σχετίζονται με τον αριθμό των ειδών και των οικογενειών ιχθυοπανίδας που βρίσκονται σε κάθε λιμνοθαλάσσιο/μεταβατικό οικοσύστημα, τη σχετική αφθονία και τις τροφικές συνήθειές τους. Η δημιουργία του παραπάνω δείκτη στηρίχθηκε σε προϋπάρχοντες δείκτες, λαμβάνοντας όμως υπόψη τις ιδιαιτερότητες που εμφανίζουν οι συναθροίσεις των ψαριών στις διάφορες Μεσογειακές λιμνοθάλασσες και χρησιμοποιήθηκε στις ασκήσεις βαθμονόμησης (MED GIG Intercalibration Exercises) για την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας των λιμνοθαλασσών που πραγματοποιήθηκαν σε Ισπανία, Γαλλία και Ελλάδα (Franco et al. (in press)[1]).

[1] Franco A, PÈrez-Ruzafa A, Drouineau H, Franzoi P, Koutrakis ET, Lepage M, Verdiell-Cubedo D, Bouchoucha M, LÛpez-Capel A, Riccato F, Sapounidis A, Marcos C, Oliva-Paterna FJ, Torralva-Forero M, Torricelli P. (2012). Assessment of fish assemblages in coastal lagoon habitats: Effect of sampling method. Estuarine, Coastal and Shelf Scienc 112, 115-125. https://doi.org/10.1016/j.ecss.2011.08.015

ΒΑΡΕΑ ΜΕΤΑΛΛΑ

Σύμφωνα με την ΟΔΗΓΙΑ 2013/39/ΕΕ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου της 12ης Αυγούστου 2013 για την τροποποίηση των Οδηγιών 2000/60/ΕΚ και 2008/105/ΕΚ όσον αφορά τις ουσίες προτεραιότητας, στον τομέα της πολιτικής των υδάτων ορίζονται πρότυπα ποιότητας περιβάλλοντος (ΠΠΠ): η ετήσια μέση τιμή (ΕΜΤ) και η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση (ΜΕΣ), σύμφωνα με τα οποία θα αξιολογηθεί η ποιότητα των υδάτων (χημική κατάσταση).