Μαθηματική μοντελοποίηση της κατακόρυφης κατανομής της φυτοπλαγκτονικής βιομάζας στη στήλη του νερού
Λιβανού, Ελένη
Λύκα, Κωνσταντίνα
Η πρωτογενής παραγωγικότητα, που οφείλεται στους φυτοπλαγκονικούς οργανισμούς, επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από την κατακόρυφη κατανομή της φυτοπλαγκτονικής βιομάζας στη στήλη του νερού, η οποία παρουσιάζει εξαιρετική χωρική ανομοιογένεια, ενώ οι παράγοντες που την καθορίζουν δεν είναι πλήρως κατανοητοί. Για αυτό κατασκευάσαμε ένα δυναμικό πληθυσμιακό μοντέλο για την ανάπτυξη φυτοπλαγκτονικών οργανισμών, χωρίς δυνατότητα επίπλευσης ή ενεργού κίνησης, στη στήλη του νερού το οποίο βασίζεται στη DEB θεωρία και την έννοια της συνθετικής μονάδας, με σκοπό να διερευνήσουμε την επίδραση των συνθηκών κατακόρυφης ανάμειξης, του βάθους της στήλης του νερού, της διαθεσιμότητας φωτός και θρεπτικών και της ταχύτητας βύθισης των οργανισμών στη μορφή των προτύπων κατανομής της φυτοπλαγκτονικής βιομάζας. Παράλληλα το προτεινόμενο μοντέλο λαμβάνει υπόψη του το φαινόμενο της φωτοαναστολής, του αυτοσκιασμού και της προσαρμογής των φωτοσυνθετικών οργανισμών στις εκάστοτε συνθήκες φωτός και διοξειδίου του άνθρακα. Δείξαμε ότι οι συνθήκες ανάμειξης σε συνδυασμό με το βάθος της στήλης του νερού έχουν καθοριστικό ρόλο στην αύξηση της φυτοπλαγκτονικής βιομάζας και τα προφίλ της κατακόρυφης κατανομής της, ενώ ρυθμιστικό ρόλο στη μορφή των προφίλ έχουν και τα φαινόμενα φωτοαναστολής στα επιφανειακά στρώματα και αυτοσκιασμού στα κατώτερα στρώματα της υδάτινης στήλης. Επίσης σημαντικό ρόλο στο μέγεθος και το προφίλ της κατανομής του φυτοπλαγκτού φαίνεται να έχει η ταχύτητα βύθισης η οποία σε συνθήκες ασθενούς ανάμειξης έχει ανασταλτικό ρόλο στην αύξηση της φυτοπλαγκτονικής βιομάζας ενώ σε συνθήκες έντονης ανάμειξης έχει προστατευτικό ρόλο έναντι της έκθεσης των οργανισμών στα επιφανειακά στρώματα της στήλης του νερού όπου η φωτοαναστολή είναι έντονη. Η ένταση της φωτεινής ακτινοβολίας έχει και αυτή καθοριστικό ρόλο στο προφίλ της κατανομής της φυτοπλαγκτονικής βιομάζας και στο βάθος όπου παρουσιάζεται η μέγιστη τιμή της. Το μοντέλο που προτείνεται εδώ έχει καλή εφαρμογή σε ολιγοτροφικά συστήματα και καταδεικνύει τον ρυθμιστικό ρόλο του φαινομένου της φωτοαναστολής στα προφίλ της κατακόρυφης κατανομής της φυτοπλαγκτονικής βιομάζας, φαινόμενο το οποίο παραλείπεται από την πλειονότητα των σχετικών μελετών.
(EL)
