Ο σκοπός της εργασίας είναι η διερεύνηση των οπτικών ιδιοτήτων της Διαλυτής
Οργανικής Ύλης, DOM, σε μια μεγάλη περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου η οποία
καλύπτει τη Θάλασσα του Μαρμαρά, το Βόρειο-Κεντρικό και Νότιο Αιγαίο, το Νότιο
Ιόνιο, τη Βορειοδυτική Θάλασσα της Λεβαντίνης καθώς και το Σπερχειό Ποταμό.
Δευτερέυων στόχος της διατριβής είναι να μελετήσει την αυτόχθονη παραγωγή της
CDOM. Για τον χαρακτηρισμό των οπτικών ιδιοτήτων της DOM καθώς και στη
διερεύνηση της χημική σύνθεσης της DOM και στον προσδιορισμό διεργασιών
μετασχηματισμού χρησιμοποιούνται η Χρωμοφόρα Διαλυτή Οργανική Ύλη (CDOM) και η
Φθορίζουσα Διαλυτή Οργανική Ύλη (FDOM). Για το σκοπό της εργασίας λήφθηκαν
φάσματα απορρόφησης καθώς και φάσματα φθορισμού Excitation Emission Matrices.
Για την ταυτοποίηση των φθοριζόντων στοιχείων πραγματοποιήθηκε ανάλυση Parallel
Factor Analysis, PARAFAC. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι τα ιδιαίτερα οπτικά
χαρακτηριστικά των ποταμών και η επίδρασή τoυς στα παράκτια ύδατα μπορούν να
προσδιοριστούν καλύτερα μέσω του φθορισμού. Η επιφάνεια της Θάλασσας του
Μαρμαρά παρουσιάζει οπτικές ιδιότητες οι οποίες αποκλίνουν από τις
παρατηρούμενες στις ανοικτές θάλασσες. Η Μαύρη Θάλασσα φαίνεται να εισάγει
σημαντικές ποσότητες CDOM και FDOM πρωτεϊνικής και χουμικής φύσεως στο Βόρειο
Αιγαίο επηρεάζοντας τις οπτικές ιδιότητες της περιοχής και παρουσιάζοντας
ταυτόχρονα εποχιακές διακυμάνσεις. Η φωτοδιάσπαση φαίνεται να είναι
καθοριστικός παράγοντας αποικοδόμησης της CDOM και της FDOM χουμικής φύσεως
στην επιφάνεια του Αιγαίου. Αντίθετα σε μεσοπελαγικά και βαθυπελαγικά νερά η
μικροβιακή δραστηριότητα φαίνεται να οδηγεί σε εξάντληση των φθοριζόντων ουσιών
πρωτεϊνικής φύσεως και στην παραγωγή χουμικών ενώσεων. Συνολικά η παρούσα
εργασία δείχνει ότι η ανάλυση της CDOM και FDOM μπορεί να παρέχει χρήσιμες
πληροφορίες σχετικά με τη σύνθεση της DOM και να παρακολουθήσει χημικές
διεργασίες αλλοίωσης στις οποίες υπόκειται.
(EL)
The purpose of this study is to investigate the optical properties of Dissolved
Organic Matter (DOM) and to gain information regarding the nature and
transformation processes of DOM in a large region of the Eastern Mediterranean
Sea covering the Marmara Sea, the North-Central and South Aegean Sea, the
Ionian Trench and Northwestern Levantine Sea as well as Sperchios River and
Maliakos Gulf. A secondary purpose of this study is to get insights into
autochtonous CDOM production. Chromophoric Dissolved Organic Matter (CDOM) and
Fluorescent Dissolved Organic Matter (FDOM) are used for the characterization
of the optical properties of DOM but they can also provide information about
DOM composition and track transformation processes. In order to achieve the
purposes of this study, absorption spectra in the UV-visible region and
fluorescence Excitation and Emission Matrices (EEMs) were obtained while
Parallel Factor Analysis (PARAFAC) was applied for the identification of the
fluorescent components. Our results show the distinct optical print of rivers
and that their influence in the coastal waters is better tracked through
fluorescence analysis. CDOM/FDOM dynamics at the surface of Marmara Sea deviate
from the observed summer pattern in open seas while Black Sea Water (BSW)
outflowing the Dardanelles introduce significant amounts of CDOM, amino
acid-like and humic-like substances in North Aegean Sea (NAS). The influence of
BSW and the established optical properties in NAS presents seasonal variations.
Photodegradation appears to be a major sink of CDOM and humic substances at the
surface layer of the Aegean Sea. Contrary in mesopelagic and bathypelagic
layers microbial activity seems to leed to the depletion of amino acid-like
substances and the production of humic nature DOM. Overall our results suggest
that CDOM and FDOM can provide important information regarding DOM composition
and its dynamics (sources and sinks) in various water bodies.
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
