Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/13880
Title: Φαινολογικές τάσεις του φυτοπλαγκτού στη Μεσόγειο θάλασσα με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων
Other Titles: Trends in phytoplankton Pphenology in Mediterranean sea based on remote sensing data
Authors: Περδίκης, Σπυρίδων
Keywords: Φυτοπλαγκτόν
Φαινολογία
Keywords (translated): Phytoplankton
Phenology
Abstract: Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας αποτελεί η έρευνα της φαινολογίας και της μεταβολής του φυτοπλαγκτού στη Μεσόγειο θάλασσα με τη χρήση δορυφορικών δεδομένων. Η διπλωματική εργασία καλείται να δώσει απαντήσεις στις τάσεις που παρουσιάζει το φυτοπλαγκτόν στη Μεσόγειο θάλασσα. Ειδικότερα στην περίοδο έναρξης και τερματισμού, στην διάρκεια, στο μέγεθος αυτού, στις τάσεις και στην μεταβλητότητα που παρουσιάζει η χλωροφύλλη. Τα παραπάνω αποτελούν δείκτες ελέγχου και η μελέτη τους καθίσταται αναγκαία ώστε να επιτευχθεί η ορθολογική διαχείριση και η αποτελεσματική προστασία του θαλάσσιου Μεσογειακού οικοσυστήματος. Η διπλωματική εργασία δομείται σε 7 κεφάλαια, στο πρώτο κεφάλαιο, «Εισαγωγή», παρουσιάζονται οι στόχοι της διπλωματικής εργασίας και οι λόγοι που οδήγησαν σε αυτή. Ακολουθεί το κεφάλαιο του «Θεωρητικού Υποβάθρου», όπου γίνεται αναφορά και ανάλυση των πρωτογενών παραγωγών, του φυτοπλαγκτόν και των ομάδων που το διακρίνουν (Μικροφύκη και Κυανοβακτήρια). Επίσης αναλύονται οι φυτοπλαγκτονικές ανθίσεις και ο τρόπος που συντελούνται (εξίσωση φωτοσύνθεσης). Στο επόμενο κεφάλαιο, «Δορυφόροι», παρουσιάζεται η λειτουργία των δορυφορικών συστημάτων μέσω του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος και των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Γίνεται μία σύντομη αναφορά στο Ευρωπαϊκό πρόγραμμα Copernicusκαι στους αισθητήρες (ενεργητικούς και παθητικούς) που συμβάλουν στην συλλογή δεδομένων. Τέλος στο κεφάλαιο αυτό περιγράφονται τα εξωτερικά σφάλματα που λαμβάνουν χώρα κατά την καταγραφή των δεδομένων από τους αισθητήρες, αλλά και αναλύεται ο τρόπος με τον οποίο γίνεται η συλλογή και η καταγραφή των δεδομένων χλωροφύλλης στη Μεσόγειο Θάλασσα. Στο τέταρτο κεφάλαιο, «Περιοχή Μελέτης», αναλύονται τα μορφολογικά χαρακτηριστικά της Μεσογείου, όπως οι θαλάσσιες λεκάνες που την αποτελούν και το υδρολογικό καθεστώς αυτής. Επιπλέον παρουσιάζονται οι κινήσεις της κυκλοφορίας των υδάτων, τόσο στην επιφάνεια, όσο και στον πυθμένα αυτής. Παράλληλα προσδιορίζονται τα θρεπτικά συστατικά τα οποία εισρέουν στη Μεσόγειο αλλά και τα μέσα εισροής αυτών. Στο κεφάλαιο της «Μεθοδολογίας και των Δεδομένων», κεφάλαιο 5, παρατίθεται η μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε με σκοπό την εξαγωγή των αποτελεσμάτων. Επιπλέον παρουσιάζονται τα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν και η επεξεργασία που έχει γίνει σε αυτά με στόχο την παραγωγή του καλύτερου αποτελέσματος. Στο 6ο κεφάλαιο, «Αποτελέσματα», παρουσιάζονται τα αποτελέσματα τα οποία προέκυψαν. Ειδικότερα υπολογίστηκε η αρχή και ο τερματισμός της φυτοπλαγκτονικής άνθισης, η διάρκεια αυτής, το μέγεθος και οι μέσες τιμές της χλωροφύλλης για το διάστημα 1998 – 2017. Ακόμη υπολογίστηκαν οι μεταβολές της χλωροφύλλης με εφαρμογή της Empirical Orthogonal Function Analysis. Τέλος παρουσιάζονται τα «Συμπεράσματα» στο 7ο κεφάλαιο. Ειδικότερα συμπεραίνεται ότι η Μεσόγειος θάλασσα χωρίζεται σε δύο τμήματα, το ανατολικό και το δυτικό, με νοητό σύνορο των δέκατο όγδοο Μεσημβρινό. Τα δύο αυτά τμήματα παρουσιάζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά ως προς τις τιμές χλωροφύλλης – α, αλλά και ως προς τα φαινολογικά χαρακτηριστικά του φυτοπλαγκτού. Από το 1998 έως και το τέλος της έρευνας που πραγματοποιήθηκε το 2017, όλες οι χρονοσειρές των μέσων τιμών για την χλωροφύλλη – α παρουσιάζουν αυξητική τάση, και κατά συνέπεια ο χώρος της Μεσογείου οδηγείται σε μεταβολή των ολιγοτροφικών συνθηκών που τον κυριαρχούν. Συμπερασματικά οδηγούμαστε στο ότι το δυτικό τμήμα της Μεσογείου εμφανίζεται περισσότερο επιβαρυμένο περιβαλλοντικά σε σύγκριση με το ανατολικό.
Abstract (translated): The purpose of this thesis is to investigate the phenological trends of phytoplankton in the Mediterranean Sea using satellite data. The thesis is called upon to respond to the trends presented by phytoplankton in the Mediterranean Sea, and in particular the starting and ending, duration, magnitude and trends of chlorophyll-a. The above are control indicators and their study is necessary to achieve rational management and effective protection of the marine Mediterranean ecosystem. The thesis is structured in 7 chapters, in the first chapter, “Introduction”, are presented the objectives of the thesis and the reasons that led to it. The following chapter of “Theoretical Background”, where the primary producers and the phytoplankton are mentioned and analyzed, and the groups that distinguish it (Microphyte and Cyanobacteria). The phytoplankton blooms and the way they are made (photosynthesis equation) are analyzed. The next chapter, “Satellites”, presents the operation of satellite systems through the electromagnetic spectrum and electromagnetic waves. A brief reference is made to the European Copernicus program and to the sensors (active and passive) that contribute to data collection. Finally, this chapter describes the external errors that occur during the recording of data by the sensors, as well as the way in which the chlorophyll data are collected and recorded in the Mediterranean Sea. The fourth chapter, “Study Area”, analyzes the morphological characteristics of the Mediterranean, such as its marine basins and its hydrological status. In addition, presentation of the water circulation, both at the surface and at the bottom. At the same time, the nutrients that flow into the Mediterranean and their inputs are identified. In the “Methodology and Data” chapter 5, list the methodology used to derive the results. In addition, the data used, and the processing done to produce the best results are presented. Chapter 6, presents the Results” that have emerged. Specifically, the origin and termination of phytoplankton bloom, its duration, size and mean chlorophyll values for 1998 - 2017 were calculated. Finally, the “Conclusions” are presented in Chapter 7. It is concluded that the Mediterranean Sea is divided into two parts, the eastern and the western, with an imaginary border of the eighteenth meridian. These two segments show different characteristics in terms of chlorophyll-a values but also in the phenological characteristics of phytoplankton. From 1998 until the end of the 2017 survey, all-time series of the average chlorophyll-a tendency is increasing, and consequently the Mediterranean area is leading to a change in the oligotrophic conditions that dominate it. In conclusion, we find that the western part of the Mediterranean appears less environmentally healthier than the eastern part.
Appears in Collections:Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ΔΙΑΤΡΙΒΗ_ΣΠΥΡΟΣ_ΠΕΡΔΙΚΗΣ_secure.pdf3.12 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.