Μπορεί η εφαρμογή πλωτών υγροτόπων να συμβάλλει στην ποιότητα των θαλάσσιων υδάτων και στην αντιμετώπιση μικρών συγκεντρώσεων πετρελαιοειδών; Είναι δυνατόν τέτοια συστήματα να τοποθετηθούν σε θέσεις λιμένων όπου παρατηρείται συστηματική συγκέντρωση ρύπων λόγω των ανέμων και ρευμάτων και να δώσουν έτσι μια εναλλακτική λύση βασισμένη στη φύση για την προστασία των θαλάσσιων οικοσυστημάτων;
Η απάντηση είναι «Ναι», οι πλωτοί υγρότοποι δύνανται να συμβάλουν στη βελτίωση της ποιότητας των θαλασσίων υδάτων και την αντιμετώπιση μικρών συγκεντρώσεων πετρελαιοειδών. Αυτό, καταδεικνύεται σε έρευνα των Βασίλη Τακαβάκογλου, Ελεάννα Πανά, Κωνσταντίνο Β. Πλάκα, Γεώργιο Αραμπατζή και Τριανταφυλλιά Βουνελάκη, των Ινστιτούτο Εδαφοϋδατικών Πόρων, Ελληνικός Γεωργικός Οργανισμός ΔΗΜΗΤΡΑ και Χημικών Διεργασιών και Ενεργειακών Πόρων του Εθνικού Κέντρου Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης (EKETA) και το εργαστήριο γενικής και γεωργικής Υδραυλικής και Βελτιώσεων, τμήμα Γεωπονίας του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (ΑΠΘ). Η έρευνα παρουσιάστηκε στο 15ο Πανελλήνιο Συνέδριο της Ελληνικής Υδροτεχνικής Ένωσης, που έγινε πρόσφατα στη Θεσσαλονίκη, με τίτλο «Άριστον μεν ύδωρ» και εκπονήθηκε στο πλαίσιο του ερευνητικού έργου ATLANTIS με τη χρηματοδότηση της γενικής γραμματείας έρευνας και καινοτομίας (ΓΓΕΚ) και το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας (ΕΛΙΔΕΚ).
«Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι πιλοτικά συστήματα πλωτών υγροτόπων με το φυτό Suaeda maritima, μειώνουν τη συγκέντρωση των Ολικών Πετρελαϊκών Υδρογονανθράκων (TPH) κατά 89%, σε διάστημα 42 ημερών και αποτελούν μια υποσχόμενη λύση για το μέλλον», υπογραμμίζεται στην εργασία, η οποία ξεκινά με την επισήμανση ότι η Μεσόγειος αποτελεί μια περιβαλλοντικά ευαίσθητη περιοχή και παράλληλα μία από τις πλέον απειλούμενες, από πετρελαϊκή ρύπανση, θάλασσες.
Οι συμμετέχοντες στην έρευνα, διευκρινίζουν ότι κρίνεται σκόπιμη η περαιτέρω μελέτη των μηχανισμών μείωσης των ρύπων και η εκτίμηση αποδοτικότητας σε υψηλότερες συγκεντρώσεις ρυπαντικού φορτίου και σε ό,τι αφορά την τοποθέτηση τέτοιων συστημάτων σε θέσεις λιμένων, υπογραμμίζουν, ότι «απαιτείται επιπλέον έρευνα για τον προσδιορισμό των βέλτιστων θέσεων χωροθέτησης σε σχέση με την κίνηση των υδατικών μαζών και ρύπων, της διαστασιολόγησης και της μοντελοποίησης των διαδικασιών και μηχανισμών λειτουργίας για την επίτευξη των βέλτιστων δυνατών αποτελεσμάτων».
Η πειραματική διαδικασία και οι 15 πλωτοί τεχνητοί υγρότοποι
Στο πλαίσιο πειραματικής διαδικασίας, κατασκευάστηκαν 15 πλωτοί τεχνητοί υγρότοποι διαστάσεων 50 Χ 50 εκατοστών έκαστος, που τοποθετήθηκαν σε δεξαμενές των 300 λίτρων. Οπως εξηγείται στην εργασία, για την κατασκευή των υγροτόπων χρησιμοποιήθηκαν πλωτά υποστρώματα Biohaven στα οποία δημιουργήθηκαν οπές φύτευσης, έγινε τοποθέτηση εδαφικού υλικού ριζοβολίας, εγκατάσταση φυτών με μπάλα χώματος, τοποθέτηση εδαφικού υλικού στην επιφάνεια κάθε συστήματος και τέλος κάλυψη της ελεύθερης επιφάνειας με γεωύφασμα.
Σε τρία συστήματα επιπλέοντων υγροτόπων τοποθετήθηκαν φυτά Phragmites australis, σε άλλα τόσα φυτά Suaeda maritima, σε ισάριθμα μικτή βλάστηση, σε τρεις μονάδες υγρότοποι χωρίς βλάστηση και στις υπόλοιπες δεν τοποθετήθηκαν τεχνητοί υγρότοποι.
Οι υγρότοποι αρχικά τοποθετήθηκαν στις δεξαμενές με νερό βρύσης, για την διευκόλυνση ριζοβολίας των φυτών, οι οποίες και τοποθετήθηκαν σε χώρο υπό κάλυψη για περίοδο έξι εβδομάδων. Σε δεύτερο στάδιο ακολούθησε μεταφορά των δεξαμενών σε εξωτερικό χώρο για τέσσερις εβδομάδες με βαθμιαία αύξηση των επιπέδων ηλεκτρικής αγωγιμότητας του νερού στα συστήματα και σταδιακή προσαρμογή των φυτών σε συνθήκες αυξημένης αλατότητας.
Σε τρίτο στάδιο πραγματοποιήθηκε η αντικατάσταση του νερού βρύσης από νερό θάλασσας με συγκέντρωση αλάτων της τάξεως των 38 ppt, και η παρακολούθηση της επίδρασής του στη βλάστηση των υγροτόπων έως τη σταθεροποίηση του συστήματος. Στο στάδιο αυτό, τα φυτά Suaeda maritima έδειξαν εξαιρετική προσαρμοστικότητα χωρίς κανένα πρόβλημα αύξησης και ανάπτυξης.
Αντίθετα, τα φυτά του είδους Phragmites australis έδειξαν να επηρεάζονται από την αλατότητα του νερού σε ότι αφορά το υπέργειο τμήμα, καθώς η ανάπτυξή τους περιορίστηκε στα 40-50 εκατοστά, ωστόσο ανέπτυξαν ικανοποιητικό ριζικό σύστημα έως το βάθος των 60 εκατοστών. Στο τελευταίο στάδιο, έγινε η χορήγηση κοινού πετρελαίου κίνησης στα συστήματα, κατ’ αντιστοιχία με τα καύσιμα που χρησιμοποιούν τα μικρά σκάφη.
Πότε επιτυγχάνεται υψηλότερο ποσοστό μείωσης της ρύπανσης;
Στο τέλος της πειραματικής περιόδου, το υψηλότερο ποσοστό μείωσης των Ολικών Πετρελαϊκών Υδρογονανθράκων (TPH) καταγράφηκε στα συστήματα με παρουσία βλάστησης. Ειδικότερα, όπως τονίζεται στην εργασία, στα συστήματα χωρίς βλάστηση, η μείωση TPH ήταν 60,3%, σε αυτά με ανοιχτή επιφάνεια νερού το ποσοστό διαμορφώθηκε στο 64,1%, στους πλωτούς υγροτόπους με Phragmites australis 84,4% , και σε υγροτόπους με μικρή βλάστηση 86,2%. «Το υψηλότερο ποσοστό μείωσης καταγράφηκε σε πλωτούς υγροτόπους με Suaeda maritima και ήταν της τάξης του 89%«, επισημαίνεται στην εργασία.
Η μείωση της συγκέντρωσης των υδρογονανθράκων στα συστήματα πλωτών υγροτόπων επιτυγχάνεται μέσα από μία σειρά πολύπλοκων μηχανισμών που περιλαμβάνουν εξάτμιση, βιομετασχηματισμό, διάσπαση και αποικοδόμηση, προσρόφηση, κατακρήμνιση, ανοργανοποίηση, διήθηση, καθίζηση και φωτοχημική οξείδωση. Κατά κύριο λόγο οι υγρότοποι ως φυσικοί βιοαντιδραστήρες αξιοποιούν φυτά και μικροοργανισμούς που αναπτύσσονται στο υγροτοπικό οικοσύστημα για τη μείωση της συγκέντρωσης των ρύπων στο υδατικό διάλυμα.
Μια περιβαλλοντική πρόκληση που βρήκε τη λύση της;
Ο έλεγχος ή και περιορισμός της ρύπανσης των θαλάσσιων και παράκτιων υδάτων από πετρελαιοειδή, «αποτελεί μια περιβαλλοντική πρόκληση καθώς συνδέεται άμεσα με την ποιότητα των υδάτων, τη βιοποικιλότητα, την κλιματική αλλαγή, την κοινωνία και την οικονομία», υπογραμμίζεται στην εργασία.
Τα επιπλέοντα συστήματα υγροτόπων αποτελούν την πλέον πρόσφατη εξέλιξη των τεχνητών υγροτόπων ως φυσικά συστήματα ελέγχου ρύπανσης, και ειδικά στο θαλάσσιο και παράκτιο περιβάλλον, «αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη λύση».
Αυτό, γιατί όπως εξηγείται στην εργασία, είναι σε θέση να αντέξουν τις διακυμάνσεις της στάθμης του νερού και των κυματισμών, και έχουν χαμηλότερο κόστος λειτουργίας και συντήρησης, σε σύγκριση με τις συμβατικές μεθόδους αντιμετώπισης της ρύπανσης. «Τα επιπλέοντα συστήματα υγροτόπων χρησιμοποιούνται σήμερα, με μεγάλο βαθμό επιτυχίας, για την αντιμετώπιση της ρύπανσης σε εσωτερικά ύδατα, την προστασία της παράκτιας ζώνης από ιζήματα και φερτά καθώς και για τη δημιουργία ενδιαιτημάτων», τονίζεται στην εργασία.
Η αποτελεσματικότητα και τα πολλαπλά οφέλη που προσφέρουν, ως αποτέλεσμα των οικοσυστημικών υπηρεσιών που παρέχουν σε περιβαλλοντικό και κοινωνικοοικονομικό επίπεδο, τους καθιστούν σήμερα ανάμεσα στις πλέον ελκυστικές λύσεις βασισμένες στη φύση.
ΑΠΕ-ΜΠΕ
