Μελέτη Των Υδροδυναμικών Και Ιζηματολογικών Διεργασιών Σχηματισμού Και Εξέλιξης Του Υποθαλάσσιου Και Παράκτιου Δέλτα Του Αχελώου Ποταμού

Abstract

Η παρούσα διδακτορική διατριβή με τίτλο «Μελέτη των υδροδυναμικών και ιζηματολογικών διεργασιών σχηματισμού και εξέλιξης του υποθαλάσσιου και παράκτιου Δέλτα του Αχελώου ποταμού» εκπονήθηκε με σκοπό την ολοκληρωμένη ανάλυση των χερσαίων, παραλιακών και θαλάσσιων διεργασιών που σχετίζονται με το σχηματισμό και την εξέλιξη του δέλτα του Αχελώου.Τα ποτάμια δέλτα αποτελούν περιοχές προτεραιότητας, τόσο λόγω του πλήθους και της ποικιλίας της χλωρίδας και πανίδας που φιλοξενούν, όσο και λόγω των φυσικών πόρων και των οικοσυστημικών υπηρεσιών που προσφέρουν στον άνθρωπο (1/10 του παγκόσμιου πληθυσμού κατοικεί κοντά σε δελταϊκές περιοχές). Εξαιτίας της ιδιαίτερης μορφολογίας τους, τα δέλτα έχουν αυξημένη τρωτότητα στην ανθρώπινη παρέμβαση στα κύματα καταιγίδας και στην παγκόσμια άνοδο της θαλάσσιας στάθμης.Η έκταση της λεκάνης απορροής του Αχελώου είναι 7530 km2, με το δελταϊκό πεδίο να αποτελεί το 4% της συνολικής λεκάνης απορροής (270 km2) και να έχει υψόμετρο μικρότερο των 20 m από τους πρόποδες της Πίνδου έως τις εκβολές, ενώ το υψόμετρο στο μεγαλύτερο μέρος της δελταϊκής πεδιάδας δεν ξεπερνάει τα 5 m. Κατά μήκος της κοίτης του Αχελώου έχουν κατασκευαστεί και λειτουργούν έξι υδροηλεκτρικά φράγματα, τα οποία παγιδεύουν στους συνοδούς ταμιευτήρες ίζημα από το 65% της λεκάνης απορροής, ενώ κατά μήκος της παράκτιας περιοχής έχουν κατασκευαστεί τεχνικά έργα για την προστασία έναντι της διάβρωσης.Η παράκτια περιοχή του Αχελώου έχει διαβρωθεί σημαντικά τα τελευταία 75 χρόνια, με μέσο ρυθμό οπισθοχώρησης περίπου 1,2 m/y, ο οποίος ήταν αρκετά εντονότερος κατά την περίοδο 1945-1971, όταν δεν είχαν αρχίσει να κατασκευάζονται παράκτια αντιδιαβρωτικά έργα, φτάνοντας ανά τμήματα να παρατηρούνται ρυθμοί υποχώρησης της ακτογραμμής άνω των 7 m/y. Η συνολική απώλεια γης για όλη την περιοχή μελέτης κατά την περίοδο 1945-2020 ήταν 1,63 km2, ενώ από αυτό το εμβαδό σχεδόν το μισό αφορά τις σύγχρονες εκβολές, ως απόρροια της επίδρασης των φραγμάτων στα ανάντη του Αχελώου. Ως αποτέλεσμα, η σύγχρονη μορφή του δέλτα (κατά Galloway) τείνει να αποκτήσει τα χαρακτηριστικά τύπου δέλτα στο οποίο κυριαρχούν οι κυματικές διεργασίες, σε αντίθεση με την υπερίσχυση των ποτάμιων διεργασιών κατά το παρελθόν. Η παράκτια και θαλάσσια περιοχή καλύπτεται γενικά από αμμώδη ιζήματα έως το βάθος των 10 m, τα οποία μεταπίπτουν προς τα ανοικτά σε πιο λεπτόκοκκα ιζήματα. Η μορφολογία της παράκτιας περιοχής είναι τυπική μιας δελταϊκής απόθεσης τύπου Gilbert, ενώ από το βάθος των περίπου 2 m έως το βάθος των 10 m υπάρχει έντονη παρουσία λειμώνων Posidonia oceanica.Το κυματικό καθεστώς που επικρατεί στην περιοχή του δέλτα περιλαμβάνει κύματα ανοιχτής θάλασσας, που προέρχονται από ΝΔ, Δ και ΒΔ διευθύνσεις, με μέση τιμή ύψους κύματος 0,6 m, σημαντικού ύψους 0,9 m και μέση τιμή του 1/10 των μέγιστων τιμών 1,3 m. Οι μέγιστες τιμές ύψους κύματος που παρατηρήθηκαν κυμαίνονται από 2,2 m έως 3,2 m και οι τιμές που αντιστοιχούν στις θαλάσσιες καταιγίδες είναι 2,64 m η μέγιστη και 2 m η μέση τιμή για όλα τα επεισόδια. Το μέγιστο βάθος κινητοποίησης των ιζημάτων πυθμένα είναι 4,7 m, ενώ το βάθος θραύσης σε μέσο βάθος 1,4 m και το μέσο ύψος θραύσης του κύματος 1 m.Η μέση δυνητική επιμήκης παραλιακή στερεομεταφορά κυμαίνεται μεταξύ 0,03 x105 και 2,8 x105 m3/y, βάσει των τιμών σημαντικού ύψους κύματος μεταξύ 0,03 x105 και 4,1 x105 m3/y και μεταξύ 0,1 x105 και 3,5 x105 m3/y για το 1/10 των μέγιστων τιμών ύψους κύματος, ενώ η φορά της στερεομεταφοράς στη νότια δελταϊκή ακτογραμμή είναι προς τα ανατολικά και στο δυτικό τμήμα προς το βορρά.Με βάση τα αποτελέσματα της υψηλής διακριτικότητας σεισμικής στρωματογραφίας, εντοπίστηκαν δελταϊκά και προδελταϊκά ιζήματα σε στρώματα μεγάλου πάχους, που αποτέθηκαν σε σχετικά ήρεμο περιβάλλον και διαθέτουν χαρακτηριστικούς ανακλαστήρες δελταϊκής προέλασης σε μια λεκάνη γενικά προστατευμένη από έντονες θαλάσσιες διεργασίες. Το όριο της προδελταϊκής περιοχής όπου αποσφηνώνονται αυτές οι αποθέσεις βρίσκεται σε βάθος περίπου 80 m, με το μέσο όρο του πάχους του ολοκαινικού καλύμματος να είναι περίπου 85 m κοντά στην ακτογραμμή, το οποίο σε απόσταση περίπου 10 km από αυτή, φτάνει τα 50 m. Αντίστοιχα, ο μέσος ρυθμός ιζηματογένεσης για την περιοχή κοντά στην ακτογραμμή είναι περίπου 4,5 mm/y, ενώ βαθύτερα των προδελταϊκών αποθέσεων μειώνεται στα 2,5 mm/y. Αναγνωρίστηκαν τέσσερις παλαιοακτές σε βάθη περίπου 15 m, 52 m, 77 m και 130 m από τη σημερινή επιφάνεια της θάλασσας, που αντιστοιχούν στη μετάβαση από τη γρήγορη στην αργή άνοδος της θαλάσσιας στάθμης στο ανώτερο Ολόκαινο, στο ψυχρό επεισόδιο των 8,2 ka BP, στο Younger Dryas, και στη διαβρωσιγενή επιφάνεια του ανώτερου Πλειστοκαίνου, αντίστοιχα.Σύμφωνα με την ανάλυση των τεσσάρων επικρατέστερων σεναρίων του IPCC για την άνοδο της θαλάσσιας στάθμης έως το 2100 (RCP2.6, RCP4.5, RCP8.5 και High-End RCP8.5), αυτή θα ανέβει κατά 0,33 m, 0,42 m, 0,60 m και 0,71 m, ανάλογα με το σενάριο που θα επικρατήσει, κατακλύζοντας επιφάνεια 9,3 km2, 10,4 km2, 16,4 km2 και 19,8 km2, αντίστοιχα. Ανεξάρτητα του σεναρίου που θα επικρατήσει, υπολογίστηκε ότι για κάθε 0,1 m ανόδου της στάθμης, ο μέσος όρος απώλειας γης είναι περίπου 2,77 km2.