Ανάπτυξη τροφικού μοντέλου θαλάσσιου οικοσυστήματος και διερεύνηση σεναρίων σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων

Το Ecopath έχει αναδειχθεί ως ένα από τα δημοφιλέστερα λογισμικά στη δημιουργία μοντέλων για τη μελέτη θαλάσσιων οικοσυστημάτων. Στα μοντέλα αυτά, οι διάφοροι οργανισμοί τοποθετούνται σε λειτουργικές ομάδες βάσει του διαιτολογίου τους και αυτές συνδέονται με τροφικές σχέσεις. Στη συνέχεια στο μοντέλ...

Πλήρης περιγραφή

Λεπτομέρειες βιβλιογραφικής εγγραφής
Κύριος συγγραφέας: Παπαπαναγιώτου, Γεώργιος
Άλλοι συγγραφείς: Τζανάτος, Ευάγγελος
Μορφή: Thesis
Γλώσσα:Greek
Έκδοση: 2019
Θέματα:
Διαθέσιμο Online:http://hdl.handle.net/10889/12520
id nemertes-10889-12520
record_format dspace
institution UPatras
collection Nemertes
language Greek
topic Τροφικό μοντέλο
Βιολογικά χαρακτηριστικά
Οικοσύστημα
Σενάρια
Trophic model
Functional traits
Ecosystem
Scenarios
577.702 85
spellingShingle Τροφικό μοντέλο
Βιολογικά χαρακτηριστικά
Οικοσύστημα
Σενάρια
Trophic model
Functional traits
Ecosystem
Scenarios
577.702 85
Παπαπαναγιώτου, Γεώργιος
Ανάπτυξη τροφικού μοντέλου θαλάσσιου οικοσυστήματος και διερεύνηση σεναρίων σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων
description Το Ecopath έχει αναδειχθεί ως ένα από τα δημοφιλέστερα λογισμικά στη δημιουργία μοντέλων για τη μελέτη θαλάσσιων οικοσυστημάτων. Στα μοντέλα αυτά, οι διάφοροι οργανισμοί τοποθετούνται σε λειτουργικές ομάδες βάσει του διαιτολογίου τους και αυτές συνδέονται με τροφικές σχέσεις. Στη συνέχεια στο μοντέλο αυτό μπορεί να πραγματοποιηθούν προσομοιώσεις για τη μελέτη της δυναμικής του συστήματος με την επέκταση Ecopath with Ecosim του λογισμικού αυτού. Στη παρούσα εργασία δημιουργήθηκε ένα μοντέλο για το θαλάσσιο οικοσύστημα του Βορείου Αιγαίου, υιοθετώντας όμως μια διαφορετική προσέγγιση στη δημιουργία των λειτουργικών ομάδων του μοντέλου. Δεν χρησιμοποιήθηκαν μόνο δεδομένα δίαιτας, αλλά συνολικά 19 βιολογικά χαρακτηριστικά που αφορούσαν στο βιολογικό κύκλο, στην κατανομή, στην οικολογία και στη συμπεριφορά των ειδών ψαριών της περιοχής και με βάση αυτά, τα διάφορα είδη ομαδοποιήθηκαν σε 15 ομάδες. Επιπρόσθετα, επιχειρήθηκε τα αποτελέσματα να μην αναλυθούν μόνο σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων αλλά και βιολογικών χαρακτηριστικών. Συνολικά στο μοντέλο εισήχθησαν 41 λειτουργικές ομάδες. Ακόμα, για τη δημιουργία του μοντέλου Ecopath χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα εκφορτώσεων και απορριπτόμενων του 1993, ενώ για το καλιμπράρισμα των προσομοιώσεων στο Ecosim χρησιμοποιήθηκαν χρονοσειρές συλλήψεων και βιομάζας από το 1993 έως 2008. Προσομοιώθηκαν σενάρια που αφορούσαν σε αλλαγές στην αλιευτική προσπάθεια στη περιοχή για τα έτη 2018-2033. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων έδειξαν μια τάση μειώσης των πελαγικών ειδών τόσο σε βιομάζα όσο και στα βιολογικά χαρακτηριστικά που τα περιγράφουν. Ταυτόχρονα παρατηρήθηκε αύξηση βιομάζας σε βαθύβια είδη και αυξητική τάση σε βιολογικά χαρακτηριστικά που περιγράφουν τον συγκεκριμένο τρόπο διαβίωσης. Γενικώς δεν παρατηρήθηκαν ιδιαίτερα μεγάλες διαφορές στα αποτελέσματα των σεναρίων, με εξαίρεση τα είδη-στόχους της αλιείας και τα βιολογικά χαρακτηριστικά που τα συνοδεύουν. Εξετάστηκαν επιπλέον και τάσεις σπάνιων βιολογικών χαρακτηριστικών και η πιθανή σημασία τους για το οικοσύστημα. Τέλος πραγματοποιήθηκε σύγκριση με παλιότερο μοντέλο στην ίδια περιοχή μελέτης με παραπλήσια δεδομένα. Διαφορές βρέθηκαν μόνο στο συνολικό αλίευμα λόγω διαφορών στα δεδομένα εκφορτώσεων και σε τροφικούς δείκτες που οφείλονται στην εναλλακτική προσέγγιση της δημιουργίας των ομάδων. Η παρούσα προσέγγιση στη μοντελοποίηση των βιοκοινωνιών θα μπορούσε να υιοθετηθεί και για άλλες περιοχές μελέτης προσφέροντας ενδιαφέροντα αποτελέσματα σχετικά με τις επιπτώσεις της διαχείρισης της αλιείας ή άλλων ανθρωπογενών επιδράσεων στη λειτουργία των οικοσυστημάτων.
author2 Τζανάτος, Ευάγγελος
author_facet Τζανάτος, Ευάγγελος
Παπαπαναγιώτου, Γεώργιος
format Thesis
author Παπαπαναγιώτου, Γεώργιος
author_sort Παπαπαναγιώτου, Γεώργιος
title Ανάπτυξη τροφικού μοντέλου θαλάσσιου οικοσυστήματος και διερεύνηση σεναρίων σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων
title_short Ανάπτυξη τροφικού μοντέλου θαλάσσιου οικοσυστήματος και διερεύνηση σεναρίων σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων
title_full Ανάπτυξη τροφικού μοντέλου θαλάσσιου οικοσυστήματος και διερεύνηση σεναρίων σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων
title_fullStr Ανάπτυξη τροφικού μοντέλου θαλάσσιου οικοσυστήματος και διερεύνηση σεναρίων σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων
title_full_unstemmed Ανάπτυξη τροφικού μοντέλου θαλάσσιου οικοσυστήματος και διερεύνηση σεναρίων σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων
title_sort ανάπτυξη τροφικού μοντέλου θαλάσσιου οικοσυστήματος και διερεύνηση σεναρίων σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων
publishDate 2019
url http://hdl.handle.net/10889/12520
work_keys_str_mv AT papapanagiōtougeōrgios anaptyxētrophikoumontelouthalassiouoikosystēmatoskaidiereunēsēsenariōnseepipedoleitourgikōnomadōn
AT papapanagiōtougeōrgios developmentofatrophicmodelofamarineecosystemandinvestigationofscenariaatfunctionalgrouplevel
_version_ 1771297279607570432
spelling nemertes-10889-125202022-09-05T20:25:09Z Ανάπτυξη τροφικού μοντέλου θαλάσσιου οικοσυστήματος και διερεύνηση σεναρίων σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων Development of a trophic model of a marine ecosystem and investigation of scenaria at functional group level Παπαπαναγιώτου, Γεώργιος Τζανάτος, Ευάγγελος Κουτσικόπουλος, Κωνσταντίνος Μαχιάς, Αθανάσιος Papapanagiotou, Georgios Τροφικό μοντέλο Βιολογικά χαρακτηριστικά Οικοσύστημα Σενάρια Trophic model Functional traits Ecosystem Scenarios 577.702 85 Το Ecopath έχει αναδειχθεί ως ένα από τα δημοφιλέστερα λογισμικά στη δημιουργία μοντέλων για τη μελέτη θαλάσσιων οικοσυστημάτων. Στα μοντέλα αυτά, οι διάφοροι οργανισμοί τοποθετούνται σε λειτουργικές ομάδες βάσει του διαιτολογίου τους και αυτές συνδέονται με τροφικές σχέσεις. Στη συνέχεια στο μοντέλο αυτό μπορεί να πραγματοποιηθούν προσομοιώσεις για τη μελέτη της δυναμικής του συστήματος με την επέκταση Ecopath with Ecosim του λογισμικού αυτού. Στη παρούσα εργασία δημιουργήθηκε ένα μοντέλο για το θαλάσσιο οικοσύστημα του Βορείου Αιγαίου, υιοθετώντας όμως μια διαφορετική προσέγγιση στη δημιουργία των λειτουργικών ομάδων του μοντέλου. Δεν χρησιμοποιήθηκαν μόνο δεδομένα δίαιτας, αλλά συνολικά 19 βιολογικά χαρακτηριστικά που αφορούσαν στο βιολογικό κύκλο, στην κατανομή, στην οικολογία και στη συμπεριφορά των ειδών ψαριών της περιοχής και με βάση αυτά, τα διάφορα είδη ομαδοποιήθηκαν σε 15 ομάδες. Επιπρόσθετα, επιχειρήθηκε τα αποτελέσματα να μην αναλυθούν μόνο σε επίπεδο λειτουργικών ομάδων αλλά και βιολογικών χαρακτηριστικών. Συνολικά στο μοντέλο εισήχθησαν 41 λειτουργικές ομάδες. Ακόμα, για τη δημιουργία του μοντέλου Ecopath χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα εκφορτώσεων και απορριπτόμενων του 1993, ενώ για το καλιμπράρισμα των προσομοιώσεων στο Ecosim χρησιμοποιήθηκαν χρονοσειρές συλλήψεων και βιομάζας από το 1993 έως 2008. Προσομοιώθηκαν σενάρια που αφορούσαν σε αλλαγές στην αλιευτική προσπάθεια στη περιοχή για τα έτη 2018-2033. Τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων έδειξαν μια τάση μειώσης των πελαγικών ειδών τόσο σε βιομάζα όσο και στα βιολογικά χαρακτηριστικά που τα περιγράφουν. Ταυτόχρονα παρατηρήθηκε αύξηση βιομάζας σε βαθύβια είδη και αυξητική τάση σε βιολογικά χαρακτηριστικά που περιγράφουν τον συγκεκριμένο τρόπο διαβίωσης. Γενικώς δεν παρατηρήθηκαν ιδιαίτερα μεγάλες διαφορές στα αποτελέσματα των σεναρίων, με εξαίρεση τα είδη-στόχους της αλιείας και τα βιολογικά χαρακτηριστικά που τα συνοδεύουν. Εξετάστηκαν επιπλέον και τάσεις σπάνιων βιολογικών χαρακτηριστικών και η πιθανή σημασία τους για το οικοσύστημα. Τέλος πραγματοποιήθηκε σύγκριση με παλιότερο μοντέλο στην ίδια περιοχή μελέτης με παραπλήσια δεδομένα. Διαφορές βρέθηκαν μόνο στο συνολικό αλίευμα λόγω διαφορών στα δεδομένα εκφορτώσεων και σε τροφικούς δείκτες που οφείλονται στην εναλλακτική προσέγγιση της δημιουργίας των ομάδων. Η παρούσα προσέγγιση στη μοντελοποίηση των βιοκοινωνιών θα μπορούσε να υιοθετηθεί και για άλλες περιοχές μελέτης προσφέροντας ενδιαφέροντα αποτελέσματα σχετικά με τις επιπτώσεις της διαχείρισης της αλιείας ή άλλων ανθρωπογενών επιδράσεων στη λειτουργία των οικοσυστημάτων. The mass-balance-trophic-model software Ecopath is very popular for modelling marine ecosystems. In order to create such models, organisms are categorized in functional groups based on their diet and these functional groups are connected with trophic relationships. At a further step, with the use of the extension Ecopath with Ecosim it is possible to create simulations which can be used to observe the ecosystem’s dynamics. For this work, a model of the marine ecosystem of the North Aegean was created, adopting a novel approach for creating the functional groups of the model. For this, apart from diet information, data regarding a total of 19 biological traits concerning their biology, distribution, ecology and behavior were used for the fish species of the resulting in 15 groups. Additionally, the results of the Ecosim simulations were not only analyzed for the functional groups level but also regarding the composition of the resulting biological traits. In total, 41 functional groups were created for this model. Landings and discards data of the year 1993 were used for the Ecopath component. For the calibration of the Ecosim simulations total catch and biomass time series spanning from 1993 to 2008 were used. Different scenarios simulating changes in fishing effort for the period 2018-2033 were examined. The simulation results indicated a reduction of pelagic species as well as of biological characteristics associated with them. Concurrently, an increase in the biomass of deep-living species and of relevant biological traits was observed. In general, no strong differences were documented among the various simulation scenarios with the exception of the species targeted by the fisheries examined in each scenario and the associated traits. In addition, the trends of the biological traits that could be characterized as rare were examined in order to try to estimate their impact on the ecosystem. Finally, the model of the present work was compared with an older one concerning the same study area and also using similar data. This comparison showed that the total catch was higher in the current model because of differences in the landings data used and also there were differences in some trophic indices because of the alternative approach used in creating the functional groups of the current model. The modelling approach used on this work could be adopted to model the marine community in other study areas providing interesting insights regarding the impact of fisheries management or other human activities to the functioning of the ecosystem. 2019-09-26T20:35:50Z 2019-09-26T20:35:50Z 2019-02-26 Thesis http://hdl.handle.net/10889/12520 gr 6 application/pdf