Χρήση περιβαλλοντικών δεικτών τοπίου για την εκτίμηση της αγροοικολογικής αειφορίας στην Ελλάδα
Από RemoteSensing Wiki
Αντικείμενο Εφαρμογής: Χρήση περιβαλλοντικών δεικτών τοπίου για την εκτίμηση της αγροοικολογικής αειφορίας στην Ελλάδα
Πρωτότυπος Τίτλος: Χρήση περιβαλλοντικών δεικτών τοπίου για την εκτίμηση της αγροοικολογικής αειφορίας στην Ελλάδα
Συγγραφείς: Κ. Καρκαλής και Γ. Αράπης
Λέξεις Κλειδιά: Λέξεις κλειδιά: Περιβαλλοντικοί δείκτες, περιβαλλοντική διαχείριση, αειφορική γεωργία, οικολογία τοπίου
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Στην παρούσα εργασία μελετάτε η σύγκριση των οικολογικών δομών σε επίπεδο τοπίου σε μία Μεσογειακή χώρα, όπως η Ελλάδα. Αποτελεί μια πρώτη προσπάθεια να καθοριστούν συγκεκριμένοι περιβαλλοντικοί δείκτες τοπίου, ώστε να είναι εφικτή μια εκτίμηση των επιδράσεων των ανθρώπινων δραστηριοτήτων στην αειφορική ανάπτυξη μιας περιοχής. Στόχος της είναι οι δείκτες που θα προκύψουν, να φανούν χρήσιμοι σε ειδικούς διαχείρισης περιβάλλοντος και σε φορείς λήψης αποφάσεων. Μελετήθηκαν δυο οικο-περιοχές που περιλάμβαναν η καθεμία έκταση περίπου 150 km2. Η πρώτη περιοχή ήταν στην Βόρεια Ελλάδα (Ημαθία) και η δεύτερη στην Κεντρική Ελλάδα (Εύβοια).
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Η χωρική επέκταση της γεωργίας, οι χερσαίες μεταφορές, η διεύρυνση των αστικών περιοχών, μπορούν να προκαλέσουν αρνητικές επιδράσεις στην ποιότητα του περιβάλλοντος. Οι επιδράσεις των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, συμπεριλαμβανόμενης και της γεωργίας, σε πολλές περιπτώσεις μπορούν να προκαλέσουν πολλά μειονεκτήματα υπό την μορφή της περιβαλλοντικής υποβάθμισης και μείωσης της βιοποικιλότητας σε σύγκριση με την ανθρώπινη κοινότητα. Μάλιστα, σε περιπτώσεις όπως είναι της γεωργίας, υπάρχει μια ανεξέλεγκτή επέκταση και εντατικοποίηση της παραγωγής, όταν αυτή δεν έχει γίνει με ορθά περιβαλλοντικά κριτήρια, μπορεί μακροπρόθεσμα να έχει σοβαρές αρνητικές επιπτώσεις στον ίδιο τον παραγωγικό τομέα. Ωστόσο Από την άλλη μεριά, οι ανθρώπινες δραστηριότητες, όταν εναρμονίζονται με το περιβάλλον όπως για παράδειγμα, η οργανική γεωργία έναντι της εντατικής γεωργίας, μπορούν να έχουν ευεργετική επίδραση σε διάφορους τομείς όπως η βιοποικιλότητα, και προσφέροντας και άλλες υπηρεσίες, όπως η βελτίωση της ποιότητας της ζωής, μπορούν να ξεπεράσουν την απλή παραγωγή τροφής.
Υπάρχουν πολλές απόψεις σχετικά με το πώς η ποικιλότητα τοπίου θα πρέπει να αξιολογείται και να καταμετράται. Αυτό δημιουργεί δυσκολίες στους ειδικούς που καλούνται να λάβουν αποφάσεις, ώστε να είναι εφικτή η καταμέτρηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που θα μπορούσαν να προκληθούν από τη δημιουργία νέων υποδομών ή μιας παραγωγικής δραστηριότητας όπως είναι οι μεταβολές των χρήσεων γης, και η δημιουργία νέων αυτοκινητόδρομων.
Κύριοι στόχοι της παρούσας εργασίας είναι κυρίως πρώτον μια σύγκριση και αξιολόγηση μεταξύ δύο περιοχών της Ελλάδας με διαφορετικά οικολογικά χαρακτηριστικά τοπίου, διαμέσου περιβαλλοντικών δεικτών, ώστε να μπορούν να εκτιμηθούν οι συνολικές πιθανές επιδράσεις της γεωργίας στο περιβάλλον. Δεύτερον, ο καθορισμός συγκεκριμένων περιβαλλοντικών δεικτών, ώστε να μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν από ειδικούς διαχείρισης περιβάλλοντος και φορείς λήψης αποφάσεων, για την ποσοτική και ποιοτική καταμέτρηση των επιπτώσεων των ανθρωπίνων δραστηριοτήτων στην ποικιλότητα του τοπίου. Και τρίτον oι δείκτες αυτοί να αποτελέσουν ένα χρήσιμο εργαλείο που να συνεισφέρει στο «πρασίνισμα» της νέας Κοινής Αγροτικής Πολιτικής (Κ.Α.Π.).
ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ
Έγινε προσπαθεί να δοθεί μια εκτίμηση των αλληλοεπιδράσεων μεταξύ ανθρώπου και περιβάλλοντος, όπως αυτά εκφράζονται σε επίπεδο τοπίου, με τη χρήση συγκεκριμένων δεικτών. Η πληροφορία που αυτοί οι περιβαλλοντικοί δείκτες θα δώσουν, μπορεί να φανούν χρήσιμοι σε ειδικούς, με σκοπό να πετύχουν μια ισορροπημένη ανάπτυξη, ώστε και να διατηρήσουν την ποιότητα του περιβάλλοντος και των αγροσυστημάτων από την μία πλευρά, και βελτιώνοντας την παραγωγικότητα από την άλλη. Το βασικό πεδίο έρευνας αποτελείται από μια σύγκριση ανάμεσα σε δύο πραγματικότητες μεσογειακού τοπίου μέσα στον γεωγραφικό χώρο της Ελλάδας.
Η πρώτη περιοχή που μελετήθηκε βρίσκεται στον νομό Ημαθίας στην Βόρεια Ελλάδα. Ο νομός Ημαθίας αποτελείται από τρεις Δήμους, Βέροιας, Αλεξάνδρειας και Νάουσας, με μία έκταση γύρω στα 1.700 τ.χιλ. και πληθυσμό περίπου 140.000 κατοίκους. Σχετικά με το σύνολο της γεωργικής παραγωγής, ο νομός Ημαθίας χαρακτηρίζεται από μια πλούσια γεωργική δραστηριότητα με μια παραπάνω έμφαση σε εντατικές μεθόδους γεωργικής διαχείρισης, συμπεριλαμβάνοντας όμως και αρκετές δραστηριότητες βιολογικής γεωργίας. Η Ημαθία περιλαμβάνει δύο σημαντικά βουνά, το ένα είναι ο Βέρμιος και το άλλο είναι τα Πιέρια Όρη και ένα ποτάμι, τον Αλιάκμονα, που διαμορφώνουν το μικροκλίμα. Η οικοπεριοχή συμπεριλαμβάνει ένα σχετικά ανεπτυγμένο δίκτυο μεταφορών, αστικό και γεωργικό.
Η δεύτερη οικοπεριοχή της μελέτης βρίσκεται στον νομό Εύβοιας, κυρίως στον Δήμο Διρφύων – Μεσσαπίων. Ο νομός αποτελείται συνολικά από μια έκταση περίπου 4.000 τ.χιλ. Ο πληθυσμός κυμαίνεται στους 200.000 κατοίκους περίπου. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι η δεύτερη περιοχή έρευνας, είναι κυρίως ορεινή. Η αγροτική παραγωγή στην περιοχή περιλαμβάνει κυρίως ελιές, αμπελώνες, σπαρτά και ζωική παραγωγή.
ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Η μεθοδολογία που εφαρμόστηκε βασίζεται στο Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών (Σ.Γ.Π. = G.I.S.), φωτοανάλυση πάνω σε υψηλής ανάλυσης αεροφωτογραφίες γεωμετρικά διορθωμένες οι οποίες προήλθαν από το Εργαστήριο Ορυκτολογίας-Γεωλογίας του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών. Η ανάλυση ήταν 1m2 ανά pixel, η δε περίοδος αναφοράς ήταν 1994-1997 και οι δραστηριότητες Σ.Γ.Π. συνδυάστηκαν με εργασίες πεδίου.
Η δομή του τοπίου αναλύθηκε μελετώντας το χερσαίο μωσαϊκό το οποίο αποτελείται από αγροτεμάχια τα οποία κατηγοριοποιήθηκαν και ομαδοποιήθηκαν με βάση τις αρχές της Ευρωπαϊκής Χερσαίας Ανάλυσης (π.χ. Πρόγραμμα COR.IN.E.), στις ακόλουθες κατηγορίες (ή συμπλέγματα τοπίου): Δάση (W), Βοσκότοποι (P), Ελαιώνες (O), Μόνιμες Καλλιέργειες (OT), Ελαιώνες – Αμπελώνες και άλλες Καλλιέργειες (OVOT), Αροτραίες (HC), Χωρίς Βλάστηση Περιοχές (NV), Αστικές Περιοχές (U).
Μιας και η δυναμική των χρήσεων γης έχει μια στενή σχέση με τις δομές της τοπικής ιδιοκτησίας γης (Brown κ.α., 2000), δύο οικοπεριοχές αναλύθηκαν, καθεμία με τη χρήση των προαναφερόμενων δομών τοπίου. Για να μπορέσουν να αξιολογηθούν κάποιες πλευρές της βιοποικιλότητας και αειφορίας, όλες οι πληροφορίες χωρικών δεδομένων (διανυσματικές) πάρθηκαν με τη χρήση του ArcGIS 9.2 (ESRI) λογισμικού και μετατράπηκαν σε μορφή κοκκιδοπλαίσιου (5 τ. μέτρα ανά pixel) που έπειτα μετατράπηκαν σε επιλεγμένες μονάδες - δείκτες εδαφοκάλυψης, χρησιμοποιώντας τα προγράμματα FRAGSTAT και EXCEL.
ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ
Η γραφική έκφραση (κοκκιδο-πλαίσιο) και η ανάλυση που έγινε στις περιοχές Ημαθία και Εύβοια φαίνεται στην Εικόνα 2.
Ο λόγος μεταξύ Αροτραίων και Δενδρώδων περιοχών (HTR) ανάμεσα στην Ημαθία και Εύβοια, βρέθηκε να είναι 0,66 για την πρώτη οικοπεριοχή και 0,32 για την δεύτερη. Ο λόγος συνολικής καλλιεργήσιμης γης προς το σύνολο της υπό μελέτη περιοχής (CR) βρέθηκε να είναι 86,93% και 28,56 % αντίστοιχα. Ο λόγος μεταξύ δασών και καλλιεργήσιμων περιοχών (WCR) βρέθηκε να είναι 0,03 και 1,25. Τέλος, ο λόγος μεταξύ βοσκότοπων και καλλιεργήσιμων περιοχών (PCR) βρέθηκε να είναι 0,01 για την Ημαθία και 1,02 για την Εύβοια.
Οι χάρτες χερσαίας επικάλυψης και των δύο περιοχών μας δίνουν βασικές πληροφορίες σχετικά με τις παραμέτρους του τοπίου και μας καθορίζουν τις διαφορετικές μορφές συμπλεγμάτων τοπίου, ώστε να μπορούμε να τις συγκρίνουμε μεταξύ τους και να αξιολογήσουμε τις πιθανές υπάρχουσες διαφορές τους όσον αφορά την αειφορία. Στο υπό μελέτη τμήμα της Ημαθίας, το τοπίο χαρακτηρίζεται κυρίως από μονοκαλλιέργειες, δενδρώδεις και αροτραίες. Η συνολική έκταση αυτών των χαρακτηριστικών τάξεων (CA) που κυριαρχούν στο τοπίο της Ημαθίας είναι σε εκτάρια 6.922 για τις δενδρώδεις και 4.503 για τις αροτραίες; όσον αφορά πάντα τις μονοκαλλιέργειες, η πληθώρα τους επί τοις 100 σε σχέση με το τοπίο (PLAND), δηλ. η ποσότητα των καλλιεργειών σε σχέση με το συνολικό τοπίο, είναι 52,67 % για τις δενδρώδεις και 34,26 % για τις αροτραίες μονοκαλλιέργειες.
Από την άλλη πλευρά, για την Εύβοια το τοπίο είναι δασώδες σχεδόν κατά το 1/3 της συνολικής της έκτασης. Η συνολική έκταση αυτής της χαρακτηριστικής τάξης (CA) που κυριαρχεί σε αυτό το τοπίο είναι σε εκτάρια 4.549 και η πληθώρα των δασών επί τοις 100 (PLAND) του συνολικού τοπίου, είναι 35,77 %. Το δεύτερο χαρακτηριστικό 1/3 του συνολικού τοπίου της Εύβοιας αποτελείται από βοσκοτόπια (τάξη P) με έκταση σε εκτάρια 3.705 και η πληθώρα του επί τοις 100 σε σχέση με το τοπίο (PLAND), είναι 29,14%.
Όσον αφορά τη γεωργία, στο υπό μελέτη τμήμα της Εύβοιας υπήρχε μια αρκετά εμφανής παρουσία από μονοκαλλιέργειες ελαιώνων αλλά και σύνθετες καλλιέργειες ελαιώνων μαζί με αμπελώνες και άλλες δενδρώδεις και αροτραίες καλλιέργειες. Αυτές οι μορφές από σύνθετες καλλιέργειες αποτελούν ένα πάρα πολύ ωραίο παράδειγμα ποικιλότητας τοπίου οι οποίες βελτιώνουν την αγρο-ποικιλότητα μέσα στον αγρό αλλά και στο σύνολο της περιοχής, αυξάνοντας την οικολογική ποιότητα και μειώνοντας την εξάρτηση από εξωτερικές πηγές ενέργειας (Caporali κ.α., 2007). Αξίζει να σημειώσουμε ότι τάξη Ελαιώνες – Αμπελώνες και άλλες Καλλιέργειες (OVOT) έχει την υψηλότερη πυκνότητα αγροτεμαχίων (PD) που είναι 0,9 αγροτεμάχια ανά 100 εκτάρια. Αυτό πιθανόν σημαίνει ότι αυτό το είδος της αγροτικής διαχείρισης της περιοχής εκφράζει την παραδοσιακή μορφή γεωργίας της περιοχής και τις σχέσεις που υπήρχαν κυρίως στο παρελθόν ανάμεσα στην ανθρώπινη ζήτηση και το περιβάλλον σε επίπεδο κοινότητας – οικογένειας. Αυτή η υπόθεση ενισχύεται από την μέση έκταση των αγροτεμαχίων όπου η τάξη Ελαιώνες – Αμπελώνες και άλλες Καλλιέργειες (OVOT) έχει την μικρότερη έκταση αν συγκριθούν με άλλες τάξεις βλάστησης και στους δύο οικοτομείς υπό μελέτη.
Όσον αφορά πάντα την κατάσταση της γεωργίας στις δύο περιοχές αξίζει να σημειώσουμε ότι στην Ημαθία το μέσο μέγεθος αγροτεμαχίων είναι μεγαλύτερο (Μόνιμες Καλλιέργειες OT = 88.7 ha; Αροτραίες HC = 49.5 ha) από την Εύβοια (Ελαιώνες O = 14.6 ha; Ελαιώνες – Αμπελώνες και Άλλες Καλλιέργειες OVOT = 10.2 ha; Αροτραίες HC = 17.9 ha). Ωστόσο η γωνιώδης πυκνότητα δείχνει την μεγαλύτερη ικανότητα που έχει η καλλιεργήσιμη γη της Ημαθίας στο να δεχθεί εκοτόνους (διαδρόμους μετάβασης μεταξύ οικολογικών κοινοτήτων, συνδέοντας καλλιεργήσιμη γη και δάση), που φυσικά είναι πάρα πολύ σημαντική για την αγρο – βιοποικιλότητα (Di Felice, 2010). Αυτή η ιδιομορφία της Ημαθίας, αν χρησιμοποιηθεί σωστά, θα μπορούσε να αποδειχθεί ένα αποτελεσματικό εργαλείο, ώστε να αντισταθμίσει τις ανθρωπογενείς πιέσεις στο περιβάλλον.
Για τον κατακερματισμό, οι τιμές του δείκτη PAFRAC ,φανερώνουν την κατάσταση ανάμεσα στις χαρακτηριστικές καλλιεργήσιμες τάξεις στις δύο υπό μελέτη περιοχές είναι παρόμοια, με τιμές 1,32 και για τις δύο. Ο δείκτης PAFRAC παίρνει τιμές από 1≤PAFRAC≤2; οι τιμές αυτές τείνουν προς το 1 για σχήματα (αγροτεμάχια) με πολύ απλή περίμετρο, όπως τετράγωνα, και τείνουν στο 2 για σχήματα (αγροτεμάχια) υψηλής ανομοιομορφίας. Οι τιμές του δείκτη SHAPE_MN, οι οποίες περιγράφουν την πολυπλοκότητα του τοπίου δείχνουν πως η τάξη Χωρίς Βλάστηση Περιοχές (NV = ποτάμια, κανάλια, δρόμοι κτλ.) αποτελούν τα πιο σύνθετα συμπλέγματα και στις δύο οικοπεριοχές (SHAPE_MN για το NV είναι 4.86 και 5.22 για την Ημαθία και την Εύβοια αντίστοιχα). Ο δείκτης COHESION που μετράει τη φυσική συνδεσιμότητα τεμαχίων της ίδιας χαρακτηριστικής τάξης (παίρνει τιμές από 0 έως 100 και αυξάνεται όσο τα αγροτεμάχια είναι πιο συνδεδεμένα) είναι υψηλός σε όλες τις τάξεις και των δύο περιοχών. Αυτό βέβαια μπορεί να έχει θετικά και αρνητικά αποτελέσματα. Από την μία πλευρά η μεγάλη συνδεσιμότητα σημαίνει ελεύθερη επικοινωνία πληθυσμών, με θετικά αποτελέσματα για την βιοποικιλότητα, θα μπορούσε όμως από την άλλη να έχει και αρνητικά αποτελέσματα λειτουργώντας ως ένα διάμεσο που θα μπορούσε να επιταχύνει τη διάδοση ενός εισβάλλοντος επιβλαβούς οργανισμού. Ο δείκτης SPLIT (παίρνει τιμές από 1 έως τον αριθμό τεμαχίων υψωμένα στο τετράγωνο; θα είναι 1 όταν το τοπίο αποτελείται από ένα μόνο αγροτεμάχιο και μεγαλώνει όσο μεγαλώνει ο αριθμός των αγροτεμαχίων που αποτελούν το σύνολο του τοπίου) ουσιαστικά απεικονίζει τον βαθμό πλεγμάτωσης του τοπίου και στην συγκεκριμένη περίπτωση μας δείχνει ότι ανάμεσα στις δύο υπό μελέτη περιοχές όσον αφορά τουλάχιστον τις καλλιεργήσιμες γαίες, η Εύβοια παρουσιάζει μια μεγαλύτερη πλεγμάτωση τοπίου.
Κάτω από το πρίσμα αγρο – οικολογικών όρων, οι διάφοροι δείκτες όπως HTR, CR, WCR και PCR μας δίνουν σημαντικές πληροφορίες. Ο πρώτος δείκτης HTR (λόγος μεταξύ ως επί το πλείστον ετήσιων μονοκαλλιεργειών και πολυετών καλλιεργειών) μας δίνει αριθμητικές πληροφορίες, όπως για παράδειγμα συχνότητα άροσης, βιομάζα, ετήσια εδαφική κάλυψη κτλ. Ο δείκτης CR (επί τοις εκατό αναλογία καλλιεργήσιμης γης ως προς το σύνολο καλλιεργήσιμης γης) επιβεβαιώνει το παραπάνω νούμερο καλλιεργήσιμων γαιών στην περιοχή μελέτης της Ημαθίας σε σχέση με την Εύβοια (86,93% είναι η καλλιεργήσιμη έκταση στην Ημαθία σε σχέση με 28,56% στην Εύβοια). Πάντα σε σχέση με την Ημαθία, οι δείκτες WCR (λόγος μεταξύ δασών και καλλιεργούμενων περιοχών) και PCR (λόγος μεταξύ βοσκότοπων και καλλιεργούμενων περιοχών) δείχνουν ότι υπάρχει μια σχετική έλλειψη για περιοχές ικανές να στηρίξουν σημαντικές οικολογικές υπηρεσίες, όπως είναι τα δάση (WCR=0,03) και τα βοσκοτόπια (PCR=0,01). Αντίθετα, στην Εύβοια, για κάθε εκτάριο γεωργικής γης που χαρακτηρίζεται με υψηλές ανθρώπινες δραστηριότητες, υπάρχει πάνω από ένα εκτάριο γης επικαλυμμένης με πράσινο, με χαμηλές ανθρώπινες δραστηριότητες (δάση - WCR=1,25 και βοσκοτόπια - PCR=1,2).
ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ
Με βάση τις συνολικές πληροφορίες της παραπάνω έρευνας, θα μπορούσαμε να πούμε ότι είναι φανερό πως υπάρχουν αρκετές διαφορές μεταξύ των δύο περιοχών που μελετήθηκαν. Μάλιστα, στην πρώτη οικοπεριοχή (Ημαθία) η παρουσία και η επίδραση των ανθρωπίνων δραστηριοτήτων είναι πιο ενεργή σε σχέση με εκείνη της δεύτερης οικοπεριοχής (Εύβοια). Η πρώτη οικοπεριοχή (κομμάτι του νομού Ημαθίας) θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως λιγότερο αειφορική σε σχέση με την δεύτερη οικοπεριοχή (κομμάτι του νομού Εύβοιας). Με την αύξηση στρατηγικά τοποθετημένων οικολογικών διαδρόμων στην πρώτη περιοχή μελέτης που θα συνέδεαν τις διάφορες περιοχές, θα είχαν ως αποτέλεσμα την βελτίωση της επικοινωνίας, αλληλεπιδρώντας με το υπάρχον επίπεδο κατακερματισμού των καλλιεργούμενων περιοχών, αυξάνοντας κατά αυτόν τον τρόπο την αειφορία.
