Ραδιολογική εκτίμηση υδρολογικών χαρακτηριστικών υποθαλάσσιας ανάβλυσης στη Στούπα (ΝΑ Μεσσηνία, Πελοπόννησος)

Abstract

Το νερό είναι το επικρατέστερο συστατικό του πλανήτη και αποτελεί πηγή ζωής για τον άνθρωπο και όλα τα έμβια όντα της Γης.Πολύ σημαντικό κομμάτι του υδρολογικού κύκλου αποτελούν οι υποθαλάσσιες εκροές υπόγειων υδάτων μέσα στην θάλασσα (SGD). Πρόκειται για ένα φαινόμενο καθοριστικής σημασίας τόσο για τις παράκτιες και ηπειρωτικές περιοχές, όσο και για όλες τις ωκεάνιες και περιβαλλοντικές διαδικασίες που συνδέονται με τις κλιματολογικές συνθήκες. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε η ραδιολογική μελέτη της παραθαλάσσιας περιοχής της Στούπας, στην Νοτιοανατολική Μεσσηνία, με απώτερο στόχο την διερεύνηση του φαινομένου των υποθαλάσσιων εκροών με μεθόδους πυρηνικής φυσικής. Σκοπός της έρευνας ήταν ο προσδιορισμός υδρολογικών δεδομένων μέσω της ανίχνευσης ραδιοϊχνηθετών στα υπόγεια νερά και στην παράκτια θαλάσσια ζώνη της ευρύτερης περιοχής, με κύριο σημείο ενδιαφέροντος την υποθαλάσσια ανάβλυση γλυκού νερού στον όρμο της Καλογριάς. Παράλληλα έγινε προσπάθεια εφαρμογής, ελέγχου και σύγκρισης προτεινόμενων μεθόδων επιτόπιας και εργαστηριακής υποθαλάσσιας εντοπισμένης (σημειακής) φασματοσκοπίας-γ. Στην εργασία επιπλέον περιλαμβάνεται αναλυτική αναφορά στο θεωρητικό υπόβαθρο του ευρύτερου φαινομένου και των τρόπων διερεύνησης των SGD, πλήρης περιγραφή της περιοχής έρευνας, της οργανολογίας και της μεθοδολογίας των ραδιολογικών μετρήσεων και των διασκοπίσεων που πραγματοποιήθηκαν, ενώ παρατίθονται με λεπτομέρεια τα αποτελέσματα της έρευνας που αφορούν στο φαινόμενο καθεαυτό, καθώς και την ανάπτυξη νέων τεχνικών και γενικότερων πρακτικών συμπερασμάτων που απορρέουν από την όλη διαδικασία.

Submarine groundwater discharges (SGD) into the sea are an integral part of the global hydrological cycle. The last decades it has been well known that SGD are a phenomenon of crucial importance for both coastal and inland areas; and responsible for many oceanic and environmental processes. Only very recently has been explored the role that applied nuclear physics can play in the field of SGD’s investigation; and is nowadays clear that the use of radiotracers as a potential mean of research, is very promising. In the present work the radiological study of the coastal area of Stoupa, Southeast Messenia, is presented, exploring the offshore groundwater discharges with nuclear spectrometry methods. The purpose of this study is to identify hydrologic data by detecting radiotracers in groundwater in the coastal marine area of the region, with main point of interest the freshwater vent at Kalogria Bay. Furthermore, new proposed techniques for in situ and laboratory underwater localized (spot) gamma spectroscopy were implemented, tested and compared with each other. In this work a detailed reference to the essential theoretical background is also included, along with the standard methods of SGD’s investigation. A full description of the research area, instrumentation and applied methodologies are also included, while are out in detail the results of the research concerning the phenomenon itself, the developed new techniques and the general conclusions arising from the experimental processes.