Συμβολή της γεωστατιστικής στην οριοθέτηση ζωνών ευτροφισμού - Καβακλή, Ζαχαρώ - Γεώργιος (2015)
Η εκτίμηση του θαλάσσιου ευτροφισμού αποτελεί σημαντικό στάδιο για τον χαρακτηρισμό της οικολογικής κατάστασης στην παράκτια ζώνη. Η οριοθέτηση ζωνών ευτροφισμού αποτελεί σημαντικό διαχειριστικό εργαλείο για την επίτευξη του σκοπού αυτού. Ωστόσο, η εκτίμηση του ευτροφισμού αποτελεί μια πολύπλοκη διαδικασία μιας και υπάρχουν πολλές παράμετροι που επηρεάζουν το φαινόμενο και είναι μεταξύ τους συσχετισμένες. Οι μέθοδοι ομαδοποίησης χρησιμοποιούνται συχνά για την κατάταξη θαλάσσιων δεδομένων αλλά αγνοούν την χωρική διάσταση των δεδομένων. Η περιοχή που μελετήθηκε είναι το στενό της Μυτιλήνης της νήσου Λέσβου στο Αιγαίο Αρχιπέλαγος. Μελετήθηκαν τέσσερεις μεταβλητές (Chlα, ΝΟ3, ΝΗ3, PO4) από 34 σταθμούς δειγματοληψίας. Τα δείγματα ελήφθησαν σε διάστημα 2 ημερών το έτος 1994 με αποτέλεσμα να μην αντικατοπτρίζουν μακροχρόνια την υφιστάμενη κατάσταση ευτροφισμού της περιοχής. Η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε δίνει έμφαση στην οριοθέτηση ζωνών ευτροφισμού με την εισαγωγή χωρικής διάστασης στα δεδομένα. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκε ο αλγόριθμος ομαδοποίησης Κ-means με τέσσερις (4) ομάδες σύμφωνα με την ομαδοποίηση της βιβλιογραφίας. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν την πολυπλοκότητα του φαινόμενου και το γεγονός ότι η χρήση πολλών μεταβλητών δεν οδηγεί σε μια κατ’ ανάγκη ρεαλιστική απεικόνιση του ευτροφισμού, αφού τα όρια των ομάδων ευτροφισμού συνήθως καθορίζονται ανά μεταβλητή (ανεξάρτητα από τις τιμές των άλλων μεταβλητών). Για το λόγο αυτό εφαρμόστηκε η μέθοδος Ανάλυσης Κυρίων Συνιστωσών. Τα αποτελέσματα της πρώτης κυρίας συνιστώσας χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση ενός δείκτη ευτροφισμού. Οι τιμές του δείκτη ευτροφισμού για κάθε σταθμό ομαδοποιήθηκαν σε τρεις (3) ομάδες με τον αλγόριθμο K-medoids και τα κέντρα τους αντιστοιχιστήκαν με τις τιμές του δείκτη που υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας βιβλιογραφικά κέντρα διαστημάτων ευτροφισμού. Στη συνέχεια, λήφθηκε υπόψη η χωρική διάσταση των τιμών του δείκτη ευτροφισμού και ομαδοποιήθηκαν ξανά με τον αλγόριθμο K-medoids. Η χωρική διάσταση των δεδομένων έφερε μικρή αλλαγή ως προς την ομαδοποίηση ενός σταθμού και άλλαξε το κέντρο της μιας ομάδας. Η μικρή διαφορά στα αποτελέσματα οφείλεται στα περιορισμένα δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν. Εντούτοις η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε προμηνύει πως η χωρική πληροφορία είναι μια ακόμη παράμετρος που σχετίζεται με το φαινόμενο του ευτροφισμού και πρέπει να εισαχθεί στην μελέτη του με τη βοήθεια της γεωστατιστικής.