Ενότητα εργασίας 3 (ΕΕ3): Μετρήσεις στο πεδίο, εργαστηριακές μετρήσεις δειγμάτων, ανάλυση και αξιοποίηση δεδομένων

Διάρκεια: 3^ο – 12^ο μήνα

Δράσεις:

(Δ3.1): Επιτόπιες μετρήσεις και δειγματοληψίες

Στη δράση αυτή θα χρησιμοποιηθούν: (α) τα ανιχνευτικά συστήματα KATERINA και GeoMAREA, (β) μετρητές ταυτόχρονης καταγραφής θερμοκρασίας, αλατότητας και βάθους CTD, (γ) δοχεία συλλογής δειγμάτων νερού (δ) κατάλληλος εξοπλισμός συλλογής επιφανειακών δειγμάτων και μικρού πυρήνα ιζήματος και (δ) εξοπλισμός προσυγκέντρωσης ραδίου με χρήση ινών MnO₂. Η δράση περιλαμβάνει δύο φάσεις:

1. Διερευνητικές διασκοπήσεις στην παράκτια θαλάσσια ζώνη στην περιοχή της Ν. Αργολίδας για τον εντοπισμό υποθαλάσσιων εκροών με χρήση φασματόμετρων-γ και CTD. Οι διασκοπήσεις θα πραγματοποιηθούν με χρήση σκάφους σε μικρή απόσταση και παράλληλα με την ακτογραμμή. Θα προσδιοριστεί η ακριβής περιοχή μελέτης και θα εκτιμηθούν τα μορφολογικά χαρακτηριστικά της.
2.  Επιτόπιες μετρήσεις (φασματόμετρα-γ, CTD) και δειγματοληψίες (ιζήματος, νερού) σε επιλεγμένα σημεία που θα καθοριστούν στην προηγούμενη φάση. Οι μετρήσεις θα πραγματοποιηθούν στην ανοικτή θάλασσα, την παράκτια ζώνη και σε χερσαίους υδροφορείς με αντίστοιχες συλλογές δειγμάτων ιζήματος και νερού. Διαδοχικές μετρήσεις με ταυτόχρονο φιλτράρισμα νερού θα πραγματοποιηθεί σε σειρά σημείων από την ακτή προς την ανοικτή θάλασσα. Προβλέπεται τέλος και η μέτρηση on site δείγματος ιζήματος και νερού από την διεπιφάνεια πυθμένα-υδάτινης στήλη (~2 cm) με τον ανιχνευτή GeoMAREA σε γεωμετρία Marinelli. Όλη η παραπάνω διαδικασία θα επαναληφθεί μετά από χρονική περίοδο αρκετών μηνών ώστε να καλυφθεί η εποχιακή υδρολογική διακύμανση (υγρή και ξηρή περίοδος).

Με το πέρας των επιτόπιων μετρήσεων θα προσδιοριστούν τα επίπεδα των ραδιονουκλιδίων στα ύδατα διαφορετικής προέλευσης και ο προσδιορισμός του χρόνου παραμονής του νερού T_w στην παράκτια ζώνη, ενώ αναμένεται να είναι δυνατός ο προσδιορισμός του οριζόντιου συντελεστή διάχυσης K_h.

(Δ3.2): Εργαστηριακές μετρήσεις και συνεχής παρακολούθηση (monitoring) στην περιοχή του Αναβάλου

Για τη δράση αυτή θα χρησιμοποιηθεί εξοπλισμός μετρήσεων πεδίου, εργαστήρια και υπηρεσίες του φορέα υποδοχής. Η δράση ακολουθεί τις επιτόπιες μετρήσεις και  περιλαμβάνει:

1. Κατάλληλη επεξεργασία των δειγμάτων νερού, ιζημάτων, πυρήνα ιζήματος και ινών προσυγκέντρωσης και περαιτέρω δειγματοποίηση για την μέτρησή τους. Συγκεκριμένα θα προσδιοριστούν οι συγκεντρώσεις των ραδιονουκλιδίων (νερό, ίζημα, ίνες προσυγκέντρωσης) με φασματοσκοπία-γ (HPGe) στο Εργαστήριο Ραδιενέργειας Θαλάσσιου Περιβάλλοντος, τα χαρακτηριστικά ιζημάτων (κοκκομετρία, περιεκτικότητα σε νερό, πυκνότητα) στο Εργαστήριο Ιζηματολογίας και  λοιπά στοιχεία του νερού (αιωρούμενα σωματίδια, θρεπτικά άλατα, κύρια στοιχεία, ιχνοστοιχεία) στο Εργαστήριο Υδροχημείας.
2. Πόντιση μετρητικού σταθμού στο νερό στην ανάβλυση του Αναβάλου για την συνεχή καταγραφή ραδιονουκλιδίων (⁴⁰Κ, θυγατρικά ²²²Rn και ²²⁰Rn), μηχανικής ροής, αλατότητας, θερμοκρασίας και βάθους. Ο σταθμός θα περιλαμβάνει το φασματόμετρο-γ KATERINA, ανιχνευτή CTD και ροόμετρα. Η εγκατάσταση θα πραγματοποιηθεί κατά την διάρκεια της πρώτης σειράς επιτόπιων μετρήσεων και δειγματοληψιών, και θα ανασυρθεί με τη λήξη της δεύτερης σειράς  μετρήσεων. Η χρονική διάρκεια των καταγραφών θα περιλαμβάνει την μετάβαση από την υγρή στην ξηρή υδρολογική περίοδο.

Στο τέλος της δράσης θα είναι διαθέσιμα όλα τα πειραματικά δεδομένα για την περαιτέρω ανάλυση, επεξεργασία και αξιοποίηση των αποτελεσμάτων.

(Δ3.3): Συλλογή και ανάλυση πειραματικών δεδομένων

Η δράση αυτή περιλαμβάνει: (α) ανάλυση φασμάτων των εργαστηριακών μετρήσεων δειγμάτων νερού, ιζήματος και ινών προσυγκέντρωσης ραδίου (β)  συλλογή και έλεγχο αποτελεσμάτων της ανάλυσης των ιζημάτων και των μετρήσεων ποιότητας του νερού και (γ) ανάκτηση και ανάλυση των δεδομένων από τους επιτόπιους καταγραφείς. Στο τέλος της δράσης θα έχει καταρτιστεί μια πλήρης βάση δεδομένων των πειραματικών μετρήσεων πεδίου που θα είναι διαθέσιμη προς αξιοποίηση από την ερευνητική ομάδα και τον φορέα υποδοχής.

(Δ3.4): Επεξεργασία δεδομένων και αξιοποίηση αποτελεσμάτων

Η ενότητα εργασίας ολοκληρώνεται με τον περαιτέρω επεξεργασία των πειραματικών δεδομένων και εξαγωγή των τελικών συμπερασμάτων. Η δράση περιλαμβάνει:

1. Προσδιορισμός υδρολογικών παραμέτρων με διαφορετικές μεθόδους ποσοτικοποίησης με χρήση ραδιοϊχνηθετών. Συγκεκριμένα θα εκτιμηθεί: (α) ο χρόνος παραμονής του νερού, (β) ο βαθμός ανάμειξης υπόγειων υδάτων/θαλάσσιου νερού και (γ) η συνολική παροχή υπογείων υδάτων στην παράκτια ζώνη της περιοχής μελέτης για δύο διαφορετικές εποχικές περιόδους. Παράλληλα χρησιμοποιώντας τα δεδομένα συνεχούς καταγραφής αναμένεται να προσδιοριστεί: (α) η χρονική μεταβολή των ροών καθώς και (β) η συνολική ροή υπογείων υδάτων στην περιοχή της ανάβλυσης του Αναβάλου.
2. Ο ποιοτικός έλεγχος του νερού και του ιζήματος με βάση τις συνολικές ποσότητες θρεπτικών αλάτων, ιχνοστοιχείων και ραδιονουκλιδίων που καταλήγουν στην παράκτια ζώνη και σύγκριση με επιτρεπόμενες τιμές και με τις τιμές γειτονικών περιοχών (υπόβαθρο) στις οποίες δεν υπάρχουν SGD.
3. Προσδιορισμός πειραματικών τιμών του συντελεστή κατανομής για τα σημαντικότερα ραδιονουκλίδια στην περιοχή μελέτης και εκτίμηση της ραδιολογικής επίπτωσης στους θαλάσσιους οργανισμούς.

Τα αποτελέσματα της δράσης θα ελεγχθούν ως προς την ποιότητα και αξιοπιστία τους ενώ θα είναι σε διαρκή ανάδραση και επανέλεγχο με το προηγούμενο βήμα της ανάλυσης των αποτελεσμάτων (Δ3.4).