Εφαρμογή της Τηλεπισκόπησης στην υδρογεωλογική έρευνα για τον εντοπισμό παράκτιων και υποθαλάσσιων εκροών υπόγειου νερού, στην νήσο Εύβοια

Abstract

Ένα τμήμα των ακτών της Νήσου Ευβοίας δομείται από ανθρακικούς σχηματισμούς όπου αναπτύσσονται υδροφόρα καρστικά συστήματα. Η καρστικοποίησή τους είναι συνέπεια του συνδυασμού των τελευταίων τεκτονικών κινήσεων της Αλπικής ορογένεσης, των κατακόρυφων ευστατικών κινήσεων του Τεταρτογενούς και των κλιματικών συνθηκών, με αποτέλεσμα την εμφάνιση παράκτιων και υφάλμυρων καρστικών πηγών σε πολλές περιοχές της Εύβοιας. Το επιφανειακό νερό εισέρχεται στους βαθύτερους ορίζοντες και εκφορτίζεται στη θάλασσα με τη μορφή παράκτιων ή υποθαλάσσιων πηγών. Σκοπός της εργασίας είναι: α) ο εντοπισμός των παράκτιων και υποθαλάσσιων εκροών υπόγειου νερού - ψυχρού ή και θερμού -, μέσω θερμικών διαφοροποιήσεων στην θαλάσσια επιφάνεια, χρησιμοποιώντας θερμικές εικόνες από τον δορυφόρο Landsat 8, και β) η διερεύνηση της σύνδεσής τους με τις διάφορες υδρολιθολογικές ενότητες, ιδιαίτερα με τις τεκτονικά καταπονημένες και καρστικοποιημένες ανθρακικές μάζες της Νήσου Εύβοιας. Ο δορυφόρος περιλαμβάνει δύο θερμικά φασματικά κανάλια 10 και 11 με χωρική ανάλυση 30m, τα οποία καταγράφουν την σκεδαζόμενη ακτινοβολία από την υδάτινη επιφάνεια. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκε το φασματικό κανάλι 10 (10.60μm – 11.19μm), το οποίο λόγω της υψηλής ακρίβειας λήψης παρέχει καλύτερα αποτελέσματα στην θερμική αποτύπωση των διαφυγών ψυχρών ή θερμών υπόγειων νερών. Ο συνδυασμός των θερμικών εικόνων με τα υδρολιθολογικά και γενικότερα με τα γεωλογικά δεδομένα των συγκεκριμένων παράκτιων περιοχών, είχε σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία θεματικών χαρτών που απεικονίζουν ευκρινώς τα σημεία ενδιαφέροντος. Συγκεκριμένα, σε 12 περιοχές αποτυπώνονται ψυχρές μάζες όπου συνδέονται άμεσα με τους α) καρστικοποιημένους και διερρηγμένους σχηματισμούς, β) με την τεκτονική, με θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 12ο C για το Μάρτιο έως 24ο C για τον Ιούλιο και θερμές μάζες που οφείλονται στην ύπαρξη ρηγμάτων - ρηξιγενών ζωνών και την ηφαιστειότητα του ελληνικού χώρου, με θερμοκρασίες από 14ο C για το Μάρτιο έως 30ο C για τον Ιούλιο.

The coastal karst system of Evia Island is developed due to the extended presence of carbonate formations that discharges into the sea either at the coastal zone or via submarine springs, having a direct relation to the tectonic structure of the area. The aim of this work is to: (a) detect coastal sources and underwater outbursts, cold or hot water, through thermal variations on the marine surface, using thermal images from Landsat 8, and (b) investigate their connection to the various hydro - lithological units, especially the tectonic overlying and karstic carbonates of the island of Evia. Landsat 8 contains two thermal bands (Band 10, high gain and Band 11, low gain) with resolution 30m which record the scattering of infrared radiation from the sea surface. Spectral Band 10 was selected because provides more suitable radiometric resolution (high sensitivity). Finally, combing thermal images with geological and topographic maps, sea surface temperature (SST) maps have been created which represent points of interest. Specifically, in 12 areas cold masses were illustrated, directly associated with a) karst and raptured formations, b) tectonic, with temperature range from 12ο C for March to 24ο C for July and hot masses with a) faults, b) volcanism in Greece, with temperature from 14ο C for March to 30ο C for July.