Τμήμα Ωκεανογραφίας και Θαλασσίων Βιοεπιστημών

ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ & ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

Οικολογία και Δυναμική Συστημάτων

Προσεγγίζονται θέματα οικολογικών διεργασιών στην παράκτια ζώνη με την χρήση σύγχρονων μεθόδων επεξεργασίας της πληροφορίας, όπως μαθηματικών προσομοιώσεων, αλγορίθμων μηχανικής μάθησης και εξειδικευμένων στατιστικών μεθόδων. Οι παραπάνω προσεγγίσεις είναι είτε θεωρητικές με χρήση πρότυπων δεδομένων από προσομοιώσεις, είτε με πραγματικά δεδομένα που έχουν συλλεγεί στο πεδίο και σε εργαστηριακά πειράματα.

Ειδικότερα πεδία ερευνητικής δραστηριότητας αποτελούν:

  • Η δομή των θαλάσσιων φυτοπλαγκτονικών βιοκοινοτήτων και οι κανόνες συνάθροισης
  • Η ανάλυση τροφικών δικτύων και η δυναμική πληθυσμών και κοινοτήτων θαλασσίων οργανισμών, όπως διαμορφώνονται από την αλληλεπίδραση με το αβιοτικό περιβάλλον
  • Η εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας του παράκτιου περιβάλλοντος μέσω των μεταβολών στην δομή των βιοκοινοτήτων
  • Η δυναμική των εξάρσεων μικροφυκών στην παράκτια ζώνη, με ειδική αναφορά στις τοξικές εξάρσεις
  • Η σχέση οικολογίας και ολοκληρωμένης διαχείρισης της παράκτιας ζώνης

Το ανθρώπινο δυναμικό της Ομάδας ‘Οικολογία’ αποτελείται από το Ακαδημαϊκό προσωπικό και από Ερευνητές (Μεταδιδακτορικοί Ερυνητές, Υποψήφιοι Διδάκτορες και Μεταπτυχιακοί Φοιτητές).

Καθηγητής
ΓΙΩΡΓΟΣ ΤΣΙΡΤΣΗΣ
Καθηγητής
ΓΙΩΡΓΟΣ ΚΟΚΚΟΡΗΣ
Μεταδιδακτορικοί Ερευνητές
ΑΝΔΡΟΝΙΚΗ ΤΑΜΒΑΚΗ

ΚΟΡΑΛΙΑ ΤΖΑΝΗ

ΧΡΥΣΑΝΘΗ ΚΑΛΛΟΝΙΑΤΗ
Υποψήφιοι Διδάκτορες
ΚΛΕΑΝΘΗΣ ΠΑΤΣΙΔΗΣ

INES VINCENT

Τέλος στο δυναμικό της Ομάδας συμμετέχουν μεταπτυχιακοί και προπτυχιακοί φοιτητές που εκπονούν την εργασία τους στο πλαίσιο των ερευνητικών δραστηριοτήτων της ομάδας.

Ερευνητικές υποδομές

Το ερευνητικό έργο της ομάδας υποστηρίζεται από δύο εργαστηριακούς χώρους:

Ο χώρος περιλαμβάνει:

  • Θάλαμο σταθερών συνθηκών και την απαραίτητη υποδομή (φιάλες καλλιεργειών, χημειοστάτες, περισταλτικές αντλίες) για την εκτέλεση εργαστηριακών πειραμάτων καλλιεργειών σχετικών με ερωτήματα οικολογίας φυτοπλαγκτού.
  • Εργαστηριακό εξοπλισμό για την υποστήριξη των εργαστηριακών πειραμάτων και των εργασιών πεδίου καθώς και τον απαραίτητο εξοπλισμό πεδίου.

Οι σημαντικότερες εργαστηριακές συσκευές είναι:

  • Συσκευή υγρής χρωματογραφίας υψηλής πίεσης (HPLC)
  • Ανάστροφα Μικροσκόπια
  • Φασματοφωτόμετρα
  • Φθορισίμετρο

Οι σημαντικότερες συσκευές πεδίου είναι:

  • Φορητό φθορισίμετρο τύπου TURNER
  • Συσκευή μέτρησης αγωγιμότητας-θερμοκρασίας-βάθους (CTD) τύπου Seabird
  • Ρευματόμετρα
  • Δίχτυα πλαγκτού

Ο χώρος περιλαμβάνει αριθμό ηλεκτρονικών υπολογιστών υψηλών δυνατοτήτων για την εκτέλεση αριθμητικών προσομοιώσεων, καθώς και το απαραίτητο λογισμικό επεξεργασίας δεδομένων και παρουσίασης αποτελεσμάτων.

Ερευνητικά προγράμματα

ECOGENE | The relative role of niche and neutral mechanisms in controlling phytoplankton genetic and morphological diversity.

Περίοδος: Δεκέμβριος 2013-Μάιος 2015

Επιστ. υπεύθυνος: Χρηματοδότηση:
Γ. Τσιρτσής
Γενική Γραμματεία Έρευνας και Τεχνολογίας στο πλαίσιο της Δράσης ‘Αριστεία ΙΙ’

'Ανάπτυξη συστήματος στήριξης αποφάσεων για την ολοκληρωμένη διαχείριση νησιωτικού περιβάλλοντος υπό την επίδραση των κλιματικών αλλαγών' στο πλαίσιο της Δράσης 6: Ανάπτυξη ολοκληρωμένου προγράμματος έρευνας με αντικείμενο τη νησιωτικότητα του Προγράμματος 'Πολυνησιωτικότητα-Το Πανεπιστήμιο Αιγαίου ως βασικός παράγοντας για την οικονομική και κοινωνική ανάπτυξη του Αιγαιοπελαγίτικου χώρου'.

Περίοδος: Μάρτιος 2013-Δεκέμβριος 2014.

Επιστ. υπεύθυνος:
Γ. Τσιρτσής

'Προετοιμασία της εκπόνησης ερευνητικού προγράμματος επεξεργασίας, τεκμηρίωσης και αξιολόγησης νησιωτικών πολιτικών'.

Περίοδος: Δεκέμβριος 2012-Δεκέμβριος 2014.

Επιστ. υπεύθυνος: Χρηματοδότηση:
Γ. Τσιρτσής
Γενική Γραμματεία Αιγαίου και Νησιωτικής Πολιτικής

'Σχεδιασμός δικτύου θαλάσσιων προστατευόμενων περιοχών στις Κυκλάδες'.

Περίοδος: 2007-2009.

Επιστ. υπεύθυνος: Χρηματοδότηση:
Γ. Κόκκορης
Νομαρχιακή Αυτοδιοίκηση Κυκλάδων

'DITTY | Development of an Information Technology Tool for the Management of European Southern Lagoons under the influence of river-basin runoff'.

Περίοδος: Φεβρουάριος 2003-Απρίλιος 2006.

Επιστ. υπεύθυνος: Χρηματοδότηση:
Γ. Τσιρτσής για την ελληνική συμμετοχή
Γενική Διεύθυνση Έρευνας της Ευρωπαϊκής Επιτροπής

'Παρακολούθηση της ποιότητας των υδάτων και των αλιευόμενων ειδών οστράκων των κόλπων Καλλονής και Γέρας νήσου Λέσβου και Μούδρου νήσου Λήμνου'.

Περίοδος: 2001-2007

Επιστ. υπεύθυνος: Χρηματοδότηση:
Γ. Τσιρτσής
Νομαρχιακή Αυτοδιοίκηση Λέσβου

Εκπαιδευτικές Δραστηριότητες

  • 1ο Διεθνές Θερινό Σχολείο στην ‘Ανάλυση Οικολογικών Δεδομένων-ECODAR’, Μυτιλήνη, Λέσβος, 1-6 Ιουλίου 2013.
  • 1ο Θερινό Σχολείο στην ‘Μαθηματική Μοντελοποίηση στις Θαλάσσιες Επιστήμες’, Μυτιλήνη, Λέσβος, 4-17 Ιουλίου 2005.

Δημοσιεύσεις

Roelke, D.L., S.E. Cagle, R.M.W. Muhl, A. Sakavara and G. Tsirtsis, 2019. Resource fluctuation patterns influence emergent properties of phytoplankton assemblages and their resistance to harmful algal blooms. Marine and Freshwater Research, https://doi.org/10.1071/MF18386

Smeti, E., D.L. Roelke, G. Tsirtsis and S. Spatharis, 2018. Species extinctions strengthen the relationship between biodiversity and resource use efficiency. Ecological Modelling, 384, 75-86.

Tamvakis, A., C.N. Anagnostopoulos, G. Tsirtsis, A.D. Niros and S. Spatharis, 2018. Optimized classification predictions with a new index combining machine learning algorithms. International Journal on Artificial Intelligence Tools, 27(3), 1850012.

Tsoukala, A., I. Spilanis, I. Banos-Gonzalez, J. Martinez-Fernandez, M.A. Esteve-Selma and G. Tsirtsis, 2018. An exercise in decision support modelling for islands: a case study for a ‘typical’ Mediterranean island. Island Studies Journal, 13(2), 185-202.

Sakavara, A., G. Tsirtsis, D.L. Roelke, R. Mancy and S. Spatharis, 2018. Lumpy species coexistence arises robustly i fluctuating resource environments. PNAS, 115(4), 738-743.

Tamvakis, A., S. Spatharis, V. Trygonis, J. Myritzis and G. Tsirtsis, 2014. Optimizing biodiversity prediction from abiotic parameters. Environmental Modelling and Software, 53, 112-120.

Tamvakis, A., Spatharis, S., Trygonis, V., Miritzis, J., Tsirtsis, G. 2013. Optimizing biodiversity prediction from abiotic parameters. Environmental Modelling & Software (accepted).

Spatharis, S., Tsirtsis, G. 2013. Zipf-Mandelbrot model behavior in marine eutrophication: Two way fitting on field and simulated phytoplankton assemblages. Hydrobiologia 714(1), 191-199.

Giakoumi, S., Kokkoris, G.D. 2013. Effects of habitat and substrate complexity on shallow sublittoral fish assemblages in the Cyclades Archipelago, North-Eastern Mediterranean Sea. Mediterranean Marine Science 14, 58-68.

Kolovoyiannis, V., Τsirtsis, G. 2013. Downscaling the marine modelling effort: Development, application and assessment of a 3D ecosystem model implemented in a small coastal area. Estuarine Coastal and Shelf Science 126, 44-60.

Spyropoulou, A., Spatharis, S., Papantoniou, G., Tsirtsis, G. 2013. Potential response of a semi-arid ecosystem to climate change. Hydrobiologia 705, 87-99.

Tamvakis, A., Miritzis, J., Tsirtsis, G., Spyropoulou, A., Spatharis, S. 2012. Effects of meteorological forcing on coastal eutrophication: Modeling with model trees, Estuarine Coastal and Shelf Science 115, 210-217.

Giakoumi, S., Cebrian, E., Kokkoris, G.D., Ballesteros, E., Sala, E. 2012. The structure of shallow rocky sublittoral communities in the Cyclades, Eastern Mediterranean: Relationships between fish, sea urchins and macroalgae. Estuarine Coastal and Shelf Sciences 109, 1-10.

Spatharis, S., Roelke, D.L. Dimitrakopoulos, P.G., Kokkoris, G.D. 2011. Analyzing the (mis)behavior of Shannon index in eutrophication studies using field and simulated phytoplankton assemblages. Ecological Indicators 11, 697-703.

Giakoumi, S., Grantham, H.S., Kokkoris, G.D., Possingham H.P. 2011. Designing an efficient network of marine reserves in the Mediterranean sea with limited socio-economic data. Biological Conservation 144, 753-763.

Tsirtsis, G., Spatharis, S. 2011. Simulating the structure of natural phytoplankton assemblages: Descriptive vs. mechanistic approaches. Ecological Modelling 222, 1922-1928.

Spatharis, S., Orfanidis, S., Panayotidis, P., Tsirtsis, G. 2011. Assembly processes in upper subtidal macroalgae: The effect of wave exposure. Estuarine Coastal and Shelf Science 91(2), 298-305.

Spatharis, S., Tsirtsis, G. 2010. Ecological quality scales based on phytoplankton for the implementation of Water Framework Directive in Eastern Mediterranean. Ecological Indicators 10(4), 840-847.

Primpas I, Tsirtsis G. Karydis M. and Kokkoris G.D. 2010. Principal component analysis: Development of a multivariate index for assessing eutrophication according to the European water framework directive. Ecological Indicators 10, 178-183.

Spatharis, S., Dolapsakis, N.P., Economou-Amilli, A., Tsirtsis, G., Danielidis, D.B. 2009. Dynamics of potentially harmful microalgae in a confined Mediterranean gulf-Assessing the risk of bloom formation. Harmful Algae 8, 736-743.

Spatharis S., Mouillot, D., Tsirtsis, G., Do Chi, T., Danielidis, D. 2009. A niche-based modeling approach to phytoplankton community assembly rules. Oecologia 159(1), 171-180.

Tsirtsis G., Spatharis, S., Sampatakaki, A., Spyropoulou, A. 2008. Thresholds of terrestrial nutrient loading for the development of eutrophication episodes in a coastal embayment in the Aegean Sea. Transitional Water Bulletin 3, 25-37.

Spatharis, S., Mouillot, D., Danielidis, D., Karydis, M., Do Chi, T., Tsirtsis, G. 2008. Influence of terrestrial runoff on phytoplankton species richness-biomass relationships: a double stress hypothesis. Journal of Marine Biology and Ecology 362, 55-62.

Christianou, M., Kokkoris, G.D. 2008. Complexity does not affect stability in feasible model communities. Journal of Theoretical Biology 253, 162-169.

Spatharis, S., Danielidis, D., Tsirtsis, G. 2007. Recurrent Pseudonitzschia calliantha (Bacillariophyceae) and A. insuetum (Dinophyceae) winter blooms induced by agricultural run-off. Harmful Algae 6, 811-822.

Spatharis, S., Tsirtsis, G., Danielidis, D., Do Chi, T., Mouillot, D. 2007. Effects of pulsed nutrient inputs on phytoplankton assemblage structure and blooms in an enclosed coastal area. Estuarine Coastal and Shelf Science 73, 807-815.

Leach, P.G.L., Miritzis, J. 2006. Analytic behaviour of Competition among Three Species. Journal of Nonlinear Mathematical Physics 13(4), 535-548.

Leach, P.G.L., Miritzis, J. 2004. Competing Species, Integrability and Stability. Journal of Nonlinear Mathematical Physics 11(1), 123-133.

Jansen, V.A.A., Kokkoris, G.D. 2003. Complexity and stability revisited. Ecology Letters 6, 498-502.

Επίβλεψη Διδακτορικών Διατριβών

Δρ. Σπαθάρη Σοφία, 2007. Dynamics of the development and spreading of phytoplankton blooms originating from anthropogenic activities in the coastal zone. Διδακτορική διατριβή υπό το καθεστώς συνεπίβλεψης ‘Cotutelle’ μεταξύ των Πανεπιστημίων Αιγαίου και Montpellier 2. Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. Τσιρτσής.

Δρ. Γιακουμή Συλβαίν, 2010. Design of a network of marine reserves based on the principles of systematic design for nature protection: The case of Cyclades Archipelago. Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. Κόκκορης.

Κολοβογιάννης Βασίλειος, 2013. Ανάπτυξη και εφαρμογή συζευγμένου υδροδυναμικού-οικολογικού μοντέλου προσομοίωσης υψηλής ανάλυσης σε παράκτιο οικοσύστημα. Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. Τσιρτσής.

Ταμβάκη Ανδρονίκη, (2014). Optimization of algorithms of artificial intelligence in marine ecology. Επιβλέπων Καθηγητής: Ι. Μυριτζής.

Σμέτη Ευαγγελία, (2015). Fragmentation and reconnection in aquatic ecosystems: Effects on biodiversity and ecosystem function. Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. Κόκκορης.

Σπυροπούλου Αλεξάνδρα, (2015). Τάσεις μεταβολής της δυναμικής παράκτιων συστημάτων λόγω των κλιματικών αλλαγών. Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. Τσιρτσής.

Τσουκαλά Άννα (σε εξέλιξη). Τα νησιά ως δυναμικά συστήματα: Στήριξη αποφάσεων για βιώσιμη ανάπτυξη μέσω κατανόησης των κοινωνικο-οικολογικών διεργασιών. Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. Τσιρτσής

Σακαβάρα Αθανασία (σε εξέλιξη). Το παράδοξο του πλαγκτού: Ποιοί παράγοντες το διαμορφώνουν; Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. Τσιρτσής

Μασούρας Ανδρέας (σε εξέλιξη). Επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής στην ποιότητα,ποικιλότητα και παραγωγικότητα των ποτάμιων οικοσυστημάτων, βάσει των βενθικών διατόμων. Επιβλέπων Καθηγητής: Γ. Τσιρτσής

Επιστημονικές συνεργασίες

Συνεργασία με φορείς:

  • Νομαρχιακή και Περιφερειακή Αυτοδιοίκηση
  • Ελληνικά και Ευρωπαϊκά ΑΕΙ
  • Ελληνικό Κέντρο Θαλασσίων Ερευνών (ΕΛΚΕΘΕ)
  • Ινστιτούτο Αλιευτικών Ερευνών (ΙΝΑΛΕ)