Μελέτη παλαιοϋδρολογικών και παλαιοκλιματικών συνθηκών στην ευρύτερη περιοχή της λίμνης Καστοριάς με χρήση ισοτοπικής γεωχημείας

Βασικός σκοπός της διατριβής ήταν η διερεύνηση παλαιοϋδρολογικών και παλαιοκλιματικών συνθηκών στην ευρύτερη περιοχή της λίμνης Καστοριάς με τη χρήση ισοτοπικών μεθόδων. Η ανασύσταση των παλαιοϋδρολογικών και παλαιοκλιματικών συνθηκών επιχειρήθηκε μέσα από ιζήματα αρχικά, καθώς και από τη μελέτη βιολογικού υλικού (οστά ζώων) από την αρχαιολογική ανασκαφή του Δισπηλιού όπου αφορά την μοναδική ανασκαφή λιμναίου οικισμού στην Ελλάδα. Αναπτύχθηκαν κατάλληλα πρωτόκολλα για την απομόνωση της οργανικής (κολλαγόνο) και ανόργανης (βιοαπατίτης) φάσης του βιολογικού υλικού, όπου και ελέγχθηκαν για τον εντοπισμό τυχόν διαγενετικών επεισοδίων που θα μπορούσαν να επηρεάσουν την παλαιοκλιματική ερμηνεία. Οι ορυκτολογικές μέθοδοι (SEM, XRF, FTIR) που εφαρμόστηκαν στα δείγματα υδροξυαπατίτη καθώς και ο λόγος C/N που υπολογίστηκε για τα δείγματα κολλαγόνου απομόνωσαν μία ομάδα δειγμάτων που είχε επηρεαστεί από την αλληλεπίδραση του ταφονομικού περιβάλλοντος με το νερό της λίμνης και την ενσωμάτωση επανακρυσταλωμένου απατίτη. Τα υπόλοιπα δείγματα χρησιμοποιήθηκαν για ισοτοπικές αναλύσεις στον υδροξυαπατίτη (δ18Οc, δ13C) και στο κολλαγόνο (δ15Ν, δ13C, 14C).Τα ισοτοπικά δεδομένα δ13C, δ18O, δ15N σε δείγματα ιζημάτων από την παρειά του σκάμματος της ανασκαφής του Δισπηλιού σε κάθετη τομή απέδειξαν την παρουσία πιο υγρών επεισοδίων περίπου το 3.5 kyr BP (3.8 cal kyr BP) και το 4.7 kyr BP (5.5 cal kyr BP). Η περίοδος περίπου το 2.4 kyr BP (2.5 cal kyr BP) παρουσίασε τιμές δ18O -12.5‰ PDB και δ13C -21.7‰ PDB. Αυτή η έντονη μετατόπιση σε πιο αρνητικές ισοτοπικές τιμές οξυγόνου και άνθρακα αντανακλούν ένα έντονο επεισόδιο απορροής υπό την επίδραση ενός έντονου υγρού επεισοδίου ή/και έντονης ανθρωπογενούς πίεσης στην υπολεκάνη απορροής του νεολιθικού οικισμού του Δισπηλιού. Οι μετρήσεις του ραδιοάνθρακα 14C σε δείγματα κολλαγόνου και ιζημάτων ενίσχυσαν τη βιβλιογραφική βάση δεδομένων και σε συνδυασμό με τα σταθερά ισότοπα απέδειξαν την ενεργοποίηση μηχανισμών εντονότερης ιζηματογένεσης περίπου το 2.4 kyr BP ως αποτέλεσμα επεισοδίων αποψίλωσης και/ή σε μία περίοδο με πιο υγρές συνθήκες. Υπολογίστηκαν και εφαρμόστηκαν παλαιοκλιματικές εξισώσεις συσχέτισης μεταξύ των τιμών δ18Oc του υδροξυαπατίτη των οστών και των τιμών δ18Ow του πόσιμου νερού για την άγρια πανίδα. Η κατακόρυφη ανάπτυξη των τιμών δ18Ow του πόσιμου νερού σε σχέση με το βάθος, και εν συνεχεία με τις τιμές 14C όπως προέκυψαν από το μοντέλο βάθους-ραδιοχρονολογήσεων, εντοπίζει ένα ψυχρότερο επεισόδιο μεταξύ 4.1 kyr BP (4.6 cal kyr BP) - 4.7 kyr BP (5.5 cal kyr BP) ενώ στη συνέχεια, μια μετάβαση σε θερμότερες συνθήκες περίπου το 2.4 kyr BP (2.5 cal kyr BP). Οι ισοτοπικές τιμές αζώτου για τα δείγματα αγριόχοιρων είναι μεγαλύτερες από αυτές των ζαρκαδιών. Σύμφωνα με το μοντέλο πρωτεΐνης, βασισμένο στη συσχέτιση των τιμών δ15Ν και του ύψους κατακρημνισμάτων τα δείγματα κολλαγόνου του αγριόχοιρου εμφάνισαν ποσοστά φυτικής και ζωικής πρωτεΐνης 70% και 30% αντίστοιχα. Αντίθετα, στην περίπτωση που δεν λαμβάνονταν υπόψιν τα κατακρημνίσματα τα ποσοστά φυτικής και ζωικής πρωτεΐνης υπολογίστηκαν 35% και 65% αντίστοιχα. Πέρα λοιπόν από την απόδειξη της κατά βάση φυτοφαγικής δίαιτας των αγριόχοιρων από την ανασκαφή του Δισπηλιού απεδείχθη και η διατάραξη του μοντέλου πρωτεΐνης στην περίπτωση που δεν λαμβάνεται υπόψη η κατανομή των κατακρημνισμάτων στις υπό μελέτη λεκάνες απορροής, οδηγώντας σε λανθασμένα συμπεράσματα.