Μαθήματα / Modules

Περιεχόμενο/Περιγραφή μαθημάτων

1^ο εξάμηνο

Εισαγωγή στη Βιολογική Ωκεανογραφία

Ιστορική ανασκόπηση. Διαίρεση θαλασσίου περιβάλλοντος. Αβιοτικοί παράγοντες. Βιολογικές αλληλεπιδράσεις. Βιοποικιλότητα. Τροφικά δίκτυα. Πρωτογενής παραγωγή. Πλαγκτόν. Νηκτό. Βένθος. Προστατευόμενοι θαλάσσιοι οργανισμοί. Αλλόχθονα είδη στη Μεσόγειο. Διαιρέσεις, προσαρμογές, μεταναστεύσεις. Στοιχεία αλιευτικής βιολογίας. Στοιχεία υδατοκαλλιεργειών..

Εισαγωγή στη Γεωλογική Ωκεανογραφία

Βασικές έννοιες Φυσικής Γεωγραφίας (Λιθοσφαιρικές πλάκες - Γένεση και εξαφάνιση ωκεανών – Σεισμοί – Ηφαίστεια - Πετρώματα, Γεωλογικός χρόνος) – Υποθαλάσσιο ανάγλυφο – Θαλάσσια Ιζήματα (προέλευση, διασπορά, απόθεση) - Ηφαιστειότητα – Παλαιογεωγραφία – Γεωτεκτονική . Γεωλογικοί χάρτες και τομές– Ψηφιακά μοντέλα εδάφους - Χάρτες μορφολογικών κλίσεων – Στρώματα οριζόντια, κεκλιμένα, διερρηγμένα, πτυχωμένα – υποθαλάσσιο ανάγλυφο – λιθοσεισμική στρωματογραφία και τομές – τρισδιάστατα μοντέλα τεκτονικών δομών.

Εισαγωγή στη Φυσική Ωκεανογραφία

Φυσικές ιδιότητες του θαλάσσιου νερού. Μέθοδοι παρατήρησης και πρόγνωσης της θαλάσσιας κυκλοφορίας και της κατανομής των φυσικών παραμέτρων στον ωκεανό. Εξισώσεις κίνησης και διατήρησης στον ωκεανό. Ρεύματα (ανεμογενής και θερμοαλατική κυκλοφορία). Ωκεάνια κύματα.

Εισαγωγή στη Χημική Ωκεανογραφία

Ισοζύγιο ύδατος - υδρολογικός κύκλος. H μοριακή δομή του νερού και η σημασία της. Το θαλάσσιο νερό και οι φυσικοχημικές του ιδιότητες. Κύκλοι άνθρακα, αζώτου, φωσφόρου, πυριτίου, θείου στη θάλασσα. Διαλυμένα αέρια, Φωτοσύνθεση. Διαλυτή και σωματιδιακή οργανική ύλη. Ιχνοστοιχεία στη θάλασσα, κατανομές - μορφές. Χημικές διεργασίες και ισορροπίες στο θαλάσσιο περιβάλλον. Χημεία θαλασσίων ιζημάτων. Εισαγωγή στη θαλάσσια ρύπανση. Βασικές τεχνικές δειγματοληψίας νερού - ιζημάτων - οργανισμών. Μέθοδοι επιτόπιων/εργαστηριακών μετρήσεων βασι­κών παραμέτρων .

Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών

Προβολικά συστήματα και Γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών – Τράπεζες ψηφιακών δεδομένων – Θεματικά επίπεδα πληροφοριών – Πρωτογενή και δευτερογενή επίπεδα πληροφόρησης – Θεματική χαρτογράφηση – Χάρτες και διαγράμματα μεταβολών και συμβάντων – Εφαρμογές στην Ωκεανογραφία.

Βάσεις Δεδομένων και Στατιστική Ανάλυση

Περιγραφική στατιστική. Ομαδοποίηση δεδομένων. Στατιστικά σφάλματα. Στατιστική περιγραφή τυχαίων διαδικασιών. Θεωρητικές κατανομές και ακραίες τιμές. Διαστήματα εμπιστοσύνης. Ελεγχοι σημαντικότητας. Παλινδρόμηση και συσχέτιση. Ανάλυση παραγόντων.»

2^ο εξάμηνο

Πλαγκτόν: Δομή, Λειτουργία, Οικολογία

ΦΥΤΟΠΛΑΓΚΤΟΝ : Οικολογικά χαρακτηριστικά της πελαγικής ζώνης. Φυτοπλαγκτικοι οργανισμοι: Κυριότερες ταξινομικές ομάδες του φυτοπλαγκτού. Συστηματικά γνωρίσματα, οικολογία, κυτταρικές δομές και αναπαραγωγή των κυριοτέρων αθροισμάτων. Συστηματική κατάταξη, φυλογενετικές σχέσεις και οικονομική σημασία των οργανισμών. ΖΩΟΠΛΑΓΚΤΟΝ : Ολοπλαγκτονικοί και μεροπλαγκτονικοί οργανισμοί. Κυριότερες ταξινομικές μονάδες του ζωοπλαγκτού (κλείδες αναγνώρισης). Μέθοδοι δειγματοληψίας. Διαχείριση δειγμάτων πλαγκτού. Πρωτόκολλα εκτροφής.

Βένθος: Δομή, Λειτουργία, Οικολογία

ΦΥΤΟΒΕΝΘΟΣ : Εισαγωγή: Διάκριση παράκτιων ζωνών και η βλάστησή τους. Τύποι υποστρωμάτων. Κύρια οικολογικά χαρακτηριστικά των παράκτιων οικοτύπων. Βενθικά μικροφύκη, Βενθικά μακροφύκη, Σπερματοφυτα: Συστηματικά γνωρίσματα, οικολογία, κυτταρικές δομές και αναπαραγωγή των κυριοτέρων ταξινομικών ομάδων. Συστηματική κατάταξη, φυλογενετικές σχέσεις και οικονομική σημασία των οργανισμών.

ΖΩΟΒΕΝΘΟΣ : Εισαγωγή. Βενθική βιοποικιλότητα. Λειτουργικοί τύποι βενθικών οργανισμών. Σχέσεις οργανισμών-υποστρώματος. Παράγοντες που καθορίζουν την κατανομή των ειδών και τη σύνθεση των βιοκοινωνιών. Ποικιλότητα, Σταθερότητα. Επιπτώσεις της ρύπανσης στις βενθικές βιοκοινωνίες.

Νηκτόν: Δομή, Λειτουργία, Οικολογία (2^ο εξάμηνο)

ΣΥΝΘΕΣΗ ΝΗΚΤΟΥ: Ποικιλότητα και Ζωογεωγραφία.

ΨΑΡΙΑ: Ανατομία, φυσιολογία και προσαρμογές στο θαλάσσιο περιβάλλον. Ηλικία, αύξηση, αναπαραγωγή και βιολογικοί κύκλοι των κυριοτέρων ταξινομικών ομάδων. Συμπεριφορά.

ΘΗΛΑΣΤΙΚΑ: Ανατομία, φυσιολογία και προσαρμογές στο θαλάσσιο περιβάλλον. Ηλικία, αύξηση, αναπαραγωγή και βιολογικοί κύκλοι των κυριοτέρων ταξινομικών ομάδων. Συμπεριφορά.

ΟΙΚΟΛΟΓΙΑ ΝΗΚΤΟΥ: Οικολογια διατροφης και τροφικά πλεγματα. Επιπτώσεις της ρύπανσης στους οργανισμούς του νηκτού.

Βιοδείκτες - Οικολογική Ποιότητα Υδάτων

Ορισμός της Οικολογικής Ποιότητας των Υδατικών Συστημάτων και Βιολογικά Στοιχεία εκτίμησης της Οικολογικής Ποιότητας. Τυπολογία, συνθήκες αναφοράς και ταξινόμηση της Οικολογικής Ποιότητας. Η οικο-περιοχή της Μεσογείου. Τύποι Υδατικών Συστημάτων στα παράκτια, μεταβατικά, ρέοντα και λιμναία ύδατα. Ισχυρώς τροποποιημένα υδατικά συστήματα. Προσαρμογές των υδρόβιων οργανισμών στο αβιοτικό περιβάλλον. Ανταγωνισμός. Είδη «δείκτες» περιβαλλοντικής διαταραχής. Δυναμική των Βιοκοινωνιών. Βιολογικοί δείκτες για τη μέτρηση της Οικολογικής Ποιότητας. Δείκτες που βασίζονται στα Βιολογικά Στοιχεία «ζωοβένθος», «φυτοβένθος», «φυτοπλαγκτόν», «ιχθυοπανίδα».

Αλιεία και Εκτίμηση Αποθεμάτων

Η παγκόσμια αλιευτική παραγωγή. Πρότυπα αλιευτικής εκμετάλλευσης. Αλιευτικά εργαλεία και τεχνολογία. Αλιευτική προσπάθεια και μέθοδοι υπολογισμού. Κατανομή, Αφθονία και Πληθυσμιακά χαρακτηριστικά των σημαντικότερων ειδών Οστειχθύων και Χονδριχθύων και των σημαντικότερων ειδών Μαλακίων και Καρκινοειδών στη Μεσόγειο. Επιπτώσεις της αλιείας στους πληθυσμούς και τις βιοκοινωνίες. Παρεμπίπτοντα αλιεύματα και απορρίψεις. Έλεγχος και παρακολούθηση της αλιείας και των αποθεμάτων. Μέθοδοι εκτίμησης των αποθεμάτων. Επεξεργασία και ανάλυση ερευνητικών δεδομένων. Διαχείριση της αλιείας. Αντικείμενο, στρατηγική, τεχνικά μέτρα και δράσεις.

Θαλάσσια Μικροβιολογία

Μορφολογία και λειτουργίες θαλάσσιων προκαρυωτικών μικροοργανισμών (Βακτήρια, Κυανοβακτήρια, Αρχαία). Μεταβολική ποικιλότητα-τρόποι πρόσληψης ενέργειας και θρεπτικών, αύξηση. Μεθοδολογία μελέτης υδρόβιων μικροοργανισμών. Καταμέτρηση Παραγωγικότητας – βιομάζα. Βιοποικιλότητα. Θαλάσσιοι ιοί. Δομή και κύκλοι ζωής των φάγων. Ποικιλότητα «ειδών», αφθονία και βιογεωγραφία. Οι μύκητες στο θαλάσσιο περιβάλλον. Οικολογία. Το μικροβιακό τροφικό πλέγμα της υδάτινης στήλης. Φωτοσυνθετικοί μικροβιακοί πληθυσμοί στο πλαγκτόν. Βιογεωγραφία υδρόβιων μικροοργανισμών. Γεωμικροβιολογία ιζημάτων. Επίδραση της βιοδιατάραξης από την ενδοπανίδα στις βακτηριακές διεργασίες διαγένεσης. Ο ρόλος των μικροοργανισμών στα τροφικά πλέγματα του ιζήματος.

Διατήρηση Βιοποικιλότητας

Ορισμός βιοποικιλότητας, Σημασία της μέτρησης της βιοποικιλότητας. Τύποι βιοποικιλότητας. Αρχές σχεδιασμού δειγματοληψιών. Διατύπωση της μηδενικής υπόθεσης. Σχέδια δειγματοληψιών στο χώρο και τον χρόνο. Επιλογή δειγμάτων και μεθόδων συλλογής. Τύποι δεδομένων – Μετασχηματισμοί δεδομένων. Δημιουργία βάσης δεδομένων. Κατανομές δεδομένων αφθονίας ειδών. Πρότυπα κατανομής αφθονίας ειδών. Στατιστικά πρότυπα κατανομών. Βιολογικά πρότυπα κατανομών. Πρότυπα καταμερισμού ενδιαιτήματος/πόρων. Παραμετρικές και μη παραμετρικές μέθοδοι εκτιμησης της αφθονιας των ειδών. Δείκτες αφθονίας ειδών. Καμπύλες συσσώρευσης ειδών. Ταξινομική ποικιλότητα. Λειτουργική ποικιλότητα. Μέθοδοι σύγκρισης βιοποικιλότητας στον χώρο και χρόνο. Μέθοδοι ομαδοποίησης. Μέθοδοι ταξιθέτησης. Μέθοδοι σύνδεσης βιοτικών και αβιοτικών δεδομένων.

Παράκτια Γεωμορφολογία, Υδροδυναμική & Δυναμική Ιζηματολογία

Παράκτιο ανάγλυφο, μορφολογικά χαρακτηριστικά ακτών και διεργασίες σχηματισμού παράκτιων γεωμορφών, παράκτια υδροδυναμική (κύματα, ρεύματα), δυναμική των ιζημάτων, παραλιακή στερεομεταφορά, διάβρωση ακτών, δείκτες τρωτότητας ακτών, εισαγωγή στη παράκτια μηχανική και τεχνικά έργα, επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής .

Θαλάσσια Περιβάλλοντα Ιζηματογένεσης

Ιζηματογένεση και κύκλος του άνθρακα, Κλίμα και ιζηματογενείς διεργασίες, ρυθμοί αποκομιδής και ιζηματογένεσης, τεκτονική και ιζηματογένεση, Θαλάσσιοι μηχανισμοί ιζηματογένεσης. Συστήματα δειγματοληψιών θαλάσσιου βυθού. Αβαθή και βαθιά θαλάσσια κλαστικά, ανθρακικά και εβαποριτικά συστήματα, ειδικά αποθετικά συστήματα. Βασικές μέθοδοι ανάλυσης ιζημάτων. Αρχές στρωματογραφίας ιζηματογενών ακολουθιών, συσχέτιση σεισμικών ακολουθιών με συστήματα ιζηματογένεσης. Σεισμική στρωματογραφία θαλάσσιων συστημάτων εναπόθεσης και κλαστικών, ανθρακικών και εβαποριτικών συστημάτων. Περιβάλλοντα ιζηματογένεσης και παλαιογεωγραφία

Μέθοδοι Διασκόπισης Υποθαλάσσιου Πυθμένα

Υποθαλάσσια ακουστική – Συστήματα και μέθοδοι βυθομετρίας – Συστήματα πλευρικής σάρωσης – Μονοκαναλικά συστήματα συνεχούς ανάκλασης υψηλών, μεσαίων και χαμηλών συχνοτήτων. Πολυκαναλικά συστήματα διασκόπισης – ερμηνεία των σεισμικών ανακλάσεων, διαχωρισμός και διάκριση σεισμικών ακολουθιών- λογισμικά επεξεργασίας σεισμικών ψηφιακών καταγραφών SEG-Y (Datasonics, Cheseapeake, CODA, SeiSee και Kingdom), Βαρυτικές μέθοδοι, Μαγνητικές μέθοδοι, Ηλεκτρικές μέθοδοι, άλλο μέθοδοι διασκόπισης.Επιχειρησιακή οργάνωση ερευνών διασκόπισης. Υποθαλάσσια τεχνικά έργα και έρευνα βυθού, φαινόμενα αστάθειας βυθού.

Υποθαλάσσια Γεωμορφολογία, ηφαιστειότητα και γεωδυναμική

Μέθοδοι χαρτογράφησης υποθαλάσσιου πυθμένα, Ανάλυση γεωμορφών υποθαλάσσιου αναγλύφου, Υποθαλάσσια ηφαιστειότητα και Ηφαίστειο ιζηματογενή περιβάλλοντα, Παθητικά και Ενεργά περιθώρια ηπείρων, Ωκεάνιες Λεκάνες, Ορογενετικά τόξα, Προτάφρος – Οπισθοτάφρος – Εσωτερικές Λεκάνες, Ανάλυση σεισμικών προφίλ, Μορφοτεκτονική ανάλυση ανάγλυφου, Τεκτονικές τάφροι και κέρατα – Ανοδικές και καθοδικές τεκτονικές κινήσεις ρηξιτεμαχών.

Παλαιο-ωκεανογραφία & κλιματικές αλλαγές

Βασικές έννοιες Παλαιοωκεανογραφίας- Παλαιοωκεανογραφικοί δείκτες. Κλιματικές μεταβολές/ κυκλικότητα. Περίοδοι στρωματοποίησης/αυξημένης παραγωγικότητας. Φαινόμενα του θερμοκηπίου στο παλαιοωκεανό. Παλαιοωκεανογραφία Μεσογείου. Κλιματική μεταβλητότητα και παράγοντες που την επηρεάζουν. Φαινόμενο θερμοκηπίου. Τεχνικές μέτρησης της συγκέντρωσης του διοξειδίου του άνθρακα από proxy δεδομένα. Επιπτώσεις της παγκόσμιας κλιματικής αλλαγής. Οξίνιση των ωκεανών.

Δυναμική Φυσική Ωκεανογραφία

Εισαγωγικές έννοιες και η τυρβώδης ροή. Η επίδραση της περιστροφής της γης στην ωκεάνια κυκλοφορία. Η θεωρία της ανεμογενούς κυκλοφορίας. Ο ρόλος της στρωμάτωσης στον ωκεανό και η θερμοαλατική κυκλοφορία. Η δυναμική της ωκεάνιας κυκλοφορίας στην περιοχή του ισημερινού. H ωσεί-γεωστροφική προσέγγιση.

Θαλάσσια Μετεωρολογία

Δυνάμεις που δρουν στην ατμόσφαιρα και βασικές εξισώσεις κίνησης. Γεωστροφικοί άνεμοι. Δημιουργία _και εξέλιξη θερμικών μετώπων στην ατμόσφαιρα. Καταιγίδες, συνοπτική κλίμακα καιρού. Στοιχείακλιματικώνδιακυμάνσεων (φαινόμενο El Nino). Στοιχεία του φαινομένου _ερμοκηπίου και ο ρόλος του ωκεανού.

Αλληλεπίδραση Θάλασσας - Ατμόσφαιρας

Το θαλάσσιο ατμοσφαιρικό οριακό στρώμα και το ωκεάνιο στρώμα ανάμιξης. Νόμοι μεταφοράς στη διεπιφάνεια θάλασσας-ατμόσφαιρας. Ο ρόλος των ανεμογενών κυμάτων στην αλληλεπίδραση ωκεανού-ατμόσφαιρας. Βαθιά ανάμιξη και δημιουργία βαθιών νερών. Οι Βιο-γεω-χημικοί κύκλοι και η επίδραση τους.

Εισαγωγή στα Αριθμητικά Μοντέλα στην Ωκεανογραφία

Γενική εισαγωγή στις μεθόδους πεπερασμένων διαφορών. Χρονικά σχήματα. Εξισώσεις με περισσότερες της μιας _ανεξάρτητες μεταβλητές. Εξισώσεις με περισσότερες της μιας εξαρτημένες μεταβλητές. Ωκεανογραφικά μοντέλα κυκλοφορίας τριών διαστάσεων. Παραμετροποίηση φαινομένων μικρής κλίμακας. Άλλες κατηγορίες ωκεανογραφικών μοντέλων.

Μέθοδοι Ανάλυσης Δεδομένων

Εργαστηριακές ασκήσεις με τη χρήση υπολογιστή. Ανάλυση χρονοσειρών. Χρήση φίλτρων. Ελεγχος στατιστικής σημαντικότητας. Ανάλυση Fourier . Ανάλυση τάσης. Ανάλυση σε κύριες συνιστώσες. Ανάλυση κανονικής συσχέτισης.»

Θαλάσσια Ρύπανση

Κατηγορίες θαλάσσιας ρύπανσης. Μηχανισμοί εισόδου και διακίνησης ρύπων στη θάλασσα. Θρεπτικά συστατικά - Ευτροφισμός. Βαρέα μέταλλα (Hg, Pb, Cu, Zn, κλπ). Πετρελαιοειδή. Συνθετικές οργανικές τοξικές ενώσεις. Οργανοκασσιτερικές ενώσεις. Ραδιενεργά ισότοπα. Απορρίμ­ματα. Δευτερογενείς ρυπάνσεις. Επιπτώσεις της θαλάσσιας ρύπανσης. Παρακο­λού­θηση-αντιμετώπιση της θαλάσσιας ρύπανσης. Διαθέσιμες αντιρρυ­παν­τικές τεχνολογίες.

Αναλυτική Χημική Ωκεανογραφία

Εφαρμογές βασικών αναλυτικών χημικών τεχνικών στην Ωκεανο­γραφία. Καλή εργαστηριακή πρακτική, έλεγχος ποιότητας εργαστηριακών μετρήσεων. Προσδιορισμοί χημικών παραμέτρων σε νερά, ιζήματα, οργανισμούς. Οργανικός άνθρακας, Θρεπτικά συστατικά, Χλωροφύλλες, Ιχνοστοιχεία, Μέταλλα, Πετρελαιοειδή, Απορρυ­παν­τι­κά, Φαινόλες, κ.λπ. Επεξεργασία αποτελεσμάτων, Διαγράμματα, Κατανομές.

Θαλάσσια Οικοτοξικολογία

Αρχές λειτουργίας και δομή οικοσυστημάτων. Υγεία οικοσυστημάτων, οικολογικοί – περιβαλλοντικοί δείκτες. Αρχές ανάλυσης οικοσυστημάτων. Περιβαλλοντική τοξικολογία και οικοτοξικολογία. Βιολογικοί μηχανισμοί δράσης τοξικών, καρκινογόνων και επικίνδυνων χημικών ουσιών. Ενδοκρινικοί διαταράκτες. Δοκιμές τοξικό­τητας. Οξειδωτικό στρες οργανισμών. Εκτίμηση οικολογικού κινδύνου. Νομοθετικό πλαίσιο προστασίας από τοξικές ουσίες.

Ειδικά Κεφάλαια Χημικής Ωκεανογραφίας

Περιοχές εκβολών ποταμών, Λιμνοθάλασσες, ανοξικές λεκάνες. Εργαστηριακές προσομοιώσεις (μικρόκοσμοι-μακρό­κοσμοι). Μαγνητικές μετρήσεις και η σημασία τους. Ειδικές δειγματοληψίες (επιφανειακό φιλμ, νερό πόρων κλπ). Ραδιοχρονολόγηση. Διερεύνηση μορφών στοιχείων στη θάλασσα (speciation). Eκλεκτικές εκχυλίσεις στοιχείων από ιζήματα. Μελέτη βιοσυσσώρευσης σε ανώτερους οργανισμούς, βιοδείκτες.

Φυσικά προϊόντα από θαλάσσιους οργανισμούς και εφαρμογές τους

Μεταβολίτες στους θαλάσσιους οργανισμούς και οι πιθανές χρήσεις τους, Φάρμακα από τη θάλασσα. Πρώτες ύλες από θαλάσσιους οργανισμούς.

3^ο εξάμηνο

Διαχείριση Θαλασσίου Περιβάλλοντος

Ορισμός– αναγκαιότητα περιβαλλοντικής διαχείρισης – αειφόρου ανά­πτυ­ξης. Τύποι, Σχεδιασμός, Τεχνικές διαχείρισης – διαχειριστικές αντι­λήψεις - εξέλιξη της έννοιας της διαχείρισης. Μελέτες στις οποίες στηρίζεται η διαχείριση. Εργαλεία που χρησιμοποιούνται στη διαχείριση (θεσμικά, τεχνολογικά, οικονομικά, κοινωνικά, δορυφορικές εφαρμογές). Τρόποι διαχεί­ρισης θαλάσσιων προστατευόμενων περιοχών. Διαχείριση ακτών και παρακτίων υδάτων, παράκτιων υγροβιότοπων και δελταϊκών συστη­μάτων. Ελληνική-Ευρωπαϊκή Νομοθεσία προστασίας, διαχείρισης και αξιοποίησης θαλασσίου περιβάλλοντος. Αντιμετώπιση της θαλάσσιας ρύπανσης, μέτρα αποκατάστασης, εναλλακτικές λύσεις παρακολούθησης. Διαχείριση περιοχών κολύμβησης. Αειφόρος ανάπτυξη (αρχές-στρατηγική) στη διαχείριση - εκμετάλλευση των θαλάσσιων πόρων (ορυκτών, χημικών, αλιευ­τικών κ.λπ. αποθεμάτων). Παραγωγή άλατος. Νερό από τη θάλασσα-αφαλάτωση. Ενέργεια από ανανεώσιμες θαλάσσιες πηγές. Ορυκτά από τους βυθούς των θαλασσών. Υποθαλάσσιοι φωσφορίτες. Κόνδυλοι Μαγγανίου και Σιδήρου. Επιχειρησιακή Ωκεανογραφία. “Εισαγωγή στην Επιχειρησιακή Ωκεανογραφία .Η τεχνολογική συνιστώσα της Επιχειρησιακής Ωκεανογραφίας. Η προγνωστική συνιστώσα της Επιχειρησιακής Ωκεανογραφίας. Εφαρμογές στις ελληνικές θάλασσες.”

Content of modules

1^st semester

Introduction to Geological Oceanography

Basic principles of Physical Geography (lithospheric (tectonic) plates, origin and evolution of the oceans, orogenesis, earthquakes, volcanoes, rocks and minerals, geologic time scale) - Introduction to the ocean underwater exploration - Seabed relief - Marine sediments (particle size, composition, sources, deposition rates, global distribution) - Volcanism - Palaeogeography - Geotectonics and palaeogeographic evolution of the Eastern Mediterranean. Topographic maps and profiles - Digital terrain models-Morphological gradient maps-Geological maps and sections-Horizontal, tilted, fractured and folded rock strata-Lithostratigraphy and associated units - 3D models of tectonic structures.

Geographic Information Systems

Coordinate systems, map projections and geographic (datum) transformations - Digital databases/libraries - Subject areas - Primary and secondary data sources - Production of thematic maps - Mapping and statistical plots of the spatial variability and occurrence of a variety of parameters - Applications in Oceanography.

Introduction to Chemical Oceanography

The subject of Chemical Oceanography. Water balance on earth, hydrological cycle. Cchemical structure of water and the impact of pressure, temperature, electrolytes. Seawater and its physicochemical properties. The Ocean as a chemical system (redox, sorption and complexing processes - balances), Salinity. Speciation of seawater components. Dissolved gases (oxygen, nitrogen, carbon dioxide). Carbon, nitrogen, silicon, sulfur cycles in the sea. Photosynthesis. Dissolved and particulate organic matter. Trace elements (distribution, speciation). Chemistry of marine sediments. Introduction to marine pollution. Application of basic chemical laboratory techniques in Oceanography: titrations, spectrometry, chromatography et c. Basic techniques for water, sediment and biota sampling. In situ and laboratory measurements of basic parameters: salinity, pH, temperature, dissolved oxygen, BOD/COD.

Introduction to Physical Oceanography

DESCRIPTIVE PHYSICAL OCEANOGRAPHY: Physical properties of seawater (salinity, temperature, density, water masses). Observational methods and ocean simulation and forecasting (physical oceanography instruments, numerical modeling, basic concepts of operational oceanography).Surface and vertical distribution of the physical properties in the ocean.

DYNAMICAL PHYSICAL OCEANOGRAPHY: Momentum equation in the ocean (forces in ocean dynamics, the effect of the earth’s rotation, basic scales in the marine dynamics). Conservation equation in the ocean (conservation of mass and other physical properties of seawater).Currents without friction (hydrostatic, geostrophic balances and the inertial motions).Shallow water equations. Currents in the presence of friction (wind-driven circulation, the Ekman and Sverdrup theories and the westward intensification).Thermohaline circulation (water mass formation and the overturning circulation).Gravity waves in the ocean. Waves affected by the earth’s rotation. Tides (forces that induce tides, basic tidal characteristics and the effect of the oceanic topography).

Databases and statistical analysis

Descriptive statistics. Data tabulation. Statistical errors. Statistical description of random processes. Theoretical distributions and extreme values- Confidence intervals. Significance tests. Regression-Correlation. Factor Analysis.

Introduction to Biological Oceanography

Historical review. Marine environment division. Abiotic parameters. Biological interactions. Biodiversity. Food webs. Primary production. Plankton. Nekton. Benthos. Protected marine organisms. Invasive species in the Mediterranean Sea. Divisions, adaptations, migrations. Elements of Fishery Biology. Elements of Aquaculture.

2nd semester

Marine pollution

Basic pollutant sources in the sea. Classification of marine pollution. Mechanisms of pollutants influx and circulation in the sea. Nutrients – eutrophication. Heavy metals (Hg, Pb, Cu, Zn, et c). Petrochemicals. Synthetic toxic organic compounds. PCBs. Pesticides. Organotin compounds. Nuclear isotopes. Litter. Secondary pollution. Impact, monitoring and elimination of marine pollution. Antipolluting technologies.

Analytical Chemical Oceanography

Analytical techniques in Chemical Oceanography. Precision – sensitivity of chemical analyses. Good laboratory practice, quality control of laboratory measurements. Determination of chemical oceanographic parameters in seawater, sediments, biota: organic carbon, nutrients, chlorophylls, trace elements, metals, petrochemicals, detergents, phenols, pesticides et c. Statistical treatment and presentation of results, charts, distributions.

Μarine ecotoxicology

Principles of ecosystems functioning and structure. Health of ecosystems, ecological-environmental indices. Population ecology. Matter-energy flow charts. Principles of ecosystems analysis. Ecological research methods. Biological mechanisms of toxic, carcinogenic and dangerous chemicals action. Endocrine disruptors. Toxicity tests. Oxidative stress of organisms. Basic principles of ecology, environmental toxicology and ecotoxicology. Ecological risk assessment. Legal framework for protection from toxic substances. Ecotoxicological methodologies and environmental impact assessment. Demonstration of basic toxicological tests in aquatic organisms.

Specific chapters in chemical Oceanography

In situ experiments. Laboratory simulations (microcosms-macrocosms). Magnetic measurements. Surface film, Pore water. Radiodating. Speciation research in the sea. Sequential extraction of sediments. Bioaccumulation studies in higher organisms. Study of dissolved gases in the sea. Biomarcers-bioindicatros, surface film, pore water

Natural products from marine organisms and their use

Techniques for isolation and recognition of useful compounds from marine organisms. Examples of such compounds and their use. Metabolites in marine organisms and their possible uses. Drugs and cosmetics from marine organisms. Organic raw materials from the sea

Dynamical Physical Oceanography

Geophysical Fluid Dynamics introductory concepts. The effect of the earth’s rotation on the ocean circulation. The theory of wind-driven circulation. The effects of stratification on the ocean dynamics. Equatorial dynamics. The thermohaline circulation, water mass formation and the abyssal circulation.

Marine Meteorology

Forces in atmospheric dynamics and the atmospheric momentum equation. Geostrophic balance in the atmosphere and the thermal winds. Air-sea interaction. Formation and development of fronts in the atmosphere. Storms and the synoptic scales. Elements of climatic variability (El Nino).Multiple equilibrium states of the marine atmospheric climate. Elements of the greenhouse theory and the role of the ocean.

Air-Sea Interactions

The marine atmospheric boundary layer. Basic physical characteristics of seawater and the typical stratification of the oceans. Elements of the basic laws in the oceanic dynamics. Laws of property transfer in the air-sea interface. The effect of surface waves in air-sea interactions. The Ekman layer and the mixed layer of the ocean. Deep convection and water mass formation. Interannual variability and the biogeochemical cycles.

Introduction to Numerical Modeling in Oceanography

Introduction to discretization methods.Time schemes in numerical simulation. Multivariate equations. 3-D ocean models. Sub-grid scale parameterization. Ocean models and their applications.

Methods of data analysis

Computer lab. Time series analysis. Filters. Tests of statistical significance. Fourier analysis. Trend analysis. Principal component analysis. Canonical correlation analysis.

Coastal geomorphology, hydrodynamics and sediment dynamics

Coastal relief, shoreline morphological characteristics and natural processes for the formation of coastal features, coastal hydrodynamics (waves, currents), fundamental principles of sediment dynamics, coastal sediment transport, coastal erosion, coastal vulnerability indices, introduction to coastal engineering and technical works, causes and effects of climate change.

Paleoceanography- Climatic changes

Concepts of Paleoceanography-Paleoceanographic indicators. Climatic changes/cyclicity. Times of stratified conditions, increased productivity, green house effects in the paleo-ocean. Mediterranean Paleoceanography. Climatic variability and triggering factors. Proxy data and CO2 measuring techniques. Global climate change and major impacts-ocean acidification.

Marine Sedimentation environments

Sedimentation and Carbon cycle, climate and sedimentation processes, denudation and sedimentation rates, tectonism and sedimentation, marine sedimentation mechanisms. Sea floor sediment sampling. Shallowand deep marine clastic, carbonate and evaporitic systems, restricted depositional environments. Basic marine sedimentary analytical methods. Principles of Sedimentary sequence development, correlation of seismic sequences with sedimentation systems. Seismic stratigraphy of marine depositional systems, seismic stratigraphy of clastic, carbonate and evaporitic systems. Mineral resources in marine sediments.

Sea floor prospecting methods.

Underwater acoustics.- Bathymetry methods and systems.- Side scan sonar systems.- Single channel reflection systems ( high, medium and low frequencies), Multichannel reflection systems. Analysis and interpretationof seismic reflectors, seismic sequence identification and interpretation. Digitalacquisition and processing of seismic reflection data in various formats e.g. SEG-Y (Datasonics, Cheseapeake, CODA, SeiSeeκαιKingdom).MarineGravity, Magnetic and Electric methods, other sea floor prospecting methods. Sea floor prospecting operational planning.Marine technical installations and sea floor research, sea floor instability and hazards.

Underwater Geomorphology,Volcanicity and Geodynamics

Underwater geomorphology, volcanism and geodynamics. Methods of seafloor mapping, geomorphological underwater structures. submarine volcanoes and volcano-sediments, Passive and active continental margins, ocean basins, Orogenic Arcs, Fοre arc basin, back arc basin, internal basins, interpretation of seismic profiles, morphotectonic analysis of offshore and onshore topography, tectonic grabens and horsts, uplift and subsidence of neotectonic blocks

Plankton: Structure, Function, Ecology

PHYTOPLANKTON: Ecological characteristics of the pelagic zone. Phytoplanktonic organisms: Main taxonomic groups of phytoplankton. Systematic features, ecology, cellular structures and reproduction of the main groups. Taxonomic classification, phylogenetic relationships and economic importance of organisms. ZOOPLANKTON: Holoplanktonic and meroplanktonic organisms. Main taxonomic groups of zooplankton (identification keys). Sampling methods. Study of planktonic samples. Rearing protocols.

Benthos: Structure, Function, Ecology

PHYTOBENTHOS: Introduction: Classification of coastal zones and their vegetation. Types of substrates. Main ecological characteristics of coastal ecotypes. Benthic microalgae, Benthic macroalgae, Spermatophyta: Taxonomic traits, ecology, cellular structures and reproduction of the main taxonomic groups. Systematic classification, phylogenetic relationships and economic significance of organisms. ZOOBENTHOS: Introduction. Benthic biodiversity. Functional types of benthic organisms. Substrate-organism relationships. Factors that determine the species distribution and biocommunities composition. Diversity, Stability. Impact of pollution on benthic communities.

Necton: Structure, Function, Ecology

SYNTHESIS OF NEKTON: Diversity and Zoogeography. FISH: Anatomy, physiology and adaptations to the marine environment. Age, growth, reproduction and biological cycles of the major taxonomic groups. Behavior. MAMMALS: Anatomy, physiology and adaptations to the marine environment. Age, growth, reproduction and biological cycles of the major taxonomic groups. Behavior. NEKTON ECOLOGY: Feeding ecology and food webs. Impact of pollution on the necton organisms.

Bioindicators - Ecological Quality of Water.

Definition of the Ecological Quality of Water systems and Biological Data for the Ecological Quality Assessment. Typology, reference conditions and classification of the Ecological Quality. Concepts of physical geography and ecology of water systems. The eco-region of the Mediterranean Sea. Types of water bodies in coastal, transitional, flowing and lake waters. Heavily modified water systems. Adaptations of aquatic organisms in the abiotic environment. Competition. Species as indicators of environmental disturbance. Biocommumity Dynamic. Biological indicators for the measurement of Ecological Quality. Indicators based on the biological elements "zoobenthos", "phytobenthos", "phytoplankton", " ichthyofauna ".

Fisheries Biology and Inventory Estimation

The global fisheries production. Fisheries exploitation standards. Fishing gear and technology. Fishing effort and methods of calculating the effort. Distribution, Abundance and Population Characteristics of the most important commercial species of Osteichthyes, Chondrichthyes, Mollusk and Crustacean in the Mediterranean Sea. Impact of fisheries on populations and bio-communities. By-catches and discards. Control and monitoring of fisheries and stocks. Methods of estimating stocks. Elaboration and analysis of research data. Fisheries management. Objectives, strategy, technical measures and actions.

Marine Microbiology

Morphology and functions of marine prokaryotic microorganisms (Bacteria, Cyanobacteria, Archaea). Metabolic diversity - intake of energy and nutrients, growth. Methods for studying the aquatic microorganisms. Measuring productivity - biomass. Biodiversity. Marine viruses. Structure and life cycles of the phaga. Diversity of “species”, abundance and biogeography. The fungi in marine environment. Ecology. The microbial trophic web of the water column. Photosynthetic microbial populations in plankton. Biogeography of aquatic microorganisms. Sediment geomicrobiology. Influence of bio-disturbance by the endofauna on the bacterial processes of transgenesis. The role of microorganisms in the sediment trophic webs.

Biodiversity conservation

Definition of biodiversity. Importance of measuring biodiversity. Types of biodiversity. Principles of sampling design. Formulation of the zero hypothesis. Sampling schedules in space and time. Selecting of samples and collection methods. Data types – Data transformations. Creating a database. Species-abundance distributions. Patterns of species abundance distribution. Statistical patterns of distribution. Biological patterns of distribution. Standards of Habitat/Resources Division. Parametric and non-parametric methods of estimating the species abundance. Indicators of species abundance. Curves of species accumulation. Taxonomic diversity. Functional diversity. Methods of comparing biodiversity in space and time. Grouping methods. Sorting methods. Methods of linking biotic and abiotic data.

3^rd semester

Management of marine Environment

Definition – necessity of environmental management – sustainable development. Management planning. Management techniques –perceptions – evolution of management definition. Management tools (institutional, technological, financial, social). Management of marine protected areas. Protection of endangered species. Minimum sustainable population. Integrated Coastal Zone Management. Sustainable management of wetlands and deltaic systems. National – European legislation for protection, management and exploitation of marine environment. International conventions. Marine Strategy Framework Directive, Marine Spatial Planning

Water from the sea – desalination. Salt production. Energy from renewable marine sources. Minerals from the sea bottom. Marine phosphorites. Manganese and iron nodules. Methane hydrates.

“Introduction to Operational Oceanography. The technological component of operational oceanography. The forecasting component of operational oceanography. Applications in the Greek seas”