The response of surf-zone phytoplankton to nutrient enrichment (Cassino Beach, Brazil)

To understand the mechanisms that trigger changes in chlorophyll a and species composition in the phytoplankton of the surf-zone at Cassino Beach (RS), we performed two short nutrient-enrichment experiments (4–5 days each) during the summer and winter of 2010. Seawater was incubated under controlled conditions of temperature (summer 25± 3 °C, winter 18±1 °C), salinity (summer 28, winter 26) and irradiance (100 μmol m−2 s−1 ). Dissolved inorganic nutrients were added in various concentrations in the summer (silicate, Si; nitrate, N; phosphate, P) and winter (N, P) experiments. Samples were taken daily for cell counts and chlorophyll a analysis. In both experiments, chlorophyll a values and cell density showed a significant increase (mainly diatoms) in the treatments with nitrate addition, regardless of the proportion added. In the summer experiment, the largest chlorophyll a increase, approximately threefold (31.5 to 89.5 μg L−1 ), was observed in the NP treatment due to the growth of Asterionellopsis glacialis (Castracane) Round, Skeletonema tropicum Cleve, Thalassiosira sp. Cleve and Pseudo-nitzschia spp. Peragallo. The maximum growth was obtained in the SiNP treatment for S. tropicum (μ=0.7), Thalassiosira (μ= 1.9) and Pseudo-nitzschia (μ= 1.3) and in the SiN treatment for A. glacialis (μ= 1.0). In the winter experiment, the chlorophyll a content increased 4.2 and 5.5 times, respectively, in the N and NP treatments (maxima 38.8 μg L−1 and 31.5 μg L−1 ), where A. glacialis (μ= 1.7–1.9) and Cylindrotheca closterium (Ehrenberg) Reimann & J.C. Lewin (μ= 1.0–1.96) showed the highest amount of growth. These results indicate that nitrate is the most important nutrient controlling phytoplankton chlorophyll a at sandy Cassino Beach. However, the responses of different species to enrichment during the summer and winter indicated that other factors also played a role. A. glacialis, present during both seasons, presented the highest growth rate during the winter, whereas during the summer it was independent of nutrient enrichment but coincided with the lowest growth of S. tropicum. This finding suggested the occurrence of allelopathic interactions between these species. During the summer, multi-enrichment (SiNP) favoured the best growth of S. tropicum, Pseudo-nitzschia spp. and Thalassiosira sp. These results indicated that the phytoplankton composition and diversity in the surf zone of Cassino Beach are shaped by the availability of silicate and phosphorus as well as by the availability of nitrate.

Parâmetros do metabolismo oxidativo na anêmona-do-mar Bunodosoma cangicum: variação sazonal e efeitos da exposição ao ar

Bunodosoma cangicum é uma anêmona-do-mar que habita a faixa intermarés nas regiões sul e sudeste do Brasil. Assim como outros animais característicos destes locais, esta espécie de anêmona enfrenta diariamente as mudanças nos parâmetros ambientais decorrentes do ciclo de marés, os quais podem variar conforme a estação do ano. Estas mudanças podem alterar o metabolismo oxidativo dos animais destes habtats, que pode também ser influenciado pelas diferentes estações ao longo do ano. Portanto, a influência de dois períodos distintos durante o ano além da exposição ao ar sobre parâmetros oxidativos (Capacidade antioxidante total contra radicais peroxil - ACAP, atividade da glutamato cisteína ligase - GCL, conteúdo de glutationa reduzida - GSH e nível de perxidação lipídica - LPO) foi avaliada em anêmonas-do-mar coletadas em situação de submersão ou de emersão em um perío do frio e um quente (final de inverno/começo de primavera e início de outono). A resposta destes parâmetros, bem como do conteúdo de espécies reativas de oxigênio (ERO) e de adenosina trifosfato (ATP), também foi avaliada em animais submetidos diariamente à exposição ao ar (3 h) em laboratório por 30 dias. Com relação aos parâmetros oxidativos considerando apenas os diferentes períodos do ano, uma maior atividade da GCL foi observada durante o período mais frio, assim como um maior nível de LPO neste mesmo período. Com relação à exposição ao ar, no que diz respeito às defesas antioxidantes, em animais coletados em emersão foi observado uma maior atividade da GCL durante o período quente, além de uma maior ACAP e um menor conteúdo de GSH em anêmonas-do-mar coletadas, tanto no período frio como quente. Com relação aos danos oxidativos, um maior nível de LPO foi encontrado em anêmonas-do-mar coletadas durante emersão no período mais (outono). De forma geral, não foi observado um padrão de variação dos parâmetros oxidativos em função da hora do dia, evidenciando-se apenas uma diminuição na ACAP e um aumento da GSH, em torno das 13h, em animais coletados durante a estação mais quente. As 7 anêmonas-do-mar expostas ao ar sob condições controladas de laboratório mostraram variações transitórias da ACAP (aumento) e do conteúdo de GSH (redução) após a reoxigenação. Estes resultados indicam que alguns parâmetros oxidativos de B. cangicum apresentam variação sazonal enquanto outros são afetados pela exposição ao ar. No entanto, o padrão de resposta destes parâmetros é diferente em campo e em laboratório, sugerindo que os parâmetros controlados em laboratório, tais como temperatura, fotoperíodo e iluminação, modificam a resposta do metabolismo oxidativo de B. cangicum à exposição ao ar em campo.