Seawater carbonate chemistry and growth, reproduction of calcifying and non-calcifying epibionts of a brown macroalga in a laboratory experiment

Seaweeds are key species of the Baltic Sea benthic ecosystems. They are the substratum of numerous fouling epibionts like bryozoans and tubeworms. Several of these epibionts bear calcified structures and could be impacted by the high pCO2 events of the late summer upwellings in the Baltic nearshores. Those events are expected to increase in strength and duration with global change and ocean acidification. If calcifying epibionts are impacted by transient acidification as driven by upwelling events, their increasing prevalence could cause a shift of the fouling communities toward fleshy species. The aim of the present study was to test the sensitivity of selected seaweed macrofoulers to transient elevation of pCO2 in their natural microenvironment, i.e. the boundary layer covering the thallus surface of brown seaweeds. Fragments of the macroalga Fucus serratus bearing an epibiotic community composed of the calcifiers Spirorbis spirorbis (Annelida) and Electra pilosa (Bryozoa) and the non-calcifier Alcyonidium hirsutum (Bryozoa) were maintained for 30 days under three pCO2 conditions: natural 460±59 µatm, present-day upwelling1193±166 µatm and future upwelling 3150±446 µatm. Only the highest pCO2 caused a significant reduction of growth rates and settlement of S. spirorbis individuals. Additionally, S. spirorbis settled juveniles exhibited enhanced calcification of 40% during daylight hours compared to dark hours, possibly reflecting a day-night alternation of an acidification-modulating effect by algal photosynthesis as opposed to an acidification-enhancing effect of algal respiration. E. pilosa colonies showed significantly increased growth rates at intermediate pCO2 (1193 µatm) but no response to higher pCO2. No effect of acidification on A. hirsutum colonies growth rates was observed. The results suggest a remarkable resistance of the algal macro-epibionts to levels of acidification occurring at present day upwellings in the Baltic. Only extreme future upwelling conditions impacted the tubeworm S. spirorbis, but not the bryozoans.

Elemental propagation of calcium signals in response-specific patterns determined by environmental stimulus strength

Plant cells can respond qualitatively and quantitatively to a wide range of environmental signals. Ca2+ is used as an intracellular signal for volume regulation in response to external osmotic changes. We show here that the spatiotemporal patterns of hypo-osmotically induced Ca2+ signals vary dramatically with stimulus strength in embryonic cells of the marine alga Fucus. Biphasic or multiphasic Ca2+ signals reflect Ca2+ elevations in distinct cellular domains. These propagate via elemental Ca2+ release in nuclear or peripheral regions that are rich in endoplasmic reticulum. Cell volume regulation specifically requires Ca2+ elevation in apical peripheral regions, whereas an altered cell division rate occurs only in response to stimuli that cause Ca2+ elevation in nuclear regions.

Icones fucorum : cum characteribus systematicis, synonimis auctorum et descriptionibus novarum specierum = Abbildungen der Tange : mit beygefügten systematischen Kennzeichen, Anführungen der Schriftsteller, und Beschreibungen der neuen Gattungen ... / herausgegeben von Eugenius Johann Christoph Esper.

Mode of access: Internet.

A synopsis of the British fuci.

Printed by F. Bush, Yarmouth.

Fresh biomass of macroalgae collected at Hansneset, Kongsfjorden, Spitsbergen in 1996/1998

We surveyed macroalgae at Hansneset, Blomstrand in Kongsfjorden, Svalbard, down to 30 m depth between 1996 and 1998. In total, 62 species were identified: 16 Chlorophyta, 25 Phaeophyceae, and 21 Rhodophyta. The majority of species (53.5%) belonged to the Arctic cold-temperate group, followed in frequency by species distributed from the Arctic to the warm-temperate region (25.9%). Four endemic Arctic species (Laminaria solidungula, Acrosiphonia flagellata, A. incurva, and Urospora elongata) were found. Two species (Pogotrichum filiforme and Mikrosyphar polysiphoniae) were new to Svalbard. Chlorophyta, Phaeophyceae, and Rhodophyta extended from the eulittoral zone down to 11, 21, and >30 m depths with maximum biomasses at 1-5 m, 5-10 m, and 5-30 m depths, respectively. Annual and pseudoperennial species had highest biomasses in the upper 5 m, while perennials were distributed deeper. The highest biomass (8600 g/m**2 wet weight) at 5 m depth comprised mainly L. digitata, Saccorhiza dermatodea, Alaria esculenta, and Saccharina latissima. The biogeographic composition of macroalgae at Hansneset was rather similar to that of northeastern Greenland, but different from that of northern Norway, which has a higher proportion of temperate species. Climate warming and ship traffic may extend some of the distribution ranges of macroalgae from mainland Norway to Svalbard.

Desenvolvimento de produtos alimentares com algas edíveis da costa de Peniche (Portugal): Chá de algas com elevado poder antioxidante

O chá é a bebida mais consumida no mundo depois da água, no entanto, é no continente Asiático que é mais consumido. Existem vários tipos diferentes de chá “descendentes” da planta Camellia sinensis. É uma bebida multifacetada e benéfica para o próprio consumidor, devido às suas propriedades organoléticas e propriedades benéficas para a saúde (presença de antioxidantes). Hoje em dia existe uma crescente procura por produtos inovadores, de elevada qualidade nutricional, nomeadamente produtos alimentares com propriedades diuréticas ou dietéticas. Por outro lado, os organismos marinhos têm-se revelado como fonte de compostos bioativos com elevado potencial. Nomeadamente as algas que têm demonstrado produzir moléculas, pelo seu metabolismo secundário, com aplicação alimentar, farmacológica, entre outras. Desta forma, o principal objetivo do trabalho foi avaliar a capacidade da alga Fucus Spiralis, uma alga edível com elevado poder antioxidante, na transferência de antioxidantes durante a preparação de uma tisana, para o desenvolvimento de uma bebida inovadora “chá de alga”. Por outro lado, este trabalho teve também como objetivo fazer uma nova tisana “variante” do chá verde alga Fucus Spiralis. De modo a estudar o melhor processo para a secagem da alga, esta foi seca através de três métodos: liofilização, em estufa e no secador Tray-drier. Para os três métodos foram avaliados vários parâmetros químicos, como a quantificação de polifenóis totais, cor, aW e teor de humidade. As análises foram realizadas logo após a secagem. Ao longo do tempo (60 dias), foi também medido a quantificação de polifenóis com a alga embalada a vácuo e sem estar embalada a vácuo. Finalmente, adicionando a alga, o chá verde e aditivos alimentares, procederam-se a três diferentes processos de conservação: esterilização, pasteurização e filtração (filtro 0,22μm). Após estes tratamentos foi realizado um estudo microbiológico, a variação de cor e a quantificação de polifenóis totais ao longo de 30 dias. O menor valor obtido de aW foi observado para a alga liofilizada. Por outro lado os menores valores de humidade foram obtidos pela secagem por liofilização e pela utilização da estufa ventilada. A realização da tisana de Fucus spiralis revelou a libertação de antioxidantes em todos os processos de secagem e para todas as concentrações testadas (0,1g; 0,5g e 1g/300mL). No entanto, a libertação de polifenóis revelou-se apenas dependente do processo de secagem para a concentração de 0,5 g/300 mL, onde a quantificação total de polifenóis foi superior para o processo de liofilização (0,246 ± 0,049 mg equivalentes de ácido gálico/mL). Este valor não apresentou diferenças estatisticamente significativas com os polifenóis quantificados para a concentração de 1g/300mL. O armazenamento da alga Fucus spiralis ao longo de 60 dias em vácuo ou na ausência de vácuo não provocaram alterações na quantificação total de polifenóis e foi independente do processo de secagem. Durante os 60 dias ocorreu uma diminuição dependente do tempo dos polifenóis libertados para a tisana de alga. Esta diminuição foi particularmente acentuada até aos 15 dias. A formulação de uma tisana com 0,5g da alga Fucus spiralis e 0,5g de chá verde revelou-se, tendencialmente, com maior concentração de polifenóis de que uma tisana com 1 g de chá verde ou 1 g. Para a tisana com 0,5g da alga Fucus spiralis e 0,5g de chá verde o processo de esterilização e pasteurização não impediram o crescimento de microrganismo ao final de 30 dias de armazenamento da tisana. Contrariamente, o processo de filtração garantiu ausência de carga bacteriana durante os 30 dias de armazenamento. Por outro lado os níveis de polifenóis diminuíram ligeiramente ao longo do tempo de armazenamento, mas de um modo independente do processo de conservação. Desta forma, as tisanas de alga (Fucus spiralis) e chá verde desenvolvidas no presente trabalho, quando liofilizadas e filtradas, apresentaram um elevado potencial antioxidante, apresentando-se como um produto inovador para a indústria alimentar.