(Figure 2) Foraminifera in lower to middle Albian sediments of DSDP Hole 80-549

The Early Cretaceous series of Site 549 have been analyzed from both an ecological and a chronostratigraphical viewpoint. Lithology and microfaunal assemblages allow the division of these deposits into two parts. The lower part extends from the lower Barremian to the basal upper Barremian and possibly down into the upper Hauterivian. Three foraminiferal associations suggest an orderly evolution from a low-energy, littoral environment, in which continental influences dominated, to progressively more open marine conditions. A dolosparite bed (which has not yet been dated) separates these synrift deposits from lower to basal middle Albian postrift sediments that developed in a pelagic bathyal environment on the middle to nearby lower continental slope.

Granulometry, geochemistry, amino acids, radiocarbon ages and paleomagnetics of samples from Heidemann Valley

A Pliocene (2.6-3.5 Ma) age is determined from glacial sediments studied in a 20m long, 4 m deep trench excavated in Heidemann Valley, Vestfold Hills, East Antarctica. The age determination is based on a combined study of amino acid racemization, diatoms, foraminifera, and magnetic polarity, and supports earlier estimates of the age of the sedimentary section; all are beyond 14C range. Four till units are recognized and documented, and 16 subunits are identified. All are ascribed to deposition during a Late Pliocene glaciation that was probably the last time the entire Vestfold Hills was covered by an enlarged East Antarctic Ice Sheet (EAIS). Evidence for other more recent glacial events of the 'Vestfold Glaciation' may have been due to lateral expansion of the Sorsdal Glacier and limited expansion of the icesheet margin during the Last Glacial Maximum rather than a major expansion of the EAIS. The deposit appears to correlate with a marine deposition event recorded in Ocean Drilling Program Site 1166 in Prydz Bay, possibly with the Bardin Bluffs Formation of the Prince Charles Mountains and with part of the time represented in the ANDRILL AND-1B core in the Ross Sea.

Biogenic opal and diatoms in surface sediments of the South Western Atlantic

Based on 66 surface sediment samples collected in the SW Atlantic Ocean between 27 and 50°S, this study presents an overview of the spatial distribution of biogenic opal and diatom concentrations, and diatom assemblages. Biogenic opal has highest values in the deepest, pelagic stations and decreases toward the slope. Diatoms closely follow the spatial trend of opal. Diatom assemblages reflect the present-day dominant hydrographical features. Antarctic diatoms are the main contributors to the preserved diatom community in core top sediments, with coastal planktonic and tropical/subtropical diatoms as secondary components. Dominance of Antarctic diatoms between 35 and 50°S in the pelagic realm mirrors the northward displacement of Antarctic-source water masses, characterized by high nutrient content and low salinity. Northward of ca. 35°S, the highest contribution of tropical/subtropical, pelagic diatoms, typical for nutrient-poor and high salinity waters, matches the main southward path of the Brazil Current. Mixing of Antarctic and tropical waters down up to 45°S is clearly illustrated by the diatom assemblage. Concentrations of biogenic opal and diatoms rather reflect the path of predominant water masses, but are less correlated with surface water productivity in the SW Atlantic.

Paleoclimate investiations on sediment core PG1984 from Lake Sysy-Kyuele, northern Siberia

In northeastern Siberia, Russia, a 1.2 m sediment core was retrieved and radiocarbon dated from a small and shallow lake located at the western side of the lower Lena River (N 69°24', E 123°50', 81 m a.s.l.). The objective of this paper is to reconstruct the palaeoenvironmental variability and to infer major palaeoclimate trends that have occurred since ~ 13.3 cal. kyrs BP. We analysed the diatom assemblages, sedimentology (grain size, total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN)), and the elemental and mineralogical composition using X-ray fluorescence (XRF) and X-ray diffractometry (XRD) of the sediment core. Our results show parallel changes in the diatom species composition and sediment characteristics. Enhanced minerogenic sediment input and the occurrence of pyrite is indicative of a cold period between ~ 12.7-11.6 cal. kyrs BP. The diatom data enable a qualitative inference about the local ecological conditions to be made, and reveal an oligotrophic lake system with alkaline and cold conditions during the earliest Holocene. Moderately warmer climates are inferred for the period from ~ 9.1 to 5.7 cal. kyrs BP. The major shift in the diatom assemblage, from dominance of small benthic fragilarioid taxa to a more complex diatom flora with an influx of several achnanthoid and naviculoid diatom species, occurred after a transitional period of about 1400 years (7.1 to 5.7 cal. kyrs BP) at ~ 5.7 cal. kyrs BP, indicating a circumneutral and warmer hydrological regime during the Holocene thermal maximum (HTM). Diatom valve concentrations declined starting ~ 2.8 cal. kyrs BP, but have been rising again since less than or equalt to 600 cal. years BP. This has occurred in parallel to the increased presence of acidophilous diatom taxa (e.g. Eunotia spp.) and decreased presence of small benthic fragilarioid species in the most recent sediments, which is interpreted as the result of neoglacial cooling and subsequent recent climate warming. Our findings are compared to other lake-inferred climate reconstructions along the Lena River. We conclude that the timing and spatial variability of the HTM in the lower Lena River area reveal a temporal delay from north to south.

Growth and photosynthesis of a diatom Cylindrotheca closterium grown under elevated CO2 in the presence of solar UV radiation

The combination of elevated CO2 and the increased acidity in surface oceans is likely to have an impact on photosynthesis via its effects on inorganic carbon speciation and on the overall energetics of phytoplankton. Exposure to UV radiation (UVR) may also have a role in the response to elevated CO2 and acidification, due to the fact that UVR may variously impact on photosynthesis and because of the energy demand of UVR defense. The cell may gain energy by down-regulating the CO2 concentrating mechanism, which may lead to a greater ability to cope with UVR and/or higher growth rates. In order to clarify the interplay of cell responses to increasing CO2 and UVR, we investigated the photosynthetic response of the marine and estuarine diatom Cylindrotheca closterium f. minutissima cultured at either 390 (ambient) or 800 (elevated) ppmv CO2, while exposed to solar radiation with or without UVR (UVR, 280-400 nm). After a 6 day acclimation period, the growth rate of cells was little affected by elevated CO2 and no obvious correlation with the radiation dose (for both PAR and PAR + UV treatments) could be detected. However, the relative electron transport rate was reduced and was more sensitive to UVR in cells main - tained at elevated CO2 as compared to cells cultured at ambient CO2. The CO2 concentrating mechanism was down regulated at 800 ppmv CO2, but was apparently not completely switched off. These data are discussed with respect to their significance in the context of global climate change.

Cultivo de microalgas utilizando pentoses como fonte de carbono

As microalgas podem ser consideradas como um dos mais eficientes sistemas biológicos de transformação de energia solar em compostos orgânicos. Quando cultivadas em meios adequados, certas espécies podem duplicar sua biomassa diariamente. Além disso, possuem inúmeras vantagens, como: elevada velocidade de crescimento; potencial para absorver CO2, reduzindo assim a quantidade de emissões deste gás na atmosfera e diminuindo o efeito estufa. O objetivo do trabalho foi estudar o efeito do uso de pentoses no cultivo de Chlorella minutissima, Chlorella vulgaris, Chlorella homosphaera, Dunaliella salina, Spirulina paracas e Synechococcus nidulans, avaliando o perfil cinético do crescimento e a capacidade de produção de carboidratos e proteínas. Para o cultivo das microalgas foram utilizados os meios: Zarrouk, Bristol`S Modificado e DUN. Em todos os meios o componente nitrogenado foi reduzido pela metade e utilizado 1%, 5%, 10%, 20% e 30% de pentoses, com concentrações de xilose e arabinose que representassem as mesmas presentes em caldo hidrolisado do bagaço de cana de açúcar pré-tratado. Os cultivos foram realizados em fotobiorreatores de 2 L, mantidos em estufa a 30 ºC, fotoperíodo de 12h claro/escuro e 2500 Lx, com agitação a uma vazão de 0,75 v.v.m. . O crescimento de biomassa foi monitorado diariamente pela densidade ótica das culturas em espectrofotômetro a 670nm. Foram avaliados parâmetros cinéticos como a concentração máxima de biomassa, produtividade máxima e velocidade específica máxima de crescimento. A determinação do consumo das pentoses foi realizada através da metodologia de Somogy e Nelson, para a determinação de carboidratos foi utilizada uma adaptação do método do ácido 3,5 dinitro salicílico, as proteínas foram quantificadas pelo método de micro-Kjeldahl. Todas as microalgas foram capazes de consumir em no máximo quatro dias as concentrações de pentoses, e logo após esta etapa mixotrófica manter-se em crescimento autotrófico, destacando-se as cepas de Dunaliella salina e Synechococcus nidulans que esgotaram as maiores concentrações utililizadas em dois dias de cultivo. Para as cianobactérias estudadas, Spirulina paracas cultivada com 10% de C5, foi a que obteve os melhores resultados de concentração celular, produtividade e velocidade específica de crescimento máxima, 1,364 g.L-1 , 0,128 g.L-1 .dia-1 e 0,240 dia-1 . Em relação ao efeito na composição da biomassa, Synechococcus nidulans produziu o maior teor de proteínas, 62,9%, nos ensaios com 10% de C5. Já as cepas de Chlorophytas os melhores resultados foram obtidos com o uso de 5% de C5, para os parâmetros cinéticos destacam-se os valores encontrados para Dunaliella salina, onde a maior concentração de biomassa, produtividade e velocidade específica de crescimento foram 1,246 g.L-1 , 0,091 g.L- 1 .dia-1 e 0,379 dia-1 , respectivamente. Chlorella minutissima e Dunaliella salina foram as melhores produtoras de carboidratos, alcançando 58,6%/0,3 g.L-1 e 23,07%/0,29 g.L-1 ,respecivamente. Logo, o uso de pentoses nas microalgas em substituição as fontes tradicionais de carbono, resultou no crescimento das mesmas, o que mostra que estas podem agir como intermediários para a absorção de açúcares de cinco carbonos.

Cultivo de microalgas para produção de biossurfactantes

Há uma crescente procura por alimentos mais saudáveis e seguros para atender uma população cada vez maior e mais exigente. Nos últimos anos o interesse por surfactantes de origem microbiana tem aumentado significativamente em decorrência de serem naturalmente biodegradáveis diminuindo assim o impacto ambiental. Uma grande variedade de microorganismos produz biossurfactantes, sendo que o tipo, a quantidade e a qualidade do biossurfactante são influenciados pelos constituintes do meio, tais como, fontes de carbono, nitrogênio e sais inorgânicos, além das condições de cultivo, como pH, temperatura, agitação e disponibilidade de oxigênio. Os biossurfactantes são metabólitos microbianos de superfície ativa que apresentam uma vasta aplicação no setor industrial. Os objetivos deste trabalho foram selecionar microalgas com potencial para produzir biossurfactantes e estudar a produção por microalgas em diferentes fotobiorreatores e condições nutricionais. O trabalho foi dividido em quatro etapas: 1) cultivo autotrófico e mixotrófico de microalgas para produção de biossurfactantes; 2) Seleção de microalgas para produção de biossurfactantes; 3) Produção de biossurfactantes por microalgas em diferentes fotobiorreatores e 4) Cultivo outdoor da microalga marinha Tetraselmis suecica OR para produção de biossurfactantes. Na primeira etapa Spirulina sp. LEB-18, Synechococcus nidulans LEB-25, Chlorella vulgaris LEB-106, Chlorella minutissima LEB-108 e Chlorella homosphaera foram cultivadas com glicose (cultivo mixotrófico). Spirulina sp. LEB-18 apresentou concentrações máximas de biomassa (2,55 g.L-1 ) quando foi utilizada 5 g.L-1 de glicose no meio de cultivo. A tensão superficial dos meios das microalgas foi reduzida de 70 para 43 mN.m-1 para as microalgas estudadas utilizando glicose como fonte de carbono. Resultados da segunda etapa mostraram que a microalga Scenedesmus sp. 3PAV3 apresentou valor de atividade emulsificante óleo em água (AE o/a) superior (339,8 UE.g-1 ) ao encontrado para as demais microalgas. Os menores valores de tensões superficiais variaram de 27,4 a 31,2 mN.m-1 . Na terceira etapa verificou-se que a microalga Chlorella sp. PROD1 apresentou valor de AE o/a semelhante (258,2 UE g -1 ) ao encontrado para o emulsificante comercial lecitina de soja (257,0 UE g -1 ) e ambas as microalgas estudadas alcançaram valores de tensões superficiais abaixo de 30 mN.m -1 . Na última etapa, Tetraselmis suecica OR cultivada em fotobiorreator do tipo Green Wall Panel apresentou menores valores de tensões superficiais para cultura com limitação de nitrogênio. Os resultados demonstraram a potencialidade das microalgas estudadas na produção de biossurfactantes, tanto pela redução da tensão superficial e interfacial, como pelo aumento da atividade emulsificante, confirmando uma possível aplicação como emulsificante, detergente, lubrificante, estabilizante, entre outras.

Síntese de carboidratos por microalgas e produção de bioetanol

A maior parte da energia hoje consumida no mundo é derivada de fontes como petróleo, carvão e gás natural. Essas fontes, no entanto, não são renováveis e podem se esgotar em data futura. Nas últimas décadas, as fontes renováveis de combustíveis de base biológica, em especial o bioetanol, têm sido consideradas como alternativa à matriz energética convencional. Porém, existe a necessidade de ampliação da oferta de matérias-primas para produção de etanol, sem pressionar a área plantada para produção de alimentos, o que tem levado empresas e países a investirem em pesquisas para maior utilização de outras matériasprimas. As microalgas surgem como uma das alternativas mais promissoras para a produção de bioetanol, sendo que modificações nas condições de cultivo podem propiciar incremento na concentração de carboidratos destas. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da concentração de nutrientes na concentração de carboidratos de microalgas e produzir bioetanol a partir destas. Avaliou-se a síntese de carboidratos das microalgas Chlorella homosphaera e Spirulina platensis LEB 52 em cultivos mixotróficos com diferentes concentrações do componente nitrogenado e cloreto de sódio adicionados aos meios de cultivo. Para a microalga Chlorella minutissima, foram avaliados os efeitos do meio de cultivo e das concentrações dos componentes nitrogenado e fosfatados utilizados no meio de cultivo da microalga sobre a concentração de carboidratos desta. Foram realizadas fermentações alcoólicas utilizando como substrato biomassa das microalgas Chlorella pyrenoidosa e Spirulina sp. LEB 18 acrescidos de glicose e sacarose. Para a microalga Chlorella homosphaera, a maior produtividade em carboidratos foi obtida nos ensaios realizados com a maior concentração de KNO3 com menor concentração de NaCl e menor concentração de KNO3 com maior concentração de NaCl (0,014±0,001 g.L-1 .d-1 e 0,015±0,002 g.L-1 .d-1 , respectivamente). A maior produtividade em carboidratos nos cultivos de Spirulina platensis LEB 52 (0,116±0,002 g.L-1 .d-1 ) foi verificada no experimento no qual a microalga foi cultivada nas menores concentrações de NaNO3 e NaCl. A microalga Spirulina platensis LEB 52 apresentou maior produtividade em carboidratos quando comparada à microalga Chlorella homosphaera. A microalga Chlorella minutissima cultivada em meio Basal, com adição de 0,125 g.L-1 do componente nitrogenado (KNO3) e sem adição dos componentes fosfatados (K2HPO4 e KH2PO4) apresentou a maior produtividade em carboidratos nos cultivos (0,030±0,002 g.L-1 .d-1 ). O ensaio com biomassa de Spirulina sp. LEB 18 com adição de glicose apresentou eficiência superior na formação de etanol e produtividade em etanol (68,487±2,592% e 1,182±0,051g.L-1 .h-1 , respectivamente).