Effects of ocean acidification on different life-cycle stages of the kelp Laminaria hyperborea (Phaeophyceae), link to supplementary data

Our objective for this study was to evaluate the influence of preindustrial and expected future atmospheric CO2 concentrations (280 µatm and 700 µatm pCO2, respectively) on different life-cycle stages of the kelp Laminaria hyperborea from Helgoland (Germany, North Sea). Zoospore germination, gametogenesis, vegetative growth, sorus formation and photosynthetic performance of vegetative and fertile tissue were examined. The contribution of external carbonic anhydrase (exCA) to C-supply for net-photosynthesis (net-PS) and the Chla- and phlorotannin content were investigated. Female gametogenesis and vegetative growth of sporophytes were significantly enhanced under the expected future pCO2. rETR(max) and net-PS of young vegetative sporophytes tended to increase performance at higher pCO2. The trend towards elevated net-PS vanished after inhibition of exCA. In vegetative sporophytes, phlorotannin content and Chla content were not significantly affected by pCO2.

Experiment: Combined effects of CO2, temperature, irradiance and time on the physiological performance of Chondrus crispus (Rhodophyta)

In natural environments, marine biotas are exposed to a variety of simultaneously acting abiotic factors. Among these, temperature, irradiance and CO2 availability are major factors influencing the physiological performance of marine macroalgae. To test whether elevated levels of CO2 may remediate the otherwise reduced performance of uncalcified seaweeds under the influence of other stressful abiotic factors, we performed multifactorial experiments with the red alga Chondrus crispus from Helgoland (North Sea) with two levels of CO2, temperature and irradiance: low and high pCO2 levels were tested in combination with either (1) optimal and low irradiances or (2) optimal and sub-lethal high temperatures for growth. Performance of C. crispus was evaluated as biomass increase and relative growth rates (RGR), gross photosynthesis and pigment content. Acclimations of growth and photosynthesis were measured after 4 and 8 days. Acclimation time was crucial for elucidating single or combined CO2 effects on growth and photosynthesis. Signifi- cant CO2 effects became evident only in combination with either elevated temperature or reduced irradiance. Growth and photosynthesis had divergent patterns: RGR and biomass significantly increased only under a combination of high pCO2 and elevated temperature; gross photosynthesis was significantly reduced under high pCO2 conditions at low irradiance. Pigment content varied in response to irradiance and temperature, but was independent of pCO2.

Sistemas hídricos do Jardim Botânico do Estado de São Paulo: uma experiência em educação para o meio ambiente

O presente trabalho foi desenvolvido para compor um modelo de educação ambiental no Jardim Botânico do Estado de São Paulo, localizado no Parque Estadual Fontes do Ipiranga (PEFI). Devido ao seu propósito educacional, o projeto educativo foi desenvolvido com o apoio de dois professores do ensino básico e de pesquisadores do Núcleo de Educação Ambiental do Jardim Botânico do Estado de São Paulo e das Seções de Ecologia e Ficologia do Instituto de Botânica. O modelo considerou quatro sistemas hídricos do PEFI, a Nascente do Riacho do Ipiranga e os Lagos do Jardim Botânico \"Nascentes, Ninféias e Bugios\", como base para a construção de instrumentos ordenadores de visitas monitoradas de professores do ensino básico e seus alunos ao Jardim Botânico. Como base do projeto, abordou-se o tema meio ambiente como transversal às disciplinas clássicas do sistema educacional brasileiro e empreenderam-se as ações do projeto através do conhecimento de diferentes profissionais sobre o meio ambiente que compuseram o grupo de trabalho e, ao mesmo, buscou-se integrar as ações às reais necessidades dos docentes do Ensino Básico. Nesse sentido, foi essencial a participação dos dois professores de escolas do entorno do Jardim Botânico nas etapas organizacionais do projeto. A caracterização da área de estudo baseou-se em seus aspectos históricos e físicos, bem como na qualidade sanitária dos corpos aquáticos considerados. As determinações físicas-químicas e microbiológicas revelaram uma condição sanitária satisfatória das águas, contudo os valores de coliformes fecais e totais encontrados nos lagos sugerem contaminação de origem animal, comum à região. A produtividade primária também foi determinada para cada corpo aquático, encontrando-se baixos valores de clorofila a nos três lagos e na nascente. Os tipos de algas microscópicas observadas foram os gêneros Chrysochromulina, Ankistrodesmus, Scenedesmus, Cosmarium, Navicula, Eunotia, Cryptomonas, Closterium, Gomphonema, Pinnularia, Pleurotaenium, Arthrospira, Oedogonium, Euastrum, Monoraphidium, Staurastrum, Pleurotaenium, Mallomonas e Chlamydomonas. De acordo com a tabela Carlson (Índice de Estado Trófico) a Nascente e o Lago das Nascentes são considerados oligotróficos, enquanto que o Lago dos Bugios e o das Ninféias, mesotróficos. A primeira ação do projeto, um curso teórico-prático, buscou-se integrar os professores do ensino básico em temas relacionados ao meio ambiente, particularmente naqueles de maior relevância aos profissionais atuantes no Jardim Botânico. Posteriormente, os professores participaram de ações para formatação de instrumentos educativos para visitação monitorada ao jardim, que resultaram na elaboração de um manual de visitação do professor, contendo um mapa da área de visitação e explicações de placas sinalizadoras. Para o núcleo de educação ambiental do Jardim Botânico foi disponibilizada a estrutura básica de um curso de capacitação de professores do ensino básico em temas sobre o meio ambiente, bem como a documentação fotográfica da área estudada, os critérios para a admissão de visita monitorada e os procedimentos para adequação do local da Nascente do Riacho do Ipiranga à visitação pública. Finalmente, deve-se ressaltar que o tema escolhido para a realização dessa dissertação de mestrado foi originado da percepção dos pesquisadores do Instituto de Botânica em destacar a importância do Jardim Botânico através de seus sistemas hídricos, e como poderiam ser utilizados como instrumento educativo nas escolas de São Paulo. Nesse sentido, optou-se por enriquecer o clássico foco dado aos jardins botânicos em todo o mundo, no qual a maioria dos visitantes apenas observa a vegetação local e exótica. Assim, pode-se afirmar que o trabalho empreendido se constituirá em uma contribuição ao professor com a missão de inserir a dimensão ambiental nas mais variadas disciplinas do ensino básico.