In situ measurement of dissolved inorganic carbon speciation in natural waters, pH, pC02, TA, & TC02, Honolulu, Hawaii, February 16-18, 2005: workshop proceedings

The Alliance for Coastal Technology (ACT) convened a workshop on the in situ measurement of dissolved inorganic carbon species in natural waters in Honolulu, Hawaii, on February 16, 17, and 18, 2005. The workshop was designed to summarize existing technologies for measuring the abundance and speciation of dissolved inorganic carbon and to make strategic recommendations for future development and application of these technologies to coastal research and management. The workshop was not focused on any specific technology, however, most of the attention of the workshop was on in situ pC02 sensors given their recent development and use on moorings for the measurement of global carbon fluxes. In addition, the problems and limitations arising from the long-term deployment of systems designed for the measurement of pH, total dissolved inorganic carbon (DIC), and total alkalinity (TA) were discussed. Participants included researchers involved in carbon biogeochemistry, industry representatives, and coastal resource managers. The primary questions asked during the workshop were: I. What are the major impediments to transform presently used shipboard pC02 measurement systems for use on cost-eficient moorings? 2. What are the major technical hurdles for the in situ measurement of TA and DIC? 3. What specific information do we need to coordinate efforts for proof of concept' testing of existing and new technologies, inter-calibration of those technologies, better software development, and more precise knowledge quantzjjing the geochemistry of dissolved inoeanic carbon species in order to develop an observing system for dissolved inorganic carbon? Based on the discussion resulting from these three questions, the following statements were made: Statement No. 1 Cost-effective, self-contained technologies for making long-term, accurate measurements of the partial pressure of C02 gas in water already exist and at present are ready for deployment on moorings in coastal observing systems. Statement No. 2 Cost-effective, self-contained systems for the measurement of pH, TA, and DIC are still needed to both fully define the carbonate chemistry of coastal waters and the fluxes of carbon between major biogeochemical compartments (e.g., air-sea, shelf-slope, water column-sediment, etc.). (pdf contains 23 pages)

Para uma teoria do direito internacional do consumidor: a proteção do consumidor no livre comércio internacional

O consumidor é o agente vulnerável na relação de consumo internacional. O processo de globalização se apresenta, para o consumidor, como uma globalização do consumo. A globalização do consumo se caracteriza pelo comércio e fornecimento internacional de produtos e serviços por empresários/fornecedores transnacionais/globais, utilizando marcas de renome mundial, acessíveis a todos os consumidores do planeta, e agrava a vulnerabilidade do consumidor no mercado. A proteção jurídica do consumidor internacional é uma necessidade que os sistemas jurídicos nacionais não se mostram aptos a prover adequadamente, assim como o Direito Internacional também não. A presente tese demonstra a deficiência da Ciência do Direito na proteção do consumidor no contexto da globalização; demonstra como o próprio comércio internacional é prejudicado ao não priorizar de maneira absoluta e efetiva a proteção do consumidor na OMC, bem como ao mostrar-se apático diante dos diferentes níveis de proteção proporcionada aos consumidores em cada diferente sistema jurídico nacional; demonstra, também, como a proteção do consumidor de maneira uniforme e global por um direito comum aos Estados é possível e será capaz de tornar mais eficiente economicamente o processo de globalização do consumo, ao encorajar a participação mais intensa do consumidor no mercado internacional; e propõe a construção de um novo ramo do Direito dedicado ao problema, o Direito Internacional do Consumidor (DIC), por meio da elaboração de uma Teoria do Direito Internacional do Consumidor. O Direito Internacional do Consumidor pretende ser um direito comum e universal de proteção ao consumidor, fundado em métodos, conceitos, institutos, normas e princípios jurídicos universais. O DIC dialogará com outros ramos do Direito Público e Privado, especialmente o Direito Internacional Econômico, o Direito Internacional do Comércio, o Direito Internacional Privado, o Direito Processual Civil Internacional, e o Direito do Consumidor. Pretende-se com isto atender ao ideal de promover o livre comércio internacional com respeito aos Direitos Humanos.

Lipídios como indicadores de processos biogeoquímicos em sedimentos da margem continental do Estado do Rio de Janeiro

Este estudo constitui parte do Projeto Habitats Heterogeneidade Ambiental da Bacia de Campos coordenado pelo CENPES/Petrobras, um projeto multidisciplinar de caracterização ambiental que considera as diferentes feições e habitats da margem continental do sudeste brasileiro. O objetivo desta tese foi investigar os processos relacionados com a origem, o transporte e o acúmulo de matéria orgânica (MO) em sedimentos da margem continental da Bacia de Campos (RJ). Para isso, foram determinados a composição elementar da matéria orgânica (carbono e nitrogênio) por combustão a seco e os lipídios (esteróis, álcoois e ácidos graxos) por CG-MS e CG-DIC. Foram analisadas 215 amostras de sedimento superficial (0-2 cm de profundidade), coletadas em duas amostragens (períodos seco e chuvoso de 2008/2009), distribuídas sobre 12 isóbatas (de 25 a 3000 m) ao longo de 9 transectos de norte a sul da bacia. Além disto, foram ainda consideradas as isóbatas de 400 a 1900 m em dois cânions submarinos no norte da bacia (Almirante Câmara e Grussaí). Com base nos resultados obtidos, a MO sedimentar na plataforma e talude da bacia revelou-se essencialmente autóctone, derivada de produtores primários e secundários. Com isto, a MO contém uma fração reativa significativa e, portanto, é potencialmente biodisponível para os organismos bentônicos. No entanto, foram observados gradientes espaciais significativos na qualidade e na quantidade da MO sedimentar. Na plataforma continental (25 m a 150 m de profundidade) as concentrações de lipídios foram intermediárias e houve predomínio de MO sedimentar lábil. Exceções foram as áreas influenciadas por ressurgência costeira e/ou intrusão sub-superficial (próximo à Cabo Frio, Cabo de São Tomé e no limite norte da bacia), onde as concentrações foram altas. No talude superior e médio (400 a 1300 m) as concentrações de MO foram notadamente mais elevadas, mas com maior influência de processos bacterianos de alteração de sua composição original. E no talude inferior (1900 a 3000 m) as concentrações de MO estiveram muito baixas e apenas os lipídios mais resistentes à degradação bacteriana foram encontrados em concentrações mensuráveis. Isto sugeriu a exportação de materiais da plataforma ao longo do gradiente batimétrico, possivelmente decorrente da ação de meandros e vórtices da Corrente do Brasil e das correntes de fundo atuantes na região. Além disto, por ser lábil e biodisponível, a MO no sedimento apresenta uma fração biodisponível que pode ter uma influência na ecologia das comunidades bentônicas, particularmente aquelas localizadas no talude superior. Os cânions Grussaí e Almirante Câmara se revelaram regiões de acúmulo de MO e importantes no transporte da MO com valor nutritivo para comunidades bentônicas do talude médio e inferior.

Hidatidose policística no norte do Brasil: abordagem parasitológica e histopatológica de pacas e casos humanos

A hidatidose policística é uma zoonose causada pelo cestóide Echinococcus vogeli, amplamente distribuído no norte do Brasil. Os hospedeiros definitivos são Speothos venaticus (cachorro-vinagre) e Canis familiaris (cães domésticos), enquanto Agouti paca (paca) é hospedeiro intermediário. Tanto as pacas quanto o homem (hospedeiro acidental) desenvolvem a forma larvar (metacestóide), principalmente na superfície e no interior do fígado. Esta tese tem como objetivo geral estudar as características parasitológicas e histopatológicas de metacestóides de E. vogeli, originários de pacas e humanos da região norte do Brasil, visto o conhecimento insuficiente ou mesmo o seu desconhecimento. Os fígados e mesentérios foram obtidos de oito pacientes com hidatidose policística durante ato cirúrgico na Fundação Hospital Estadual do Acre. Pacas foram capturadas no Município de Bujari, Floresta Estadual do Antimary, Acre. Durante a necropsia das pacas, foram observadas lesões macroscópicas (massas esbranquiçadas ou amareladas, semelhantes a bolhas na superfície dos fígados). Para a análise parasitológica foram aplicadas as microscopias de luz, contraste interferencial de Normaski (DIC) e varredura laser confocal. A análise morfométrica foi realizada com o auxílio do Programa Image Pro Plus Media Cybernetics. Os órgãos de pacas e humanos foram submetidos à análise histopatológica. Os pequenos e grandes ganchos rostelares apresentaram polimorfismo morfológico, enquanto a organização dos protoescólices acompanhou o padrão descrito para Echinococcus sp. Todas as pacas apresentavam cistos hepáticos, porém em apenas duas encontramos líquido hidático, comprovados pela presença dos ganchos e protoescólices. A análise histopatológica dos tecidos hepáticos das pacas confirmou a hidatidose policística e evidenciou, pela presença de agrupamentos de ovos, a coinfecção com Calodium hepaticum. As características morfológicas dos ganchos rostelares dos casos humanos não diferiram do descrito para as pacas, entretanto, os ganchos dos helmintos provenientes do fígado foram maiores que os mesentéricos. Já em relação aos protoescólices, os mesentéricos foram maiores do que os hepáticos. Cistos mesentéricos e hepáticos apresentaram protoescólices em diferentes estágios de desenvolvimento, com coroas de ganchos, formadas por grandes e pequenos ganchos, e dois pares de ventosas, além dos corpúsculos calcários. Os cistos hepáticos apresentaram as três membranas características (adventícia, anista e germinativa), enquanto os cistos mesentéricos não apresentaram a membrana adventícia, sendo a anista aquela que mais se destacou neste órgão. No mesentério, as células mononucleares foram os principais constituintes do infiltrado leucocitário, cuja intensidade foi relacionada à capacidade proliferativa da membrana germinativa. Além de cistos hepáticos típicos de fase crônica, dependendo da resposta inflamatória, foram observados cistos na fase aguda e sub-aguda. Foi encontrado um caso de coinfecção com vírus (HIV, HCB e HCV) e outro com envolvimento da vesícula biliar. Em suma, confirma-se hidatidose policística em pacas no Acre e são apresentados novos casos de infecção humana no Acre e Amazonas. Pela primeira vez, é demonstrado polimorfismo, padrão diferente de desenvolvimento dos cistos de acordo com o órgão, coinfecção e envolvimento da vesícula biliar

Estudo clínico prospectivo das modificações da borda alveolar inferior após projeção ortodôntica em tomografia computadorizada de feixe cônico

A projeção de incisivos e expansão dos arcos dentários são uma alternativa valiosa à extração dentária, especialmente quando se considera a estética facial em pacientes adultos. O efeito da projeção ortodôntica dos incisivos inferiores sobre o periodonto é controverso devido às avaliações em exames bidimensionais e os aspectos multi-fatoriais que envolvem as recessões gengivais. O objetivo deste estudo foi comparar as modificações na altura da borda alveolar dos dentes ântero-inferiores de pacientes, que foram submetidos à projeção ortodôntica, com pacientes tratados sem projeção; e correlacionar estas modificações com o grau de inclinação dentária, com as alterações da distância bicanina e com o biotipo gengival. Pacientes adultos com mais de 3 mm de falta de espaço no arco inferior e curva de Spee moderada ou acentuada compuseram o grupo experimental (n=15). O grupo controle (n=7) consistiu de pacientes com bons arcos inferiores, que não necessitavam de grandes movimentos dentários. Estes pacientes foram submetidos a alinhamento e nivelamento dentário até o fio de aço .020". Tomografias computadorizadas de feixe cônico (TCFC) foram obtidas antes do tratamento e ao final da fase de alinhamento e nivelamento. As alturas das bordas alveolares (BA) de incisivos e caninos inferiores foram medidas nas TCFC em reconstruções 3D e comparadas entre os grupos e entre os tempos pelos testes-t de Student não pareado e pareado, respectivamente. As BA foram correlacionadas com o grau de inclinação dentária (IMPA), com a distância intercaninos (DIC) e com o biotipo gengival (BG) pelo teste de correlação de Pearson. Os resultados demonstraram que os caninos inferiores do grupo experimental apresentaram perda óssea significativa (p<0,005), quando comparados com o grupo controle, em média 2,5 mm. As BA dos dentes 43, 33 e 32 ao final do alinhamento e nivelamento eram significativamente maiores do que ao início do tratamento no grupo experimental (p<0,001). Não foram encontradas diferenças significativas entre as medidas iniciais e finais das BA de todos os dentes do grupo controle. Apesar destes resultados, não foram encontradas correlações entre a remodelação da BA e o IMPA, a DIC e o BG. Pode-se concluir que o aumento no comprimento do arco inferior com arcos ortodônticos contínuos aumenta a inclinação dos incisivos inferiores e a DIC. O aumento da DIC parece exercer maior efeito sobre a BA dos caninos inferiores do que a inclinação de incisivos sobre a BA dos incisivos inferiores. No entanto, as modificações da BA não estão associadas ao grau de inclinação dos incisivos, a quantidade de expansão do arco inferior e ao biotipo gengival.

Condições de vida e mortalidade por doenças cardiovasculares na área de influência do Complexo Petroquímico do Estado do Rio de Janeiro - COMPERJ.

O objetivo desta tese foi identificar e caracterizar áreas com altas taxas de mortalidade por doenças do aparelho circulatório (DAC) e seus dois principais subgrupos de causas: as doenças isquêmicas do coração (DIC) e as doenças cerebrovasculares (DCV), entre os anos de 2008 e 2012 na área de influência do complexo petroquímico do estado do Rio de Janeiro COMPERJ, por meio de métodos estatísticos e sistemas de informações geográficas (SIG). Os resultados da investigação são apresentados na forma de dois manuscritos. O primeiro objetivou descrever o perfil da distribuição espacial da mortalidade por (DAC), caracterizar e predizer territórios com maior risco de morte por esta causa, com base em classificação das unidades espaciais por indicador de qualidade urbana (IQUmod). A análise multivariada foi realizada por meio do método conhecido como árvore de decisão e regressão, baseado em algoritmo CART para a obtenção do modelo preditivo para UVLs com diferentes riscos de mortalidade por DAC. O modelo desenvolvido foi capaz de discriminar sete conjuntos de UVLs, com diferentes taxas médias de mortalidades. O subconjunto que apresenta a maior taxa média (1037/100 mil hab.) apresenta 3 UVLs com mais de 75% de seus domicílios com abastecimento de água inadequado e valor de IQUmod acima de 0.6. Conclui-se que na área de influência do COMPERJ existem áreas onde a mortalidade por DAC se apresenta com maior magnitude e que a identificação dessas áreas pode auxiliar na elaboração, diagnóstico, prevenção e planejamento de ações de saúde direcionadas aos grupos mais susceptíveis. O segundo manuscrito teve por objetivo descrever o perfil da distribuição espacial da mortalidade por DIC e DCV em relação ao contexto socioambiental segundo áreas geográficas. O modelo de regressão linear de Poisson com parâmetro de estimação via quasi-verossimilhança foi usado para verificar associação entre as variáveis. Foram identificados como fatores de risco para mortalidade por DIC e DCV a variável relativa a melhor renda e maior distância entre domicílios e unidades de saúde; a proporção de domicílios em ruas pavimentadas aparece como fator de proteção. A distribuição espacial e as associações encontradas entre os desfechos e preditores sugerem que as populações residentes em localidades mais afastadas dos centros urbanos apresentam maiores taxas de mortalidade por DIC e DCV e que isto pode estar relacionado a contextos rurais de localização das residências e a distância geográfica destas populações aos serviços de saúde. Aponta-se para a necessidade de desenvolvimento de ações que propiciem maior amplitude no atendimento em saúde, no intuito da redução de eventos cardiovasculares mórbidos incidentes naquelas populações.

Temperatura atmosférica e internações hospitalares por doenças cardíacas no município do Rio de Janeiro.

Os efeitos das temperaturas elevadas na saúde humana representam um problema de grande magnitude na saúde pública. A temperatura atmosférica e a poluição do ar são fatores de risco para as doenças crônicas não transmissíveis, em particular as doenças isquêmicas do coração. O estudo teve como objetivo analisar a associação entre a temperatura atmosférica e internações hospitalares por doenças cardíacas isquêmicas no município do Rio de Janeiro entre os anos de 2009 e 2013. Utilizaram-se modelos de séries temporais, via modelos aditivos generalizados, em regressão de Poisson, para testar a hipótese de associação. Como variáveis de controle de confusão foram utilizadas as concentrações de poluentes atmosféricos (ozônio e material particulado) e umidade relativa o ar; utilizou-se método de defasagem simples e distribuída para avaliar o impacto da variação de 1oC nas internações hospitalares diárias. No modelo de defasagem simples foram encontradas associações estatisticamente significativas para as internações por DIC no dia concorrente a exposição ao calor, tanto para a temperatura média quanto para a máxima. No modelo de defasagem distribuída polinomial, essa associação foi observada com 1 e 2 dias de defasagem e no efeito acumulado tanto para a temperatura média quanto para a máxima. Ao estratificarmos por faixa etária, as associações para as internações por DIC e exposição ao calor não foram estatisticamente significativas no modelo de defasagem simples para as temperaturas média e máxima. Em contrapartida, no modelo de defasagem distribuída polinomial, a correlação entre internações por DIC e exposição ao calor foi observada na faixa de 30 a 60 anos no efeito acumulado para a temperatura média; e com defasagem de 1 e 2 dias para 60 anos ou mais de idade para a temperatura média. Estes resultados sugerem associação positiva entre as internações hospitalares por doença cardíaca isquêmica e temperatura na cidade do Rio de Janeiro. Os resultados do presente estudo fornecem informações para o planejamento de investimentos de áreas urbanas climatizadas e para a preparação dos hospitais para receber emergências relacionadas aos efeitos de calor que é uma das consequências mais importantes das mudanças climáticas.

Espaços verdes e mortalidade por doenças cardiovasculares no município do Rio de Janeiro.

Diversos estudos em epidemiologia têm investigado a influência do ambiente urbano na saúde da população. Os benefícios dos espaços verdes têm sido um dos aspectos estudados recentemente. Uma das principais vias apontadas é através da promoção da prática de atividades físicas. Outros benefícios incluem a melhoria das condições psicossociais e da qualidade do ar. Esses fatores, por sua vez, têm comprovada associação com a saúde cardiovascular. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é investigar a associação entre espaços verdes e mortalidade por doenças isquêmicas do coração (DIC) e doenças cerebrovasculares (DCBV) no município do Rio de Janeiro, entre os anos de 2010 e 2012. Foi realizado um estudo do tipo ecológico, tendo os setores censitários como unidade de análise. Como variável desfecho foi calculada a razão de mortalidade padronizada (RMP) por sexo e idade, pelo método indireto. Como medidas de exposição às áreas verdes foram utilizadas a média e a variabilidade do Índice de Vegetação por Diferença Normalizada ou NDVI (sigla em inglês) médio referente ao período de estudo, em buffers de 100 metros das bordas dos setores censitários. Os dados foram analisados por um modelo linear condicional autorregressivo, que considera também a estrutura de dependência espacial. Foram incluídas no modelo as covariáveis Índice de Desenvolvimento Social (IDS); densidade de vias de tráfego veicular, divididas entre vias coletoras e locais e vias estruturais primárias e secundárias, utilizadas como proxy de poluição em buffers de 100 metros dos setores; e o indicador de setores censitários litorâneos. Após o ajuste do modelo controlando os possíveis fatores de confusão, foi verificada a redução de 4,5% (CI95%: 7,3%, 1,6%) da mortalidade nas áreas com exposição referente ao intervalo interquartílico mais alto da média do NDVI; e de 3,4% (IC95%: 6,2%; 0,7%) nas áreas referentes ao intervalo interquartílico mais alto da variabilidade, ambos em comparação com o intervalo mais baixo. Esse resultado indica a associação inversa entre a exposição aos espaços verdes e a mortalidade por DIC e DCBV no município do Rio de Janeiro. Além disso, o aumento da mortalidade está associado a piores condições de vida e à poluição do ar.

三株铜绿微囊藻对外源无机碳利用的研究

本文研究了三株铜绿微囊藻在不同条件下光合放氧对外源溶解无机碳的响应。当温度从20℃上升到30℃时,三株铜绿微囊藻的光合放氧速率都显著增加。随着反应介质pH值从7.0上升到9.0,铜绿微囊藻的光合放氧逐渐增强,其最大光合放氧速率显著增大。胞外碳酸酐酶抑制剂乙酰唑胺(acetazolamide,AZ)对铜绿微囊藻的光合放氧无显著影响,而碳酸酐酶抑制剂乙氧苯丙噻唑磺胺(ethoxyzolamide,EZ)则抑制其光合放氧。通过酶动力学方程拟合,得出这三株铜绿微囊藻的表观无机碳亲和力常数K0.5(DIC)均低于5

静止和充气培养条件下短期紫外辐射对钝顶螺旋藻光化学效率的影响

为了研究短期太阳紫外辐射对钝顶螺旋藻的影响,作者将静止和充气培养的藻体,暴露在全波长太阳辐射PAB(PAR+UVA+UVB),去除UVB辐射PA(PAR+UVA)及切断所有紫外辐射的光合有效辐射P(PAR)三种光处理条件下,测定了其光化学效率的变化。结果表明,紫外辐射(UVP)及光合有效辐射(PAR)均能导致钝顶螺旋藻的光化学效率降低,表现出了明显的光抑制,但是,UVR可导致更大程度的光抑制。充气培养条件下,与早晨(07:00)初始值相比,PAR导致了11%~20%的光抑制,而UVR(PAB-P)所产生的

Impacts of CO2 enrichment on growth and photosynthesis in freshwater and marine diatoms

The physiological responses of Nitzschia palea Kutzing, a freshwater diatom, to elevated CO2 were investigated and compared with those of a marine diatom, Chaetoceros muelleri Lemmermann previously reported. Elevated CO2 concentration to 700 mu l/L increased the dissolved inorganic carbon (DIC) and lowered the pH in the cultures of N. palea, thus enhancing the growth by 4%-20% during the whole growth period. High CO2-grown N. palea cells showed lower levels of dark respiration rates and higher I (k) values. Light-saturated photosynthetic rates and photosynthetic efficiencies decreased in N. palea with the doubling CO2 concentration in airflow to the bottom of cultures, although the doubling CO2 concentration in airflow to the surface cultures had few effects on these two photosynthetic parameters. N. palea cells were found to be capable of using HCO3 (-) in addition to gaseous CO2, and the CO2 enrichment decreased their affinity for HCO3 (-) and CO2. Although doubled CO2 level would enhance the biomass of N. palea and C. muelleri to different extents, compared with the marine diatom, it had a significant effect on the specific growth rates of N. palea. In addition, the responses of photosynthetic parameters of N. palea to doubled CO2 concentration were almost opposite to those of C. muelleri.

Physiological comparison between colonial and unicellular forms of Microcystis aeruginosa Kutz. (Cyanobacteria)

In order to gain insight into the bloom sustainment of colonial Microcystis aeruginosa Katz., physiological characterizations were undertaken in this study. Compared with unicellular Microcystis, colonial Microcystis phenotypes exhibited a higher maximum photosynthetic rate (Pm), a higher maximum electron transfer rate (ETRmax), higher phycocyanin content, and a higher affinity for inorganic carbon (K-0.5 DIC <= 8.4 +/- 0.7 mu M) during the growth period monitored in this study. This suggests that photosynthetic efficiency is a dominant physiological adaptation found in colonial Microcystis, thus promoting bloom sustainment. In addition, the high content of soluble and total carbohydrates in colonial Microcystis suggests that this phenotype may possess a higher ability to tolerate enhanced stress conditions when compared to unicellular (noncolonial) phenotypes. Therefore, high photosynthetic activities and high tolerance abilities may explain the bloom sustainment of colonial Microcystis in eutrophic lakes.

Photosynthetic physiology and growth as a function of colony size in the cyanobacterium Nostoc sphaeroides

Algal size can affect the rate of metabolism and of growth. Different sized colonies of Nostoc sphaeroides were used with the aim of determining the effects of colony size on photosynthetic physiology and growth. Small colonies showed higher maximum photosynthetic rates per unit chlorophyll, higher light saturation point, and higher photosynthetic efficiency (a) than large colonies. Furthermore, small colonies had a higher affinity for DIC and higher DIC-saturated photosynthetic rates. In addition, small colonies showed higher photosynthetic rates from 5-45degreesC than large colonies. There was a greater decrease in Fv/Fm after exposure to high irradiance and less recovery in darkness for large colonies than for small colonies. Relative growth rate decreased with increasing colony size. Small colonies had less chl a and mass per unit surface area. The results indicate that small colonies can harvest light and acquire DIC more efficiently and have higher maximum photosynthetic rates and growth rates than large colonies.

Effect of CO2 concentrations on the activity of photosynthetic CO2 fixation and extracelluar carbonic anhydrase in the marine diatom Skeletonema costatum

The growth and activity of photosynthetic CO2 uptake and extracellular carbonic anhydrase (CA(ext)) of the marine diatom Skeletonema costatum were investigated while cultured at different levels of CO2 in order to see its physiological response to different CO2 concentrations under either a low (30 mumol . m(-2) . s(-1)) or high (210 mumol . m(-2) . s(-1)) irradiance. The changes in CO2 concentrations (4-31 mumol/L) affected the growth and net photosynthesis to a greater extent under the low than under the high light regime. CAext was detected in the cells grown at 4 mumol/L CO2 but not at 31 and 12 mumol/L CO2, with its activity being about 2.5-fold higher at the high than at the low irradiance. Photosynthetic CO2 affinity (1/K-1/2(CO2)) of the cells decreased with increased CO2 concentrations in culture. The cells cultured under the high-light show significantly higher photosynthetic CO2 affinity than those grown at the low-light level. It is concluded that the regulations of CA(ext) activity and photosynthetic CO2 affinity are dependent not only on CO2 concentration but also on light availability, and that the development of higher CA(ext) activity and CO2 affinity under higher light level could sufficiently support the photosynthetic demand for CO2 even at low level of CO2.

Effects of CO2 enrichment on the bloom-forming cyanobacterium Microcystis aeruginosa (Cyanophyceae): Physiological responses and relationships with the availability of dissolved inorganic carbon

Microcystis aeruginosa Kutz. 7820 was cultured at 350 and 700 muL.L-1 CO2 to assess the impacts of doubled atmospheric CO2 concentration on this bloom-forming cyanobacterium. Doubling Of CO2 concentration in the airflow enhanced its growth by 52%-77%, with pH values decreased and dissolved inorganic carbon (DIC) increased in the medium. Photosynthetic efficiencies and dark respiratory rates expressed per unit chl a tended to increase with the doubling of CO2. However, saturating irradiances for photosynthesis and light-saturated photosynthetic rates normalized to cell number tended to decrease with the increase of DIC in the medium. Doubling of CO2 concentration in the airflow had less effect on DIC-saturated photosynthetic rates and apparent photosynthetic affinities for DIC. In the exponential phase, CO2 and HCO3- levels in the medium were higher than those required to saturate photosynthesis. Cultures with surface aeration were DIC limited in the stationary phase. The rate of CO2 dissolution into the liquid increased proportionally when CO2 in air was raised from 350 to 700 muL.L-1, thus increasing the availability of DIC in the medium and enhancing the rate of photosynthesis. Doubled CO2 could enhance CO2 dissolution, lower pH values, and influence the ionization fractions of various DIC species even when the photosynthesis was not DIC limited. Consequently, HCO3- concentrations in cultures were significantly higher than in controls, and the photosynthetic energy cost for the operation of CO2 concentrating mechanism might decrease.