Comunidades de cianobacterias bentónicas, producción y liberación de microcistinas en el río Muga (NE Península Ibérica)

El estudio de las comunidades de cianobacterias en la cuenca del río Muga permite profundizar en la búsqueda de factores que favorezcan o inhiban la acumulación intracelular de microcistinas y su liberación al medio externo en condiciones oligotróficas o con leves signos de eutrofia, al tiempo que permiten aportar nuevos conocimientos que ayuden a mejorar el entendimiento de los mecanismos y procesos que participan en la dinámica de las comunidades de cianobacterias bentónicas y las microcistinas asociadas en ecosistemas fluviales mediterráneos. Se ha realizado un estudio de la estructura y variabilidad de las comunidades de cianobacterias durante un ciclo anual completo mediante muestreos mensuales y muestreos con menor periodicidad durante un segundo ciclo posterior. Dichos muestreos han permitido observar diferentes patrones espacio-temporales a lo largo de todo el período de estudio en los 4 puntos de muestreo seleccionados en la cuenca del río Muga. Estos 4 tramos incluyen 1 punto regulado:aguas abajo del embalse de Boadella, y 3 sin regular:2 cabeceras y un punto aguas abajo de la población de Albanyà. Se han identificado un total de 34 especies de cianobacterias bentónicas en las 4 zonas estudiadas, predominando siempre especies de aguas limpias o poco alteradas. Dos especies, Rivularia biasolettiana (zonas más limpias y expuestas) y Phormidium retzii (sonas esciáfilas o con alta velocidad de corriente), resultan dominantes en gran parte de ellas. Se han reconocido un total de 6 microcistinas acumuladas intracelularmente en la comunidad bentónica de cianobacterias, identificando 3 de ellas: MC-RR, MC-LR y MC-YR. La concentración de microcistinas intracelulares ha disminuído a lo largo del eje principal del río Muga, determinada por diferentes factores físicos, químicos y biológicos. A nivel general, la acumulación total de microcistinas intracelulares ha estado asociada a un aumento de la temperatura del agua, un descenso en la diversidad de la comunidad de cianobacterias y pequeños incrementos de la concentración de fósforo disuelto en el agua. En cuanto a la liberación de microcistinas, ha estado vinculada a distintas perturbaciones soportadas por la comunidad cianobacteriana, tanto asociadas a factores físicos naturales como antrópicos.

Estructura i dinàmica del sistema bentònic en llacunes costaneres dels aiguamolls de l'Empordà

S'ha estudiat l'estructura i dinàmica del sistema bentònic de llacunes costaneres de la maresma dels aiguamolls de l'Empordà (NE de la península Ibèrica) i els factors que les determinen. Amb aquesta finalitat es van prendre mostres d'organismes del bentos (mensualment), nutrients i pigments de l'aigua (setmanalment) i el sediment (mensualment), així com paràmetres físics de l'aigua (setmanalment), durant dos cicles d'inundació (1997-1998 i 1998-1999). En aquesta maresma els factors determinants per als organismes bentònics i el contingut en nutrients del sediment són principalment físics: el grau de permanència de l'aigua, el confinament i la granulometria. De manera que els factors tròfics tenen menys pes que els físics tal com es posa de manifest amb les associacions de nematodes. El règim hídric de les llacunes integra des del grau de permanència de l'aigua fins a la salinitat i el confinament, per la qual cosa a partir de la caracterització dels diferents tipus de règim hídric es poden discriminar les tres tipologies d'ambients amb comunitats bentòniques diferenciades en l'estructura, la composició i la dinàmica temporal. Així, les tres comunitats diferenciades són: (1) la d'aigües permanents caracteritzada per una riquesa i diversitat elevades i constants en el temps, i per un nombre més elevat de tàxons sense adaptacions per passar situacions adverses; (2) la d'aigües semipermanents i temporànies d'inundació pulsativa, caracteritzada per una menor riquesa i diversitat, i per la dominància d'organismes amb estructures de resistència per passar la fase seca i aguantar condicions desfavorables, i (3) la d'aigües temporànies d'inundació continuada, caracteritzada per una major variabilitat de la riquesa i diversitat al llarg del cicle i per una singularitat taxonòmica més elevada, ja que s'observen cladòcers i una major representació taxonòmica dels insectes. Durant la realització d'aquest estudi els dos cicles d'inundació van suposar entrades d'aigua en el sistema diferents, per això es va diferenciar un cicle humit (1997-1998) i un de sec (1998-1999). En relació amb la major importància de les entrades d'aigua en el sistema, es va observar un contingut en nutrients de l'aigua significativament superior durant el cicle humit. Pel que fa al sediment, la seva major inèrcia explicaria la manca de diferències significatives en el contingut en nutrients del sediment del cicle humit i del sec. Ara bé, sí que s'observa diferència en la composició d'organismes. Així, la variabilitat interanual en l'estructura de la comunitat bentònica de la maresma es pot atribuir a una situació d'estrès provocada pel cicle sec. Aquesta situació va comportar un augment de la diversitat per disminució de la dominància a totes les llacunes estudiades, determinada, en gran manera, per la disminució de l'abundància original de poblacions dominants i característiques d'ambients permanents, Corophium orientale, o temporànies, Gammarus aequicauda. No existeix un patró estacional en les comunitats estudiades, sinó que els principals canvis en el plàncton i el bentos són deguts a pertorbacions hídriques. Aquestes pertorbacions provoquen que s'estableixi una situació en què dominen uns tàxons característics en el plàncton (Synchaeta i Eutintinnus) i, en canvi, que en el bentos es perdi l'estructura pròpia de les comunitats característiques dels diferents ambients (comunitats dominades per Corophium orinetale en aigües permanents i per Chironomus salinarius en temporànies). La severitat és diferent en funció del grau de permanència de l'aigua, i és més alta en ambients permanents i més baixa en els temporanis. La major severitat en ambients permanents ve determinada per la menor adaptació del bentos d'aigües permanents a les fluctuacions ambientals i a l'efecte de la predació sobre el plàncton. A més, tant en el bentos com en el plàncton es donen fenòmens d'histèresi, segons els quals l'efecte de la pertorbació no solament depèn de la causa pertorbadora sinó també de l'estat en què es troba la comunitat en el moment de la pertorbació.

Availability and use of organic matter in stream ecosystems: the role of biofilms

La comunitat bentònica dels ecosistemes fluvials processa una gran quantitat de la matèria orgànica que arriba als rius. L'origen de les entrades de material (autòctones o al·lòctones), la seva composició química i la seva quantitat (freqüència de les entrades i concentració assolida en el riu), determinen l'estructura de la comunitat bentònica autotròfica i heterotròfica, les seves relacions tròfiques i les seves interaccions potencials (competència, sinergisme). L'objectiu d'aquesta tesi és posar de manifest la utilització de la matèria orgànica dissolta (MOD) per part dels biofilms bacterians bentònics fluvials i determinar l'eficiència del sistema fluvial en l'ús dels diferents materials que hi circulen. Amb aquesta finalitat s'han portat a terme diversos experiments, tant de camp com de laboratori, per tal de conèixer els efectes de la disponibilitat de la matèria orgànica (quantitat) i la seva qualitat (composició química i biodegradabilitat) i els efectes deguts a l'augment de temperatura de l'aigua del riu.

The role of fungi and bacteria on the organic matter decomposition process in streams: interaction and relevance in biofilms

L'objectiu d'aquest estudi és el d'investigar sobre l'ús de matèria orgànica per part dels fongs i bacteris que colonitzen diferents substrats bentònics en rius Mediterranis i analitzar l'efecte dels factors ambientals i antròpics sobre l'estabilitat estructural i funcional de les comunitats del biofilm. La metodologia emprada en aquest estudi consisteix en: i) anàlisi de la biomassa bacteriana i fúngica, ii) anàlisi de la composició de les comunitats bentòniques (identificació d'hifomicets aquàtics i anàlisi del 16S rDNA bacterià), i iii) anàlisi de l'activitat enzimàtica extracel·lular relacionada amb el reciclatge de matèria orgànica en rius.

TRY: a global database of plant traits

Plant traits – the morphological, anatomical, physiological, biochemical and phenological characteristics of plants and their organs – determine how primary producers respond to environmental factors, affect other trophic levels, influence ecosystem processes and services and provide a link from species richness to ecosystem functional diversity. Trait data thus represent the raw material for a wide range of research from evolutionary biology, community and functional ecology to biogeography. Here we present the global database initiative named TRY, which has united a wide range of the plant trait research community worldwide and gained an unprecedented buy-in of trait data: so far 93 trait databases have been contributed. The data repository currently contains almost three million trait entries for 69 000 out of the world's 300 000 plant species, with a focus on 52 groups of traits characterizing the vegetative and regeneration stages of the plant life cycle, including growth, dispersal, establishment and persistence. A first data analysis shows that most plant traits are approximately log-normally distributed, with widely differing ranges of variation across traits. Most trait variation is between species (interspecific), but significant intraspecific variation is also documented, up to 40% of the overall variation. Plant functional types (PFTs), as commonly used in vegetation models, capture a substantial fraction of the observed variation – but for several traits most variation occurs within PFTs, up to 75% of the overall variation. In the context of vegetation models these traits would better be represented by state variables rather than fixed parameter values. The improved availability of plant trait data in the unified global database is expected to support a paradigm shift from species to trait-based ecology, offer new opportunities for synthetic plant trait research and enable a more realistic and empirically grounded representation of terrestrial vegetation in Earth system models.

Diversidade de macroalgas marinhas bentônicas dos recifes de Maracajaú, área de preservação ambiental dos recifes de corais, Rio Grande do Norte, Brasil

Despite the importance of coral reefs to humanity, these environments have been threatened throughout the world. Several factors contribute to the degradation of these ecosystems. The Maracajaú Reef Complex, in Rio Grande do Norte state is part of the Coral Reefs Environment Preservation Area in northeastern Brazil. This area has been receiving an increasing influx of tourism and the integrity of the local reefs is a matter of concern. In this study, the reef macroalgae communities were studied and compared within two areas distinguished by the presence or absence of tourism activities. Two sample sites were chosen: the first one, where diving activities are intense; and the other, where these practices do not occur. Samples were collected at both sites within a quadrate of 625 cm2 of area randomly thrown 5 times along a 10 meters transect line. Richness, Shannon-Hill diversity and Simpson dominance indices were determined based on biomass data. Similarity between sites was analyzed with Bray-Curtis similarity and distance index. Fifty-eight macroalgae species were observed, including 7 Chlorophyta, 13 Phaeophyta and 38 Rhodophyta. In the non-disturbed site, 49 species were found, while at the disturbed site, there were 42 species. Dictyotaceae and Corallinaceae were the most representative families at the non-disturbed site, and Rhodomelaceae and Dictyotaceae at the disturbed site. The non-disturbed site presented a higher biomass and the greatest richness and diversity indices. In the disturbed site the dominance index was greater and Caulerpa racemosa was the dominant species. The dendogram based on similarity index showed two major clusters, and an isolated element at the center that corresponds to a sample from the disturbed site. In the first cluster, samples from the non-impacted site were predominant and fleshy brown algae were more conspicuous. The second cluster was composed primarily of samples from the impacted site, where C. racemosa and red filamentous and erect calcareous algae associations (turf forming) were observed covering large extensions. These associations are represented by groups of algae adapted to environments where disturbances are frequent. They can grow rapidly on substrate where benthic community was removed and do not allow the establishment of other species. The results of the present study show that tourism activity is an impacting factor that has been causing shifts in macroalgae communities in the Maracajaú Reef Complex

Harmonised framework for ecological risk assessment of sediments from ports and estuarine zones of North and South Atlantic

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Integrated sediment quality assessment in Paranagua Estuarine System, Southern Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Development of site-specific sediment quality guidelines for North and South Atlantic littoral zones: Comparison against national and international sediment quality benchmarks

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da atividade turística sobre a composição e a distribuição das macroalgas marinhas nos recifes de Pirangi (Rio Grande do Norte, Brasil)

The reef area of Pirangi beach has been experiencing antropogenic actions, mainly due to tourism activity. In order to evaluate these effects, surveys on seaweeds were conducted at nine stations located over the fringing reef. Benthic community (seaweeds/corals) were identified using the photoquadrat method, with 50 meters random transects located paralleled to the coast. The general categories evaluated in each transect were: rock, sand, seaweeds, corals and mollusks. Data achieved were processed at Coral Point Count with Excel Extensions software. A total of 30 seaweed species, 5 coral species and 1 mollusk species were identified. There was a high dominance of short algae at stations with high tourism pressure, whereas frondose algae usually occurred at places without human interference. Seaweeds with the highest percent cover were composed by Sargassum vulgare (59%), Caulerpa racemosa (47%) and Dictyopteris delicatula (33%). Cluster analyses considering benthic organisms revealed five benthic features: (1) submersed area characterized by a diversified marine flora; (2) area with dominance of Caulerpa racemosa and presence of Millepora alcicornis; (3) area with high cover of Sargassum vulgare; (4) trampling area characterized by bare rocks, short algae and Zoanthus sociatus and (5) area with high coverage of Palythoa caribaeroum. Obtained data suggest that the studied area has been damaged by tourism activities. Furthermore, observed differences in algal communities may be a good indicator of ecosystem health of Pirangi reefs

Estrutura da comunidade de macroinvertebrados bentônicos de um riacho de serra em Itatinga, São Paulo, Brasil

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ocorrência de anormalidades morfológicas externas em caranguejos marinhos (Decapoda, Brachyura) no litoral norte do estado de são paulo

Deformities and abnormalities in crustaceans have been associated to genetic problem, which occurred during molt process, damage caused by ectobionts, predators or environmental stress caused by chemical wastes. Some crab specimens collected in the São Paulo littoral were found having body abnormalities. They belong to the following crab species: Callinectes ornatus (Ordway, 1863), Arenaeus cribrarius (Lamarck, 1818) and Leurocyclus tuberculosus (H. Milne Edwards; Lucas, 1843). Samplings were performed by trawling during July 2008, August and October 2009 at the Ubatuba region, São Paulo State, Brazil. Body abnormalities were verified in the cheliped dactyl (C. ornatus an adult male), carapace deformities (A. cribrarius an adult male) and abdominal alterations (C. ornatus an adult female; L. tuberculosus an adult male and an ovigerous female). The record and analysis of such occurrences can help in the distinction of natural or human impact caused alterations. In this way, the occurrence study of this kind of body alterations could provide tools in order to control unprotected environmental areas, as well as bring subsides to understand the unusual variations during the ontogeny of important species in the benthic community.

Integrated quality assessment of sediments from harbour areas in Santos-São Vicente Estuarine System, Southern Brazil

Santos-São Vicente Estuarine System is a highly populated coastal zone in Brazil and where it is located the major port of Latin America. Historically, port activities, industrial and domestic effluents discharges have constituted the main sources of contaminants to estuarine system. This study aimed to assess the recent status of sediment quality from 5 zones of Port of Santos by applying a lines-of-evidence approach through integrating results of: (1) acute toxicity of whole sediment and chronic toxicity of liquid phases; (2) grain size, organic matter, organic carbon, nitrogen, phosphorus, trace metals, polycyclic aromatic hydrocarbons, linear alkylbenzenes and butyltins; (3) benthic community descriptors. Results revealed a gradient of increasing contamination for metals and organic compounds, alongside with their geochemical carriers. Sediment liquid phases were more toxic compared to whole sediment. Low number of species and individuals indicated the impoverishment of benthic community. The use of site-specific sediment quality guidelines was more appropriate to predict sediment toxicity. The integration of results through Sediment Quality Triad approach and principal component analysis allowed observing the effects of natural stressors and dredging on sediment quality and benthic distribution. Even with recent governmental efforts to control, pollution is still relevant in Port of Santos and a threat to local ecosystems. © 2013 Elsevier Ltd.

Variação temporal dos macroinvertebrados bentônicos, em lagoa marginal ao Rio Paranapanema-SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Longitudinal distribution of Chironomidae (Diptera) downstream from a dam in a neotropical river

O barramento de um rio pode causar graves consequências sobre a natureza do ambiente, abaixo da barragem, modificando a composição do sedimento, as quais impõem importantes ajustes da distribuição longitudinal das comunidades bentônicas. A construção da Usina Hidrelétrica Engenheiro Sérgio Motta no alto rio Paraná, tem causado impactos em várias comunidades aquáticas, que ainda não são totalmente conhecidos. Este trabalho objetivou fornecer mais informações sobre os efeitos desse represamento na assembleia de Chironomidae. A análise das variáveis físicas e químicas em relação aos dados biológicos de oito transectos longitudinais no alto rio Paraná revelou que a composição das larvas de Chironomidae das estações mais próximas à barragem da Usina Engenheiro Sérgio Motta diferiu das demais (estações mais distantes). A predominância de sedimentos mais grosseiros nas estações a montante e sedimentos mais finos mais a jusante afetou a escolha de habitat pelos diferentes morfotipos de Chironomidae, que levou a alteração na estrutura desta assembleia ao longo do trecho amostrado.