Vanda Brotas

1

O Encontro Dia 4 de Fevereiro 2013 – 14:00 às 18:30h

Objectivo: “Conhecer a investigação que se faz no DBV”

Grupo Botânica Marinha do CO – 1995- 2012 Grupo Dinâmica do Oceano e processos costeiros – > Outubro de 2012

2

3

Estudo dos ecossistemas

Ecologia das comunidades produtores primários

Organismo - ambiente

Clima – alterações climáticas

Sociedade Monitorização Ambiental Ex: Directiva quadro da água

Taxonomia e Biodiversidade Espécies tóxicas - HABs

Séries de Longo Termo – Variabilidade natural e Eventuais efeitos das alterações globais

Estrutura, Dinâmica e função dos Sapais. Microbiologia dos sedimentos intertidais

Paleoceanografia Clima do passado – Clima do presente

Como se formam os sapais?

Colonização

O Sapal

1986 Competição

Arthrocnemum macrostachyum

Atriplex halimus

Polygonum maritimum

Halimione portulacoides

Inula crithmoides

Juncus maritimus

Sarcocornia fruticosa

Sarcocornia perennis

Spartina maritima

Suaeda vera

Plantas de Sapal presentes na Baía

Desde 1976 Taxonomia e Biodiversidade

Séries de Longo Termo

Fotografia em microscopia electrónica de varrimento

Rizoconcreções

Rizoconcreção com vestígios vegetais

Aster tripolium

Distribuição vertical de metais em sedimentos

datados, dos sapais de Corroios

e do Rosário

planta

sedimento

Efeito das de planta sapal na disponibilidade dos metais (Zn, Pb, Cu, Cd, Cr, Ni e Co)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

HAc/total HNO3/total DTPA/total

%

Sedimento não colonizado

Zn

Pb

Cu

Cd

Cr

Ni

Co

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

HAc/total HNO3/total DTPA/total

%

Sedimento com plantas

Zn

Pb

Cu

Cd

Cr

Ni

Co

Papel dos microrganismos na reciclagem da matéria orgânica.

Precipitação de Metais

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0

10

20

30

40

50

60

70

Spring Summer Autumn Winter

µg

pN

P-s

ulf

ato

hid

roliz

ado

/ h

/ P

F se

dim

en

to

µg

me

tal /

g P

S d

e se

dim

en

to

Available metals Sulfatase

Elevada Actividade Sulfatase

Aumento [SO4].

Aumento actividade Bactérias Sulfato Redutoras (SRB).

Aumento da concentração de sulfuretos.

Monitorização da Qualidade Ecológica das Massas de Água de Transição – WFD.

AQuA-Index = 0.410 × EH + 0.406 × EHmax + 0.397 × ES × 0.368 × EMargalef + 0.293 × EJ

Sociedade. Monitorização Ambiental Ex: Directiva quadro da água

11

Proejcto EEMA – Directiva Quadro da Àgua

Sociedade Monitorização Ambiental Ex: Directiva quadro da água

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Microfitobentos

Taxonomia e biodiversidade

14

Estimulação por luz e ritmo da maré

Ritmo endógeno

Immersion ImmersionEmmersion

Diatom migration

Ciclo de maré diário

Migração das microalgas

Imersão Imersão Emersão

Experiencias manipulação

Aumento do CO2 e temperatura

Alterações climáticas – efeito do CO2 na fotossintese

15

0

5

10

15

20

25

Jan-99 Jan-00 Jan-01 Jan-02 Jan-03 Jan-04 Jan-05 Jan-06 Jan-07 Jan-08 Jan-09 Jan-10 Jan-11 Jan-12 Jan-13

Ch

la µ

g L-1

Séries de Longo termo – monitorização do Fitoplâncton no Estuário do Tejo

Valorsul

Seasonal (g l-1

)

0.00

0.04

0.08

0.12 Prasinoxanthin

Jan

Feb

Mar

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

Seasonal (

g l-1

)

0.00

0.06

0.12

0.18 Peridinin

Jan

Feb

Mar

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

Seasonal (

g l-1

)

-2

-1

0

1

2

3Fucoxanthin

Jan

Feb

Mar

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

Seasonal (

g l-1

)

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2Alloxanthin

Jan

Feb

Mar

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

DIATOMS

CRYPTOPHYTES

FLAGELLATED

DINOFLAGELLATES

PRASINOPHYTES

NON FLAGELLATED

Seasonal patterns

of community

composition

16

17

HPLC

Ecologia das comunidades produtores primários

18

Fitoplâncton dos Açores: Cocolitoforos como indicadores de condições oceanográficas

19

Composição comunidade Fitoplâncton costa de Moçambique Pico

Nano

Micro

20

Fitoplancton, ecologia e sucessão das comunidades, estudo das espécies tóxicas e nocivas

Taxonomia e Biodiversidade Espécies tóxicas - HABs

ALISU – Algae collection

Culturing Facilities: – 16ºC – 19ºC

Available resources • Cultures

Dinoflagellates

Diatoms: 7 spp (benthic + planktonic)

Haptophytes: 3 spp Raphidophytes: 1 sp

Ribeiro et al. 2012. Biological Invasions, 14: 969-985

G. catenatum

Ciclos de vida – Dinoflagelados

Ribeiro et al. 2012. Biological Invasions, 14: 969-985

15º 5ºW10º 5ºE0º

45º

40º

35º

30º

Iberian

Peninsula

Albóran Sea

NW Africa

Atlantic

Ocean ●

●

●

Douro

Lis

Mira

a b

Cyst record of G. catenatum

Establishment of the species follows a north-south pattern

0 1 2 0 4 80 2 4 6 8 10

Mira Lis Douro

(1889±10)

(1933±3)

(1951±4)

-1

(%)

2000

1980

1960

1940

1920

1900

1880

1860

Acção antropogénica? Alterações climáticas?

Biogeografia da espécie

Ribeiro et al. 2012. Biological Invasions, 14: 969-985

A reconstruction of the invasive pathway of G. catenatum

Arrival

Establishment

and

Expansion

Impact

(human perception)1976

1951±4

1933±3

1898

N

S

Galician

Rias Baixas

Douro

Lis

Tagus

Mira1889±10

a

b

Figure 8 - A reconstruction of the invasion pathway of Gymnodinium catenatum

in West Iberia, depicting the estimated time and loc ation of arrival and establishment,

northwards expansion of the species, and first toxic bloom reported (impact/ human

perception). a - Cyst evidence from a sediment core (Amorim and Dale 2006).

b - First toxic bloom of G. catenatum reported in the NE Atlantic (Estrada et al. 1984).

aTagus: Amorim and Dale (2006)

bFirst bloom report: Estrada et al. (1984)

Environmental and climatic trends: -End of the Little Ice Age 1860’s -Warming of the N Atlantic -Northwards migration of marine species (1000 Km over the past 50 years) Beaugrand et al. 2002

-Weakening of the upwelling and increased nutrient availability - “upwelling relaxation taxon” Pérez et al. 2010

G. oceanica

E. huxleyi

#

#

#

#

<

*

*

* *

> > >

> §

§

#

LEGEND

# E.huxleyi type A; § E. huxleyi type B; >E. huxleyi type B/C; < E. huxleyi type R; * G. oceanica

Molecular and Morphological characterization of E. huxleyi

and G. oceanica from Portuguese coastal waters

Phylogenetic Analysis of the Plastid Gene TufA

Amorim, Caeiro, Brotas et al. In prep

Emiliania huxleyi – Type A

Taxonomia e biodiversidade

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Efeito das ondas internas Na produtividade primária do Fitoplâncton na região da Nazaré e no golfo da Biscaia

Densidade

Clorofila a

MODIS image 6th august 2012

Chla

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Validação da cor do Oceano

CoastColour Climate Change Iniciative – Ocean Colour Projectos ESA – Agencia Espacial Europeia

34

Phytoplankton specific absorption coefficients . Values normalized to the Chl a concentration (m2.mg chl-1).

Clima e alterações climáticas

Alterações na fenologia do Fitoplâncton, de 1997 a 2009. Séries temporais de imagens de Satélite de cor do oceano

B

C

No Arctico, o bloom é mais cedo: 50 dias em 13 anos

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Lewin, 1976 Prochlorophyta as a proposed new division of algae Nature

38

Prochlorococcus O organismo fotossintético Mais abundante do planeta

The genomes are among the smallest ever found in photosynthetic organisms. The smallest genome in the group contains just 1,716 genes distributed among 1,660,000 base pairs of DNA.

Importancia do picoplancton

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Picoplankton, 9.9x109 2.9x1010 cells m-3

Nanoplankton 2.3x107 to 1.9x109 cells m-3 Microplankton, 8.1x104 to 3.2x108 cells m-3 Relative uncertainty for each pixel was computed as 59%, for pico 41% for nano 48% for micro

Open ocean dynamics and coastal processes - Dinâmica do Oceano e processos costeiros

40

Botanica Marina -8-9 PhDs - 2011-2012 : 38 papers,