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Modelo de um sistema eutrófico: fluxo dos nutrientes e sinecologia das populações planctônicas

Resumo

Based on the information obtained from the Gulf of Fos, France, we propose herewith a generalized model to characterize the physical, chemical and biological parameters and their interrelationship in the eutrophic coastal system. This system is characterized by having high concentration of suspended materials, especially the mineral fraction (C/N > 30). Nutrients concentrations are very high, except in diluted basins. The N-NO3/P-P04 ratio is usually low, due to the preferential assimilation of nitrates and the presence of polyphosphates from sewage waters. The concentrations of phaeopigments are always high (more than 50%), due to the mortalities of freshwater originated phytoplankton, the resuspension of dead vegetal materials, and the grazing of zooplankton. We noted in diluted water of eutrophic system the biomass is high, but the diversity is relatived low, among adapted cells with low " energetic charge". Whereas in oceanic water, the biomass is less, the diversity and energetic charge are increasing. This may indicate that phytoplankton communities have to make an effort to grow and duplicate. In comparing zooplankton populations from eutrophic to oligotrophic waters, biochemical diferentiations were observed for a same species, which may due to the difference in salinities and the presence of chemical pollutants.


ARTIGOS

Modelo de um sistema eutrófico: fluxo dos nutrientes e sinecologia das populações planctônicas

Patricia BenonI; François BlancI; Brigitte BourgadeI; Pierre KerambrunI; Michel LeveauI; Pascal DavidI; Jean Claude RomanoII; Dominique SautriotII; Roger KantinIII

ICentre Universitaire de Marseille-Luminy, França

IIStation Marine d'Endoume. Marseille, França

IIIBase Oceanógrafica Atlántica, Rio Grande, RS, Brasil

SYNOPSIS

Based on the information obtained from the Gulf of Fos, France, we propose herewith a generalized model to characterize the physical, chemical and biological parameters and their interrelationship in the eutrophic coastal system. This system is characterized by having high concentration of suspended materials, especially the mineral fraction (C/N > 30). Nutrients concentrations are very high, except in diluted basins. The N-NO3/P-P04 ratio is usually low, due to the preferential assimilation of nitrates and the presence of polyphosphates from sewage waters. The concentrations of phaeopigments are always high (more than 50%), due to the mortalities of freshwater originated phytoplankton, the resuspension of dead vegetal materials, and the grazing of zooplankton. We noted in diluted water of eutrophic system the biomass is high, but the diversity is relatived low, among adapted cells with low " energetic charge". Whereas in oceanic water, the biomass is less, the diversity and energetic charge are increasing. This may indicate that phytoplankton communities have to make an effort to grow and duplicate. In comparing zooplankton populations from eutrophic to oligotrophic waters, biochemical diferentiations were observed for a same species, which may due to the difference in salinities and the presence of chemical pollutants.

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Bibliografia

BENON, P.; BLANC, F.; BOURGADE, B.; KANTIN, R.; KERAM-BRUWL P.; LEVEAU,. M. & SAUTRIOT, D. 1975a Essai d'écotypologie proteique au niveau du sous-écosystème zooplanctonique d'une aire maritime polluée (Golfe de Fos). C.r. hebd. Séanc. Acad. Sci., Paris, sér. D, 281:235-238.

______; ______; ______; ______; & ______ 1975b Note préliminaire sur un essai d'écotypologie protéique. Rapp. P. -v. Réun. Commn int. Explor. scient. Mer Méditerr. 23(3);67-68.

BENON, P.; BOURGADE, B. & KANTIN, R. 1977. Impact de la pollution sur les écosystèmes méditerranéens côtiers: aspects planctoniques. Thèse Doctorat d'Etat. Université Aix-Marseillie II.

BORLAND, B.; BONIN, D. & MAESTRINI, S. 1974. Etude expérimentale de l'infuence des factuers nutritionnels sur la prodution du phytoplancton de Méditerranée. Thèse Doctorat d'Etat. Université Aix-Marseille II.

BLANC, F.; BLANC, J.J.; CAZABAT, C.; DEMATHIEW, P., LEVEAU, M.;ROUX, M. & VERNIER, E. 1973. Interêt de la thermographie aérienne infra-rouge pour l'interprétation des phénomènes hydrologiques et sédimentologiques du Golfe de Fos. C. r. hebd. Séanc. Acad. Sci., Paris, 277D:561-564.

BLANC, F. & LEVEAU, M. 1970a. Effects de l'eutrophie et de la dessalure sur les populations phytoplanctoniques. Mar. Biol., 5(4):283-293.

______ & ______ 1970b. Ecophysiologie des populations phytoplanctoniques dans les milieux eurrophes. Tethys, 2(2):321-328.

BLANC, F. & LEVEAU, M. 1973. Plancton et eutrophie: aire d'épandage rhôdanienne, Golfe de Fos (traitement mathématique des données). Thése Doctorat d'Etat. Université Aix-Marseille II. 681p.

______; ______ & BONIN, M. C. 1975a. Écosystème planetonique: structure et fonctionnement en relation avec des phénomènes de dystrophic, Golfe de Fos. Int. Revue ges. Hydrobiol., 60(3):359-378.

______; ______ & KERAMBRUN, P. 1975b. Eutrophie et. pollution: structure et fonctionnement du sous-écosystème planctonique. 10th European Symp. mar. Biol., Ostend, Belgium, 2:61-83.

BLANC, F.; LEVEAU, M. & BONIN, M. C. 1976. Situation hydrologique du Golfe de Fos en 1969. Revue int. Oceanogr. méd., 41/42:41-75.

BOMSEL, J.L. & PRADET, A. 1967. Étude des adénosines 5' mono-, di- et tri-phosphates dans les tissus végétaux -II Evolution in vivo de l'ATP, de l'ADP, et de l'AMP dans les feuilles de blé, en fonction de différentes conditions du milieu. Physiol, vég., 5:223-236.

BRUCE, H. E. 1969. The role of dissolved amino-acids as a nitrogen source for marine phytoplankton in an estuarine environment in South-eastern Alaska. Ph. D. Thesis. Corvallis, Oregon State University.

CARLUCCI, A.F.; HARTWIG, E. O. & BOWES, P. M. 1970. Biological production of nitrites in sea-water. Mar. Biol, 7(2):161-166.

CARPENTER, J. H. ; PRITCHARD, D. W. & WHALE Y, R. C. 1969. Observation of eutrophication and nutrient cycles in some coastal plain estuaries. In: Eutrophication: causes, consequences, correctives. Washington, D.C., Nat. Acad. Sci., p.210-221.

DAVID, P.; ROMANO, J. C; SAUTRIOT, D.; BENON, P.; BOURGADE, B.; KANTIN, R. & LEVEAU, M. 1977. Impact de la pollution sur un écosystème côtier: relation entre la composition spécifique des populations phytoplanctoniques, le taux de pigments et les nucléotides adényliques (ATP, ADP, AMP). Int. Revue ges. Hydrobiol., 62(5):631-648.

HARGANE, B. T. & QUEEN, G. H. 1968. Phosphorus excretion by zooplankton. Limnol. Oceanogr., 13:332-335.

HILLBRICHT-ILKOWSKA A. & WEGLENSKA. T. 1970. Some relations between production and zooplankton structure in two lakes of a varying trophy. Polskie Archwn Hydrobiol., 17(1/2):133-140.

LORENZEN, C. J. 1967. Vertical distribution of chlorophyll and phaeopigments: Baja California. Deep Sea Res., 14:735-745.

LUND, J. W. G. 1969. Phytoplankton. In: Eutrophication: causes, consequences, correctives. Washington, D. C, Nat. Acad. Sci., p.306-330.

MCCARTHY, J. J. 1972. The uptake of urea by marine phytoplankton, J. Phycol., 8:216-222.

PETERS, B. H. 1975. Phosphorus excretion and the measurement of feeding and assimilation by zooplankton. Limnol. Oceanogr., 20(5):858-859

POMEROY, L. R.; MATHEWS, H. M. & MIN, H. S. 1963. Excretion of phosphate and soluble organic phosphorus compounds by zooplankton. Limnol Oceanogr., 8:50-65.

PRADET, A.; NARAYANAN, A. & VERMERSCH, I. 1968. Etude des adenosines 5 ' mono-, di- et triphosphates dans les tissus végétaux..III. Métabohsme énergétique aux cours des premiers stades de la germination des semences de laitue. Bull. Soc. fr. Physiol, vég., 14:107-114.

PROVASOLI, L. 1969. Algal nutrition and eutrophication. In: Eutrophication: causes, consequences, correctives. Washington, D.C., Nat. Acad. sci., p. 574-593.

ROMANO, J. C. 1975. Les adenosines 5 ' phosphate chez les algues planctoniques en culture et en zone eutrophe (Golfe de Fos) Signification métabolique et écologique. These Doctorat d'Etat. Université Aix-Marseilles II.

RYTHER, J. H. 1954. The ecology of phytopiankton blooms in Morisches Bay and Great South Bay, Long Island, New York. Biol. BulLmar. biol. Lab. Woods Hole, 106:198-209.

SEIWELL, A. R. & SEIWELL, G. E. 1938. The sinking of decomposing planktón in sea water and its relationship to oxygen consumption ana pnosphorus liberation. Proc. Am. Phil. Soc, 78(3).

SLOAN, P. R. & STRICKLAND, J. D. H. 1966. Heterotrophy of four marine phytoplankters at low substrate concentrations. J. PhycoL,2:17-23.

SOURNIA, A. 1970. Les cyanophycées dans le plancton marin. Ann. Biol, 9(1/2):63-76.

  • BENON, P.; BLANC, F.; BOURGADE, B.; KANTIN, R.; KERAM-BRUWL P.; LEVEAU,. M. & SAUTRIOT, D. 1975a Essai d'écotypologie proteique au niveau du sous-écosystème zooplanctonique d'une aire maritime polluée (Golfe de Fos). C.r. hebd. Séanc. Acad. Sci., Paris, sér. D, 281:235-238.
  • ______; ______; ______; ______; & ______ 1975b Note préliminaire sur un essai d'écotypologie protéique. Rapp. P. -v. Réun. Commn int. Explor. scient. Mer Méditerr. 23(3);67-68.
  • BENON, P.; BOURGADE, B. & KANTIN, R. 1977. Impact de la pollution sur les écosystèmes méditerranéens côtiers: aspects planctoniques. Thèse Doctorat d'Etat. Université Aix-Marseillie II.
  • BORLAND, B.; BONIN, D. & MAESTRINI, S. 1974. Etude expérimentale de l'infuence des factuers nutritionnels sur la prodution du phytoplancton de Méditerranée. Thèse Doctorat d'Etat. Université Aix-Marseille II.
  • BLANC, F.; BLANC, J.J.; CAZABAT, C.; DEMATHIEW, P., LEVEAU, M.;ROUX, M. & VERNIER, E. 1973. Interêt de la thermographie aérienne infra-rouge pour l'interprétation des phénomènes hydrologiques et sédimentologiques du Golfe de Fos. C. r. hebd. Séanc. Acad. Sci., Paris, 277D:561-564.
  • BLANC, F. & LEVEAU, M. 1970a. Effects de l'eutrophie et de la dessalure sur les populations phytoplanctoniques. Mar. Biol., 5(4):283-293.
  • ______ & ______ 1970b Ecophysiologie des populations phytoplanctoniques dans les milieux eurrophes. Tethys, 2(2):321-328.
  • BLANC, F. & LEVEAU, M. 1973. Plancton et eutrophie: aire d'épandage rhôdanienne, Golfe de Fos (traitement mathématique des données). Thése Doctorat d'Etat. Université Aix-Marseille II. 681p.
  • ______; ______ & BONIN, M. C. 1975a Écosystème planetonique: structure et fonctionnement en relation avec des phénomènes de dystrophic, Golfe de Fos. Int. Revue ges. Hydrobiol., 60(3):359-378.
  • ______; ______ & KERAMBRUN, P. 1975b Eutrophie et. pollution: structure et fonctionnement du sous-écosystème planctonique. 10th European Symp. mar. Biol., Ostend, Belgium, 2:61-83.
  • BLANC, F.; LEVEAU, M. & BONIN, M. C. 1976. Situation hydrologique du Golfe de Fos en 1969. Revue int. Oceanogr. méd., 41/42:41-75.
  • BOMSEL, J.L. & PRADET, A. 1967. Étude des adénosines 5' mono-, di- et tri-phosphates dans les tissus végétaux -II Evolution in vivo de l'ATP, de l'ADP, et de l'AMP dans les feuilles de blé, en fonction de différentes conditions du milieu. Physiol, vég., 5:223-236.
  • BRUCE, H. E. 1969. The role of dissolved amino-acids as a nitrogen source for marine phytoplankton in an estuarine environment in South-eastern Alaska. Ph. D. Thesis. Corvallis, Oregon State University.
  • CARLUCCI, A.F.; HARTWIG, E. O. & BOWES, P. M. 1970. Biological production of nitrites in sea-water. Mar. Biol, 7(2):161-166.
  • CARPENTER, J. H. ; PRITCHARD, D. W. & WHALE Y, R. C. 1969. Observation of eutrophication and nutrient cycles in some coastal plain estuaries. In: Eutrophication: causes, consequences, correctives. Washington, D.C., Nat. Acad. Sci., p.210-221.
  • DAVID, P.; ROMANO, J. C; SAUTRIOT, D.; BENON, P.; BOURGADE, B.; KANTIN, R. & LEVEAU, M. 1977. Impact de la pollution sur un écosystème côtier: relation entre la composition spécifique des populations phytoplanctoniques, le taux de pigments et les nucléotides adényliques (ATP, ADP, AMP). Int. Revue ges. Hydrobiol., 62(5):631-648.
  • HARGANE, B. T. & QUEEN, G. H. 1968. Phosphorus excretion by zooplankton. Limnol. Oceanogr., 13:332-335.
  • HILLBRICHT-ILKOWSKA A. & WEGLENSKA. T. 1970. Some relations between production and zooplankton structure in two lakes of a varying trophy. Polskie Archwn Hydrobiol., 17(1/2):133-140.
  • LORENZEN, C. J. 1967. Vertical distribution of chlorophyll and phaeopigments: Baja California. Deep Sea Res., 14:735-745.
  • LUND, J. W. G. 1969. Phytoplankton. In: Eutrophication: causes, consequences, correctives. Washington, D. C, Nat. Acad. Sci., p.306-330.
  • MCCARTHY, J. J. 1972. The uptake of urea by marine phytoplankton, J. Phycol., 8:216-222.
  • PETERS, B. H. 1975. Phosphorus excretion and the measurement of feeding and assimilation by zooplankton. Limnol. Oceanogr., 20(5):858-859
  • POMEROY, L. R.; MATHEWS, H. M. & MIN, H. S. 1963. Excretion of phosphate and soluble organic phosphorus compounds by zooplankton. Limnol Oceanogr., 8:50-65.
  • PRADET, A.; NARAYANAN, A. & VERMERSCH, I. 1968. Etude des adenosines 5 ' mono-, di- et triphosphates dans les tissus végétaux..III. Métabohsme énergétique aux cours des premiers stades de la germination des semences de laitue. Bull. Soc. fr. Physiol, vég., 14:107-114.
  • PROVASOLI, L. 1969. Algal nutrition and eutrophication. In: Eutrophication: causes, consequences, correctives. Washington, D.C., Nat. Acad. sci., p. 574-593.
  • ROMANO, J. C. 1975. Les adenosines 5 ' phosphate chez les algues planctoniques en culture et en zone eutrophe (Golfe de Fos) Signification métabolique et écologique. These Doctorat d'Etat. Université Aix-Marseilles II.
  • RYTHER, J. H. 1954. The ecology of phytopiankton blooms in Morisches Bay and Great South Bay, Long Island, New York. Biol. BulLmar. biol. Lab. Woods Hole, 106:198-209.
  • SEIWELL, A. R. & SEIWELL, G. E. 1938. The sinking of decomposing planktón in sea water and its relationship to oxygen consumption ana pnosphorus liberation. Proc. Am. Phil. Soc, 78(3).
  • SLOAN, P. R. & STRICKLAND, J. D. H. 1966. Heterotrophy of four marine phytoplankters at low substrate concentrations. J. PhycoL,2:17-23.
  • SOURNIA, A. 1970. Les cyanophycées dans le plancton marin. Ann. Biol, 9(1/2):63-76.

Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    06 Jun 2012
  • Data do Fascículo
    1980
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