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- A alga invasora Sargassum muticum e as macrófitas nativas do Sul de PortugalPublication . Paulo, D. S.; Santos, Rui; Silva, João; Engelen, AshwinA taxa de invasões biológicas marinhas tem vindo a aumentar desde o início do século 20. Desde então também a preocupação em compreender os impactos a nível económico e ecológico das espécies não nativas tem aumentado. O conhecimento da ecologia das espécies invasoras pode reduzir o seu impacto nas alterações provocadas nos ecossistemas e na interacção entre as espécies. A alga castanha Sargassum muticum (Yendo) Frensholt é considerada uma das mais agressivas entre as algas marinhas invasoras. Esta espécie originária do Japão foi detectada pela primeira vez na Europa em 1973, na costa sul de Inglaterra. Nos dias de hoje encontra-se distribuída por toda a Europa. Existe uma população estabelecida de S. muticum nos enclaves da zona intertidal do Parque Natural do Sudoeste Alentejano e Costa Vicentina (PNSACV), na costa sudoeste de Portugal, partilhando habitat com a alga castanha Cystoseira humilis. Recentemente foi detectada uma população subtidal de S. muticum no Parque Natural da Ria Formosa (PNRF), sul de Portugal, um sistema mesotidal dominado por três espécies de ervas marinhas: a intertidal Zostera noltii, e as subtidais Z. marina e Cymodocea nodosa. As respostas fotossintéticas da alga invasora e das macrófitas nativas foram comparadas sob as condições naturais de luz (0-1460 μmol m-2s-1) e temperatura (14, 18, 22 e 26ºC), de modo a determinar o potencial fotossintético da invasora. Para tal, amostras de S. muticum e C. humilis foram recolhidas nos enclaves de uma costa rochosa exposta na praia de Almograve (PNSACV), costa sudoeste de Portugal. As ervas marinhas Z. noltii, Z. marina e C. nodosa foram recolhidas recorrendo a técnicas de mergulho autónomo, no PNRF. Depois de colhidas as macrófitas foram colocadas numa câmara de crescimento durante quatro dias, com um fotoperíodo de 13:11 dia /noite, para aclimatação às condições de laboratório. A produção de oxigénio foi determinada numa câmara de incubação de 15ml, adaptada a um eléctrodo de oxigénio. A luz foi fornecida por um projector de diapositivos equipado com uma lâmpada de 150W. As diferentes intensidades luminosas foram obtidas através de filtros de densidade neutra. Para cada medição foram utilizados seis segmentos independentes de folhas de cada espécie de erva marinha e seis pontas de talo de cada alga castanha por réplica. Foram efectuados seis réplicas por espécie e por temperatura. A água dentro das câmaras de incubação, foi mantida a uma temperatura constante de 14, 18, 22 ou 26ºC dependendo do tratamento. Para obter curvas fotossintéticas de resposta à luz, foram aplicados em sequência 9 a 11 níveis de luz, desde 0 até 1460 μmol m-2s-1. No final de cada replicado, a luz era desligada para determinação da taxa de respiração no escuro. Para prevenir a saturação no interior das câmaras, a água foi mudada no final de cada nível de luz. A equação de Smith (1936) e Talling (1957) P=Pmax [αI/(Pmax2+(αI)2 )1/2] foi ajustada aos pontos para obtenção do modelo de evolução de produção de oxigénio (curva P-I), onde I é a irradiância (ou PPFD), α é o declive ascendente durante as irradiâncias limitantes e Pmax é a taxa fotossintética máxima. O ponto de meia saturação (Ik) foi obtido dividindo Pmax por α. O software SigmaPlot foi utilizado no ajuste das curvas. De modo a verificar as diferenças entre os parâmetros das curvas, entre as diferentes espécies e temperaturas testadas, foram efectuadas ANOVAs (α = 0,05) utilizando o programa estatístico SigmaStat. O ajuste das curvas P-I de S. muticum foi muito semelhante entre temperaturas, particularmente quando comparadas com as das ervas marinhas, que apresentaram uma muito maior variabilidade entre as temperaturas testadas. A análise dos dados demonstrou que S. muticum é uma espécie euritérmica para a gama de temperatura testada. A 18ºC a alga invasora provou ter um desempenho fotossintético superior quando comparada com a das ervas marinhas. É conhecido através de observações no campo que S. muticum atinge o seu tamanho máximo na iv Primavera. Nessa época do ano a água está em torno dos 18ºC. Com este estudo conclui-se que S. muticum está tão bem adaptado às condições de luz e temperatura do PNRF como as ervas marinhas nativas e que a 18ºC suplanta o seu desempenho. Assim do ponto de vista estritamente fotossintético conclui-se que na Primavera, a alga S. muticum tem a possibilidade de suplantar as ervas marinhas do PNRF, com potencial para se tornar numa invasão. Em relação à alga castanha Cystoseira humilis, a sua resposta à luz foi muito semelhante à de S. muticum. Contudo, a taxa fotossintética bruta, o Pmax e o Ik de C. humilis a 22ºC foi superior à de S. muticum. Concluindo-se que C. humilis está tão bem adaptada como S. muticum a 14, 18 e 26ºC e melhor a 22ºC. Assim do ponto de vista fotossintético C. humilis tem capacidade de competir em vantagem com esta alga invasora. Os dados apresentados neste estudo estão de acordo com as observações feitas no campo uma vez que a invasão no PNSACV está contida a alguns enclaves da zona entre marés. Pode-se concluir que no PNSACV S. muticum não tem uma performance fotossintética que lhe permita suplantar a nativa C. humilis. É recomendado que sejam efectuados outros estudos com aproximações diferentes, como o metabolismo das comunidades, a disponibilidade de substrato, o efeito de sombra e de herbivoria, de modo a fornecer uma explicação mais abrangente sobre a dinâmica desta invasão.
- Photosynthetic responses of Haalophila stipulacea to a light gradient. I. In situ energy partitioning of non-photochemical quenchingPublication . Runcie, John W.; Paulo, Diogo; Santos, Rui; Sharon, Yoni; Beer, Sven; Silva, JoãoThe quantum yield of photosystem II (phi(II), also termed Delta F/F-m' or F-v/F-m in light- or dark-acclimated plants, respectively) of the tropical seagrass Halophila stipulacea was measured in situ using modulated fluorescence techniques over diel periods at a range of depths. Photosynthetic electron transport rates (ETRs), as derived from phi(II) values at specific ambient photosynthetically available radiation (PAR) irradiances, increased in direct proportion to increasing irradiance in the morning and, at shallow sites (7 to 10 m), reached saturating rates and then declined in the afternoon with lower PAR-specific ETRs. On the other hand, plants at 32 to 33 m showed no saturation even at midday, and the percentage reduction in PAR-specific afternoon ETRs was less than that of the shallower plants. The use of an automated shutter in the measuring device enabled non-photochemical quenching due to down-regulation and basal intrinsic non-radiative decay to be distinguished. While midday values of down-regulation were lower in deeper water, basal intrinsic non-radioactive decay remained fairly constant at 30 to 40% at all depths, with more variation in shallow waters. The maximal phi(II) (i.e. F-v/F-m) reached similar values at midnight regardless of depth. H. stipulacea acclimates to the widely varying irradiances across this depth gradient by regularly modulating down-regulation-based non-photochemical quenching processes, while dissipating a large proportion of light energy through intrinsic decay regardless of depth.