Autor(es):
Coelho, Helena Isabel Soares Dinis 
Data: 2006
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/4501
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Biologia aquática; Microfitobentos; Ecossistemas estuarinos; Biomassa
Descrição
O microfitobentos (MPB) é um dos grupos de produtores primários estuarinos
mais importantes, formando biofilmes dominados por comunidades de
diatomáceas na superfície dos sedimentos intertidais. As comunidades
microfitobênticas intertidais são reconhecidas pela característica conspícua de
executarem movimentos migratórios verticais, que afectam a produtividade
primária dos ecossistemas estuarinos. O presente estudo teve como objectivo
a caracterização da resposta fototáctica do MPB, pela monitorização da
variação de biomassa microfitobêntica na zona fótica em resposta às variações
na irradiância incidente. O trabalho foi desenvolvido através da aplicação de
duas técnicas não-invasivas: (a) fluorescência da clorofila (chl) in vivo (PAM –
Fluorometria de pulso modulado), com medição de nível mínimo de
fluorescência (Fo) e (b) Análise Espectral de Reflectância, com quantificação
da biomassa pelo Índice de Vegetação por Diferença Normalizada (NDVI).
Estas metodologias foram aplicadas a sedimentos com diferentes
granulometrias e diferente composição taxonómica a fim de caracterizar e
comparar as respostas fototácticas de diferentes comunidades
microfitobênticas. As medições foram realizadas em amostras intactas de
sedimento, expostas simultaneamente a diferentes níveis de irradiância entre 0
e 1500 μmol m-2 s-1. A resposta fototáctica foi caracterizada quantitativamente
pela construção de curvas de fotoacumulação (curva biomassa vs. irradiância).
Foram encontradas correlações altamente significativas entre Fo e chl a
(r2=0.932, P<0.001) e entre NDVI e chl a (r2=0.837, P<0.001) o que permitiu
confirmar a viabilidade do uso das técnicas não-invasivas para estimar a
biomassa do MPB. Os resultados revelaram uma resposta migratória bifásica,
incluindo uma resposta positiva sob luz baixa (do escuro até 50-100 μmol m-2
s-1), indicando migração ascendente em resposta à luz, e uma resposta
negativa (fotofóbica), levando à diminuição expressiva da biomassa, sob
irradiâncias acima de 100 - 200 μmol m-2 s-1. Este padrão de resposta
fototáctica foi observado para os diferentes biofilmes estudados. Todavia,
foram encontradas diferenças expressivas entre os dois tipos de amostra, com
os biofilmes de sedimentos mais arenosos a exibirem uma menor amplitude de
resposta fototáctica. Os resultados, em geral, permitem concluir que a resposta
migratória em função da mutabilidade das condições luminosas pode funcionar
como um mecanismo de fotoregulação e fotoprotecção comportamental, em
alternativa aos mecanismos fisiológicos, evitando danos no aparelho
fotossintético e optimizando a fotossíntese. Microphytobenthos (MPB) is one of the most important group of estuarine
primary producers, forming diatom-dominated biofilms on the surface of
intertidal sediments. The intertidal MPB assemblages are known to undergo
vertical migratory movements, largely affecting the primary productivity of
estuarine tidal flats. This work aimed the characterization of the migratory
phototactic response of natural MPB, by monitoring the variation in MPB
biomass present in the photic zone, as a response to changes in incident
irradiance, by applying two non-invasive techniques: (a) in vivo chlorophyll (chl)
fluorescence (PAM - Pulse Amplitude Modulated fluorometry), by measuring
minimum fluorescence level, Fo, and (b) high-resolution reflectance spectral
analysis, by estimating the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI).
Measurements were carried out on undisturbed samples simultaneously
exposed to different irradiance levels, and the phototactic response was
characterized by constructing photo-accumulation curves (biomass vs.
irradiance).
Highly significant correlation was found between Fo and chl a (r2=0.932,
P<0.001) and between NDVI and chl a (r2=0.837, P<0.001) enabling the noninvasive
estimation the MPB biomass using both techniques. The results
revealed a bi-phasic migratory light response, that included a positive response
under low light and a negative response (photophobic) under high light levels.
Typical photo-accumulation curves displayed an increase from darkness to 50-
100 μmol m-2 s-1, indicating light-induced upward migration and a pronounced
decrease above 100 – 200 μmol m-2 s-1 light level, indicating high light-induced
downward migration. The same general phototactic response pattern was
observed in biofilms from two locations with different sediments type and
taxonomic composition. Nevertheless, significant differences were found
between the two types of samples, with biofilms from the sandiers site
exhibiting smaller amplitude of the phototactic response. In general, it was
conclued that MPB use vertical migration as a behavioural photo-protective
mechanism, for controlling exposure to variability light conditions, thus avoiding
photo-physiological mechanism and photo-inhibition by moving to a depht
where light conditions is optimal.
