Estudo in situ da actividade fotossintética do microfitobento

Abstract

O presente estudo teve por objectivos o estudo in situ da actividade fotossintética e a caracterização do estado de fotoaclimatação do microfitobentos estuarino, utilizando fluorometria de pulso modulado (PAM). Foram realizadas duas campanhas de amostragem ao longo de dois ciclos semi-lunares de maré (Julho e Novembro de 2004), no Canal de Ílhavo da Ria de Aveiro. Durante os períodos de baixa-mar diurnos foram medidos parâmetros de fluorescência: o rendimento quântico efectivo do PSII (DF/F’ m), a fluorescência mínima (Fo), e a eficiência máxima do fotossistema II (Fv/Fm), e parâmetros físicos: a salinidade (S), a temperatura (T), e a irradiância (E), em amostras intactas de sedimento. O estado de fotoaclimatação das comunidades de microfitobentos foi caracterizado pela medição da resposta à luz da taxa de transporte de electrões (ETR) e do amortecimento nãofotoquímico (NPQ, indicador da capacidade de fotoprotecção), pela construção curvas de ETR vs. E e NPQ vs. E, em suspensões de microalgas. Todos os parâmetros medidos in situ apresentaram uma elevada variabilidade horária, caracterizada por decréscimos muito acentuados nos valores de DF/Fm ’ e Fv/Fm, sob irradiâncias superiores a 500 μmol m-2s-1. Em condições laboratoriais constantes, verificou-se também uma elevada variabilidade horária nos parâmetros obtidos a partir das curvas de luz. Em Julho, foram observados os valores mais elevados da taxa máxima de transporte de electrões (ETRm) e do parâmetro de saturação luminosa (Ek,), e valores mais baixos de NPQ no escuro (NPQ(0)) e de NPQ máximo (NPQ(1700)). Os resultados sugerem que em condições naturais o historial luminoso recente tem um papel crucial na resposta fotossintética às variações de intensidade luminosa pelo microfitobentos estuarino. Por outro lado, indicam uma variação sazonal no estado de fotoaclimatação das microalgas e na capacidade de desenvolvimento de mecanismos de fotoprotecção. A variação sazonal na resposta à luz foi acompanhada por uma substancial mudança na composição taxonómica das amostras de microfitobentos, o que foi interpretado como resultado de alterações na resposta fotoprotectora associada à aclimatação a condições de Inverno.

The aim of this study was the in situ study of the photosynthetic activity and the characterisation of the photoacclimation response of estuarine microphytobenthos, using pulse amplitude modulated fluorometry (PAM). Sampling was carried out in two spring-neap tidal cycles (July and November, 2004) in the Canal de Ílhavo, Ria de Aveiro, Portugal. During low tide, fluorescence parameters: the effective quantum yield of the PSII (DF/F’ m), the minimum fluorescence (Fo) and the maximum quantum yield of PSII (Fv/Fm), and physical parameters: salinity (S), temperature (T), and irradiance (E), were measured in intact microphytobenthos assemblages. The photoacclimation status of the microphytobenthos assemblages was characterised by measuring the light response of the electron transport rate (ETR) and the nonphotochemical quenching (NPQ, photoprotective capacity) by constructing ETR vs. E and NPQ vs. E curves, in suspensions of microalgae. A high hourly variability was found for all parameters measured in situ, characterised by significant decreases in DF/Fm ’ and Fv/Fm values under irradiances above 500 μmol m-2s-1. Also in laboratory constant conditions it was found a large hourly variability in all light curve parameters. Higher values of maximum rate of electron transport (ETRm) and saturation parameter (Ek), and lower values of NPQ in the dark (NPQ(0)) and maximum NPQ (NPQ(1700)) were found in the summer sampling period. These results suggest that recent light history of microphytobenthos, in natural conditions, plays a role in the photosynthetic response to variation in ambient irradiance. On the other hand, a seasonal change was observed regarding the photoacclimation status of the microalgae and the development of photoprotective mechanisms. This seasonal variation in the light response was found to be associated to substantial changes in the taxonomic composition of microphytobenthos assemblages, and was interpreted as a resulting from changes in the potential photoprotective associated to thermal acclimation to winter conditions.