Hostname: page-component-78c5997874-dh8gc Total loading time: 0 Render date: 2024-11-10T19:32:51.695Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

Spatial and seasonal variation of the phytoplankton community structure in a reef ecosystem in North-eastern Brazil

Published online by Cambridge University Press:  05 January 2017

R.C.A. Machado ,
F.A.N. Feitosa ,
M.L. Koening  and
M.J. Flores Montes
R.C.A. Machado*
Affiliation:
Department of Oceanography, Federal University of Pernambuco, Recife, Pernambuco, Brazil
F.A.N. Feitosa
Affiliation:
Department of Oceanography, Federal University of Pernambuco, Recife, Pernambuco, Brazil
M.L. Koening
Affiliation:
Department of Oceanography, Federal University of Pernambuco, Recife, Pernambuco, Brazil
M.J. Flores Montes
Affiliation:
Department of Oceanography, Federal University of Pernambuco, Recife, Pernambuco, Brazil
*
Correspondence should be addressed to: R.C.A. Machado Department of Oceanography, Federal University of Pernambuco, Recife, Pernambuco, Brazil Email: kelcassis@gmail.com
Get access Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

The beach of Porto de Galinhas is socially and economically important because of the reef environment that attracts a large number of tourists. In order to contribute to the monitoring of the environmental quality of the area, which is subject to strong human pressure, phytoplankton composition was analysed in four fixed sampling station, during 4 months of the dry and rainy periods, at high and low tides and at diurnal spring tides. The phytoplankton community structure and the abiotic parameters varied according to seasonality. Phytoplankton biomass ranged from 0.42 to 5.66 mg m−3 and density ranged from 0.50 to 14.3 cell 103 l−1. A total of 192 taxa were identified, belonging to six divisions. The most representative taxa were Ochrophyta (64.6%), followed by Dinophyta (19.3%). Ostreopsis ovata, Trichodesmium erythraeum, Protoperidinium bispinum, Paralia sulcata, Thalassiosira leptopus and Fragilaria capucina were the most representative species of the environment. Ostreopsis ovata was the only highly frequent and dominant species. The Easterly Wave Disturbance contributed to the occurrence of a large number of freshwater species that were observed on the site. The environment was characterized as oligotrophic, tending toward mesotrophic in the rainy season. The high number of taxa associated with high evenness was indicative of environmental balance. Continental interference was perceived due to the variation of abiotic parameters and of the variation of the phytoplankton community structure.

Keywords

PhytoplanktonbeachrockOstreopsis ovataoligotrophic seaPorto de Galinhas
Type
Research Article
Information
Journal of the Marine Biological Association of the United Kingdom , Volume 98 , Issue 3 , May 2018 , pp. 557 - 566
Copyright
Copyright © Marine Biological Association of the United Kingdom 2017 

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

REFERENCES

Alves, K.M.A., Cavalcanti, L.C.S. and Nóbrega, R.S. (2012) Eventos extremos e risco de inundação: uma análise do comportamento evolutivo dos Distúrbios Ondulatórios de Leste em junho de 2010 sobre a bacia do rio Una – Pernambuco. Revista Geonorte, Edição Especial 2, 1024–1035.Google Scholar
Andrade, G.O. and Lins, R.C. (1965) Introdução à morfoclimática do Nordeste do Brasil. Arquivos do Instituto de Ciências da Terra 3, 17–28.Google Scholar
Avancini, M., Cicero, A.M., Di Girolamo, I., Innamorati, M., Magaletti, E. and Zunini, T.S. (2006) Guida al riconoscimento del plâncton dei mari italiani: Programma di monitoraggio per il controllo dell'ambiente marino costiero. Volume I. Roma: Ministero dell'Ambiente della Tutela del Territorio e del Mare.Google Scholar
Barradas, J.I., Amaral, F.D., Hernández, M.I., Flores-Montes, M.J. and Steiner, A.Q. (2012) Tourism impact on reef flats in Porto de Galinhas beach. Boletim Técnico Científico do Cepene 45, 81–88.Google Scholar
Bastos, R.B. (2011) Estrutura da comunidade fitoplanctônica da zona costeira de Maracaípe (Ipojuca-Pernambuco). PhD thesis. Universidade Federal de Pernambuco, Recife, Brazil.Google Scholar
Bastos, R.B., Feitosa, F.A.N., Koening, M.L., Machado, R.C.A. and Muniz, K. (2011) Caracterização de uma zona costeira tropical (Ipojuca-Pernambuco-Brasil): produtividade fitoplanctônica e outras variáveis ambientais. Brazilian Journal of Aquatic Science and Technology 15, 1–10.CrossRefGoogle Scholar
Brandini, F.P., Lopes, R.M., Gutseit, K.S., Spach, H.L. and Sassi, R. (1997) Planctonologia na Plataforma Continental do Brasil – Diagnose e Revisão bibliográfica. Rio de Janeiro: MMACIRM-FENAR.Google Scholar
Campelo, M.J.A., Passavante, J.Z.O. and Koening, M.L. (1999) Biomassa fitoplanctônica (clorofila – a) e parâmetros ambientais na praia de Carne de Vaca, Goiana, Pernambuco, Brasil. Trabalhos Oceanográficos da Universidade Federal de Pernambuco 27, 27–37.Google Scholar
Carvalho, M., Gianesella, S.M.F. and Saldanha-Corrêa, F.M.P. (2008) Trichodesmium erythraeum bloom on the continental shelf off Santos, southeast Brazil. Brazilian Journal of Oceanography 56, 307–311.CrossRefGoogle Scholar
Chaves, N.S. (1991) Mapeamento do quaternário costeiro ao Sul do Recife – PE (área 4 Porto de Galinhas a Guadalupe). Undergraduate Report, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, Brazil.Google Scholar
Costa, M.F., Neumann-Leitão, S. and Souza-Santos, L.P. (2004) Bioindicadores da qualidade ambiental. In Eskinazi-Leça, E., Neumann-Leitão, S. and Costa, M.F. (eds) Oceanografia:Um Cenário Tropical. Recife: Ed. Bagaço, pp. 319–352.Google Scholar
CPRH – Agência Estadual de Meio Ambiente E Recursos Hídricos (1997) Plano de Ação Integrada Litoral Sul: Síntese. Ipojuca. Ipojuca: CPRH/GERCO. http://www.cprh.pe.gov.br/downloads/1plano_gestao.pdf, accessed 1 October 2006.Google Scholar
Edler, L. (1979) Recommendations on methods for marine biological studies in the Baltic Sea: phytoplankton and chlorophyll. Baltic Marine Biologists 5, 1–38.Google Scholar
Eskinazi-Leça, E. and Koening, M.L. (1991) Estudos ecológicos do fitoplâncton na plataforma continental de Pernambuco. In Encontro Brasileiro de Plâncton, 4, Resumos. Recife: EDUFPE, p. 54.Google Scholar
Eskinazi-Leça, E., Koening, M.L. and Silva-Cunha, M.G.G. (2004) Estrutura e dinâmica da comunidade fitoplanctônica. In Eskinazi-Leça, E., Neumann-Leitão, S. and Costa, M.F. (eds) Oceanografia: um cenário tropical. Recife: Bagaço, pp. 353–373.Google Scholar
Eskinazi-Leça, E., Moura, A.N.M., Silva-Cunha, M.G.G. and Koening, M.L. (2002) Microalgas marinhas do Estado de Pernambuco. In Tabarelli, M. and Silva, J.M.C. (eds) Diagnóstico da biodiversidade de Pernambuco. Recife: SECTMA e Ed. Massangana, pp. 79–96.Google Scholar
Eskinazi-Leça, E., Silva-Cunha, M.G., Koening, M.L., Macedo, S.J. and Costa, K.M.P. (1997) Variação espaço temporal do fitoplâncton na plataforma continental de Pernambuco –Brasil. Trabalhos Oceanográficos da Universidade Federal de Pernambuco 25, 1–16.Google Scholar
Ferrario, M., Sar, E. and Sala, S. (1995) Metodologia básica para el estudio del fitoplâncton com especial referencia a las diatomaceas. In Alvear, K., Ferrario, M., Oliveira Filho, E.C. and Sar, E. (eds) Manual de métodos ficológicos. Chile: Universidad de Concepción, pp. 1–24.Google Scholar
Ferreira, L.C., Silva-Cunha, M.G.G., Koening, M.L., Feitosa, F.A.N., Santiago, M.F. and Muniz, K. (2010) Variação temporal do fitoplâncton em três praias urbanas do litoral sul do estado de Pernambuco, Nordeste do Brasil. Acta Botanica Brasilica 24, 214–224.CrossRefGoogle Scholar
Fonseca, R.S., Passavante, J.Z.O., Maranhão, G.M.B. and Muniz, K. (2002) Ecossistema recifal da praia de Porto de Galinhas (Ipojuca, Pernambuco): biomassa fitoplanctônica e hidrologia. Boletim Técnico-Científico do CEPENE 10, 9–26.Google Scholar
Grasshoff, K., Ehrhardt, M. and Kremling, K. (1983) Methods of seawater analysis. 2nd edition. Basel: Verlag Chemie.Google Scholar
Gribble, K.E., Nolan, G. and Anderson, D.M. (2007) Biodiversity, biogeography, and potential trophic impact of Protoperidinium spp. (Dinophyceae) off the southwestern coast of Ireland. Journal of Plankton Research 29, 931–947.CrossRefGoogle Scholar
Guiry, M.D. and Guiry, G.M. (2015) AlgaeBase. World-wide electronic publication. Galway: National University of Ireland. http://www.algaebase.org; accessed 1 January 2015.Google Scholar
Hasle, G.R. (1978) The inverted-microscope methods. In Sournia, A. (ed.) Phytoplankton manual. Paris: UNESCO, pp. 88–96.Google Scholar
Honorato da Silva, M., Cunha, M.G.G.S., Passavante, J.Z.O., Grego, C.K.S. and Muniz, K. (2009) Estrutura sazonal e espacial do microfitoplâncton no estuário tropical do rio Formoso, PE, Brasil. Acta Botanica Brasílica 23, 335–368.Google Scholar
Jales, M.C., Feitosa, F.A.N., Koening, M.L., Bastos, R.B. and Longo, A.F.P. (2013) The reef ecosystem of Serrambi (Pernambuco State, Brazil): phytoplankton composition. Arquivos de Ciências do Mar 46, 27–39.Google Scholar
Jales, M.C., Feitosa, F.A.N., Koening, M.L., Bastos, R.B. and Machado, R.C.A. (2012) O Ecossistema Recifal De Serrambi (Nordeste Do Brasil): Biomassa Fitoplanctônica E Parâmetros Hidrológicos. Atlântica 34, 87–102.CrossRefGoogle Scholar
Kerbrat, A.S., Zouher, A., Pawlowiez, R., Golubic, S., Sibat, M., Darius, H.T., Chinain, M. and Laurent, D. (2011) First evidence of palytoxin and 42-hydroxy-palytoxin in the marine cyanobacterium Trichodesmium. Marine Drugs 9, 543–560.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Kitsiou, D. and Karydis, M. (1998) Development of categorical mapping for quantitative assessment of eutrophication. Journal of Coastal Conservation 4, 33–44.CrossRefGoogle Scholar
Koening, M.L., Eskinazi-Leça, E., Neumann-Leitão, S. and Macêdo, S.J. (2002) Impactos da construção do Porto de Suape sobre a comunidade fitoplanctônica no estuário do rio Ipojuca (Pernambuco – Brasil). Acta Botanica Brasilica 16, 407–420.CrossRefGoogle Scholar
Lobo, E. and Leighton, G. (1986) Estructuras comunitárias de Ias fitocenosia planctonicas de los sistemas de desembocaduras de rios y esteros de Ia zona central de Chile. Revista Biológica Marina 22, 1–29.Google Scholar
Lourenço, S.O. and Marques Junior, N.A. (2009) Produção primária marinha. In Pereira, R.C. and Soares-Gomes, A. (eds) Biologia marinha, 2nd edition. Rio de Janeiro: Interciência, pp. 111–154.Google Scholar
Machado, R.C.A., Feitosa, F.A.N., Bastos, R.B. and Travassos, R.K. (2007) Dinâmica da biomassa fitoplanctônica e parâmetros hidrológicos no ecossistema recifal de Porto de Galinhas, Pernambuco, Brasil. Boletim Técnico Científico do CEPENE 15, 17–29.Google Scholar
Machado, R.C.A., Feitosa, F.A.N., Koening, M.L., Flores-Montes, M.J., Bastos, R.B. and Jales, M.C. (2014) Phytoplankton productivity and hydrology of Porto de Galinhas reef ecosystem (Pernambuco, Brazil). Journal of Coastal Research 30, 371–378.CrossRefGoogle Scholar
Manso, V.A.V., Corrêa, I.C. and Guerra, N.C. (2003) Morfologia e sedimentologia da plataforma continental interna entre as praias de Porto de Galinhas e Campos – Litoral sul de Pernambuco, Brasil. Pesquisas em Geociências 30, 17–25.CrossRefGoogle Scholar
Mateucci, S.D. and Colma, A. (1982) La metodologia para el estudo de Ia vegetacion. Collection de Monografias Cientificas. Serie Biologia 22, 1–168.Google Scholar
McQuoida, M.R. and Nordberg, K. (2003) The diatom Paralia sulcata as an environmental indicator species in coastal sediments. Estuarine, Coastal and Shelf Science 56, 339–354.CrossRefGoogle Scholar
Medeiros, C., Macedo, S.J., Feitosa, F.A.N. and Koening, M.L. (1999) Hydrography and phytoplankton biomass and abundance of North-East Brazilian waters. Archives of Fishery Marine Research 47, 133–151.Google Scholar
Melo, V., Summerhayes, C.D. and Toner, L.G. (1975) Metodologia para estudos do material em suspensão na água do mar. Boletim Técnico da Petrobrás 18, 115–127.Google Scholar
Mendonça, L.C. (2004) A invenção de Porto de Galinhas: História, empreendedorismo e turismo. Recife: Persona.Google Scholar
Moreira Filho, H., Eskinazi-Leça, E. and Valente-Moreira, I.M. (1994/1995) Avaliação taxonômica e ecológica das diatomaceae (Chrysophyta-Bacillariophyceae) marinha e estuarinas nos estados do Espírito Santo, Bahia, Sergipe e Alagoas, Brasil. Biológica Brasílica 6, 87–110.Google Scholar
Moreira Filho, H., Eskinazi-Leça, E., Valente-Moreira, I.M. and Cunha, J.A. (1999) Avaliação taxonômica e ecológica das diatomáceas (Chrysophyta-Bacillariophyceae) marinhas e estuarinas nos estados de Pernambuco, Paraíba, Rio Grande do Norte, Ceará, Piauí, Maranhão, Para e Amapá, Brasil. Trabalhos Oceanográficos da Universidade Federal de Pernambuco 27, 55–90.Google Scholar
Moreira Filho, H., Yalente-Moreira, I.M., Souza-Mosmann, R.M. and Cunha, J.A. (1990) Avaliação floristicae ecológica das Diatomáceas (Chrysophyta-Bacillariophyceae) marinha e estuarinas nos Estados do Paraná, Santa Catarina e RioGrande do Sul. Estudos de Biologia 25, 5–48.Google Scholar
Moura, R.T. (1991) Biomassa, produção primária do fitoplâncton e alguns fatores ambientais na baía de Tamandaré, Rio Formoso, Pernambuco Brasil. Recife: Universidade Federal de Pernambuco. Master thesis. Universidade Federal de Pernambuco, Recife, Brazil.Google Scholar
Moura, R.T. and Passavante, J.Z.O. (1994/1995) Biomassa fitoplanctônica da Baía de Tamandaré, Rio Formoso-Pernambuco, Brasil. Trabalhos Oceanográficos da Universidade Federal de Pernambuco 23, 1–15.Google Scholar
Nascimento, S.M. (2006) Epiphytic dinoflagellates from the Brazilian coastline. In 12th International Conference on Harmful Algae. Copenhagen, p. 248.Google Scholar
Nascimento, S.M., Corrêa, E.V., Menezes, M., Varela, D., Paredes, J. and Morris, S. (2012a) Growth and toxin profile of Ostreopsis cf. ovata (Dinophyta) from Rio de Janeiro, Brazil. Harmful Algae 13, 1–9.CrossRefGoogle Scholar
Nascimento, S.M., França, J.V., Gonçalves, J.E.A. and Ferreira, C.E.L. (2012b) Ostreopsis cf. ovata (Dinophyta) bloom in an equatorial island of the Atlantic Ocean. Marine Pollution Bulletin 64, 1074–1078.CrossRefGoogle Scholar
Nascimento, S.M., Monteiro, P.O., Alencar, A.G. and Meneguelli, A.C. (2010) Epi-benthic dinoflagellates from the Rio de Janeiro coastline, Brazil. In GEOHAB Open Science Meeting on Harmful Algal Blooms in Benthic Systems. Honolulu, Hawaii.Google Scholar
Nascimento, S.M., Monteiro, P.O., Ferreira, C.E.E.L. and Rodriguez, G. (2008) Ostreopsis ovata blooms on Rio de Janeiro coast. Harmful Algae News 37, 1–4.Google Scholar
Naves, J.L. and Freitas, J.C. (2001) Dinoflagelados Portadores de Toxinas no Canal de São Sebastião. In XVI Simpósio de Biologia Marinha, 2001. São Sebastião, p. 47.Google Scholar
Neumann-Leitão, S., Feitosa, F.A.N., Mayal, E., Schwamborn, R., Silva-Cunha, M.G.G., Silva, T.A.E. and Porto Neto, F.F. (2009) The plankton from Maracajaú reef ecosystem (Brazil) offshore coral reefs under multiple human stressors. WIT Transactions on Ecology and the Environment 122, 173–182.CrossRefGoogle Scholar
Neumann-Leitão, S., Gusmão, L.M.O., Nogueira-Paranhos, J.D., Nascimento-Vieira, D.A. and Paranaguá, M.N. (1991/1993) Zooplâncton da plataforma continental norte do estado de Pernambuco (Brasil). Trabalhos Oceanográficos da Universidade Federal de Pernambuco 22, 97–116.Google Scholar
Newell, G.H. and Newell, R. (1963) Marine plankton: a practical guide. London: Hutchinson Education.Google Scholar
Paranaguá, M.N. (1985/1986) Zooplankton of the Suape area (Pernambuco-Brazil). Trabalhos Oceanográficos da Universidade Federal de Pernambuco 19, 113–124.Google Scholar
Pielou, E.C. (1977) Mathematical ecology. New York, NY: John Wiley & Sons.Google Scholar
Procopiak, L.K., Fernandes, L.F. and Moreira-Filho, H. (2006) Diatomáceas (Bacillariophyta) marinhas do Paraná, Sul do Brasil: lista de espécies com ênfase em espécies nocivas. Biota Neotropica 6, 1–28.CrossRefGoogle Scholar
Proença, L.A.O., Tamanaha, M.S. and Fonseca, R.S. (2009) Screening the toxicity and toxin content of blooms of the cyanobacterium Trichodesmium erythraeum (Ehrenberg) in northeast Brasil. Journal of Venomous Animals and Toxins including Tropical Diseases 15, 204–215.CrossRefGoogle Scholar
Rhodes, L. (2011) World-wide occurrence of the toxic dinoflagellate genus Ostreopsis Schmidt. Toxicon 57, 400–407.CrossRefGoogle ScholarPubMed
Round, F.E. (1983) Biologia das algas, 2nd edition. Rio de Janeiro: Guanabara Dois.Google Scholar
Sassi, R., Veloso, T.M.G., Melo, G.N. and Moura, G.F. (1990) Variações diurnas do fitoplâncton e de parâmetros hidrológicos em recifes costeiros do nordeste do Brasil. In Sociedade Brasileira de Plâncton (ed.) Anais do IV Encontro Brasileiro de Plâncton. Recife: Editora Universitária, pp. 61–96.Google Scholar
Satô, S., Paranaguá, M.N. and Eskinazi, E. (1963/1964) On the mechanism of redtide of Trichodesmium in Recife Northeastern Brazil, with some considerations of the relation to the human desease, ‘Tamandaré fever’. Trabalhos do Instituto Oceanográfico da Universidade do Recife 5/6, 7–49.Google Scholar
Shannon, C.E. (1948) A mathematical theory of communication. Bell System Technical Journal 27, 379–423.CrossRefGoogle Scholar
Silva, L.M., Ávila, T., Odebrecht, C. and Matthiensen, A. (2006) Ostreopsis ovata (Dinoflagelado) associado a mancha de Trichodesmium (Cianobacteéria) próximo a Ilha do Arvoredo, SC (Brasil). In XI Congresso Brasileiro de Ficologia. Itajaí: Sociedade Brasileira de Ficologia, pp. 67.Google Scholar
Sorokin, Y.I. (1990) Plankton in the reef ecosystems. In Dubinsky, Z. (ed.) Coral reefs. Amsterdam: Elsevier, pp. 291–327.Google Scholar
Stori, F.T., Cardoso, T.A. and Beccato, M.A.B. (2006) The socio-environmental responsibility in Brazilian coastal areas: the case of the fishing sector. Journal of Coastal Research Special Issue 39, 979–984.Google Scholar
Strickland, J.D.H. and Parsons, T.R. (1972) A practical handbook of sea water analysis, 2nd edition. Bulletin 167. Ottawa: Bulletin Fisheries Research Board of Canada.Google Scholar
Tibiriçá, C.E.J., Proença, L.A.O. and Schramm, M.A. (2010) Investigação da ocorreência de dinoflagelados epífitos em duas enseadas na região centro-norte de Santa Catarina. In XIII Congresso Brasileiro de Ficologia. Paraty, p. 313.Google Scholar
Tichadou, L., Glaizal, M., Armengaud, A., Grossel, H., Lemée, R., Kantin, R., Lasalle, J., Drouet, G., Rambaud, L., Malfait, P. and De Haro, L. (2010) Health impact of unicellular algae of the Ostreopsis genus blooms in the Mediterranean Sea: experience of the French Mediterranean coast surveillance network from 2006 to 2009. Clinical Toxicology 48, 839–844.CrossRefGoogle Scholar
Torgan, L.C. and Biancamano, M.I. (1991) Catálogo das Diatomáceas (Bacillariophyceae) referidas para o estuário do Rio Grande do Sul, Brasil, no período de 1973–1990. Série Botânica 3, 1–201.Google Scholar
Torres, F.T.P. and Machado, P.J.O. (2011) Introdução à climatologia. São Paulo: Cengage Learning.Google Scholar
Totti, C., Accoroni, S., Cerino, F., Cucchiari, E. and Romagnoli, T. (2010) Ostreopsis ovata bloom along the Conero Riviera (Northern Adriatic Sea): relationships with environmental conditions and substrata. Harmful Algae 9, 233–239.CrossRefGoogle Scholar
UNESCO (1966) Determination of hotosynthetic pigments in seawater: Report of SCOR-Unesco, Working Group 17. Paris: United Nations Education.Google Scholar
UNESCO (1973) International oceanographic table, 2nd edition. Wormley: Institute of Oceanographic Sciences.Google Scholar
Valiela, I. (1995) Marine ecological processes, 2nd edition. New York, NY: Springer-Verlag.CrossRefGoogle Scholar
Wetzel, R.G. (1993) Limnologia. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian.Google Scholar
Supplementary material: File

Machado supplementary material

Appendix 1

Download Machado supplementary material(File)
File 183.8 KB