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Seagrass photosynthesis is usually measured in laboratory experiments, following oxygen evolution in closed chambers. Pulse amplitude modulated (PAM) fluorometry constitutes an alternative and non-intrusive method of measuring photosynthesis in the field. Validation of electron transpoit rate (ETR) measurements as reliable estimators of actual photosynthetic production requires that a significant linear relationship between oxygen production and ETR is demonstrated, and also that a 0.25 molar ratio between these two measures is verified. In this work, both parameters were measured simultaneously in laboratory experiments, over a range of light intensities, under welldefined and controlled conditions. A linear relationship was observed between the average rates of oxygen production and the electron transport rates for Z. noltii (Hornemann) obtained at several irradiances. The molar ratio found between oxygen production and ETR was 0.15 dz 0.02, lower than the theoretically expected value of 0.25. The use of PAM fluorescence as a valid proxy for photosynthetic production was validated for the range of 35 to 490 umol photons m`2s`1 (PAR), under the assumption that the electron sinks responsible for the molar ratio deviation remain constant in similar experimental conditions. A actividade fotossintética das angiospérmicas marinhas é normalmente medida em laboratório, seguindo a evolução do oxigénio em câmaras de incubação fechadas. A fluorescência de pulso modulado (PAM) é uma técnica altemativa, que permite a determinação da actividade fotossintética no campo, de forma não intrusiva. A validação das medidas da taxa de transporte de electrões (ETR) como estimadores da taxa efectiva de fotossíntese requer a demonstração de uma relação linear entre a produção de oxigénio e a ETR, para além da existência de uma razão molar de 0.25 entre as duas medidas. Neste trabalho, ambos os parâmetros foram medidos simultaneamente, a várias intensidades luminosas, em condições bem definidas e controladas. Foi observada a existência de uma relação linear entre a produção de oxigénio e a taxa de transporte de electrões em Z. noltii. A razão molar entre as duas medidas foi de 0.15 Í 0.02, inferior à razão teórica de 0.25. O uso da fluorescência modulada como estimador da produção fotossintética foi validado para o intervalo de 35 a 490 umol m`2s`1 (PAR), assumindo que os “sinks” de electrões responsáveis pelo desvio molar permanecem constantes em condições experimentais idênticas. Programa PRAXIS XXI (BD/15782/98) - Fundação para a Ciência e a Tecnologia

Dissertação de mestrado, Aquacultura, Unidade de Ciências e Tecnologias dos Recursos Aquáticos, Universidade do Algarve, 1998 Numa primeira experiência, procurou-se determinar o efeito da aclimatação de frondes erectas e de eixos do sistema prostrado da alga agarófita Gelidlum sesquipedale a diferentes temperaturas (10, 15, 20 e 25ºC), em termos de resposta da taxa fotossintética à luz, dos teores em pigmentos e dos conteúdos em carbono e azoto. In a first experiment, both erect fronds and prostrate system axis of Gelidium sesquipedale were acclimated for 9 days at four different temperatures (10, 15, 20 and 25ºC) in order to assess the effects on photosynthetic light responses.

Seagrasses play a high ecological role and provide a large range of ecosystem services, yet they are globally threatened by climate change. The seagrasses Zostera marina and Cymodocea nodosa share the same ecological niche in Ria Formosa, Southern Portugal, where their thermal distribution limits meet. While C. nodosa has its northern distribution limit in Portugal, Z. marina reaches its southern distribution limit in Ria Formosa. The present work aims to comparatively evaluate the physiological responses of both species to marine heatwaves (MHWs), a phenomenon that is increasing in frequency and intensity with climate change. Shoots of both species were transplanted into a mesocosm experiment where a MHW was simulated. The heatwave design was composed of a heating ramp from 20 to 28 °C, a 7-days heatwave at 28 °C, followed by a cooling ramp and an 8-days recovery period at 20 °C. The potentially stressful effects of the MHW on the plant’s physiology were investigated, both during the MHW peak and after recovery. Photosynthetic performance was assessed with photosynthesis-irradiance (P-I) curves parameters (α, Pm and Ik) and chlorophyll fluorescence imaging (CFI). Complementarily, key biochemical stress indicators (Total phenols, TEAC, ORAC, MDA) were quantified to investigate the oxidative stress level in plant tissues. Only C. nodosa survived the acclimation period. The maximum quantum yield of photosystem II (ΦPSII) was enhanced during the heatwave, probably to maintain the photosynthetic activity at control level. Negative effects on the photosynthetic performance of C. nodosa were observed after recovery, whereas ΦPSII came back to control level. No significant oxidative stress was observed all along the experiment. Overall, although C. nodosa showed a relatively high tolerance to MHWs compared to other species such as Z. marina, C. nodosa population in Ria Formosa is likely to be negatively affected by the forecasted climate change scenarios. Seagrasses play a high ecological role and provide a large range of ecosystem services, yet they are globally threatened by climate change. The seagrasses Zostera marina and Cymodocea nodosa share the same ecological niche in Ria Formosa, Southern Portugal, where their thermal distribution limits meet. While C. nodosa has its northern distribution limit in Portugal, Z. marina reaches its southern distribution limit in Ria Formosa. The present work aims to comparatively evaluate the physiological responses of both species to marine heatwaves (MHWs), a phenomenon that is increasing in frequency and intensity with climate change. Shoots of both species were transplanted into a mesocosm experiment where a MHW was simulated. The heatwave design was composed of a heating ramp from 20 to 28 °C, a 7-days heatwave at 28 °C, followed by a cooling ramp and an 8-days recovery period at 20 °C. The potentially stressful effects of the MHW on the plant’s physiology were investigated, both during the MHW peak and after recovery. Photosynthetic performance was assessed with photosynthesis-irradiance (P-I) curves parameters (α, Pm and Ik) and chlorophyll fluorescence imaging (CFI). Complementarily, key biochemical stress indicators (Total phenols, TEAC, ORAC, MDA) were quantified to investigate the oxidative stress level in plant tissues. Only C. nodosa survived the acclimation period. The maximum quantum yield of photosystem II (ΦPSII) was enhanced during the heatwave, probably to maintain the photosynthetic activity at control level. Negative effects on the photosynthetic performance of C. nodosa were observed after recovery, whereas ΦPSII came back to control level. No significant oxidative stress was observed all along the experiment. Overall, although C. nodosa showed a relatively high tolerance to MHWs compared to other species such as Z. marina, C. nodosa population in Ria Formosa is likely to be negatively affected by the forecasted climate change scenarios.

With the increase of atmospheric CO2 and the associated acidification of the oceans, rhodolith (mäerl) beds are under severe threat. The general lack of consensus regarding the foreseeable effects of Ocean Acidification (OA) on coralline algae is largely due to the divergences of results obtained in different scientific experiments. These divergences may be related to differences in temperature, irradiance, CO2 levels, time of exposure and also on technical difficulties concerning the experimental methodologies used. This thesis aimed to determine the photosynthesis, calcification and respiration rates of the mäerl species Phymatolithon lusitanicum under natural conditions in Southern Portugal and to assess the effect that ocean acidification will have on these processes under different irradiances, temperatures, CO2 concentrations and times of exposure. Dark respiration and photosynthesis increased with temperature in summer and spring and decreased in winter and autumn while calcification rates did not change seasonally. A direct CO2 control system was developed and found to be reliable to assess the short and long term effect of OA on coralline algae. In the short term, photosynthesis and calcification increased with CO2 and temperature, but after prolonged exposure this pattern was reversed and algae exposed to high CO2 showed lower photosynthetic and calcification rates and accumulated growth with respect to control algae, effects that were enhanced with increasing irradiances. Dark respiration was unaffected by CO2 but increased with temperature. The results suggest that temperature, irradiance, CO2 level and time of exposure are determinant factors in ocean acidification experiments with coralline algae. Both temperature and high light intensified the effect of high CO2 on Phymatolithon lusitanicum and these will be determinant factors on the long-term resilience of Lusitanian rhodolith beds to OA. Face ao aumento do CO2 atmosférico e consequente acidificação dos oceanos os bancos de rodolitos (mäerl) estão severamente ameaçados. A falta de consenso relativamente aos efeitos previsíveis da acidificação do oceano nas algas calcárias deve-se sobretudo às muitas divergências encontradas entre as diferentes experiências científicas conduzidas ao longo dos últimos anos. Estas divergências estarão provavelmente relacionadas com diferenças na temperatura, irradiância, nível de CO2, tempo de exposição e metodologias utilizadas. Esta tese teve como objectivo principal determinar as taxas de fotossíntese, respiração e calcificação da espécie de mäerl mais comum nos bancos de rodolitos do Sul de Portugal, Phymatolithon lusitanicum, nas suas condições naturais e também investigar os efeitos que a acidificação oceânica terá nestes processos sob diferentes condições de irradiância, temperatura, concentração de CO2 e tempo de exposição. A respiração e a fotossíntese aumentaram com a temperatura no verão e na primavera, e diminuíram no inverno e no outono, embora a calcificação não tenha apresentado variações sazonais. Um sistema experimental de mesocosmos com controlo direto de CO2 foi desenvolvido e validado para avaliar o efeito da acidificação oceânica nas algas calcárias a curto e longo prazo. A curto prazo, a fotossíntese e a calcificação aumentaram tanto com o CO2 como com a temperatura, mas a longo prazo este padrão inverteu-se e as algas expostas a CO2 elevado mostraram menores taxas fotossintéticas e de calcificação e também menor crescimento acumulado do que as algas controlo, tendo o efeito do CO2 sido amplificado pela irradiância elevada. A respiração no escuro não foi afectada pelo CO2 mas aumentou com a temperatura. Os resultados sugerem que a temperatura, irradiância, o nível de CO2 e o tempo de exposição são fatores determinantes em experiências de acidificação do oceano com algas calcárias. Tanto a temperatura como a irradiância amplificam o efeito do CO2 em P. lusitanicum e estes serão factores determinantes na resiliência a longo prazo dos bancos de rodolitos lusitanos à acidificação oceânica.

Dissertação de mest., Biologia e Geologia (Educação), Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Universidade do Algarve, 2007 O presente trabalho teve como objectivo o estudo da flora algológica do intertidal da Praia da Vigia (costa Sul de Portugal) para a identificação do seu padrão de zonação vertical e riqueza específica. Para esse estudo foram realizados três transectos perpendiculares à costa que permitiram a obtenção das amostras que foram depois processadas no laboratório. A partir da identificação taxonómica das espécies presentes em cada amostra, e atendendo às respectivas elevações em que se encontravam, foi possível estabelecer-se o padrão de zonação vertical e de distribuição das algas na Praia. A zonação é fortemente determinada pelos limites de maré, tendo sido identificadas quatro zonas verticais – infralitoral, litoral inferior, litoral médio e litoral superior, caracterizadas pela presença de diferentes espécies de algas que se consideraram representativas para o efeito. Os factores que parecem influenciar a riqueza específica ao longo do perfil vertical são a elevação, a quantidade de areia presente no substrato e o grau de cespitosidade. O número de espécies diminui normalmente com a elevação se as outras condições se mantêm constantes mas a quantidade de areia e/ou a cespitosidade parecem também influenciar a riqueza específica. De todas as espécies identificadas foram seleccionadas trinta e cinco para fazerem parte do Guia de Campo das Algas do Intertidal da Praia da Vigia, tendo-se elaborado para cada uma dessas espécies uma ficha identificativa com as suas principais características. Pretende-se que este guia possa ter uma aplicação prática e concreta ao nível do processo de ensino-aprendizagem da Biologia no ensino secundário, permitindo ao seu utilizador a identificação das espécies e o reconhecimento do padrão de zonação vertical e da distribuição das algas na praia.