Abstract:
O gênero Trichodesmium ocorre nos oceanos tropicais e subtropicais do planeta e atua diretamente no ciclo do nitrogênio e do carbono. Por ser diazotrófico, Trichodesmium consegue estabelecer populações em regiões oligotróficas, onde outros organismos não se desenvolvem por carência de nitrogênio dissolvido. Apesar da grande biomassa, pouco se sabe sobre a distribuição e ecologia do gênero na costa Brasileira, principalmente nas regiões Sul e Sudeste do país. Neste trabalho, foram realizadas coletas e identificação, em nível de espécie, do gênero Trichodesmium no talude sul-sudeste do Brasil, durante o período de Outono (2013 e 2014). Os principais grupos do microplâncton que coocorreram com o organismo foram identificados e relacionados com variáveis físicas e químicas do ambiente. Como se trata de um ambiente com baixas concentrações de nutrientes, apontamos fontes alternativas de nutrientes não dissolvidos, possíveis de serem assimilados por Trichodesmium. Os resultados mostraram que as agregações do gênero se concentravam nas estações mais ao norte da região amostrada (> 157.000 tricomas L-1), em condições de baixa velocidade de vento (< 8 nós) e profundidade da camada de mistura relativamente rasa (< 40 m). Quatro novas espécies de Trichodesmium foram identificadas para a região de um total de cinco espécies, além de outros organismos do plâncton típicos de regiões oligotróficas. A área de estudo apresentou concentrações baixas de fosfato, nitrogenados e silicatos, o que caracterizou a região como oligotrófica. As imagens de microscopia eletrônica e óptica mostraram concentrações de sedimento das colônias de Trichodesmium. Análises por raios-X realizadas no Microscópio Eletrônico revelaram que os grãos eram ricos em Fe (10-20 % de contribuição total) e outros nutrientes, incluindo P e Zn. Os tricomas, ainda, apresentaram associações com bactérias que podem estar envolvidas no processo de dissolução dos elementos mineralizados, tornando-os biodisponíveis para assimilação.
The genus Trichodesmium occurs in tropical and subtropical oceans through the world and contributes to the nitrogen and carbon cycle. As a diazotrophic organism, it establishes populations in oligotrophic oceans, where other planktonic organisms cannot develop because of dissolved nitrogen limitation. In spite of their large biomass, they are poorly studied in Brazilian waters, especially among South and Southeast regions. In this work we collected and identified the genus in the level of specie, in the South-Southeast Brazilian slope during 2013 and 2014 autumns. Thus, we identified the main groups of microplankton co-occurring with the cyanobacterium, as well as some physical and chemical environmental conditions related to their occurrence. As the region of study was characterized as being poor in nutrients, we also searched for alternative sources of non-dissolved nutrients for Trichodesmium assimilation. The results showed that the genus aggregations were concentrated in the northernmost stations (> 157,000 trichomes L-1), during low wind speed conditions (< 8 knots) and shallow mixed layers (< 40 m). From the five species identified in the samples, four are first reported as occurring in Brazilian coast. Also, other typical organisms from oligotrophic regions were identified co-occurring with Trichodesmium. Finally, the study area presented low concentrations of phosphate, nitrogenates and silicon. The electron and inverted microscopy images showed concentrations of sediment into the colonies. The X-ray analysis coupled with Electron Microscopy revealed that the grains were not just rich in Iron (10 - 20% of total contribution) but also contained other elements as phosphorus and zinc. Also, the trichomes were in association with other bacteria that could be involved in dissolution processes by using the mineralized elements, transforming them into bioavailable forms.
