Progetto Siamo tutti biodiversi?

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Lisa Beretta
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1 Progetto Siamo tutti biodiversi? Percorso di autoformazione guidata: approfondimenti scientifici a cura dei ricercatori delle Sezioni scientifiche del Museo Tridentino di Scienze Naturali ADATTAMENTI ALL AMBIENTE AMBIENTE MODULO 6 Adattamenti: pigmenti in cianoprocarioti e alghe Marco Cantonati Museo Tridentino di Scienze Naturali Sezione di Limnologia e Algologia

2 Cianoprocarioti / cianobatteri / cianofite / alghe verdiazzurre

3 Haematococcus pluvialis astaxantina Collaborazioni: Univ. Trento - Dip. Fisica Labor. Chimica Bioorganica Dr. Graziano Guella From Lund 1995 mod

4 Nel celeberrimo Lago di Tovel -il dinoflagellato Tovellia sanguinea astaxantina

5 Sulle rive del Lago di Garda - l alga rossa Bangia atropurpurea

6 In alta quota, sulle pareti rocciose - alghe verdi azzurre (cianobatteri) di ambienti estremi

7 Location of the study site

The famous red lake of the Dolomites The

dinoflagellate blooms that ceased in 1964,

Tovel Valley, but also renowned scientists

8 The famous red lake of the Dolomites The spectacular reddening phenomenon due to dinoflagellate blooms that ceased in 1964, attracted not only many visitors to the Tovel Valley, but also renowned scientists (e.g. E. Baldi, V. Marchesoni, V. Largaiolli, J. Dodge) and fostered research on several aspects of the limnology of this special environment

S.Michele all Adige According Frana delle Glare to the most recent hypotheses, Lake Tovel originated from the melting of dead ice after the end of the last glaciation.

9 S.Michele all Adige According Frana delle Glare to the most recent hypotheses, Lake Tovel originated from the melting of dead ice after the end of the last glaciation. This first lake was however much smaller (only 18 m deep). In Accumulo the di slumping frana of material from the right slope of the valley occluded the paleooutlet causing a rise in level of about 21 m. Thus the lake only recently reached its present shape and dimensions. marocca di Tovel

10 Main SPRINGS OULET Tresenga stream Main surface INLET Rislà stream

11 Water-level fluctuations Lake level fluctuations 6 m buoy 2 m buoy on the Tomasi stone in winter seasonally affected by WLFs mag-88 mag-89 mag-90 mag-91 mag-92 mag-93 mag-94 mag-95 mag-96 mag-97 mag-98 mag-99 on the same stone in July occasionally affected by WLFs never affected by WLFs -15 meters

12 LAGO DI TOVEL: Spectralattenuationisat 23m. At the point 23m the green light showedthe highest transparency followed by orange light and after blue light. The trasmission of red light and UV light islow: in particulartheuv + blue light isabsorbedalmost completely at 2m. (DA DISPENSA TOVEL 1998) Profondità(m) Intensità luminosa x lampadine 0,2 2 U V 100% 70% profondità % 15% 16 3%

13 0,2 m di profondità. Spettro visibile completo + UV Intensità luminosa 100% 9 m di profondità. Spettro visibile incompleto Intensità luminosa 15% 2 m di profondità. Spettro visibile completo Intensità luminosa 70% 6 m di profondità. Spettro visibile incompleto Intensità luminosa 25% 16 m di profondità. Spettro visibile incompleto Intensità luminosa 3 %

14 Euphotic zone in Lake Tovel Light (PAR) extinction % (depths( measured from actual lake level) % October Secchi disk cm of clear ice January March about -3 m in relation to the 24 about -5 m in relation to the October level October level May 2002 about +0,5 m in relation to the October level July 2002 about +0,2 m in relation to the October level 45 cm of clear ice + 5 cm of melting snow and ice

15 In collaboration with Prof. G. Guella and Dott. R. Frassanito, Lab. of Bioorganic Chemistry, University of Trento SCYTONEMIN µg g cm -2 sediments stones HO O NH HN O OH Scytonema sp. (Cyanoprokaryota, Nostocales) FUCOXANTHIN scytonemin (reduced form) µg g cm -2 0, stones 6 sediments March May

16 nmol gloi -1 Concentrations of sedimentary scytonemin and fucoxanthin From Lami et al. cm

biovolume / fucoxanthin correlation Fucox. (µg cm -2 ) 200 175 150 125 100 75 50 25 0 Biov.

17 biovolume / fucoxanthin correlation Fucox. (µg cm -2 ) Biov. (mm 3 cm -2 ) 0,000 0,025 0,050 0,075 0,100 0,125 0,150 0,175 0,200 March-02 May-02 October-02 Lineare (March-02) Lineare (May-02) Lineare (October-02) From Cantonati et al. Eur. J. Phycol. In press

18 PERIPHYTON PHOTOSYNTHETIC EFFICIENCY measured with a PULSE-AMPLITUDE-MODULATION FLUOROMETER (PAM) z [m] 0, Fv/Fm From Cantonati et al. In press 0 0,1 0,2 0,3 0,4

Depth distribution of benthic algae in Lake

distribution of the main taxa Gloeocapsa spp.

goeppertiana. Chlorogloea purpurea Red alga:?

19 Depth distribution of benthic algae in Lake Tovel Results 2: Sketches of the depth distribution of the main taxa Gloeocapsa spp. Calothrix gypsophila Scytonema sp. Chamaesiphon polonicus Tolypothrix sp. Schizothrix sp. Ammatoidea sp. Chamaesiphon polonicus Tolypothrix sp. Schizothrix sp. Tolypothrix sp. Pleurocapsa sp. cf. Pseudanabaena sp. Phormidium autumnale Nostoc sp. Diatoms: Gomphocymbellopsis ancyli. Eunotia arcubus, Rossithidium pusillum Chlorogloea purpurea Diatoms: Epithemia goeppertiana. Eunotia arcubus, Rossithidium pusillum Chlorogloea purpurea Red alga:?audouinella sp. Aphanothece nidulans Phormidium subfuscum m

20 Effects of WLFs on diatom assemblages Proportions of living and dead cells 0% 50% 100% 0, z [m] , N tot. ind. cm-2 MEAN DENSITIES 9 12 z [m] 0 0,03 0,06 0,09 0,12 0,15 0, z [m] living dead 0, mm 3 cm -2 MEAN BIOVOLUMES 21 From Cantonati et al. In press 24

21 Effects of WLFs on diatom diversity Shannon-Wiener Index Densità Densities 0,00 1,00 2,00 3,00 4, m 2 m 4 m 6 m Biovolumi Biovolumes 0,00 1,00 2,00 3,00 4, m 2 m 4 m 6 m 9 m 9 m 12 m 12 m 15 m 15 m 18 m 18 m 21 m 21 m 24 m 24 m From Cantonati et al. In press

22 Le alghe come indicatori nei laghi: fitobenthos litorale trofismo (diatomee epilitiche): Hofmann, 1994) acidifica zione (AL:PE2 epilithon, Cameron et al., 1999) variazioni di livello

23 From Cantonati et al. In press

24 From Cantonati et al. In press

25 From Cantonati et al. In press

Periphyton assemblages of special interest in the mid-depth zone 0,5 2 4 6 9 12 15 18 21 24

of occurences of Red List taxa at the different depths 0 50 100 Gomphocymbellopsis ancyli

26 Periphyton assemblages of special interest in the mid-depth zone 0, N. of occurences of Red List taxa at the different depths Gomphocymbellopsis ancyli October On the contrary other taxa are specifically adapted to the the more unstable shallow zone. E.g. Achnanthidium dolomiticum Lange-Bertalot & Cantonati, 2006 October 01

27 Depth distribution of subdominant, but interesting taxa Achnanthes trinodis October 01 Epithemia goeppertiana October October May 01

28 Sito in italiano da consultare per approfondimenti: Flora nel volume dei Quaderni Habitat sui Laghetti d alta d quota scaricabile sul sito del Ministero dell Ambiente (Parte 1): _sezione=2130

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