.

ALGELE PLANCTONICE

04.03.2014

ALGELE PLANCTONICEPlanctonul numit i sestonul viu, poate fi definit ca o comunitate de organisme vegetale sau animale care se menin ntregul ciclu ontogenetic sau numai n anumite stadii ale acestuia n stare de plutire liber, mai mult sau mai puin pasiv, n masa apei. Deosebim: bacterioplancton, fitoplancton i zooplancton. Fitoplanctonul este alctuit din organisme autotrofe-productori primari, de la procariote pn la eucariote complexe.Fitoplanctonul constituie una din componentele de baz a ecosistemelor acvatice i funcioneaz fiind influenat de particularitile hidrologice, hidrochimice i hidrobiologice care creeaz anumite condiii abiotice i biotice pentru existena lui. Fitoplanctonul reacioneaz rapid la schimbrile condiiilor ecologice, iar productivitatea lui determin nivelul trofic al ecosistemelor acvatice i caracterizeaz starea lui sanitar.

GRUPELE DE ALGE PLANCTONICEFilumul Cyanophyta Algele cianofiteFilumul Euglenophyta Algele euglenofiteFilumul Dinophyta Algele dinofiteFilumul Cryptophyta Algele criptofiteFilumul Chrysophyta Algele AuriiFilumul Bacillariophyta - Algele bacilariofite sau diatomeeFilumul Xanthophyta Algele xantofiteFilumul Rhodophyta Algele roiiFilumul Phaeophyta Algele bruneFilumul Chlorophyta Algele verzi

Filumul Cyanophyta Algele cianofite

Filumul Euglenophyta Algele euglenofite

Filumul Dinophyta Algele dinofite

FITOPLANCTONUL PRODUCTOR DE SUBSTANE ORGANICEFitoplanctonul, ca productor de substan organic, fixeaz energia radiant i elementele chimice biogene, realiznd n ecosisteme stocuri de substane cu o valoare energetic ridicat, ce se pot recicla cu vitez mare. Stocurile de substane organice, a cror sintez se finalizeaz sub form de organisme algale vii, sunt consumate concomitent cu producerea lor, astfel nct n multe cazuri realitatea procesului de producie primar microfitic poate fi mascat de un consum care afecteaz nu numai rezervele fitoplanctonice existente, ci i alte componente ale planctonuluiAlgele planctonice, utiliznd n procesul fotosintezei cantiti considerabile de carbon, contribuie la completarea rezervelor substanelor organice autohtone i includ n circuit elementele biogene depozitate n depunerile subacvatice. Algele constituie baza lanurilor trofice n toate ecosistemele acvatice.

IMPORTANA FITOPLANCTONULUIOxigenul eliminat de alge n procesul fotosintezei este utilizat n respiraia organismelor acvatice, intensific procesele oxidante i contribuie la mineralizarea substanelor organice. Algele elimin n mediul acvatic diferite substane acizi organici, polisaharide, aminoacizi i substane biologic active (antibiotice, vitamine, auxine), astfel acioneaz asupra altor organisme acvatice i contribuie la formarea calitii apei.n acelai timp algele pot utiliza unele substane organice, metalele grele, radionuclizi, fiind ageni activi ai autoepurrii apelor poluate i buni indicatori ai calitii apei n cadrul monitoringului ecologicPrin activitatea lor vital, algele planctonice contribuie la productivitatea biologic a oricrui ecosistem acvatic, indiferent dac procentul de participare la aceasta este mare sau redus. Pe de alt parte, n mod indirect ele particip la productivitatea biologic a ecosistemelor acvatice , deoarece constituie o parte a hranei animalelor la diferite nivele trofice

NFLORIREA APEIDezvoltarea intens a algelor planctonice are drept consecin nflorirea apei- fenomen n timpul cruia algele devin un izvor de poluare, mbogind ecosistemul cu substane organice n exces

Pn n prezent nu sunt clare cauzele, care contribuie la dezvoltarea intens a unei sau concomitent a ctorva specii din aceeai grup taxonomic, care are drept consecin nflorirea apei. n rezultat nu sunt bine elaborate metodele de prentmpinare sau lichidarea a nfloririi apei, mai frecvent provocat de dezvoltarea algelor cianofite, iar revelarea cauzelor i mecanismelor nfloririi rmne una din cele mai importante sarcini ale ecologiei acvatice.

Factorii de baz care influeneaz rspndirea i dezvoltarea algelor planctoniceRepartizarea organismelor n ecosistemele acvatice este influenat de un complex de factori ai mediului i de asemenea de evoluia ecosistemelor. Fiecare specie este amplasat n spaiu i timp n corespundere cu particularitile biologice i necesiti i doar unele din ele au areal de rspndire continuu. Dezvoltarea intens a algelor planctonice este condiionat pe de o parte de concentraia optimal a elementelor biogene, pe de alt parte rezistena lor la factorii nefavorabili ca oscilaiile coninutului metalelor, salinitii i valorii pH.Unul din factorii ce influeneaz repartizarea organismelor i formarea tabloului diversitii hidrobionilor este factorul antropic, care se manifest n 2 moduri: diminuarea diversitii hidrobionilor n zonele activitii intense a omului n legtur cu poluarea mediului acvatic distrugerea biotopurilor prin nimicirea unor sau altor specii.

Factorii de baz care influeneaz rspndirea i dezvoltarea algelor planctoniceDezvoltarea i distribuia spaial a fitoplanctonului este influenat de o gam vast de factori ecologici abiotici i biotici. Examinnd influena diferitor factori asupra structurii calitative i cantitative a fitoplanctonului, trebuie de menionat, c aceti factori influeneaz n complex. Intensitatea i concentraia unui anumit factor poate fi favorabil pentru o anumit specie sau populaie n mbinare cu o anumit intensitate a altor factori. Noiunile de factor favorabil i extrem sunt adevrate pentru specii concrete numai pentru valori determinate a parametrilor celorlali factori. Deseori factorii favorabili pentru o specie din componena fitoplanctonului sunt limitatori pentru multe altele. Astfel complexul factorilor ecologici influeneaz formarea fitocenozelor, distribuia algelor n spaiu (orizontal i vertical) i timp (sezonier i multianual).

Factorii de baz care influeneaz rspndirea i dezvoltarea algelor planctoniceSunt evideniate 4 grupe de factori, care determin succesiunile speciilor n componena fitoplanctonului: fizici (lumina, temperatura, transparena, turbiditatea, condiiile meteorologice, regimul dinamic al apei)i morfoedafice (adncimea, suprafaa ecosistemului acvatic, suprafaa de captare a apei); chimici (substanele minerale i organice dizolvate);biologici (alelopatia, consumul de ctre zooplancton, atacul virusurilor i fungilor, parazitismul direct al bacteriilor, protozoarelor i ciupercilor i parazitismul indirect, procesele endogene); aciunea comun a factorilor.

FACTORII FIZICO-HIDROLOGICE (lumina, temperatura, transparena,turbiditatea, regimul hidrologic)

Radiaia solar. Din marea diversitate a factorilor de mediu luminozitatea apei reprezint un factor fizic important, care influeneaz n mare msur procesele biotice n ecosistemele acvatice i determin intensitatea fotosintezei i creterii algelor planctoniceTransparena apei determin repartizarea spaial i particularitile producionale ale comunitilor algelor planctonice. Intensitatea fotosintezei fitoplanctonului scade odat cu diminuarea transparenei i creterea adncimii. Transparena si culoarea apei depind att de continutul de particule minerale si organice sau chiar de microorganismele din apa, ct si de gradul de luminare a stratului de apa.

FACTORII FIZICO-HIDROLOGICE - CONTINUARETurbiditatea apei este condiionat de prezena n ap a suspensiilor i poate contribui la dezvoltarea anumitor grupe de alge, de exemplu a algelor bacilariofite, deoarece crete coninutul substanelor minerale, n special a siliciului. Coninutul suspensiilor influeneaz transparena apei i desigur adncimea stratului fotic.Turbiditatea influeneaz dimensiunile celulelor algale, astfel n perioadele cu transparen nalt fitoplanctonul este dominat de speciile de talie mare. Temperatura este factorul de mediu care exercit o influen semnificativ asupra fitoplanctonului, fie direct prin aciunea asupra creterii, dezvoltrii, reproducerii, intensitii proceselor metabolice, ciclurilor biologice, dimensiunilor i repartiiei speciilor de alge, fie indirect prin modificarea proprietilor fizico-chimice ale apei.Deoarece temperatura optim caracteristic pentru diferite specii de alge este foarte diferit, temperatura determin periodicitatea dezvoltrii algelor, ponderea lor n ecosistemele acvatice, modificrile densitii populaiilor lor, dinamica sezonier i succesiunile diferitor specii n ecosistemele acvatice

Micarea apei provoac desfacerea coloniilor de microcistis din algele cianofite i pieirea lor.Viteza cursului de ap contribuie la repartizarea algelor planctonice pe acvatorilul ecosistemelor acvatice de diferit tip, servete ca mijloc de punere la dispoziie a elementelor nutritive, nlturare a metaboliilor, totodat exercit o influen mecanic asupra celulelor algale

FACTORII FIZICO-HIDROLOGICE - CONTINUARE

FACTORII CHIMICI( salinitatea apei, coraportul ntre ionii principali, formele elementelor nutritive, valorile pH, coninutul gazelor dizolvate , coninutul microelementelor i substanelor organice).Prezena n mediul acvatic a macro- i microelementelor joac un rol hotrtor n dezvoltarea algelor. n ap are loc un circuit permanent al substanelor biogene ce stau la baza procesului de sintez a materiei vii. Fitoplanctonul necesit un ir de elemente biogene anorganice i organice, reprezentate prin soluiile lor, concentraiile crora variaz n timp i spaiu. n dezvoltarea lor algele necesit n cantiti relativ mari aa elemente chimice cum sunt carbonul, hidrogenul, oxigenul, fosfor ul,azotul. Alte elemente chimice, care sunt utilizate de alge n cantiti mai mici sunt fierul, siliciul, magneziul, calciul, manganul, cuprul, zincul, molibden, sulf, caliu i calciu .a. Unele din ele au nevoie de asemenea de sodiu, iod, brom, vanadiu, clor potasiu.

ELEMENTELE NUTRITIVEAzotul se gsete n ap sub form de azot molecular, ioni de amoniu, nitrai, nitrii ct i sub forma compuilor organice. Azotul este un factor limitativ. Deficitul azotului provoac diminuarea vitezei de cretere i intensitii fotosintezei. Din compuii anorganici cele mai accesibilie forme sunt nitraii i azotul amoniacal.Fosforul este necesar celulelor algale la formarea acizilor nucleici, fosfolipidelor i altor compui compleci. Fosforul este prezent n ap sub form organic, legat de radicali, substane complexe sau sub form de sruri ale acidului fosforic.Compuii azotului i fosforului sunt utilizai de ctre fitoplancton ca elemente nutritive, iar dup pieirea i descompunerea fitoplanctonului n mediul acvatic sunt eliberate cantiti considerabile ale acestor compui, care revin n circuit.

Macro- i microelementeCalciul este unul din cei mai importani cationi din apele naturale. Calciul influeneaz direct proporional cantitatea de CO2 fixat sub form asimilabil de ctre fitoplancton.n aspect cantitativ fierul este unul din cei mai importani microelementt pentru fitoplancton. Fierul este necesar pentru diverse reacii de oxido-reducere i sinteza clorofilei. Starea bivalent sau trivalent a fierului depinde de pH-ul apei. Concentraia fierului n ap poate fi un factor limitativ pentru dezvoltarea populaiilor de cianobacterii.Multe alge acumuleaz zincul n cantiti ce depesc coninutul lor n mediu. Insuficiena de zinc coreleaz cu dispariia ribosomilor citoplasmatici. i diminuarea intensitii sintezei clorofilei i proteinelor. Molibdenul este necesar la metabolismul azotului i este implicat n reducerea nitratului. Multe specii sun foarte sensibile la excesul de cupru, aceast proprietate a fost utilizat la elaborarea metodelor de lupt cu nflorirea apelor i la elaborarea vopselelor rezistente la biotecton.Manganul limiteaz dezvoltarea algelor, iar n perioada nfloririi apei cu alge cianofite adaosul lui frneaz dezvoltarea speciilor Aphanizomenon flos-aquae i Microcystis aeruginosa.

.Salinitatea au mineralizarea apei influeneaz componena i distribuia algelor n mediul acvatic. Algele sunt organisme hiperosmotice, la care presiunea osmotic intracelular este mai mare dect cea extern, ceea ce asigur turgorul necesar celulelor. Reacia activ a mediului, pH-ul Aciunea ecologic a pH, se reflect n schimbarea permeabilitii membranelor externe i schimbului de sruri a organismelor. Pe lng aciunea direct asupra permeabilitii celulelor, morfologia coloniilor i filamentelor, mrimea pH influeneaz starea de echilibru a sistemelor chimice i forma n care se afl elementele n ap. Este stabilit influena pH asupra accesibilitii pentru alge a ionului de calciu.

FACTORII BIOTICIAlgele ca parte component a ecosistemelor acvatice, se afl n relaii multiple, reciproce, directe sau indirecte cu celelalte componente.Macrofitele pot inhiba, iar uneori pot stimula dezvoltarea algelor planctonice. Zooplanctonul. Caracterul relaiilor fitoplancton-zooplancton n mare msur determin eficiena transformrii materiei i energiei, influennd productivitatea i calitatea apei ecosistemelor acvatice n majoritatea cazurilor factorul de baz care limiteaz consumul algelor de ctre zooplancton este selectivitatea dimensional ct i calitile gustative ale lor. Reprezentanii zooplanctonului prefer algele clorococoficee cu dimensiuni mai mici ale celulelor.Macronevertebratele utilizeaz fitocenozele ca adpost i ca surs de hran.

SUCCESIUNILE FITOPLANCTONULUISuccesiunile fitoplanctonului se produc cu intensitate diferit sub influena unui complex de factori interni i externi. Succesiunile sezoniere ale fitoplanctonului sunt unul din indicii de baz care caracterizeaz stabilitatea comunitilor algale i gradul ei de acomodare la condiiile de via. A fost stabilit c succesiunea sezonier a fitoplanctonului, este determinat de un complex de factori, printre care rolul principal i aparine temperaturii, luminii, dinamicii maselor de ap i concentraiei elementelor nutritive.

AUTOEPURAREA APELORFitoplanctonul i macrofitele joac un rol important n autoepurarea apelor naturale i reziduale. Capacitatea algelor de a concentra n celule i de a depozita multe elemente chimice, permite folosirea lor n sisteme specializate de curare a apelor menajere. Algele au proprietatea de a concentra n celulele lor elemente radioactive. Capacitatea lor de a concentra elemente chimice poate fi orientat n 2 direcii: ca metod efectiv de epurare a apei i ca surs de a dobndi metale scumpe.

ALGELE PLANCTONICE-INDICATORI AI CALITII APEIAlgele sunt unele din cele mai sensibile organisme, care reacioneaz la prezena unei game largi de substane chimice, inclusiv anorganice i organice inclusiv - erbicide, detergeni, produse petroliere .a. Algele au un ciclu de dezvoltare scurt i colonizeaz repede noile habitate, astfel nct modificrile la nivel de comuniti prezint rspunsuri rapide la schimbrile mediului,multe specii prezint cerine i tolerane ecologice bine definite.Astfel unul din indicatorii efectului toxic al poluanilor este pieirea celulelor algale, modificarea vitezei de cretere, modificarea proceselor fotosintezei i altor procese metabolice. Unele substane poluante care sunt toxice pentru animalele acvatice, nu sunt toxice pentru alge, mai mult ca att n prezena unora are loc intensificarea activitii vitale a algelor.