Behavioural responses of Venerupis decussata (Linnaeus, 1758) and Venerupis pullastra (Montagu, 1803) to copper-spiked marine sediments

The burrowing behaviour of two marine clam species, Venerupis decussata (Linnaeus, 1758) and Venerupis pullastra (Montagu, 1803), was assayed in laboratory tests. By standardising abiotic and biotic factors, a routine static-renewal biotest for laboratory assays with V. decussata and V. pullastra was conducted, using burial as the principal sublethal endpoint. Measured burial times in marine sediments with different textures showed that both clam species are generalist burrowers for a wide range of medium-to-fine sand sediments with up to 40 % silt content. Sandy sediment was spiked with copper to examine clam response to heavy-metal contamination. Slowing of burial was observed in relation to added copper. After 24 h clams were observed to re-emerge from sediment. By counting re-emerged clams on the surface 4 days after starting the assay, a relation between re-emergence behaviour and spiked copper was observed. Experimental data suggest that porewater Cu concentrations, rather than sediment Cu concentrations, were responsible for both burial delay and re-emergence. Whereas burial delay cannot be viewed as a directed behavioural response, re-emergence might be part of a survival strategy to avoid toxic sediment conditions. The LC₅₀ in a 10-day exposure period compared to significant levels of the burial endpoint, while re-emergence and reburial ability after 10-day exposure were considerably more sensitive. Since the observed threshold concentrations are in naturally occurring ranges, an application of the assay, especially with the endpoint of re-emergence, to examine contamination in the field seems possible.El comportamiento de enterramiento de dos especies de bivalvos marinos, Venerupis decussata (Linnaeus, 1758) y Venerupis pullastra (Montagu, 1803), se estudió en ensayos de laboratorio. La estandarización de los factores bióticos y abióticos permitió poner a punto un biotest tipo static-renewal para ensayos de laboratorio usando el parámetro de enterramiento. En ensayos con sedimentos marinos de textura variable, V. decussata y V. pullastra se demostraron como generalistas en un rango amplio de texturas de arena media y fina hasta un contenido de 40 % de fango. A un sedimento arenoso se añadió cobre para examinar la respuesta de los bivalvos a una contaminación de metales pesados. Se observó una reducción en la velocidad de enterramiento con relación a la cantidad de cobre añadido. Después de 24 horas se observó a las almejas reemergiendo del sedimento. Al contar los bivalvos en la superficie cuatro días después del inicio del ensayo, se pudo establecer también una relación entre el rechazo al sedimento y el cobre añadido. Los datos experimentales sugieren que eran los niveles de cobre en el agua intersticial los que causaron el enterramiento ralentizado y el rechazo al sedimento, y no el cobre encontrado en el sedimento. Según estos ensayos, el entierro ralentizado no se puede considerar una respuesta de comportamiento directa, mientras el rechazo puede ser parte de una estrategia de supervivencia para esquivar condiciones tóxicas. El LC50 de una exposición de 10 días es parecido a los niveles significativos de enterramiento, mientras el rechazo y la capacidad de reenterramiento después de una exposición de diez días son más sensibles. El margen de las concentraciones se encuentra dentro del rango de concentraciones encontradas en el campo. Por eso, también parece posible la aplicación del bioensayo para examinar la contaminación de sedimentos naturales.Instituto Español de Oceanografí

Effects of hydrocarbons on the physiology and growth of Ulva sp. (Chlorophyta)

Se realizaron experimentos de laboratorio para investigar las respuestas fisiológicas de una especie de Ulva. Los discos de Ulva fueron expuestos a 16 °C hasta 12 días, a emulsiones en agua de mar con cada una de las cuatro fracciones de petróleo estándar (P1, d 0,7, bp 80-110 °C; P2, d 0,73, bp 100-140 °C; P3, d 0,76, bp 140-160 °C; P4, d 0,76, bp 180-220 °C), en cada caso a una concentración de 500, 1 000, 2 000, 4 000 y 8 000 ppm ( ᵛ/ᵥ ). Las variables fisiológicas determinadas fueron tasa de fotosíntesis, tasa de respiración, eficiencia fotoquímica (Fv/Fmáx), disipación no fotoquímica (qN), concentración de clorofila a y tasa de desarrollo. Se usó un análisis de probit para determinar los tiempos y concentraciones de inhibición del 50 % de las respuestas fisiológicas. Nuestros resultados revelaron que el mejor indicador del estrés debido a la exposición de hidrocarburos de petróleo fue la tasa de fotosíntesis. La fracción P1 (baja densidad, bajo punto de ebullición) fue el más tóxico, con una concentración de 871 ppm para la inhibición del 50 % de la tasa de fotosíntesis en 72 horas.Laboratory experiments were performed to investigate the physiological responses of an Ulva species to oil pollution. Ulva thalli were exposed at 16 °C for up to 12 days to emulsions in seawater of one of four standard petroleum fractions (P1, d 0.7, bp 80-110 °C; P2, d 0.73, bp 100- 140 °C; P3, d 0.76, bp 140-160 °C; P4, d 0.76, bp 180-220 °C), in each case at a concentration of 500, 1 000, 2 000, 4 000 or 8 000 ppm ( ᵛ/ᵥ ). The physiological variables determined were: photosynthesis rate, respiration rate, photochemical efficiency (Fv/Fmax), non-photochemical quenching (qN), chlorophyll a concentration, and growth rate. A probit analysis was used to determine 50 %-inhibition time and concentrations of the physiological responses. Our results showed that the best indicator of stress due to exposure to petroleum hydrocarbons was photosynthesis rate. The fraction P1 (low density, low boiling point) was the most toxic, with the 72- hour IC50 for rate of photosynthesis being 871 ppm.Instituto Español de Oceanografí

Chlorophyll fluorescence analysis and cadmiumcopper bioaccumulation in Ulva rigida (C. Agardh)

The objective of the present study was to determine the usefulness of the alga Ulva rigida (C. Agardh) in monitoring dissolved cadmium and copper in seawater, as well as the physiological stress caused by both metals. Discs from the alga (d = 19 mm) were cultured in different Cd and Cu growth media during a 12-day period. The concentrations established were 0.1, 0.3, 0.9, 2.7 mg metal 1⁻¹, as well as the corresponding controls. Chlorophyll fluorescence readings were performed on days 1, 2, 5, 9 and 12. Discs were frozen for later AAS analysis (Perkin-Elmer). Treatments with higher Cd concentration (0.3, 0.9, 2.7 mg l⁻¹) presented clear signs of disturbing photosystem II, since optimum quantum yields (Fv/Fm) were lower than the control responses. Similarly, Cu treatments diminished the alga's photosynthetic efficiency. Cu and Cd internal levels in U. rigida increased successively during the experiments, which also were proportional to the treatments. These levels were transformed into contamination factors (CF), calculated by dividing each concentration by its respective control and adjusting with Michaelis- Menten kinetics.Mediante este estudio se pretende determinar la utilidad del alga Ulva rigida (C. Agardh) para monitorizar Cd y Cu disueltos en agua de mar, así como el estrés fisiológico causado por ambos metales. Para ello, discos de dicha alga (d = 19 mm) se colocaron en diferentes soluciones de Cd y Cu, durante un periodo de 12 días, siendo las concentraciones seleccionadas: 0,1; 0,3; 0,9; 2,7 mg metal l⁻¹ de solución, así como los respectivos controles. Las lecturas de fluorescencia de clorofila se efectuaron los días 1, 2, 5, 9 y se analizó el contenido metálico de los discos mediante espectrofotometría de absorción atómica con llama (AAS). Los tratamientos de Cu y los de mayor concentración de Cd (0,3; 0,9; 2,7 mg l⁻¹) presentaron claras señales de perturbación del fotosistema II, con reducciones claras del rendimiento cuántico óptimo (Fv/Fm). De igual forma, los tratamientos de Cu redujeron la eficiencia fotosintética del alga. Los niveles corporales de Cd y Cu en U. rigida registraron incrementos sucesivos durante el periodo experimental y fueron proporcionales a los tratamientos. Las cinéticas de carga fueron modelizadas mediante ajuste a Michaelis-Menten.Instituto Español de Oceanografí

Nitrogen and phosphorus in Ulva sp. in the Galician Rias Bajas (northwest Spain): Seasonal fluctuations and influence on growth

Coastal eutrophication has given cause for increasing concern. The Galician rias are ecosystems very sensitive to this phenomenon. In the present paper, we evaluate the possible nutrient limitation in Ulva sp., a green-tide alga. Variations in tissue nitrogen (N) and phosphorus (P), as well as growth rate, were determined over a complete seasonal cycle for Ulva sp. collected in the Rias Bajas (northwest Spain). Minimum levels of both nutrients were reached in spring and summer and maximum in winter. The low tissue P concentrations were striking. There was a parallelism between the evolution of the growth rate and nutrient contents. The most significant correlation found between growth rate and tissue P, and the equations established by stepwise multiple regression procedures, suggest that P may play a more important role than N in the limitation of productivity of Ulva sp. in the Galician Rias Bajas.La eutrofización costera es un problema de creciente preocupación y las rías gallegas son ecosistemas sensibles a este fenómeno. En este trabajo se intenta evaluar la posible limitación nutritiva en Ulva sp., un alga que forma parte de las denominadas mareas verdes. Se realizaron análisis de nitrógeno (N) y fósforo (P), así como bioensayos de crecimiento en Ulva sp. recogida mensualmente en cuatro rías de la costa gallega durante un año. Los niveles mínimos de ambos nutrientes se registraron en primavera y verano y los máximos en invierno, destacando las bajas concentraciones de P encontradas. Se observó un paralelismo entre la evolución de las tasas de crecimiento de Ulva y las concentraciones de nutrientes en el talo a lo largo del ciclo anual estudiado. La mayor correlación encontrada entre tasa de crecimiento y concentración de P, y las ecuaciones establecidas por el procedimiento de regresión múltiple paso a paso, indican que el fósforo parece jugar un papel más importante que el nitrógeno en la producción de Ulva sp. en las rías bajas gallegas.Instituto Español de Oceanografí

Biocontrol de la deposición atmosférica de metales pesados en Navarra (España) mediante musgos terrestres

Con el fin de estudiar la deposición atmosférica de metales pesados en Navarra (España), se han analizado los contenidos en Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb y Zn en muestras de Hypnum cupressiforme Hedw., Scleropodium purum (Hedw.) Limpr., Hylocomium splendens (Hedw.) B., S. & G.. Thuidium tamariscinum (Hedw.) B., S. & G. y Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt. recolectadas en 17 localidades repartidas por toda la provincia de Navarra. Los datos obtenidos están en el rango de otros conocidos de zonas rurales de Italia, zonas rurales de Portugal y Galicia (España). Globalmente, las localidades con mayor cantidad de metales pesados se situan en el norte y en el oeste de la provincia. Cd, Cr, As y Mn son los elementos de los que se registran los niveles más altos, mientras que Co y Hg tienen niveles considerados normales. Summary: With the aim of studing the heavy metals deposition in Navarra (Spain), contents in Al, As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Mn, Ni, Pb and Zn in samples of Hypnum cupressiforme Hedw., Scleropodium purum (Hedw.) Limpr., Hylocomium splendens (Hedw.) B., S. & G., Thuidium tamariscinum (Hedw.) B., S. & G. and Pleurozium schreberi (Brid.) Mitt. have been analized. Samples of mosses were collected in 17 localities, spread all over the province of Navarra. The quantities of heavy metals obtained are similar to those known from Italy, Portugal and Galicia (Spain). As a whole, localities with greatest quantities of heavy metals are located in the north and west of Navarra. Cd, Cr, As and Mn are the elements with highest levels, while Co and Hg have levels regarded as normal

Non-ohmic critical fluctuation conductivity of layered superconductors in magnetic field

Thermal fluctuation conductivity for a layered superconductor in perpendicular magnetic field is treated in the frame of the self-consistent Hartree approximation for an arbitrarily strong in-plane electric field. The simultaneous application of the two fields results in a slightly stronger suppression of the superconducting fluctuations, compared to the case when the fields are applied individually.Comment: 4 pages, 1 figure, to be published in Phys. Rev.