Plankton Microorganisms Coinciding with Two Consecutive Mass Fish Kills in a Newly Reconstructed Lake

Lake Karla, Greece, was dried up in 1962 and its refilling started in 2009. We examined the Cyanobacteria and unicellular eukaryotes found during two fish kill incidents, in March and April 2010, in order to detect possible causative agents. Both microscopic and molecular (16S/18S rRNA gene diversity) identification were applied. Potentially toxic Cyanobacteria included representatives of the Planktothrix and Anabaena groups. Known toxic eukaryotes or parasites related to fish kill events were Prymnesium parvum and Pfiesteria cf. piscicida, the latter being reported in an inland lake for the second time. Other potentially harmful microorganisms, for fish and other aquatic life, included representatives of Fungi, Mesomycetozoa, Alveolata, and Heterokontophyta (stramenopiles). In addition, Euglenophyta, Chlorophyta, and diatoms were represented by species indicative of hypertrophic conditions. The pioneers of L. Karla's plankton during the first months of its water refilling process included species that could cause the two observed fish kill events

Haematococcus: a successful air-dispersed colonist in ephemeral waters is rarelyfound in phytoplankton communities

In a literature search, the presence of Haematococcus in phytoplankton communities and its biogeography were investigated. Haematococcus, although showing a wide biogeographical distribution, has been rarely found in phytoplankton communities. Simultaneously, the colonization potential of air-dispersed Haematococcus in ephemeral waters and its interactions with coexisting phytoplankton taxa were examined by microscopy and molecular methods. Haematococcus was a successful colonist, appearing among the first taxa in the experimental containers. According to principal component analysis, Haematococcus growth rate was negatively correlated with the abundance and species richness of the other autotrophs. Furthermore, a negative correlation between Haematococcus and Chlamydomonas and a positive one between Haematococcus and Chlorella were found. Overall, Haematococcus appears to be an effective air-dispersed alga that can successfully colonize and establish populations in small ephemeral water bodies. However, its absence from phytoplankton in larger permanent water bodies could be related to its high light requirements, its competitive disadvantages against other algae, and the grazing pressures from predators. The results of our study suggest a life strategy based on adaptation to higher light intensities in very shallow waters compared with optical dense lakes. Therefore, ephemeral waters are the regular habitat for Haematococcus instead of being “stepping stones” for the colonization of lake phytoplankton

Implementation of the Water Framework Directive: Lessons Learned and Future Perspectives for an Ecologically Meaningful Classification Based on Phytoplankton of the Status of Greek Lakes, Mediterranean Region

The enactment of the Water Framework Directive (WFD) initiated scientific efforts to develop reliable methods for comparing prevailing lake conditions against reference (or nonimpaired) states, using the state of a set biological elements. Drawing a distinction between impaired and natural conditions can be a challenging exercise. Another important aspect is to ensure that water quality assessment is comparable among the different Member States. In this context, the present paper offers a constructive critique of the practices followed during the WFD implementation in Greece by pinpointing methodological weaknesses and knowledge gaps that undermine our ability to classify the ecological quality of Greek lakes. One of the pillars of WDF is a valid lake typology that sets ecological standards transcending geographic regions and national boundaries. The national typology of Greek lakes has failed to take into account essential components. WFD compliance assessments based on the descriptions of phytoplankton communities are oversimplified and as such should be revisited. Exclusion of most chroococcal species from the analysis of cyanobacteria biovolume in Greek lakes/reservoirs and most reservoirs in Spain, Portugal, and Cyprus is not consistent with the distribution of those taxa in lakes. Similarly, the total biovolume reference values and the indices used in classification schemes reflect misunderstandings of WFD core principles. This hampers the comparability of ecological status across Europe and leads to quality standards that are too relaxed to provide an efficient target for the protection of Greek/transboundary lakes such as the ancient Lake Megali Prespa

Assessing water quality of Greek lakes and reservoirs using ecological and molecular markers

The present thesis aims at the assessment of the water quality of 21 freshwaters inGreece (13 lakes and 8 reservoirs) during the warm period 2007-2010 by using ecologicaland molecular markers.Within this study, in the 21 freshwaters: i) phytoplankton community structure(synthesis and species diversity-morphological and phylogenetic species, biovolume,cyanobacterial contribution) was examined ii) the importance of watershed land use typesand of zooplankton community structure as drivers of phytoplankton community wasevaluated iii) water quality was assessed by using phytoplankton metrics and indicesregarding a) synthesis (species number, taxonomic and functional groups, (%)cyanobacterial contribution) and b) biomass (blooms, total biovolume, cyanobacterialbiovolume). Moreover, phytoplankton indices used in Europe such as the Catalán indexand the Q index and the index of Nygaard that is used worldwide, were properly modifiedso as to be used in Greek freshwaters and finally, iv) a new phytoplankton index(Ρhytoplankton Community Index) was constructed for the assessment of the ecologicalwater quality. In this thesis, an integrated study on the water quality based onphytoplankton is presented for the first time, unifying the molecular approach from thebase to the top with the total ecosystem approach from the top to the base. Furthermore,data on the ecological quality of freshwaters of great importance (e.g. lake Megali Prespa,lake Ismarida and the drinking water reservoirs of Marathonas and Aisimis) are presentedfor the first time and a new phytoplankton index is proposed for water qualityassessment.During the study, a high diversity of phytoplankton species (307 species) wasrecorded in the 21 freshwaters. Their distribution was indicative of the characteristics ofeach freshwater (water retention time, trophic level, depth). A higher species diversitywas recorded in the majority of lakes in relation to the reservoirs, especially in theshallow ones like Ismarida, Kastorias and Doirani. Although, the higher species numberin the groups of chlorophytes and cyanobacteria (>50% of total species number) in themajority of freshwaters, is indicative of eutrophic conditions and consequently ofsubstandard water quality, that is shown also in Nygaard Index.Phytoplankton biovolume was lower in the majority of reservoirs differing fromthe lakes, which were also characterized by high cyanobacterial contribution (>80%). Phylogenetic analysis (16S rRNA) and analysis of functional genes (mcyA) ofcyanobacteria implicated in water blooms, revealed the presence of known toxic speciesin the reservoirs of Karla and Kerkini and in the lakes of Kastoria, Chimaditis, Doiraniand Pamvotis. The application of molecular methods (presence of genes implicated in thetoxin production, phylogenetic analysis) in the monitoring of freshwaters can contributein the detection of harmful phytolankton blooms and in the risk assessment of theirpresence.Watershed land use types and mainly the agricultural and artificial sites, werefound as important drivers of phytoplankton community structure (synthesis, diversity,biovolume). High biovolume values with a high cyanobacterial contribution wererecorded in freshwaters with agricultural and artificial sites >30% in their watershed. Thispercentage which is lower from the one corresponding to northern temperate freshwaters(40% only for agricultural sites) might show the critical transition threshold ineutrophication process from mesotrophic to highly eutrophic freshwaters underanthropogenic pressures in the Mediterranean landscape.The study of zooplankton community revealed the dominance of small-sizedspecies (mainly rotifers) and the absence of large-sized Daphnia in the majority of the 21freshwaters during the high phytoplankton increase. This is indicative of the poor controlof zooplankton on phytoplankton. Regarding the importance of zooplankton communityas a key factor in the function and management of lakes, it should be considered whenassessing the carrying capacity of the ecosystem for a sustainable restoration.The use of different phytoplankton parameters-metrics (phytoplankton biovolume,(%) cyanobacterial contribution, presence of toxicity genes, levels of cyanobacteriaaccording to WHO) and indices (Nygaard, Catalán, Q, PCI) to assess the water quality ofthe 21 freshwaters, showed that overall, the majority of them is not characterized by agood water quality, with lakes exhibiting worse quality than reservoirs. In particular,regarding the lakes only Yliki and Megali Prespa showed a good ecological water qualitywith the second being near the good-moderate boundary. Regarding the reservoirs, onlyKarla and Kerkini was characterized by a low water quality. The rest of the reservoirswere near the good-moderate boundary, except from Tavropos and Polyphytos.The multimetric phytoplankton community index PCI that is proposed in thisstudy to assess the ecological water quality of freshwaters, regards the anthropogeniceutrophication, the main pressure on Mediterranean lakes and large lakes in Europe. It isbased on the ecology of phytoplankton. It incorporates information on the phytoplankton122community structure from the lower level (gene) to the highest (ecosystem) by coveringdifferent individual levels of organization and giving different weights to the variables. Inthis way, it expresses a combined response of phytoplankton community toenvironmental changes and takes into account the natural variability due to seasonalperiodicity, by using data relating to the final stages of phytoplankton succession. It mayhave a widespread application in contrast to other phytoplankton indices used in Europewhich are related to specific ecoregions. That is due to the fact that its main variable,phytoplankton biovolume, is weighted according to the boundaries proposed for thespecific type and ecoregion that each freshwater belongs. Furthermore, the number ofvariables that it combines is greater than those of the rest indices used in Europe.The ‘weaknesses’ of the PCI index are that i) it requires the boundaries and thetype-specific conditions in order to give a score to the variables ‘phytoplankton biovolume’, ‘(%) cyanobacterial contribution’ and ‘Q index’ and ii) it has not been testedin the majority of the Greek lakes. However, the multimetric approach for assessing theecological quality of freshwaters is considered as the most appropriate, as it bridges thegaps between existing methodologies and prepares for future needs in the assessment ofecological water quality. In the future, this index will be tested in a larger number offreshwaters and may be modified by changes in the variables it includes (e.g. addition oftotal phosphorus, subtraction of toxicity genes).Η παρούσα διδακτορική διατριβή στοχεύει στην εκτίμηση της ποιότητας νερού σε21 υδάτινα οικοσυστήματα (13 φυσικές λίμνες και 8 ταμιευτήρες) της Ελλάδας κατά τηθερμή περίοδο 2007-2010, με τη χρήση οικολογικών και μοριακών δεικτών.Στα πλαίσιά της ι) πραγματοποιήθηκε παρακολούθηση χαρακτηριστικών τηςκοινωνίας του φυτοπλαγκτού (σύνθεση και ποικιλότητα ειδών-μορφολογικά καιφυλογενετικά είδη, βιοόγκος, συμμετοχή κυανοβακτηρίων) ιι) διερευνήθηκε η επίδρασητων χρήσεων γης στη λεκάνη απορροής και της σύνθεσης της κοινωνίας τουζωοπλαγκτού, στη διαμόρφωση της κοινωνίας του φυτοπλαγκτού ιιι) εκτιμήθηκε ηποιότητα νερού των υδάτινων σωμάτων με τη χρήση παραμέτρων και δεικτώνφυτοπλαγκτού όπως α) σύνθεσης (αριθμός ειδών, ταξινομικές και λειτουργικές ομάδες,(%) συμμετοχή κυανοβακτηρίων) και β) βιομάζας (ανθίσεις, συνολικός βιοόγκος,βιοόγκος κυανοβακτηρίων). Επιπλέον, τροποποιήθηκαν κατάλληλα για εφαρμογή στιςελληνικές λίμνες δείκτες φυτοπλαγκτού που χρησιμοποιούνται σε ευρωπαϊκό επίπεδοόπως ο δείκτης Catalán στις μεσογειακές φραγμαλίμνες, ο δείκτης Q για λίμνες τηςΚεντρικής Ευρώπης και ο δείκτης Nygaard σε όλες τις λίμνες και ιν) δημιουργήθηκε μεστόχο την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας των υδάτινων σωμάτων έναςπολυμετρικός δείκτης κοινωνίας φυτοπλαγκτού (Ρhytoplankton Community Index).Συνολικά, παρουσιάζεται για πρώτη φορά μια ολοκληρωμένη έρευνα για την ποιότητατου νερού με βάση το φυτοπλαγκτό, ενοποιώντας την από τη βάση προς την κορυφήμοριακή προσέγγιση με την από την κορυφή προς τη βάση ολιστική προσέγγισηοικοσυστήματος, ενώ παραθέτονται τα πρώτα στοιχεία για την οικολογική ποιότηταυδάτινων οικοσυστημάτων μεγάλης σημασίας (π.χ. η λίμνη Μεγάλη Πρέσπα, η λίμνηΙσμαρίδα και οι ταμιευτήρες πόσιμου νερού του Μαραθώνα και της Αισύμης) καιπροτείνεται ένας νέος δείκτης εκτίμησης της οικολογικής ποιότητας.Ειδικότερα, η διερεύνηση της σύνθεσης και ποικιλότητας του φυτοπλαγκτούσυνολικά στα 21 υδάτινα οικοσυστήματα έδειξε έναν υψηλό αριθμό ειδών φυτοπλαγκτού(307 είδη), η κατανομή των οποίων ήταν ενδεικτική της ιδιαιτερότητας του κάθεσώματος (χρόνος παραμονής, τροφική κατάσταση, βάθος). Οι λίμνες στην πλειονότητάτους χαρακτηρίστηκαν από μεγαλύτερη ποικιλότητα ειδών από τους ταμιευτήρες,ιδιαίτερα οι ρηχές και εύτροφες όπως η Ισμαρίδα, η Καστοριάς και η Δοϊράνη. Ομεγάλος αριθμός ειδών ωστόσο στις ταξινομικές ομάδες των κυανοβακτηρίων και τωνχλωροφυκών (>50% του συνολικού αριθμού ειδών) στην πλειονότητα των υδάτινων117οικοσυστημάτων, είναι ενδεικτικός εύτροφων συνθηκών και συνεπώς υποβαθμισμένηςοικολογικής ποιότητας νερού, γεγονός που αντανακλάται και στον δείκτη «ευαίσθητωνστον ευτροφισμό» ομάδων φυτοπλαγκτού του Nygaard.Ο βιοόγκος φυτοπλαγκτού κυμάνθηκε σε χαμηλότερα επίπεδα στην πλειονότητατων ταμιευτήρων σε σχέση με τις φυσικές λίμνες, οι οποίες διαφοροποιήθηκαν από τουςταμιευτήρες και ως προς την υψηλή συμμετοχή κυανοβακτηρίων (>80%).Η φυλογενετική ανάλυση (αλληλούχιση 16S rRNA) και ανάλυση λειτουργικώνγονιδίων τοξικότητας (mcyA) των πληθυσμών των κυανοβακτηρίων που συμμετείχαν στοσχηματισμό ανθίσεων νερού, έδειξε την παρουσία γνωστών τοξικών ειδών σεταμιευτήρες όπως η Κάρλα, η Κερκίνη και λίμνες όπως η Καστοριάς, η Παμβώτιδα, ηΔοϊράνη και η Χειμαδίτιδα. Η εφαρμογή των συγκεκριμένων μοριακών μεθόδων(ανίχνευση γονιδίων τοξικότητας, φυλογενετικές αναλύσεις) στη βιοπαρακολούθησηυδάτινων οικοσυστημάτων μπορεί να αποτελέσει ένα εργαλείο πρόβλεψης επιβλαβώνανθίσεων φυτοπλαγκτού και εκτίμησης του κινδύνου από την παρουσία τους.Στη διαμόρφωση της κοινωνίας του φυτοπλαγκτού (σύνθεση, ποικιλότητα,βιοόγκος) και κατ’επέκταση στην επίδραση στην οικολογική ποιότητα των υδάτινωνσωμάτων, οι χρήσεις γης στη λεκάνη απορροής και κυρίως οι αγροτικές εκτάσεις και οιτεχνητές περιοχές, φαίνεται να αποτελούν σημαντικό παράγοντα. Ειδικότερα, υψηλέςτιμές βιοόγκου φυτοπλαγκτού με κυριαρχία κυανοβακτηρίων ήταν χαρακτηριστικές σευδάτινα σώματα στα οποία η κάλυψη στη λεκάνη απορροής σε αγροτικές εκτάσεις καιτεχνητές περιοχές ξεπερνά συνολικά το 30%. Το μικρότερο αυτό ποσοστό από τοκαθορισμένο όριο στα αντίστοιχα βορειότερα εύκρατα οικοσυστήματα (40% γιααγροτικές εκτάσεις στις βόρειες εύκρατες λίμνες) είναι πιθανό να δείχνει το χαμηλότεροσημείο μετάβασης κατά τον ανθρωπογενή ευτροφισμό από τα μεσότροφα στα εύτροφαμεσογειακά υδάτινα οικοσυστήματα.Επιπλέον, η διερεύνηση της δομής της κοινωνίας του ζωοπλαγκτού στηνπλειονότητα των υδάτινων οικοσυστημάτων κατά την περίοδο της έντονης αύξησης τουφυτοπλαγκτού, έδειξε ότι αυτή αποτελείται γενικά από μικρόσωμα είδη (κυρίωςτροχόζωα), ενώ τα μεγαλόσωμα διηθηματοφάγα είδη όπως είδη του γένους Daphniaπαρατηρήθηκαν σπανίως, με αποτέλεσμα το ζωοπλαγκτό να μην μπορεί να ελέγξει τηδιαθέσιμη φυτοπλαγκτική βιομάζα. Καθώς το ζωοπλαγκτό αποτελεί παράγοντα-κλειδίγια τη λειτουργία και διαχείρισή τους, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη όσον αφορά τηνεκτίμηση της φέρουσας ικανότητας του οικοσυστήματος για βιώσιμη αποκατάσταση. Η χρήση διαφορετικών παραμέτρων-μετρικών (βιοόγκος φυτοπλαγκτού, (%)συμμετοχή κυανοβακτηρίων στο συνολικό βιοόγκο, παρουσία γονιδίων τοξικότητας,επίπεδα κυανοβακτηρίων σύμφωνα με τον Π.Ο.Υ) και δεικτών (Nygaard, Catalán, Q,PCI) για την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας νερού, έδειξε ότι συνολικά ηπλειονότητά των 21 υδάτινων οικοσυστημάτων χαρακτηρίζεται από οικολογική ποιότητανερού κατώτερη της καλής, με τις φυσικές λίμνες να εμφανίζουν πιο «επιβαρυμένη»κατάσταση από τους ταμιευτήρες. Ειδικότερα, από το σύνολο των φυσικών λιμνών μόνοοι λίμνες Υλίκη και Μεγάλη Πρέσπα παρουσίασαν καλή οικολογική ποιότητα νερού μετη δεύτερη να είναι στα όρια καλής-μέτριας, ενώ από τους ταμιευτήρες ποιότητα νερούκατώτερη της καλής παρουσιάζουν μόνο η Κάρλα και η Κερκίνη. Οι υπόλοιποιταμιευτήρες αν και παρουσίασαν καλή οικολογική ποιότητα είναι κοντά στο όριο καλής-μέτριας, πλην της Ταυρωπού και της Πολυφύτου.Ο πολυμετρικός δείκτης κοινωνίας φυτοπλαγκτού PCI που προτείνεται γιαεφαρμογή στην παρούσα έρευνα με στόχο την εκτίμηση της οικολογικής ποιότηταςνερού, αφορά τον ανθρωπογενή ευτροφισμό, την κύρια πίεση που υφίστανται οι μεσογειακέςλίμνες και γενικότερα οι λίμνες στην Ευρώπη. Οι αρχές ανάπτυξης του δείκτη θεμελιώθηκανστην οικολογία του φυτοπλαγκτού με αποτέλεσμα ο δείκτης να ενσωματώνει και ναενοποιεί τη χαμηλότερη (γονίδιο) με την υψηλότερη πληροφορία (οικοσύστημα) σχετικάμε τη δομή της κοινωνίας του φυτοπλαγκτού, καθώς καλύπτονται τα επιμέρους επίπεδαοργάνωσής του και όλες οι μεταβλητές αθροίζονται με διαφορετικούς συντελεστέςβαρύτητας. Έτσι ο ενιαίος δείκτης που προκύπτει εκφράζει μια συνδυασμένη απόκρισητης κοινωνίας στις περιβαλλοντικές αλλαγές και λαμβάνει υπόψη και τη φυσική μεταβλητότητα λόγω εποχικής περιοδικότητας, αφού εστιάζει σε δεδομένα που αφορούνστα τελευταία στάδια διαδοχής της κοινωνίας φυτοπλαγκτού. Μπορεί να έχειγενικευμένη εφαρμογή σε αντίθεση με άλλους δείκτες φυτοπλαγκτού πουχρησιμοποιούνται στην Ευρώπη και αφορούν συγκεκριμένες οικοπεριοχές, καθώς ηκύρια παράμετρός του -ο βιοόγκος φυτοπλαγκτού- βαθμολογείται με βάση τα όρια πουαφορούν τον τύπο και την οικοπεριοχή στην οποία ανήκει το εκάστοτε υδάτινοοικοσύστημα. Επιπλέον ο αριθμός των μεταβλητών που συνδυάζει είναι μεγαλύτεροςαπό τους αντίστοιχους των άλλων δεικτών που χρησιμοποιούνται στην Ευρώπη.Οι «αδυναμίες» του δείκτη PCI εντοπίζονται στο ότι ι) προϋποθέτει να είναιγνωστά τα όρια και οι τυποχαρακτηριστικές συνθήκες για τη βαθμολογία τωνμεταβλητών «βιοόγκος φυτοπλαγκτού», «(%) συμμετοχή κυανοβακτηρίων», «δείκτηςQ» και ιι) δεν έχει δοκιμαστεί στο σύνολο των ελληνικών λιμνών. Ωστόσο, η119πολυμετρική προσέγγιση όσον αφορά την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας υδάτινωνσωμάτων θεωρείται η πιο κατάλληλη, καθώς γεφυρώνει τα κενά ανάμεσα στιςυπάρχουσες μεθοδολογίες και προετοιμάζει για τις μελλοντικές ανάγκες ως προς την εκτίμηση της οικολογικής ποιότητας. Μελλοντικά, ο δείκτης αυτός θα δοκιμαστεί σεμεγαλύτερο αριθμό λιμνών και μπορεί να τροποιηθεί με μεταβολή των μεταβλητών πουπεριλαμβάνει (π.χ. προσθήκη ολικού φωσφόρου, αφαίρεση γονιδίων τοξικότητας)

Assessing ecological water quality of freshwaters: PhyCoI—a new phytoplankton community Index

Highlights: • We propose a new Phytoplankton Index for monitoring the ecological status of lakes. • We develop a community index integrating the response to anthropogenic pressure. • We link high frequency Secchi depth with low frequency phytoplankton monitoring. • We demonstrate the correlation of the index with land use on the watershed scale. • The index offers a cost-effective tool, practical for medium-qualified personnel. Abstract: We propose and test a new Phytoplankton Community Index (PhyCoI) for monitoring the ecological status of lakes and reservoirs. The design of our PhyCoI is based on the fact that phytoplankton biomass and community structure respond to changes in water quality (mainly eutrophication) and by themselves also influence water quality. In order to accommodate this double role of phytoplankton as indicator and impact, PhyCoI is based on phytoplankton community properties at different hierarchical levels combining both specific metrics (total biomass, taxonomic group biomass, cyanobacteria contribution, taxonomic group species richness) and new or modified sub-indices. It is calculated from the scores of the different metrics/sub-indices resulting in a final index value in the range from 0 to 5, to assess water quality on the basis of five ecological classes according to the Water Framework Directive (WFD). The test of PhyCoI was based on Carlson's Trophic State Index (TSISD) based on water transparency (Secchi depth) in 26 Greek lakes and reservoirs covering the entire spectrum from oligotrophic to hypertrophic. A highly significant relationship at p < 0.001 between the two variables was found, with the values of the PhyCoI declining with increasing TSISD. Furthermore, a significant relationship between the PhyCoI and land use types at the watershed of the studied freshwaters was found identifying permanent crops, pastures and shrubs and herbaceous vegetation associations as significant predictors of PhyCoI values. Because of the amount of labor involved in obtaining the PhyCoI we suggest to combine low frequency PhyCoI determinations with a high frequency Secchi depth measurements for practical monitoring purposes

Zooplankton communities in Mediterranean temporary lakes: the case of saline lakes in Cyprus

Temporary saline lakes are diverse ecosystems mostly located in arid areas. In the Mediterranean region they are among the most remarkable, but also the most threatened habitats; thus, effective management and conservation plans need to consider their special hydrological and ecological features and requirements. They are mainly fishless systems and so zooplankton is the driver of the trophic cascade. Our aim was to determine zooplankton communities' composition and biomass in seven temporary saline lakes of Cyprus and investigate their relation with environmental variables. Salinity ranged between <2 and 300 ppt and was a key factor shaping zooplankton community. In hyposaline conditions zooplankton communities exhibited higher species diversity than in meso- and hypersaline conditions. Hyposaline lakes were dominated by Arctodiaptomus salinus (Daday, 1885), Daphnia magna Straus, 1820 and Moina brachiata (Jurine, 1820) in terms of biomass, while meso- and hypersaline lakes by anostracans Artemia salina (Linnaeus, 1758) and Phallocryptus spinosus (Milne-Edwards, 1840) or M. brachiata and D. magna highlighting competition as another factor shaping the zooplankton community. We conclude that zooplankton reflects environmental pressures, such as salinity fluctuations which are closely related to water level fluctuations, in the mostly fishless Mediterranean temporary saline lakes. Moreover, salinity fluctuations should be considered a key factor for typological considerations in quality assessments, restoration and management plans in temporary saline systems since it can reflect the hydrological variations on the communities across different years and seasons by salinity gradient even for the same water body.This is the first whole-community study of zooplankton communities in temporary saline lakes in Cyprus. Our results support that in these systems (a) salinity is a major driver of zooplankton community and (b) should be a key factor for typological considerations according to the WFD; (c) zooplankton should be considered as biological quality element

Molecular diversity of bacteria in commercially available “Spirulina” food supplements

The cyanobacterium Arthrospira is among the most well-known food supplements worldwide known as “Spirulina.” While it is a widely recognized health-promoting natural product, there are no reports on the molecular diversity of commercially available brands of “Spirulina” supplements and the occurrence of other cyanobacterial and heterotrophic bacterial microorganisms in these products. In this study, 454-pyrosequencing analysis of the total bacterial occurrence in 31 brands of “Spirulina” dietary supplements from the Greek market was applied for the first time. In all samples, operational taxonomic units (OTUs) of Arthrospira platensis were the predominant cyanobacteria. Some products contained additional cyanobacterial OTUs including a few known potentially toxic taxa. Moreover, 469 OTUs were detected in all 31 products collectively, with most of them being related to the Proteobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes, Actinobacteria and Verrucomicrobia. All samples included heterotrophic bacterial OTUs, ranging from 9–157 per product. Among the most common OTUs were ones closely related to taxa known for causing health issues (i.e., Pseudomonas, Flavobacterium, Vibrio, Aeromonas, Clostridium, Bacillus, Fusobacterium, Enterococcus). The observed high cyanobacterial and heterotrophic bacterial OTUs richness in the final product is a point for further research on the growth and processing of Arthrospira biomass for commercial purposes

Variability of airborne bacteria in an urban Mediterranean area (Thessaloniki, Greece)

Highlights: • Airborne bacterial abundance, biomass and composition were studied in Thessaloniki. • The highest values of bacterial abundance were recorded during summer. • No significant seasonal differences were found between summer and winter. • Air temperature was found to significantly affect the airborne bacterial community. • The majority of OTUs were affiliated to taxa derived from soil and wastewater. Abstract: The abundance, biomass and the taxonomic composition of the total airborne bacterial communities in a coastal urban area of Northeastern Mediterranean Sea were examined. In total, 27 air samples were collected across three seasons from a sampling point of approximately 30 m altitude in the center of the city. The abundance and biomass were determined with the use of epifluorescent microscopy, while the taxonomic composition was characterized by next-generation sequencing methods. Overall, the highest values of bacterial abundance were recorded during summer, with values exceeding abundances recorded in other urban sites across Europe, reaching 41 × 104 cells m−3. Out of 6 core meteorological parameters, only air temperature was found to significantly affect the abundance and biomass of airborne bacteria. Concerning the taxonomic composition of the airborne bacterial community, the group of Proteobacteria was the most diverse, with 47% of the total number of OTUs belonging to them, followed by Firmicutes, Actinobacteria and Bacteroidetes. The most dominant OTU belonged to γ-Proteobacteria, and was closely affiliated to Pseudomonas sp., a taxon commonly found to actively participate in the formation of ice-nuclei in the atmosphere. Finally, 19 OTUs were shared between all seasons and were found to be among the most dominant overall. The majority of these OTUs were affiliated to genera from soil and wastewater origin, while several were affiliated to genera that include known or opportunistic pathogens. Yet, only rare OTUs were affiliated to taxa with possible marine origin (e.g. Synechococcus sp.). The results showed that the atmosphere of the study area harbors a diverse and abundant bacterial community