Barnett, A.

Blommaert, L.

Dupuy, C.

Gaudin, P.

Lavaud, J.

Méléder, V.

Sabbe, K.

Vyverman, W.

Open Marine Archive

XXII International Diatom Symposium 
 
~ 26 ~ 
 
PHOTOPROTECTION CAPACITY DIFFERS AMONG MICROPHYTOBENTHIC 
DIATOMS INHABITING INTERTIDAL MUDFLATS: POSSIBLE CONSEQUENCES ON 
THEIR SPATIAL DISTRIBUTION RELATED TO THE LIGHT ENVIRONMENT 
 
Alexandre Barnett1, Vona Méléder2, Lander Blommaert3, Pierre Gaudin2, Wim Vyverman3, 
Koen Sabbe3, Christine Dupuy1 & Johann Lavaud1 
1UMR7266 LIENSs, Institut du Littoral et de l’Environnement, CNRS/Université de La Rochelle 
2UPRES EA 2160 ‘Mer, Molécules, Santé’, Université de Nantes 
3Laboratory of Protistology and Aquatic ecology, Department of Biology, Ghent University 
 
Coastal ecosystems are one of the most productive areas in the world. Their productivity is 
mainly  supported  by  the  microphytobenthos  (MPB)  which  inhabits  estuarine  intertidal 
mudflats. MPB  is mainly  dominated  by  diatoms  that  can  divide  in  three main  functional 
forms: 1) motile  through  the  sediments/biofilm‐forming at  the  surface; mainly un muddy 
mudflats, 2) attached to the sediments  (stalked and adnate); mainly  in sandy mudflats, 3) 
tychoplanktonic  (they  need  to  spend  part  of  their  life  cycle  resuspended  in  the  water 
column)  in all habitats. The  light environment  in  intertidal mudflats  is strongly variable so 
that  MPB  can  experience  very  extreme  light  climates  in  terms  of  intensity  and  light 
fluctuations (amplitude, frequency). Diatoms have evolved physiological processes in order 
to  acclimate  to  the  light  environment  and  especially  to  resist  to  excess  stressful  light 
conditions. Among these so‐called photoprotective processes, the photosystem  II electron 
cycle  (PSII CET),  the non‐photochemical quenching of  chlorophyll  fluorescence  (NPQ) and 
the associated xanthophyll cycle (XC) are believed to be the most important ones. The two 
aims of  this  study were  to  gain  insight 1) on  the potential photoprotective  ability of  the 
three functional forms of MPB diatoms, 2) on their ability to resist to a  light stress and to 
maintain photosynthesis performances under  such conditions. We performed a  screening 
on  15  species  (7 motile,  3  adnate,  3  stalked,  2  tychoplanktonic)  isolated  from  different 
ecosystems  (Atlantic  coast  and North  Sea). We measured  the  PSII  CET, NPQ  and  the  XC 
extent  and  kinetics  by  performing  light  curves  of  different  intensities  up  to  full  sunlight 
(2000 µmol photons m‐2 s‐1). We especially observed that attached diatoms show a higher 
NPQ  as well  as  a  higher  PS  II CET  capacity  independent  of  stalked  and  adnate  forms.  In 
contrast, the motile tychoplanktonic  (grown  in benthic mode)  forms showed a  lower PS  II 
CET and NPQ. Interestingly, the NPQ ability is not directly related with the extent of the XC. 
These  results will be discussed as  regards  to  the MPB ability/inability  for motility  through 
the sediment and the physical positioning of the diatom cells at an optimum  level of  light 
for  photosynthetic  production,  i.e.  are  the motile  forms  showing  a  lower  physiological 
photoprotection  (PSII CET, NPQ, XC) because  they  can exert behavioural photoprotection 
(so‐called ‘migration’) in contrast to the attached forms ? 
   


Photoprotection capacity differs among microphytobenthic diatoms inhabiting intertidal mudflats: Possible consequences on their spatial distribution related to the light environment

Photoprotection capacity differs among microphytobenthic diatoms inhabiting intertidal mudflats: Possible consequences on their spatial distribution related to the light environment

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Open Marine Archive