Relação entre a disponibilidade de ferro (Fe2+) e a capacidade de sequestração de CO2 pela espécie <i>Tetraselmis chuii<i/>

  • Diogo Rosa Heleno
  • Beatriz Almeida Fernandes
  • Joana Espírito Santo Couto
  • Rui P. Fernandes Escola Secundária Engº Acácio Calazans Duarte
  • Teresa Mouga MARE – Centro de Ciências do Mar e do Ambiente https://orcid.org/0000-0003-4849-8840
Palavras-chave: fertilização em ferro, microalga, cultivo in situ, biomassa, iron fertilization, microalgae, in situ cultivation, biomass

Resumo

O ferro provou ser um elemento fulcral para o balanço biogeoquímico da produtividade primária da zona eufótica dos oceanos. Estudos de “fertilização” em ferro que procuraram estabelecer esta relação foram conduzidos preferencialmente em meso- e macro- escala, embora experiências de pequena escala reflitam com rigor os processos que ocorrem in situ. Neste sentido, foi estudada a resposta da microalga Tetraselmis chuii a diferentes concentrações de Ferro (Fe2+), cultivando-a em três grupos experimentais: controlo (meio F/2), II (F/2 + 2x Fe2+) e III (F/2 + 4x Fe2+). Foi calculado o peso seco permitiu a determinação da biomassa algal (ma, gL-1) e da massa de carbono inorgânico sequestrado (mCi, gL-1).

Comparativamente ao controlo (ma=(1,7±0,58), mCi=0,85), o Grupo II (ma=(2,6±0,58), mCi=1,3) e particularmente o III (ma=(4,0±1,0), mCi=2,0) verificou-se uma diferença estatisticamente significativa na produção de biomassa e na sequestração de carbono.

O presente estudo permitiu demonstrar a existência de um maior crescimento algal em culturas expostas a uma maior disponibilidade de Fe, concluindo que a sequestração de CO2 é potenciada usando concentrações crescentes daquele metal. Investigações subsequentes deverão procurar compreender a influência da adubação em ferro na proliferação de outras espécies, nomeadamente no que se refere aos harmful algal blooms (HBAs).

Referências

Al-Ghelani HM, Alkindi AYA, Al-Akhzami YK (2005). Harmful Algal Blooms: Physiology, Behaviour, Population Dynamics and Global Impacts - A Review. Journal for Science 10: 1-30.
Anderson RA, Berges JA, Harrisson PJ, Watanable MM (2005). Recipes for freshwater and seawater media. In: RA Anderson (ed.), Algal culturing techniques. Elsevier Academic Press, Amsterdam, pp. 429-538.
Aumont O, Bopp L (2006). Globalizing results from ocean in situ iron fertilization studies. Global Biogeochem. Cycles 20: 1-15.
Barsanti, L., & Gualtieri, P. (2014). Algae: anatomy, biochemistry, and biotechnology. 2nd edition. CRC press. Boca Raton.
Borowitzka MA, Beardall J, Raven JA (2016). Algal physiology and Large-Scale Outdoor Cultures of Microalgae. In: Borowitzka MA, Beardall J, Raven JA (eds.), The physiology of microalgae. Springer International Publishing, Switzerland, p. 625.
Botebol H et. al. (2013) Different iron sources to study the physiology and biochemistry of iron metabolism in marine micro-algae. Biology of Metals 27(1).
Boyd PW et. al. (2004). The decline and fate of an iron-induced subarctic phytoplankton bloom. Nature 428: 549-553.
Buesseler KO, Boyd PW (2003). Will ocean fertilization work? Science 300: 67-68.
Coale KH et. al. (1996). A massive phytoplankton bloom induced by ecosystem-scale iron fertilization experiment in the equatorial Pacific Ocean. Nature 383: 495-501.
Coale KH. et. al. (2004). Southern Ocean Iron Enrichment Experiment: Carbon cycling in high- and low-Si water. Science 304: 408-414.
Crisholm SW et. al. (2001). Dis-crediting ocean fertilization. Science 294: 309-310.
Geider RJ, La Roche J (1994). The role of iron in phytoplankton photosynthesis, and the potential for iron-limitation of primary productivity in the sea. Photosynthesis Res. 39: 275-301.
Gervais F et. al. (2002). Changes in primary productivity and chorophyll a in response to iron fertilization in the Southern Polar Frontal Zone. Limnol. Oceanogr. 47:1324-1335.
Gnanadesikan A et. al. (2003). Effects of patchy ocean fertilization on atmospheric carbon dioxide and biological production. Global Biogeochem. Cycles 17(2):1050.
Gribbin J (1998). Any old iron? Nature 331:570.
Guillard RRL (1975). Culture of phytoplankton for feeding marine invertebrates. In: Smith WL, Chanley MH (eds.), Culture of Marine Invertebrate Animals. Plenum Press, New York, pp. 26-60.
Guillard RRL, Ryther JH (1962). Studies of marine planktonic diatoms - Cyclotella nana Hustedt and Detonula confervacea Cleve. Can. J. Microbiol. 8:229-239.
Herzog H, Golomb D (2004). Carbon capture and storage from fossil fuel use. Encyclopedia of Energy 1:1–11.
Jin X, Gruber N (2003). Offsetting the radiative benefit of ocean iron fertilization by enhancing N2O emissions. Geophys. Res. Lett. 30(24): 224.
Kadar E et. al. (2012). The effect of engineered iron nanoparticles on growth and metabolic status of marine microalgae cultures. Science of The Environment 439:8-17.
Martin JH el. Al (1994). Testing the iron hypothesis in ecosystems of the equatorial Pacific Ocean. Nature 371:123-129.
Martin JH et. al. (1990). Iron deficiency limits phytoplankton growth in Antarctic water. Global Biogeochem. Cycles 4:5-12.
Richmond A (2004). Handbook of Microalgal Culture. Biotechnology and Applied Phycology. Blackwell Publishing Ltd., Oxford, pp. 97-115.
Rukminasari, N. et. al. (2019). Effects of increasing temperature and nitrate concentration on cell abundance, growth rate, biomass and free fatty acid of Tetraselmis sp. IOP Conf., Ser.: Earth Environ. Sci. 370 012059.
Sarmiento JL, Orr JC (1991). Three-dimensional simulations of the impact of Southern Ocean nutrient depletion on atmospheric CO2 and ocean chemistry. Limnol. Oceanogr. 36:1928-1950.
Sayre R (2013). The Potential for Carbon Capture. BioScience 60(9):722-727.
Tsuda A et. al. (2003). A mesoscale iron enrichment in the western subarctic Pacific induces a large centric diatom bloom. Science 300:958-961.
UTEX, (2021). Culture Collection of Algae at the University of Texas at Austin, acedido a 10 março 2012, em https://utex.org/products/utex-lb-0232?variant=30992157179994.
Publicado
2021-09-30
Secção
Artigos