Phaeocystis globosa

Phaeocystis globosa
Phaeocystis globosa kolonies in cultuur
Taxonomische indeling
Domein:Eukaryota
Rijk:Chromalveolata
Stam:Haptophyta
Klasse:Prymnesiophyceae
Orde:Phaeocystales
Familie:Phaeocystaceae
Geslacht:Phaeocystis
Soort
Phaeocystis globosa[1]
A. Scherffel, 1899
Phaeocystis globosa op Wikispecies Wikispecies
Portaal  Portaalicoon   Biologie

Phaeocystis globosa is een algensoort uit de familie Phaeocystaceae,[1][2] die vooral bekend is door haar spectaculaire algenbloei in het voorjaar aan het zeeoppervlak[a] en in zeeschuim dat soms in een dik, bruingeel pak op stranden aanspoelt en eventueel toxisch kan zijn.[4][5]

Kenmerken

Phaeocystis globosa, ook schuimalg of bruine slijmalg genoemd, is een eencellige die leeft in bolvormige koloniën binnen een door de kolonie geproduceerde slijmlaag van polysaccharidegel.[b][6] Het slijm beschermt dit fytoplankton tegen ‘begrazing’ door zoöplankton en vissen.[5][7][8][9] Voedingsstoffen worden overdag opgeslagen in de slijmlaag en ’s nacht benut.[10]

Dit organisme heeft een individuele cellengte van 5 μm (7 μm in een kolonie) en het is uitgerust met twee flagellen die groter zijn dan de cel zelf, maar ontbreken in koloniën. Deze algen beschikken over twee geelbruine chloroplasten. Koloniën groeien uit tot 2 à 8 mm in doorsnede. Zij komen voor in wateren in gematigd klimaat; hun specifiekere verspreidingsgebied omvat de kusten van de Noordelijke Atlantische Oceaan en de Noordzee.[11][12][13] Hun levenscyclus is polymorf en complex.[14] Phaeocystis globosa kent een haploïde-diploïde levenscyclus; geslachtelijke voortplanting domineert tijdens de bloei van een kolonie, verder heeft zij twee typen vegetatieve vermeerdering.[15] Met een dichtheid van 80 000 cellen per ml is Phaeocystis globosa, bijvoorbeeld, de meest voorkomende soort in het Marsdiep bij Texel en vormt daarmee het grootste deel van de biomassa aan fytoplankton.[c][16][17]

Habitat

Schuim van Phaeocystis globosa

De solitaire vorm leeft veelal in een oligotroof milieu, terwijl de kolonies zich in eutrofe omgeving ontwikkelen.[18] De belangrijke (plankton)bloei van Phaeocystis globosa wordt dus in gang gezet tijdens de overgang van een solitair bestaan naar een leven in een kolonie, in gebieden met een hoge nutriëntenbeschikbaarheid, vaak in de buurt van kustlocaties waar veel stormwater wordt afgevoerd en eutrofiëring plaatsvindt. Zelf kan de ‘bloesem’ ook tot eutrofiëring leiden.[19][20][21][22] Uit studies lijkt naar voren te komen dat de vorming van zeeschuim[d] een directe correlatie heeft met de algenbloei van Phaeocystis globosa, ondanks het feit dat schuimvorming pas ongeveer twee weken na het verschijnen van een algenbloei op zee plaatsvindt. Organisch materiaal van Phaeocystis globosa is aan het zeeoppervlak waargenomen tijdens decompositie, maar niet dieper in het water.[4][24]

Zeeschuim vormt overigens een habitat voor diverse micro-organismen, zoals verschillende soorten microfytoplankton, nanofytoplankton en diatomen, die er in grotere hoeveelheden voorkomen dan in de bovenste waterlaag.[24] En naast P. globosa worden ook P. pouchetii en P. antarctica geassocieerd met algenbloei in gebieden die rijk zijn aan nutriënten.[e][25] Over het algemeen komt P. globosa tot bloei in gematigde en tropische wateren, terwijl in P. pouchetii en P. antarctica beter zijn aangepast aan de lage temperaturen van, respectievelijk, de Noordelijke IJszee en de Zuidelijke Oceaan.[26][27][28]

Bijdragen aan kringlopen

Het geslacht Phaeocystis speelt mondiaal een belangrijke rol in de koolstof- en zwavelkringloop en in biochemische cycli waarin effectief grote hoeveelheden CO2 worden gebonden.[f] Daarnaast is het een hoofdproducent van 3-dimethylsulfoniopropionaat (DMSP), de precursor van dimethylsulfide (DMS). In de biogenese geeft DMS jaarlijks ongeveer 1.5×1013 g zwavel af aan de atmosfeer en kan daarmee wolkenvorming beïnvloeden en zo potentieel een bijdrage leveren aan klimaatregulering. De levenscyclus van dit algengeslacht wordt nog onvoldoende begrepen.[6][29]

Gevaarlijke algenbloei

Schuim kan zich vormen in successie op de decompositie van schadelijke algenbloei (HABs).[g] Dat bestaat primair uit algensoorten, maar kan ook dinoflagellaten en cyanobacteria bevatten.[4] HABs en eutrofiëring kunnen schade toebrengen aan de visstand en andere organismen in een ecosysteem.[28][30] Bovendien wordt biomassa van algen in bloei geïntegreerd in het zeeschuim in de microlaag van het zeeoppervlak,[31] ook het slijm van Phaeocystis globosa met zijn stelsel van microstructuren bestaande uit cellen in een matrix van polysaccharidegel.[6][8][9] Als stukgeslagen zeeschuim verder afbreekt, komen er toxinen van de algen vrij in de lucht die ademhalingsproblemen en soms zelfs astma-aanvallen kunnen veroorzaken.[32] Phaeocystis globosa is een van de algensoorten die als problematisch worden gezien, zoals in een onderzoek in Nederland is waargenomen.[4] De hoge accumulatie van biomassa bij deze soort zorgt ervoor dat zij grote hoeveelheden toxine kan vormen, dat meestal op stranden aanspoelt. Daarnaast wordt Phaeocystis globosa beschouwd als een soort die overlast bezorgt, doordat haar grote schuimformaties recreatie op het strand hinderen.[4]

Toxiciteit van zeeschuim

Zeeschuim op het strand in San Francisco

Natuurlijk voorkomend zeeschuim is intrinsiek niet-toxisch; maar het kan blootgesteld worden aan hoge concentraties vervuilende stoffen in de microlaag aan het zeeoppervlak, afkomstig van de afbraakproducten van genoemde algenbloei van Phaeocystis globosa en onder meer fossiele brandstoffen en afgevoerd stormwater.[23] Deze vervuiling draagt bij aan de vorming van schadelijk zeeschuim via adsorptie aan bubbels. De bubbels kunnen barsten en toxines uitstoten naar de atmosfeer in de vorm van spetters of aerosolen of zij kunnen hardnekkig in het schuim achterblijven. Toxines die door aerosolen en knappende bubbels vrijkomen, kunnen door mensen worden ingeademd. Micro-organismen die zeeschuim als hun habitat hebben, kennen een verhoogde gevoeligheid voor blootstelling aan vervuiling.[33] Bijgevolg kunnen deze toxische substanties geïntegreerd worden in een voedselweb.[23]

Incidenten

Zeeschuim heeft herhaaldelijk tot media-aandacht[34][35] en incidenten geleid. Op 11 mei 2020 raakten surfers langs de kust bij Scheveningen in ernstige problemen, met de dood van vijf van hen tot gevolg.[36][37][38] Dit is onder meer toegeschreven aan de grote hoeveelheid (zee)schuim ter plekke, maar de aanwezigheid van toxines van Phaeocystis globosa is niet direct aannemelijk en wordt verder onderzocht.[28][39][40][41][42]

Zie ook

  • Algaebase

Bronnen

  • (en) WoRMS taxon details; Phaeocystis globosa Scherffel, 1899. World Register of Marine Species (26 juni 2015). Geraadpleegd op 20-05-2020.
  • Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Phaeocystis op de Franstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.
  • Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Phaeocystis op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.
  • Dit artikel of een eerdere versie ervan is een (gedeeltelijke) vertaling van het artikel Sea foam op de Engelstalige Wikipedia, dat onder de licentie Creative Commons Naamsvermelding/Gelijk delen valt. Zie de bewerkingsgeschiedenis aldaar.

Noten

  1. ↑ De algenbloei wordt onder meer mogelijk gemaakt door een overmaat aan nitraten en/of fosfaten in het water.[3]
  2. ↑ Voor een weergave van het individuele organisme zie eventueel Throndsen (1997) afbeelding 8.
  3. ↑ Het genus Phaeocystis is het enige (marine) fytoplankton, dat in staat is een compleet ecosysteem te domineren.[16]
  4. ↑ Zeeschuim wordt veroorzaakt door de woestheid van zeewater, met name als dat een hoge concentratie opgeloste organische stof bevat, onder meer afkomstig van decompositie van algenbloei.[23] Deze componenten kunnen fungeren als oppervlakte-actieve stoffen.
  5. ↑ Hetzij op natuurlijke wijze ontstaan (zoals in de Rosszee of de Barentszzee), hetzij ten gevolge van antropogene input (bijv. in de zuidelijke bocht van de Noordzee of in de Perzische Golf).
  6. ↑ O.a. door chelatie.
  7. ↑ Harmful algal bloom (HABs).

Referenties

  1. ↑ a b (en) WoRMS taxon details; Phaeocystis globosa Scherffel, 1899. World Register of Marine Species (26 juni 2015). Geraadpleegd op 20-05-2020.
  2. ↑ (en) Phaeocystis globosa Scherffel, 1899. irmng.org (31 december 2011). Geraadpleegd op 25 mei 2020.
  3. ↑ (en) Verity, P.G., Villareal T.A. & T.J. Smayda (1988). Ecological investigations of blooms of colonial Phaeocystis pouchetti - 1. Abundance, biochemical composition, and metabolic rates. Journal of Plankton Research 10 (2): 219-248. DOI:10.1093/plankt/10.2.219.
  4. ↑ a b c d e (en) Blauw, A.N., Los, F.J.; Huisman, J.; Peperzak, L. (november 2010). Nuisance foam events and Phaeocystis globosa blooms in Dutch coastal waters analyzed with fuzzy logic. Journal of Marine Systems 83 (3–4): 115–126. ISSN:0924-7963. DOI:10.1016/j.jmarsys.2010.05.003.
  5. ↑ a b Pdf-document(en) Schoemann, Véronique, Becquevort, Sylvie; Stefels, Jacqueline; Rousseau, Véronique; Lancelot, Christiane (januari 2005). Phaeocystis blooms in the global ocean and their controlling mechanisms: a review. Journal of Sea Research 53 (1-2): 43–66. DOI:10.1016/j.seares.2004.01.008..
  6. ↑ a b c (en) Arrigo, Kevin R.; Grossman, Arthur; Alderkamp, Anne-Carlijn, Welcome to the Phaeocystis antarctica genome sequencing project homepage. Phaeocystis.org. Gearchiveerd op 20 februari 2020. Geraadpleegd op 22 mei 2020.
  7. ↑ Pdf-document(en) Verity, Peter G., Brussaard, Corina P.; Nejstgaard, Jens C.; Leeuwe, Maria A. van; Lancelot, Christiane; Medlin, Linda K. (16 maart 2007). Current understanding of Phaeocystis ecology and biogeochemistry, and perspectives for future research. Biogeochemistry 83 (1–3): 311–330. ISSN:0168-2563. DOI:10.1007/s10533-007-9090-6.
  8. ↑ a b (en) Lancelot, Christiane (april 1995). The mucilage phenomenon in the continental coastal waters of the North Sea. The Science of the Total Environment 165 (1-3): 83-102. DOI:10.1016/0048-9697(95)04545-C.
  9. ↑ a b Pdf-document(en) Veldhuis, M.J.W., Admiraal, W. (17 oktober 1985). Transfer of photosynthetic products in gelatinous colonies of Phaeocystis pouchetii (Haptophyceae) and its effects on the mesurement of excretion rate. Marine Ecology Progress Series 26: 301-304. DOI:10.3354/meps026301.
  10. ↑ Bruine slijmalg. Ecomare.nl. Geraadpleegd op 20 mei 2020.
  11. ↑ (en) Throndsen, Jahn, In: Tomas, Carmelo A. (1997). Identifying Marine Phytoplankton. Academic Press. DOI:10.1016/B978-012693018-4/50007-0, "Chapter 5 - The Planktonic Marine Flagellates", pp.591-729. ISBN 978-0-12-693018-4. Geraadpleegd op 20 mei 2020.
  12. ↑ Algaebase Geraadpleegd op 21 mei 2020
  13. ↑ (en) Gäbler-Schwarz, Steffi, Micheller, Sebastian; Riedel, Juliane; Metfies, Katja (februari 2015). Aquatic Science Meeting, Aquatic Sciences: Global And Regional Perspectives — North Meets South, 22 Feb 2015 - 27 Feb 2015, Granada, Spain, "Phaeocystis globosa – A harmful micro algal species at the gates of the Arctic?". Geraadpleegd op 22 mei 2020.
  14. ↑ (en) Lancelot C. & Rousseau, V. (1994). Ecology of Phaeocystis: the key role of colony forms. The Haptophyte Algae. In: Green J.C. & Leadbeater B.S.C. (eds.) The Systematics Association, Special volume N°51, Clarendon Press, Oxford. pp.229-245.
  15. ↑ (en) Rousseau, Véronique, Chrétiennot-Dinet, Marie-Josèphe, Jacobsen, Anita, Verity, Peter, Whipple, Stuart (13 april 2007). The life cycle of Phaeocystis: state of knowledge and presumptive role in ecology. Biogeochemistry 83 (1–3): 29–47. ISSN:0168-2563. DOI:10.1007/s10533-007-9085-3.
  16. ↑ a b (en) Lancelot, C., Wassmann P.; Barth, H. (april 1994). Ecology of Phaeocystis dominated ecosystems. Gearchiveerd op 30 mei 2009. Journal of Marine Systems 5 (1): 1-4. DOI:10.1016/0924-7963(94)90012-4.
  17. ↑ (en) Philippart, Katja, Phaeocystis globosa. NIOZ.nl (mei 2020). Geraadpleegd op 21 mei 2020.
  18. ↑ Bätje & Michaelis, 1986 ; Weisse et al., 1986 ; Lancelot et al.,1987 geciteerd in het rapport d'IFREMER.
  19. ↑ Pdf-document(en) Lancelot, C., Billen, G.; Sournia, A.; Weisse, T.; Colijn, F.; Veldhuis, M.J.W.; Davies, A.; Wassman, P. (1987). Phaeocystis blooms and nutrient enrichment in the continental coastal zones of the North Sea. AMBIO 16 (1): 38-46. ISSN:0044-7447
  20. ↑ (en) Lancelot, C., Mathot, S. (6 mei 1987). Dynamics of a Phaeocystis-dominated spring bloom in Belgian coastal waters. 1. Phytoplankton activities and related parameters. Marine Ecology Progress Series 37 (2-3): 239-248. DOI:10.3354/meps037239.
  21. ↑ (en) Veldhuis, M.J.W., Colijn, F.;Venekamp, L.A.H. (juni 1986). The spring bloom of Phaeocystis pouchetii (Haptophyceae) in Dutch coastal waters. Netherlands Journal of Sea Research 20 (1): 37-48. DOI:10.1016/0077-7579(86)90059-1.
  22. ↑ (en) Cadée, G.C., Hegeman J. (juni 1986). Seasonal and annual variation in Phaeocystis pouchetii (Haptophyceae) in the westernmost inlet of the Wadden Sea during the 1973 to 1985 period. Netherlands Journal of Sea Research 20 (1): 29-36. DOI:10.1016/0077-7579(86)90058-X.
  23. ↑ a b c (en) Schilling, Katerina, Zessner, Matthias (1 oktober 2011). Foam in the aquatic environment. Water Research 45 (15): 4355–4366. ISSN:0043-1354. DOI:10.1016/j.watres.2011.06.004.
  24. ↑ a b (en) Druzhkov, Nikolai V., Makarevich, Pavel R., Bardan, Sergei I. (12 januari 1997). Sea foam as an object of sea-surface film studies. Polar Research 16 (2): 117–121. ISSN:1751-8369. DOI:10.3402/polar.v16i2.6630.
  25. ↑ (en) Lancelot, C., Keller, M.D., Rousseau, V., Smith Jr., W.O., Mathot, S., 1998. Autecology of the marine haptophyte Phaeocystis sp., In: Anderson, D.M., Cembella, A.D., Hallagraeff, G.M. (Eds.), Physiological ecology of harmful algal blooms, vol.41. Springer-Verlag, Berlin, pp.209–224.
  26. ↑ (en) Baumann, M.E.M., Lancelot, C., Brandini, F.P., Sakshaug, E., John, D.M. (1994). The taxonomic identity of the cosmopolitan prymnesiophyte Phaeocystis: a morphological and ecophysiological approach. Journal of Marine Systems 5 (1): 5–22. DOI:10.1016/0924-7963(94)90013-2.
  27. ↑ (en) Philippart, Catharina J. M., Cadée, Gerhard C.; Raaphorst, Wim van; Riegman, Roel (1 januari 2000). Long-term phytoplankton-nutrient interactions in a shallow coastal sea: Algal community structure, nutrient budgets, and denitrification potential. Limnology and Oceanography 45 (1): 131–144. ISSN:1939-5590. DOI:10.4319/lo.2000.45.1.0131.
  28. ↑ a b c Pdf-document(en) Kromkamp, Jacco C., Phaeocystis and foaming beaches. VLIZ.be. Geraadpleegd op 21 mei 2020.
  29. ↑ Schoemann, et al. 2005, pp. 43-44.
  30. ↑ (en) Weisse, T., Tande, K.; Verity, P.; Hansen, F.;Gieskes, W. (april 1994). The trophic significance of Phaeocystis blooms. Journal of Marine Systems 5 (1): 67-79. DOI:10.1016/0924-7963(94)90017-5.
  31. ↑ (en) Meneses, Isabel (juni 1993). Foam as a dispersal agent in the rocky intertidal of central Chile. European Journal of Phycology 28 (2): 107–110. ISSN:0967-0262. DOI:10.1080/09670269300650171.
  32. ↑ (en) Administration, US Department of Commerce, National Oceanic and Atmospheric, Why do harmful algal blooms occur?. oceanservice.noaa.gov. Geraadpleegd op 28 november 2018.
  33. ↑ (en) Napolitano, Guillermo E., Richmond, Jacqueline E. (februari 1995). Enrichment of biogenic lipids, hydrocarbons and PCBs in stream-surface foams. Environmental Toxicology and Chemistry 14 (2): 197–201. ISSN:0730-7268. DOI:10.1002/etc.5620140203.
  34. ↑ Boston News, "It’s Not Snow: Storm Sends Sea Foam Flying At Nantasket Beach", CBS Boston, 11 oktober 2019. Geraadpleegd op 24 mei 2020.
  35. ↑ BBC News, "Sea foam engulfs Spanish streets", BBC.com, 22 januari 2020. Geraadpleegd op 24 mei 2020.
  36. ↑ Braun, Tanja; ANP, "Grote hoeveelheid schuim bracht ervaren surfers Scheveningen in problemen", NOS.nl, 12 mei 2020. Geraadpleegd op 24 mei 2020.
  37. ↑ Dollen, Christy; Yamilla van Dijk, "Vijf surfers overleden bij Scheveningen", Het Parool.nl, 12 mei 2020. Geraadpleegd op 24 mei 2020.
  38. ↑ "Bij Scheveningen omgekomen surfers waren mannen uit Den Haag en Delft", Nu.nl, 12 mei 2020. Geraadpleegd op 24 mei 2020.
  39. ↑ Speksnijder, Cor; Philippart, Katja, "Zeeschuim is niet giftig, maar wel verraderlijk, bleek in Scheveningen", Volkskrant.nl, 13 mei 2020. Geraadpleegd op 24 mei 2020.
  40. ↑ Wonnink, Marc; Philippart, Katja, "Onderzoek naar zeeschuim Scheveningen", DenHaagFM.nl, 12 mei 2020. Geraadpleegd op 24 mei 2020.
  41. ↑ Redactie; NH algemeen nieuws, "Texels instituut onderzoekt schuim dat surfers mogelijk fataal werd: "We zijn hier nog niet eerder mee geconfronteerd"", TexelsDagblad.nl, 13 mei 2020. Geraadpleegd op 24 mei 2020.
  42. ↑ Schuim in Scheveningen gevolg van veel algen en harde noordenwind. NIOZ.nl (2 juni 2020). Geraadpleegd op 5 juni 2020.