Influence of seawater carbonate chemistry on the coccolith geometry of three coccolithophore ecotypes

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: CARNEIRO, Celina Rebeca Valença
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
UFPE
Brasil
Programa de Pos Graduacao em Oceanografia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/46636
Resumo: A concentração de dióxido de carbono (CO2) nos oceanos aumentou desde a Revolução Industrial, provocando alterações no sistema de carbonato que resultam na acidificação oceânica. Uma das regiões mais afetadas é o Oceano Antártico, devido à sua maior solubilidade do CO2, onde o cocolitóforo Emiliania huxleyi é amplamente distribuído. Os cocolitóforos participam da bomba biológica de carbono do oceano pelágico, sendo importantes para nosso entendimento sobre a capacidade da superfície oceânica em sequestrar CO2 atmosférico. Portanto, foi investigada a influência do sistema de carbonato na geometria e estado de calcificação dos cocólitos de três ecótipos de E. huxleyi do Oceano Antártico. Adicionalmente, foi realizada uma análise comparativa entre três diferentes métodos de mensuração de massa dos cocólitos: medidas geométricas, Coulter Multisizer e SYRACO. Foram utilizadas imagens de microscopia eletrônica dos seguintes ecótipos de E. huxleyi, cada um com morfologia diferente: A (oceânico), A o/c (costeiro) e B/C (oceânico). Em seguida, cada ecótipo foi analisado utilizando o software “Image J”. Assim sendo, os parâmetros geométricos medidos foram: comprimento do escudo distal (DSL), largura do escudo distal (DSW), comprimento da área central (CAL), largura da área central (CAW), área do escudo distal (DAS) e área da área central (CAA). Os três ecótipos foram sensíveis às mudanças na química do sistema de carbonato. O ecótipo B/C foi aquele mais sensível, curiosamente este ecótipo possui a estrutura de seus cocólitos mais delicada, com quantidade relativamente baixa de carbonato de cálcio. Além disso, o ecótipo A, também de origem oceânica, foi bastante sensível. No entanto, o ecótipo A o/c, foi o menos sensível às mudanças no sistema de carbonato, o que pode indicar que cepas provenientes de diferentes regiões exibem diferenças em sua capacidade de se aclimatar às mudanças no sistema de carbonato. Os três métodos de obtenção da massa dos cocólitos tiveram valores absolutos diferentes, no entanto, apenas o SYRACO parece superestimar os valores de massa reais. Assim sendo, as alterações na geometria dos cocólitos indicam que E. huxleyi pode ter seu processo de calcificação afetado em um cenário de acidificação oceânica. Além disso, a escolha do método de estimação da massa dos cocólitos deve ser feita de forma cuidadosa.
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Adicionalmente, foi realizada uma análise comparativa entre três diferentes métodos de mensuração de massa dos cocólitos: medidas geométricas, Coulter Multisizer e SYRACO. Foram utilizadas imagens de microscopia eletrônica dos seguintes ecótipos de E. huxleyi, cada um com morfologia diferente: A (oceânico), A o/c (costeiro) e B/C (oceânico). Em seguida, cada ecótipo foi analisado utilizando o software “Image J”. Assim sendo, os parâmetros geométricos medidos foram: comprimento do escudo distal (DSL), largura do escudo distal (DSW), comprimento da área central (CAL), largura da área central (CAW), área do escudo distal (DAS) e área da área central (CAA). Os três ecótipos foram sensíveis às mudanças na química do sistema de carbonato. O ecótipo B/C foi aquele mais sensível, curiosamente este ecótipo possui a estrutura de seus cocólitos mais delicada, com quantidade relativamente baixa de carbonato de cálcio. Além disso, o ecótipo A, também de origem oceânica, foi bastante sensível. No entanto, o ecótipo A o/c, foi o menos sensível às mudanças no sistema de carbonato, o que pode indicar que cepas provenientes de diferentes regiões exibem diferenças em sua capacidade de se aclimatar às mudanças no sistema de carbonato. Os três métodos de obtenção da massa dos cocólitos tiveram valores absolutos diferentes, no entanto, apenas o SYRACO parece superestimar os valores de massa reais. Assim sendo, as alterações na geometria dos cocólitos indicam que E. huxleyi pode ter seu processo de calcificação afetado em um cenário de acidificação oceânica. Além disso, a escolha do método de estimação da massa dos cocólitos deve ser feita de forma cuidadosa.CAPESThe concentration of carbon dioxide (CO2) in the oceans has increased since the Industrial Revolution, causing changes in the carbonate system that result in ocean acidification. One of the most affected regions is the Southern Ocean, due to its higher CO2 solubility, where the coccolithophore Emiliania huxleyi is widely distributed. Coccolithophores participate in the biological carbon pump of the pelagic ocean and are important for our understanding of the ocean surface's ability to sequester atmospheric CO2. Therefore, the influence of the carbonate system on the geometry and calcification status of coccoliths of three ecotypes of E. huxleyi from the Southern Ocean was investigated. Additionally, a comparative analysis was performed between three different methods of measuring coccolith mass: geometric measurements, Coulter MultisizerTM 4 and SYRACO. In all, 556 scanning electron microscopy of the following E. huxleyi ecotypes were used, each with different morphology: A (oceanic), A o/c (coastal) and B/C (oceanic). Then, each ecotype was analyzed using the “Image J” software. Therefore, the geometric parameters measured were: distal shield length (DSL), distal shield width (DSW), central area length (CAL), central area width (CAW), distal shield area (DSA) and central area area (CAA). The three ecotypes were sensitive to changes in the carbonate chemistry. The B/C ecotype was the most sensitive, curiously this ecotype has the most delicate structure of its coccoliths, with a relatively low amount of calcium carbonate. In addition, ecotype A, also of oceanic origin, was quite sensitive. However, the A o/c ecotype (coastal origin) was the least sensitive to changes in the carbonate system, which may indicate that strains from different regions exhibit differences in their ability to acclimate to changes in the carbonate system. The three methods of obtaining the mass of coccoliths had different absolute values, however, only SYRACO seems to overestimate the actual mass values. Therefore, changes in coccolith geometry indicate that E. huxleyi may have its calcification process affected in a scenario of oceanic acidification. In addition, the choice of method for estimating the mass of coccoliths must be done carefully.Universidade Federal de PernambucoUFPEBrasilPrograma de Pos Graduacao em OceanografiaMÜLLER, Marius Nilshttp://lattes.cnpq.br/2992963543722654http://lattes.cnpq.br/6420196030530241CARNEIRO, Celina Rebeca Valença2022-09-22T12:28:53Z2022-09-22T12:28:53Z2022-05-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCARNEIRO, Celina Rebeca Valença. Influence of seawater carbonate chemistry on the coccolith geometry of three coccolithophore ecotypes. 2022. Dissertação (Mestrado em Oceanografia) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2022.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/46636enghttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2022-09-23T06:25:38Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/46636Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212022-09-23T06:25:38Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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