Efeitos do aumento de CO² na fisiologia, anatomia e ultraestrutura de Halodule wrightii Ascherson

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia de Fungos, Algas e Plantas, Florianópolis, 2014O aumento dos níveis de CO² atmosférico desde o período pré-industrial tem resultando na diminuição do pH dos oceanos. Este trabalho teve como objetivo estudar os efeitos desta redução na fisiologia, anatomia e ultraestrutura da fanerógama marinha Halodule wrightii. Para isso, foi realizado um experimento em mesocosmos. Os espécimes foram coletados no Parque Municipal Marinho do Recife de Fora e cultivados durante 30 dias sob diferentes concentrações de CO², as quais foram acompanhadas a partir da redução do pH. Isso resultou em quatro condições experimentais: pH similar ao do ambiente (condição controle), pH com redução de 0,3 unidades (-0,3), pH com redução de 0,6 unidades (-0,6) e pH com redução de 0,9 unidades (-0,9), que representam a simulação de uma atmosfera contendo 650, 1350 e 3390 ppm de CO², respectivamente. As variáveis abióticas, incluindo o pH, foram monitoradas. Os parâmetros eficiência fotossintética (aETR) e rendimento quântico efetivo Y(II) praticamente não variaram nos tratamentos com maior concentração de CO2 (-0,6 e -0,9), mas diminuíram no tratamento -0,3. Esta redução possivelmente ocorreu em função das variáveis abióticas, principalmente luz e temperatura que oscilaram durante o período de experimentação. Acredita-se, que o aumento do CO² tenha compensado o estresse, mantendo os parâmetros fisiológicos estáveis nos tratamentos com maior concentração. A anatomia e ultraestrutura das folhas dos espécimes cultivadas tanto no controle como nos tratamentos não demonstraram alterações qualitativas. Quantitativamente, foi possível observar que, no período final de experimentação, a área em secção transversal e largura das folhas foram sensivelmente maiores no tratamento -0,9. Possivelmente, tais resultados teriam sido mais nítidos se o tempo de experimentação fosse mais longo, como observado para plantas terrestres.Abstract: The increase in atmospheric CO² levels since the pre-industrial period has resulted in a decrease in the pH of the oceans. The aim of this work was to determine the effects of lowered pH on the physiology, anatomy and ultrastructure of the seagrass Halodule wrightii. A mesocosm study was conducted, where specimens were collected in the Parque Municipal Marinho do Recife de Fora and cultivated for 30 days at different concentrations of CO², which caused a decrease in pH. This resulted in four experimental conditions: pH similar to that of the environment (control condition), pH reduced by 0.3 unit (-0.3), pH reduced by 0.6 unit (-0.6) and pH reduced by 0.9 unit (-0.9), which represented the simulation of an atmosphere containing 650, 1350 and 3390 ppm CO². The abiotic variables, including pH, were monitored. The parameters photosynthetic efficiency (aETR) and effective quantum yield Y(II) practically did not vary in the treatments with greater concentration of CO2 (-0.6 and -0.9), but decreased in the -0.3 treatment. This reduction possibly occurred because of the abiotic variables, mainly light and temperature, which oscillated during the experimentation period. It is believed that the increase in CO² compensated for the stress, keeping the physiological parameters stable in the treatments with higher CO² concentration. The anatomy and ultrastructure of the leaves of the cultivated specimens in the control as well as the treatments did not demonstrate qualitative alterations. Quantitatively, it was possible to observe that in the final period of experimentation, the cross-sectional area and width of the leaves were appreciably greater in the -0.9 treatment. Possibly, such results could have been clearer if the experimentation time were increased, as observed for terrestrial plants. According to the literature, such modification in leaf structure can be attributed to the influence of CO² on cell division and expansion