Inventory of red algae (Rhodophyta) from the Sian Ka'an Biosphere Reserve, Mexican Caribbean / Inventário de algas vermelhas da Reserva da Biosfera Sian Ka'an, Caribe Mexicano

Abstract Studies of marine and estuarine red algae (Rhodophyta) are in the early stages in the littoral of the Sian Ka'an Biosphere Reserve, Mexico. The inventory of these organisms was made based on samples obtained from ten sampling during 2009 to 2015 in 22 localities, eight of them in marine and fourteen in estuarine environments. We found 182 species and subspecific taxa of Rhodophyta. The Rhodomelaceae family was the best represented with 65 taxa, followed by Ceramiaceae 13 and Delesseriaceae 12. Of the 182 taxa, 25 are new records Sian Ka'an Biosphere Reserve with Harveylithon rupestre, Spongites fruticulosus, Acrochaetium barbadense, Dasya harveyi, Chondria pumila, Spermothamnion repens, Metapeyssonnelia milleporoides and M. tangerina being new records for the Mexican Caribbean. Of the 182 species, 119 of them are epiphytes, most of them, 54, grew exclusively on other macroalgae, 29 on mangrove roots and 8 on Thalassia leaves. The floristic list is accompanied by data on seasonality, reproduction, habitat, and environment. Species diversity was compared between the winter rains, dry and rainy seasons during the period study. The Rhodophyta of the Sian Ka'an Biosphere Reserve is tropical, and the greatest diversity was found in the marine environment with 83 taxa and during the winter rains with 132.

Resumo: Os estudos de algas vermelhas marinhas e estuarinas (Rhodophyta) estão em fase inicial no litoral da Reserva da Biosfera de Sian Ka'na, México. O inventário desses organismos foi feito com base em amostras obtidas em oito amostragens no período do 2009 a 2015 em 22 localidades, sendo oito em ambientes marinhos e quatorze em ambientes estuarinos. Neste levantamento, foram identificadas um total de 182 espécies e táxons subespecíficos de Rhodophyta. A família Rhodomelaceae foi a mais representativa com 65 táxons, seguida por Ceramiaceae com 13 e Delesseriaceae com 12. Dos 182 táxons, 25 são referidos pela primeira vez para a Reserva da Biosfera Sian Ka'an, sendo Harveylithon rupestre, Spongites fruticulosus, Acrochaetium barbadense, Dasya harveyi, Chondria pumila, Spermothamnion repens, Metapeyssonnelia milleporoides e M. tangerina também novos registros para o Caribe mexicano. Das 182 espécies, 119 são epífitas, sendo a maioria, 54, aderidas exclusivamente em outras macroalgas, 29 em raízes de mangue e 8 em folhas de Thalassia. A lista florística apresentada é acompanhada de dados sobre sazonalidade, reprodução, habitat e ambiente. A diversidade de espécies foi comparada entre as temporadas de chuvas de inverno, seca e chuvas de verão durante o período estudado. Rhodophyta da Reserva da Biosfera Sian Ka'an săo tropicais, e a diversidade mais representativa foi encontrada no ambiente marinho com 83 táxons e durante as chuvas de inverno com um total de 132 táxons.

Modelación hidrodinámica y de calidad del agua en un ecosistema estuarino urbano con incidencia maregráfica y vertimientos de aguas residuales / Hydrodynamic and water quality modeling in an urban estuarine ecosystem with tidal incidence and sewage discharges / Modelagem hidrodinâmica e de qualidade da água em um ecossistema estuarino urbano com incidência da maré e descarga de esgoto

RESUMEN El efecto del régimen de mareas y la descarga directa de aguas residuales en áreas estuarinas pueden incrementar los problemas de contaminación debido a la retención y transporte de cargas contaminantes. El uso de modelos matemáticos se ha convertido en una herramienta esencial para la gestión del recurso hídrico en estos ambientes. En esta investigación se modeló la incidencia del régimen de mareas y los vertimientos de aguas residuales en la calidad de agua en un ambiente estuarino urbano utilizando el modelo HEC-RAS. El modelo fue calibrado/validado utilizando el caudal medio de largo periodo (QMLT) y parámetros de calidad de agua medidos en campo, tales como: DBO, OD, N-O2 y N-O3. Los resultados evidenciaron que los niveles de agua, caudales y parámetros de calidad de agua medidos en campo fueron bien representados por el modelo. Las simulaciones mostraron que la calidad del agua en todos los trechos aguas abajo de la PTAR se encuentran eutrofizados. Adicionalmente, el régimen de marea provoca retención y transporte de contaminantes en áreas de baja pendiente. El abordaje propuesto se constituye en una valiosa herramienta para evaluar la calidad de agua en ambientes estuarinos urbanos y áreas circundantes con incidencia de régimen maregráfico.

ABSTRACT The effect of the tidal regime and sewage discharge on estuarine areas can cause pollution problems, due to the retention and transport of pollutants. The use of mathematical models has become an essential tool for the water resources management in these environments. In this paper, the incidence of tidal regime and sewage discharge on the water quality of an urban estuarine ecosystem was modeled using the HEC-RAS model. The model was calibrated / validated using the medium long-term streamflow (QMLT) and water quality parameters measured in field, such as: BOD, DO, N-O2 N-O3. The results showed that the water level, streamflow and the water quality parameters measured in field were well represented from the model. The simulations showed that the water quality for all the sections downstream of the Wastewater Treatment Plant are eutrophied. Additionally the tidal regime causes retention and transport of pollutants in areas of low slope. The proposed approach is a valuable tool for assessing the water quality in urban estuarine environments and surrounding areas with incidence of tidal regime.

RESUMO O efeito do regime de marés e a descarga directa de esgoto em zonas estuarinas pode aumentar os problemas de poluição devido à retenção e transporte de cargas poluentes. A utilização de modelos matemáticos tornou-se uma ferramenta essencial para a gestão dos recursos hídricos nestes ambientes. Nesta investigação, a incidência do regime de marés e descargas de esgoto na qualidade da água em um ambiente estuarino urbano foi simulada utilizando o modelo HEC-RAS. O modelo foi calibrado/validado utilizando o caudal médio de longo período (QMLT) e parâmetros de qualidade da água medidos no campo, tais como DBO, OD, N-O2 e N-O3. Os resultados mostraram que os níveis da água, vazões e parâmetros de qualidade da água medidos no campo foram bem representados no modelo. As simulações mostraram que a qualidade da água em todos os trechos a jusante da ETE estão eutrofizados. Além disso, o regime de maré causa retenção e transporte de poluentes em áreas de baixa declividade. A abordagem proposta é uma ferramenta valiosa para avaliar a qualidade da água em ambientes estuarinos urbanos e áreas circundantes com incidência de regime de marés.

New record of Akashiwo sanguinea (Dinophyta) in the tropical estuarine waters of Northeastern Brazil (Western Atlantic) / Novo registro de Akashiwo sanguinea (Dinophyta) em águas estuarinas tropicais do nordeste do Brasil (Atlântico Ocidental)

This study reports the occurrence and the effect of the environmental factors on the spatial and temporal distribution of the dinoflagellate Akashiwo sanguinea (Hirasaka) Hansen & Moestrup in estuarine waters of northeastern Brazil. Samples were collected at seven stations from March 2007 to February 2008 during high tide and low tide, using Van Dorn bottles. The samples were immediately fixed with Lugol and analyzed with the Utermöhl method. Water samples were also collected for the identification of the hydrological characteristics of the area. Akashiwo sanguinea occurred throughout the annual cycle and at all sampling sites with densities ranging between 5 and 410 x 103 cells.L–1. The highest densities were recorded at low tide, especially during the months of the rainy season (July: 210 x 103 cells.L–1; August: 410 x 103 cells.L–1). Density values were within the normal range and blooms were not detected. Despite being common in the area, the species showed preference for sites with high concentrations of orthophosphate and total dissolved phosphorus and with salinity in the mesohaline regime.

Este estudo relata a ocorrência e o efeito dos fatores ambientais na distribuição espacial e temporal do dinoflagelado Akashiwo sanguinea (Hirasaka) Hansen et Moestrup em águas estuarinas do Nordeste do Brasil. As amostras foram coletadas em sete estações, durante o período de março 2007 a fevereiro 2008 durante os regimes de preamar e baixa-mar, com o auxílio de garrafas tipo Van Dorn. As amostras foram imediatamente fixadas com lugol e analisadas pelo método de Utermöhl. Amostras de água foram também coletadas para a identificação das características hidrológicas da área. Akashiwo sanguinea ocorreu em todo o ciclo anual e em todos os locais de coleta com densidade variando de 5 a 410 cells.L–1 x 103, sendo as maiores densidades registradas na baixa-mar, principalmente, durante os meses do período chuvoso (julho 210 cells.L–1 x 103, agosto 410 cells.L–1 x 103). Os valores quantitativos estiveram dentro dos padrões normais, não tendo sido detectados florescimentos com conotações de blooms. Apesar de ser frequente na área, a espécie mostrou preferência pelos locais com maiores concentrações de ortofosfato dissolvido e fósforo total dissolvido e salinidade compreendida no regime mesoalino.

Patrones de resistencia a antibióticos de enterococos aislados de aguas estuarinas / Antibiotic resistance patterns of enterococci isolated from estuarine waters

La llegada al ambiente de bacterias antibiótico-resistentes compromete su calidad higiénico sanitaria. Se analizó la prevalencia de diferentes especies de Enterococcus en aguas del estuario de Bahía Blanca y sus patrones de resistencia a los antibióticos. Se identificaron bioquímicamente 103 aislamientos . Para evaluar la resistencia a antibióticos se implementó la técnica de difusión en agar utilizando discos de vancomicina (Van 30 µg), gentamicina (GenH 120 µg), estreptomicina (StrH 300 µg), teicoplanina (T 30 µg), ampicilina (Am 10 µg) y ciprofloxacina (CIP 5 µg), según normas del Clinical and Laboratory Standards Institute. Se identificaron siete especies de Enterococcus; Enterococcus faecium y Enterococcus faecalis resultaron ser las más frecuentes. El 1,9% de los enterococos presentó resistencia de alto nivel a los aminoglucósidos y no hubo aislamientos con resistencia simultánea a StrH y GenH. El 12,6% de los aislamientos resultó resistente a CIP. No se detectaron resistencias a los glucopéptidos, ni a la Am. El 34% de los aislamientos fue sensible a todos los antibióticos probados. Tradicionalmente, la vigilancia de la dispersión de resistencias bacterianas se realiza con microorganismos de muestras clínicas. Los hallazgos de este trabajo constituyen un dato relevante para el control de cepas resistentes, las que se creían circunscriptas al ámbito hospitalario y que, sin embargo, se encuentran circulando en el ambiente.

The introduction of antibioticresistant bacteria to the environment, affects its hygienic-sanitary quality. The objective of this work is to study the prevalence and the antibiotic resistance patterns of enterococci species isolated from Bahía Blanca estuarine waters. One hundred and three isolates were biochemically identified as Enterococcus spp. The diffusion technique was implemented, by using disks of: vancomycin (Van 30 µg), gentamicin (GenH 120 µg), streptomycin (StrH 300 µg), teicoplanin (T 30 µg), ampicillin (Am 10 µg) and ciprofloxacin (CIP 5 µg) according to the Clinical and Laboratory Standards Institute. Seven Enterococcus species were identified, being Enterococcus faecium and Enterococcus faecalis the most frequent. High level resistance to aminoglycosides was shown by 1.9% of the enterococci whereas 12.6% of the isolates were resistant to CIP. No isolates showed simultaneous resistance to StrH and GenH. Neither resistance to glycopeptides nor to Am was detected. Thirty four per cent of the isolates exhibited susceptibility to all antibiotics tested. Surveillance studies on antimicrobial resistance are usually based upon microorganisms isolated from clinical samples. The findings of this work constitute relevant data for the control of resistant strains, which were believed to be circumscribed to the hospital environment, but are also widespread in the natural sites.

Detection of somatic coliphages as indicators of faecal contamination in estuarine waters / Detección de colifagos somáticos como indicadores de contaminación fecal en aguas estuarinas

The appearance of enteric disease outbreaks associated with the use of waters considered bacteriologically suitable, calls for the search of new and more precise indicators. Samples of estuarine water were collected in order to quantify E. coli and E. coli ATCC 13706 somatic coliphages and to compare the usefulness of the latter to detect faecal contamination when the concentration of traditional indicators is not quantifiable. Statistical analyses suggested the division of sampling sites into two groups: group I and group II, according to the minor or major level of faecal pollution respectively registered. In group II a high correlation between the coliphages and E. coli (r: 0.73 p<0.01) was detected. E. coli always exceeded coliphage abundance. In group I, this relationship was statistically significant (r: 0.55 p< 0.05), coliphage counts were higher than those of E. coli and were detected in the absence of the latter. In summary, the use of E. coli ATCC 13706 somatic coliphages is proposed as a complementary tool for the diagnosis of the level of faecal contamination of estuarine waters, especially in areas of low pollution.

La aparición de brotes de enfermedades víricas entéricas asociadas al uso de aguas bacteriológicamente aptas impone la búsqueda de nuevos y más precisos indicadores de contaminación. Se recolectaron muestras de agua estuarina, donde se cuantificaron simultáneamente la bacteria E. coli y los colifagos somáticos de E. coli ATCC 13706, a fin de evaluar la utilidad de estos últimos para detectar contaminación fecal cuando la concentración de los indicadores tradicionales no es cuantificable. Los resultados estadísticos sugirieron la división de las estaciones de muestreo en dos grupos, I y II, de acuerdo con el menor o mayor nivel de contaminación fecal registrado, respectivamente. En el grupo II se detectó una alta correlación entre los recuentos de colifagos y de E. coli (r: 0,73 p<0,01). Asimismo, en este grupo la abundancia de E. coli siempre superó a la de colifagos. En el grupo I la correlación fue estadísticamente significativa (r: 0,55 p < 0,05), pero de mediana magnitud, los recuentos de colifagos superaron a los de E. coli, y éstos fueron detectados aun en ausencia de la bacteria. En conclusión, los colifagos somáticos de E. coli ATCC 13706 serían una herramienta accesoria en el diagnóstico del nivel de contaminación fecal de aguas estuarinas, sobre todo en áreas donde ésta es baja.