The use of pigment "fingerprints" in the study of harmful algal blooms

ABSTRACT

Along the Mexican coast, harmful algae blooms (HAB) have become more frequent, and therefore, there is an urgent need to establish monitoring programs to avoid the undesired consequences of HAB in human and natural ecosystems. In this work, we analyzed the pigment signatures and the species composition from phytoplankton samples to evaluate the utility of the specific pigment "fingerprints" in HAB monitoring programs. Vertical profiles from a coastal lagoon and temporal samples of a red tide occurring in a shrimp-culture pond and in a coastal zone were taken into consideration. Between 76% and 84% of dinoflagellate and diatom cell density was explained by their specific signature variation, in both vertical and temporal samples. Only the variation of zeaxanthin and the cyanobacteria Anabaena sp. showed a poor relationship, probably from difficulties in counting other cyanobacteria present in the samples examined with the microscopic method. These results suggest that inclusion of pigment analysis in the study and monitoring programs dealing with harmful algae would be very useful

RESUMEN

A lo largo de las costas mexicanas, los florecimientos algales nocivos (FAN) se han vuelto cada vez mas frecuentes y por lo tanto, existe una necesidad urgente de establecer programas de monitoreo para evitar las consecuencias no deseadas por su desarrollo, sobre los ecosistemas naturales y el ser humano. En este trabajo, nosotros analizamos las huellas pigmentarias y la composición de especies de diversas muestras de fitoplancton para evaluar la utilidad que pueden representar estos pigmentos específicos o "huellas pigmentarias" en programas de monitoreo de florecimientos algales nocivos. Los perfiles verticales de muestras de fitoplancton de una laguna costera y muestras de mareas rojas que ocurrieron en un estanque de cultivo de camarón y en una laguna costera, fueron considerados en este estudio. Tanto en muestras verticales como en temporales, entre el 76% y 84% de la densidad celular de dinoflagelados y diatomeas fueron explicados por la variación de su huella específica, mientras que la variación de zeaxantina y la densidad de la cianobacteria Anabaena sp. mostró una relación pobre, la cual fue debida probablemente a la dificultad en el conteo que presenta este grupo al ser analizadas mediante un microscópico invertido. Estos resultados sugieren que la inclusión del análisis de las huellas pigmentarias en los programas del estudio y monitoreo de las algas nocivas sería de gran utilidad