The influence of macroalgae on the proliferation and regulation of the benthic dinoflagellate Ostreopsis cf. ovata blooms

Description

Algal blooms can be harmful. The global management and forecasting of benthic harmful algal blooms (BHABs) will be of increasing importance in the years ahead and that is what this study sets out to address. The increase over recent decades, in both frequency and geographical range, of the potentially harmful benthic dinoflagellate Ostreopsis cf. ovata can pose real problems for human health. The French Côte d'Azur, the location for this study, is just one of many Mediterranean areas where harmful algal blooms pose a potential economic threat to a tourist-based economy. A review of the existing literature on Ostreopsis spp. blooms shows a severe lack of information about the ecology of O. cf. ovata in relation to biotic substrates, communities and habitats and thus any possible roles these may play in fostering major Ostreopsis spp. blooms. Through a series of in situ experiments on temperate reefs on the Côte d'Azur over the summers of 2015 and 2016 with follow-up experiments in the laboratory, this study establishes that four distinct macroalgal communities harbour different O. cf. ovata abundances. The results indicated that higher abundances were recorded in sites which were dominated by less complex community structures; Turf and Dicyotales, while sites with Cystoseira spp. communities present did not harbour significant microalgal blooms. These results imply that coastal regions with a dominance of Cystoseira-composed-communities could potentially be less prone to blooms or even inhibit Ostreopsis spp. proliferation. Although, no clear relationship was found between inorganic nutrient concentrations and O. cf. ovata abundances, it was observed that in the bloom onset period, nitrogen compounds were higher than in the rest of the study period (both in 2015 and 2016). Multiple human stressors will continue to impact marine vegetation, understanding these impacts and how they then influence bloom dynamics is imperative for the global management and mitigation of BHABs.

Abstract (French)

Les proliférations de microalgues peuvent être nocives. L'augmentation récente de la fréquence et de l'étendue géographique des efflorescences de dinoflagellés benthiques toxiques comme Ostreopsis cf. ovata peut poser de réels problèmes de santé publique. La côte méditerranéenne Nord-Occidentale (lieu de cette étude) est l'une des nombreuses régions méditerranéennes où les proliférations d'algues nuisibles représentent une menace pour l'économie touristique. Dans les années à venir, une attention particulière devra être portée à la gestion et la prévision des proliférations de ces microalgues nuisibles benthiques et c'est dans ce contexte que cette étude a été menée. Une étude bibliographique portant sur les proliférations d'Ostreopsis spp. indique un manque important de données en relation avec l'écologie d'O. cf. ovata, en particulier concernant les substrats biotiques, ainsi que les communautés les habitats benthiques et, par conséquent, les rôles éventuels que ceux-ci peuvent jouer en tant que stimulateurs majeurs des efflorescences d'Ostreopsis spp. Durant les étés 2015 et 2016, des expériences in situ de courte durée ont été menées sur les récifs côtiers et ont été complétées par des expériences en laboratoire. Les résultats obtenus ont permis d'établir que quatre communautés distinctes de macroalgues abritent des abondances différentes d'O. cf. ovata. En particulier, les abondances les plus élevées ont été enregistrées dans des sites dominés par des structures communautaires peu complexes ; Turf et Dictyotales, alors que les sites dominés par des communautés complexes de Cystoseira n'ont montré aucune prolifération significative de microalgues. Ces résultats impliquent que les régions côtières dominées par les communautés composées de Cystoseira spp. pourraient potentiellement réduire les proliférations de Ostreopsis spp. En outre, d'autres facteurs abiotiques, tels que les concentrations en nutriments et métaux traces, ne contribuent pas (ou peu) à expliquer la dynamique des populations de O. cf. ovata. Les multiples facteurs de stress d'origine anthropique continueront à influencer le fonctionnement de l'écosystème marin. La compréhension de ces impacts et la façon dont ils influencent la dynamique des dinoflagellés benthiques toxiques est impérative pour prévoir, gérer et éventuellement réduire ces proliférations, à l'échelle de l'océan mondial.

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