Taxonomic and functional diversity of phytoplankton as a potential risk indicator for coastal areas from Northeastern Brazil

Authors

  • Marcella Guennes Tavares de Oliveira Laboratório de Ecologia do Plâncton, Departamento de Biologia, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Manuel de Medeiros, 97 - Dois Irmãos, Recife-PE, CEP: 52171-900, Brasil. https://orcid.org/0000-0003-0364-4832
  • Alef Jonathan da Silva Laboratório de Plâncton, Departamento de Hidrobiologia, Universidade Federal de São Carlos. Rodovia Washington Luís, km 235 - São Carlos, São Paulo-SP, CEP: 13565-905, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-4162-0199
  • Ingridy Naara Duarte Vicente Laboratório de Ecologia do Plâncton, Departamento de Biologia, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Manuel de Medeiros, 97 - Dois Irmãos, Recife-PE, CEP: 52171-900, Brasil. https://orcid.org/0009-0005-2608-186X
  • Pedro Augusto Mendes de Castro Melo Laboratório de Fitoplâncton, Departamento de Oceanografia, Universidade Federal de Pernambuco. Avenida Prof. Moraes Rego, 1235 - Cidade Universitária, Recife-PE, CEP: 50670-901 Brasil. https://orcid.org/0000-0002-4117-239X
  • Mauro de Melo-Júnior Laboratório de Ecologia do Plâncton, Departamento de Biologia, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Manuel de Medeiros, 97 - Dois Irmãos, Recife-PE, CEP: 52171-900, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-7963-1205

DOI:

https://doi.org/10.24221/jeap.10.3.2025.7259.109-126

Keywords:

Biodiversidade, ecossistemas costeiros, florações nocivas, monitoramento ambiental

Abstract

Os ecossistemas costeiros desempenham um papel importante na sustentabilidade ambiental e no bem-estar humano, exigindo estratégias de conservação eficazes. O fitoplâncton, devido à sua rápida resposta às variações ambientais, é um indicador-chave desses ecossistemas. Buscamos avaliar os atributos taxonômicos e funcionais do fitoplâncton, e suas relações interanuais, sazonais e espaciais, e seu papel como bioindicadores em programas de monitoramento de longo prazo. O estudo foi realizado na Baía de Tamandaré (Nordeste do Brasil), uma área endêmica e importante para conservação, entre 2018 e 2023, em três ecossistemas distintos (recifes, baía e pluma estuarina). Dados sobre riqueza, frequência de ocorrência e diversidade taxonômica foram analisados, juntamente com traços funcionais, como habitat de origem e potencial nocivo/tóxico, correlacionados com parâmetros ambientais. A comunidade foi caracterizada por diatomáceas, dinoflagelados, cianobactérias, silicoflagelados e clorofitas. A estrutura da comunidade fitoplanctônica variou conforme as condições pluviométricas, enquanto os ecossistemas não apresentaram grandes variações. O aumento da precipitação e da temperatura pode apresentar uma reestruturação da comunidade, resultando em um maior componente de turnover da diversidade beta. O dinoflagelado Protoperidinium se destacou durante os períodos de alta pluviosidade, e a cianobactéria Trichodesmium durante a baixa pluviosidade. A diversidade funcional indica que a área apresenta um mosaico de ecossistemas interligados, influenciados principalmente em períodos de alta pluviosidade. Há espécies que podem apresentar riscos aos ecossistemas e à saúde da população local, como Ostreopsis ovata . Este estudo destaca a importância do fitoplâncton como indicador da saúde dos ecossistemas costeiros, sendo sua diversidade taxonômica e funcional uma boa ferramenta para o manejo de ecossistemas marinhos.

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Author Biographies

Marcella Guennes Tavares de Oliveira, Laboratório de Ecologia do Plâncton, Departamento de Biologia, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Manuel de Medeiros, 97 - Dois Irmãos, Recife-PE, CEP: 52171-900, Brasil.

PhD student in Ethnobiology and Nature Conservation, master in Botany/Biodiversity, bachelor in Environmental Sciences, degree in Biological Sciences and technician in Environment. During his undergraduate studies, he received a PIBIC/CNPq Scientific Initiation scholarship, a Petrobrás/MARSEAL scholarship and an ITI/CNPq scholarship. She was a monitor in the subject of Fundamentals of Biology, Plant Biology I and Diversity of Seedless Plants. Since 2017, he has participated in specific extension projects for the inclusion of people with disabilities. It is linked to the Phytoplankton Laboratory (LabFito/UFPE) and the Plankton Ecology Laboratory (LEPlanc/UFRPE). He has experience in the area of ​​Oceanography and Botany, working mainly on the following topics: marine phytoplankton, ecology and taxonomy of phytoplankton and environmental monitoring.

Alef Jonathan da Silva, Laboratório de Plâncton, Departamento de Hidrobiologia, Universidade Federal de São Carlos. Rodovia Washington Luís, km 235 - São Carlos, São Paulo-SP, CEP: 13565-905, Brasil.

PhD in science from the Postgraduate Program in Ecology and Natural Resources (PPGERN) at the Federal University of São Carlos (UFSCar), with a thesis on the impacts suffered by the planktonic community as a result of the toxic effects of an oil spill in the Southwest Atlantic in 2019 and which reached the coast of Brazil. He holds a master's degree in ecology from the Postgraduate Program in Ecology (PPGE) at the Federal Rural University of Pernambuco (UFRPE), with a dissertation evaluating the mortality of the marine zooplankton community in a coastal bay that has connections with estuaries and reef areas. He has a degree in Biological Sciences from the University of Pernambuco (UPE) - Campus Mata Norte and during his graduation he participated in research using freshwater zooplankton as a bioindicator of environmental quality in reservoirs located in a conservation unit. He is currently part of the Plankton Ecology Laboratory (LEPLANC) at UFRPE and the team of researchers of the Sustainable Tamandaré Long-Term Ecological Research Program (PELD-TAMS). In 2023, he was a DTI-A fellow in the Blue Amazon Biodiversity Institute project (INCT-BAA/CNPq) led by the Federal University of Rio Grande (FURG). Has a general interest and curiosity in the fascinating field of biology, with particular emphasis on topics such as marine biodiversity, bioindicators, functional groups, ecotoxicology.

Ingridy Naara Duarte Vicente, Laboratório de Ecologia do Plâncton, Departamento de Biologia, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Manuel de Medeiros, 97 - Dois Irmãos, Recife-PE, CEP: 52171-900, Brasil.

Bachelor's student in Biological Sciences at the Federal Rural University of Pernambuco - UFRPE. He is currently part of the Plankton Ecology Laboratory - LEPLANC. Scientific Initiation Scholarship (BIC-FACEPE), with a research project entitled "Monitoring of toxic polluting microalgae *Ostreopsis* and *Trichodesmium* and their relationship with the phytoplankton community of Tamandaré Bay". Participate in the extension projects "Life in a Drop of Water" and "Project H2O". He is interested in phytoplankton, ecology, environment and sustainability.

Pedro Augusto Mendes de Castro Melo, Laboratório de Fitoplâncton, Departamento de Oceanografia, Universidade Federal de Pernambuco. Avenida Prof. Moraes Rego, 1235 - Cidade Universitária, Recife-PE, CEP: 50670-901 Brasil.

Bachelor in Biological Sciences/Environmental Sciences (UFPE, 2006), Specialist (2006), Master (2009) and Doctor (2013) in Oceanography from UFPE. Since August 2016 he has been an Adjunct Professor in the Department of Oceanography at the Federal University of Pernambuco (DOCEAN/UFPE). Advises Scientific Initiation students, as well as master's and doctorate students from the Postgraduate Program in Oceanography (PPGO-UFPE). Works in Biological Oceanography with an emphasis on Plankton Systematics and Ecology, Marine Microbiology, Primary and Secondary Productivity, Monitoring of coastal and marine systems.

Mauro de Melo-Júnior, Laboratório de Ecologia do Plâncton, Departamento de Biologia, Universidade Federal Rural de Pernambuco. Rua Manuel de Medeiros, 97 - Dois Irmãos, Recife-PE, CEP: 52171-900, Brasil.

Bachelor's degree in Biological Sciences, master's degree in Biological Oceanography (UFPE) and doctorate in Biological Sciences/Oceanography (USP). Since August 2022, he has been Associate Professor III in the Department of Biology at the Federal Rural University of Pernambuco (DB/UFRPE). Between August 2010 and February 2016, he was linked to the Serra Talhada Academic Unit (UAST/UFRPE). As of February 2016, he has been assigned to the Department of Biology (DB/UFRPE). Currently, he supervises Scientific Initiation and Extension students (High School and Undergraduate), as well as Postgraduate students in Biodiversity and Ethnobiology and Conservation. He is coordinator of the Plankton Ecology Laboratory (LEPLANC) and curator of the UFRPE Zooplankton Collection (CZ-UFRPE). In research, he has experience in the area of ​​ecology of aquatic ecosystems, participating mainly in research on diversity and monitoring of planktonic organisms, environmental bioindicators and productivity in aquatic ecosystems and mangrove ecosystems. It also works in the areas of scientific popularization and assessment of environmental impacts (quality of ecosystem health). Some documents: SIAPE 1803963 | CRBio 77.284/05-D | CTF IBAMA/SISBIO 5425141

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2025-07-11

How to Cite

Oliveira, M. G. T. de, Silva, A. J. da, Vicente, I. N. D., Melo, P. A. M. de C., & Melo-Júnior, M. de. (2025). Taxonomic and functional diversity of phytoplankton as a potential risk indicator for coastal areas from Northeastern Brazil. Journal of Environmental Analysis and Progress, 10(3), 109–126. https://doi.org/10.24221/jeap.10.3.2025.7259.109-126

Issue

Vol. 10 No. 3 (2025): Journal of Environmental Analysis and Progress

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Copyright (c) 2025 Marcella Guennes Tavares de Oliveira, Alef Jonathan da Silva, Ingridy Naara Duarte Vicente, Pedro Augusto Mendes de Castro Melo, Mauro de Melo-Júnior

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