Cyanobacteria and macroalgae in ecosystem of the Neva estuary

Les cyanobactéries et macroalgues dans l’écosystème de l’estuaire de la Neva

Zoological Institute of the Russian Academy of Sciences, Laboratory of Freshwater and Experimental Hydrobiology, Universitetskaya emb. 1, 199034 Saint Petersburg, Russia
gubelit@list.ru

Received: 3 December 2010
Revised: 24 May 2011
Accepted: 30 May 2011

Abstract

The Baltic Sea and Neva estuary are plagued by coastal eutrophication. In order to estimate the scale of the problem, quantitative estimates of phytoplankton and macroalgal mats were determined in the Neva estuary. Long-term monitoring (1982–2009) of phytoplankton showed changes in its species composition and abundance. Summer phytoplankton biomass increased significantly in the 1990s, with concomitant changes in species composition, despite a decline of nutrients in the Neva estuary. The cyanobacteria Planktothrix agardhii became a dominant species. The summer biomass of phytoplankton reached a maximum of 5.2 ± 0.4 mg·L^-1 in 2002–2004. Monitoring of macroalgal community in the coastal area of the Neva estuary from 2002 to 2009 showed the dominance of the filamentous green alga Cladophora glomerata in the phytobenthos. Average biomass of macroalgae in inner and outer estuary differed significantly at 132 ± 29 and 310 ± 67 g DW·m^-2, respectively. This study showed, that fluctuations in macroalgal biomass reflected human influence on estuary, although it was less sensitive to human impact than the phytoplankton community. Thus qualitative and quantitative characteristics of phytoplankton and macroalgal blooms can indicate anthropogenic influence on the ecosystem, and help to better manage the Neva estuary.

Résumé

La mer Baltique et l’estuaire de la Neva sont en proie à l’eutrophisation côtière. Afin d’estimer l’ampleur du problème, des estimations quantitatives du phytoplancton et des macroalgues ont été réalisées dans l’estuaire de la Neva. Le suivi à long terme (1982–2009) du phytoplancton a montré des changements dans sa composition et son abondance. La biomasse estivale a significativement augmenté dans les années 1990, avec des changements concomitants dans la composition des espèces, malgré une baisse de nutriments dans l’estuaire de la Neva. La cyanobactérie Planktothrix agardhii est devenue une espèce dominante. La biomasse estivale de phytoplancton atteint un maximum de 5.2 ± 0.4 mg·L^-1 en 2002–2004. Le suivi de la communauté de macroalgues dans la zone côtière de l’estuaire de la Neva de 2002 à 2009 a montré la prédominance de l’algue verte filamenteuse Cladophora glomerata dans le phytobenthos La biomasse moyenne de macroalgues dans l’estuaire interne et externe diffère significativement de 132 ± 29 et 310 ± 67 g DW·m^-2, respectivement. Cette étude a montré que les fluctuations de la biomasse des macroalgues traduisent bien l’influence de l’Homme sur l’estuaire, mais elles sont moins sensibles à l’impact de l’Homme que la communauté phytoplanctonique. Ainsi, les caractéristiques qualitatives et quantitatives du phytoplancton et la prolifération des algues macroscopiques peuvent indiquer l’influence anthropique sur l’écosystème, et aider à mieux gérer l’estuaire de la Neva.