Search

Process of calcification, which is the formation of calcite — a pure calcium carbonate mineral, commonly takes place among both marine and freshwater algae. The available literature referring to inland waters provides a lot of information about calcareous macroalgae, mainly on extensively encrusted species of Chara, called stoneworts. In addition to this group, where CaCO3 may provide 60% of dry weight, also freshwater green alga Ulva is prone to CaCO3 precipitation (up to 50% of dry weight).Freshwater Ulva exhibit an extracellular calcification mode and the deposits form bands on the surface of a thallus. Owing to a large number of calcite crystals the surface is quite coarse. Microscopic observations demonstrated differences in the size and shape of crystals and divided them into two morphology types of CaCO3 microcrystals: calcite rhombohedrons and aragonite needles. The percentage of CaCO3 in the thalli was about 50% of dry weight. 63 1 117 124 Kosmos

Wykorzystując doniesienia literaturowe oraz wyniki badań własnych, przedstawiono występowanie, budowę chemiczną i morfologiczną alg słodkowodnych występujących także na terenie Polski oraz zastosowanie ich biomasy jako cennego surowca dla różnych gałęzi przemysłu i rolnictwa. Z powodu braku w Polsce systemu wykorzystywania biomasy alg do celów przemysłowych i rolniczych, zagospodarowanie tych surowców powstających na dużą skalę w zbiornikach wodnych stanowi duże wyzwanie i jest istotnym elementem gospodarki zrównoważonego rozwoju. Praca sfinansowana ze środków grantu PBS 1/A1/2/2012: „Innowacyjna technologia ekstraktów glonowych – komponentów nawozów, pasz i kosmetyków” przyznanego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. 92 7 1001 1004 Przemysł Chemiczny

Organizmy autotroficzne żyjące w ekosystemach wodnych, czerpią azot nieorganiczny z azotanów, azotynów i amoniaku. Związki te dostają się do zbiorników wodnych wraz ze spływem powierzchniowym, opadami oraz wodami gruntowymi. Wszystkie formy związków azotu ulegają licznym przemianom biochemicznym zachodzącym w słupie wody. Mowa tu głównie o amonifikacji, nitryfikacji oraz denitryfikacji częściowej i całkowitej. Jako, że z tymi przemianami wiąże się także zmiana stopnia utlenienia, zajście powyższych reakcji w głównej mierze zależy od stężenia tlenu w wodzie (Lampert i Sommer 2001). Glony z rodzaju błonica (Ulva) i gałęzatka (Cladophora) większą część swojego cyklu życiowego spędzają blisko powierzchni wody, gdzie przeprowadzają fotosyntezę i intensywnie się namnażają. Wiąże się również z wysokim zapotrzebowaniem na biogeny oraz z silną konkurencją o inne zasoby (jak np. światło) z innymi roślinami wodnymi. Obok węgla, wodoru i tlenu glony i rośliny wodne wymagają do wzrostu i swojego rozwoju dodatkowych elementów (między innymi N, P i mikroelementy). Większość z tych składników jest zwykle obecna w ekosystemie wodnym w odpowiednich ilościach w stosunku do potrzeb organizmów fotosyntetyzujących i nie należy od czynników limitujących wzrost. Jednak zawartości nieorganicznych form azotu i fosforu mogą być na tyle niskie, że powodują limitację wzrostu makroglonów w wodach powierzchniowych. Asymilacja pierwiastków biogennych (N, P) z wody zachodzi dzięki specjalnym, energo-zależnym i powiązanych z błoną komórkową systemom permeazy, których funkcją jest zapewnienie podwyższonego, wewnątrzkomórkowego stężenia tych jonów jako substratów do dalszych szlaków i procesów enzymatycznych (Gumiński 1990).

The research site was located on the flow water reservoir in Poznań (Wielkopolska). The place of U. flexuosa subsp pilifera (Kütz.) Blinding 1963 appearing on the studied area is the 4th inland site of this species in Poland (ATPOL BD09) (Fig. 1). In 2009 the new locality of Ulva flexuosa subsp. pilifera was found in Malta Lake in Poznań City (Fig. 2). Presence of considerable biomass of U. flexuosa subsp pilifera in this freshwater ecosystem was pointed out to the great fertility of the examined water reservoir. The trophic state at the site with U. flexuosa subsp pilifera can result from the fact of the permanent inflow of urban pollutants from Swarzędz, flowing with Cybina river to the examined water reservoir.

The new freshwater localities of Enteromorpha compressa were located in Poznań streams: Michałówka, Dworski Rów and Świątnica. The occurrence of this green alga was connected with the great concentration of chlorides and nitrates in the water. Mature thalluses of E. compressa were rich in corrugation, had numerous of long (several cm) proliferations and narrowings at the top parts of the tape. This freshwater form was reached the largeness of the thallus even up to 8 cm widths and 180 cm of the length.

Glony mają bardzo szerokie zastosowanie i znaczenie w przyrodzie. Mogą być wskaźnikami zanieczyszczenia wody oraz środowiska w jakim się znajdują. Stanowią często największe źródło biomasy w wodach, szczególnie morskich. Pełnią bardzo ważną funkcję w utrzymaniu równowagi środowiska wodnego a ich obecność jest czynnikiem niezbędnym do prawidłowego funkcjonowania ekosystemów oceanicznych, morskich i słodkowodnych. Formy planktonowe glonów odgrywają także duże znaczenie w procesie biologicznego samooczyszczania się wód. Przyczyniają się do oczyszczania wód z pierwiastków biogennych (N, P). W literaturze można znaleźć informacje, że niektóre glony z gatunków Ulva (= ulwa, błonica, watka) mogą być dobrymi wskaźnikami podwyższonych koncentracji chlorków czy azotu w wodzie i skażenia wód metalami ciężkimi. Badania nad bioindykacyjną rolą tych glonów prowadzono dotychczas w estuariach i w pasie wód przybrzeżnych mórz i oceanów. Coraz częstsze masowe pojawy makroglonów Ulva w wodach śródlądowych zainicjowały tego typu badania z wykorzystaniem plech tej zielenicy. Celem przeprowadzonych badań było określenie stężenia wybranych pierwiastków (Cd, Pb, Ni, Mg, Ca).w komórkach plech Ulva oraz w wodzie, w której te plechy intensywnie się rozwijały. Ponadto próbowano określić czy w komórkach Ulva dochodzi do kumulacji metali ciężkich i jeśli tak to jakich pierwiastków.

Powstawanie inkrustacji węglanu wapnia na pędach roślin wodnych zachodzi jako efekt przeprowadzania procesu fotosyntezy w wodach zasadowych [Dodson, 1974]. Powstawanie inkrustacji na pędach roślin wodnych jest procesem zachodzącym szczególnie intensywnie w wodach o wysokim pH. Zwapnienie jako proces osadzania się soli wapnia jest obserwowany również na powierzchni glonów. Odkładanie się węglanu wapnia może zachodzić w różnych miejscach komórki: na zewnątrz, wewnątrz jak i między nimi [Borowitzka, 1982]. Ramienice (Characeae, Chlorophyta) produkują kompleksy węglanu wapnia, które masowo pokrywają powierzchnię ich komórek [Browlee i Taylor, 2002]. Mechanizm zwapniania plech ramienic został w pełni opisany i zbadany [Hutchinson, 1975; Królikowska, 1997]. Ramienice do przeprowadzenia procesu fotosyntezy zdolne są do pobierania węgla z wodorowęglanów, które przy dostępności wolnych jonów Ca2+ wytrącają się na powierzchni w postaci CaCO3. Intensywne wydzielanie i odkładanie CaCO3 ma miejsce w zasadowych rejonach plech, w których dochodzi do poboru jonów wodorowych, które są z kolei wykorzystywane w obszarach kwaśnych plechy do pobrania CO2 z jonów wodorowęglanowych [Pełechaty, 2004]. Hutchinson [1975] i Królikowska [1997] podczas prowadzonych badań nad łąkami ramienicowymi stwierdzili, iż zawartość węglanu wapnia stanowi ponad 50% całkowitej suchej masy tych makroglonów. Natomiast Siong i Asaeda [2009] udowodnili, iż stopień zwapnienia wzrasta wraz z wiekiem glonów. Zawartość węglanów wzrasta znacząco od najmniejszej u młodej plechy do największej u dojrzałej plechy. Zwrócono także uwagę, że kalcyfikacja powoduje spadek intensywności wzrostu rzeczywistej biomasy ramienic [Pełechaty, 2004]. Poza wspomnianymi ramienicami zjawisko wytrącania węglanu wapnia zaobserwowano także u innej grupy zielenic, reprezentowanej przez słodkowodne gatunki z rodzaju Ulva (syn. Enteromorpha – taśma, błonica, watka) [Messyasz i Rybak, 2009a]. Do tej pory badania prowadzone nad makrozielenicami z rodzaju Ulva (Ulvaceae, Chlorophyta) skupiały się na biogeografii, ekologii i morfologii tych glonów oraz strukturze peryfitonu okrzemkowego zalegającego na plechach Ulva. Dotychczas nie podejmowano analiz dotyczących wpływu kompleksów kryształów CaCO3 na rozwój plechy Ulva jak i na kształtowanie się biomasy rzeczywistej w czasie trwania ich cyklu rozwojowego. Celem prowadzonych badań była charakterystyka składu ilościowego i jakościowego inkrustacji pokrywających plechy słodkowodnych populacji Ulva występujących na terenie Wielkopolski. Określono również skład suchej i świeżej masy makroglona z wyszczególnieniem ich udziału w kształtowaniu biomasy; peryfitonu okrzemkowego oraz kryształów soli wapnia. Zwrócono również szczególnąa uwagę na różne typy morfologiczne kryształów, wytrącających się na powierzchni plech badanej zielenicy.

New inland locality of Ulva prolifera O. F. Müller [=Enteromorpha prolifera (O. F. Müller) J. Agardh, Enteromorpha salina Kützing] was found in flowing pond in the Kopla valley, near Tulce country (Wielkopolska Region, locality coordinates: 52o20′35″N; 17o04′40″E). Macroalga thallus had been watched since May till August 2008. U. prolifera thalluses reached significant sizes (above 200 cm long). Thalluses of such sizes have not been described in the literature yet. Macroalga thalluses have been differing greatly in respect of its built in relation to all already known see forms. The pond in which this originally see species lived, was filled with very fertilized water. The eutrophia state present in the U. prolifera locality was caused by the flow of contaminated waters from a production plant nearby the pond, floating to it with Kopla river.

Badania nad morfometrią i czynnikami fizyczno-chemicznymi kształtującymi rozwój U. prolifera (Enteromorpha prolifera) prowadzono od maja do końca lipca 2008 r. Stanowisko badawcze zlokalizowano na stawie przepływowym we wsi Tulce pod Poznaniem (Wielkopolska). Stwierdzone miejsce występowania U. prolifera jest szóstym śródlądowym stanowiskiem tego gatunku w Polsce. Do analiz morfometrycznych i struktury plechy pobrano szereg prób. Odnaleziony gatunek makrozielenicy cechował się znaczną długością młodych plech (do 210 cm), które pojawiły się na początku maja. Zróżnicowana struktura powierzchni plech U. prolifera zarówno u osobników wolnopływających, jak i zanurzonych, wynikała m.in. z obecności rozbudowanego peryfitonuokrzemkowego. Obecność znacznej biomasy U. prolifera w ekosystemie słodkowodnym wskazywała na dużą żyzność badanego zbiornika. Stan eutrofii panujący na omawianym stanowisku może wynikać z faktu permanentnego zrzutu zanieczyszczeń komunalnych z Kostrzyna, dopływających rzeką Kopel do badanego stawu.

The work presents the specification of the reports from the appearance of species from Ulva genera (Ulvaceae, Chlorophyta) in the Wielkopolska region. The stands of the three species (Ulva compressa, U. intestinalis and U. prolifera) were marked on the map of the region in the ATPOL squares sequence. Since seventies till 2008 thalluses of the Ulva genera have been noticed in the 10 stands. Ulva species occurred in the lakes, ponds and rivers localized in the central part of the Wielkopolska region, often in the vicinity of the urbanized area.

The new inland positions of Enteromorpha compressa (L.) Ness [Ulva compressa L.] are located in Poznań streams: Michałówka, Dworski and Świątnica. Taking into account the morphology the freshwater form of E. compressa is very different from its see forms. Mature thallus reach impressive size from 180 cm in length to 8 cm width. All positions of that see-like macroalga are located near the A2 route (Nowy Tomyśl - Stryków). Sewage coming from the route fall into streams, in which great mass growth was observed. It is assumed, that this sewage probably has an impact on intense thallus growth.