Modelagem da biorremediação da Lagoa da Conceição - Florianópolis/SC com biomassa de Ulva ohnoi (Ulvophyceae, Chlorophyta)

Abstract

Ulva ssp. são tolerantes às variações de salinidade e apresentam fácil aclimatação, desempenhando um papel essencial na despoluição dos ecossistemas aquáticos justamente por sua alta eficiência na absorção e acúmulo de nutrientes. Por esta razão, Ulva spp. tornam-se uma solução atrativa para a recuperação de áreas que sofrem impactos de problemas como a eutrofização de origem antrópica. Além de ser uma alternativa promissora para a bioeconomia azul, as algas desse gênero podem contribuir para a sustentabilidade das atividades econômicas nas áreas costeiras. Portanto, o presente estudo pretendeu desenvolver e elucidar o comportamento de Ulva ohnoi usando modelos preditivos de resposta de superfície. As algas foram cultivadas sob diferentes concentrações de nutrientes e níveis de salinidade, conforme previsto pelo delineamento experimental, e foram avaliadas quanto ao potencial da biomassa em absorver os nutrientes, bem como seu desempenho fotossintetizante e parâmetros bioquímicos. Este trabalho confirmou a alta eficiência de Ulva ohnoi na absorção de nitrogênio dissolvido no meio na forma de NH4+ (91,58% ± 1,28) e que a salinidade é um fator essencial na dinâmica e velocidade de absorção de amônia, principalmente em longos períodos de cultivo com disponibilidade limitada de fontes. A absorção de fósforo por U. ohnoi, na forma de ortofosfato (P-PO43-), é revertida para o meio de cultivo quando submetido a cultivo de duas semanas de duração. Este processo é intensificado sob salinidades baixas mesmo em condições de disponibilidade do composto (29,10% ± 0,94 dia-1). Os modelos 3D de superfícies de resposta obtidos na análise das variáveis empregadas elucidam o desempenho de Ulva ohnoi, atribuindo uma correlação dinâmica entre disponibilidade de nutrientes e salinidade e o desempenho biológico da espécie. Esses modelos se mostram valiosos na aplicação de ações de biorremediação em situações problemáticas, como observado na Lagoa da Conceição ? SC/Brasil. Diante do exposto por esses modelos, bem como os efeitos da distribuição salina ao longo da Lagoa, são sugeridas as regiões: Centro-Norte, Centro e Sul - como potenciais áreas de implementação de projetos de biorremediação com Ulva ohnoi.

Abstract: Ulva ssp. are tolerant to salinity variations and exhibit easy acclimation, playing an essential role in the depollution of aquatic ecosystems precisely due to their high efficiency in absorbing and accumulating nutrients. For this reason, Ulva spp. becomes an attractive solution for recovering areas that suffer the impacts of problems such as the eutrophication of anthropogenic origin. In addition to being a promising alternative for the blue bioeconomy, it can contribute to the sustainability of economic activities in coastal areas. Therefore, the present study aimed to develop and elucidate the behavior of Ulva ohnoi using predictive surface response models. The algae were grown under different concentrations of nutrient and salinity levels, as predicted by the experimental design, and it was evaluated according to the potential of the biomass to absorb the nutrients, as well as its photosynthetic performance and biochemical parameters. Our study confirmed the high efficiency and preference of Ulva ohnoi in the absorption of nitrogen dissolved in the medium in the form of NH4+ (91.58% ± 1.28) and that salinity is an essential factor in the dynamics and speed of ammonium absorption, mainly in long periods of cultivation with limited availability of sources. The absorption of phosphorus by U. ohnoi, in the form of orthophosphate (P-PO43-), is reverted to the culture medium when subjected to long-term cultivation. This process was more intense because of low salinity, even at conditions of availability of the compound (29.10 ± 0.94%.day-1). The 3D models of response surfaces obtained in the analysis of the variables employed elucidate the behavior of Ulva ohnoi, attributing a dynamic correlation between nutrient availability and salinity and the biological behavior of the species. These models prove to be valuable in the application of bioremediation actions in problematic situations, as observed in Lagoa da Conceição ? SC/Brazil. In view of what is exposed by these models, as well as the effects of saline distribution along the Lagoon, the following regions are suggested: Center-North, Center and South - as potential areas for the implementation of bioremediation projects with Ulva ohnoi.