Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

416

Dino?agellates are one of the important phytoplankton groups and the

motile stage has been correlated to the fossilizable benthic cysts about 30

years ago (1). Dino?agellate assemblages consist of autotrophic and het-

erotrophic species: gonyaulacoids and gymnodinioids (except for

Polykrikos) are autotroph, whereas protoperidinioids are heterotroph.

Since heterotrophs can predate both solitary and colonial diatoms (2) they

are considered a proxy for eutrophication in coastal waters. Cysts can be

used as potential indicators of anthropic impact, both re?ecting eutrophi-

cation and industrial pollution, but results concerning links between

dinocysts and pollution and between dinocysts and eutrophication are still

unclear (3). The studied area is strongly in?uenced by the Po river that sup-

plies large amounts of nutrients and dissolved and particulate heavy met-

als (4, 5, 6, 7). 

Material and methods

Surface sediments from the coastal area of the Po River delta (five sta-

tions) and from offshore Ancona (two stations) and 2 shallow cores (one

for each area) were collected by means of a box-corer.The Po sampling

sites are located one north and one south of the delta and three along a tran-

sect seaward from the mouth. The Ancona stations are also located along a

transect. A total of 19 sediment samples were treated with standard marine

palynological methods for quantitative preparation (8) and analysed for

dinocysts. Geochemical analyses were performed by X-ray Fluorescence

spectrometry.

Results and discussion

A total of 38 dino?agellate cyst species were identified. The most rep-

resentative groups or species in all the assemblages are Protoperidinioids,

Spiniferites spp. (cysts of Gonyaulax scrippsaegroup and G. spinifera

complex), Operculodinium centrocarpum(cyst of Protoceratium reticula-

tum), Lingulodinium machaerophorum(cyst of Lingulodinium polye-

drum). In surface sediments, cysts of the heterotrophic group dominate the

samples in the Po area, while in Ancona area Spiniferites spp. and O. cen-

trocarpumare more abundant. Total cyst concentrations in the Po area

range from about 1500 cysts/g sediment north of Po delta to about 12000

cysts/g sediment closer to Po River mouth where the in?uence of the nutri-

ent enriched water out?ow is much higher. Offshore Ancona, cyst concen-

tration ranges from about 3500 to about 6000 cysts/g and decreases with

increasing distance from the coast. Concerning the two shallow cores, the

highest total cyst concentration offshore Ancona is found in the upper sec-

tion, while in the Po core the maximum value (about 16000 cysts/gram) is

found in a deeper section. Distribution of selected heavy metals (Cr, Cu,

Zn, Pb) gradually decrease from the delta seawards and southwards. Zinc

and Pb reach values of 200 ppm and 55 ppm respectively close to the Po

delta, being fairly constant downcore. Zinc shows a positive correlation

with Corg and an unexpected low correlation with Al

2

O

3

. In the Ancona

core Zn and Pb display lower concentrations (100 ppm Zn, 20 ppm Pb)

both showing peaks at the top. In this core Pb is slightly correlated with

Corg whereas the other elements result uncorrelated.

We divided dinocysts in three groups (autotroph, heterotroph, total

cysts) and chose some species considered as possible indicators of pollu-

tion and eutrophication (3). These groups were hence statistically com-

pared with some important geochemical parameters in order to identify

possible eutrophication and pollution signals. The most significant results

are shown in Fig. 1. In the Po core a good correlation between concentra-

tion of heterotrophic species (particularly Selenopemphix quanta) and both

Corg and Zn content is observed while autotrophic species show poorer

correlation. Since Zn values are very high in this area, we can conclude

that heterotrophic species and mainly Selenopemphix quanta(cyst of

Protoperidinium conicum) might be used as indicators of pollution more

than eutrophication. Cr, Pb and Cu are not correlated with any dinocyst

groups but are better correlated with lithological parameters.

In the Ancona core no correlation between dinocysts and geochemical

parameters was obtained. In surface samples a good matching between

autotrophic dinocysts and both lithological parameters (Al

2

O

3

, indi-

cating fine sediment) and Ni or Cr (marking Po river plume) occurs.

This group thus benefits from high nutrient levels.

Conclusions

Our results indicate the existence of some good correlations between

degree of pollution and species distribution which is more evident in the

stations close to the Po river delta. The species Selenopemphix quanta is

abundant in highly polluted sediments and could be an indicator of heavy

metal contamination. Autotrophic species distributions in surface sedi-

ments are associated to a geochemical signal indicative of Po-derived sed-

iments, which re?ects nutrient dispersion patterns.

References

1. Wall D. and Dale B., 1968. Modern dino?agellate cyst and evolution of the Peridiniales.

Micropaleontology,14: 265 – 304.

2. Jacobson D.M. and Anderson D.M., 1986. Thecate heterotrophic dino?agellates:

feeding behaviour and mechanics. J. Phycol., 22: 249 – 258.

3. Dale B., 2001. Marine dino?agellate cysts as indicators of eutrophication and pollution:

a discussion. Sci. Total Environ., 264: 235 – 240.

4. Bortoluzzi G., Frascari F., Frignani M., Giordani P., Guerzoni S., Rovatti G., and Turci

C., 1984. In?uenza del Po e dei fiumi minori sul contenuto di sostanza organica e nutrienti

nei sedimenti marini dell'Emilia Romagna. Mem. Soc. Geol.It., 27: 483-497.

5. Frascari F., Frignani M., Guerzoni S., and Ravaioli M., 1988. Sediments and pollution

in the Northern Adriatic Sea. Annals NewYork Ac. Sci., 534: 1000-1020.

6. Pettine M., Camusso M., Martinotti W., Marchetti R., Passino R., and Queirazza G.,

1994. Soluble and particulate metals in the Po River: factors affecting concentrations and

partitioning. Sci. Total Environ., 145: 243-265.

7. Dinelli E. and Lucchini F., 1999. Sediment supply to the Adriatic sea basin from the

Italian rivers; geochemical features and environmental constraints. G 

i 

o 

r. Geol. 61, 121-132.

8. Dale B., 1976. Cyst formation, sedimentation, and preservation: factors affecting

dino?agellate assemblages in Recent sediments from Trondheimsfjord, Norway.Rev.

Palaeobot. Palynol., 22: 39 – 60.

COUPLING DINOFLAGELLATE CYSTS AND GEOCHEMISTRY IN THE NORTH ADRIATIC 

SEDIMENTS: CLUES TO POLLUTION AND EUTROPHICATION

Francesca Sangiorgi*, Enrico Dinelli and Giovanni Gabbianelli

Corso di Laurea in Scienze Ambientali, Universitŕ di Bologna, Ravenna, Italy

Abstract

In this preliminary work we tried to investigate the relationships between geochemistry and organic-walled dino?agellate cyst assemblages

in sediments from the North Adriatic Sea. The area is strongly in?uenced by the Po river that transports large amount of heavy metals (Cu,

Zn and Pb) and nutrients to the open sea. Direct relations between heavy metals and dinocysts were observed only for Zn in the core close

to the Po delta front. 

Keywords : Adriatic Sea, Dino?agellate cysts, Geochemistry, Sediments 

Fig. 1 – Dendrograms relative to the Po area core and surface samples.

Correlations are statistically significant for r > 0.87 in both cases.