Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

249

DISTRIBUTION OF CHLOROPHYLL aAND PHEOPIGMENTS IN THE NORTHERN ADRIATIC

Senka Terzic, Iva Mikac*, Milos-Sasa Grubesic and Marijan Ahel

Center for Marine and Environmental Research, Rudjer Boskovic Institute, 10000 Zagreb, Croatia

Abstract

Chlorophyll a(chl a) and its breakdown products were determined in the northern Adriatic over the whole annual cycle of 2000 using

reverse-phase high-performance liquid chromatography (HPLC). Distribution of chl awas characterised by a typical seasonal pattern with

pronounced maxima in spring and autumn, coinciding with phytoplankton blooms that developed in the surface layer after the major

freshwater inputs by the North Italian rivers. The composition of pheopigments as well as their percentage in the total concentration of

chlorophyll astrongly varied, depending on the season and location. The highest levels were observed during major diatom blooms.

Key words: chlorophyll a, phytoplankton, pheopigments, northern Adriatic

Introduction

The northern Adriatic receives large amounts of freshwater from

the North Italian rivers and represents one of the most eutrophic areas

of the Mediterranean Sea. Numerous investigations have been carried

out in order to assess the eutrophication and related phenomena in this

basin [1]. The impact of the Po River discharges on the phytoplankton

dynamics in the northern Adriatic is well documented, but, until

recently, a very limited number of reports have been published on the

spatial and seasonal distribution of photosynthetic pigments and their

break-down products [2].

Methods 

Study area and sampling

Samples were collected at several stations in the central part of the

Northern Adriatic along a transect extending from the city of Rovinj

to the mouth of the Po River. Sampling was performed in approxi-

mately monthly intervals, from January to December 2000. 

Analysis

Chlorophyll a and its breakdown products, including

chlorophyllide, pheophorbide, pyropheophorbide and 2 pheophytins,

were determined using a HPLC-method with serially coupled UV and

?uorescence detection [3].

Results and discussion

The seasonal distribution of chl ain the northern Adriatic during

2000 (Fig. 1A) showed some typical features, which are characteristic

for this basin. The maxima observed in the surface layer (0-5 m) were

strongly correlated with the freshwater pulses of the Po River, while

chl alevels in the bottom layer were less variable and can be linked

mainly to regeneration processes. The decoupling between the two

layers was more pronounced in the western part of the basin (station

SJ108), while in the eastern part (RV001) the surface peak of chl ais

often missing (Fig. 1B). The ratio between chl aand pheopigments is

highly variable. The most abundant breakdown product of chl awas

chlorophyllide a, followed by pheophorbides and pheophytins. This

indicated enzymatic cleavage as the key mechanism of chlorophyll a

degradation. The concentration of those pheopigments, which were

suggested to be indicators of grazing, such as pyropheophorbide a,

was relatively low. Spatial distribution of pheopigments revealed an

increase of their absolute concentrations as well as their relative

contributions to the total chl ain the western part of the basin (Fig.

1C), especially during diatom blooms in February and October.

References

1-D. Degobbis, R. Precali, I. Ivancic, N. Smodlaka, D. Fuks and S.

Kveder, 2000. Long-term changes in the Northern Adriatic ecosystem

related to anthropogenic eutrophication. Int. J. Environ. Pollut., 13: 495-

533.

2-M. Ahel and S. Terzic, 1998. Pigment signatures of phytoplankton

dynamics in the northern Adriatic. Croat. Chem. Acta, 71: 199-215.

3-R.F.C. Mantoura and C.A. Llewellyn, 1983. The rapid determination of

algal chlorophyll and carotenoid pigments and their breakdown products

in natural waters by reverse-phase high-performance liquid

chromatography. Anal. Chim. Acta, 151: 297-314.

Fig. 1. Distribution of chlorophyll a(chl a) and selected pheopigments in

the northern Adriatic: (A) seasonal distribution in the surface layer of the

western part of the basin (station SJ108), (B) vertical distribution in the

water column at the station SJ108 and (C) spatial distribution along the

transect Po River mouth – Rovinj (October 2000); chlid = chlorophyllide

a, phbid = pheophorbide a, phytin = pheophytin a.