GROWTH AND PHYLOGENETIC COMPOSITION OF THE BACTERIAL ASSEMBLAGE 

DURING A LAGRANGIAN STUDY IN THE RHONE RIVER PLUME

Vanessa Balagué*, Beatriz Díez, Andrea Malits, Ramon Massana, Cèlia Marrasé, Carlos Pedrós-Alió

Institut de Ciències del Mar, CMIMA, CSIC, Ps. Marítim de la Barceloneta 37-49, 

E-08003 Barcelona, Catalonia, Spain, * vbalague@icm.csic.es

Abstract

The Rhone River drains freshwater into the northwestern Mediterranean forming a plume that moves along the slope of the Catalan

continental platform. This plume constitutes a water mass that can be followed in time in a Lagrangian way. We followed the water mass

in cruise ARO2000 on board B/O García del Cidin early June 2000. Hydrography, concentrations of nutrients and the abundance and

activities of microorganisms were determined simultaneously. Here we present the abundance, heterotrophic production and phylogenetic

composition of the bacterioplankton in the plume.

Keywords: DGGE, Plume

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

264

The plume was tracked by three Argos buoys. Waters in the vicinity

of the buoys were sampled at least once a day. Samples were taken

with Niskin bottles in a rosette with a CTD profiler. Bacteria were

counted by ?ow cytometry. Aliquots were incubated with 

3

H-leucine

to determine bacterial heterotrophic production.

Samples for DNA were filtered through 0.22 µm pore diameter

Sterivex filters. DNA was extracted according to Schauer et al. (1). A

PCR amplification was carried out with bacterial specific primers and

the products were separated in a DGGE. The most abundant bands

were excised and sequenced (2).

Figure 1 shows bacterial numbers (filled circles), bacterial

heterotrophic production (empty circles), chlorophyll a (empty

circles) and the percent of high DNA bacteria (filled circles). There

was a storm on June 6 (arrow in Fig 1) that changed conditions. The

first five days can be safely assumed to represent the same water mass

and the same microbial assemblage. Bacteria grew during this period

as chlorophyll decreased. Bacteria almost doubled in four days and

there was a parallel increase in bacterial heterotrophic production. The

percent of high DNA bacteria was relatively high during the first three

days and decreased thereafter.

Figure 2 shows the DGGE gel for the whole period. For each

sampling date, two samples are shown. The sample from 10 m depth

corresponds to the plume and the second one to deeper water below

the plume. The band patterns for the plume and the water outside were

quite different. Thus, the plume had its own bacterial assemblage. On

the contrary, the band patterns were very similar through the

Lagrangian part of the study. Only after the storm some differences

were observed. Most of the sequenced bands belonged either to the

Cytophaga-Flavobacterium or to the alpha-Proteobacteria groups. All

of the bands were closely related to uncultured clones. The only

exception was band 5 that belonged to the recently isolated SAR11

group. A rather predominate band [2] was related to the Roseobacter

clade.

The dynamics of bacterioplankton populations in the ocean are

largely unknown. We have attempted to determine the scales in space

and time at which bacterial assemblages change in the ocean. In

previous studies we looked at spatial (1) and temporal (2) changes in

the composition of the bacterioplankon in the coastal northwestern

Mediterranean. The present study concentrated on short time changes

in the bacterioplankton taking advantage of a hydrographical situation

that allowed a Lagrangian study. Despite a doubling in bacterial

numbers, the composition of the assemblage did not change

significantly. Only after a storm occurred some changes were apparent

in the DGGE band patterns. This constancy is consistent with the very

smooth and slow changes in composition that we had observed in a

seasonal study (2). 

References

1 - Schauer, M., R. Massana and C. Pedrós-Alió. 2000. Spatial differences

in bacterioplankton composition along the Catalan coast (NW

Mediterranean) assessed by molecular fingerprinting. FEMS Microbiol.

Ecol.,33: 51-59.

2 - Schauer, M., V. Balagué, C. Pedrós-Ali and R. Massana. 2003.

Temporal changes in bacterioplankton diversity in the oligotrophic

Mediterranean Coast. Aquatic Microbial Ecology, 31:163-174.