A MUCILAGINOUS DIATOM BLOOM IN THE MIDDLE ADRIATIC

Živana Nincevic-Gladan*, Ivona Marasovic, Grozdan Kušpilic, Saša Marinovic and Sanda Skejic

Institute of Oceanography and Fisheries, Split, Croatia - nincevic@izor.hr

Abstract

In June and July 2002 a mucilaginous bloom appeared in the middle Adriatic Sea in coastal water and the open sea. Microscopic analysis

revealed the diatoms Skeletonema costatum,Nitzschia closteriumand Pseudonitzschia seriata complex were associated with the bloom in

the coastal water, whereas in a sample from the open waters, filamentous cyanobacteria were abundant as well as diatoms. Unusually high

surface temperature and concentration of orthophosphate were recorded during the bloom in KaštelaBay.

Key-words: Adriatic Sea, mucilaginous bloom, diatom

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

409

Introduction

The presence of mucilage or marine snow is a phenomenon that has

been known for a long time. It is characteristic in eutrophic waters of

the northern Adriatic where mucilage events harm tourism and

fisheries. The extracellular release of organic matter by marine

phytoplankton is a normal physiological process which is closely

related to the rate of the photosynthesis and constitutes up to 5 µg 

C l

-1

h

-1

of the total primary production in coastal waters (1). In June

and July 2002 this phenomenon was recorded in the middle Adriatic

Sea. The aim of this paper is to determine which phytoplankton

species have caused the bloom, and what ecological factors favored it.

Materials and Methods

During the mucilage bloom samples were taken in KaštelaBay and

in Bracchannel (coastal water). One sample was taken in the open

sea, near the islands Silba and Premuda. Temperatures were recorded

in situby CTD. Abundance and structure of phytoplankton

community were determined using the Utermöhl method (2).

Nutrients concentrations were determined on an AutoAnalayzer II

system, using modified automated methods (3). Oxygen concen-

trations were determined by Winkler method (4).

Results 

Surface temperature ranging from 23.2 to 25.1

0

C were recorded in

Kaštela Bay during June, whereas the 12-year average value is 21

0

C.

Unusually high concentrations of orthophosphate in both surface and

bottom layers were recorded (Tab. 1). High concentration of silica was

recorded in the surface layer.

In May, the diatoms Chaetoceros curvisetusand Chaetoceros

affinisdominated the phytoplankton community in Kaštela Bay with

concentrations up to 1.1 x 10

6

cells L

-1

. During the mucilaginous

bloom, the most abundant species in KaštelaBay were Skeletonema

costatumNitzschia closteriumand Pseudonitzschia seriata complex

with concentrations of 1.9 x 10

6

cells L

-1

, 2.0 x 10

5

cells L

-1

and 1.1

x 10

5

cells L

-1

respectively. In the Bracchannel N. closterium (Fig.1)

prevailed with concentrations of 1.7 x 10

6

cells L

-1

. In the open sea

filamentous cyanobacteria were abundant as well as pennate diatoms.

A few days after the appearance of the bloom, the dino?agellates

Prorocentrum micans, Gymnodinium spp.,Amphidinium carterae,

Alexandrium sp., as well as micro?agellate sp. embedded in mucilage

appeared in the coastal waters. Bottom hypoxia or anoxia was not

recorded during or after the bloom.

Discussion

The formation of mucilage was mostly associated with diatoms,

though in the open sea filamentous cyanobacteria were abundant,

implying that ecological factors are more responsible for mucilage

formations than specific phytoplankton species. High temperature and

imbalance in nutrient ratio seems to play important roles in mucilage

formation (5,6). Nutrient limitation can stimulate mucilage

production by marine phytoplankton. Experimental study reveals that

under phosphorus limitation the diatom N. closteriumreleases high

amounts of extracellular polysaccharide, while Chaetocerossp. and

S.costatumare the best producers of extracellular polysaccharide

under nitrogen limitation (6). There is no one unique nutrient-limiting

factor that is responsible for extracellular release of polysaccharide by

marine phytoplankton. 

References

1-Mague T.H., Friberg E., Hughes D.J., and Morris I., 1980.

Extracellular release of carbon by marine phytoplankton; a physiological

approach. Limnol. Oceanogr.,25: 262-279.

2-Utermöhl H., 1958. Zur Vervollkommnung der quantitativen Phyto-

plankton Methodik. Mitt. int. Ver. Limnol. 9: 1-38.

3-Grasshof, K., 1976. Methods of seawater analysis. Verlag Chemie,

Weinhein, 307 p.

4-Strickland J.D.H., and Parsons T.R., 1968. A practical Handbook of

Seawater analysis, Fisheries Research Board of Canada, 167: 1-311.

5-Penna N., Rinaldi A., Montanari G., Di Paolo A., and Penna A., 1993.

Mucilaginous masses in the Adriatic Sea in the summer of 1989. Wat. Res.,

27: 1767-1771.

6-Penna A., Berluti S., Penna N., and Magnani M., 1999. In?uence of

nutrient ratios on the in vitroextracellular polysaccharide production by

marine diatoms from the Adriatic Sea. J. Plankton Res., 21: 1681-1690.

Fig. 1. Diatom N. closteriumprevailed in mucilage bloom in Brac chan-

nel.

Table 1. Ranges of oxygen saturation (%) and nutrients concentrations

(mmol m

-3

) in surface and bottom layer in Kas?tela Bay.