Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

167

Introduction

During the last two decades episodes of hypertropic formation of organ-

ic macroaggregates in the northern Adriatic seemed to occur at a much

higher frequency than it was in the past (1). Since carbohydrates represent

the major constituents of the northern Adriatic mucilage, study of their sea-

sonal variability and the contribution to the overall carbon cycle in the

basin is one of the important prerequisites for understanding this phenom-

enon. There have been recently several studies looking into the distribution

of carbohydrates in the northern Adriatic (2, 3, 4), however, none of the

studies provided a full insight into the seasonal variability of particulate

and dissolved carbohydrates over the whole annual cycle. 

Methods and Materials

Study area and sampling: Samples for the carbohydrate and pigment

analyses were collected in the middle part of the northern Adriatic at

several stations along the Po River mouth-Rovinj transect, which is

generally accepted as representative of eutrophication gradients the

northern Adriatic. Sampling was performed in the period from

February 1998 to December 1998 from the research vessel Vila

Velebitaat 5-6 depths (0, 5, 10, 20, 30 m and near bottom) using 5 l

Niskin bottles. 

Determination of carbohydrates: Seawater samples (150 ml) were fil-

tered on board onto 47 mm GF/F filters. The filtrate, containing dis-

solved CHO, was poisoned with HgCl

2

(final concentration 20 mg/l)

and stored in the dark at 4°C until analysis. The filters, containing par-

ticulate CHO, were transported in liquid nitrogen and finally stored at

–80°C until analysis. Dissolved and particulate carbohydrates were

determined spectrophotometrically using the MBTH method, follow-

ing the procedure by Johnson and Sieburth (5) and including an HCl

hydrolysis step (100°C, 3.5 h, 1.7 mol/l HCl). Samples were analysed

in duplicate and quantification was performed using glucose as a stan-

dard. All concentrations are expressed in glucose carbon equivalents,

multiplying the weight glucose equivalents by 0.4, since glucose is

40% carbon by weight.  Chlorophylls and carotenoids were deter-

mined using a reversed-phase HPLC method (6). 

Results and discussion

The Northern Adriatic is a very dynamic system characterized by con-

spicous spatial gradients of hydrographic properties and trophic condi-

tions, especially in its western part, which is under the strong in?uence of

freshwater discharges from the north Italian rivers. The distribution of car-

bohydrates is therefore very complex and shows rather pronounced tem-

poral variability. Figure 1 illustrates the seasonal variability of PTCHO,

DTCHO and chl a in the two characteristic layers of the station SJ 108,

which is situated about 12 nautical miles from the Po River mouth. The

concentration of PTCHO in the upper layer varied in the range from 23-

276 µgC/l with maxima occuring in October and May/June. These two

peaks coincided with maxima of the phytoplankton crop after typical

spring and autumn freshets of the Po River.A smaller maximum of

PTCHO in the bottom layer observed in mid summer can be interpreted as

a consequence of phytobiomass thriving on regenerated nutrients. The dis-

tribution of DTCHO showed no correlation with chlorophyll a. In fact, the

highest levels of DTCHO in the upper layer were observed during summer

stratification (316-539 µgC/l) while the phytoplankton crop remained low.

The reason for this observation is most probably an enhanced release of

carbon-rich organic matter by summer phytoplankton in nitrogen-depleted

conditions. This process seems to be effective only in the upper layer of the

stratified water column, while the concentration of DTCHO in the bottom

layer remains rather low (98-207 µgC/l) and relatively constant throughout

the year.

References

1 – Degobbis D., Fonda-Umani S., Franco P., Malej A., Precali R. and

Smodlaka N., 1995. Changes in the Northern Adriatic ecosystem and the

hypertrophic appearance of gelatinous aggregates.Sci.Tot. Environ.,

165: 43-58.

2 - Ahel M., Terzic S and Jelicic I., 1998. Distribution patterns of

monosaccharides and polysaccharides in the northern Adriatic. Rapp. Comm.

int. Mer. Médit., 35: 220-221.

3 - Terzic S., Ahel M., Cauwet G. and Malej A., 1998. Group-specific

phytoplankton biomass/dissolved carbohydrate relationships in the Gulf of

Trieste (Northern Adriatic). Hydrobiologia,363: 191-205.

4 - Pettine M., Patrolecco L., Magnanelli M., Capri S. and Farrace M.G.,

1999. Seasonal variations of dissolved organic matter in the northern Adriatic

Sea.Mar. Chem., 64: 153-169. 

5 - Johnson K. M. and Sieburth J. M., 1977. Dissolved carbohydrates in

seawater I. A precise spectrophotometric method for monosaccharides. Mar.

Chem., 5: 1-13.

6 – Barlow R.G., Mantoura R.F.C., Gough M.A., Fileman T.W., 1993.

Pigment signatures of the phytoplankton composition in the northeastern

Atlantic during the 1990 spring bloom. Deep-Sea Res.II40: 459-477.

SEASONALVARIABILITY OF PARTICULATE AND DISSOLVED CARBOHYDRATES 

IN THE NORTHERN ADRIATIC

NatasaTepic*, Senka Terzic, Nenad Muhin and Marijan Ahel

Center for Marine and Environmental Research, Rudjer Bskovic Institute, Zagreb, Croatia - ahel@rudjer.irb.hr 

Abstract

Particulate (PTCHO) and dissolved (DTCHO) carbohydrates were measured using the MBTH method along a transect in the central part

of the northern Adriatic in order to determine their seasonal variability with a special emphasize on the relationship with phytoplankton

dynamics. Distribution of PTCHO was well-correlated with chlorophyll a, showing maxima during spring and autumn phytoplankton

blooms. In contrast, DTCHO showed maximum levels during summer stratification, indicating a significant accumulation of carbon-rich

organic matter during that season. 

Key words: organic matter,Adriatic Sea, phytoplankton, particulates

Fig. 1 Seasonal distribution of particulate and dissolved carbohydrates

and chlorophyll ain the surface (0 m) and bottom (30 m) layer of the sta-

tion SJ108.