Cyanobacteria: knowledge, possibility of prediction and management of potentially toxic blooms in freshwater ecosystems.

The affirmation of toxic Cyanobacteria is considered the worst and most frequent typology of Harmful Algal Blooms (HABs) in freshwater environments, with serious consequences, also for human health. For this, the development of useful tools in the early prediction of toxic Cyanobacteria blooms is considered very important. With this main objective, a research project, financed by R.A.S., L.R. 7/2007, carried out on four reservoirs in northern Sardinia since 2010: Bidighinzu, Monte Lerno, Sos Canales and Torrei, already investigated for many years, characterized by different trophic status and whose water are used for drinking. The study includes the assessment of trends on an annual cycle of chemical and physical variables, nutrients and phytoplankton. The microcystins and nodularin presence has been detected with the use of the Immunosorbent method ISS.BGA.044.REV00 (Reports ISTISAN 07/31). Preliminary results confirm the presence of potentially toxic species already found in these lakes, such as species of Planktothrix agardhii-rubescens group in the Monte Lerno Lake, and the new notification of species not yet reported in Sardinia, such as Anabaena macrospora (Klebahn), Anabena Viguieri (Denis & Fremy) and Aphanizomenon klebahnii (Elenkin) Pechar et Kalina in Bidighinzu Lake. Anabaena macrospora is not reported in the literature as potentially toxic, Anabaena Viguieri and Aphanizomenon klebahnii are listed as potentially harmful due to the production of microcystins. The highest cellular densities in Monte Lerno Lake in October (120 x 106 cell. l-1) and in Bidighinzu Lake in September (293 x 106 cell. l-1) corresponded to the major toxin peaks, respectively 3.92 ppb and 1.36 ppb. It is confirmed the relationship between trophic status (Bidighinzu and Monte Lerno are the most eutrophic among the four investigated reservoirs) and presence of toxic Cyanobacteria already observed. Moreover Aphanizomenon klebahnii represents a new information in the Sardinian and Mediterranean scenario.

Le affermazioni di Cianobatteri tossici sono considerate la tipologia più grave e frequente di fioriture algali dannose o Harmful Algal Blooms (HABs) in ambienti di acqua dolce con possibili gravi conseguente, comprese quelle per la salute dell’uomo. Il progetto ha come scopo principale quello di valutare l’insorgenza di fioriture di Cianobatteri potenzialmente tossici in laghi artificiali della Sardegna settentrionale. La ricerca viene condotta sui laghi: Bidighinzu, Sos Canales, Monte Lerno (Pattada) e Torrei, con diverse caratteristiche trofiche e già oggetto di indagini limnologiche pluriennali, le cui acque hanno un uso potabile. Lo studio prevede la valutazione dell’andamento su un ciclo annuale dei principali parametri chimici, fisici e dei nutrienti che possono influenzare la dinamica del fitoplancton e dei cianobatteri. Sono stati perciò rilevati il fosforo reattivo e totale, l’azoto nitrico, nitroso, ammoniacale e totale, la silice reattiva (tutti secondo Strickland e Parsons, 1972) e la clorofilla a (Golterman et al., 1978). L’eventuale positività alla presenza di microcistine e nodularina è stata rilevata nei campioni freschi con l’uso del Metodo Immunoenzimatico ISS.BGA.044.REV00 (Rapporti ISTISAN 07/31). Al microscopio ottico invertito (Zeiss, Axiovert 10) i campioni fissati sono utili per le analisi del fitoplancton e dei Cianobatteri, finalizzati alla valutazione della densità, della composizione in specie secondo Utermöhl (Sournia, 1978 and Innamorati, 1990) e dei biovolumi (Findenegg, 1972). Dai primi risultati emerge la conferma tassonomica di specie già riscontrate in passato, come Planktothrix-Agardhii rubescens group nel lago Monte Lerno (Pattada) potenzialmente tossiche (Skulberg, 2005; Ernst et al., 2006), e la corretta e nuova identificazione di specie non ancora segnalate. È questo il caso dell’Anabaena macrospora (Klebahn), dell’Anabena viguieri (Denis & Frémy) e dell’Aphanizomenon klebahnii (Elenk.) Pechar et Kalina nel Lago Bidighinzu. Di queste tre specie, mentre l’Anabaena macrospora non è segnalata in letteratura come potenzialmente tossica (Gugger et al., 2002), l’Anabaena viguieri e l’Aphanizomenon klebahnii vengono indicati come potenzialmente nocivi per la produzione di microcistine (Ueno et al., 1996; Cronberg et al., 1999). In coincidenza con la più elevata presenza di Planktothrix-Agardhii rubescens group, 120 x 106 cell. l-1, a ottobre nel Monte Lerno (Pattada) è stata rilevata la massima quantità di tossine nell’acqua (3,92 ppb) e di Aphanizomenon klebahnii, 293 x 106 cell. l-1, nel Bidighinzu a settembre (1,36 ppb) e nel campionamento successivo di ottobre (2,20 ppb). I dati prodotti, sia quantitativi che qualitativi, stanno offrendo e offriranno un supporto alla conoscenza delle condizioni ambientali che possono favorire la crescita e lo sviluppo dei Cianobatteri e alla gestione della preziosa risorsa idrica.