Summary

Course description: 

[ENG]

Harmful Algal Blooms (HABs) have multiple negative impacts on the exploitation of living marine resources, other socio-economic activities, public health, and dynamics of marine ecosystems. The increase in the intensity and frequency of these events requires the application of adequate environmental management measures, including the prediction of HAB and eventual mitigation of its effects. This course covers relevant topics related to the physiology and ecology of HAB-forming organisms in marine ecosystems, including functional traits, environmental drivers and triggers, distribution patterns, and temporal trends. The effects of natural and anthropogenic-driven environmental changes (e.g., eutrophication, climate variability) will be specifically explored. The consequences of HAB events on human and ecosystem health and services, including the fate of phycotoxins in aquatic systems, along with the methodological strategies used for quantifying HAB-forming species and phycotoxins, will be further explored. This information will be integrated into the context of HAB modeling and prediction, including case studies of operational early warning systems. This 30-hour online, mostly synchronous course, includes theoretical sessions, with discussion fora, practical sessions, and a final assessment test. Participants are expected to have an academic background in Marine Sciences.

[PORT] 

As proliferações nocivas de algas (Harmful Algal Blooms, HABs) apresentam múltiplos impactos negativos na exploração de recursos marinhos vivos, outras atividades socioeconómicas, saúde pública e dinamica dos ecossistemas marinhos. O aumento da intensidade e frequência destes eventos exige a aplicação de medidas de gestão ambiental adequadas, incluindo a previsão de HAB e eventual mitigação dos seus efeitos. Este curso abrange tópicos relevantes na área da fisiologia e ecologia de organismos formadores de HAB em ecossistemas marinhos, incluindo traços funcionais, forçadores ambientais, padrões de distribuição e tendências de evolução temporal. A influência de alterações ambientais naturais e antrópicas (ex.: eutrofização, variabilidade climática) será explorada de forma específica. As consequências dos eventos HAB na saúde ecossistémica e humana, incluindo o destino das ficotoxinas em sistemas aquáticos, e as estratégias metodológicas usadas para quantificar espécies formadoras de HAB e ficotoxinas, serão igualmente incluídas. Esta informação será integrada no contexto da modelação e previsão de HAB, incluindo a análise de estudos de caso de sistemas operacionais de alerta precoce. O curso, lecionado online de forma predominantemente síncrona, inclui 30 horas. As atividades incluem sessões teóricas, com períodos de discussão, sessões práticas e uma prova final de avaliação. Os participantes devem ter formação académica na área de Ciências do Mar.

Learning outcomes:

[ENG]

After completing this course, students should be able to:

• Recognize the most relevant organisms forming (toxigenic and non-toxigenic) HABs in marine ecosystems, and their functional traits.

• Explain the consequences of HABs for human health, marine resources, and ecosystem dynamics and services.

• Assess and select methodological approaches used for quantifying HAB-forming species and identifying their limiting factors.

• Understand the environmental drivers and triggers of HABs in marine ecosystems.

• Discuss the impact of environmental variability on the distribution and evolution of HABs.

• Recognize the main types of phycotoxins, and quantification methods.

• Explain the processes that regulate the fate of phycotoxins in marine biota.

• Understand and evaluate HAB prediction models, including operational early warning systems, and propose appropriate environmental management measures.

[PORT]

No final deste curso, os participantes deverão ter desenvolvido competências que permitam:

Reconhecer os principais grupos de organismos formadores de HAB (toxigénicos e não-toxigénicos) em ecossistemas marinhos e os seus traços funcionais relevantes.

• Explicar as consequências das HAB para a saúde humana, recursos marinhos e dinâmica e serviços ecossistémicos.

• Avaliar e selecionar abordagens metodológicas para a quantificação de espécies formadoras de HAB e identificação de seus fatores limitantes.

• Compreender os forçadores ambientais das HAB em ecossistemas marinhos.

• Discutir o impacto da variabilidade ambiental na distribuição e evolução das HAB.

• Reconhecer os principais tipos de ficotoxinas e metodologias para deteção e quantificação.

• Explicar os processos que regulam o destino das ficotoxinas no biota marinho.

• Compreender e avaliar os modelos de previsão de HAB, incluindo sistemas operacionais de alerta precoce, e propor medidas de gestão ambiental adequadas.

Course content :

[ENG]

This course comprises 15 theoretical sessions (TS), including case study discussion and periods for student participation, and 3 practical sessions (PS), addressing identification of key HAB taxa and exploration of dedicated databases. Major topics covered are:

1. Harmful Algal Blooms (HABs): types of algal blooms, HAB-forming organisms, and functional traits (2 TS).

2. Impacts of HABs: human health, marine resources, and ecosystem dynamics and services (2 TS).

3. Approaches to study HAB-forming species: sampling biochemical, optical, and molecular methods (2 TS and 1 PS).

4. Environmental drivers of HABs: control of growth and mortality (2 TS and 1 PS).

5. Dynamics of HABs: spatial patterns, temporal trends, and interactions with eutrophication, and climate change. (2 TS and 1 PS).

6. Fate of phycotoxins in marine biota: types of toxins and analytical methods, and toxin accumulation, biotransformation, and elimination in aquatic biota (3 TS).

7. Modelling and prediction of HABs: model types, operational early-warning systems, and links to HAB management (2 TS).

[PORT]

O curso integra 15 sessões teóricas (TS), incluindo análise de estudos de caso e períodos de discussão com os estudantes, e 3 sessões práticas (3 PS), dedicadas à identificação dos principais grupos formadores de HAB e exploração de bases de dados. Aborda os seguintes tópicos:

1. Proliferações Nocivas de Algas (HAB): tipos de proliferações, organismos formadores de HAB e traços funcionais (2 TS)

2. Impactos das HAB: saúde humana, recursos marinhos e dinâmica e serviços ecossistémicos (2 TS)

3. Abordagens quantitativas no estudo de organismos formadores de HAB: amostragem, métodos bioquímicos, óticos e moleculares (2 TS e 1 PS)

4. Forçadores ambientais de HAB: regulação do crescimento e mortalidade (2 TS e 1 PS)

5. Dinâmica das HAB: distribuição espacial, variabilidade temporal e interações com eutrofização e variabilidade climática (2 TS e 1 PS)

6. Destino de ficotoxinas no biota marinho: tipos de toxinas e metodologias de análise; acumulação, biotransformação e eliminação de toxinas no biota marinho (3 TS).

7. Modelação e previsão de HAB: tipos de modelos, sistemas operacionais de alerta precoce e relevância na gestão de HAB (2 TS).

Target audience and prerequisites:

[ENG]

Final-year undergraduate students, and graduate students in the domains of oceanography, marine sciences, and marine biology.

[PORT]

Estudantes finalistas de licenciatura e estudantes de mestrado ou graduados, nas áreas da oceanografia, ciências do mar ou biologia marinha.

Language of instruction: 

Português

Instructors:

• Ana Branco Barbosa ((Centro de Investigação Marinha e Ambiental, Universidade do Algarve (PT))
• Rita Domingues (Centro de Investigação Marinha e Ambiental, Universidade do Algarve (PT))
• Maria João Botelho (Instituto Português do Mar e da Atmosfera, Portugal (PT))
• Alexandra Duarte Silva (Instituto Português do Mar e da Atmosfera, Portugal (PT))