Comprendre Dissous Matière organique biogéochimie Grâce

L'objectif général de cette méthode de pulsation nutritive est de manipuler indirectement le réservoir ambiant de matière organique dissoute afin de comprendre comment ce réservoir réagit aux variations de concentration en nutriments. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la biogéochimie fluviale, telles que les liens entre le recyclage de la matière organique et celui des nutriments. Le principal avantage de cette méthode réside dans le fait qu'elle constitue une manipulation de l'écosystème entier et qu'elle peut être facilement répliquée.

Les implications de cette technique s'étendent à l'exportation par le bassin versant du carbone et de l'azote, car l'interaction de ces éléments détermine la manière dont ils sont retenus dans le cours d'eau. Nous avons eu pour la première fois l'idée de cette technique en réalisant que l'approche par apport ponctuel de nutriments créait une gamme dynamique de concentrations en nutriments et que les concentrations en matière organique dissoute étaient sensibles à ces variations. Pour commencer, déployez le conductimètre de terrain en choisissant un emplacement situé approximativement entre 0,5 et 1,0 mètre en amont du site de prélèvement.

Le débitmètre restera en place tout au long de l'expérience. Rincez ensuite trois fois des bouteilles en polyéthylène haute densité préalablement lavées à l'acide et utilisez-les pour prélever 125 millilitres d'échantillons ponctuels de fond, en triplicat, sur le site d'ajout, puis sur le site de prélèvement de la section expérimentale. Ces échantillons servent à déterminer les concentrations ambiantes avant l'ajout de la solution.

Enregistrez la conductivité de fond en aval avant l'ajout des solutés. Ensuite, notez l'heure de prélèvement et la conductivité des échantillons de fond prélevés. Commencez par collecter l'eau du cours d'eau à l'aide d'un grand récipient.

Ensuite, ajoutez tous les réactifs et assurez-vous que les solutés sont complètement dissous. Notez la quantité d'eau ajoutée. Rincez les récipients contenant les réactifs trois fois avec de l'eau de cours supplémentaire et versez les rinçages dans le récipient contenant la solution.

Agiter la solution avec une tige de verre propre jusqu'à ce que tous les réactifs soient dissous. Étiqueter correctement un flacon en polyéthylène haute densité de 60 millilitres et y recueillir l'aliquot de 60 millilitres de la solution d'addition. Conserver séparément des autres échantillons afin d'éviter toute contamination.

Ensuite, versez l'échantillon dans le site d'ajout d'un mouvement fluide et rapide afin de minimiser le temps de parcours et d'éviter les éclaboussures. Rincez immédiatement le récipient et remuez le bâtonnet dans le courant trois fois pour libérer tous les réactifs. Enregistrez l'heure en heures, minutes et secondes.

Enregistrez les masses des traceurs ajoutés, ainsi que l'heure de leur libération, et veillez à ne pas perturber le benthos du cours d'eau ni la solution avant la fin de l'expérience. Sur le site de prélèvement, étiquetez les bouteilles d'échantillonnage par ordre croissant en attendant la solution. Utilisez le conductimètre de terrain pour effectuer des mesures sur le site de prélèvement.

L'arrivée de la solution sera détectée par une augmentation de la conductivité. Une fois l'arrivée de la solution détectée, prenez une bouteille propre de 125 millilitres et rincez-la avec l'eau du cours d'eau. Jetez le rinçage en aval du site d'échantillonnage, puis prélevez l'échantillon en tenant la bouteille dans le flux principal de l'eau au point d'échantillonnage.

Répétez ce processus de prélèvement, en utilisant une nouvelle bouteille après l'autre tout au long du passage de la solution, et enregistrez l'heure de prélèvement et la conductivité de chaque échantillon. Poursuivez les prélèvements jusqu'à ce que la conductivité revienne à moins de cinq microsiemens par centimètre par rapport au niveau de fond. Bouchonnez les échantillons et conservez-les dans un réfrigérant.

Tout d'abord, organisez les échantillons à filtrer de manière à ce que le lim ascendant soit filtré selon une conductivité spécifique croissante jusqu'au pic. Ensuite, disposez les échantillons de lim descendant de façon à les filtrer par ordre croissant de conductivité spécifique. Pour filtrer les échantillons, prenez une seringue de 60 millilitres, retirez le piston, puis fermez le robinet.

Verser environ 10 millilitres d'échantillon dans la seringue et remettre le piston en place. Agiter la seringue afin que l'échantillon rince les parois internes. Ensuite, fixer un support de filtre à la seringue et ouvrir le robinet.

Poussez l'échantillon à travers le filtre en enfonçant le piston et jetez le rinçage. Retirez le piston et fermez le robinet. Cette fois, versez 30 millilitres du même échantillon dans la seringue et remettez le piston en place.

Avec la seringue positionnée pour expulser dans un flacon d'échantillon propre de 60 millilitres, ouvrez le robinet et poussez environ 10 millilitres à travers le filtre. Boucher le flacon, l'agiter doucement, puis jeter le filtrat. Répéter cette opération trois fois afin de s'assurer que les impuretés sont éliminées du flacon et que les parois sont recouvertes d'échantillon.

Retirez de nouveau le piston et fermez le robinet. Versez environ un échantillon de 60 millilitres dans la seringue et remettez le piston en place. Poussez l'échantillon à travers le porte-filtre dans la bouteille d'échantillon de 60 millilitres.

Remplir les bouteilles jusqu’au niveau de l’épaule au maximum, boucher les bouteilles et placer les échantillons dans une glacière. Enfin, analyser les échantillons pour le carbone organique dissous et l’azote, ainsi que pour tout autre paramètre d’intérêt, dans l’ordre de conductivité croissante. Ces graphiques représentent des régressions linéaires des mesures des concentrations en azote organique dissous, ou DON, après l’ajout de nitrate par la méthode par impulsions.

Les résultats montrent que les concentrations d'azote organique dissous varient en réponse à l'ajout de nitrate. Des variations dans la réponse de l'azote organique dissous ont également été observées entre les sites à différents moments d'échantillonnage, ce qui suggère que les communautés microbiennes aquatiques pourraient utiliser différentes composantes de la matière organique dissoute à divers moments de la saison de croissance. Les corrélations positives sont interprétées comme reflétant le rôle de l'azote organique dissous en tant que source nutritive, tandis que les corrélations négatives reflètent le rôle de l'azote organique dissous en tant que source d'énergie.

Les expériences ayant révélé des relations non significatives reflètent un pool de DSN non réactif ou un pool dans lequel les processus liés aux nutriments et les processus liés à l'énergie se compensent. Ici, les graphiques montrent les régressions linéaires du carbone organique dissous, ou COD, après l'ajout de nitrate. Contrairement aux graphiques de DSN, ceux-ci montrent peu de cas de changements significatifs de la concentration en COD dus à l'ajout de nitrate.

Cela pourrait indiquer que les fractions riches en azote et riches en carbone du réservoir de matière organique dissoute sont soumises à un ensemble particulier de contrôles écologiques et biogéochimiques, et que le réservoir ambiant de COT est fortement récalcitrant. Une fois maîtrisée, cette technique peut prendre de trois à six heures selon le système. Lors de la mise en œuvre de cette méthode, il est important d'éviter la contamination des échantillons à faible conductivité par des échantillons à forte conductivité.

Après avoir suivi cette procédure, d'autres méthodes, telles que la cinétique de l'absorption des nutriments, peuvent être calculées afin de déterminer comment le taux et le flux d'absorption des nutriments influencent les concentrations de carbone organique dissous et d'azote organique dissous. Après son développement, cette technique a permis aux chercheurs dans le domaine de la biogéochimie aquatique d'explorer les facteurs régissant la rétention des nutriments dans les écosystèmes fluviaux. Bien que cette méthode puisse fournir des informations sur le recyclage des nutriments dans les cours d'eau, elle pourrait potentiellement être appliquée à d'autres environnements, tels que les eaux souterraines et les systèmes estuariens.

Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment réaliser des expériences d'ajout de nutriments dans les écosystèmes de cours d'eau de tête de bassin.