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Articolo metodologico

Un metodo a basso costo per misurare la produttività primaria in situ delle comunità periphyton delle acque leniche

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DOI:

10.3791/64078

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16 dicembre 2022

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In questo articolo

Sommario

Qui viene presentato un metodo/struttura economica e trasportabile per misurare la produttività primaria dei tappeti microbici in condizioni di temperatura e luce ambientali effettive in situ . La configurazione sperimentale si basa su materiali ampiamente disponibili e può essere utilizzata in varie condizioni, offrendo al contempo i vantaggi dei modelli di laboratorio.

Abstract

Misurare la produttività primaria in situ del periphyton durante il gradiente della stagione di crescita può chiarire l'effetto quantitativo dei fattori ambientali (principalmente concentrazione di fosforo e intensità luminosa) e la composizione delle specie sulla produttività primaria. La produttività primaria è guidata principalmente dall'intensità della luce, dalla temperatura, dalla disponibilità di nutrienti e dalla distribuzione delle specie ioniche del sistema carbonatico nelle rispettive profondità della zona eufotica. È un sistema complesso che è molto difficile da simulare in laboratorio. Questa chiatta galleggiante economica, trasportabile e facile da costruire consente di misurare la produttività primaria in modo accurato, direttamente nelle reali condizioni naturali. La metodologia si basa sulla misurazione della produttività primaria in tempo reale utilizzando sensori di ossigeno non invasivi integrati in barattoli di vetro ermeticamente sigillati, consentendo il monitoraggio online del flusso di ossigeno e fornendo nuove informazioni sulle attività metaboliche. Misurazioni stagionali dettagliate in situ della produttività primaria lorda di tappeti microbici (o altri organismi bentonici) possono migliorare le attuali conoscenze dei processi che controllano la dinamica della produttività primaria nelle acque lentiche.

Introduzione

La produttività primaria è l'unico ingresso di carbonio autoctono nei sistemi acquatici che formano l'intero sistema rete alimentare1. Pertanto, la stima accurata della produttività primaria è un passo essenziale verso la comprensione del funzionamento degli ecosistemi acquatici. Le zone costiere sono aree ad alta produttività primaria e biodiversità. Oltre al fitoplancton, si presume che il periphyton (di seguito denominato tappetini microbici) e le macroalghe contribuiscano in modo significativo alla produttività primaria nelle zone litorali2. A causa del loro stile di vita sessile e della significativa eterogeneità sp....

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Protocollo

NOTA: prima del campionamento, determinare il grado di repliche in base alle esigenze complessive del progetto, alla progettazione statistica o alla quantità prevista di variabilità del campione. Cinque coppie replicate di bottiglie di incubazione chiare e scure sono suggerite per un'analisi statistica precisa e per tenere conto della potenziale perdita o rottura del campione. La chiatta sperimentale galleggiante descritta è progettata per trasportare cinque repliche più una coppia di comandi vuoti; vedi figura 1 per un disegno tecnico della chiatta sperimentale.

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Risultati

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Figura 5: Produttività netta e lorda dell'ecosistema delle stuoie microbiche durante il giorno. (A) Produttività dell'ecosistema della rete di bottiglie leggere: dati relativi al corso temporale della produttività netta dell'ossigeno dei tappeti microbici delle bottiglie luminose. La variazione della concentrazione di ossigeno nelle bottiglie di inc.......

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Discussione

La metodologia descritta in questo articolo si basa sul principio della tecnica dell'ossigeno in bottiglia chiara e scura in combinazione con la tecnica non invasiva di misurazione della concentrazione di O2 utilizzando sensori ottici di ossigeno. Questo sistema consente la misurazione parallela di diverse impostazioni di incubazione poiché la fibra ottica per misurare O2 può essere spostata rapidamente da una bottiglia all'altra. Le comunità bentoniche di varie profondità possono differire nella co.......

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Dichiarazioni

Gli autori confermano di non avere conflitti di interesse da rivelare.

Ringraziamenti

Questo studio è stato sostenuto dalla Czech Science Foundation (GACR 19-05791S), RVO 67985939 e dal CAS nell'ambito del programma della strategia AV 21, Land save and recovery. Mille grazie a Ondřej Sihelský per aver scattato le riprese sul campo - senza di lui, le riprese sarebbero state un vero inferno. Il progetto non sarebbe stato possibile senza una stretta collaborazione con le aziende, Palivový Kombinát Ústí s.p. e Sokolovská Uhelná, che hanno fornito l'accesso alle località studiate.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Profilo angolare a L in alluminio 40 x 40 mm x 3 mm, lunghezza 2.000 mm
Barra piatta in alluminio 40 x 3 x 350 mm
Benna 15 L con riempimento in calcestruzzo.
Gancio per moschettone con chiusura a vite 50 x 5 mm
nastro elettrico nero
Materiale in polistirene estruso (XPS) 500 x 200 x 150 mm
Fibox 3 Traccia LCDPreSens Precision Sensing GmbHmisuratore di ossigeno autonomo in fibra ottica
Hondex PS-7 Ecoscandaglio portatileHondex - Honda Elettronicaper misurare le distanze attraverso l'acqua - misurazione della profondità del fondo; https://www.honda-el.net/industry/ps-7e
KORKEN - barattolo di vetro a chiusura ermetica 0,5 Lbottiglie di incubazione IKEA
gancio in metallo 
Sensore di ossigeno Spot SP-PSt3-NAU-D5PreSens Precision Sensing GmbHsensore ottico di ossigeno non invasivo per misurazioni in condizioni reali
SCOUT canoa neonataleGUMOTEXhttps://www.gumotexboats.com/en/scout-standard#0000-044667-021-13/11C
Vite 10 x 170 mm con dadi
esagonali Vite 4 x 15 mm con esagonale dadi
Vite 4 x 15 mm con dadi
Moschettoni 50 x 5 mm
Gancio per moschettone in acciaio 50 x 5 mm
Catena in acciaio con filo diametro 3 mm, maglia interna 5,5 x 26 mm
Catena in acciaio, spazzolino
pinzetta
Rondella 10 x 50 mm
Rondella 4 x 10 mm
Rondella 4 x 10 mm
; https://www.ikea.com/cz/en/p/korken-jar-with-lid-clear-glass-70213545/ad aletteda denti 5 m

Riferimenti

  1. Blachart, J. L., et al. Potential consequences of climate change for primary production and fish production in large marine ecosystems. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 367 (1605), 2979-2989 (2012).
  2. Howarth, R. W., Michaels, A. F. The Measurement of primary production in aquatic ecosystems.

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Ristampe e permessi

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