Schatten van Sediment denitrificatie tarieven met behulp van Cores en N₂O Microsensors

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van belangrijke vragen in de biogeochemie in verband met denitrificatie in sedimenten die relevant zijn voor het begrijpen van de stikstofcyclus en de uitstoot van broeikasgassen. De belangrijkste voordelen van deze techniek zijn de lage verstoring van de sedimentstructuur en de containerregistratie van stikstofoxideaccumulatie voor betrouwbare denitrification rate schatting. Selecteer voor diepwaterlichamen het bemonsteringspunt op basis van de onderzoeksdoelstellingen.

Let op de positie met behulp van GPS-coördinaten en neem de meetdiepte met behulp van een handheld sounder. Gebruik een door een boodschapper aangepast zwaartekrachtcoringssysteem totdat de bemonsteringsbuis ongeveer een meter van het sediment verwijderd is. Stabiliseer de bemonsteringsapparatuur gedurende 60 seconden om de juiste sedimentpenetratie en het herstel van een nauwelijks verstoorde sedimentkern te garanderen.

Laat ongeveer een meter meer touw vrij zodat de bemonsteringsbuis het sediment binnendringt. Houd er rekening mee dat als de bemonsteringsbuis te veel doordringt, deze de watersedimentinterface kan verstoren. Laat de boodschapper los terwijl u probeert de spanning in het touw te houden, zodat de korer vast blijft en in een verticale positie.

Herstel de corer door voortdurend en voorzichtig aan het touw te trekken. Zodra de corer dicht bij het oppervlak is, maar nog steeds volledig ondergedompeld, plaats een rubberen stop aan de onderkant van de bemonsteringsbuis. Verhoog het hele coring systeem uit het water.

Inspecteer de watersedimentinterface. Het moet duidelijk zijn en niet zichtbaar gestoord. Laat de monsterbuis van de korer los en plaats een PVC-hoes op de bovenkant.

Verzegel de buis met plakband die de vorming van het luchtruim vermijdt. Bij het proeven van letterlijke habitats en ondiepe waterlichamen, kleed je in een steltloper voor bemonstering in zeer ondiepe wateren. Steek de bemonsteringsbuis handmatig in het sediment.

Plaats een rubberen stop in de bovenzijde van de bemonsteringsbuis om een vacuüm te verkrijgen. Haal de korer uit het sediment en introduceer snel nog een rubberen stop aan de bodem van de buis. Voor de kalibratiewaarde met nul lachgas, lees eerst het sensorsignaal houden van de sensor tip ondergedompeld in gedeïmiseerd water.

Om te kalibreren met lachgas water op de gewenste concentratie, verkrijgen van lachgas verzadigd water door borrelende lachgas in gedeïsized water voor een paar minuten. Verdun het met lachgas verzadigde water door een specifiek volume verzadigd lachgaswater toe te voegen aan een volume gedeïsized water. Meng het met lachgas verzadigde water voorzichtig met gedeïmiseerd water in het kalibratievat om het tot de gewenste concentratie te verdunnen.

Bij het mengen van de oplossing, wees voorzichtig niet te genereren bubbels als dit zou elimineren lachgas uit de kalibratie-oplossing. Lees nu het sensorsignaal wanneer het constant is. Deze meting is de kalibratiewaarde met X micromolar lachgaswater.

Verander de PVC-afdekking aan de bovenkant van elke sedimentkern naar een andere afdekking met een gat in het midden en een hangende magnetische roerder. Herslover de kruising met plakband. Verlaag de waterfase van elk monster tot een geschatte hoogte van 12 centimeter.

Steek hiervoor eerst een siliciumbuis in het centrale gat. Zet vervolgens de sedimentkern in een cilinder en duw de onderste stop om druk te creëren. De stop en het sedimentmonster gaan omhoog en het overtollige water gaat door de buis.

Verzamel het water in een ontvangend schip. Voer de acetyleenremming uit door ongeveer 10 minuten met acetyleengas in de waterfase van de kern te borrelen. Vermijd het opnieuw in leven te laten.

Vul alle luchtruimte met het vorige overgebleven water voordat u de pvc-afdekking van de verbindingssensor afdicht. Plaats de sensor in de sedimentkern door het centrale gat van de pvc-cover aan de bovenzijde. De punt van de sensor moet zich in de waterfase boven de roerder bevinden.

Schakel het elektromagnetische pulscircuit in dat deel uitmaakt van het roersysteem. Beweeg de elektromagneet rond het externe deel van de acrylbuis totdat de roerder continu beweegt en bevestig deze vervolgens op zijn plaats met plakband. Sluit de incubatiekamer om een constante temperatuur te garanderen.

Druk op de opnameknop op de sensorsoftware om het sensorsignaal op te nemen. Druk vervolgens op de stopknop aan het einde van de meetperiode. Wacht minstens 10 minuten met de tip van de sensor ondergedompeld in gratis lachgaswater voordat u het signaal van de nul-lachgaskalibratiemaatregel leest.

Sla het bestand op met de sensorsoftware nadat u een definitieve sensorkalibratie hebt uitgevoerd. Om detnitrificatiesnelheidberekeningen uit te voeren, begint u met een getabuleerd uitvoerbestand dat wordt gegenereerd door de software van de sensor dat het signaal van de sensor in millivolts en micromolar nitrousoxide en de kalibratiegegevens bevat. Blokkeer het signaal van de sensor tegen de tijd om de trend van de stikstofaccumulatie te visualiseren.

Gebruik alleen het tijdsbereik met een lineaire accumulatie exclusief de initiële acclimatisatieperiode van het monster en een mogelijke uiteindelijke verzadiging als gevolg van substraatbeperking. Denitrificatiepercentages werden geschat met behulp van dit protocol in sedimenten uit De Pyreneeën bergmeren in de periode van 2013 tot 2014. Hier worden de tarieven gemeten van Lake Plan zonder nitraat toevoeging.

Metingen zijn luidruchtig en alleen in sommige gevallen kunnen de tarieven goed worden geschat. In dit cijfer vertonen dezelfde monsters met nitraattoevoever stabielere waarden en een goede schatting van de potentiële percentages. Hoewel deze procedure denitrification benadert en de tarieven ziet, biedt het ook een manier om belangrijke factoren die deze activiteit beheersen experimenteel te veranderen.

Om temperatuur en substraten te testen, vergeet dan niet dat een goede temperatuurregeling van fundamenteel belang is voor een goede en stabiele meting. Bovendien is een ongestoorde sedimentwaterinterface tijdens de kernverzameling de eerste en kritische eis voor een betrouwbare schatting. Na deze procedure kunnen andere methoden zoals N15-verhoudingen worden gecombineerd om nitrificatie, denitrificatiekoppeling en andere stikstofcyclusprocessen te onderzoeken.