O Bentik Değişim ₂ K _{2 ve Çözünmüş Besinler}

Bu tortu biyojeokimyasal deneyinin genel amacı, sucul kütle dengelerini rafine etmek ve biyojeokimyasal modelleme çabalarını bilgilendirmek amacıyla, tortu yüzeyi ile üstteki su arasındaki çözünen ve gaz değişiminin gerçekçi ölçümlerini yapmaktır. Bu yöntem, sucul biyojeokimyada, çökeltilerimizin lavabolar ve besin elementleri kaynakları ve oksijen olarak ne kadar önemli olduğu gibi temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Sucul nitrojen döngüsünde önemli bir yutak olan sucul denitrifikasyonun ölçümü için optimize edilmiştir.

Bu tekniğin temel avantajı, yüksek verimli olması ve tortu biyojeokimyasal süreçlerinin önemli ölçüde mekansal ve zamansal kapsamına sahip olmamıza izin vermesidir. Örnekleme yerinin konumunu GPS ile not ederek başlayın. Ardından, bir YSI su kalitesi sondası kullanarak alt su oksijenini, sıcaklığını ve tuzluluğunu belirleyin.

Tortunun yaklaşık bir metre yukarısına indirin ve bir okuma yapın. Ardından, suyun ışık zayıflamasını tahmin etmek için bir PAR ölçer ve yüzeyde ve altta alçaltma çerçevesi ile okumalar yapın. Şimdi, çekirdeği hazırlayın.

Derin su çalışmaları için 6.35 santimetre iç çaplı bir çekirdek kullanın ve bentik mikroalg veya büyük hayvan popülasyonlarına sahip çökeltiler için 10 santimetre iç çaplı bir çekirdek kullanın. Şimdi, çekirdeği teknenin yan tarafına yerleştirin ve tortuya nüfuz ettikten sonra rahatsızlıkları en aza indirmek için yavaşça indirin. Kutu çekirdeğini aldıktan sonra, çekirdek tüpleri kutuya yerleştirin.

Her bir çekirdek tüpün üstüne bir bütil tıpa yerleştirin, ardından her bir tabana O halkalı bir akrilik plaka takın. Bir direk çekirdeği için, çekirdeği çekirdekten çıkarmadan önce akrilik alt plakayı çekirdek astarına yerleştirin. Karot aldıktan sonra, akı çekirdeğini ve çekirdek kutusunu görünür bozukluklar veya aşırı süspansiyon açısından inceleyin.

Akı deneyleri için, çekirdek içindeki ideal tortu-su dengesi her birinin 15 santimetresidir, ancak kaba veya çok sıkıştırılmış çökeltilerde daha az tortu toplamak kabul edilebilir. Bununla birlikte, oksijen tükenme oranları aşırıysa, dengeyi daha fazla suya doğru kaydırın. Petekleri, yerinde sıcaklıkları korumak için sahadan gelen ortam suyuyla su basan yalıtımlı bir su soğutucusunda saklayın.

Soğutucunun dik durduğundan emin olun. Daha sonra, bir diyaframlı pompa kullanarak karot alma yerlerinden alt suyu 20 litrelik damacanalara toplayın. Genel olarak, iki veya üç damacana doldurun ve su kimyasının siteler arasında değişmesi bekleniyorsa birden fazla bölgeden toplayın.

Sığ, tabakalanmamış suda bir pompa yoksa, bir damacana manuel olarak doldurulabilir. Şimdi, aerobik çekirdekleri anoksik hale gelmeden önce hızlı bir şekilde inkübasyon tesisine taşıyın. Tesise girdikten sonra, çekirdekleri inceleyin ve nakliye sırasında bozulanları atın.

Ardından, boş su sütunu da dahil olmak üzere çekirdekleri bir banyo inkübatörüne yerleştirin ve sıcaklığı ölçülen alt su sıcaklığına ayarlayın. Kuluçka makinesini toplanan alt su ile doldurun ve tortu çekirdeklerini tamamen batırın. Boş bir çekirdek, herhangi bir tortu içermeyen bir çekirdek de alt su ile doldurulur.

Ayrıca, yedek suyu dağıtmak için kullanılacak tıkaçları olan beş litrelik damacanalara dip suyu ekleyin. Havalandırma için 1/2 inç PVC borudan yapılmış küçük bir T-fıskiye ve üç bir kuplör kullanın. 1/8 inçlik boruyu bir PVC boru ile örtün ve suyu boşaltın ve sirkülasyon ve havalandırma sağlayın.

Şimdi, örneklemeden önce çekirdeklerin karanlıkta en az iki saat ila gece boyunca dengelenmesine izin verin. Çekirdekler dengelendikten sonra, çekirdeklere topaçlar takın. Numune alma vanası açıkken, topacın altındaki hava kabarcıklarını nazikçe süpürün ve çekirdeği tank suyundan kapatın.

Ardından, kuluçka göbeklerinin 30 ila 40 santimetre üzerine yedek bir su damacanasını yükseltin, ardından damacanadan drenaj hatlarını başlatın ve akmaya başladıklarında hatları göbek üstlerine takın. Ardından vanaları kapatın. Şimdi, merkezi karıştırma döner tablasını açın ve tortuyu yeniden askıya almadan su sütununu karıştırmak için dönüş hızını ayarlayın.

Dakikada 40 devir genellikle işe yarar. Yaklaşık beş dakika sonra, yedek su vanasını ve numune vanasını açın. Ardından, bir yem kilidi kullanarak numune valfine kısa bir boru parçası takın.

Bu numune alma tüpünü yedi mililitrelik bir cam numune tüpüne yerleştirin ve suyla doldurun. Daha sonra numuneye 10 mikrolitre cıva klorür ekleyin ve tüpü kapatın. Çözünen madde örneklemesi için, numune vanasına 20 mililitrelik bir şırınga namlusu takın ve yedek su vanasını açın.

Daha sonra yüklenen şırıngaya bir piston ve bir filtre diski takın ve numuneyi toplama şişelerine süzün. Karanlıkta numune alma zaman seyri, oksijen alım hızına bağlı olarak tipik olarak yarım saat ila iki saat veya daha uzun aralıklarla dört numune alma periyodu içerir. Kalibre edilmiş optodları kullanarak, örneklenen sudaki oksijen seviyelerini takip edin.

Genel olarak, oksijenin %25'inin tükenmesi, besin konsantrasyonu değişikliklerinin ölçülmesine izin verir. Daha uzun numune alımı mümkündür, ancak %50 oksijen tükenmesinden sonra numune almayın. Çökeltiler sığ, aydınlatılmış ortamlardan geliyorsa, dördüncü numuneden sonra ışıkları açın ve üç numune daha alın.

Toplanan numuneleri inkübasyon sıcaklığında su altında saklayın. Numuneleri aldıktan sonra, çekirdekte kalan su hacmini su sütunu yüksekliğine göre veya tüm suyu dereceli bir silindire boşaltarak ölçün. Tortu akısı ölçümleri, Choptank Nehri üzerindeki bir su ürünleri yetiştiriciliği tesisinin yakınında yapıldı.

Hızlı oksijen düşüşü aydınlatma ile bir miktar azaltıldı, ancak fotosentez hızı solunum kadar yüksek değildi. Kontrol çekirdeği oksijen seviyeleri çok az değişti. Azot konsantrasyonları, nitrojen / argon oranları kullanılarak, litre nitrojen başına% 0.02 veya yaklaşık 100 nanomol hassasiyetle belirlendi.

Karanlıkta veya aydınlıkta, tortu çekirdeklerinin nitrojen içeriği, su boşluğunda gözlenen artışlardan çok daha fazla artmıştır. Çözünmüş amonyum akışları karanlıkta oldukça yüksekti. Bir çekirdekte litre başına 20 mikromol artış gözlendi.

Aydınlatma altında bile, çekirdekler artan amonyum konsantrasyonlarına sahipti. Hem çekirdekler hem de boş su sütunu, zaman içinde azalan nitrat artı nitrit konsantrasyonuna sahipti ve aydınlatma sırasında daha düşük azalma oranları vardı. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu inkübasyon prosedürleri, tortu solunum hızlarına bağlı olarak, tipik olarak altı ila sekiz saat boyunca iki bilim adamı tarafından verimli bir şekilde gerçekleştirilebilir.

Bu prosedürü denerken, sağlam bir tortu suyu arayüzü toplamayı ve sahada gözlemlenene benzer sabit bir sıcaklığı korumayı unutmamak önemlidir. İnkübasyonun tamamlanmasından sonra, bu çekirdekler klorofil içeriğinin, tane boyutunun, zayıf su kimyasının ve tortunun kütleye özgü reaktivitesinin örneklenmesi için kullanılabilir. Geliştirildikten sonra, denitirifikasyonu ölçmek için nitrojen / argon gazı oranlarının kullanılması, denitrifikasyon ve net dinitrojen akışlarının ölçümü için alternatif bir yaklaşım sağlamıştır.

Bilim adamları, bu gaz oranı tekniğini sulak alanların, göllerin, rezervuarların, haliçlerin ve sığ kıyı çökeltilerinin denitrifikasyonunun ölçülmesine uyguladılar ve izotop metodolojisine yararlı bir alternatif sağladılar.