Gemeinschaftsatmung in Sedimenten berechnen: Ein praktischer Leitfaden

Einführung

Gemeinschaftsatmung beschreibt Energietransfers innerhalb eines Ökosystems. Atmung ist die Aufnahme von Sauerstoff und die Freisetzung von Kohlendioxid. Um Energietransfers zu berechnen, werden Sedimentproben auf gelösten Sauerstoff gemessen, in Trockengewicht umgerechnet, auf das die Rate des gelösten Sauerstoffs angewendet wird, und dann werden Extrapolationen auf die gesamte Gemeinschaft vorgenommen, aus der die Proben entnommen wurden.

Benötigte Utensilien

• Sedimentproben
• Ein Messgerät für gelösten Sauerstoff, ausgestattet mit einer biologischen Sauerstoffnachfrage (BOD)-Sonde und Rührwerk
• Temperaturmesser
• Isolierte Kühlbox
• Reagenzgläser

Anleitung

Sedimentprobenahme und -analyse

1. Sammeln Sie mehrere weiche Sedimentproben mit einem kleinen Kunststoffschaufel. Diese Proben sollten aus der obersten Zollschicht des Sediments aus einem Zufallsmuster innerhalb des Probenahmebereichs stammen. Kombinieren Sie mehrere Proben in einem Glas oder Kunststoffbeutel, um eine zusammengesetzte Probe von etwa 250 mL Gesamtvolumen zu erhalten.

2. Füllen Sie eine isolierte Kühlbox mit Wasser aus dem Probenahmebereich. Verwenden Sie das ordnungsgemäß kalibrierte Messgerät für gelösten Sauerstoff, um den gelösten Sauerstoff und die Temperatur des Wassers zu messen. Notieren Sie die Werte. Mischen Sie die zusammengesetzte Probe und übertragen Sie 10 mL der Probe in ordnungsgemäß beschriftete Reagenzgläser. Füllen Sie jedes Reagenzglas bis zum Rand mit Wasser aus der Kühlbox, verschließen Sie die Reagenzgläser und stellen Sie sie für einen zwei stündigen Inkubationszeitraum in die Kühlbox. Kalibrieren Sie das Messgerät für gelösten Sauerstoff erneut und messen Sie den gelösten Sauerstoff in jedem Reagenzglas. Gießen Sie das verbleibende Wasser aus jedem Reagenzglas ab, bewahren Sie das Sediment auf, verschließen Sie das Reagenzglas und stellen Sie alle Reagenzgläser in die Kühlbox auf Eis für den Transport in ein Labor, wo die Proben in aschefreie Trockenmasse (AFDM) umgewandelt werden.

3. Wandeln Sie Sedimentproben in ein messbares getrocknetes Volumen in einem Labor um. Dieses Volumen wird aschefreie Trockenmasse genannt. Die Sedimentatmung wird als Änderung der Rate des gelösten Sauerstoffs pro Stunde Inkubation pro Sedimentprobe gemessen. Diese Rate wird auf das Trockenmassegewicht angewendet, um ein Maß für die Gemeinschaftsatmung pro Gramm AFDM zu bestimmen, das dann auf ein geschätztes Sedimentvolumen innerhalb eines Interessengebiets extrapoliert werden kann.

4. Berechnen Sie die Raten der Kohlendioxidproduktion. Tun Sie dies anhand der Gemeinschaftsatmungsraten, da der Kohlenstoffgehalt des Sediments auf 0,5 x AFDM geschätzt wird. Die Anwendung der Rate des gelösten Sauerstoffs auf die AFDM und anschließende Multiplikation mit 0,5 wird die Gemeinschaftssedimentatmungsfaktoren von Sauerstoff (Aufnahme) und Kohlendioxid (Freisetzung) identifizieren.

5. Bewerten Sie benthische, marine und sedimentäre Gemeinschaften auf Atmung. Diese Elemente werden in Kohlenstoffkreislaufmodellen verwendet. Das Kohlenstoffkreislaufmodell identifiziert Mengen an Kohlenstoff, die kontinuierlich in unserem globalen Ökosystem von verrottetem Material über Pflanzenwachstum bis hin zur Atmosphäre und zum Ozean zirkulieren, mit dem ultimativen Ziel, die globale Kapazität zur Anpassung an erhöhte Kohlenstoffemissionen zu identifizieren.