Schnelle Prüfung der Beständigkeit von Holz gegen den biologischen Abbau durch marine holzbohrende Krebstiere

Holz ist ein ausgezeichnetes Baumaterial, das häufig für Meeresstrukturen wie Pfeiler, Stege, Kais und Küstenverteidigungen wie Buhnen verwendet wird. So wirklich ausgezeichnet für diese Strukturen wegen der Stärke, der Schlagfestigkeit, der Fähigkeit der Menschen, Strukturen zu formen, zu reparieren und zu modifizieren, all diese Dinge sind gut. Es gibt jedoch ein großes Problem, das zu Schäden führt, die sich auf Milliarden von Dollar pro Jahr in Bezug auf Schäden an Meeresstrukturen belaufen müssen.

Dieser Schaden wird entweder durch Schiffswürmer verursacht, die durch das Wort tunneln und ziemlich große Tunnel bilden, und wie wir in dieser speziellen Präsentation sehen werden, ein kleines Krebstier. Hier ist also eine Röhre mit einigen von ihnen, die gerade noch sichtbar sind, die Größe einer kleinen Ameise, aber sie kommen in großer Zahl vor. Sie erodieren die Holzoberfläche und verursachen schließlich einen Zusammenbruch.

Was werden wir gegen dieses Problem tun? Nun, der traditionelle Ansatz ist effektiv. Es verwendet Breitbandbiozide, aber wie der Name schon sagt, sind diese Biozide Chemikalien, die nicht zwischen den verschiedenen Arten von Organismen unterscheiden.

Eine Meeresstruktur kann also Chemikalien emittieren, die für die weitere Umwelt schädlich sind. Mit diesen Bedenken im Hinterkopf hat die Gesetzgebung verschoben, was für die Verwendung auf See in Nordamerika, in den europäischen Gewässern und in australischen Gewässern erlaubt ist. Es gibt eine große Verschiebung, die Innovation erfordert, bei der die Methoden zum Schutz des Holzes speziell auf die Grenzen ausgerichtet sind und keine Dinge sind, die Probleme in der weiteren Umgebung verursachen werden.

In dieser Präsentation demonstrieren wir, wie wir Holzschutzmethoden gegen den Gribble, das winzige Krustentier, testen, und was wir vorstellen, ist ein Schnellreaktionstest. Die traditionellen Methoden zur Prüfung von Holzwerkstoffen für den Einsatz im Meer erfordern eine fünfjährige Testphase und Unternehmen müssen viel flinker sein, als es ihnen erlaubt. Wir suchen und haben also eine schnelle Methode zur Bewertung von Konservierungsmethoden entwickelt.

Dies ermöglicht es uns, mit den Ingenieuren zu interagieren, die die neuen Methoden entwickeln, sie zu modifizieren und uns erneut zu testen. Hier in dieser Präsentation werden wir uns also eine Schnelltestmethode ansehen, um Zu bewerten, wie Holzkonstruktionen vor dem holzbohrenden Krustentier, dem Gribble, geschützt werden können. Dies ist eine Eimer-Laborbewertung, um die Beständigkeit von Holz gegen den biologischen Abbau durch Marine-Holzbohrer zu testen.

Wir verwenden die Standardmethode, um die Fütterungsrate eines holzbohrenden Krustentiers, der Gribble, zu bewerten, indem wir seine Fäkalipelletproduktion messen sowie seine Vitalität und Mortalität bewerten. Nachdem alle Behandlungsprozesse abgeschlossen sind, schneiden Sie trockenes Holz in Teststäbe mit der Größe zwei Millimeter mal vier Millimeter mal 20 Millimeter. Fügen Sie trockene Sticks zu einem konstanten Gewicht unter Laborbedingungen hinzu.

Mindestens fünf Wiederholungen jedes zu testenden Holzes sollten verwendet werden. Nach der Holzaufbereitung. Legen Sie die Sticks unter das Netz in einen lebensmittelechten Kunststoffbehälter im Vakuum-Exsikkator und ersetzen Sie den Deckel, um sicherzustellen, dass eine dichte Abdichtung durch eine Beschichtung aus Vakuumfett erleichtert wird.

Befestigen Sie ein Drei-Wege-Ventil zwischen dem Schlauch, der den Exsikkator und die Pumpe mit dem dritten Rohr verbindet, das zur freien Luft führt. Stellen Sie sicher, dass das Drei-Wege-Ventil für Luft geschlossen ist und lassen Sie die Pumpe laufen, um ein Vakuum zwischen 0,75 und minus einem bar innerhalb des Vakuum-Exsikkators zu erreichen, und halten Sie dieses Vakuum für 45 Minuten bis eine Stunde. Tauchen Sie das offene Ende der dritten Röhre in einen Behälter mit Meerwasser.

Schalten Sie die Pumpe aus und schließen Sie das Ventil, das zur Pumpe führt, und öffnen Sie das Ventil langsam, bis Meerwasser durch das Vakuum in den Exsikkator gesaugt wird. Lassen Sie das Wasser fließen, bis es den Kunststoffbehälter über dem Niveau des Netzes füllt. Ziehen Sie dann das Rohr aus dem Meerwasser im Behälter zurück, so dass Luft eindringen kann, bis der Exsikkator den atmosphärischen Druck wahrnimmt.

Halten Sie die Sticks unter dem Netz, bis sie auf den Boden des Plastikbehälters sinken. Tauchen Sie meerwassergesättigte Teststäbe in Meerwasser ein, das in 50 Millimeter Falcon-Röhren enthalten ist. Ersetzen Sie regelmäßig Wasser für einen Zeitraum von 20 Tagen.

Extrahieren Sie einzelne Proben von Gribble aus einem befallenen Holzblock. Verwenden Sie eine feine Pinzette und einen dünnen Pinsel. Ziehen Sie vorsichtig jedes Holz, das den Gribble-Bau bedeckt, mit der Pinzette zurück.

Sobald die Körnung freigelegt wurde, verwenden Sie einen Pinsel, um vorsichtig Personen von unten auszuwählen und sie in einer mit Meerwasser gefüllten Petrischale abzulegen. Überprüfen Sie den Gribble unter einem Mikroskop, um die Art zu identifizieren und sicherzustellen, dass während der Extraktion keine Schäden verursacht wurden. Alle Weibchen, die Eier brüten, sollten verworfen werden, da gravide Weibchen eine reduzierte Fütterungskapazität haben.

Limnoria quadripunctata kann unter einem Stereomikroskop durch die vier verschiedenen Tuberkulen identifiziert werden, die in einem quadratischen Muster auf dem Pleotelson des Tieres angeordnet sind, zusätzlich zu einem auf dem fünften In Bohrlochplatten mit Vertiefungen mit einem Durchmesser von 20 Millimetern wird ein Teststab in fünf Millimeter ungefiltertes Meerwasser zwischen 32 und 35 PSU pro Vertiefung platziert. Platzieren Sie Behandlungen oder Holzarten nach dem Zufallsprinzip auf der gesamten Brunnenplatte. Fügen Sie einen Gribble pro Vertiefung hinzu.

Entfernen Sie zweimal pro Woche den Teststäbchen und jeden Gribble, einen pro Vertiefung vom Teller und legen Sie ihn in einen frisch zubereiteten Brunnenteller mit fünf Millimeter Meerwasser pro Vertiefung. Verwenden Sie einen Pinsel, um Fäkalienpellets vor dem Übertragen vorsichtig vom Stick abzubürsten, und bewahren Sie die Kotpaletten im ursprünglichen Brunnen auf. Die Platten können unter konstanten dunklen Bedingungen gehalten werden, da die Fotoperiode keinen Einfluss auf die Zufuhrgeschwindigkeit des Gribble hat.

Um die Brunnenplatte zu wechseln und die Kotpellets zu sammeln, sollte die Vitalität der einzelnen Körnung beurteilt werden. Wenn ein Gribble gestorben ist, verursacht dies eine Vitalität von einem. Eine Punktzahl von zwei wird an Gribble vergeben, die nicht mehr auf dem Holz sind und lethargisch sind oder sich langsam bewegen.

Drei wird an Gribble gegeben, die aktiv schwimmen oder sich bewegen, aber nicht auf dem Holz. Gribble, die auf der Holzoberfläche kriechen, erhalten einen Vitalitätswert von vier. Schließlich wird die höchste Punktzahl von fünf an Gribble vergeben, die Höhlen im Wald angelegt haben.

Verwenden Sie einen feinen Pinsel, um Klumpen zu trennen, damit die einzelnen Pellets sichtbar sind, und bürsten Sie alle Pellets von den Rändern des Brunnens weg. Machen Sie ein detailliertes Foto unter einem Stereomikroskop mit einmaliger Vergrößerung und laden Sie es auf einen Computer hoch. Stellen Sie sicher, dass die Pellets im Hintergrund gleichmäßig und ohne Schatten oder Lichtreflexionen auf der Wasseroberfläche scharf sind, da dies die Bildgebung beeinträchtigen kann.

Machen Sie das Bild binär, indem Sie Prozess, Binär machen auswählen. Kalibrieren Sie, indem Sie Analysieren, Skalierung festlegen und die Anzahl der Pixel pro Millimeter für Ihr Bild auswählen. Zählen Sie die Pellets und wählen Sie Analysieren, Partikel analysieren im Feld neben der Größeneinheit im Quadrat.

Wählen Sie dann einen niedrigeren Schwellenwert aus, der der kleinsten Größe eines Pellets entspricht, indem Sie die zuvor eingestellte Einheitsskala verwenden. Dropdownfeld "Anzeige umkehren", wählen Sie Gliederungen aus, aktivieren Sie dann Zusammenfassen, und drücken Sie OK. Konvertieren Sie die Anzahl der Pellets in Pellets pro Tag, die ein indirektes Maß für die Fütterungsrate ergeben. Verwerfen Sie Daten von häutenden Individuen an Tagen, an denen die Häutung aufgetreten ist.

Unsere repräsentativen Ergebnisse beziehen sich auf die Arten Buche, Waldkiefer, Terpentin, Ekki und Edelkastanie auf die Fütterungsgeschwindigkeit und Vitalität von Gribbles. Die tägliche Fäkalienpelletproduktion wurde berechnet und auf acht Replikate gemittelt. Zählungen von Personen, die sich häuteten oder zuvor gestorben waren, wurden nicht in den Durchschnittswerten berücksichtigt.

Die beiden Kontrollarten Buche und Waldkiefer verzeichneten die höchste Fäkalienpelletproduktion, während die Hartholz-Ekkis darunter lagen. Die höchste Vitalität von fünf, dargestellt in Dunkelblau, ist nur auf Buchen- und Waldkiefernwäldern zu sehen. Die Sterblichkeit, repräsentiert durch Schwarz, eine Vitalität von eins, war bei Edelkastanien am höchsten.

Die Mehrheit der verbleibenden lebenden Individuen blieb eine Vitalität von vier in Edelkastanie, Ekki und Terpentin. Der Vorteil von Laborversuchen besteht darin, dass wir wirklich vielversprechende modifizierte Hölzer schnell auf ihre Haltbarkeit gegen marine Holzbohrorganismen und den biologischen Abbau im Ozean bewerten können. Ich habe hier einige Hölzer, die durch diese holzbohrenden Organismen wirklich stark degradiert wurden.

Wenn Sie sich vorstellen, war dies ein ziemlich anständiges Stück Holz und es wurde wirklich, wirklich gegessen und zerkaut. Wir können sehen, wie schädlich diese Organismen sind. Durch das Testen von Hölzern in unserem Labor ist es billiger, schneller und effizienter, als wenn wir einfach direkt zu Versuchen im Ozean gehen, und wir können tatsächlich sehr, sehr schnell Ergebnisse erzielen.

Wir können anfangen zu sehen, ob die Organismen zerstören und fressen und überleben können, und dann können wir anfangen, wirklich, wirklich vielversprechendes, modifiziertes Holz auszuwählen, das dann zu teureren Meeresversuchen führen kann.