Estimación de las tasas de desnitrificación sedimento usando corazones y N2O microsensores

Resumen

Este método estima tasas de desnitrificación de sedimento en núcleos de sedimentos usando las medidas acetileno inhibición técnica y microsensor de acumulada N₂O. El protocolo describe los procedimientos para recoger los corazones, calibración de los sensores, realiza la inhibición de acetileno, la acumulación de N₂O de medición y cálculo de la tasa de desnitrificación.

Resumen

Desnitrificación es el proceso biogeoquímico primario eliminación de reactivos del nitrógeno de la Biosfera. La evaluación cuantitativa de este proceso es particularmente relevante para evaluar el ciclo de nitrógeno global antropogénico alterado y la emisión de gases de efecto invernadero (es decir, N₂O). Varios métodos están disponibles para la medición de desnitrificación, pero ninguno de ellos es completamente satisfactorio. Problemas con los métodos existentes incluyen su sensibilidad insuficiente, y la necesidad de modificar los niveles de sustrato o alterar la configuración física del proceso utilizando disturbada muestras. Este trabajo describe un método para calcular las tasas de desnitrificación de sedimento que combina perforación, inhibición de acetileno y mediciones de microsensor del acumulado de N₂O. Las principales ventajas de este método son una baja perturbación de la estructura del sedimento y la colección de un registro continuo de la acumulación de N₂O; Éstos permiten estimaciones de las tasas de desnitrificación confiable con valores mínimos de hasta 0.4 1 μmol N₂O m^-2 h^-1. La habilidad de manipular claves es una ventaja adicional para la obtención de información experimental. El protocolo describe los procedimientos para recoger los corazones, calibración de los sensores, realiza la inhibición de acetileno, la acumulación de N₂O de medición y cálculo de la tasa de desnitrificación. El método es apropiado para estimar las tasas de desnitrificación en ningún sistema acuático con núcleos de sedimento recuperable. Si la concentración de N₂O es por encima del límite de detección del sensor, se puede omitir el paso de la inhibición de acetileno para estimar las emisiones de N₂O en lugar de desnitrificación. Nos enseña a estimar ambas tasas de desnitrificación reales y potenciales mediante el aumento de la disponibilidad de nitrato así como la dependencia de la temperatura del proceso. Ilustramos el procedimiento usando sedimentos de lago de montaña y discutir las ventajas y debilidades de la técnica en comparación con otros métodos. Este método puede ser modificado para fines particulares; por ejemplo, puede combinarse con marcadores de ¹⁵N para evaluar la nitrificación y desnitrificación o campo en situ las mediciones de las tasas de desnitrificación.

Introducción

Alteraciones antropogénicas del ciclo del nitrógeno es uno de los problemas más difíciles para el sistema de tierra¹. Actividad humana ha duplicado por lo menos los niveles de reactivos del nitrógeno a la Biosfera². Sin embargo, sigue habiendo grandes incertidumbres con respecto a cómo se evalúa el ciclo de N global. Se han cuantificado unas estimaciones de flujo con menos de error de ± 20%, y muchos tienen incertidumbres de ±50% y mayor de³. Estas incertidumbres indican la necesidad de estimaciones precisas de las tasas de desnitrificación en los ecosistemas y la comprensión de los mecanismos subyacentes de la variación. Desnitrificación es una actividad microbiana a través del cual se reducen óxidos nitrogenados, principalmente nitratos y nitritos, y gases del dinitrogen, N₂O N₂⁴. La vía es muy importante para la disponibilidad de la Biosfera de nitrógeno reactivo porque es el proceso primario de eliminación⁵. N₂O es un gas de efecto invernadero con un potencial de calentamiento casi 300 veces CO₂ más de 100 años y es la principal causa actual de agotamiento del ozono estratosférico debido a las grandes cantidades siendo emitida^6,7.

A continuación, presentamos un protocolo para estimar tasas de desnitrificación de sedimento con corazones y N₂O microsensores experimental (figura 1). Las tasas de desnitrificación se calculan utilizando el acetileno inhibición método^8,9 y mediciones de la acumulación de N₂O durante un período definido (figura 2 y figura 3). Demostramos el método aplicando a los sedimentos del lago de montaña. Este estudio de caso destaca el desempeño del método para la detección de tasas relativamente bajas con disturbio mínimo a la estructura física de los sedimentos.

Desnitrificación es particularmente difícil de medir¹⁰. Hay varias alternativas y métodos, cada uno con ventajas y desventajas. Desventajas de los métodos disponibles incluyen el uso de recursos costosos, sensibilidad insuficiente y la necesidad de modificar los niveles de sustrato o alterar la configuración física del proceso utilizando muestras disturbadas¹⁰. Un desafío aún más fundamental para medir N₂ es sus niveles elevados en el medio ambiente¹⁰. La reducción del N₂O N₂ es inhibida por el acetileno (C₂H₂)^8,9. Así, la desnitrificación puede cuantificarse midiendo la acumulada N₂O en presencia de C₂H₂, que es factible debido a los niveles ambientales bajos de N₂O.

El uso de C₂H₂ para medir las tasas de desnitrificación en los sedimentos fue desarrollado hace unos 40 años¹¹y la incorporación de sensores de₂O de N se produjeron cerca de 10 años más tarde¹². El enfoque más ampliamente aplicado de acetileno es la "estática". El acumulado de N₂O se mide durante un período de incubación de 24 h después de la C₂H₂ se agrega a los espacios vacíos del sedimento sellado base¹⁰. El método descrito aquí sigue este procedimiento con algunas innovaciones. Añadimos el C₂H₂ por burbujeo del gas en la fase del agua de la base durante unos minutos, y llenamos todos los espacios vacíos con agua de la muestra antes de medir la acumulación de N₂O con un microsensor. También incluyen un sistema de agitación que impide la estratificación del agua sin resuspender el sedimento. El procedimiento cuantifica la tasa de desnitrificación por área superficial de sedimentos (por ejemplo, μmol N₂O m^-2 h^-1).

La alta variación espacial y temporal de desnitrificación presenta otra dificultad en su exacta cuantificación¹⁰. Generalmente, la acumulación de N₂O se mide secuencialmente por cromatografía de gases de muestras de espacios vacíos que se recogen durante la incubación. El método descrito proporciona mejor control de la variación temporal de la acumulación de N₂O, porque el microsensor proporciona una señal continua. El multímetro de microsensor es un amplificador digital microsensor (picoammeter) que interactúa con los sensores y la computadora (figura 1a). El multímetro permite varios microsensores de₂O de N ser utilizado al mismo tiempo. Por ejemplo, hasta sedimentos cuatro núcleos desde el mismo sitio de estudio se pueden medir simultáneamente para tener en cuenta la variabilidad espacial.

El enfoque de base apenas perturba la estructura de sedimentos en comparación con otros métodos (e.g., lodos). Si se altera la integridad de los sedimentos, esto conduce a desnitrificación irreales tasas¹³ que sólo son adecuados para las comparaciones relativas. Tasas más altas se obtienen siempre con métodos de mezcla frente a los métodos de base¹⁴, porque este último conserva la limitación de la desnitrificación por sustrato difusión¹⁵. Medidas de la mezcla no pueden considerarse a representante de en situ las tasas¹⁶; proporcionan medidas relativas para las comparaciones realizadas con el mismo procedimiento exacto.

El método descrito es apropiado para estimar las tasas de desnitrificación en cualquier tipo de sedimento que puede ser tubular. Particularmente recomendamos el método para realizar las manipulaciones experimentales de algunos de los factores. Los ejemplos son experimentos que modifican la disponibilidad de nitrato y de la temperatura según sea necesario para la estimación de la energía la activación (E_a) desnitrificación¹⁷ (figura 2).

Figura 1 : Configuración experimental. (a) General disposición experimental para estimar tasas de desnitrificación de sedimento utilizando núcleos y N₂O microsensores. La cámara de incubación asegura condiciones de oscuridad y temperatura controlada (±0. 3 ° C). Cinco núcleos de sedimento intacto pueden procesarse simultáneamente con sus respectivos sensores de₂O N. (b) N₂O cámara de calibración de sensor. Nos adaptamos con tapones de goma y jeringas para mezclar el N₂O agua (ver protocolo paso 3.4.3). Hay un termómetro para controlar la temperatura del agua. (c) primer plano de una muestra de núcleo de sedimento con el sensor insertado en el orificio central de la cubierta de PVC y las juntas selladas con cinta adhesiva. El agitador está colgando en el agua, y el electroimán está cerca de él y fijado a la parte externa del tubo acrílico. (d) cerca de la N₂O microsensor punta protegida por una pieza de metal. (e) un núcleo de sedimento que apenas se ha recuperado. Fue muestreado de un barco en un lago profundo; el tubo de acrílico con el núcleo se fija todavía la gravedad adaptados al Mensajero corer¹⁹. Vea la Tabla de materiales de todos los elementos necesarios para realizar este método. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Protocolo

1. preparación

Nota: Esto comienza el día antes de las mediciones.

1. Montar la instalación de medición (figura 1a, ver la Tabla de materiales).
   Nota: Para asegurar un suministro de energía constante y de alta calidad, el equipo de medida está conectado a la empuñadura mediante una fuente de alimentación ininterrumpida (UPS) que también puede actuar como una copia de seguridad. En el caso de una falla de energía de larga duración, una batería de coche sirven como una fuente de energía extra.
2. Iniciar el software del sensor y aplique un -0.8 V Voltaje para polarizar el N₂O microsensores. La señal muestra un descenso rápido y un aumento subsecuente y finalmente disminuye hasta que se baja y estable.
   Nota: El fabricante de microsensor recomienda polarización al menos durante la noche (o más) para asegurar la estabilidad de la señal del sensor. Otra recomendación es mantener el sensor polarizado si las medidas están previstas para múltiples o días consecutivos¹⁸.
3. Encienda la cámara de incubación y ajustar las condiciones experimentales (por ejemplo, las luz apagada y la temperatura será similar a la que se espera que en el campo). Coloque un recipiente con agua desionizada dentro de la cámara para que el agua está disponible más tarde en la temperatura de medición para la calibración de los sensores.
   Nota: Este paso puede hacerse el mismo día de las medidas previstas, antes de la salida para recoger los corazones. Para medidas estandar, es aconsejable utilizar condiciones de oscuridad.
4. Paquete de la base de campo materiales de colección: dispositivo de corer, tubos, tapones de goma, grifos de cloruro de polivinilo (PVC), destornillador, unidad del sistema (GPS) de posicionamiento global, termómetro, sonda de mano, ave zancuda y barco inflable de muestreo (ver el tabla de Materiales). Utilice una lista de verificación para asegurar que todos los materiales están incluidos.

2. sedimento base colección

1. Dependiendo de la profundidad del agua, siga 2.1.1 2.1.2.
   1. Para cuerpos de agua profunda
      1. Utilice un corer de gravedad adaptados al Mensajero¹⁹ de un barco o una plataforma (figura 1e).
      2. Fijar el tubo de muestreo (acrílico, ø 6,35 cm, longitud ≥ 50 cm) para el tubo con un destornillador.
      3. Seleccione el punto de muestreo según los objetivos de la investigación. Tome nota de la posición (por ejemplo, usando coordenadas GPS) y la profundidad de medición (por ejemplo, utilizando una sonda de mano). Si el muestreo desde un bote, utilice un ancla (p. ej., una bolsa con piedras) para evitar la deriva durante la colección núcleo.
      4. Implementar el sistema de perforación hasta que el tubo de muestreo es de ~ 1 m del sedimento. Use una cuerda con marcas regulares (p. ej., intervalos de 1 m) para controlar la posición de la profundidad de los equipos de muestreo.
      5. Estabilizar los equipos de muestreo de 60 s (por ejemplo, para reducir al mínimo el movimiento del barco). Esto asegurará la penetración correcta del sedimento y la recuperación de un núcleo de sedimento apenas perturbado.
      6. Liberar m ~ 1 cuerda más para que el tubo de muestreo penetra en el sedimento. Tenga en cuenta que si penetra demasiado en el tubo de muestreo, puede alterar la interfaz agua/sedimento.
      7. Suelte al messenger al intentar mantener la tensión en la cuerda para que el tubo quede fijo y en posición vertical. Cuando el Mensajero impacta el tubo, se puede sentir una pequeña diferencia en la tensión de la cuerda. En ese momento, cerrar el tubo para generar el vacío que permite la recuperación de la base de sedimento.
      8. Recuperar el tubo tirando de la cuerda suavemente y constantemente.
      9. Una vez que el núcleo está cerca de la superficie pero aún completamente sumergido (incluyendo la parte de goma del tubo que garantiza el vacío), coloque un tapón de caucho en la parte inferior del tubo de muestreo. Inspeccione la interfaz agua/sedimentos; debe ser claro y no visiblemente perturbada (figura 1e). Si este no es el caso, deseche la base, limpie el tubo y repita los pasos 2.1.1.4-9.
      10. Elevar todo el sistema de perforación de agua. Suelte el tubo de muestreo desde el tubo y colocar una capa de PVC en la parte superior. Sellar con cinta adhesiva. Evitar la formación del espacio aéreo.
   2. Hábitats litorales y cuerpos de agua superficial
      1. Vestido en un ave zancuda para muestreo en aguas muy someras (< 0,6 m).
      2. Uso de snorkel o scuba gear para muestreo profundo (hasta 3 m).
      3. Seleccione el punto de muestreo según los objetivos de la investigación. Tome nota de la posición (por ejemplo, coordenadas GPS). Manualmente, inserte el tubo de muestreo (por ejemplo, acrílico, ø 6,35 cm) en el sedimento.
      4. Coloque un tapón de caucho en la parte superior del tubo de muestreo para obtener un vacío.
      5. Retire la base del sedimento y rápidamente introducir otro tapón de goma en la parte inferior del tubo.
         Nota: Es necesario trabajar con el tubo bajo el agua en todo momento; en sitios de muy poca profundidad, se recomienda acortar el tubo de hasta 20 cm. A veces el sedimento tiene un alto contenido de agua y desagües cuando el tubo se saca de la cama de sedimentos. En este caso, es necesario introducir el tapón de abajo sin elevar el núcleo fuera el sedimento. Para ello, manualmente sumerja el tapón en el sedimento alrededor del tubo y colóquelo cuidadosamente para cerrar la parte inferior del tubo.
      6. Fuera del agua, sustituir el tapón de goma superior con una capa de PVC y sellar a la Unión con cinta adhesiva.
2. Proteger el núcleo durante su traslado al laboratorio reduciendo al mínimo las rotaciones y agitándolo.

3. calibración de los microsensores de óxido nitroso (N₂O)

1. Usando la computadora (tabla de la tira, software del sensor), compruebe que la señal del sensor es estable y baja (< 20 mV).
2. Crear un nuevo archivo (por ejemplo, con la fecha y el sitio de muestreo (130903_Redon_Lake)) para registrar los valores de calibración y señales de los sensores.
   Nota: Las señales de los sensores son sensibles a la temperatura (figura 4). Utilice la misma temperatura para la medición y la calibración del sensor. El sensor responde linealmente entre 0% - 2.5% N₂O²⁰. Por lo tanto, una calibración de dos puntos es suficiente¹⁸.
3. Para la calibración el valor con cero óxido nitroso, leer la señal del sensor mantiene la punta del sensor sumergido en N₂libre O agua (desionizada).
4. Calibrar con N₂O agua a la concentración deseada.
   Nota: Prepara agua con una definida concentración de N₂O, que superará ligeramente la concentración máxima esperada durante la incubación. Utilizamos ~ 25 μm N₂O como el valor de calibración. Tenga en cuenta de no sobrepasar la concentración de gama sensor máximo de 500 μm de₂O N.
   1. Obtener N₂O saturado de agua por burbujas de N₂O en agua desionizada durante unos minutos.
      Nota: La solubilidad de agua de N₂O depende de la temperatura y la salinidad²¹; Consulte la tabla en el apéndice del manual sensor¹⁸.
   2. Diluir el N₂O saturado de agua mediante la adición de un volumen determinado de agua saturada de₂O N hasta un volumen de agua desionizada. Por ejemplo, a 20 ° C, agregar 0.3 mL de agua de₂O saturada N, que tiene una concentración de 28,7 mM N₂O, para un total de 375 mL de agua para obtener un 22,9 μm N₂O concentración. Nota que 375 mL es el volumen total de la cámara de calibración (figura 1b).
   3. Después de mezclar suavemente el N₂O agua saturada con agua desionizada en el recipiente de calibración para diluirla a la concentración deseada, leer la señal del sensor cuando es constante. Esta lectura es el valor de calibración con agua de X µM N₂O. Al mezclar la solución, tenga cuidado de no generar burbujas, como esto eliminaría N₂O de la solución de calibración.
      Nota: Tenga en cuenta que el N₂O en el agua se escapará lentamente en el aire; por lo tanto, la solución de calibración preparada puede utilizarse sólo durante unos minutos.

4. base de preparación y la inhibición de acetileno

1. Cambio la cubierta de PVC ubicada en la parte superior de cada núcleo de sedimento por otra tapa con un agujero en el centro y un agitador magnético colgante. Vuelva a sellar a la Unión con cinta adhesiva.
2. Reducir la fase de agua de cada muestra a una altura aproximada de 12 cm (volumen ≈ 380 mL). Para ello, primero se debe introducir un tubo de silicona en el orificio central. Después, el núcleo de sedimento en un cilindro y empuje el tapón de la parte inferior para crear presión. Suben el tapón y la muestra de sedimento, y el exceso de agua pasa a través del tubo. Recoger el agua en un recipiente receptor.
   Nota: Las muestras con granularidad gruesa pueden ser problemáticas durante este paso. Partículas de sedimento colocadas entre el tapón y el tubo pueden deformar el tapón y abrir un agujero a través del cual el aire burbujas pueden pasar y molestar a la muestra. Para evitar este problema, coloque el cilindro en el centro del tapón inferior y tratar de empujar con una fuerza constante. La unión entre el tubo de silicona se utiliza para evacuar el exceso de agua y la cubierta de PVC consta de una parte sólida (por ejemplo, una pipeta de 5 mL sin su extremo más estrecho) insertada en el tubo de silicona.
3. Llevar a cabo la inhibición de acetileno burbujear con gas de acetileno en la fase de agua de la base de aproximadamente 10 minutos. Evitar Resuspender el sedimento.
   Nota: Como una posible modificación del método, añadir un sustrato (nitrato) a través de un medio líquido concentrado antes de burbujear el acetileno para posibles medidas de desnitrificación (p. ej., como en la figura 3b, c).

5. desnitrificación (medida de acumulación de N₂O)

1. Llenar todo el espacio de aire en la muestra con el agua sobrante anterior. Coloque el sensor en la base del sedimento a través del orificio central de la parte superior cubierta de PVC. La punta del sensor debe estar ubicada en la fase de agua encima del agitador (figura 1c).
   Nota: Todas las juntas del acrílico del tubo de muestreo deben ser selladas para evitar fugas de agua y gas durante la medición (figura 1a, c). En la parte inferior del tubo, el tapón de goma es suficiente para esto. Sellado de la parte superior es más difícil. Debe ajustarse la cubierta de PVC. Debe ser calentado con una antorcha; Luego, cuando el material se vuelve flexible, pero no es quemado, la tapa se coloca en el tubo para que su forma puede ser moldeada. Después de enfriar, la cubierta necesita más modificaciones (a excepción de la cubierta utilizada para transportar las muestras al laboratorio en pasos 2.1.1.10 o 2.1.2.6). El agujero central donde se inserta el sensor debe ser perforado. El agitador puede ser sostenido con una línea de pesca, que a su vez se adhiere con el pegamento en el interior de la cubierta para que el agitador se cuelga en la línea de pesca en el agua (figura 1c). Además, todas las juntas (cubierta tubo de PVC y PVC cubierta sensor) se sellan con cinta adhesiva. Coloque cinta adhesiva elástica para ajustar el diámetro del sensor con el fin de sellar la superficie de contacto entre el agujero central de la cubierta de PVC y el sensor (figura 1c).
2. Interruptor en el circuito de pulso electromagnético que es parte del sistema de agitación.
   Nota: El sistema de agitación impide la estratificación de la fase de agua sin inquietante (resuspender) el sedimento. El sistema de agitación consta de un circuito de interruptores de encendido/apagado el electroimán que atrae/comunicados el agitador magnético (véase la Tabla de materiales para una descripción detallada).
3. Mover el electroimán en la parte externa del tubo acrílico hasta que el agitador se mueve continuamente y luego fijarlo con cinta adhesiva (figura 1c).
4. Cerca de la cámara de incubación para asegurar una temperatura constante (por ejemplo, variación de ±0. 3 ° C).
5. Presione el botón de grabación (software del sensor) para iniciar la grabación de la señal del sensor. Las lecturas se registran típicamente cada 5 min.
6. Presione el botón stop al final del período de medición.

6. final medición pasos

1. Espere por lo menos ~ 10 min con la punta del sensor sumergido en agua libre de N₂O (desionizada) antes de leer la señal de la medida de calibración cero₂O de N.
2. Realizar una calibración del sensor final. Para ello, repita la calibración del sensor, siguiente sección 3, pero a partir de paso 3.3.
3. Guarde el archivo (software del sensor).

7. cálculos de tasa de desnitrificación

1. Comience con el archivo de tabulados de salida generado por el software del sensor que contiene el registro de la señal del sensor en mV y μm N₂O y los datos de calibración.
2. Trama de la señal del sensor contra el tiempo para visualizar la tendencia de acumulación de₂O N (por ejemplo, figura 2a).
3. Utilice sólo el intervalo de tiempo con una acumulación lineal, excluyendo el período de aclimatación inicial de la muestra y una posible saturación final debido a la limitación de sustrato (por ejemplo, figura 2b). Crear un modelo lineal de la señal del sensor (μm) en el tiempo (h).
   Nota: La pendiente es la tasa de desnitrificación (μm N₂O de la base^-1 h^-1), que, si se divide por el área de la base (πr²), transforma la tasa en μm N₂O m^-2 h^-1y al multiplicar por el volumen (πr²h, donde h es la altura de la fase de agua y r es el radio interior del tubo acrílico, en este caso 0,12 m y 0,03175 m, respectivamente) el agua transforma la tasa en μmol N₂O m^-2 h^-1.

Resultados

Un total de 468 tasas de desnitrificación se estimaron usando el protocolo anteriormente en sedimentos de lagos de montaña pirenaicos durante el período 2013-2014. Mostramos algunos de estos resultados para ilustrar el procedimiento (figura 2 y figura 3). En general, el modelo lineal entre la concentración de N₂O y tiene buena correlación (R² ≥ 0.9). La pendiente de la relación proporciona una estima...

Discusión

Las principales ventajas del método descrito son el uso de muestras del núcleo de sedimento mínimamente perturbados y el registro continuo de la acumulación de N₂O. Estos permiten estimación de las tasas de desnitrificación relativamente baja que probablemente similares a ésos que ocurren en situ. Sin embargo, se discuten algunos aspectos relativos a la perforación, rendimiento del sensor y mejoras potenciales.

Un paso aparentemente sencillo pero fundamental del mé...

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Messenger-adapted gravity corer	-	-	Reference in the manuscript. Made by Glew, J.
Sampling tube	-	-	Acrylic. Dimensions: 100 cm (h) × 6.35 cm (d) × 6.50 cm (D). Sharpen the edge of the sampling tube that penetrates into the sediment to minimize the disturbance in the recovered sediment core sample.
Handheld sounder	Plastimo	38074	Echotest II Depth Sounder.
Rubber stopper	VWR	DENE1012114	With two holes, used to mix the N2O-water in the calibration chamber. Dimensions: 20 mm (h) × 14 mm (d) × 18 mm (D) (3 mm hole (D)).
Rubber stopper	VWR	217-0125	To seal the bottom part of the methacrylate tube and to sample in shallow water bodies. Dimensions: 45 mm (h) × 56 mm (d) × 65 mm (D).
Rubber stopper	VWR	217-0126	Place the rubber stopper in the top side of the sampling tube to obtain a vacuum for sampling in littoral zones and shallow water bodies. Dimensions: 50 mm (h) x 60 mm (d) x 70 mm (D).
PVC cover	-	-	To seal the top side part of the acrylic tube. Dimensions: 45 mm (h) × 56 mm (d) × 65 mm (D). Dimensions: 65 mm (D).
Adhesive tape	-	-	Waterproof. To ensure all joints (PVC cover sampling tube and PVC cover sensor) and to avoid water leaks.
Thermometer	-	-	Portable and waterproof, to measure the temperature in the water overlying the sediment just after sampling the cores.
GPS	-	-	To save the location of a new sampling site or to arrive at a previous site.
Wader	-	-	For littoral or shallow site samplings.
Boat	-	-	An inflatable boat is the best option for its lightness if the sampling site is not accessible by car.
Rope	-	-	Rope with marks showing its length (e.g., marked with a color code to distinguish each meter).
N2O gas bottle and pressure reducer	Abelló Linde	32768-100	Gas bottle reference.
C2H2 gas bottle and pressure reducer	Abelló Linde	32468-100	Gas bottle reference.
Tube used to evacuate the excess of water	-	-	Consists of a solid part (e.g., a 5 ml pipette tip without its narrowest end) inserted in a silicone tube.
Nitrous Oxide Minisensor w/ Cap	Unisense	N2O-R	We use 4 sensors at a time.
Microsensor multimeter 4 Ch. 4 pA channels	Unisense	Multimeter	Picoammeter logged to a laptop. The standard device allows for 2 sensor picoammeter connections (e.g., N2O sensor), one pH/mV and a thermometer. We ordered a device with four picoammeter connections, allowing the use of 4 N2O sensors simultaneously.
SensorTrace Basic 3.0 Windows software	Unisense		Sensor data acquisition software.
Calibration Chamber incl. pump	Unisense	CAL300	Calibration chamber. We tuned it with rubber stoppers and syringes to mix the N2O-water without making bubbles.
Incubation chamber	Ibercex	E-600-BV	Indispensable equipment for working at a constant temperature (±0.3 °C). It also allows control of the photoperiod.
Electric stirrer	-	-	Part of the stirring system. It hangs in the water, overlying the sediment subject, by a fishing line that is hooked to the PVC cover.
Electromagnet	-	-	Part of the stirring system. It is fixed to the outside of the acrylic tube, approximately at the same level as the stirrer. It is activated episodically (ca. 1 on-off per s) by a circuit, attracting the stirrer when it is on and releasing it when it is off, thereby generating the movement that agitates the water.
Electromagnetic pulse circuit	-	-	Part of the stirring system. It is connected by wires to the electromagnet and sends pulses of current that turn the electromagnet on and off.
Uninterruptible power supply (UPS)	-	-	It improves the quality of the electrical energy that reaches the measurement device, filtering the highs and low of the voltage, thereby ensuring a more constant and stable N2O sensor signal.