Pruebas rápidas de resistencia de la madera a la biodegradación por crustáceos perforadores de madera marina

La madera es un excelente material para la construcción, ampliamente utilizado para estructuras marinas, como muelles, embarcaderos, muelles y defensas costeras, como groynes. Así que realmente excelente para estas estructuras debido a la fuerza, la resistencia al impacto, la capacidad de las personas para dar forma, reparar y modificar estructuras, todas esas cosas son buenas. Sin embargo, hay un problema importante que resulta en daños que deben ascender a miles de millones de dólares por año en términos de daños a las estructuras marinas.

Este daño es causado ya sea por gusanos de barco, que hacen un túnel a través de la palabra y crean túneles bastante grandes y, como veremos en esta presentación en particular, un pequeño crustáceo. Así que aquí hay un tubo con algunos de ellos casi visibles, del tamaño de una hormiga pequeña, pero ocurren en grandes cantidades. Erosionan la superficie de la madera y, eventualmente, causan el colapso.

¿Qué vamos a hacer con ese problema? Bueno, el enfoque tradicional es efectivo. Emplea biocidas de amplio espectro, pero como su nombre lo indica, estos biocidas son productos químicos que no distinguen entre los diferentes tipos de organismos.

Por lo tanto, una estructura marina puede estar emitiendo productos químicos que son perjudiciales para el medio ambiente en general. Con estas preocupaciones en mente, la legislación ha cambiado lo que está permitido para el uso marino en América del Norte, en las aguas europeas y en aguas australianas. Hay un cambio importante que requiere innovación donde los métodos de protección de la madera se dirigen específicamente a las fronteras y no son cosas que van a causar problemas en el medio ambiente en general.

Así que nos proponemos en esta presentación demostrar cómo probamos los métodos de protección de la madera contra el gribble, el pequeño crustáceo, y lo que estamos presentando es una prueba de respuesta rápida. Los métodos tradicionales de prueba de materiales de madera para su uso en el mar requieren un período de prueba de cinco años y las empresas deben ser mucho más ágiles de lo que eso les permite ser. Así que estamos buscando y hemos desarrollado un método rápido para evaluar los métodos de preservación.

Esto nos permite interactuar con los ingenieros que producen los nuevos métodos, les permite modificar y nosotros volver a probar. Así que aquí en esta presentación, veremos un método de prueba rápida para evaluar formas de proteger las estructuras de madera del crustáceo perforador de madera, el gribble. Esta es una evaluación de laboratorio de cubos para probar la resistencia de la madera a la biodegradación por barrenadores de madera marina.

Estamos utilizando el método estándar para evaluar la tasa de alimentación de un crustáceo perforador de madera, el gribble, midiendo su producción de pellets fecales, así como evaluando su vitalidad y mortalidad. Después de completar cualquier proceso de tratamiento, corte la madera seca en varillas de prueba para que tengan un tamaño de dos milímetros por cuatro milímetros por 20 milímetros. Agregue palitos secos a un peso constante en condiciones de laboratorio.

Se deben usar al menos cinco repeticiones de cada madera que se está probando. Preparación posterior a la madera. Coloque los palitos debajo de la malla en un recipiente de plástico seguro para alimentos dentro del desecador al vacío y reemplace la tapa, asegurándose de que haya un sello hermético facilitado por un recubrimiento de grasa al vacío.

Conecte una válvula de tres vías entre el tubo que conecta el desecador y la bomba con el tercer tubo que conduce al aire libre. Asegúrese de que la válvula de tres vías esté cerrada al aire y haga funcionar la bomba para lograr un vacío de entre 0,75 y menos una barra dentro del desecador de vacío y mantenga este vacío durante 45 minutos a una hora. Sumerja el extremo abierto del tercer tubo en un recipiente de agua de mar.

Apague la bomba y cierre la válvula que conduce a la bomba y abra lentamente la válvula hasta que el vacío extraiga el agua de mar hacia el desecador. Deje que el agua fluya hasta que llene el recipiente de plástico por encima del nivel de la malla. Luego retire el tubo del agua de mar en el recipiente, permitiendo que el aire entre hasta que el desecador atienda la presión atmosférica.

Mantenga los palos sumergidos debajo de la malla hasta que se hundan en el fondo del recipiente de plástico. Sumergir las varillas de prueba saturadas de agua de mar en agua de mar contenida en tubos Falcon de 50 milímetros. Reemplace el agua regularmente durante un período de 20 días.

Extraiga especímenes individuales de gribble de un bloque de madera infestado. Use un par de pinzas finas y un pincel delgado. Pelar con cuidado cualquier madera que esté cubriendo la madriguera de gribble con las pinzas.

Una vez que la plancha haya sido expuesta, use un pincel para seleccionar suavemente a los individuos de debajo y depositarlos en una placa de Petri llena de agua de mar. Revise el gribble bajo un microscopio para identificar la especie y asegurarse de que no se causó ningún daño durante la extracción. Cualquier hembra que cría huevos debe descartarse ya que las hembras grávidas tienen una capacidad de alimentación reducida.

Limnoria quadripunctata se puede identificar bajo un microscopio estereoscópico por los cuatro tubérculos distintos dispuestos en un patrón cuadrado en el pleotelson del animal además de un en el quinto En placas de pozo con pozos de diámetro 20 milímetros, coloque una varilla de prueba en cinco milímetros de agua de mar sin filtrar entre 32 y 35 PSU por pozo. Coloque tratamientos o especies de maderas al azar en toda la placa del pozo. Agregue un Gribble por pozo.

Dos veces por semana, retire la varilla de prueba y cada gribble, uno por pozo de la placa y colóquela en una placa de pozo recién preparada que contenga cinco milímetros de agua de mar por pozo. Use un pincel para cepillar suavemente cualquier gránulo fecal del palo antes de transferir y retener las paletas fecales dentro del pozo original. Las placas se pueden mantener en condiciones de oscuridad constantes, ya que el período de fotos no tiene un efecto en la velocidad de alimentación del gribble.

Para cambiar la placa del pozo y recolectar los gránulos fecales, se debe evaluar la vitalidad de la plancha individual. Si un gribble ha muerto, esto causa una vitalidad de uno. Se da una puntuación de dos a los gribble que ya no están en la madera y letárgicos o que se mueven lentamente.

Tres se da a gribble que están nadando o moviéndose activamente, pero no en la madera. Gribble que se arrastran sobre la superficie de la madera reciben una puntuación de vitalidad de cuatro. Finalmente, la puntuación más alta de cinco se da a gribble que han creado madrigueras dentro de la madera.

Use un pincel fino para separar cualquier grupo para que los gránulos individuales sean visibles y cepille los gránulos lejos de los bordes del pozo. Tome una fotografía detallada bajo un microscopio estereoscópico a una vez ampliada y cárguela en una computadora. Asegúrese de que los gránulos estén enfocados en el fondo de la manera uniforme sin sombras ni reflejos de luz en la superficie del agua, ya que esto puede interferir con las imágenes.

Cargue una pila de imágenes arrastrando y soltando o seleccionando Archivo, Importar, Secuencia de imágenes y Examinar. No cambie ningún parámetro y, a continuación, seleccione Aceptar. A continuación, use la herramienta de círculo para seleccionar la sección inferior de un pozo que contiene los gránulos fecales. Elimine los bordes del pozo y seleccione Editar, Borrar exterior.

Haga que la imagen sea binaria seleccionando Procesar, Hacer binario. Calibra seleccionando Analizar, Establecer escala y elegir el número de píxeles por milímetro para la imagen. Cuente los gránulos y seleccione Analizar, Analizar partícula en el cuadro junto a la unidad de tamaño al cuadrado.

A continuación, seleccione un umbral inferior que sea el mismo que el tamaño más pequeño de un pellet utilizando la escala unitaria establecida anteriormente. Invertir el cuadro desplegable Mostrar, seleccione Contornos y, a continuación, marque Resumir y presione Aceptar. Convierta los recuentos de pellets en pellets por día, lo que da una medida indirecta de la tasa de alimentación. Descarte los datos de cualquier individuo que mude en los días en que ocurrió la muda.

Nuestros resultados representativos se centran en las especies de haya, pino silvestre, trementina, ekki y castaña dulce en la tasa de alimentación y la vitalidad de las planchas. La producción diaria de pellets fecales se calculó y promedió entre ocho réplicas. Los recuentos de individuos que estaban mudando o que habían muerto previamente no se incluyeron en los promedios.

Las dos especies de control haya y pino silvestre vieron la mayor producción de pellets fecales, mientras que los Ekkis de madera dura estaban por debajo de ella. La vitalidad más alta de cinco, que se muestra en azul oscuro, se ve solo en la madera de haya y pino silvestre. La mortalidad representada por el negro, una vitalidad de uno, fue más alta en castañas dulces.

La mayoría de los individuos vivos restantes mantuvieron una vitalidad de cuatro en castaña dulce, Ekki y trementina. Los beneficios de los ensayos de laboratorio es que podemos evaluar rápidamente maderas modificadas realmente prometedoras por su durabilidad contra los organismos perforadores de madera marina y la biodegradación en el océano. Tengo algunas maderas aquí mismo que han sido muy degradadas por estos organismos perforadores de madera.

Si te imaginas, esta era una pieza de madera de tamaño bastante decente y ha sido muy, muy comida y masticada. Podemos ver cuán dañinos son estos organismos. Al probar maderas en nuestro laboratorio, es más barato, más rápido y más eficiente que simplemente yendo directamente a las pruebas en el océano y podemos obtener resultados muy, muy rápido.

Podemos comenzar a ver si los organismos pueden destruir, comer y sobrevivir en la madera y luego podemos comenzar a recoger madera modificada muy, muy prometedora que luego puede progresar hacia pruebas marinas más costosas.