The authors would like to thank the staff of the Department of Animal Science&#8217;s Dairy Center for their conscientious care of the experimental cows used to generate data for this study.

Animaux impliqués dans l&#39;expérience décrite dans les résultats représentatifs ont été pris en charge selon les directives du Comité Université soin et l&#39;utilisation des animaux d&#39;État de Pennsylvanie. Le comité a examiné et approuvé l&#39;expérience et toutes les procédures menées dans l&#39;étude. Des détails tels que l&#39;information et des produits animaux composition du régime et la conception expérimentale, peuvent être trouvés dans la publication complète de cette expérience 12. Note: Pour une liste des équipements et fournitures nécessaires pour mener l&#39;expérience, voir le tableau des matériaux. 1. Conception expérimentale <ol><li> Obtenir l&#39;approbation du Comité des soins et de l&#39;utilisation des animaux pour l&#39;expérience institutionnelle. Ceci est une procédure non invasive qui ne provoque aucune douleur à l&#39;animal et est classé comme USDA Catégorie C (douleur légère ou momentanée ou de détresse ou pas de douleur ou de détresse). L&#39;anesthésie est pas nécessaire. </li><li> Sélectionnez intactes (ie, non une canule) vachespour l&#39;expérience sur la base du stade de lactation, l&#39;âge, et la production de lait. Ne pas utiliser vaches canulées avec CSSA en raison de fuites potentielles de gaz du rumen à travers la canule. Un dispositif destiné à atténuer ce problème est actuellement à l&#39;essai, mais les résultats ne sont pas signalées ici. </li><li> Si un plan croisé (c.-à-carré latin, par exemple) est utilisé, utiliser 8 à 12 vaches, selon le nombre de traitements, dans une conception équilibrée répliqué pour les effets résiduels. Si, par exemple, 4 traitements sont testés, 8 vaches donneront un essai répété 4 × 4 de conception, etc. La durée minimale recommandée de ces types d&#39;expériences est de 21 à 28 jours, avec les 14 à 21 premiers jours d&#39;adaptation au traitement et 7 jours pour la collecte de données. </li><li> Si un plan en blocs aléatoires est utilisé, utiliser 12 à 15 vaches par traitement. Inclure une période de 2 semaines avant le début de covariable collecte de données. La durée recommandée de ces expériences est de 8 à 12 semaines, avec le premier 2 semaines being pour l&#39;adaptation au traitement. </li><li> Équiper chaque animal expérimental avec un ISO 11784 ou à l&#39;étiquette d&#39;identification RFID 11785 compatible. </li></ol> 2. Formation des animaux à utiliser CSSA <ol><li> Avant le début de l&#39;expérience, déplacer CSSA dans l&#39;établissement où se trouvent les vaches. Placer l&#39;appareil à portée de vue des vaches. Laissez l&#39;appareil pendant au moins 2 jours. </li><li> Préparer un flux d&#39;appâts que les animaux aiment. Différents aliments peuvent être jugés pour inciter les vaches, mais un mélange de 70% de maïs moulu, 27% de mélasse secs et de l&#39;huile de soja 3% (comme-est la base du poids) a été utilisé avec succès en laboratoire. Évitez les aliments collants et poussiéreux qui peuvent obstruer le filtre à air et le système de livraison d&#39;alimentation du CSSA. Il est préférable que la charge est pastillé. </li><li> Donnez une petite quantité (une poignée) de l&#39;alimentation à tous les animaux en le plaçant sur le dessus de l&#39;alimentation, ils sont utilisés pour, dans l&#39;ordre pour eux de se familiariser avec l&#39;alimentation d&#39;appât. </li><li> Très déplacer lentement CSSA à environ 1,5 m from l&#39;animal. </li><li> Placez environ 1 kg d&#39;aliments d&#39;appât dans un seau et laisser l&#39;animal à odeur et le goût de l&#39;aliment appât. Progressivement le seau vers la mangeoire de l&#39;unité CSSA, obligeant l&#39;animal à étirer et atteindre vers la Mangeoire CSSA. </li><li> Dump partie de l&#39;alimentation de l&#39;appât du seau dans la Mangeoire CSSA et se déplacer lentement vers l&#39;unité CSSA la vache. Si à tout moment de la formation, la vache devient appréhension ou effrayé, éloignez l&#39;appareil d&#39;elle et essayer de nouveau à une autre heure ou le jour. </li><li> Au cours de plusieurs jours, répéter la formation jusqu&#39;à ce que les animaux sont habitués et excités par l&#39;unité CSSA, (à savoir, l&#39;alimentation d&#39;appât). Si un animal ne peut pas se faire à CSSA, le remplacer par un autre animal avant le début de l&#39;expérience et de former le nouvel animal en suivant la procédure ci-dessus. </li></ol> 3. Calibrage des CSSA Remarque: L&#39;intervalle de concentration du capteur de CO 2 est de 0 à 5%; lagamme pour le capteur 4 est CH 0 à 2%. Limites de détection sont inférieures à 20 ppm pour le CH 4 et 50 ppm pour le CO 2. Il n&#39;y a pas de préoccupations au sujet des niveaux de fond élevés de CH 4 et CO 2 parce que les limites de détection sont beaucoup plus grande que les niveaux de sécurité de ces gaz dans les animaleries de fond élevés. <ol><li> Pour une précision maximale, exécuter la procédure d&#39;étalonnage 5 fois au début et à 3 fois à la fin de chaque expérience de mesure de gaz. </li><li> Utilisez les gaz suivants (voir le tableau des matériaux): 0,15% de CH 4 et 1% de CO 2 (classe de maître de qualité certifiée, ± 2% de précision) pour les gaz d&#39;étalonnage et de 100% de N 2 (99,999% pur) pour le gaz zéro. </li><li> Remplissez un sac de l&#39;échantillon avec 2 L de gaz de zéro, et un autre sac avec 2 L de mélange de gaz d&#39;étalonnage. Veillez à utiliser le sac entièrement dégonflé. Remplir les sacs avec le nouveau gaz à la date de calibrage. </li><li> Remplacer les sacs après 1 an d&#39;utilisation ou moins, si nécessaire. </li><li> Prenez le gaznormes à l&#39;endroit où l&#39;expérience de mesure de gaz a lieu. Si les animaux et la mesure ont lieu dans une installation fermée (ie., Une étable laitière), tourner les fans de grange pendant le processus de calibrage. Cela est nécessaire pour minimiser l&#39;effet des concentrations de méthane dans l&#39;air de fond. </li><li> Tournez CSSA et laissez-le au chaud avant l&#39;étalonnage pendant au moins 30 min. Retirez le bouchon du tube d&#39;étalonnage situé à l&#39;intérieur du panneau avant. Assurez-vous qu&#39;il n&#39;y a pas d&#39;eau dans le tube d&#39;étalonnage. Enlever l&#39;eau, si nécessaire. L&#39;eau va détruire les capteurs de concentration de gaz. </li><li> Connectez le sac N 2 de l&#39;échantillon (de gaz zéro) pour le tube d&#39;étalonnage. Dévissez la soupape en plastique sur le sac de l&#39;échantillon dans le sens antihoraire 1 tour complet pour permettre l&#39;écoulement. </li><li> Tournez le bouton &quot;RUN-CALIBRATE&quot; situé sur le panneau de contrôle de l&#39;instrument de CSSA à «Calibrer». Cela va commencer à pomper l&#39;échantillon hors du sac. Une fois les flux commence, appuyez suret maintenez le bouton &quot;CALIBRATE&quot; pendant 10 secondes puis relâchez. </li><li> Attendez que le sac de prélèvement pour dégonfler à environ 10% de sa capacité. Ne pas vider complètement le sac, il peut endommager le capteur. Une fois le sac est à environ 10% de sa capacité, tournez le bouton &quot;RUN-CALIBRATE&quot; sur &quot;RUN&quot;. </li><li> Fermez le sac de l&#39;échantillon et le déconnecter du tube d&#39;étalonnage. Attendre 2 min, puis, connectez le sac de mélange de gaz d&#39;étalonnage au tube d&#39;étalonnage. </li><li> Répétez l&#39;étape 3.7. </li><li> Une fois le flux commence, appuyez et maintenez le bouton &quot;CALIBRATE&quot; pendant 3 sec, puis le relâcher. </li><li> Répétez l&#39;étape 3.10. </li><li> Fermez le sac de l&#39;échantillon et le déconnecter du tube d&#39;étalonnage. Remplacer le bouchon dans le tube d&#39;étalonnage. Remarque: Après le calibrage est terminé, «facteur» valeurs apparaissent dans l&#39;onglet de données sur la page web. Le coefficient de variation des facteurs doit être inférieure à 3% et 1% de CH 4 et CO 2, respectively. Si pas dans cette plage, répéter le calibrage. </li></ol> 4. CO 2 test de récupération <ol><li> Effectuer le test de récupération de CO 2 au moins une fois (3 versions = 1 cylindre de CO 2) avant chaque expérience de mesure de gaz. Dans les applications en continu, effectuer le test de récupération une fois par mois. </li><li> Assurez-vous que la vanne d&#39;essai de récupération de CO 2 est désactivé (la vanne est perpendiculaire à la buse de sortie). Fixez une nouvelle CO 2 cylindres au système de libération et de tourner le robinet dans le sens horaire jusqu&#39;à la butée. </li><li> Niveau zéro et l&#39;échelle de masse. Placez le système de libération entière sur l&#39;échelle pour assurer qu&#39;il est exact. Test pour assurer CO 2 circule: ouvrir la vanne ON / OFF et fermer rapidement à nouveau tout en écoutant pour le CO 2 sortant de la buse. Il devrait y avoir un &quot;whishing&quot; sonore lorsque le CO 2 circule. </li><li> Fixer le support de cylindre de CO 2 à l&#39;auge d&#39;alimentation. À partir de Now sur, ne laissez pas les animaux obtiennent près / de respirer dans le chargeur. Les gens devraient également pas respirer dans le chargeur. </li><li> Peser le CO 2 cylindres avec le système de libération. Enregistrez cette masse que la masse initiale. Notez l&#39;heure locale actuelle au début de chaque dégagement de CO 2. </li><li> Placer la bouteille de CO 2 et de libérer système dans le support de cylindre CO 2 (alimentation des creux) et de diriger la buse dans le collecteur. Ne pas respirer dans le chargeur. </li><li> Ouvrir le robinet ON / OFF pour libérer le CO 2 et enregistrer l&#39;heure de début de la libération. Retour à plusieurs pieds du chargeur et attendre 3 minutes. Après 3 min, éteignez le / OFF vanne et arrêt de temps record ON de la libération. </li><li> Retirer le cylindre de presse, plus système de CO 2 à partir du chargeur. Ne pas dévisser le cylindre de CO 2 à partir du système de libération. Tenez le cylindre de CO 2 dans un bain d&#39;eau chaude (37 à 43 ° C). Placez seulement le cylindre dans l&#39;eau, et non pas l&#39;ensemble du système de libération. </li><li&gt; Une fois le cylindre de CO 2 est réchauffé, le retirer de l&#39;eau et utilisez un chiffon de séchage pour enlever toute l&#39;eau de celui-ci. Peser le CO 2 cylindres avec système de libération et enregistrer cette masse comme définitive. </li><li> Attendez au moins 3 minutes avant la prochaine version. Pendant le temps d&#39;attente de 3 min, ne permettent pas de tout animal ou toute personne proche de l&#39;unité. A 90 g de CO 2 cylindres fournira environ 3 versions afin d&#39;utiliser plusieurs cylindres si il ya plus de 3 sorties. Quand un cylindre est vide, peser le cylindre vide et continuer avec un nouveau cylindre, comme décrit ci-dessus. </li><li> Répétez les étapes 4.3 à 4.9 au moins 3 fois, marquant la nouvelle heure de début, heure de fin, la masse initiale et la masse finale de chaque version. </li><li> Après la libération définitive, attendre au moins 3 minutes avant de laisser les animaux d&#39;accéder à l&#39;unité. Lorsque vous avez terminé, dévisser le cylindre de CO 2 à partir du système de libération. </li></ol> 5. Mesure de gaz Remarque: Avantmesure de gaz, une récente (moins d&#39;une semaine) de calibrage CSSA est nécessaire. Voir les étapes 3, étalonnage des CSSA et 4, CO 2 tests de récupération. Assurez-vous que l&#39;étiquette RFID de l&#39;animal est en place. <ol><li> Power up CSSA et laisser agir pendant 30 minutes pour se réchauffer avant de prendre des mesures. </li><li> Position CSSA sorte que le flux d&#39;air des ventilateurs de la grange est autorisé à entrer dans la mangeoire. Attendre 2 min. Appuyez sur le bouton RSS de livraison et maintenez pendant 3 sec pour fournir environ 50 g d&#39;aliment. Visuellement valider que les aliments a été livré dans la mangeoire. </li><li> Rouler CSSA en face d&#39;une vache. Noter le temps de cahier d&#39;expériences. L&#39;unité va lire l&#39;étiquette RFID de l&#39;animal. </li><li> Livrer les aliments 5 fois supplémentaires sur une période d&#39;échantillonnage de 5 min, en les espaçant de tenter de garder la tête de l&#39;animal en permanence dans l&#39;auge. Si l&#39;alimentation supplémentaire est nécessaire (pour garder la tête de l&#39;animal dans l&#39;auge), prendre note de celui-ci dans le cahier d&#39;expériences. </li><li> Pase: alimentation / pellets sont généralement livrés une fois tous les 50 sec pour un total de 6 gouttes (300 g / événement de mesure) pour obtenir des périodes de mesure individuels de 5 min. Le CSSA est équipé de capteurs infrarouges pour surveiller en permanence la distance de l&#39;animal de la tête par rapport au collecteur d&#39;admission d&#39;air. Ces données sont ensuite utilisées pour identifier les périodes où la tête de l&#39;animal était pas en position et ces données de mesure sont écartés. </li><li> Une fois la période d&#39;échantillonnage de 5 min a expiré, tirez CSSA loin de l&#39;unité animale et la position de telle sorte que le flux d&#39;air des ventilateurs de la grange est autorisé à entrer dans la mangeoire. Attendre 2 min pour vider l&#39;air à travers le système et de recueillir des données sur la composition de l&#39;air de fond. </li><li> Répétez les étapes 5.2 à 5.5 pour les animaux supplémentaires. </li><li> Répétez l&#39;échantillonnage 8 fois au cours d&#39;un cycle d&#39;alimentation de 24 heures, échelonnée dans le temps sur une période de 3 jours. Le programme d&#39;échantillonnage suivante a été utilisée avec succès: 0900, 1500, 2100 h (jour d&#39;échantillonnage 1), 0300, 1200, et 1700 h (jour de prélèvement 2), et 0000, et 0500 heures (jour de prélèvement 3). Ce programme d&#39;échantillonnage livrera 8 échantillons par animal et par période d&#39;échantillonnage. Les instants d&#39;échantillonnage peuvent varier selon le temps d&#39;alimentation et de traite. Remarque: Lors de l&#39;échantillonnage de gaz est terminée, récupérer les données d&#39;émission à partir de la page Web. </li></ol>

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Les auteurs Patrick R. Zimmerman et Scott R. Zimmerman sont co-propriétaires de C-Lock, Inc. (Rapid City, SD), le fabricant de fourrage vert (CSSA) décrit dans cet article.

Le système combine des éléments de CSSA une technique dynamique de l&#39;enceinte, le système de chambre, et la technique de traceur pour la mesure du flux de masse de CH 4 et CO 2. Au cours des jours, il recueille des échantillons multiples de chaque animal pour déterminer la moyenne totale flux massiques de gaz par jour. Pour identifier un animal et de fournir le montant exact de l&#39;appât, un lecteur RFID est incorporé dans CSSA. L&#39;étiquette RFID est lue comme l&#39;animal commence à placer sa tête dans le chargeur. Une fois que l&#39;animal est identifié, CSSA détermine si elle est admissible à recevoir une récompense d&#39;appât à ce moment précis de la journée (applications stabulation libre pâturage ou grange). L&#39;heure de début et de fin de la visite de chaque animal (déterminé sur la base des capteurs infrarouges) est automatiquement enregistrée. Le système de distribution d&#39;appât est utilisé pour attirer les animaux à CSSA périodiquement tout au long de la journée. Typiquement, la charge d&#39;amorçage est granulé et peut contenir de l&#39;herbe, luzerne, les concentrés de céréales, la mélasse et l&#39;huile végétale.Alors qu&#39;un visites animales CSSA, un ventilateur aspire l&#39;air au-dessus de sa tête (à un taux d&#39;environ 26 L / min), le balayage émis CH 4 et CO 2 dans un collecteur d&#39;admission d&#39;air. La vitesse d&#39;écoulement de l&#39;air est mesurée en continu avec un anémomètre à film chaud au milieu de la conduite de collecte d&#39;air. Un sous-échantillon d&#39;air continu est extrait et conduit dans un filtre d&#39;échantillon secondaire, puis dans deux analyseurs non dispersif infrarouge, un capteur pour le CO 2 et l&#39;autre pour le CH 4. CSSA comprend également des capteurs supplémentaires pour la température de l&#39;air, l&#39;humidité de l&#39;air, la chute de l&#39;appât, la tension du système, la pression atmosphérique, débit de propane, et la position de tête. Pâturage et remorque versions montées pour les systèmes de pâturage comprennent un anémomètre à coupelles (la vitesse du vent local) et girouette (direction du vent). Toutes les données de capteur sont enregistrées sur un enregistreur de données local et un ordinateur, ce qui permet CSSA pour fonctionner automatiquement et de manière indépendante. Les données des capteurs sont également stockés sur une clé USB standard interne (Universal Serial Bus) de bâton de mémoire. Données CSSAsont normalement transférées par l&#39;intermédiaire d&#39;une liaison Internet, une fois par heure, à un serveur externe où ils sont enregistrés de façon permanente. Les utilisateurs disposant de la connectivité Internet peuvent se connecter à distance CSSA et contrôler l&#39;appareil, modifier les horaires d&#39;appâtage, et examiner les données historiques et en temps réel ainsi que l&#39;examen et surveiller la fonction CSSA. Dans l&#39;ensemble, les expériences menées à l&#39;Université d&#39;État de Pennsylvanie ont démontré que le système CSSA fournit des estimations fiables pour le CH 4 et émissions de CO 2 vaches laitières logées dans étables à stabulation entravée. Les avantages de la CSSA plus de chambres de respiration est que l&#39;animal ne se limite pas et est dans son environnement naturel (ie., Sur les pâturages), ou peut se déplacer librement (dans une étable à stabulation libre). CSSA est également moins cher à construire que d&#39;une chambre de respiration traditionnelle. Ce coût relativement faible est important, en particulier pour le CH 4 recherche sur l&#39;atténuation dans les pays en développement. En comparaison avec le SF 6 traceProcédé de r, CSSA est plus simple à utiliser et ne nécessite pas de matériel d&#39;analyse compliqué et coûteux. Peut-être l&#39;inconvénient le plus apparent du CSSA, comparativement avec les chambres et les SF 6 méthodes (en particulier lorsqu&#39;ils sont utilisés dans des environnements de pâturage ou à stabulation libre grange), est que l&#39;animal doit aborder volontairement l&#39;unité et donc les événements de mesure de gaz dépendent de visites d&#39;animaux . En une journée, ces visites d&#39;animaux peuvent être ou ne pas être représentatif du rythme diurne de production de CH 4. Par conséquent, dans les applications où les visites d&#39;animaux CSSA volontairement, la période d&#39;échantillonnage devraient être assez longue ou répétée un nombre suffisant de fois. L&#39;application stabulation utilisé à l&#39;Université d&#39;État de Pennsylvanie atténue ce problème en contrôlant le nombre et la répartition temporelle des mesures de gaz pendant un cycle d&#39;alimentation de 24 heures. Échantillonnage suffisante de gaz d&#39;éructation pendant un cycle d&#39;alimentation (comme indiqué dans le protocole ci-dessus) est important pour representative estimation de production de CH 4 dans le rumen des bovins. La quantité de nourriture appât donnés aux animaux lors de mesures en utilisant CSSA doit être considéré dans l&#39;analyse globale (à savoir, doit être ajouté à la quantité totale d&#39;aliments consommés par l&#39;animal), de sorte que l&#39;intensité des émissions par unité de fourrage DMI peut être précisément estimée. Dans des conditions normales d&#39;alimentation, l&#39;alimentation de l&#39;appât représente moins de 5% du total DMI d&#39;un vaches laitières et son effet sur ​​la fermentation ruminale et production de CH 4 est petite. Il est à noter que CSSA (et d&#39;autres systèmes similaires) ne mesure pas la production de CH 4 dans le gros intestin de l&#39;animal. Intestin postérieur fermentation, cependant, ne contribue que pour environ 3% des émissions totales de CH 4 dans un ruminant 7. Basé sur l&#39;expérience, il ya plusieurs éléments importants de la mesure de la production de gaz du rumen entérique utilisant CSSA: (1) l&#39;animal doit être accoutumés à la nourriture de l&#39;appâtage (et CSSA) et a to comme lui afin de se rapprocher et utiliser le chargeur CSSA, (2) la tête de l&#39;animal doit être inséré tout le chemin dans le chargeur afin de recueillir des données fiables sur les émissions de gaz, (3) la procédure d&#39;étalonnage CSSA doit être strictement suivies , (4) ayant suffisamment de temps pour recueillir des données de fond CH 4 et CO 2 entre l&#39;échantillonnage des animaux individuels est important, en particulier dans les granges TIE ou en stabulation libre, et (5) il est important que suffisamment de données sont recueillies dans un cycle d&#39;échantillonnage ( couvrant une période de 24 heures) afin que les données d&#39;émissions générées par CSSA sont représentatifs de la CH diurne réelle 4 ou émissions de CO 2 par l&#39;animal. Des tests comparatifs avec CSSA vs techniques CH 4 de mesure établis appuient les conclusions ci-dessus. Par exemple, une étude avec des génisses laitières croissance a conclu que CSSA était capable d&#39;estimer émissions de CH 4 estimations du bétail et d&#39;émission générés par CSSA étaient comparablesà des valeurs obtenues par des chambres de respiration 9. Ces auteurs ont fait remarquer que le déploiement des unités CSSA et de réplication doivent être examinés avec soin pour assurer un nombre suffisant de mesures sont obtenues. Basé sur l&#39;expérience, 8 événements d&#39;échantillonnage, échelonnées sur une période de 3 jours pour couvrir un cycle d&#39;alimentation de 24 heures (voir le protocole ci-dessus) sont suffisantes pour obtenir des mesures précises des émissions gazeuses et relativement faible variabilité dans les données (par exemple, une précision acceptable). Dans une étude avec des vaches laitières en lactation, on a conclu que CH 4 émissions mesurées par le CSSA étaient similaires aux valeurs de la littérature dérivés de chambres respiratoires et entre la variabilité des animaux (CV de 11 à 12%; répétabilité de 0,64 à 0,81) est également à l&#39;intérieur de la fourchette rapportée pour 10 chambres de respiration. Dans une étude récemment publiée, avec des vaches en lactation, CSSA a produit un CV plus petit que la méthode SF 6 (14,1 à 22,4% vs 16,0 à 111% pour SF 6) 13 </sup&gt;. Dans une expérience de 12 semaines menée à l&#39;Université d&#39;Etat de Pennsylvanie avec 48 vaches laitières en lactation, dans lequel Rumen production de CH 4 a été inhibée de 30% (P &lt;0,001), nous avons conclu que CSSA et la méthode SF 6 ont produit des résultats similaires d&#39;émissions de CH 4 : 319 à 481 g / vache et par jour (moyenne = 374 g / d; SEM = 15,9; CV = 13%) et de 345 à 485 g / vache et par jour (moyenne = 396 g / d; SEM = 29,8; CV = 23 %) pour CSSA et SF 6, respectivement 14. En conclusion, précis, mais les techniques pratiques pour mesurer la production de CH 4 dans le rumen sont d&#39;une importance cruciale pour le succès des efforts d&#39;atténuation des GES. CSSA est un système de mesure de gaz automatique qui a été prouvé à fournir des estimations fiables et précises de CH 4 entérique et émissions de CO 2 de boeuf et de bovins laitiers.

La production animale représente une source importante de gaz à effet de serre (GES) dans le monde entier, générant CH 4 et l&#39;oxyde nitreux, soit directement (par exemple, à partir de la fermentation entérique et gestion du fumier) ou indirectement (par exemple, des activités feed-production et la conversion de la forêt en pâturages ou terres cultivées). Les estimations pour la contribution de l&#39;élevage à l&#39;émission globale de GES varient d&#39;environ 1 au 18 juillet 2%, selon les limites de l&#39;analyse et des méthodes utilisées. Aux États-Unis, l&#39;élevage représente 3,1% des émissions totales de GES en 2009 3. Entérique CH 4 est le plus grand contributeur aux émissions de GES provenant du bétail. Par conséquent, de zootechniciens ont concentré leur recherche sur la découverte de technologies d&#39;atténuation pour réduire production de CH 4 entérique des ruminants. Dans de nombreux cas, les résultats sont de valeur scientifique douteuse en raison de l&#39;insuffisance de conception expérimentale oles techniques de mesure de R1. Ainsi, l&#39;exactitude et la précision des techniques de mesure sont critique des composantes importantes de la recherche de l&#39;atténuation des GES. Une abondante littérature a été publié sur ce sujet au cours des dernières années 4-7. Il existe plusieurs approches établies pour mesurer entérique production de CH 4 chez les ruminants, y compris les chambres de respiration (très précis, mais avec une applicabilité limitée), gaz traceurs (d&#39;hexafluorure de soufre; SF 6), et de la tête chambres. Bien que les chambres de respiration sont considérés comme la «norme d&#39;or» pour mesurer les émissions de gaz du rumen, leur inconvénient majeur est que le nombre d&#39;animaux à l&#39;essai est généralement limité du fait du nombre limité de chambres disponibles dans un établissement de recherche particulier. Les techniques les plus pratiques et largement utilisé pour mesurer la production de CH 4 entérique sont la méthode du gaz traceur SF 6 et, plus récemment, un système de Head-Chambre automatisé (CSSA, fourrage vert) qui cun moniteur de CH 4 et CO 2 flux de masse de la respiration et l&#39;éructation de gaz de ruminants 8. Tant la technique SF 6 et CSSA permettre émissions à analyser sur un grand nombre d&#39;animaux dans des conditions de pâturage libre ou dans des granges free- et à stabulation entravée. La technique SF 6 utilise du SF 6 comme gaz traceur, qui est libéré en continu à partir d&#39;un tube de perméation insérée dans le rumen de l&#39;animal, prélèvement d&#39;un échantillon des gaz expirés et l&#39;analyse du gaz de SF 6: CH rapport 4. CSSA est un système de type tête-chambre automatisé qui est également basée sur l&#39;utilisation d&#39;un gaz traceur (propane). Par rapport à la méthode de la chambre de respiration, où les animaux sont confinés dans des conditions d&#39;alimentation et d&#39;un comportement anormal, et avec la méthode SF 6 du traceur, ce qui nécessite des compétences analytiques et l&#39;équipement (pour la collecte des gaz et SF 6 analyse) plus large manipulation des animaux, CSSA est non -intrusive et est moins coûteuxà acquérir et à utiliser. Des lacunes importantes de CSSA comprennent l&#39;échantillonnage non représentatif (dans des applications telles que les systèmes de pâturage, où les animaux doivent se rendre volontairement l&#39;unité) et l&#39;utilisation d&#39;aliments de l&#39;appât, ce qui pourrait représenter jusqu&#39;à 5% de la consommation de matière sèche de l&#39;animal lors d&#39;une mesure de gaz événement. Expériences comparatives récentes ont conclu que CSSA produit des taux comparables à ceux estimés en utilisant des chambres de respiration ou la technique 9,10 SF 6 émissions. Le système de CSSA autonome est construit autour d&#39;un chargeur automatique robuste qui est facilement transportable à la main ou peut être monté sur une remorque équipée de panneaux solaires (ou d&#39;autres sources d&#39;énergie) pour le fonctionnement du champ autonome et à long Voyage distance. Le système comprend un système animale Radio-Frequency Identification (RFID), un système d&#39;amorçage, un système de traitement de l&#39;air et de la mesure, un système de gaz traceur, l&#39;électronique et le système de communication, et un système de traitement de données (&lt;strong&gt; Figure 1). Plus de détails peuvent être trouvés dans la documentation de brevet original 11. L&#39;exemple CSSA protocole d&#39;opération décrite ci-dessous est pour les vaches laitières en lactation logées dans une étable à stabulation entravée. La procédure est applicable à d&#39;autres catégories de bovins (vaches non allaitantes laitières, les génisses, ou les bovins de boucherie) logés dans des installations similaires. L&#39;objectif de cette expérience est de démontrer les principes et le fonctionnement de CSSA pour la mesure de CH 4 et émissions de CO 2 provenant d&#39;animaux ruminants.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>AHCS</td>
			<td>1</td>
			<td>C-Lock, Inc.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zero, 100 N2</td>
			<td>1</td>
			<td>Air Liquide</td>
			<td>4 m3 sized tanks filled with&#160; 13,790 kPa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Span, 0.15% CH4 and 1% CO2</td>
			<td>1</td>
			<td>Air Liquide</td>
			<td>4 m3 sized tanks filled with 13,790 kPa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas sampling bag</td>
			<td>2</td>
			<td>SKC, Inc.</td>
			<td>FlexFoil&#174; PLUS Breath-gas analysis bags</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gas regulator</td>
			<td>2</td>
			<td>Scott Gasses</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 cylinder</td>
			<td>6</td>
			<td>JT</td>
			<td>90 g CO2 tanks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mass scale</td>
			<td>1</td>
			<td>A&#38;D EJ6100</td>
			<td>&#62; 4 kg, with 0.1 g resolution</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Propane cylinder 485 mL</td>
			<td>1</td>
			<td>Coleman</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ISO 11784/11785 button ear tag</td>
			<td>40</td>
			<td>Allflex USA</td>
			<td>One tag per animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Alleyway (for free-stalls, tie-stalls)</td>
			<td>2</td>
			<td>Behlen Country</td>
			<td>One alleyway per unit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>30 m AC extension cord</td>
			<td>1</td>
			<td>HDX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A container with warm water (37-43&#176;C)</td>
			<td>1</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stopwatch (sec)</td>
			<td>1</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the use of an automated system (greenfeed) to monitor enteric methane and carbon dioxide emissions from ruminant animals

Les ruminants (domestiques ou sauvages) émettent du méthane (CH 4) par la fermentation entérique dans leur tube digestif et de la décomposition du fumier pendant le stockage. Ces processus sont les principales sources de gaz à effet de serre (GES) émissions provenant des systèmes de production animale. Les techniques de mesure de CH 4 entérique varient de mesures directes (chambres de respiration, qui sont très précis, mais avec une portée limitée) à diverses méthodes indirectes (renifleurs, technologie laser, qui sont pratiques, mais avec une précision variable). L&#39;hexafluorure de soufre (SF 6) Méthode de gaz traceur est communément utilisé pour mesurer entérique production de CH 4 par les scientifiques sur les animaux et, plus récemment, l&#39;application d&#39;un système automatisé Head Chambre (CSSA) (fourrage vert, C-Lock, Inc., Rapid City, SD), qui est l&#39;objet de cette expérience, n&#39;a cessé de croître. CSSA est un système automatisé pour contrôler le CH 4 et le dioxyde de carbone (CO 2) flux de masse de lasouffle des ruminants. Dans une opération typique CSSA, de petites quantités de appâtage aliments sont distribués aux animaux individuels pour les attirer au CSSA plusieurs fois par jour. Comme l&#39;animal visite CSSA, un système de ventilateur aspire l&#39;air passé le museau de l&#39;animal dans un collecteur d&#39;admission, et à travers un tuyau de collecte d&#39;air où les taux de flux d&#39;air continu sont mesurés. Un sous-échantillon de l&#39;air est pompé sur le tuyau dans de capteurs infra-rouge non dispersif pour la mesure continue de CH 4 et concentrations de CO 2. Comparaisons sur le terrain du CSSA à chambres de respiration ou SF 6 ont démontré que CSSA produit des résultats CH 4 émissions reproductibles et précis, à condition que les visites d&#39;animaux à CSSA sont suffisantes pour les estimations des émissions sont représentatifs du rythme diurne de la production de gaz du rumen. Ici, nous démontrons l&#39;utilisation de CSSA pour mesurer le CO 2 et CH 4 flux de vaches laitières donnés un régime de contrôle ou un régime supplémenté en qualité technique de noix de cajouliquide coquille.

<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/52904/52904fig1.jpg" /> Figure 1: Éléments du système de Head-Chambre automatisé (CSSA, fourrage vert) pour mesurer la production de CH 4 chez les ruminants. La production de méthane dans le rumen est un procédé microbiologique substrat dépendant 7. La production de CH 4 et CO 2 augmente après que l&#39;animal est nourri et diminue par la suite. La figure 2 montre l&#39;augmentation de la production de CH 4 à partir d&#39;un ad libitum vache laitière alimentée à environ 0600 heures (données non publiées par AN Hristov, Pennsylvania State University). <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/52904/52904fig2.jpg" /> Figure 2: CH diurne 4 émissions d&#39;une vache laitière nourris une fois par jour mesurée en utilisant CSSA (barres d&#39;erreur représentent SE; courtoisie des données d&#39;un Hristov, Pennsylvania State University). Les barres d&#39;erreur sur ce chiffre représentent la variabilité des émissions de CH 4 lors d&#39;un événement d&#39;échantillonnage (qui comprend plusieurs cycles de éructation). Il est évident que dans certains cas (environ 0400 et 0900 h), la variabilité était plus grande en raison de l&#39;évolution de la concentration en CH 4 gaz expirés. Il est clair également que les émissions de CH 4 ont augmenté après l&#39;alimentation (qui était d&#39;environ 0600 heures dans cet exemple). La moyenne quotidienne CH 4 émissions (ie., Une moyenne de 13 événements de mesure) de cette vache était de 727 ± 22,9 g / jour, soit 26 g / kg lorsqu&#39;il est exprimé par kg de matière sèche alimentaire admission (DMI). Pour démontrer l&#39;éventail des émissions de CH 4 à partir d&#39;un groupe de vaches laitières en lactation mesurées en utilisant CSSA, nous incluons les données provenant d&#39;un essai de conception croisée récente menée à l&#39;Université d&#39;État de Pennsylvanie qui a utilisé de qualité technique de noix de cajou liquide de coquille comme un CH 4<html> agent de l&#39;atténuation (tableau 1). Le procès a été avec 8 lactation des vaches laitières Holstein et 2 périodes expérimentales de 21 jours chacune. Les données de méthane ont été recueillies au cours de la dernière semaine de chaque période. Les données des émissions de méthane ont pas été collectées d&#39;une vache dans la période 1 et les données pour cette vache ont également été pas utilisés dans la période 2. Détails de l&#39;expérience peuvent être trouvés dans Branco et al. 12. La moyenne des émissions de CO 2 dans cette étude était plus de 18.000 g / vache et par jour, ou 634 g / kg DMI. Moyenne émissions de CH 4 pour ce groupe de vaches était de 523 g / jour ou 20 g / kg DMI, qui est similaire à l&#39;CH moyenne 4 émissions déclarées pour un ensemble de données de plus de 370 moyens de traitement (19,1 ± 0,43 g / kg DMI) 7. Dans l&#39;étude présentée dans le tableau 1, par rapport à la commande, de qualité technique liquide de noix de cajou a tendance à diminuer production de CH 4 dans le rumen des vaches d&#39;environ 5% (P = 0,08) 12. e_content &quot;&gt; <img alt="Tableau 1" src="/files/ftp_upload/52904/52904table1.jpg" />

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The Use of an Automated System GreenFeed to Monitor Enteric Methane and Carbon Dioxide Emissions from Ruminant Animals

Accuracy and precision of the techniques used to measure methane emissions from ruminant animals are critically important for the success of greenhouse gas mitigation efforts. This manuscript describes the principles and operation of an automated system to monitor methane and carbon dioxide mass fluxes from the breath of ruminant animals.

L&#39;utilisation d&#39;un système (fourrage vert) automatisé pour surveiller entérique méthane et de dioxyde de carbone Les émissions provenant de ruminants Animaux

Ruminant animals (domesticated or wild) emit methane (CH4) through enteric fermentation in their digestive tract and from decomposition of manure during ...

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Research

JoVE Journal

Environment

The Use of an Automated System (GreenFeed) to Monitor Enteric Methane and Carbon Dioxide Emissions from Ruminant Animals

21.5K vues.  Pennsylvania State University. Accuracy and precision of the techniques used to measure methane emissions from ruminant animals are critically important for the success of greenhouse gas mitigation efforts. This manuscript describes the principles and operation of an automated system to monitor methane and carbon dioxide mass fluxes from the breath of ruminant animals.

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Automated Gel Size Selection to Improve the Quality of Next-generation Sequencing Libraries Prepared from Environmental Water Samples

Next-generation sequencing of environmental samples can be challenging because of the variable DNA quantity and quality in these samples. High quality DNA libraries are needed for optimal results from next-generation sequencing. Environmental samples such as water may have low quality and quantities of DNA as well as contaminants that co-precipitate with DNA. The mechanical and enzymatic processes involved in extraction and library preparation may further damage the DNA. Gel size selection enables purification and recovery of DNA fragments of a defined size for sequencing applications. Nevertheless, this task is one of the most time-consuming steps in the DNA library preparation workflow. The protocol described here enables complete automation of agarose gel loading, electrophoretic analysis, and recovery of targeted DNA fragments. 
In this study, we describe a high-throughput approach to prepare high quality DNA libraries from freshwater samples that can be applied also to other environmental samples. We used an indirect approach to concentrate bacterial cells from environmental freshwater samples; DNA was extracted using a commercially available DNA extraction kit, and DNA libraries were prepared using a commercial transposon-based protocol. DNA fragments of 500 to 800 bp were gel size selected using Ranger Technology, an automated electrophoresis workstation. Sequencing of the size-selected DNA libraries demonstrated significant improvements to read length and quality of the sequencing reads.

This manuscript describes an automated gel size selection approach for purifying DNA fragments for next-generation sequencing. The Ranger Technology provides complete automation of the entire process of agarose gel loading, electrophoretic analysis, and recovery of targeted DNA fragments allowing for high-throughput and high quality next-generation sequencing libraries.

Sélection de la taille Gel automatisé pour améliorer la qualité des bibliothèques de séquençage de prochaine génération Préparé à partir d&#39;échantillons d&#39;eau de l&#39;environnement

Next-generation sequencing of environmental samples can be challenging because of the variable DNA quantity and quality in these samples. High quality DNA ...

Recherche

Environnement

How to Create Conditioned Taste Aversion for Grazing Ground Covers in Woody Crops with Small Ruminants

Conditioned taste aversion (CTA) is a learning behavior process where animals are trained to reject certain feed after gastrointestinal discomfort has been produced. Lithium chloride (LiCl) is the preferred agent used in livestock to induce CTA because it specifically stimulates the vomit center. In addition, LiCl is commercially available, and easy to prepare and administer using a drenching gun. Nevertheless, some factors have to be considered to obtain an effective long-lasting CTA, which allows small ruminants to graze during the cropping season. A key aspect is to use animals with no previous contact with the target plant (the plant chosen to be avoided; new feed). Due to their native neophobic feeding behavior, small ruminants can easily associate the negative feedback effects with the new feed, resulting in a strong and persistent CTA. The recommended doses are 200 and 225 mg LiCl/kg body weight (BW) for goats and sheep, respectively. To induce CTA, 100 g of the target plant should be individually offered for at least 30 min, and LiCl administered thereafter if the intake is greater than 10 g. Each time the animal eats the target plant without negative consequences, the CTA becomes weaker. Consequently, to minimize the risk of target plant consumption, it is essential to have sufficient palatable ground cover available. The presence of an alternative feed (of quality and quantity) prevents the accidental consumption of the target plant. A close monitoring of the flock is recommended to remove and re-dose any animal consuming more than 4 bites or 10 g of the target plant. At the beginning of each grazing season, check the CTA status of each animal before moving them to the crop.

Feeding behavior preferences in livestock can be modified to implement a grazing management plan in woody crops. Here, we present a protocol to show a lithium chloride dose after eating a new plant that induces conditioned taste aversion.

Comment faire pour créer Conditionné Taste Aversion pour le pâturage couvre-sol dans les cultures ligneuses avec les petits ruminants

Conditioned taste aversion (CTA) is a learning behavior process where animals are trained to reject certain feed after gastrointestinal discomfort has ...

Implementation of Portable Emissions Measurement Systems (PEMS) for the Real-driving Emissions (RDE) Regulation in Europe

Vehicles are tested in controlled and relatively narrow laboratory conditions to determine their official emission values and reference fuel consumption. However, on the road, ambient and driving conditions can vary over a wide range, sometimes causing emissions to be higher than those measured in the laboratory. For this reason, the European Commission has developed a complementary Real-Driving Emissions (RDE) test procedure using the Portable Emissions Measurement Systems (PEMS) to verify gaseous pollutant and particle number emissions during a wide range of normal operating conditions on the road. This paper presents the newly-adopted RDE test procedure, differentiating six steps: 1) vehicle selection, 2) vehicle preparation, 3) trip design, 4) trip execution, 5) trip verification, and 6) calculation of emissions. Of these steps, vehicle preparation and trip execution are described in greater detail. Examples of trip verification and the calculations of emissions are given.

Implementation of Portable Emissions Measurement Systems PEMS for the Real-driving Emissions RDE Regulation in Europe

The European Commission has developed a Real-Driving Emissions (RDE) test procedure to verify pollutant emissions during real-world vehicle operation using the Portable Emissions Measurement Systems (PEMS). This paper presents the experimental procedures required by the newly-adopted RDE test.

La mise en œuvre des émissions mobiles des systèmes de mesure (PEMS) pour le règlement des émissions réel de conduite (RDE) en Europe

Vehicles are tested in controlled and relatively narrow laboratory conditions to determine their official emission values and reference fuel consumption. ...

Methods of Soil Resampling to Monitor Changes in the Chemical Concentrations of Forest Soils

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental changes. Repeated sampling to monitor these changes in forest soils is a relatively new practice that is not well documented in the literature and has only recently been broadly embraced by the scientific community. The objective of this protocol is therefore to synthesize the latest information on methods of soil resampling in a format that can be used to design and implement a soil monitoring program. Successful monitoring of forest soils requires that a study unit be defined within an area of forested land that can be characterized with replicate sampling locations. A resampling interval of 5 years is recommended, but if monitoring is done to evaluate a specific environmental driver, the rate of change expected in that driver should be taken into consideration. Here, we show that the sampling of the profile can be done by horizon where boundaries can be clearly identified and horizons are sufficiently thick to remove soil without contamination from horizons above or below. Otherwise, sampling can be done by depth interval. Archiving of sample for future reanalysis is a key step in avoiding analytical bias and providing the opportunity for additional analyses as new questions arise.

Repeated soil sampling has recently been shown to be an effective way to monitor forest soil change over years and decades. To support its use, a protocol is presented that synthesizes the latest information on soil resampling methods to aid in the design and implementation of successful soil monitoring programs.

Méthodes de rééchantillonnage du sol pour surveiller les changements dans les concentrations chimiques des sols forestiers

Recent soils research has shown that important chemical soil characteristics can change in less than a decade, often the result of broad environmental ...

Biofilm Removal Using Carbon Dioxide Aerosols without Nitrogen Purge

Biofilms can cause serious concerns in many applications. Not only can they cause economic losses, but they can also present a public health hazard. Therefore, it is highly desirable to remove biofilms from surfaces. Many studies on CO2 aerosol cleaning have employed nitrogen purges to increase biofilm removal efficiency by reducing the moisture condensation generated during the cleaning. However, in this study, periodic jets of CO2 aerosols without nitrogen purges were used to remove Pseudomonas putida biofilms from polished stainless steel surfaces. CO2 aerosols are mixtures of solid and gaseous CO2 and are generated when high-pressure CO2 gas is adiabatically expanded through a nozzle. These high-speed aerosols were applied to a biofilm that had been grown for 24 hr. The removal efficiency ranged from 90.36% to 98.29% and was evaluated by measuring the fluorescence intensity of the biofilm as the treatment time was varied from 16 sec to 88 sec. We also performed experiments to compare the removal efficiencies with and without nitrogen purges; the measured biofilm removal efficiencies were not significantly different from each other (t-test, p &gt; 0.55). Therefore, this technique can be used to clean various bio-contaminated surfaces within one minute.

Biofilms on surfaces can be effectively and rapidly removed by using a periodic jet of carbon dioxide aerosols without a nitrogen purge.

Biofilm Enlèvement des Aérosols de dioxyde de carbone sans purge d&#39;azote

Biofilms can cause serious concerns in many applications. Not only can they cause economic losses, but they can also present a public health hazard. ...

Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx

Nitrogen oxides (NOx = NO + NO2) are a family of atmospheric trace gases that have great impact on the environment. NOx concentrations directly influence the oxidizing capacity of the atmosphere through interactions with ozone and hydroxyl radicals. The main sink of NOx is the formation and deposition of nitric acid, a component of acid rain and a bioavailable nutrient. NOx is emitted from a mixture of natural and anthropogenic sources, which vary in space and time. The collocation of multiple sources and the short lifetime of NOx make it challenging to quantitatively constrain the influence of different emission sources and their impacts on the environment. Nitrogen isotopes of NOx have been suggested to vary amongst different sources, representing a potentially powerful tool to understand the sources and transport of NOx. However, previous methods of collecting atmospheric NOx integrate over long (week to month) time spans and are not validated for the efficient collection of NOx in relevant, diverse field conditions. We report on a new, highly efficient field-based system that collects atmospheric NOx for isotope analysis at a time resolution between 30 min and 2 hr. This method collects gaseous NOx in solution as nitrate with 100% efficiency under a variety of conditions. Protocols are presented for collecting air in urban settings under both stationary and mobile conditions. We detail the advantages and limitations of the method and demonstrate its application in the field. Data from several deployments are shown to 1) evaluate field-based collection efficiency by comparisons with in situ NOx concentration measurements, 2) test the stability of stored solutions before processing, 3) quantify in situ reproducibility in a variety of urban settings, and 4) demonstrate the range of N isotopes of NOx detected in ambient urban air and on heavily traveled roadways.

Automated, High-resolution Mobile Collection System for the Nitrogen Isotopic Analysis of NOx

Previous work suggests that the nitrogen isotopic composition of atmospheric nitrogen oxides might distinguish the influence of different sources in the environment. We report on an automated, mobile, field-based method for the high collection efficiency of atmospheric NOx for N isotopic analysis at an hourly time resolution.

Automatisé, haute résolution mobile Système de collecte pour l&#39;analyse d&#39;azote isotopique du NO<sub&gt; x</sub

Nitrogen oxides (NOx = NO + NO2) are a family of atmospheric trace gases that have great impact on the environment. NOx concentrations directly influence ...

Controlled-release of Chlorine Dioxide in a Perforated Packaging System to Extend the Storage Life and Improve the Safety of Grape Tomatoes

A controlled-release chlorine dioxide (ClO2) pouch was developed by sealing a slurry form of ClO2 into semipermeable polymer film; the release properties of the pouch were monitored in containers with or without fruit. The pouch was affixed to the inside of a perforated clamshell containing grape tomatoes, and the effect on microbial population, firmness, and weight loss was evaluated during a 14 day storage period at 20 &#176;C. Within 3 days, the ClO2 concentration in the clamshells reached 3.5 ppm and remained constant until day 10. Thereafter, it decreased to 2 ppm by day 14. The ClO2 pouch exhibited strong antimicrobial activity, reducing Escherichia coli populations by 3.08 log CFU/g and Alternaria alternata populations by 2.85 log CFU/g after 14 days of storage. The ClO2 treatment also reduced softening and weight loss and extended the overall shelf life of the tomatoes. Our results suggest that ClO2 treatment is useful for extending the shelf life and improving the microbial safety of tomatoes during storage without impairing their quality.

Here, we describe a protocol for the application of a novel, slow-release ClO2 product that reduces spoilage and extends the shelf life of fresh fruit. The slow-release ClO2 product was added to standard commercial grape tomato packaging and tested against Escherichia coli and Alternaria alternata.

À libération contrôlée de dioxyde de chlore dans un système d&#39;emballage perforé pour prolonger la vie de stockage et améliorer la sécurité des tomates raisin

A controlled-release chlorine dioxide (ClO2) pouch was developed by sealing a slurry form of ClO2 into semipermeable polymer film; the release properties ...

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

A rheometer system to measure the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide (CO2) at high temperatures and pressures is described. The system comprises a high-pressure rheometer which is connected to a circulation loop. The rheometer has a rotational flow-through measurement cell with two alternative geometries: coaxial cylinder and double gap. The circulation loop contains a mixer, to bring the crude oil sample into equilibrium with CO2, and a gear pump that transports the mixture from the mixer to the rheometer and recycles it back to the mixer. The CO2 and crude oil are brought to equilibrium by stirring and circulation and the rheology of the saturated mixture is measured by the rheometer. The system is used to measure the rheological properties of Zuata crude oil (and its toluene dilution) in equilibrium with CO2 at elevated pressures up to 220 bar and a temperature of 50 &#176;C. The results show that CO2 addition changes the oil rheology significantly, initially reducing the viscosity as the CO2 pressure is increased and then increasing the viscosity above a threshold pressure. The non-Newtonian response of the crude is also seen to change with the addition of CO2.

Measurement of the Rheology of Crude Oil in Equilibrium with CO2 at Reservoir Conditions

A method for measuring the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide at reservoir conditions is presented.

Mesure de la rhéologie du pétrole brut en équilibre avec le CO<sub&gt; 2</sub&gt; Aux conditions du réservoir

A rheometer system to measure the rheology of crude oil in equilibrium with carbon dioxide (CO2) at high temperatures and pressures is described. The ...

The Calibration and Use of Capacitance Sensors to Monitor Stem Water Content in Trees

Water transport and storage through the soil-plant-atmosphere continuum is critical to the terrestrial water cycle, and has become a major research focus area. Biomass capacitance plays an integral role in the avoidance of hydraulic impairment to transpiration. However, high temporal resolution measurements of dynamic changes in the hydraulic capacitance of large trees are rare. Here, we present procedures for the calibration and use of capacitance sensors, typically used to monitor soil water content, to measure the volumetric water content in trees in the field. Frequency domain reflectometry-style observations are sensitive to the density of the media being studied. Therefore, it is necessary to perform species-specific calibrations to convert from the sensor-reported values of dielectric permittivity to volumetric water content. Calibration is performed on a harvested branch or stem cut into segments that are dried or re-hydrated to produce a full range of water contents used to generate a best-fit regression with sensor observations. Sensors are inserted into calibration segments or installed in trees after pre-drilling holes to a tolerance fit using a fabricated template to ensure proper drill alignment. Special care is taken to ensure that sensor tines make good contact with the surrounding media, while allowing them to be inserted without excessive force. Volumetric water content dynamics observed via the presented methodology align with sap flow measurements recorded using thermal dissipation techniques and environmental forcing data. Biomass water content data can be used to observe the onset of water stress, drought response and recovery, and has the potential to be applied to the calibration and evaluation of new plant-level hydrodynamics models, as well as to the partitioning of remotely sensed moisture products into above- and belowground components.

The hydraulic capacitance of biomass is a key component of the vegetation water budget, which serves as a buffer against short and long-term drought stresses. Here, we present a protocol for the calibration and use of soil moisture capacitance sensors to monitor water content in the stems of large trees.

L’étalonnage et l’utilisation de Capacitance capteurs pour surveiller la teneur en eau tige dans les arbres

Water transport and storage through the soil-plant-atmosphere continuum is critical to the terrestrial water cycle, and has become a major research focus ...

A Video Surveillance System to Monitor Breeding Colonies of Common Terns (Sterna Hirundo)

Many waterbird populations have faced declines over the last century, including the common tern (Sterna hirundo), a waterbird species with a widespread breeding distribution, that has been recently listed as endangered in some habitats of its range. Waterbird monitoring programs exist to track populations through time; however, some of the more intensive approaches require entering colonies and can be disruptive to nesting populations. This paper describes a protocol that utilizes a minimally invasive surveillance system to continuously monitor common tern nesting behavior in typical ground-nesting colonies. The video monitoring system utilizes wireless cameras focused on individual nests as well as over the colony as a whole, and allows for observation without entering the colony. The video system is powered with several 12 V car batteries that are continuously recharged using solar panels. Footage is recorded using a digital video recorder (DVR) connected to a hard drive, which can be replaced when full. The DVR may be placed outside of the colony to reduce disturbance. In this study, 3,624 h of footage recorded over 63 days in weather conditions ranging from 12.8 &#176;C to 35.0 &#176;C produced 3,006 h (83%) of usable behavioral data. The types of data retrieved from the recorded video can vary; we used it to detect external disturbances and measure nesting behavior during incubation. Although the protocol detailed here was designed for ground-nesting waterbirds, the principal system could easily be modified to accommodate alternative scenarios, such as colonial arboreal nesting species, making it widely applicable to a variety of research needs.

A Video Surveillance System to Monitor Breeding Colonies of Common Terns Sterna Hirundo

This paper describes a protocol that uses a remote video monitoring surveillance system to continuously monitor breeding colonies of ground-nesting waterbirds. The system includes five cameras monitoring individual nests and one camera monitoring the colony as a whole, and is powered by car batteries that are recharged via solar panels.

Un système de vidéosurveillance pour contrôler la reproduction des Colonies de Sterne pierregarin (Sterna Hirundo)

Many waterbird populations have faced declines over the last century, including the common tern (Sterna hirundo), a waterbird species with a widespread ...