Stimare i tassi di denitrificazione sedimento utilizzando core e N2O microsensori

Riepilogo

Questo metodo calcola tassi di denitrificazione di sedimento in carote di sedimento utilizzando le misurazioni acetilene tecnica e microsensor di inibizione del accumulato N₂O. Il protocollo descrive le procedure per la raccolta i nuclei, calibrare i sensori, eseguendo l'inibizione di acetilene, l'accumulo di N₂O di misura e calcolo del tasso di denitrificazione.

Abstract

Denitrificazione è il processo principale di biogeochimico rimozione dell'azoto dalla biosfera. La valutazione quantitativa di questo processo è diventato particolarmente rilevante per valutare il ciclo dell'azoto globale antropogenico alterato e l'emissione di gas serra (cioè, N₂O). Diversi metodi sono disponibili per la misurazione di denitrificazione, ma nessuno di loro sono completamente soddisfacenti. Problemi con i metodi esistenti comprendono la loro sensibilità insufficiente, e la necessità di modificare i livelli di substrato o alterare la configurazione fisica del processo utilizzando disturbato campioni. Questo lavoro descrive un metodo per stimare i tassi di denitrificazione di sedimento che combina carotaggio, inibizione di acetilene e microsensor misurazioni del accumulato N₂O. I principali vantaggi di questo metodo sono una bassa dispersione della struttura dei sedimenti e la raccolta di una registrazione continua di accumulo di N₂O; Questi consentono stime dei tassi di denitrificazione affidabile con valori minimi fino a 0,4-1 µmol N₂O m^-2 h^-1. La capacità di manipolare fattori chiave è un ulteriore vantaggio per ottenere approfondimenti sperimentali. Il protocollo descrive le procedure per la raccolta i nuclei, calibrare i sensori, eseguendo l'inibizione di acetilene, l'accumulo di N₂O di misura e calcolo del tasso di denitrificazione. Il metodo è appropriato per la stima di tassi di denitrificazione in qualsiasi sistema acquatico con carote di sedimento possono essere recuperate. Se la concentrazione di₂O N è sopra il limite di rilevamento del sensore, il passo di inibizione di acetilene può essere omesso per stimare l'emissione di₂O N invece di denitrificazione. Vi mostriamo come stimare entrambi i tassi di denitrificazione effettivi e potenziali, aumentando la disponibilità di nitrato, come pure la dipendenza di temperatura del processo. Illustriamo la procedura utilizzando sedimenti del Lago di montagna ed discutere i vantaggi e le debolezze della tecnica rispetto ad altri metodi. Questo metodo può essere modificato per scopi particolari; per esempio, può essere combinato con ¹⁵N traccianti per valutare la nitrificazione e denitrificazione o campo in situ misurazioni dei tassi di denitrificazione.

Introduzione

Antropogeniche alterazione del ciclo dell'azoto è uno dei problemi più impegnativi per il sistema di terra¹. Attività umana è almeno raddoppiato i livelli di azoto reattivi disponibile per la biosfera². Tuttavia, permangono grandi incertezze per quanto riguarda come viene valutato il ciclo globale del N. Alcune stime di flusso sono state quantificate con meno di errore del ± 20%, e molti hanno incertezze di ± 50% e più grande³. Queste incertezze indicano la necessità di accurate stime dei tassi di denitrificazione attraverso gli ecosistemi e la comprensione dei meccanismi di fondo di variazione. Denitrificazione è un'attività microbica, attraverso il quale gli ossidi azotati, principalmente nitrati e nitriti, sono ridotti a gas di dinitrogen, N₂O e N₂⁴. La via è molto rilevante per la disponibilità della Biosfera di azoto reattivo perché è il principale processo di rimozione⁵. N₂O è un gas serra con un potenziale di riscaldamento quasi 300 volte quello di CO₂ oltre 100 anni ed è la corrente principale causa di riduzione dell'ozono stratosferico a causa delle grandi quantità essendo emessa^6,7.

Di seguito, presentiamo un protocollo per la stima di tassi di denitrificazione di sedimento utilizzando core e N₂O microsensori sperimentalmente (Figura 1). Tassi di denitrificazione sono stimati utilizzando l'acetilene inibizione metodo^8,9 e misurazioni dell'accumulo di N₂O durante un periodo definito (Figura 2 e Figura 3). Dimostriamo il metodo applicandolo ai sedimenti del Lago di montagna. Questo studio finalizzato evidenzia le prestazioni del metodo per la rilevazione tassi relativamente bassi con il minimo disturbo alla struttura fisica dei sedimenti.

Denitrificazione è particolarmente difficile da misurare¹⁰. Ci sono diversi metodi, ciascuno con vantaggi e svantaggi e approcci alternativi. Gli svantaggi di metodi disponibili comprendono l'uso di risorse costose, sensibilità insufficiente e la necessità di modificare i livelli di substrato o alterare la configurazione fisica del processo utilizzando campioni disturbati¹⁰. Una sfida ancora più fondamentale per N₂ di misura è i suoi livelli elevati sfondo nell' ambiente¹⁰. La riduzione di N₂O N.₂ è inibita da acetilene (C₂H₂)^8,9. Così, denitrificazione può essere quantificato misurando l'accumulato N₂O in presenza di C₂H₂, che è fattibile a causa di bassi livelli ambientali di₂O N.

L'uso di C₂H₂ per misurare i tassi di denitrificazione in sedimenti è stato sviluppato circa 40 anni fa¹¹e l'incorporazione di sensori₂O N si è verificato circa 10 anni più tardi¹². L'approccio più ampiamente applicata per acetilene è il "nucleo statico". L'accumulato N₂O è misurato durante un periodo di incubazione fino a 24 h dopo l'aggiunta di spazio di testa del sedimento sigillato core¹⁰C₂H₂ . Il metodo qui descritto segue questa procedura con alcune innovazioni. Aggiungiamo il C₂H₂ di gorgogliare il gas nella fase acquosa del nucleo per alcuni minuti, e abbiamo riempire tutto lo spazio di testa con acqua campione prima di misurare l'accumulo di N₂O con un microsensor. Abbiamo anche un sistema di agitazione che impedisce la stratificazione dell'acqua senza risospendere il sedimento. La procedura quantifica il tasso di denitrificazione per area di superficie del sedimento (ad es., µmol N₂O m^-2 h^-1).

L'elevata variazione spaziale e temporale di denitrificazione presenta un'altra difficoltà nella sua quantificazione accurata¹⁰. Di solito, accumulo di N₂O è misurata in sequenza mediante gascromatografia di campioni dello spazio di testa che vengono raccolti durante l'incubazione. Il metodo descritto fornisce migliore monitoraggio della variazione temporale dell'accumulo₂O N, perché il microsensor fornisce un segnale continuo. Il multimetro microsensor è un amplificatore digitale microsensor (picoammeter) che si interfaccia con i sensori e il computer (Figura 1a). Il multimetro permette diversi N₂O microsensori essere utilizzato allo stesso tempo. Per esempio, fino a quattro sedimento nuclei dallo stesso sito di studio possono essere misurate simultaneamente per tenere conto della variabilità spaziale.

L'approccio di base a malapena disturba la struttura di sedimento rispetto ad alcuni altri metodi (ad esempio, fanghi). Se l'integrità dei sedimenti è alterata, questo porta a denitrificazione irrealistico tariffe¹³ che sono solo sufficienti per i confronti relativi. Tassi più elevati sono sempre ottenuti con metodi di liquami rispetto al nucleo metodi¹⁴, perché quest'ultimo conserva la limitazione di denitrificazione di substrato diffusione¹⁵. Misure di liquami non possono essere considerati rappresentativo di in situ tariffe¹⁶; Essi forniscono misure relative per i confronti eseguiti con la stessa procedura.

Il metodo descritto è appropriato per la stima di tassi di denitrificazione in qualsiasi tipo di sedimento che può essere animato. Consigliamo in particolare il metodo per eseguire manipolazioni sperimentali di alcuni dei fattori guida. Esempi sono esperimenti che modificare la disponibilità di nitrato e temperatura come necessario per stimare l'attivazione di energia (E_un) di denitrificazione¹⁷ (Figura 2).

Figura 1 : Messa a punto sperimentale. (un) generale messa a punto sperimentale per stimare i tassi di denitrificazione sedimento utilizzando N₂O microsensori e anime. La camera di incubazione assicura condizioni di (± 0,3 ° C) di oscurità e temperatura controllata. Cinque carote di sedimento intatta possono essere elaborati contemporaneamente utilizzando i loro rispettivi sensori₂O N. (b) N₂O camera di calibrazione sensore. Abbiamo adattato con tappi di gomma e siringhe per mescolare il N₂O acqua (Vedi protocollo punto 3.4.3). C'è un termometro per controllare la temperatura dell'acqua. (c) Close-up di un campione di nucleo di sedimento con il sensore inserito nel foro centrale del coperchio in PVC e i giunti sigillati con nastro adesivo. L'agitatore è appeso nell'acqua, e l'elettromagnete è vicino ad esso e fissata alla parte esterna del tubo acrilico. punta (d), close-up della N₂O microsensor protetto da un pezzo di metallo. (e) un nucleo di sedimento che è appena stato recuperato. È stata campionata da una barca in un lago profondo; il tubo acrilico con il nucleo è ancora fissato al Messaggero-adattato gravità corer¹⁹. Vedi la Tabella materiali per tutti gli elementi necessari per eseguire questo metodo. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Protocollo

1. preparazione

Nota: Questo iniziano il giorno prima le misurazioni.

1. Assemblare la configurazione di misura (Figura 1un, vedere la Tabella materiali).
   Nota: Per garantire un'alimentazione costante e di alta qualità, il dispositivo di misurazione è collegato alla presa tramite un uninterruptible power supply (UPS) che può anche agire come un backup. Nel caso di un'interruzione dell'alimentazione di lunga durata, una batteria per auto servono come fonte di alimentazione supplementare.
2. Avviare il software del sensore e applicare un -0,8 V tensione di polarizzare i microsensori di O₂N. Il segnale indica una discesa rapida e un conseguente aumento, poi infine diminuisce fino a quando è bassa e stabile.
   Nota: Il produttore microsensor raccomanda polarizzazione almeno una notte (o più) per garantire la stabilità del segnale del sensore. Un'altra raccomandazione è di tenere il sensore polarizzato se misure sono previste per il multiplo o giorni consecutivi¹⁸.
3. Accendere la camera di incubazione e regolare le condizioni sperimentali (per esempio, luce selezionata fuori e temperatura impostata per essere simile a quello previsto nel campo). Posizionare un contenitore con acqua deionizzata all'interno della camera in modo che l'acqua è disponibile successivamente alla temperatura di misurazione per la taratura dei sensori.
   Nota: Questo passaggio può essere fatto lo stesso giorno delle misure previste, prima della partenza per raccogliere le carote. Per misure standard, si consiglia di utilizzare condizioni di oscurità.
4. Imballare il nucleo di campo raccolta materiali: dispositivo corer, tubi, tappi di gomma, Rubinetti di cloruro di polivinile (PVC), cacciavite, unità di sistema (GPS) di posizionamento globale, termometro, Sonar di palmare, trampoliere e barca gonfiabile di campionamento (vedere la tabella di di Materiali). Utilizzare un elenco di controllo per garantire che tutti i materiali sono inclusi.

2. sedimento Core Collection

1. A seconda della profondità dell'acqua, seguire 2.1.1 o 2.1.2.
   1. Per i corpi di acqua profonda
      1. Utilizzare un carotiere a gravità messaggero-adattato¹⁹ da una barca o una piattaforma (Figura 1e).
      2. Fissare il tubo di campionamento (acrilico, ø 6,35 cm, lunghezza ≥ 50 cm) per il carotiere con un cacciavite.
      3. Selezionare il punto di campionamento secondo gli obiettivi di indagine. Prendere nota della posizione (ad es., utilizzando le coordinate GPS) e profondità di misura (ad es., usando un ecoscandaglio palmare). Se campionamento da una barca, è possibile utilizzare un ancoraggio (ad es., un sacchetto con le pietre) per evitare alla deriva durante collezione core.
      4. Distribuire il sistema di carotaggio finché il tubo di campionamento ~ 1 m dal sedimento. Utilizzare una corda con segni regolari (ad es., intervalli di 1 m) per controllare la posizione di profondità dell'apparecchiatura di campionamento.
      5. Stabilizzare l'apparecchiatura di campionamento per 60 s (ad esempio, per ridurre al minimo il movimento della barca). In tal modo la penetrazione di sedimento corretta e il recupero di un nucleo di sedimenti a malapena disturbato.
      6. Rilasciare ~ 1 m più corda, in modo che il tubo di campionamento penetra il sedimento. Essere consapevoli del fatto che se il tubo di campionamento penetra troppo, può disturbare l'interfaccia acqua/sedimento.
      7. Rilasciare il Messaggero durante il tentativo di mantenere la tensione nella corda affinché il carotiere rimane fissa e in una posizione verticale. Quando il Messaggero gli impatti del carotiere, una piccola differenza può essere sentita nella tensione della corda. A quel tempo, chiudere il carotiere per generare il vuoto che consente il recupero del nucleo di sedimento.
      8. Recupero del carotiere tirando la corda, costantemente e delicatamente.
      9. Una volta che il nucleo è vicino alla superficie, ma ancora interamente sommersa (compresa la parte di gomma del carotiere che assicura il vuoto), mettere un tappo di gomma sul fondo del tubo di campionamento. Ispezionare l'interfaccia acqua/sedimento; dovrebbe essere chiaro e non visibilmente disturbati (Figura 1e). Se questo non è il caso, scartare il nucleo, pulire il tubo e ripetere i passi 2.1.1.4-9.
      10. Elevare l'intero sistema di carotaggio dall'acqua. Sganciare il tubo di campionamento del carotiere e posizionare una copertura in PVC sulla parte superiore. Sigillare con nastro adesivo. Evitare la formazione di spazio aereo.
   2. Per habitat del litorale e dei corpi idrici superficiali
      1. Abito in un trampoliere per il campionamento in acque molto basse (< 0,6 m).
      2. Utilizzare lo snorkeling o immersioni attrezzi per campionamento più profondo (fino a 3 m).
      3. Selezionare il punto di campionamento secondo gli obiettivi di indagine. Prendere nota della posizione (ad esempio, le coordinate GPS). Manualmente, inserire il tubo di campionamento (per esempio, acrilico, ø 6,35 cm) nel sedimento.
      4. Posto un tappo di gomma nella parte superiore del tubo di campionamento per ottenere un vuoto.
      5. Rimuovere il nucleo dai sedimenti e introdurre rapidamente un altro tappo di gomma nella parte inferiore del tubo.
         Nota: È necessario lavorare con il tubo sott'acqua in ogni momento; in siti molto superficiale, si consiglia di accorciare il tubo fino a 20 cm. A volte il sedimento ha un elevato contenuto di acqua e scarichi quando il tubo è rimosso dal letto dei sedimenti. In questo caso, è necessario introdurre il tappo inferiore senza edificante il nucleo fuori il sedimento. Per effettuare questa operazione, immergere il tappo nel sedimento intorno al tubo e manualmente posizionare attentamente per chiudere il fondo del tubo.
      6. Fuori dall'acqua, sostituire il tappo di gomma Fesa con coperchio in PVC e sigillare la giunzione con nastro adesivo.
2. Proteggere il nucleo durante il suo trasferimento al laboratorio minimizzando rotazioni ed agitazione.

3. taratura dei microsensori di protossido di azoto (N₂O)

1. Uso del computer (strip chart, software del sensore), verifica che il segnale del sensore è stabile e basso (< 20 mV).
2. Creare un nuovo file (ad esempio, con la data ed il luogo di campionamento (130903_Redon_Lake)) per registrare i valori di taratura e i segnali del sensore.
   Nota: I segnali del sensore sono sensibili alla temperatura (Figura 4). Utilizzare la stessa temperatura per le misurazioni e la taratura del sensore. Il sensore risponde linearmente tra 0% - 2,5% N₂O²⁰. Di conseguenza, una calibrazione a due punti è sufficiente¹⁸.
3. Per la calibrazione del valore con zero protossido di azoto, leggere il segnale del sensore mantenendo la punta del sensore immerso in N₂O senza acqua (deionizzata).
4. Calibrare con N₂O acqua alla concentrazione desiderata.
   Nota: Preparare l'acqua con una concentrazione di₂O N definita, che sarà leggermente superiore alla concentrazione massima prevista durante l'incubazione. Usiamo ~ 25 µM N₂O come il valore di taratura. Essere consapevoli di non superare la concentrazione di gamma massima sensore di 500 µM di₂O N.
   1. Ottenere N₂O saturi d'acqua gorgogliante N₂O in acqua deionizzata per pochi minuti.
      Nota: La solubilità in acqua₂O N dipende dalla temperatura e salinitಹ; vedere la tabella nell'appendice del manuale sensore¹⁸.
   2. Diluire il N₂O saturata di acqua aggiungendo un certo volume di acqua satura di₂O N in un volume di acqua deionizzata. Ad esempio, a 20 ° C, aggiungere 0,3 mL di acqua satura di₂O di N, che ha una concentrazione di 28,7 mM N₂O, per un totale di 375 mL di acqua per ottenere una concentrazione di O₂di 22,9 µM N. Nota che 375 mL è il volume totale di camera di calibrazione (Figura 1b).
   3. Dopo aver mescolato delicatamente il N₂O acqua satura con acqua deionizzata nella nave di calibrazione per diluirla fino alla concentrazione desiderata, leggere il segnale del sensore quando è costante. Questo è il valore di calibrazione con acqua₂O X µM N. Quando la soluzione di miscelazione, essere attenti a non generare bolle, come questo eliminerebbe N₂O dalla soluzione di taratura.
      Nota: Tenere presente che il N₂O nell'acqua sfuggirà lentamente nell'aria; così, la soluzione di taratura preparata utilizzabile solo per pochi minuti.

4. core preparazione e inibizione di acetilene

1. Cambia il coperchio PVC situato nella parte superiore di ogni core di sedimento da un'altra copertura con un buco al centro e un agitatore magnetico appeso. Richiudere e sigillare la giunzione con nastro adesivo.
2. Ridurre la fase di acqua di ogni campione per un'altezza approssimativa di 12 cm (volume ≈ 380 mL). Per questo, prima di inserire un tubo di silicone nel foro centrale. Mettere al centro di sedimenti in un cilindro, quindi spingere il tappo inferiore per creare pressione. Il tappo ed il campione di sedimento salire, e l'acqua in eccesso passa attraverso il tubo. Raccogliere l'acqua in un recipiente di destinatario.
   Nota: I campioni con granularità grossolana possono essere problematici durante questo passaggio. Particelle di sedimento collocate tra il tappo e il tubo possono deformare il tappo e aprire un foro attraverso cui l'aria bolle possono passare e disturbare il campione. Per evitare questo problema, mettere il cilindro al centro del tappo inferiore e cercare di spingere con una forza costante. La giunzione tra il tubo di silicone utilizzato per evacuare l'acqua in eccesso e la copertura in PVC è costituita da una parte solida (ad es., una punta di pipetta 5ml senza relativa estremità più stretta) inserita nel tubo in silicone.
3. Eseguire l'inibizione di acetilene pullulante di gas acetilene nella fase acquosa del nucleo per circa 10 min. Evitare risospendere il sedimento.
   Nota: Come un'eventuale modifica del metodo, aggiungere un substrato (nitrato) attraverso un mezzo liquido concentrato prima di bubbling di acetilene per potenziali misure di denitrificazione (ad es., come in Figura 3b, c).

5. denitrificazione (N₂O accumulo di misura)

1. Riempire tutto lo spazio di aria nel campione con l'acqua residua precedente. Posizionare il sensore nel nucleo del sedimento attraverso il foro centrale del coperchio superiore in PVC. La punta del sensore deve trovarsi in fase di acqua sopra l'agitatore (Figura 1c).
   Nota: Tutte le giunzioni del tubo acrilico di campionamento devono essere sigillate per evitare perdite di gas e acqua durante la misurazione (Figura 1a, c). Nella parte inferiore del tubo, il tappo di gomma è sufficiente per questo. La parte superiore di tenuta è più difficile. La copertura in PVC deve essere sintonizzata. Esso deve essere riscaldata con una torcia; quindi, quando il materiale diventa flessibile ma non è bruciato, il coperchio è inserito nel tubo affinché la sua forma può essere modellata. Dopo il raffreddamento, la copertura ha bisogno di ulteriori modifiche (ad eccezione di copertura utilizzato per trasportare i campioni al laboratorio in passaggi 2.1.1.10 o 2.1.2.6). Il foro centrale dove è inserito il sensore deve essere eseguito. L'agitatore può essere tenuto con una linea di pesca, che a sua volta è rispettata con la colla all'interno del coperchio, affinché l'agitatore si blocca sulla lenza in acqua (Figura 1c). Inoltre, tutti i giunti (tubo di copertura in PVC e PVC copertura sensore) sono sigillati con nastro adesivo. Posizionare il nastro adesivo elastico per regolare il diametro del sensore al fine di sigillare la superficie di contatto tra il foro centrale del coperchio in PVC e il sensore (Figura 1c).
2. Accendere il circuito di impulso elettromagnetico che è parte del sistema di agitazione.
   Nota: Il sistema di agitazione impedisce la stratificazione della fase acqua senza disturbare (ematico) il sedimento. Il sistema di agitazione è costituito da un circuito che accende / spegne l'elettromagnete che attrae/rilasci l'agitatore magnetico (Vedi la Tabella materiali per una descrizione dettagliata).
3. Spostare l'elettromagnete intorno alla parte esterna del tubo acrilico fino a quando l'agitatore si muove continuamente e poi fissarlo con del nastro adesivo (Figura 1c).
4. Chiudere la camera di incubazione per garantire una temperatura costante (ad es., variazione di ± 0,3 ° C).
5. Premere il pulsante di registrazione (software del sensore) per avviare la registrazione del segnale del sensore. Letture sono in genere registrate ogni 5 min.
6. Premere il pulsante stop alla fine del periodo di misurazione.

6. passi di misura finale

1. Aspettare almeno ~ 10 min con punta del sensore immerso nell'acqua gratuita-N₂O (deionizzata) prima di leggere il segnale della zero misura Taratura₂O N.
2. Eseguire una Calibrazione sensore finale. Per questo, è necessario ripetere la calibrazione del sensore, seguendo la sezione 3, ma a partire dal passaggio 3.3.
3. Salvare il file (software del sensore).

7. denitrificazione calcoli di tasso

1. Iniziare con il file di output tabulare generato dal sensore software che contiene il record del segnale del sensore in mV e µM N₂O i dati di calibrazione.
2. Tracciare il segnale del sensore contro il tempo per visualizzare il trend di accumulo di N₂O(ad esempio, nella figura 2a).
3. Utilizzare solo l'intervallo di tempo con un accumulo lineare, escluso il periodo di acclimatazione iniziale del campione e una saturazione di finale possibile a causa di limitazione del substrato (ad esempio, Figura 2b). Creare un modello lineare del segnale sensore (µM) nel tempo (h).
   Nota: La pendenza è il tasso di denitrificazione (µM N₂O core^-1 h^-1), che, se diviso per l'area del nucleo (πr²), trasforma il tasso in µM N₂O m^-2 h^-1e moltiplicato per il volume (πr²h, dove h è l'altezza della fase acquosa e r è il raggio interno del tubo acrilico, in questo caso 0,12 m e m 0,03175, rispettivamente) dell'acqua trasforma il tasso in µmol N₂O m^-2 h^-1.

Risultati

Un totale di 468 tassi di denitrificazione sono state stimate utilizzando il protocollo sopra nei sedimenti da laghi di montagna dei Pirenei per il periodo 2013-2014. Vi mostriamo alcuni di questi risultati per illustrare la procedura (Figura 2 e Figura 3). In generale, il modello lineare tra la concentrazione di N₂O e ora ha buona correlazione (R² ≥ 0,9). Il pendio del rapporto fornisce una stima del tass...

Discussione

I principali vantaggi del metodo descritto sono l'uso di campioni di carote di sedimento minimamente disturbato e la registrazione continua dell'accumulo₂O N. Queste permettono la stima dei tassi di denitrificazione relativamente basso che rischiano di simili a quelle che si verificano in situ. Tuttavia, alcuni aspetti riguardanti il carotaggio, le prestazioni del sensore e potenziali miglioramenti sono discussi.

Un passaggio apparentemente semplice ma fondamentale del meto...

Materiali

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.