Name: sediment core extrusion method at millimeter resolution using a calibrated, threaded-rod
Uploaded: 2016-08-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 6 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Sediment Core Extrusion Method at Millimeter Resolution Using a Calibrated, Threaded-rod at JoVE.com

この研究は、海洋のブリティッシュ・ペトロリアム/フロリダ研究所（BP / FIO）-Gulf油流出防止によりBP /メキシコ研究イニシアティブの湾からの助成金によって部分的に可能になった、C-IMAGE、DEEP-Cと一部でました応答、および回復助成プログラム。著者は、この手順の開発に彼の入力にニコZenzolaに感謝します。著者らはまた、フィールドプログラムの実行中に彼らの助けのためのR / V Weatherbird IIの乗組員に感謝します。 https://data.gulfresearchinitiative.org/（データ/ R1.x135.119：0004 /）、（データ/ Y1.x031.000：0003 /）、（データ/ Y1データはGRIIDCのウェブサイトにアクセスすることができます。 x031.000：0006 /）、（R1.x135.120：0004）。

1.土砂コアを集めます<ol><li> 4,7,12,14 など 、マルチコア、ボックスコア、ピストンコアを使用して、水生堆積物コアを採取します。コア部が1メートル以下であることを確認してください。 </li><li>コアの底部にポリカーボネートやアクリルパックを挿入します。パックは、芯管の内径と一致していることを確認してください。堆積物コアの全体を保持するために、パックの最外径にゴムパッキンを挿入します。 </li><li>コアの検索時には、輸送や保管のために直ちにまたはパッケージ押し出し（貯蔵及び輸送のために1.6を介してステップ1.4を参照してください）​​。 </li><li>コアチューブの表面に泡やアクリルパックを挿入し、ゆっくりと泡やアクリルだけの輸送および貯蔵中の堆積物 - 水界面の整合性を維持するために、土砂インタフェースを超えるまで押し下げます。 </li><li>コアチューブの上にキャップを置き、電気テープで密封します。コアチューブの底部にキャップを置き、エレクトリカで密封リットルテープ。必要なプロジェクトとサンプル識別子を持つトップキャップにラベルを付けます。 </li><li>所望の分析に基づいて、所望の温度で保存コア。 注：例えば、有機化学分析または生物学的分析のために使用されるコアが凍結することができる（-20°C）、短命の放射性同位体コアは、周囲温度で保存することができるが（〜20〜25°C）。 </li></ol> 2.サブ試料容器とツールを用意<ol><li>その他の関連識別情報（ 例えば、日付、コア型）と一緒に、 -プロジェクト名、コアサイトと増分（2ミリメートル例えば 、PROJECT NAME_CORE SITE_0）とラベルサブサンプル容器（ 例えば、瓶、袋またはビーカー）。 </li><li>組み立て、滅菌（メタノール）、必要な切削器具（ 例えば、アクリルパドル、パテナイフ、 など ）および個人用保護具（ 例えば、手袋、白衣など ）。 注：これらの実装とその滅菌手順は種類によって異なります分析の各サブサンプルに対して行われます。例えば、金属およびアクリル器具（プラスチックとは対照的に）の使用は、アクリル、プラスチック器具のに対し、有機化学的分析のために必須である（金属とは対照的に）無機微量元素分析のために使用されなければなりません。 </li></ol> 3.押し出しのための土砂コアを準備<ol><li>コアが保存されているか、保存されている場合は、最初のボトムキャップを外します。行うにはこれは、カミソリの刃でオフ底部キャップをカットし、押出パックが既に保存コアの底部に挿入されなければならない（押出機に転送しながら、チューブ内の堆積物を保持している真空を維持するためのトップキャップを可能に）（ 図1）。 </li><li>収集後すぐに押し出すときに、コアの底部に押し出しパックを挿入します。そして、そっとピストンの上にコアチューブをセットし、クランプを使用して押出機にコアを固定します。 </li><li>コアチューブの残りabovの5 cm以上あることを確認してくださいサンプリング襟のための最上のクランプを電子。 </li><li>トップキャップを外します。 </li><li>コアチューブの上にサンプリング襟を配置します。カラーは任意のサンプルの損失を回避するために、コアチューブの最上程度と面一に座っていることを確認します。 </li><li>注射器やサイフォンを使用して、この時点でのサンプル（または必要に応じていない場合は廃棄する）土砂上記水。 </li><li>水を抽出した後、表面ほとんどのサンプリングカラーの表面に堆積物を整列させるためにピストンを回し始めます。 </li></ol> 4.押出<ol><li>所望のサンプリング解像度（、典型的には1〜2ミリメートル、1フル回転= 2ミリメートルサブサンプル）（ 図1）にピストンを回します。 </li></ol><img alt="図1" src="/files/ftp_upload/54363/54363fig1.jpg" /> 図1： 押出機の写真ピストン（1）を定義する押出機の写真、カップリング（2）、ねじロッド（3）、押出機塩基は、（4）、（5）、コアチューブ（6）、samplクランプ襟（7）、およびゴムバンド（8）る。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54363/54363fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <ol start="2"><li>初期サンプルのカットを作るために（サンプリングカラーの内径にカット）アクリル板を使用してください。サンプリングカラーの口の下の適切なサンプリング容器を位置決めしながら続いてゆっくりとサンプリング襟の縁部に向かってサブサンプルを移動させます。 </li><li>サンプリング容器に試料をプッシュするために開始します。サンプルの大部分は容器内にされた後、サンプリング容器にサンプリング襟に残っているサンプルを移動させるために小さい実装（ 例えば 、パテナイフ）を使用します。 </li><li>サンプリング容器にアクリル板及び任意の他のサンプリング表面から試料の残量をクリーニングするために実装小さく使用。 </li><li>サンプルが完全に容器にサンプリングカラーから転送された後、サンプリングさtを清掃脱イオン水、実験用ワイプおよび/ ​​または他の滅菌流体（ 例えば 、メタノール）とのools。実験用ワイプ、脱イオン水および他の殺菌液で適宜サンプリング襟を清掃してください。 </li><li>試料容器を密閉し、押出に次の試料容器を準備します。繰り返しは、各サブサンプルのために4.5を介して4.1を繰り返します。 </li></ol> 5.押出機のリセット<ol><li>手動で押出機をリセットします。ねじ付きロッドの底部にピストンをリセットするプロセスを促進するために、ドリルやゴムバンドを使用してください。 </li><li>最も安定性のためのベースの近くにピストンの周りにゴムバンドを配置します。 </li><li>ドリルの頭部の周りにゴムバンドを伸ばし、下方ピストンを回転させるために、ドリルの方向を設定します。 </li><li>それは、押出機のベース上記の所望の高さに達するまでドリルで低速を使用してピストンを回転させます。 注：この高さを押し出し、サンプリングheigを希望される芯の長さに基づいていますHT。 </li></ol>

<ol>
	<li>Abrahim, G. M. S., Parker, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+heavy+metal+enrichment+factors+and+the+degree+of+contamination+in+marine+sediments+from+Tamacki+Estuary,+Auchland,+New+Zealand.">Assessment of heavy metal enrichment factors and the degree of contamination in marine sediments from Tamacki Estuary, Auchland, New Zealand.</a> Env. Mon. and Assess. 136, 227-238 (2008).</li><li>Binford, M. W., Kahl, J. S., Norton, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interpretation+of+210Pb+profiles+and+verification+of+the+CRS+dating+model+in+PIRLA+project+lake+sediment+cores.">Interpretation of 210Pb profiles and verification of the CRS dating model in PIRLA project lake sediment cores.</a> J. Paleolimnology. 9, 275-296 (1993).</li><li>Brenner, M., Schelske, C. L., Keenan, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Historical+rates+of+sediment+and+nutrient+accumulation+in+marshes+of+the+Upper+St.+Johns+River+Basin,+Florida.">Historical rates of sediment and nutrient accumulation in marshes of the Upper St. Johns River Basin, Florida.</a> J. Paleolimnology. 26, 241-257 (2001).</li><li>Brooks, G. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sediment+Pulse+in+the+NE+Gulf+of+Mexico+Following+the+2010+DWH+Blowout.">Sediment Pulse in the NE Gulf of Mexico Following the 2010 DWH Blowout.</a> PLoS ONE. 10 (7), 0132341 (2015).</li><li>Engstrom, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+lightweight+extruder+for+accurate+sectioning+of+soft-bottom+lake+sediment+cores+in+the+field.">A lightweight extruder for accurate sectioning of soft-bottom lake sediment cores in the field.</a> Limno. and Oceano. 38 (8), 1796-1802 (1993).</li><li>Gordon, E., Go&#241;i, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controls+on+the+distribution+and+accumulation+of+terrigenous+organic+matter+in+sediments+from+the+Mississippi+and+Atchafalaya+river+margin.">Controls on the distribution and accumulation of terrigenous organic matter in sediments from the Mississippi and Atchafalaya river margin.</a> Mar. Chem. 92, 331-352 (2004).</li><li>Hastings, D. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Changes+in+sediment+redox+conditions+following+the+BP+DWH+Blowout+event.">Changes in sediment redox conditions following the BP DWH Blowout event.</a> Deep-Sea Res. II. , (2014).</li><li>Jones, P. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+palaeoclimatology+of+the+last+millennium+a+review+of+current+status+and+future+prospects.">High-resolution palaeoclimatology of the last millennium a review of current status and future prospects.</a> The Holocene. 1, 3-49 (2009).</li><li>Paris, C. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolution+of+the+Macondo+Well+Blowout:+Simulating+the+Effects+of+the+Circulation+and+Synthetic+Dispersants+on+the+Subsea+Oil+Transport.">Evolution of the Macondo Well Blowout: Simulating the Effects of the Circulation and Synthetic Dispersants on the Subsea Oil Transport.</a> Env. Sci. &amp; Tech. 121203084426001, (2012).</li><li>Passow, U., Ziervogel, K., Aper, V., Diercks, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marine+snow+formation+in+the+aftermath+of+the+Deepwater+Horizon+oil+spill+in+the+Gulf+of+Mexico.">Marine snow formation in the aftermath of the Deepwater Horizon oil spill in the Gulf of Mexico.</a> Env. Res. Letters. 7, 035301 (2012).</li><li>Radovi&#263;, J. R., Silva, R. C., Snowdon, R., Larter, S. R., Oldenburg, T. B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+screening+of+glycerol+ether+lipid+biomarkers+in+recent+marine+sediment+using+APPI-P+FTICR-MS.">Rapid screening of glycerol ether lipid biomarkers in recent marine sediment using APPI-P FTICR-MS.</a> Anal. Chem. 88 (2), 1128-1137 (2016).</li><li>Romero, I. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrocarbons+in+Deep+Sea+Sediments+Following+the+2010+Deepwater+Horizon+Blowout+in+the+Northeast+Gulf+of+Mexico.">Hydrocarbons in Deep Sea Sediments Following the 2010 Deepwater Horizon Blowout in the Northeast Gulf of Mexico.</a> PLoS ONE. 10 (5), e0128371 (2015).</li><li>Santschi, P. H., Rowe, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Radiocarbon-derived+sedimentation+rates+in+the+Gulf+of+Mexico.">Radiocarbon-derived sedimentation rates in the Gulf of Mexico.</a> Deep-Sea Res. II. 55, 2572-2576 (2008).</li><li>Schwing, P. T., Romero, I. C., Brooks, G. R., Hastings, D. W., Larson, R. A., Hollander, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Decline+in+Deep-Sea+Benthic+Foraminifera+Following+the+Deepwater+Horizon+Event+in+the+Northeastern+Gulf+of+Mexico.">A Decline in Deep-Sea Benthic Foraminifera Following the Deepwater Horizon Event in the Northeastern Gulf of Mexico.</a> PLOSone. 10 (3), 0120565 (2015).</li><li>Valsangkar, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+device+for+finer-scale+sub-sectioning+of+aqueous+sediments.">A device for finer-scale sub-sectioning of aqueous sediments.</a> Current Science. 92 (4), 5-8 (2007).</li><li>W&#246;rmer, L., Elvert, M., Fuchser, J., Lipp, J. S., Buttigieg, P. L., Zabel, M., Hinrichs, K. -. U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-high-resolution+paleoenvironmental+records+via+direct+laser-based+analysis+of+lipid+biomarkers+in+sediment+core+samples.">Ultra-high-resolution paleoenvironmental records via direct laser-based analysis of lipid biomarkers in sediment core samples.</a> NAS Proceedings. 111 (44), 15669-15674 (2014).</li><li>Yeager, K. M., Santschi, P. H., Rowe, G. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sediment+accumulation+and+radionuclide+inventories+(239,+240+Pu+,+210+Pb+and+234+Th+)+in+the+northern+Gulf+of+Mexico,+as+influenced+by+organic+matter+and+macrofaunal+density.">Sediment accumulation and radionuclide inventories (239, 240 Pu , 210 Pb and 234 Th ) in the northern Gulf of Mexico, as influenced by organic matter and macrofaunal density.</a> Marine Chemistry. 91, 1-14 (2004).</li><li>Ziervogel, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microbial+activities+and+dissolved+organic+matter+dynamics+in+oil-contaminated+surface+seawater+from+the+Deepwater+Horizon+oil+spill+site.">Microbial activities and dissolved organic matter dynamics in oil-contaminated surface seawater from the Deepwater Horizon oil spill site.</a> PLoS One. 7 (4), e34816 (2012).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

押出機は、芯管の複数の径を収容するように変更することができます。コア径が変更された場合には、ピストン、パック、クランプの直径は、それに応じて調整しなければなりません。この変更は、湖底や海底堆積物のコレクションで幅広い用途を可能にします。堆積物コアは、フィールドまたはラボで押し出すことができます。この押出システムの出荷を容易にするために、一般的な修正は、2つのセクションでそれを構築することです。下側部分（基部とピストン）を上部（クランプ）に結合することができます。 この押出し法にはいくつかの制限があります。これらの最初は、それぞれのコア、またはコア部は、1メートルの長さ以下に切断しなければならないことです。任意の押出法のように、いくつかの圧縮は、必然的にもあります。しかしながら、この方法によって生じる圧縮は最小です。この方法で押し出さ複数のレコードの再現2-4 mm以内に収まっています。この再現性は、様々な間の比較で推定されています8コアのマルチコア・システムの同じ展開に収集されたレコード（微量金属、有機地球化学、底生有孔虫、堆積学）。この押出法は、主に（&gt; 50％）、シルトおよび粘土サイズの粒子である堆積物にも最適です。砂サイズの粒子からなる主に（&gt; 50％）を沈殿は、より高い摩擦係数に、追加の圧縮を引き起こし、結合する傾向があります。この方法に関連した最終的な制限は、ミリメートルスケールの解像度で各増分から入手できる堆積物の量です。この方法は、湿式質量の15〜20 gであり、いくつかの分析プロトコルのための限定的かもしれ2mmの解像度、で乾燥質量の3〜10グラムを提供します。 メキシコ湾北部でディープウォーターホライゾンイベントの堆積記録は、ミリメートルスケールのサブサンプリングの有効性を実証します。まず、出会い系のTh 234ミリスケールのサブサンプリングなしでは不可能でした。この出会い系メートルethodは、さらに4を議論している特定の状況下で適用することができます。ディープウォーターホライゾンイベント次の油を塗った、綿状物質のパルスは6-12カ月以内にメキシコ湾北部で特定のサイトで材料の8ミリメートルまで堆積し、これらの条件を満たしていました。ミリメートルスケールのサンプリングがなければ、このイベントの年代は、サブ毎年恒例の規模（ 表2、表 3）で解決されなかったであろう。 234 Thの記録に加えて、酸化還元感受性微量金属、底生有孔虫密度、及びこのイベントの有機地球化学記録表面センチ（ 表3）に一つのデータポイントに限られていたであろう。その代わりに、使用したミリメートルスケールのサブサンプリングはMOSSFAイベントの詳細かつ堅牢（5-10データポイント）のレコードを提供しました。具体的には、ミリメートルスケールのサブサンプリングを用いて全脂肪族化合物中前ディープウォーターホライゾン値以上の4倍の増加（N = 18）が2倍に縮小されていたであろうセンチメートルスケールサブサンプリングを使用して、増加（N = 6）。したがって、ミリメートルスケールのサブサンプリングを使用して、90％の底生有孔虫密度の減少は、センチメートルスケールのサブサンプリングを使用して60％の減少に縮小されていたであろう。この高解像度サンプリングせずに、Mn酸化物、ならびに非定常状態のレドックス変化に伴う堆積物の再濃度の変化の離散的な二重ピークは解決されないであろう。全体として、この押出システムは、試料の全容積を保持し、水中の土砂サンプリングにおいて幅広い用途のために変更することができ、ミリメートルスケールでの堆積物のコアをサブサンプリングする能力を提供します。この方法の将来のアプリケーションは、地下油リリースに関連したミリメートルスケールのイベント層序による過去の油流出事故の評価を含むことができます。他のアプリケーションは、ミリメートルスケールの気候変動の湖沼のレコードを含むことができます。ミリスケールサブサンプリングは、人為的影響を受けたのコンテキストでイベント層序の特性を明らかにするのに有効であることが証明されましたシステム。

湖沼、河口、および海洋（大陸棚と斜面）環境からの堆積物コア試料は、塩分濃度、温度、有機及び無機汚染物質や千年の時間スケールの十年に他の多くの環境パラメータの記録を提供してきた1-3,6,8,13 、17。ほとんどの場合、標準的な慣行は、半センチメートルまたはセンチ間隔5,15でセクションにこれらのコアです。この解像度は、ほとんどの場合、複数年、十年以上の規模の解決のために適切です。増加した押出解像度の必要性は、最近、堆積物コア11,16の鉛直プロファイルに沿って微細なスケールで堆積バイオマーカー/プロキシの変動を検出し、いくつかのレポートで実証されています。 1年ヶ月の時間スケールで発生最近沈降の場合には、より細かい解像度サブサンプリング方法（ 例えば 、ミリメートルスケール）を使用することが必要です。これは、しばしばトンによる水生堆積物に挑戦されています彼は表層堆積物の性質を非連結します。 我々は、ミリメートルスケールの堆積物のサブサンプルを提供して堆積物コアの押出法を提示します。私たちは、その後、ディープウォーターホライズン（DWH）イベント次のメキシコ湾北部の堆積物に、この押出法を適用します。このアプリケーションは、人為的に影響を受けた堆積システムに関連するサブ毎年恒例のイベント層序を特徴付けるでミリメートルスケールのサブサンプリングの有効性を示します。 短期のイベント層序を特徴付ける際に堆積記録に毎月またはサブ年次スケール分解能は特に有利です。サブ毎年恒例の解像度を使用して、環境アセスメントは、完全に人為的に誘導された沈降イベントを特徴付けることができます。 ディープウォーターホライゾン油イベントによって影響を受けたメキシコ湾北部における堆積物は、（サブ年間）■完全にミリメートルを使用して特徴づけたイベント層序の例を提供しますCALE解像度サンプリング。 2010年のディープウォーターホライズン（DWH）イベントに続いて、メキシコ北東部の湾（nGoM）の大陸斜面堆積物は、綿状の炭化水素堆積4,9,10,12,14,18における大きさの増加のためを通じて炭化水素と接触して来ました。沈降の増加は海洋石油雪沈降や凝集性の蓄積（MOSSFA）イベント4,9,10,12,14,18によって引き起こされました。これは、2010年半ばから2011年初頭4に6-12ヶ月の期間中における堆積物の蓄積の約6〜10ミリメートルをもたらした。それは完全に入力を特徴付けるために、ミリスケールでこれらの堆積物コアサブサンプルに必要であった、沈降速度、ポスト堆積プロセス。

<table><tbody><tr><td>Extruder</td><td>Custom Fabrication</td><td></td><td>Aluminum base and clamps, steel threaded rod&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Piston</td><td>Custom Fabrication</td><td></td><td>PVC tubing with acrylic cap</td></tr><tr><td>Polycarbonate Core Tube</td><td>SABIC Poymershapes</td><td>68374192</td><td></td></tr><tr><td>Acrylic puck/Rubber Gasket</td><td>Custom Fabrication</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acrylic sampling collar</td><td>Custom Fabrication</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acrylic plate</td><td>Custom Fabrication</td><td></td><td>One edge bevelled at 45 degree angle</td></tr><tr><td>Putty knife</td><td>Fisher Scientific</td><td>&lt;a href=&quot;https://www.fishersci.com/shop/products/ampco-safety-putty-knives-4/19166432&quot;&gt;19-166-432&lt;/a&gt;</td><td></td></tr><tr><td>Steel/Acrylic Plates</td><td>Custom Fabrication</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Electrical tape</td><td>McMaster Carr</td><td>76455A28</td><td></td></tr><tr><td>Siphon or Syringe</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-176-227, 14-823-2A</td><td></td></tr><tr><td>Razor blade</td><td>Fisher Scientific</td><td>12-640</td><td></td></tr><tr><td>Drill</td><td>Ryobi</td><td>P-882</td><td></td></tr><tr><td>Thick rubber band</td><td>Staples</td><td>831636</td><td>2 - 3 cm in width, larger diameter than piston</td></tr><tr><td>Personal protection equipment</td><td>Fisher Scientific</td><td>Gloves-19-058-801C,&lt;br/&gt; lab coat- 17-100-850,&lt;br/&gt; Goggles-19-181-501</td><td>&lt;i&gt;e.g.&lt;/i&gt;, gloves, lab coat, goggles</td></tr><tr><td>Sample labels</td><td>Fisher Scientific</td><td>&lt;a href=&quot;https://www.fishersci.com/shop/products/fisherbrand-patient-id-labels-addressograph-2/15920&quot;&gt;15920&lt;/a&gt;</td><td></td></tr><tr><td>Sample vessels</td><td>Fisher Scientific</td><td>Whirlpak- 01-812-3,&lt;br/&gt; &amp;nbsp;Jar- 02-911-791</td><td>&lt;i&gt;e.g.&lt;/i&gt;, whirlpak bags, jars, &lt;em&gt;etc.&lt;/em&gt;</td></tr><tr><td>Laboratory wipes</td><td>Fisher Scientific</td><td>06-666-11</td><td>&lt;i&gt;e.g.&lt;/i&gt;, kim wipes</td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>BP1105-1</td><td></td></tr><tr><td>Deionized water</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

sediment core extrusion method at millimeter resolution using a calibrated, threaded-rod

水生堆積物コアサブサンプリングは、一般的にCMまたは半センチメートルの解像度で行われます。沈降速度と堆積環境に応じて、この解像度はせいぜい、十年規模の年間での記録を提供します。較正、ねじ付きロッドを用いた押出法は、様々な直径の水生堆積物コアのミリメートルスケールのサブサンプリングを可能にする、ここに提示されています。ミリスケールのサブサンプリングは、サブ年間の堆積レコード、典型的なサンプリング方式よりも一桁の毎月の分析を可能にします。押出機は2メートルのアルミフレームとベース、2つのコアチューブクランプ、ねじ付きロッド、および1メートルピストンで構成されています。堆積物コアは、ピストンの上に配置し、フレームにクランプされます。アクリルサンプリングカラーは、コアチューブの上位5センチ取り付けられ、サブサンプルを抽出するからプラットフォームを提供しています。ピストンを較正間隔でねじ付きロッドの周りを回転し、穏やかに沈殿物を押し出しますコアチューブのP。堆積物は、その後、サンプリング襟に分離し、適切な採取容器（ 例えば 、瓶や袋）に入れられます。この方法はまた、一貫性のあるサンプルボリュームを提供し、表面に非連結のサンプル（ すなわち、高い気孔含水量）を保存します。このミリメートルスケール押出法は、ディープウォーターホライゾン海底油リリースに続くメキシコ湾北部で採取したコアに適用しました。証拠は、完全に大陸斜面堆積物のための毎月の時間スケールで発生するイベントを特徴付けるためにミリメートルスケールでサンプリングする必要があることを示唆しています。

サイトDSH08からコアはオーシャンインスツルメンツMC-800 multicorerを使用して（29°7.25 &#39;N、87°51.93&#39; W、1143メートルの深さ）2010年12月に採取しました。これらのコアは、上記のプロトコルを使用して表層15 cmの（またはそれ以上）2 mmに押し出しました。 （2010年前）の前DWHおよびポストDWH（2010）コアの間隔は、対になった短命の放射性同位元素（234 Thのと210 Pb）の年代4を用いて決定しました。他のいくつかの分析は、ディープウォーターホライズンのイベント次のこのサイトでは堆積岩入力、堆積速度、およびポスト堆積プロセスを制約するために行われました。短命の放射性同位体分析、総脂肪濃度12に加えて、酸化還元に敏感な金属（マンガン、レニウム）7、および総底生有孔虫密度14を定量化しました。ミリメートルスケールとCMスケールでこれらのパラメータのそれぞれの比較を行った（ 表図2及び図3、図2）。センチメートルスケールのデータが統合で構成された、ミリメートルスケールのデータを意味します。 <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> トップ深さ（mm） </td><td> 過剰 鉛210 （DPM / g）を </td><td> 過剰 TH-234 （DPM / g）を </td><td> TH-234と鉛210マージ年齢モデル （年） </td><td> 合計 有孔虫 密度 （indiv./cm 3） </td><td> [再] （NG /グラム） </td><td> [マンガン] （ミリグラム/ G） </td><td> 総脂肪族 （NG /グラム） </td></tr><tr><td> 0 </td><td> 71.81 </td><td> 6.19 </td><td> 2010.9 </td><td> 1 </td><td></td><td></td><td> 336922.6 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 71.81 </td><td> 5.14 </td><td> 2010.9 </td><td> 3 </td><td> 0.69 </td><td> 10.2 </td><td> 53701.4 </td></tr><tr><td> 4 </td><td> 69.91 </td><td> 2.72 </td><td> 2010.8 </td><td> 2 </td><td> 0.53 </td><td> 15.9 </td><td> 77081.2 </td></tr><tr><td> 6 </td><td> 70.32 </td><td> 1.57 </td><td> 2010.8 </td><td> 6 </td><td> 0.57 </td><td> 12.1 </td><td> 48057.4 </td></tr><tr><td> 8 </td><td> 69.67 </td><td> 1.15 </td><td> 2010.7 </td><td> 10 </td><td> 0.61 </td><td> 11.3 </td><td> 42888.0 </td></tr><tr><td> 10 </td><td> 61.39 </td><td> 0.29 </td><td> 2009.6 </td><td> 10 </td><td> 0.73 </td><td> 8.30 </td><td> 50786.4 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 56.50 </td><td> 0.64 </td><td> 2008.5 </td><td> 12 </td><td> 0.75 </td><td> 7.1 </td><td> 51582.9 </td></tr><tr><td> 14 </td><td> 63.31 </td><td> 0.00 </td><td> 2007.5 </td><td> 11 </td><td></td><td></td><td> 52126.8 </td></tr> &lt;TR&gt; <td> 16 </td><td> 51.55 </td><td> 0.00 </td><td> 2006.5 </td><td> 11 </td><td> 0.79 </td><td> 6.9 </td><td> 59046.6 </td></tr><tr><td> 18 </td><td> 51.69 </td><td> 0.00 </td><td> 2005.6 </td><td> 10 </td><td> 0.77 </td><td> 7.1 </td><td> 48384.8 </td></tr><tr><td> 26 </td><td> 44.26 </td><td></td><td> 2000.7 </td><td> 9 </td><td></td><td></td><td> 31774.7 </td></tr><tr><td> 32 </td><td> 38.25 </td><td></td><td> 1997.2 </td><td> 9 </td><td> 0.83 </td><td> 8.3 </td><td> 37128.4 </td></tr><tr><td> 34 </td><td> 41.57 </td><td></td><td> 1996.0 </td><td> 12 </td><td></td><td></td><td> 25849.4 </td></tr><tr><td> 38 </td><td> 39.11 </td><td></td><td> 1993.1 </td><td></td><td></td><td></td><td> 29901.6 </td></tr><tr><td> 42 </td><td> 35.18 </td><td></td><td> 1990.1 </td><td> 10 </td><td> 0.89 </td><td> 8.0 </td><td> 257300.4 </td></tr><tr><td> 46 </td><td> 38.80 </td><td></td><td> 1987.0 </td><td> 12 </td><td></td><td></td><td> 23159.6 </td></tr><tr><td> 48 </td><td> 32.58 </td><td></td><td> 1985.3 </td><td></td><td></td><td></td><td> 21387.0 </td></tr><tr><td> 50 </td><td> 26.71 </td><td></td><td> 1983.3 </td><td> 9 </td><td> 0.94 </td><td> 5.3 </td><td> 15331.0 </td></tr><tr><td> 70 </td><td> 17.32 </td><td></td><td> 1965.8 </td><td> 11 </td><td> 1.33 </td><td> 2.2 </td><td></td></tr><tr><td> 90 </td><td> 10.32 </td><td></td><td> 1945.9 </td><td></td><td> 2.04 </td><td> 1.3 </td><td></td></tr><tr><td> 110 </td><td> 5.36 </td><td></td><td> 1923.3 </td><td></td><td> 2.12 </td><td> 1.2 </td><td></td></tr><tr><td> 130 </td><td> 2.21 </td><td></td><td> 1899.1 </td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 140 </td><td> 1.71 </td><td></td><td> 1888.5 </td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table> 表1： コアサイトDSH08からミリスケール解像度データ短命の放射性同位体の活動、年代、底生有孔虫密度、固相酸化還元敏感な金属濃度（Mnは、Re）が、12月に採取したコアサイトDSH08の総脂肪濃度を記録します。 2010年には、2ミリメートル刻み4,7,12,14でサブサンプリングさ。 <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> トップ深さ（mm） </td><td> 過剰 鉛210 （DPM / g）を </td><td> 過剰 TH-234 （DPM / g）を </td><td> TH-234と鉛210マージ年齢モデル （年） </td><td> 合計 有孔虫 密度 （indiv./cm 3） </td><td> [再] （NG /グラム） </td><td> [マンガン] （ミリグラム/ G） </td><td> 総脂肪族 （NG /グラム） </td></tr><tr><td> 0 </td><td> 70.70 </td><td> N / A </td><td> 2010年</td><td> 4 </td><td> 0.60 </td><td> 12.4 </td><td> 111730.1 </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 56.89 </td><td></td><td> 2006.2 </td><td> 11 </td><td> 0.76 </td><td> 7.3 </td><td> 52385.5 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 44.26 </td><td></td><td> 2000.5 </td><td> 9 </td><td> 0.00 </td><td></td><td> 31774.7 </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 39.65 </td><td></td><td> 1995.5 </td><td> 12 </td><td> 0.83 </td><td> 8.3 </td><td> 30959.8 </td></tr><tr><td> 4 </td><td> 35.52 </td><td></td><td> 1989.7 </td><td> 11 </td><td> 0.89 </td><td> 8.0 </td><td> 22273.3 </td></tr><tr><td>5 </td><td> 26.71 </td><td></td><td> 1981.9 </td><td> 9 </td><td> 0.94 </td><td> 5.3 </td><td> 15331.0 </td></tr><tr><td> 6 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 7 </td><td> 17.32 </td><td></td><td> 1967.1 </td><td> 11 </td><td> 1.33 </td><td> 2.2 </td><td></td></tr><tr><td> 8 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 9 </td><td> 10.32 </td><td></td><td> 1945.2 </td><td></td><td> 2.04 </td><td> 1.3 </td><td></td></tr><tr><td> 10 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 11 </td><td> 5.36 </td><td></td><td> 1917.6 </td><td></td><td> 2.12 </td><td> 1.2 </td><td></td></tr><tr><td> 12 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td> &lt;TD&gt; </td><td></td></tr><tr><td> 13 </td><td> 2.21 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> 14 </td><td> 1.71 </td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table> 表2： コアサイトDSH08から センチメートル -s CALE解像度データ短命の放射性同位体の活動、年代、底生有孔虫密度、固相酸化還元敏感な金属濃度（Mnは、Re）が、とに集めコアサイトDSH08の総脂肪濃度を記録します。 2010年12月には、1センチメートル刻み4,7,12,14で統合されています。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/54363/54363fig2.jpg" /> 図2： ミリとセンチメートルスケールの分解能のデータをグラフィカルに表現 。短命の放射性同位体ACTIVities、年齢モデル、底生有孔虫密度、固相酸化還元敏感な金属濃度（Mnは、Re）が、そして2ミリメートル単位（青菱形）と1センチ刻みでサブサンプリングされた2010年12月に収集したコアサイトDSH08の総脂肪濃度の記録、 （赤四角）4,7,11,13。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54363/54363fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> ミリメートルスケールのサブサンプリング（及び堆積条件、4参照）234 Thは、サブ年間スケールのクロノメーターとして使用するために許可された（N = 7）。表面センチは、一回の測定に低減されるので、CMスケールで、このデータは、年代を生成するための実行可能でない（N = 1）。総脂肪濃度は番目のに対し、ミリメートルスケールの記録によると336,922.6 NG / gのDW（ポストDWH）に（前DWH）NG /グラムDW 36,322.3から増加しましたセンチメートル規模集積平均に応じて電子ポストDWHの増加は111,730.1 NG /グラムDWでした。総底生有孔虫密度はプレDWH（平均= 11 indiv./cm 3）に投稿-DWH（= 1 indiv./cm 3を意味する ）ミリメートルスケールで（N = 17）から、プリDWH（より減少=意味-DWHを投稿する10 indiv./cm 3）（N = 7）（平均= 4 indiv./cm 3）cmのスケールで。還元状態の指標となる表層2ミリメートルでレニウムの微妙な増加は、またセンチ解像度で解決されないであろう。

Watch this Scientific Journal Video about Sediment Core Extrusion Method at Millimeter Resolution Using a Calibrated, Threaded-rod at JoVE.com

Sediment Core Extrusion Method at Millimeter Resolution Using a Calibrated, Threaded-rod

較正されたねじ付きロッドを使用して、押出法は、水生堆積物コアのミリメートルスケールのサブサンプリングを可能にする、提示されています。ミリスケールのサンプリングは完全に土砂レコードに最近のイベント層序を特徴付けることが必要です。

キャリブレーション済み、スレッドロッドを用いたミリ解像度での堆積物コアの押出法

Aquatic sediment core subsampling is commonly performed at cm or half-cm resolution. Depending on the sedimentation rate and depositional environment, ...

sediment-core-extrusion-method-at-millimeter-resolution-using

Research

JoVE Journal

Chemistry

11.2K ビュー.  University of South Florida. 較正されたねじ付きロッドを使用して、押出法は、水生堆積物コアのミリメートルスケールのサブサンプリングを可能にする、提示されています。ミリスケールのサンプリングは完全に土砂レコードに最近のイベント層序を特徴付けることが必要です。 

ビデオ: Sediment Core Extrusion Method at Millimeter Resolution Using a Calibrated, Threaded-rod

Laboratory-determined Phosphorus Flux from Lake Sediments as a Measure of Internal Phosphorus Loading

Eutrophication is a water quality issue in lakes worldwide, and there is a critical need to identify and control nutrient sources. Internal phosphorus (P) loading from lake sediments can account for a substantial portion of the total P load in eutrophic, and some mesotrophic, lakes. Laboratory determination of P release rates from sediment cores is one approach for determining the role of internal P loading and guiding management decisions. Two principal alternatives to experimental determination of sediment P release exist for estimating internal load: in situ measurements of changes in hypolimnetic P over time and P mass balance. The experimental approach using laboratory-based sediment incubations to quantify internal P load is a direct method, making it a valuable tool for lake management and restoration.
Laboratory incubations of sediment cores can help determine the relative importance of internal vs. external P loads, as well as be used to answer a variety of lake management and research questions. We illustrate the use of sediment core incubations to assess the effectiveness of an aluminum sulfate (alum) treatment for reducing sediment P release. Other research questions that can be investigated using this approach include the effects of sediment resuspension and bioturbation on P release.
The approach also has limitations. Assumptions must be made with respect to: extrapolating results from sediment cores to the entire lake; deciding over what time periods to measure nutrient release; and addressing possible core tube artifacts. A comprehensive dissolved oxygen monitoring strategy to assess temporal and spatial redox status in the lake provides greater confidence in annual P loads estimated from sediment core incubations.

Lake eutrophication is a water quality issue worldwide, making the need to identify and control nutrient sources critical. Laboratory determination of phosphorus release rates from sediment cores is a valuable approach for determining the role of internal phosphorus loading and guiding management decisions.

内部リン負荷の尺度として湖堆積物の研究室に決定されたリンフラックス

Eutrophication is a water quality issue in lakes worldwide, and there is a critical need to identify and control nutrient sources. Internal phosphorus (P) ...

環境学

Sediment Core Sectioning and Extraction of Pore Waters under Anoxic Conditions

We demonstrate a method for sectioning sediment cores and extracting pore waters while maintaining oxygen-free conditions. A simple, inexpensive system is built and can be transported to a temporary work space close to field sampling site(s) to facilitate rapid analysis. Cores are extruded into a portable glove bag, where they are sectioned and each 1-3 cm thick section (depending on core diameter) is sealed into 50 ml centrifuge tubes. Pore waters are separated with centrifugation outside of the glove bag and then returned to the glove bag for separation from the sediment. These extracted pore water samples can be analyzed immediately. Immediate analyses of redox sensitive species, such as sulfide, iron speciation, and arsenic speciation indicate that oxidation of pore waters is minimal; some samples show approximately 100% of the reduced species, e.g. 100% Fe(II) with no detectable Fe(III). Both sediment and pore water samples can be preserved to maintain chemical species for further analysis upon return to the laboratory.

A protocol for sectioning sediment cores and extracting pore waters under anoxic conditions in order to permit analysis of redox sensitive species in both solids and fluids is presented.

無酸素状態下での堆積物コアセクショニングと間隙水の抽出

We demonstrate a method for sectioning sediment cores and extracting pore waters while maintaining oxygen-free conditions. A simple, inexpensive system is ...

The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

The measurement of sediment-water exchange of gases and solutes in aquatic sediments provides data valuable for understanding the role of sediments in nutrient and gas cycles. After cores with intact sediment-water interfaces are collected, they are submerged in incubation tanks and kept under aerobic conditions at in situ temperatures. To initiate a time course of overlying water chemistry, cores are sealed without bubbles using a top cap with a suspended stirrer. Time courses of 4-7 sample points are used to determine the rate of sediment water exchange. Artificial illumination simulates day-time conditions for shallow photosynthetic sediments, and in conjunction with dark incubations can provide net exchanges on a daily basis. The net measurement of N2 is made possible by sampling a time course of dissolved gas concentrations, with high precision mass spectrometric analysis of N2:Ar ratios providing a means to measure N2 concentrations. We have successfully applied this approach to lakes, reservoirs, estuaries, wetlands and storm water ponds, and with care, this approach provides valuable information on biogeochemical balances in aquatic ecosystems.

The Benthic Exchange of O2, N2 and Dissolved Nutrients Using Small Core Incubations

Here, we present small core incubations for the measurement of sediment-water gas and solute exchange. These will provide reliable measurements of sediment-water exchange that assess the role of sediment in influencing biological and biogeochemical processes in aquatic ecosystems.

Oの底生交流<sub&gt; 2</sub&gt;、N<sub&gt; 2</sub小さなコアインキュベーションを使用&gt;と溶存栄養素

The measurement of sediment-water exchange of gases and solutes in aquatic sediments provides data valuable for understanding the role of sediments in ...

Soil Lysimeter Excavation for Coupled Hydrological, Geochemical, and Microbiological Investigations

Studying co-evolution of hydrological and biogeochemical processes in the subsurface of natural landscapes can enhance the understanding of coupled Earth-system processes. Such knowledge is imperative in improving predictions of hydro-biogeochemical cycles, especially under climate change scenarios. We present an experimental method, designed to capture sub-surface heterogeneity of an initially homogeneous soil system. This method is based on destructive sampling of a soil lysimeter designed to simulate a small-scale hillslope. A weighing lysimeter of one cubic meter capacity was divided into sections (voxels) and was excavated layer-by-layer, with sub samples being collected from each voxel. The excavation procedure was aimed at detecting the incipient heterogeneity of the system by focusing on the spatial assessment of hydrological, geochemical, and microbiological properties of the soil. Representative results of a few physicochemical variables tested show the development of heterogeneity. Additional work to test interactions between hydrological, geochemical, and microbiological signatures is planned to interpret the observed patterns. Our study also demonstrates the possibility of carrying out similar excavations in order to observe and quantify different aspects of soil-development under varying environmental conditions and scale.

This study presents an excavation method for investigating subsurface hydrological, geochemical, and microbiological heterogeneity of a soil lysimeter. The lysimeter simulates an artificial hillslope which was initially under homogeneous condition and had been subjected to approximately 5,000 mm of water over eight cycles of irrigation in an 18-month period.

結合水文学、地球化学、および微生物学的調査のための土壌ライシメータ発掘

Studying co-evolution of hydrological and biogeochemical processes in the subsurface of natural landscapes can enhance the understanding of coupled ...

Resurrection of Dormant Daphnia magna: Protocol and Applications

Long-term studies enable the identification of eco-evolutionary processes that occur over extended time periods. In addition, they provide key empirical data that may be used in predictive modelling to forecast evolutionary responses of natural ecosystems to future environmental changes. However, excluding a few exceptional cases, long-term studies are scarce because of logistic difficulties associated with accessing temporal samples. Temporal dynamics are frequently studied in the laboratory or in controlled mesocosm experiments with exceptional studies that reconstruct the evolution of natural populations in the wild.
Here, a standard operating procedure (SOP) is provided to revive or resurrect dormant Daphnia magna, a widespread zooplankton keystone species in aquatic ecosystems, to dramatically advance the state-of-the-art longitudinal data collection in natural systems. The field of Resurrection Ecology was defined in 1999 by Kerfoot and co-workers, even though the first attempts at hatching diapausing zooplankton eggs date back to the late 1980s. Since Kerfoot&#39;s seminal paper, the methodology of resurrecting zooplankton species has been increasingly frequently applied, though propagated among laboratories only via direct knowledge transfer. Here, an SOP is described that provides a step-by-step protocol on the practice of resurrecting dormant Daphnia magna eggs.
Two key studies are provided in which the fitness response of resurrected Daphnia magna populations to warming is measured, capitalizing on the ability to study historical and modern populations in the same settings. Finally, the application of next generation sequencing technologies to revived or still dormant stages is discussed. These technologies provide unprecedented power in dissecting the processes and mechanisms of evolution if applied to populations that have experienced changes in selection pressure over time.

Resurrection of Dormant Daphnia magna: Protocol and Applications

Long-term studies are essential to understanding the process of evolution and the mechanisms of adaptation. Generally, these studies require commitments beyond the life-time of researchers. Here, a powerful method is described that dramatically advances state-of-the-art data collection to generate longitudinal data in natural systems.

休眠復活オオミジンコ: プロトコルおよびアプリケーション

Long-term studies enable the identification of eco-evolutionary processes that occur over extended time periods. In addition, they provide key empirical ...

Stress Distribution During Cold Compression of Rocks and Mineral Aggregates Using Synchrotron-based X-Ray Diffraction

We report detailed procedures for performing compression experiments on rocks and mineral aggregates within a multi-anvil deformation apparatus (D-DIA) coupled with synchrotron X-radiation. A cube-shaped sample assembly is prepared and compressed, at room temperature, by a set of four X-ray transparent sintered diamond anvils and two tungsten carbide anvils, in the lateral and the vertical planes, respectively. All six anvils are housed within a 250-ton hydraulic press and driven inward simultaneously by two wedged guide blocks. A horizontal energy dispersive X-ray beam is projected through and diffracted by the sample assembly. The beam is commonly in the mode of either white or monochromatic X-ray. In the case of white X-ray, the diffracted X-rays are detected by a solid-state detector array that collects the resulting energy dispersive diffraction pattern. In the case of monochromatic X-ray, the diffracted pattern is recorded using a two-dimensional (2-D) detector, such as an imaging plate or a charge-coupled device (CCD) detector. The 2-D diffraction patterns are analyzed to derive lattice spacings. The elastic strains of the sample are derived from the atomic lattice spacing within grains. The stress is then calculated using the predetermined elastic modulus and the elastic strain. Furthermore, the stress distribution in two-dimensions allow for understanding how stress is distributed in different orientations. In addition, a scintillator in the X-ray path yields a visible light image of the sample environment, which allows for the precise measurement of sample length changes during the experiment, yielding a direct measurement of volume strain on the sample. This type of experiment can quantify the stress distribution within geomaterials, which can ultimately shed light on the mechanism responsible for compaction. Such knowledge has the potential to significantly improve our understanding of key processes in rock mechanics, geotechnical engineering, mineral physics, and material science applications where compactive processes are important.

We report detailed procedures for compression experiments on rocks and mineral aggregates within a multi-anvil deformation apparatus coupled with synchrotron X-radiation. Such experiments allow quantification of the stress distribution within samples, that ultimately sheds light on compaction processes in geomaterials.

岩や放射光 x 線回折を用いた鉱物骨材の冷間圧縮時の応力分布

We report detailed procedures for performing compression experiments on rocks and mineral aggregates within a multi-anvil deformation apparatus (D-DIA) ...

Estimating Sediment Denitrification Rates Using Cores and N2O Microsensors

Denitrification is the primary biogeochemical process removing reactive nitrogen from the biosphere. The quantitative evaluation of this process has become particularly relevant for assessing the anthropogenic-altered global nitrogen cycle and the emission of greenhouse gases (i.e., N2O). Several methods are available for measuring denitrification, but none of them are completely satisfactory. Problems with existing methods include their insufficient sensitivity, and the need to modify the substrate levels or alter the physical configuration of the process using disturbed samples.This work describes a method for estimating sediment denitrification rates that combines coring, acetylene inhibition, and microsensor measurements of the accumulated N2O. The main advantages of this method are a low disturbance of the sediment structure and the collection of a continuous record of N2O accumulation; these enable estimates of reliable denitrification rates with minimum values up to 0.4-1 &#181;mol N2O m-2 h-1. The ability to manipulate key factors is an additional advantage for obtaining experimental insights. The protocol describes procedures for collecting the cores, calibrating the sensors, performing the acetylene inhibition, measuring the N2O accumulation, and calculating the denitrification rate. The method is appropriate for estimating denitrification rates in any aquatic system with retrievable sediment cores. If the N2O concentration is above the detection limit of the sensor, the acetylene inhibition step can be omitted to estimate the N2O emission instead of denitrification. We show how to estimate both actual and potential denitrification rates by increasing nitrate availability as well as the temperature dependence of the process. We illustrate the procedure using mountain lake sediments and discuss the advantages and weaknesses of the technique compared to other methods. This method can be modified for particular purposes; for instance, it can be combined with 15N tracers to assess nitrification and denitrification or field in situ measurements of denitrification rates.

Estimating Sediment Denitrification Rates Using Cores and N2O Microsensors

This method estimates sediment denitrification rates in sediment cores using the acetylene inhibition technique and microsensor measurements of the accumulated N2O. The protocol describes procedures for collecting the cores, calibrating the sensors, performing the acetylene inhibition, measuring the N2O accumulation, and calculating the denitrification rate.

コアと N2O マイクロ センサーを使用して土砂脱窒率を推定

Denitrification is the primary biogeochemical process removing reactive nitrogen from the biosphere. The quantitative evaluation of this process has ...

Isolation of Quartz Grains for Optically Stimulated Luminescence (OSL) Dating of Quaternary Sediments for Paleoenvironmental Research

Optically stimulated luminescence (OSL) dating quantifies the time since mineral grains were deposited and shielded from additional light or heat exposure, which effectively resets the luminescence clock. The systematics of OSL dating is based on the dosimetric properties of common minerals, like quartz and feldspar. The acquired luminescence with exposure to natural ionizing radiation after burial provides a depositional age for many Quaternary sedimentary systems, spanning the past 0.5 Ma. This contribution details the procedures for separating pure quartz grains of a known range of particle sizes to facilitate luminescence analysis with small or single grain aliquots. Specifically, protocols are given for the needed data and interpretations for effective OSL dating of terrestrial sediment cores or sample tubes from exposures. These cores, 5-20 m long in 1.2 m sections, are split lengthwise and crown-cut leaving 80% of core volume undisturbed, which facilitates sampling of light-protected sediment for OSL dating deep within the core. Sediment samples are then subjected to a series of physical separations to obtain a certain grain-size interval (e.g., 150-250 &#181;m). Magnetic minerals are removed in wet and dry states using magnets. A series of chemical digestions starts with soaking in H2O2 to remove organic matter, followed by HCl exposure to remove carbonate minerals, followed by density separation. Subsequently, grains are soaked in HF for 80 min and after in HCl to render solely quartz grains. The mineralogic purity (&#62;99%) of the quartz extract is quantified with grain petrographic assessment and Raman spectroscopy. Repeating this quartz isolation procedure may be necessary with sediment that contains &#60;15% quartz grains. Excitation of the purified quartz grains by LED-derived blue and IR light allows calculations of the fast and IR depletion ratios, which are metrics to assess the dominance of luminescence emissions from quartz.

Isolation of Quartz Grains for Optically Stimulated Luminescence OSL Dating of Quaternary Sediments for Paleoenvironmental Research

This protocol is for the isolation of quartz grains by size for luminescence dating of sediments. Outlined are physical cleansing and chemical digestions by soaking sequentially in H2O2, HCl, HF, and HCl again to isolate quartz grains. The quartz purity is quantified with microscopic assessment, Raman spectroscopy, and IR depletion ratio.

古環境研究のための第四紀堆積物の光刺激発光(OSL)年代測定のための石英粒子の単離

Optically stimulated luminescence (OSL) dating quantifies the time since mineral grains were deposited and shielded from additional light or heat ...

Advanced Workflow for Taking High-Quality Increment Cores - New Techniques and Devices

In dendroecological research, precise dating of each single growth ring is a basic requirement for all studies, focusing on ring-width variations only, chemical or isotope analyses, or wood anatomical studies. Independent of the sampling strategy for a certain study (e.g., climatology, geomorphology), the way samples are taken is crucial for their successful preparation and analyses.
Until recently, it was sufficient to use a (more or less) sharp increment corer to obtain core samples that could be sanded for further analyses. Since wood anatomical characteristics can be applied to long time series, the need to obtain high-quality increment cores has taken on a new meaning. Essentially, the corer needs to be sharp(ened) when used. When coring a tree by hand, there are some problems in handling the corer, resulting in the hidden occurrence of micro cracks along the entire core: When starting to drill by hand, the drill bit is strongly pressed against the bark and the outermost ring until the thread has fully entered the trunk. At the same time, the drill bit is moved up and down as well as sideward. Then, the corer is drilled all the way into the trunk; however, it is necessary to stop after each turn, change the grip, and turn again. All these movements, as well as the start/stop-coring, puts mechanical stress on the core. The resulting micro cracks make it impossible to create continuous micro sections, as they fall apart along all these cracks.
We present a protocol to overcome these obstacles by applying a new technique using a cordless drill to minimize these problems when coring a tree, as well as its effect on the preparation of long micro sections. This protocol includes the preparation of long micro sections, as well as a procedure to sharpen corers in the field.

Here, we present a protocol on how to avoid micro cracks in increment cores by applying a cordless drill with a torque multiplier to minimize problems when coring trees, as well as its effect on preparing long micro sections. This protocol also includes a procedure to sharpen corers in the field.

高品質のインクリメントコアを取得するための高度なワークフロー - 新しい技術とデバイス

In dendroecological research, precise dating of each single growth ring is a basic requirement for all studies, focusing on ring-width variations only, ...

<meta charset="utf8"></head><body>年輪生態学的研究におけるフィールドからラボへのツリーリングデジタル化のためのプロトコル

A New Workflow for Sampling and Digitizing Increment Cores

Here we present a new workflow from taking increment cores in the field, storing and transporting them to the lab, to digitizing their tree rings for further analyses for subsequent dendroecological analyses. The procedure involves the use of new sample carriers for increment cores. These new G&#228;rtner Schneider Core (GSC) holders are designed using three-dimensional (3D) modeling software and finally printed with a 3D printer. Using these mounts from the beginning in the field, the cores can directly be cut with a core microtome, and their surface can then be digitized without further rearrangement using a new high-resolution image-capturing system. They are thus available for direct analysis. This system allows digitizing tree rings from cores and disks, and also taking images from long micro sections (up to 40 cm) using transmitted light. This feature is of special interest for dendroecological and geomorphic applications to identify the onset of any disturbance in micro sections cut with a core-microtome.

<meta charset="utf8"></head><body>著者スポットライト:樹状動物学および木材解剖学研究を推進するための革新的なデバイス開発

We present a protocol to use 3D-printed mounts to fix increment cores in the field without the necessity of unpacking and gluing them on wooden mounts. The new GSC holder allows placing the cores in a core microtome to cut their surface and directly transfer them to digital image capturing.

インクリメントコアのサンプリングとデジタイズのための新しいワークフロー 

Here we present a new workflow from taking increment cores in the field, storing and transporting them to the lab, to digitizing their tree rings for ...

キャリブレーション済み、スレッドロッドを用いたミリ解像度での堆積物コアの押出法

要約

さらに動画を探す

この動画の章

内部リン負荷の尺度として湖堆積物の研究室に決定されたリンフラックス

無酸素状態下での堆積物コアセクショニングと間隙水の抽出

Oの底生交流

結合水文学、地球化学、および微生物学的調査のための土壌ライシメータ発掘

休眠復活オオミジンコ: プロトコルおよびアプリケーション

岩や放射光 x 線回折を用いた鉱物骨材の冷間圧縮時の応力分布

コアと N₂O マイクロセンサーを使用して土砂脱窒率を推定

古環境研究のための第四紀堆積物の光刺激発光(OSL)年代測定のための石英粒子の単離

高品質のインクリメントコアを取得するための高度なワークフロー - 新しい技術とデバイス

インクリメントコアのサンプリングとデジタイズのための新しいワークフロー

キャリブレーション済み、スレッドロッドを用いたミリ解像度での堆積物コアの押出法

要約

さらに動画を探す

この動画の章

内部リン負荷の尺度として湖堆積物の研究室に決定されたリンフラックス

無酸素状態下での堆積物コアセクショニングと間隙水の抽出

Oの底生交流

結合水文学、地球化学、および微生物学的調査のための土壌ライシメータ発掘

休眠復活オオミジンコ: プロトコルおよびアプリケーション

岩や放射光 x 線回折を用いた鉱物骨材の冷間圧縮時の応力分布

コアと N2O マイクロ センサーを使用して土砂脱窒率を推定

古環境研究のための第四紀堆積物の光刺激発光(OSL)年代測定のための石英粒子の単離

高品質のインクリメントコアを取得するための高度なワークフロー - 新しい技術とデバイス

インクリメントコアのサンプリングとデジタイズのための新しいワークフロー

コアと N₂O マイクロセンサーを使用して土砂脱窒率を推定