A medição in-situ detalhada da produtividade bruta do perifíton ou de qualquer microrganismo de água em um local adequado pode melhorar o conhecimento atual dos processos que controlam a dinâmica de produtividade primária em águas lênticas. As principais melhorias nos métodos propostos são a não invasividade, o custo-benefício e a possibilidade de medições simultâneas em vários locais. Ele também permite a coleta de grandes ativos de dados sem despesas adicionais.
Substituindo a barcaça na condução dos experimentos, use um caiaque inflável, pois é facilmente transportável. Selecione um local com uma profundidade ideal para ancorar o flutuador. Em seguida, prenda a barcaça montada atrás da popa do barco e abaixe cuidadosamente a âncora ao longo do lado do barco.
Alinhe a âncora pendurando-a ligeiramente abaixo da superfície da água para que o flutuador possa ser facilmente rebocado com a âncora para o local com a profundidade necessária. Depois de chegar ao local, desamarre a âncora do barco e abaixe-a até o fundo, em seguida, prenda a barcaça à corrente de âncora e as correntes para anexar as garrafas de incubação à barcaça. Para preparar as garrafas de incubação, anexe pontos do sensor óptico de oxigênio à parede interna de garrafas transparentes de 0,5 litro com selos à prova de gás e, em seguida, faça uma camada opaca para as garrafas de tratamento escuras, envolvendo-as com fita adesiva preta.
Corte um pequeno orifício no local do sensor óptico colocado e certifique-se de que o orifício de corte é um pouco menor do que o diâmetro do sensor para evitar que a luz entre na garrafa. Coloque os frascos de incubação na caixa portátil e mergulhe com a caixa até à respectiva profundidade sem perturbar o sedimento na água circundante. Em seguida, usando pinças longas, encha cuidadosamente as amostras nos frascos de incubação, tomando cuidado para não perturbar demais a biomassa da amostra.
Se os tapetes microbianos crescerem em uma superfície sólida, como uma pequena pedra, transfira cuidadosamente toda a pedra com biomassa intacta para a garrafa. Encha um par de garrafas claras e escuras com água limpa das respectivas profundidades sem sedimentos para servir como controles em branco. Depois de garantir que a água em todas as garrafas de incubação esteja limpa e não contenha sedimentos perturbadores, traga as garrafas fechadas para o barco ancorado na barcaça flutuante.
Anexe os dois primeiros pares de garrafas de incubação aos ganchos de encaixe na primeira corrente e, em seguida, meça a concentração inicial de oxigênio em cada garrafa usando o medidor de oxigênio de fibra óptica. Ligue o cabo óptico do contador ao sensor de oxigénio montado no interior do frasco e, em poucos segundos, leia a concentração de oxigénio no contador e registe o valor medido. Imediatamente após a medição, abaixe cuidadosamente a corrente com as garrafas anexadas de volta à água, garantindo que as garrafas de incubação sejam colocadas na mesma profundidade a partir da qual a biomassa colocada nelas foi amostrada.
Após uma hora, meça a concentração de oxigênio novamente, puxando cuidadosamente cada corrente com as garrafas para dentro do barco. A leitura do valor de oxigênio foi demonstrada anteriormente e o rebaixamento das amostras na água novamente. Depois de completar todas as medições, retire as amostras dos frascos de incubação e esfregue o tapete microbiano cultivado na superfície de uma substância dura como pedra com uma escova de dentes ou uma pequena faca, em seguida, transfira o conteúdo para frascos de plástico.
Um aumento na concentração de oxigênio ao longo do tempo é aparente tanto no controle quanto nas garrafas de amostra expostas à luz, indicando a produtividade líquida do ecossistema. No entanto, a inclinação do aumento é significativamente maior em garrafas com amostras de tapetes microbianos. A mudança na concentração de oxigênio ao longo do tempo nas garrafas escuras é a soma da respiração autotrófica e heterotrófica.
Neste caso, a inclinação da concentração de oxigênio na garrafa de controle não é significativamente diferente de zero. Subtraindo as taxas de respiração da produtividade líquida do ecossistema produz as taxas de produtividade bruta do ecossistema e os dados estão em conformidade com a definição. Uma aplicação prática deste método foi alcançada nos campos de três lagos pós-mineração que mostram a produtividade bruta do ecossistema da comunidade perifítica durante a estação vegetativa.
Durante o processo de amostragem de biomassa debaixo d'água, é importante garantir que nenhuma bolha de ar permaneça presa dentro das garrafas de incubação uma vez que elas sejam fechadas após a adição das amostras. Usando este procedimento, é possível quantificar a troca de oxigênio entre o corpo d'água e qualquer organismo ou comunidade de organismos de tamanho adequado. Este método permite estudar a produtividade primária durante todo o ano de um organismo selecionado in situ, tornando a condição natural o máximo possível, dando assim uma melhor ideia da sua importância relativa para o metabolismo do carbono durante toda a vida.
