Agradecemos a Manel Bolívar por su ayuda en el trabajo de campo. Estamos muy agradecidos con el &quot;Parc Natural del Montgrí, las Illes Medes y el Baix Ter&quot; por su apoyo a nuestros permisos de investigación y muestreo. El manipulador submarino fue diseñado por Ayelet Dadon-Pilosof y fabricado por el Sr. Pilosof. Este trabajo fue apoyado por el proyecto del Gobierno español CSI-Coral [número de concesión CGL2013-43106-R para RC y RM] y por una beca FPU del &quot;Ministerio de Educación, Cultura y Deporte (MECD)&quot; a TM. Esta es una contribución de la Biogeoquímica Marina y el grupo de Investigación del Cambio Global financiado por el Gobierno catalán [número de concesión 2014SGR1029] e ISF subvención 1280-1213 y BSF subvención 2.012.089 a G. Yahel.

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The authors have nothing to disclose.

pasos preparatorios Viales de colección para DOM y análisis de nutrientes Desde vasos colectores pueden interactuar con el micro-constituyentes disueltos y las paredes de toma de muestras puede ser un sustrato para las bacterias de crecimiento 30-34, se ensayaron diferentes viales para DOM y recogida de nutrientes. Borosilicato no se recomienda para la cuantificación de sílice 33,35, desde botellas de vidrio pueden aumentar la concentración inicial de sílice por hasta dos veces si las muestras no se congelan rápidamente 30. Nuestros resultados demuestran que el uso de viales pre-limpiado EPA da lugar a espacios en blanco de baja concentración de DOC, DON, y nutrientes inorgánicos, sobre todo para el amonio. DOC filtración y almacenamiento La filtración es una requiere y, en muchos casos, es el primer paso de análisis en química marina ymicrobiología. Si bien es posible filtrar las muestras después de la recogida en el laboratorio, este procedimiento no se recomienda para el trabajo in situ, donde las muestras se recogen bajo el agua, a menudo en lugares remotos, horas o días fuera de las instalaciones de laboratorio apropiadas. El uso de la línea en, en la filtración situ minimiza la manipulación de la muestra y por lo tanto reduce el riesgo de contaminación. En la filtración situ también elimina la mayor parte de las bacterias y reduce el riesgo de que la composición de la muestra se verá alterada por el metabolismo bacteriano durante el muestreo prolongado y transporte hora. El conjunto de filtración aumenta el volumen muerto del aparato, toma de muestras y también puede ser una fuente de contaminación. Una selección de los titulares posible de filtro más pequeños (por ejemplo, en línea Swinney soporte del filtro 13 mm) y el tubo de PEEK minutos (por ejemplo, 254 micras ID) se reduce el volumen muerto y el riesgo de contaminación por el agua ambiente. Si el filtro no es adecuadoutilizados o si no se lava cuidadosamente, artefactos y la contaminación de las muestras de agua es probable que ocurran 32,36-39. Los estudios de análisis de COD mostraron que los filtros y los soportes de los filtros hechos de compuestos orgánicos (policarbonato y PFA-PTFE) pueden resultar en la contaminación severa DOC 32,37, especialmente cuando no enjuagarse a fondo con la alta calidad del agua doblemente destilada 38. El presente protocolo y los resultados siguen estas directrices y también indican que los soportes de los filtros de policarbonato deben ser evitados. En el trabajo in situ y la interoperación El sistema VacuSIP es una técnica de muestreo directo que facilita el estudio del metabolismo de los alimentadores de suspensión no perturbadas en su entorno natural y la cuantificación de su papel ecológico en el sistema. Para los buceadores experimentados y equipados, la aplicación del método VacuSIP es simple y sólo requiere tr cortaESP ACIO. Experimentos InEx VacuSIP están diseñados para un análisis &quot;-diseño within&#39; estadística (es decir, el análisis de medida emparejado o repetidas), por lo tanto el control de la mayoría de los artefactos analíticos, incluidos altos espacios en blanco. El uso de succión controlada asegura velocidades de muestreo lentas y ajustables, evitando así la contaminación accidental de agua exhalado con agua a temperatura ambiente. Siempre que sea posible, se recomienda la selección de los sitios de trabajo con baja turbidez actual y baja y se asegurará resultados más limpios y precisos. El tiempo de muestreo prolongado (minutos a horas) permite la integración de la alta distribución irregular que caracteriza a la capa límite bentónica. Todas estas características aseguran que cuando se aplica correctamente el método VacuSIP es muy resistente, que proporciona resultados fiables y reproducibles, incluso cuando se trabaja con un pequeño número de repeticiones. Un ejemplo de los resultados típicos obtenidos a partir de una esponja Mediterráneo y especies de almeja del Indo-Pacífico se muestra en la Figura 7 y Supplementario Figura 1. Al igual que con cualquier técnica, la VacuSIP no está exenta de peligros potenciales. El problema más común es la contaminación de la muestra de agua exhalado con agua a temperatura ambiente. Las razones de estos artefactos incluyen alta tasa de succión, desprendimientos de tubo, y el comportamiento de los animales. La selección adecuada de la frecuencia de muestreo correcta depende de las estimaciones previas de la velocidad de flujo excurrente. Estas estimaciones se pueden obtener mediante el método de velocidad frente de colorante 16. Idealmente, el caudal de aspiración debe mantenerse por debajo del 1% de la velocidad de bombeo (por ejemplo, 1 ml min -1 para una hora 6 L -1 velocidad de bombeo). Para evitar la contaminación con agua a temperatura ambiente, la frecuencia de muestreo no debe ser mayor que 10% de la velocidad de bombeo. Para el control de la velocidad de muestreo, la longitud y el diámetro interno de la tubería de admisión deben ajustarse de acuerdo a la profundidad de trabajo previsto y temperatura del agua. La ecuación de Hagen-Poiseuille (véase la sección 1.3.1 arriba) se pueden utilizar como una guía. Sin embargo, esta ecuación debe ser considerada como una aproximación de primer orden desde el? P y disminución de la tasa de muestreo con el tiempo de muestreo y filtración en línea añade incertidumbres. El uso de contenedores evacuados, a veces con presiones de vacío desconocidos, introduce complicaciones adicionales. Un ejemplo de cómo las tasas de muestreo varía como una función de diferentes contenedores evacuados con diferente de vacío, se muestra en la Tabla 1. La reducción de la velocidad de muestreo se logra fácilmente mediante el ajuste de la longitud del tubo y ID, sin limitaciones técnicas a esta reducción (velocidades de muestreo de unos microlitros por hora son factibles). Sin embargo, los experimentadores deben ser conscientes de la frecuencia de muestreo lenta dictada por esta limitación para los animales con velocidad de bombeo lento y de pequeños organismos o muestras. La consecuencia inmediata de la frecuencia de muestreo lento es el volumen limitado de agua que se puede recoger en una sola toma de muestras SESSIen. Este bajo volumen limitará el número de análisis y réplicas que se pueden ejecutar con estas muestras, y por lo tanto también limitar la información que puede obtenerse a partir de estas poblaciones. desalojamiento tubo puede ser fácilmente detectado y el muestreo se puede interrumpir o reiniciado, a condición de que un buzo está a la escucha constante. En contraste, el cese de bombeo durante el muestreo no siempre es fácil de detectar. Esto es cierto no sólo para las esponjas, sino también para los tunicados, bivalvos y poliquetos. De hecho, contrariamente a la creencia común, los eventos en los que un ascidia o un bivalvo dejó de bombear se documentaron con ningún cambio visible en la geometría del sifón (Yahel, datos no publicados). Por otra parte, en algunos casos, tunicados pueden mantener bombeo activo sin la secreción de malla (es decir, sin la filtración tiene lugar). El control de la velocidad de muestreo es crítica. A este respecto el VacuSIP es mejor que otros métodos, especialmente cuando los animales de estudio son relativEly pequeña o cuando se bombean lentamente. Las jeringas son particularmente difíciles de controlar 2. Por ejemplo, Perea-Blázquez y colaboradores (2012a) 40 utilizan una jeringa para muestrear el agua exhalado por varias especies de esponjas templado y sorprendentemente no encontraron un patrón general de la ingestión / excreción de nutrientes particulares (NO 2 -, NO 3 -, NH 4 +, PO 4 3-, SiO4). La falta de un patrón claro es probablemente el resultado de la contaminación de las muestras exhalados con agua a temperatura ambiente debido al uso de la jeringa. La contaminación es evidente por el extremadamente bajo eficiencia de retención de pico plancton informado por Perea-Blázquez y colaboradores (2012b) 41 por sus esponjas: 40 ± 14% de las bacterias heterótrofas y 54 ± 18% de Synechococcus sp. Para la comparación, usando la VacuSIP, Mueller et al. (2014) 21 informó una eficiencia de remoción de bacterias heterótrofas de72 ± 15% en Siphonodictyon sp. y 87 ± 10% en Cliona delitrix. Para verificar la calidad de la muestra y asegurar que no hay contaminación del ambiente del agua se produce, es muy recomendable analizar en primer lugar las muestras de plancton pico y nano mediante citometría de flujo. Este análisis rápido, fiable y barato proporcionará información inmediata de calidad de la muestra. Es muy común para algunos taxones presas como Synechococcus sp. para ser eliminado en cerca de 90% de eficiencia 14,42 por esponjas y ascidias. Desviaciones significativas respecto a este punto de referencia sugieren que la contaminación podría haber ocurrido (Figura 8). Para el muestreo fiable y limpia, hacer el experimento de diseño satisface las siete reglas simples que: (1) realizar un estudio preliminar (incluyendo estimaciones de la tasa de bombeo) y preparar así el lugar de trabajo; (2) conocer los animales estudiados; (3) verificar que la muestra estudiada tiene una abertura excurrente bien definido unand lugar accesible; (4) verificará que las muestras estudiadas está bombeando antes y después de cada toma de muestras; (5) Colocar el tubo para la recogida del agua exhalado ligeramente dentro de la abertura excurrente (Figura 1); (6) utiliza una velocidad de muestreo &lt;10% de la velocidad de flujo excurrent, 1% es muy recomendable; (7) definir un criterio de calidad y omitir pares Inex sospechosos. Siguiendo estas sencillas reglas, el sistema VacuSIP ofrece un método práctico y fiable para medir qué tan activo particulado proceso de alimentadores de suspensión y compuestos disueltos en condiciones naturales, permitiendo estimaciones precisas y comparables que se pueden utilizar para evaluar el papel funcional de los organismos filtradores en diferentes ecosistemas alrededor el mundo.

Suspensívoros bentónicos juegan un papel esencial en el funcionamiento de los ecosistemas marinos 1. Al filtrar grandes volúmenes de agua 2,3, se quitan y excretan partículas (plancton y detritus) y los compuestos disueltos 1 (y las referencias en él) y son un importante agente de acoplamiento pelágico-bentónico 4,5 y 6,7 ciclo de nutrientes. La medición precisa de las partículas y compuestos disueltos retirados y excretados por suspensívoros bentónicos (tales como esponjas, ascidias, poliquetos y bivalvos) es fundamental para entender su fisiología, metabolismo, y la ecología de la alimentación. Junto con el bombeo de medidas de la velocidad, sino que también permite una cuantificación de los flujos de nutrientes mediadas por estos organismos y su impacto ecológico sobre la calidad del agua, así como en los procesos a escala del ecosistema. Elegir el método adecuado para la medición de las tasas de extracción y producción de partículas y disuelto comlibras por organismos filtradores suspensión es crucial para la obtención de datos fiables en cuanto a su actividad de alimentación 8. Como ha señalado Riisgård y otros, inapropiadas resultados metodologías de polarización, distorsionar las condiciones experimentales, producir estimaciones incorrectas de la ingestión y excreción de ciertas sustancias, y puede conducir a la cuantificación errónea de los flujos de nutrientes procesados ​​por estos organismos. Los dos métodos utilizados con mayor frecuencia para medir partículas y los flujos de nutrientes disueltos en filtradores implicar la incubación (técnicas indirectas) o la recogida simultánea de ambiente y agua exhalado (técnicas directas). Técnicas de incubación se basan en la medición de la tasa de cambio en la concentración de partículas y nutrientes disueltos en el agua se incubaron, y la estimación de las tasas de producción o la extracción en comparación con controles adecuados 8. Sin embargo, encierra un organismo en una cámara de incubación puede alterar su feeding y el bombeo de comportamiento debido a los cambios en el régimen de flujo natural, debido a una disminución de oxígeno y / o de la concentración de la comida, o debido a la acumulación de compuestos de excreción en el 7,9 agua de incubación (y sus referencias). Además de los efectos de confinamiento y de suministro de agua modificada, un importante sesgo de técnicas de incubación se debe a efectos de re-filtración (véase, por ejemplo 10). Aunque algunos de estos problemas metodológicos se han superado mediante el uso de el volumen y la forma correcta de la recipiente de incubación 11 o con la introducción de un sistema de campana de vidrio de recirculación in situ 12, esta técnica a menudo subestima velocidades de eliminación y de producción. Cuantificar el metabolismo de los compuestos disueltos tales como nitrógeno orgánico disuelto (DON) y el carbono (DOC) o nutrientes inorgánicos, ha demostrado ser especialmente propensos a sesgos provocados por técnicas de incubación 13. A finales de los años 60 y principios de los 70, Henry Reiswig9,14,15 pionero en la aplicación de las técnicas directas para cuantificar la eliminación de partículas por esponjas Caribe gigantes, mediante el muestreo por separado el agua inhalado y exhalado por los organismos en situ. Debido a la dificultad de aplicar la técnica de Reiswig en alimentadores de suspensión más pequeñas y en condiciones bajo el agua más desafiantes, la mayor parte de la investigación en este campo se limita a la de laboratorio (in vitro) empleando técnicas de incubación principalmente indirectos 16. Yahel y sus colegas volver a montar Reiswig de directa técnica in situ para trabajar en condiciones de menor escala. Su método, denominado InEx 16, se basa en un muestreo bajo el agua simultánea del agua inhalado (A) y exhalado (Ex) por organismos inalteradas. La diferente concentración de una sustancia (por ejemplo, bacterias) entre un par de muestras (InEx) proporciona una medida de la retención (o producción) de dicha sustancia por el animal. La técnica emplea tubos InEx abiertas yse basa en el chorro excurrent producido por la actividad de bombeo del organismo estudiado para reemplazar pasivamente el agua del ambiente en el tubo de recogida. Mientras Yahel y sus colegas han aplicado con éxito esta técnica en el estudio de más de 15 diferentes de suspensión alimentadores taxones (por ejemplo, 17), el método está limitada por el alto nivel de la práctica y la experiencia requerida, por el tamaño minúsculo de unos orificios excurrentes, y por las condiciones del mar. Para superar estos obstáculos, hemos desarrollado una técnica alternativa basada en la aspiración controlada de la muestra de agua a través de tubos minuto (diámetro externo &lt;1,6 mm). Nuestro objetivo era crear un dispositivo simple, fiable y de bajo costo que permitiría limpio y controlado en el muestreo del agua situ a partir de un punto muy específico, como el orificio de excurrente filtradores bentónicos. Para ser eficaz, el método tiene que ser no intrusiva con el fin de no afectar el régimen de flujo ambiente o modificar el behavior de los organismos estudiados. El dispositivo que aquí se presenta se denomina VacuSIP. Es una simplificación del sistema SIP desarrollado por Yahel et al. (2007) 18 para el punto de muestreo basado en ROV en las profundidades del mar. El VacuSIP es considerablemente más barato que el SIP original y se ha adaptado para el trabajo a base de buceo. El sistema fue diseñado de acuerdo a los principios presentados y probados por Wright y Stephens (1978) 19 y Møhlenberg y Riisgård (1978) 20 para entornos de laboratorio. Aunque el sistema VacuSIP fue diseñado para estudios in situ del metabolismo de los alimentadores de suspensión bentónicos, también se puede utilizar para estudios de laboratorio y donde se requiere una, muestra de agua en el punto fuente controlada y limpio. El sistema es especialmente útil cuando se requiere la integración durante períodos prolongados (min-horas) o en filtraciones in situ. El VacuSIP ha sido utilizado con éxito en el laboratorio Yahel desde 2011, y tiene tambiénha empleado en dos estudios recientes de los flujos de nutrientes mediados por especies de esponjas del Caribe y el Mediterráneo 21 (Morganti et al. Presentado). El uso de muestreadores específicas, la duración prolongada de muestreo, y las condiciones de campo, en el que se aplica VacuSIP, implica algunas desviaciones de los protocolos estándar oceanográficos para recoger, filtrar y almacenar muestras de analitos sensibles. Para reducir el riesgo de contaminación por el sistema VacuSIP o el riesgo de modificación de la muestra de agua por la actividad bacteriana después de la recogida, probamos varios en los procedimientos de filtración y de almacenamiento in situ. Diferentes dispositivos de filtrado, recipientes de recogida, y los procedimientos de almacenamiento se examinaron con el fin de lograr la técnica más adecuada para el análisis de inorgánico disuelto (PO 4 3-, NO x -, NH 4 +, SiO 4) y orgánica (DOC + DON) compuestos, y ultra-plancton (&lt;1081; m) y partículas orgánicas (POC + muestreo PON). Para reducir aún más el riesgo de contaminación, especialmente en condiciones de campo, el número de etapas de manipulación se redujo al mínimo. El formato visual en el que se presenta el método está orientada para facilitar la reproducibilidad y de reducir el tiempo necesario para aplicar de manera eficiente la técnica. Resumen del sistema Para muestra en agua in situ bombeada desde los alimentadores de suspensión con orificios exhalantes tan pequeños como 2 mm, la actividad de bombeo de cada muestra se visualizó por primera vez por que liberan de forma filtrada fluoresceína teñido de agua de mar al lado del orificio (s) de inhalantes y observar su flujo desde la abertura excurrente 16 (ver también la Figura 2B en 18). El agua inhalado y exhalado por la muestra de estudio (incurrente y excurrentes) son entonces muestras de forma simultánea con el uso de un par de tubos hora instalados en manipulador a la medida o en dos de los &quot;arms &quot;de un trípode portátil flexibles al revés (figura 1 y complementario de vídeo 1). El agua inhalado por el organismo estudio se recoge mediante el posicionamiento cuidadosamente el extremo proximal de un tubo en el interior o cerca de la abertura de inhalantes del organismo estudio. Un idéntica tubo se coloca dentro del orificio excurrent. Esta operación requiere un buen cuidado de evitar el contacto o perturbación del animal, por ejemplo, mediante resuspensión de sedimentos. para comenzar el muestreo, un buzo perfora un tabique en el recipiente de recogida con una aguja de jeringa unida a la extremo distal de cada tubo, permitiendo que la presión de agua externa para forzar el agua en la muestra en el recipiente a través del tubo de muestreo. la succión es iniciada por el vacío creado previamente en los viales y por la diferencia de presión entre el agua externa y el recipiente de muestra evacuado . Para asegurar una colección de agua limpia exhalado y para evitar la aspiración accidental de Ambiagua ent 16, la tasa de muestreo del agua debe mantenerse a una tasa significativamente más baja (&lt;10%) que el caudal excurrente. La velocidad de aspiración se controla por la longitud del tubo y su diámetro interior (ID). El diámetro interno pequeño también asegura un volumen muerto insignificante (&lt;200 l por cada metro de tubo). El muestreo durante períodos prolongados (minutos a horas) hace que sea posible la integración de la agregación inherente de la mayoría de las sustancias de interés. Para asegurarse de que las muestras se conservan adecuadamente en sesiones de toma de muestras submarinas prolongados, así como para el transporte al laboratorio, una en la filtración situ se recomienda para analitos sensibles. La selección de los vasos de muestreo, conjunto de filtración, y los tubos están dictadas por los organismos de estudio y la pregunta de investigación específica. El protocolo se describe a continuación asume que un perfil metabólico completo es de interés (para una revisión véase la Figura 2). Sin embargo, la naturaleza modular del protocolo permite fo modificación fácil para dar cabida a los planes de muestreo simples o incluso muy diferentes. Para un perfil metabólico completo, el protocolo de muestreo debe incluir los siguientes pasos: (1) la visualización de flujo; (2) El muestreo de alimentación ultra-plancton (plancton &lt;10 micras); (3) El muestreo absorción de nutrientes inorgánicos y excreción (utilizando los filtros en línea); (4) El muestreo disuelto absorción orgánica y excreción (utilizando los filtros en línea); (5) se alimentan de partículas y la excreción (utilizando los filtros en línea); (6) Repita el paso 2 (ultra-plancton alimentación como control de calidad); (7) de flujo de visualización. Cuando logísticamente factible, se recomienda que las mediciones de perfiles metabólicos se combinan con la velocidad de bombeo (por ejemplo, el método de velocidad frente de colorante, en 16), así como con las mediciones de respiración. Estas mediciones se toman mejor al principio y al final de la sesión de muestreo. Para la medición de la respiración, optodes bajo el agua o micro-electrodos son preferibles.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1096">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:280px;">GorillaPod, Original</td>
			<td style="width:191px;">Joby</td>
			<td style="width:167px;">GP000001</td>
			<td style="width:459px;">flexible portable tripod&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Flangeless Ferrule</td>
			<td>IDEX Health &#38; Science&#160;</td>
			<td>P-200X</td>
			<td>1/16&#34; in Blue/pk</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Male Nut</td>
			<td>IDEX Health &#38; Science&#160;</td>
			<td>P-205X&#160;</td>
			<td>1/16&#34; in Green/10pk</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Female to Female Luer</td>
			<td>IDEX Health &#38; Science&#160;</td>
			<td>P-658</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Female-Male Luer</td>
			<td>IDEX Health &#38; Science&#160;</td>
			<td>P-655</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Peek Tubing (250&#181;m ID)</td>
			<td>IDEX Health &#38; Science&#160;</td>
			<td>1531</td>
			<td>1/16&#34; OD x 0.01in ID x 5ft lenght. Alternative ID can be used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Two component resin epoxy</td>
			<td>IVEGOR</td>
			<td>9257</td>
			<td>Mix well the two component resin before use</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">(TOC) EPA VIALS</td>
			<td>Cole -Parmer&#160;</td>
			<td>03756-20</td>
			<td>40 ml glass vials. Manifactured also by Thomas Scientific (ref. number 9711F09)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">HDPE VIALS</td>
			<td>Wheaton</td>
			<td>986701 (E78620)</td>
			<td>20 ml high-density polyethylene vials</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Vacuette Z no additive</td>
			<td>Greiner bio-one</td>
			<td>455001</td>
			<td>pre-vacuum by the manufacturer&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Septum Sample Bottles</td>
			<td>Thomas Scientific</td>
			<td>1755C01</td>
			<td>250 ml glass bottles&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Septum Cap 1</td>
			<td>Wheaton</td>
			<td>W240844SP (E7865R)</td>
			<td>22-400 for HDPE vials&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Septum Cap 2&#160;</td>
			<td>Wheaton</td>
			<td>W240846 (1078-5553)</td>
			<td>24-400 for glass vials and bottles. Also manufactured by Thermo Scientific National (ref. 03-377-42)</td>
		</tr>
		<tr height="18">
			<td height="18" style="height:19px;">In-line stainless steel Swinney Filter holders</td>
			<td>Pall&#160;</td>
			<td>516-9067</td>
			<td>13mm of diameter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PTFE Seal Washer</td>
			<td>Pall&#160;</td>
			<td>516-8064</td>
			<td>ring for stainless steel filter holders</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">TCLP Glass Filters</td>
			<td>Pall&#160;</td>
			<td>516-9126</td>
			<td>binder-free glass fiber filters, 13mm of diameter,&#160; pore size 0.7&#181;m</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Polycarbonate Filter Holders&#160;</td>
			<td>Cole -Parmer&#160;</td>
			<td>17295</td>
			<td>13mm of diameter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isopore Membrane Filters</td>
			<td>Millipore</td>
			<td>GTTP01300</td>
			<td>13mm of diameter, pore size 0.2 &#181;m&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Contrad 2000 Solution&#160;</td>
			<td>Decon Labs</td>
			<td>E123FH</td>
			<td>highly soluble basic mix of anionic and non-ionic surfactant solution&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sterile Syringe Filters</td>
			<td>VWR International Eurolab S.L.</td>
			<td>514-0061P</td>
			<td>25mm of diameter , pore size 0.2 &#181;m&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fluorescein</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>(old ref.28802) 46955-100G&#160;</td>
			<td>100g&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Holdex, disposable,sterile</td>
			<td>Greiner bio-one</td>
			<td>450263</td>
			<td>sterile, single-use tube holder with off-center luer for Vacuette</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Sterile Needles</td>
			<td>IcoGammaPlus</td>
			<td>5160</td>
			<td>0.7mm x 30mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cryovials Nalgene</td>
			<td>Nalgene</td>
			<td>V5007(Cat. No.5000-0020)</td>
			<td>2ml&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Cryobox carton&#160;</td>
			<td>Rubilabor</td>
			<td>M-600</td>
			<td>145x145x55mm p/microtube 1.5 ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Orthophosphoric Acid</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>79617</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma</td>
			<td>P6148</td>
			<td>500g</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glutaraldehyde</td>
			<td>Merck</td>
			<td>8,206,031,000</td>
			<td>25%, 1 L</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Hand Vacuum Pump&#160;</td>
			<td>B&#252;rkle&#160;</td>
			<td>5620-2181</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

vacusip, an improved inex method for in situ measurement of particulate and dissolved compounds processed by active suspension feeders

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and detritus, and excreting particulate and dissolved compounds, they serve as important agents for benthic-pelagic coupling. Accurately measuring the compounds removed and excreted by suspension feeders (such as sponges, ascidians, polychaetes, bivalves) is crucial for the study of their physiology, metabolism, and feeding ecology, and is fundamental to determine the ecological relevance of the nutrient fluxes mediated by these organisms. However, the assessment of the rate by which suspension feeders process particulate and dissolved compounds in nature is restricted by the limitations of the currently available methodologies. Our goal was to develop a simple, reliable, and non-intrusive method that would allow clean and controlled water sampling from a specific point, such as the excurrent aperture of benthic suspension feeders, in situ. Our method allows simultaneous sampling of inhaled and exhaled water of the studied organism by using minute tubes installed on a custom-built manipulator device and carefully positioned inside the exhalant orifice of the sampled organism. Piercing a septum on the collecting vessel with a syringe needle attached to the distal end of each tube allows the external pressure to slowly force the sampled water into the vessel through the sampling tube. The slow and controlled sampling rate allows integrating the inherent patchiness in the water while ensuring contamination free sampling. We provide recommendations for the most suitable filtering devices, collection vessel, and storing procedures for the analyses of different particulate and dissolved compounds. The VacuSIP system offers a reliable method for the quantification of undisturbed suspension feeder metabolism in natural conditions that is cheap and easy to learn and apply to assess the physiology and functional role of filter feeders in different ecosystems.

La optimización de los métodos de recolección de agua de mar Selección de los viales de colección y procedimiento de limpieza recipientes colectores compatibles con VacuSIP deben tener un tabique que permite el muestreo a ser iniciado por la perforación con una aguja de la jeringa. Deben soportar la presión bajo el agua elevada (2-3 bares en la escafandra autónoma típicos profundidad de trabajo), y deben mantener el vacío. Muchos (pero no todos) de las marcas viales aprobados por la EPA para el análisis de compuestos orgánicos volátiles cumplen con estos criterios. viales pre-limpiado aprobados para DOC y análisis de DON también están disponibles. Para poner a prueba la idoneidad de estos viales para la recogida y el análisis de nutrientes y optimizar los procedimientos de limpieza, se recogió el agua doblemente destilada de alta calidad en tubos de polipropileno-ácido (tubos de PP), que acaba de adquirir, en unafrascos de polietileno de alta densidad (CID-limpiado viales de polietileno de alta densidad), y en viales de vidrio de la EPA, todas equipadas con una cápsula de cierre de politetrafluoroetileno (PTFE). Los viales de polietileno de alta densidad y tubos de polipropileno se limpiaron como se describe en la sección 1.5.2 anterior, y los viales de vidrio de la EPA fueron limpiados por el fabricante. La cantidad de NH 4 + encontrado en viales de vidrio de la EPA era relativamente mínimo (≤ 0,1 mol L -1) y depende de la doble calidad estándar de agua destilada de alta calidad. Por el contrario, NH + 4 concentraciones aumentaron significativamente (hasta 3 y 7 veces, respectivamente) y exhibió una mayor variabilidad en tubos de polipropileno de ácido limpiados y en viales de polietileno de alta densidad (ANOVA F (5,53) = 7,183, p &lt; 0,001, Figura 3). No hubo efecto de doble contacto de agua destilada de alta calidad con el septo de silicio en el análisis de amonio. Comparación de los nuevos viales de vidrio frente a viales de vidrio limpios / reciclados Para probar si viales de vidrio EPA se podrían utilizar para el análisis de nutrientes más de una vez, el NO x -, PO 4 3-, y NH 4 + concentraciones en muestras de agua marina recogidos en nuevos viales de vidrio de la EPA se compararon con los recogidos en viales de vidrio usadas EPA. Los nuevos viales de vidrio de la EPA se pre-limpiados por el fabricante, mientras que los viales de vidrio reciclado se limpiaron como se describe anteriormente (1.5.2). Frascos reciclados tenían significativamente más alta concentración de NH4 +, hasta 1,5 veces el nivel encontrado en los nuevos viales de vidrio (prueba t, p &lt;0,001, n = 5). No se encontraron diferencias significativas en el NO x - y PO 4 3- contenido entre las muestras recogidas en frascos reciclados y las muestras recogidas en el nuevo vidrioviales (Figura 4). Colección silicato y procedimientos de almacenamiento Para determinar el mejor recipiente de muestreo para el análisis de silicato, se recogió agua destilada doble de alta calidad en (viales HDPE) sin limpiar y en tubos de polipropileno-ácido (tubos de PP), en viales de polietileno de alta densidad de ácido limpiado, y en viales de vidrio de la EPA. La concentración de silicato esperado era cercano a cero, por lo que se consideraron los valores que se desviaban de la concentración esperada contaminada. La concentración de silicato difería significativamente entre las muestras recogidas en los diferentes viales (ANOVA, F (3,19) = 210.047, p &lt;0,001), mostrando la menor concentración de SiO 4 en los frascos de HDPE-ácido limpiado. Viales de vidrio de borosilicato de las muestras contaminadas, con la concentración final SiO4 aumentar hasta en un 7 molL-1 (Figura 5). Selección de aparatos de filtración de la materia orgánica disuelta (DOM) y el análisis de nutrientes Para determinar qué aparato de filtro produce la más baja en blanco en el análisis de orgánico disuelto (DOC y DON) y nutrientes inorgánicos (NO x -, NH 4 +, PO 4 3-), soportes de los filtros de acero inoxidable se compararon con policarbonato en línea Swinney soportes de filtro. Con cada tipo de soporte del filtro que hemos probado tanto en la membrana de policarbonato y un filtro de fibra de vidrio pre-combustión. La combinación de soporte del filtro de acero inoxidable y filtro de fibra de vidrio de combustión proporciona los espacios en blanco más bajos, mientras que el soporte del filtro de policarbonato Swinney equipado con membrana de policarbonato claro contaminado las muestras hasta 9 veces. El aumento de los volúmenes de lavado hizo<html> no resuelve este problema (Figura 6). <img alt="figura 3" src="/files/ftp_upload/54221/54221fig3.jpg" /> Figura 3. concentración de amonio (mol L-1, ± SD media) recogidos con diferentes viales: (1) frasco de HDPE sin limpiar; (2) frasco de HDPE limpio; (3) El HDPE limpio vial + Parafilm; (4) vial de vidrio de la EPA; (5) vial de vidrio Parafilm EPA +; (6) Se entrega limpio tubo de PP. El Parafilm se colocó para probar si el septo de silicio puede contaminar las muestras de agua. Para cada tratamiento se analizaron 9 muestras de agua destilada doble de alta calidad. Las muestras se analizaron fresco. No se encontraron diferencias significativas entre los cuatro vasos de muestreo (ANOVA, F (5,53) = 7.183, p &lt;0,001, test de potencia = 0,992). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54221/54221fig3large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <html> ve_content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/54221/54221fig4.jpg" /> Figura 4. amonio (NH4 +), nitritos + nitratos (NOx -), y las concentraciones de fosfato (PO 4 3-) (mol L -1, media ± DE) de muestras de agua marina recogidas en la nueva (oscuro) y reciclados / limpian viales de vidrio (blanco) de la EPA. El agua de mar se recogió en la Zona de acuarios experimentales del Instituto de Ciencias del Mar y se filtró con soporte para filtro de acero inoxidable y filtro de vidrio. Las muestras de agua se analizaron fresco. El asterisco (*) indica que la diferencia es significativa (prueba t, p &lt;0,001, n = 5, prueba de potencia = 1). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54221/54221fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> .jpg &quot;/&gt; Figura 5. concentración de silicato (mol L-1, ± SD media) en la alta calidad del agua doblemente destilada, recogidas en diferentes viales: tubos de PP-ácido limpiado, tubos, frascos de HDPE PP-ácido limpiado, nuevos viales de vidrio de la EPA. No se encontraron diferencias significativas entre los cuatro materiales de toma de muestras (ANOVA, F (3,19) = 210.047, p &lt;0,001, prueba de potencia = 1). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54221/54221fig5large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/54221/54221fig6.jpg" /> Figura 6. Al examinar el efecto de diferentes conjuntos de filtración y lavar los volúmenes de nitritos + nitratos (NO x - mol L -1). Las muestras para el NOx - se obtuvieron mediante el filtrado de las muestras de agua de mar con acero inoxidable (SS ftitular iltrar) o policarbonato en línea portafiltros Swinney (PC) de soporte del filtro equipada con una membrana de policarbonato (PC filtro) o un pre-combustión filtros de fibra de vidrio. Para los filtros de PC, diferentes volúmenes (10, 30, 60, 90 y 120 ml) de HCl al 5% y de alta calidad de agua bidestilada se utilizaron para el lavado del conjunto de filtro, el volumen de lavado se da en paréntesis en la leyenda de la figura. Los valores se expresan como media ± desviación estándar (n = 5). El agua de mar se recogió en la Zona de acuarios experimentales del Instituto de Ciencias del Mar y las muestras se analizaron fresco después de la filtración. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54221/54221fig6large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/54221/54221fig7.jpg" /> Figura 7. Ejemplo de resultados experimentales: se inhala (EN, negrocírculo) y exhalados (EX, triángulo rojo) emparejado concentraciones de la muestra de agua (mol L-1) de diferentes sustancias procesadas por la esponja Chondrosia reniformis en el Mar Mediterráneo: (A) de amonio (NH4 +); (B) + nitrito de nitrato (NOx -); (C) de fosfato (PO 4 3-); (D) de silicato (SiO4); (E) de carbono orgánico disuelto (DOC); (F) disuelto nitrógeno orgánico (DON); (G) de carbono orgánico planctónicas (LPOC); (H) de nitrógeno orgánico planctónicas (LPON). <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54221/54221fig7large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 8" src="/files/ftp_upload/54221/54221fig8.jpg" /> Figura 8. Un ejemplo de un flujo cytometría análisis de muestras de agua emparejadas extraídas del agua inhalado (A, C, E, G) y exhalado (B, D, F, H) por la esponja Chondrosia reniformis: (A, B, C, D) las poblaciones de fitoplancton; (E, F, G, H) bacterias heterótrofas. En AB y EF del muestreo fue clara y precisa (todos los grupos planctónicos fueron retenidos de manera eficiente). CD y GH son ejemplos de contaminación del agua exhalado, que muestran baja eliminación de todos los grupos planctónicos. Syn:. Synechococcus sp, pico: picoeukariotes autótrofos, nano: nanoeukaryotes autótrofos, alto: las bacterias heterotróficas con alto contenido de ADN, bajo:. Bacterias heterotróficas con bajo contenido de ADN <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54221/54221fig8large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> Figur complementariae la eficiencia de la célula 1. retención de diferentes presas planctónicas por la almeja Chama pacifica: Prochlorococcus sp. (Pro), Synechococcus sp. (SYN), pico-eucariotas (Pico euk), nano-eucariotas (Nano euk). Las barras de error = IC del 95%. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54221/Supplementary_Figure_1.png" target="_blank">Haga clic aquí para descargar este archivo.</a> Complementario de video 1. El muestreo de la ascidia mytiligera Polycarpa usando un manipulador hecha a la medida con el código de color que se utiliza para inhalado verde y amarillo para las muestras de agua exhalado. Los tubos de muestreo (PEEK, ID 54 m, 75 cm de largo) se colocan cuidadosamente en los inhalantes exhalantes y sifones de la ascidia. El agua se introduce en que los tubos de vacío a una velocidad de ~ 1 ml min -1. En esta demostración fluoresceína se utiliza para visualizar el chorro exhalante. Tenga en cuenta que el tubo de muestreo exhalante se coloca así wiel chorro fino exhalante. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54221/Supplementary_Video.MP4" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para descargar este archivo.</a>

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VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

We introduce the VacuSIP, a simple, non-intrusive, and reliable method for clean and accurate point sampling of water. The system was developed and evaluated for the simultaneous collection of the water inhaled and exhaled by benthic suspension feeders in situ, to cleanly measure removal and excretion of particulate and dissolved compounds.

VacuSIP, un método mejorado para InEx<em&gt; In Situ</em&gt; Medición de las partículas y compuestos disueltos procesada por Alimentadores Active Suspension

Benthic suspension feeders play essential roles in the functioning of marine ecosystems. By filtering large volumes of water, removing plankton and ...

vacusip-an-improved-inex-method-for-situ-measurement-particulate

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Environment

VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

10.8K vistas.  Centre d’Estudis Avançats de Blanes (CEAB-CSIC). We introduce the VacuSIP, a simple, non-intrusive, and reliable method for clean and accurate point sampling of water. The system was developed and evaluated for the simultaneous collection of the water inhaled and exhaled by benthic suspension feeders in situ, to cleanly measure removal and excretion of particulate and dissolved compounds.

Video: VacuSIP, an Improved InEx Method for In Situ Measurement of Particulate and Dissolved Compounds Processed by Active Suspension Feeders

A Noninvasive Method For In situ Determination of Mating Success in Female American Lobsters (Homarus americanus)

Despite being one of the most productive fisheries in the Northwest Atlantic, much remains unknown about the natural reproductive dynamics of American lobsters. Recent work in exploited crustacean populations (crabs and lobsters) suggests that there are circumstances where mature females are unable to achieve their full reproductive potential due to sperm limitation. To examine this possibility in different regions of the American lobster fishery, a reliable and noninvasive method was developed for sampling large numbers of female lobsters at sea. This method involves inserting a blunt-tipped needle into the female&#39;s seminal receptacle to determine the presence or absence of a sperm plug and to withdraw a sample that can be examined for the presence of sperm. A series of control studies were conducted at the dock and in the laboratory to test the reliability of this technique. These efforts entailed sampling 294 female lobsters to confirm that the presence of a sperm plug was a reliable indicator of sperm within the receptacle and thus, mating. This paper details the methodology and the results obtained from a subset of the total females sampled. Of the 230 female lobsters sampled from George&#39;s Bank and Cape Ann, MA (size range = 71-145 mm in carapace length), 90.3% were positive for sperm. Potential explanations for the absence of sperm in some females include: immaturity (lack of physiological maturity), breakdown of the sperm plug after being used to fertilize a clutch of eggs, and lack of mating activity. The surveys indicate that this technique for examining the mating success of female lobsters is a reliable proxy that can be used in the field to document reproductive activity in natural populations.

A Noninvasive Method For In situ Determination of Mating Success in Female American Lobsters Homarus americanus

Fishery-induced changes to exploited crustacean fisheries, such as the American lobster fishery, could potentially influence their reproductive dynamics, leading to a reduction in mating success. This study&#39;s goal was to develop a noninvasive method for ascertaining the mating success of female lobsters that may be physiologically or functionally mature.

Un método no invasivo para<em&gt; In situ</em&gt; Determinación de Éxito de apareamiento en americano femenino Langostas (<em&gt; Homarus americanus</em&gt;)

Despite being one of the most productive fisheries in the Northwest Atlantic, much remains unknown about the natural reproductive dynamics of American ...

Investigación

Medio ambiente

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. I. Collection of Virus Samples

EPA Method 1615 was developed with a goal of providing a standard method for measuring enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. The standardized sampling component of the method concentrates viruses that may be present in water by passage of a minimum specified volume of water through an electropositive cartridge filter. The minimum specified volumes for surface and finished/ground water are 300 L and 1,500 L, respectively. A major method limitation is the tendency for the filters to clog before meeting the sample volume requirement. Studies using two different, but equivalent, cartridge filter options showed that filter clogging was a problem with 10% of the samples with one of the filter types compared to 6% with the other filter type. Clogging tends to increase with turbidity, but cannot be predicted based on turbidity measurements only. From a cost standpoint one of the filter options is preferable over the other, but the water quality and experience with the water system to be sampled should be taken into consideration in making filter selections.

EPA Method 1615 uses an electropositive filter to concentrate enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. This manuscript describes the procedure for collecting samples for Method 1615 analyses.

Método EPA 1615. La medición de enterovirus y norovirus Ocurrencia en agua por cultura y RT-qPCR. I. Colección de ejemplos de virus

EPA Method 1615 was developed with a goal of providing a standard method for measuring enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. ...

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. II. Total Culturable Virus Assay

A standardized method is required when national studies on virus occurrence in environmental and drinking waters utilize multiple analytical laboratories. The U.S Environmental Protection Agency&#8217;s (USEPA) Method 1615 was developed with the goal of providing such a standard for measuring Enterovirus and Norovirus in these waters. Virus is concentrated from water using an electropositive filter, eluted from the filter surface with beef extract, and then concentrated further using organic flocculation. Herein we present the protocol from Method 1615 for filter elution, secondary concentration, and measurement of total culturable viruses. A portion of the concentrated eluate from each sample is inoculated onto ten replicate flasks of Buffalo Green Monkey kidney cells. The number of flasks demonstrating cytopathic effects is used to quantify the most probable number (MPN) of infectious units per liter. The method uses a number of quality controls to increase data quality and to reduce interlaboratory and intralaboratory variation. Laboratories must meet defined performance standards. Method 1615 was evaluated by examining virus recovery from reagent-grade and ground waters seeded with Sabin poliovirus type 3. Mean poliovirus recoveries with the total culturable assay were 111% in reagent grade water and 58% in groundwaters.

Here we present a procedure to measure total culturable viruses using the Buffalo Green Monkey kidney cell line. The procedure provides a standardized tool for measuring the occurrence of infectious viruses in environmental and drinking waters.

Método EPA 1615. La medición de enterovirus y la aparición norovirus en agua por cultura y RT-qPCR. II. Ensayo Virus Culturable total

A standardized method is required when national studies on virus occurrence in environmental and drinking waters utilize multiple analytical laboratories. ...

EPA Method 1615. Measurement of Enterovirus and Norovirus Occurrence in Water by Culture and RT-qPCR. Part III. Virus Detection by RT-qPCR

EPA Method 1615 measures enteroviruses and noroviruses present in environmental and drinking waters. This method was developed with the goal of having a standardized method for use in multiple analytical laboratories during monitoring period 3 of the Unregulated Contaminant Monitoring Rule. Herein we present the protocol for extraction of viral ribonucleic acid (RNA) from water sample concentrates and for quantitatively measuring enterovirus and norovirus concentrations using reverse transcription-quantitative PCR (RT-qPCR). Virus concentrations for the molecular assay are calculated in terms of genomic copies of viral RNA per liter based upon a standard curve. The method uses a number of quality controls to increase data quality and to reduce interlaboratory and intralaboratory variation. The method has been evaluated by examining virus recovery from ground and reagent grade waters seeded with poliovirus type 3 and murine norovirus as a surrogate for human noroviruses. Mean poliovirus recoveries were 20% in groundwaters and 44% in reagent grade water. Mean murine norovirus recoveries with the RT-qPCR assay were 30% in groundwaters and 4% in reagent grade water.

Here we present a procedure to quantify enterovirus and norovirus in environmental and drinking waters using reverse transcription-quantitative PCR. Mean virus recovery from groundwater with this standardized procedure from EPA Method 1615 was 20% for poliovirus and 30% for murine norovirus.

Método EPA 1615. La medición de enterovirus y norovirus Ocurrencia en agua por cultura y RT-qPCR. Parte III. Detección de virus por RT-qPCR

EPA Method 1615 measures enteroviruses and noroviruses present in environmental and drinking waters. This method was developed with the goal of having a ...

Spotting Cheetahs: Identifying Individuals by Their Footprints

The cheetah (Acinonyx jubatus) is Africa's most endangered large felid and listed as Vulnerable with a declining population trend by the IUCN1. It ranges widely over sub-Saharan Africa and in parts of the Middle East. Cheetah conservationists face two major challenges, conflict with landowners over the killing of domestic livestock, and concern over range contraction. Understanding of the latter remains particularly poor2. Namibia is believed to support the largest number of cheetahs of any range country, around 30%, but estimates range from 2,9053 to 13,5204. The disparity is likely a result of the different techniques used in monitoring.
Current techniques, including invasive tagging with VHF or satellite/GPS collars, can be costly and unreliable. The footprint identification technique5 is a new tool accessible to both field scientists and also citizens with smartphones, who could potentially augment data collection. The footprint identification technique analyzes digital images of footprints captured according to a standardized protocol. Images are optimized and measured in data visualization software. Measurements of distances, angles, and areas of the footprint images are analyzed using a robust cross-validated pairwise discriminant analysis based on a customized model. The final output is in the form of a Ward's cluster dendrogram. A user-friendly graphic user interface (GUI) allows the user immediate access and clear interpretation of classification results.
The footprint identification technique algorithms are species specific because each species has a unique anatomy. The technique runs in a data visualization software, using its own scripting language (jsl) that can be customized for the footprint anatomy of any species. An initial classification algorithm is built from a training database of footprints from that species, collected from individuals of known identity. An algorithm derived from a cheetah of known identity is then able to classify free-ranging cheetahs of unknown identity. The footprint identification technique predicts individual cheetah identity with an accuracy of &gt;90%.

The cheetah (Acinonyx jubatus) is an iconic, endangered species, but conservation efforts are challenged by habitat shrinkage and conflict with commercial farmers. The footprint identification technique, a robust, accurate and cost-effective image classification system, is a new approach to monitoring cheetahs.

Al ver guepardos: identificación de las personas por sus huellas

The cheetah (Acinonyx jubatus) is Africa's most endangered large felid and listed as Vulnerable with a declining population trend by the IUCN1. It ranges ...

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.

El intercambio de O bentónica<sub&gt; 2</sub&gt;, N<sub&gt; 2</sub&gt; y nutrientes disueltos usando pequeños incubaciones Core

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

A Simple Approach to Manipulate Dissolved Oxygen for Animal Behavior Observations

The ability to manipulate dissolved oxygen (DO) in a laboratory setting has significant application to investigate a number of ecological and organismal behavior questions. The protocol described here provides a simple, reproducible, and controlled method to manipulate DO to study behavioral response in aquatic organisms resulting from hypoxic and anoxic conditions. While performing degasification of water with nitrogen is commonly used in laboratory settings, no explicit method for ecological (aquatic) application exists in the literature, and this protocol is the first to describe a protocol to degasify water to observe organismal response. This technique and protocol were developed for direct application for aquatic macroinvertebrates; however, small fish, amphibians, and other aquatic vertebrates could be easily substituted. It allows for easy manipulation of DO levels ranging from 2 mg/L to 11 mg/L with stability for up to a 5 min animal-observation period. Beyond a 5 min observation period water temperatures began to rise, and at 10 min DO levels became too unstable to maintain. The protocol is scalable to the study organism, reproducible, and reliable, allowing for rapid implementation into introductory teaching labs and high-level research applications. The expected results of this technique should relate dissolved oxygen changes to behavioral responses of organisms.

This article describes a simple and reproducible protocol to manipulate dissolved oxygen conditions in a laboratory setting for animal behavior studies. This protocol may be used in both teaching and research laboratory settings to evaluate organismal response of macroinvertebrates, fishes, or amphibians to changes in dissolved oxygen concentration.

Un enfoque simple para manipular el oxígeno disuelto para las observaciones de comportamiento animal

The ability to manipulate dissolved oxygen (DO) in a laboratory setting has significant application to investigate a number of ecological and organismal ...

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of molecules providing one of the largest sources of energy and nutrients to stream ecosystems. Yet the in situ study of DOM is difficult as the molecular complexity of the DOM pool cannot be easily reproduced for experimental purposes. Nutrient additions to streams however, have been shown to repeatedly alter the in situ and ambient DOM pool. Here we demonstrate an easily replicable field-based method for manipulating the ambient pool of DOM at the ecosystem scale. During nutrient pulse experiments changes in the concentration of both dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen can be examined across a wide-range of nutrient concentrations. This method allows researchers to examine the controls on the DOM pool and make inferences regarding the role and function that certain fractions of the DOM pool play within ecosystems. We advocate the use of this method as a technique to help develop a deeper understanding of DOM biogeochemistry and how it interacts with nutrients. With further development this method may help elucidate the dynamics of DOM in other ecosystems.

Understanding Dissolved Organic Matter Biogeochemistry Through In Situ Nutrient Manipulations in Stream Ecosystems

Dissolved organic matter provides an important source of energy and nutrients to stream ecosystems. Here we demonstrate a field-based method to manipulate the ambient pool of dissolved organic matter in situ through easily replicable nutrient pulses.

La comprensión de materia orgánica disuelta Biogeoquímica través<em&gt; In Situ</em&gt; Nutrientes Las manipulaciones en la corriente de los ecosistemas

Dissolved organic matter (DOM) is a highly diverse mixture of molecules providing one of the largest sources of energy and nutrients to stream ecosystems. ...

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in a Flow Tube Reactor

Organic particulate matter (PM) is increasingly recognized as important to the Earth's climate system as well as public health in urban regions, and the production of synthetic PM for laboratory studies have become a widespread necessity. Herein, experimental protocols demonstrate approaches to produce aerosolized organic PM by &#945;-pinene ozonolysis in a flow tube reactor. Methods are described for measuring the size distributions and morphology of the aerosol particles. The video demonstrates basic operations of the flow tube reactor and related instrumentation. The first part of the video shows the procedure for preparing gas-phase reactants, ozonolysis, and production of organic PM. The second part of the video shows the procedures for determining the properties of the produced particle population. The particle number-diameter distributions show different stages of particle growth, namely condensation, coagulation, or a combination of both, depending on reaction conditions. The particle morphology is characterized by an aerosol particle mass analyzer (APM) and a scanning electron microscope (SEM). The results confirm the existence of non-spherical particles that have grown from coagulation for specific reaction conditions. The experimental results also indicate that the flow tube reactor can be used to study the physical and chemical properties of organic PM for relatively high concentrations and short time frames.

This paper describes the operation procedure for the flow tube reactor and related data collection. It shows the protocols for setting the experiments, recording data and generating the number-diameter distribution as well as the particle mass information, which gives useful information about chemical and physical properties of the organic aerosols.

Producción y medición de la materia orgánica de partículas en un Reactor de tubo de flujo

Organic particulate matter (PM) is increasingly recognized as important to the Earth's climate system as well as public health in urban regions, and the ...

Production and Measurement of Organic Particulate Matter in the Harvard Environmental Chamber

The production and the evolution of atmospheric organic particulate matter (PM) are insufficiently understood for accurate simulations of atmospheric chemistry and climate. The complex production mechanisms and reaction pathways make this a challenging research topic. To address these issues, an environmental chamber, providing enough residence time and close-to-ambient concentrations of precursors for secondary organic materials, is needed. The Harvard Environmental Chamber (HEC) was built to serve this need, simulating the production of gas and particle phase species from volatile organic compounds (VOCs). The HEC has a volume of 4.7 m3 and a mean residence time of 3.4 h under typical operating conditions. It is operated as a completely mixed flow reactor (CMFR), providing the possibility of indefinite steady-state operation across days for sample collection and data analysis. The operation procedures are described in detail in this article. Several types of instrumentation are used to characterize the produced gas and particles. A High-Resolution Time-of-Fight Aerosol Mass Spectrometer (HR-ToF-AMS) is used to characterize particles. A Proton-Transfer-Reaction Mass Spectrometer (PTR-MS) is used for gaseous analysis. Example results are presented to show the use of the environmental chamber in a wide variety of applications related to the physicochemical properties and reaction mechanisms of organic atmospheric particulate matter.

This paper describes operation procedures for the Harvard Environmental Chamber (HEC) and related instrumentation for measuring gaseous and particle species. The environmental chamber is used to produce and study secondary organic species produced from the organic precursors, especially related to atmospheric organic particulate matter.

Producción y medición de la materia orgánica particulada en la cámara ambiental de Harvard

The production and the evolution of atmospheric organic particulate matter (PM) are insufficiently understood for accurate simulations of atmospheric ...

VacuSIP, un método mejorado para InEx

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Un método no invasivo para