Allgemeine Angaben für die Feldtage in Kastanienbaum:

ETH Integriertes Praktikum IGP4 SS2005 Teil Aquatische Oekologie

Allgemeine Angaben für die Feldtage in Kastanienbaum:

Probenahmen:

Ort: ca. 1 km vor Labor bei einer Tiefe von mind. 40 Metern 2 Schiffe: Thalassa und Gloeocapsa für 12 – 14 Studenten Geräte auf Schiffen bei jeder Probenahme:

- Winde, Schöpfflasche, Fallgewicht

- Planktonnetze: 10µm, 30 µm, 90µm, 300 µm - Temperaturmessgerät

- Unterwasser LiCOR für PAR - PUV

- in vivo Fluorimeter (Minitracka) - Secchischeibe

Probenahme: Wasserproben aus 14 Tiefenstufen

- 0, 0.5, 1, 1.5, 2.5, 3.8, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 20, 25, 30 m Literflaschen für jede Tiefe

Spezifische Angaben zu den Probenahmen und Messungen (Teil 1):

A) 14C-Assimilation mit Radiotracer (-->Dany Steiner):

In situ Inkubation von Flaschen an Gestellen zur Bestimmung von Vertikalprofilen, mit und ohne UV-Filter, inkl Dunkelproben. Acid Bubbling Methode.

- Inkubations-Gestelle in den Tiefen:

0, 0.5, 1, 1.5, 2.5, 3.8, 5, 7.5, 10, 12.5, 15, 20, 25, 30 m --> 14 Duran Fläschchen

Blaurohre in den Tiefen: 0, 0.5, 1, 1.5, 2.5, 3.8, 5, 7.5, 10 m --> 9 Duran Fläschchen

Dunkelflaschen an Bord aus den Tiefen: 0.5, 5, 10, 15, 20, 30 m --> 6 Fläschchen

- Geräte und Prozedere: wie üblich bei in situ 14C-Messungen Inkubationsdauer der in situ Proben: ca. 4 Std

Bestimmung folgender Begleitparameter in jeder Tiefenstufe:

- pH, SBV 14 Stück 250ml Flaschen

- Chlorophyll a (photometrisch) 14 Stück 1L Flaschen - PAR-UW mit Kugelsensor + Referenz an Oberfläche

- UV-A unter Wasser mit PUV

- Chlorophyll in situ mit in vivo Fluoreszenz (Minitracka)

- Sonnenstrahlung über Wasser (auf Labordach) mit PAR und UV-A Sensor Monitoring während des ganzen Tages

pH, SBV (Alkalinity), Trockengewicht und Chlorophyll sollen von Christian Dang im Labor

den Studenten instruiert und gemessen werden. Christian, bitte zeitig bei Dany Instruktionen

über Geräte und Analysen einholen.

B) Phototron mit Sauerstoffelektroden (--> Arne Hammrich, Dany Steiner)

O

Produktion und Zehrung in vitro Vorbereitung der Wasserproben:

- Planktonnetze: 10µm, 30 µm, 300 µm zu Anreichern von Proben für Netzzüge von 30 bis 0 Metern

- 2 gelbe Vierliter Plastikkanister (+ 2 Reservekanister) in schwarzen Plastiksäcken Kanister A) Phytoplankton angereichert mit 10 und 30 µm Netzen. Das

Plankton wird beim Abfüllen in Kanister durch ein 300 µm Sieb filtriert Der Kanister wird dann mit (300µm filtriertem) Seewasser aus 5m aufgefüllt.

Kanister B) Phyto- + Zooplankton: mit 10 und 30 µm Netzen angereichertes Phytoplankton ungefiltert direkt in den Kanister. Dazu wir noch mit 300 µm Netzen angereichertes Zooplankton gegeben.

Der Kanister wird dann mit Seewasser aus 5m aufgefüllt.

Messungen im Phototron:

Die mit Phytoplankton (ohne Zooplankton) angereicherten Wasserproben werden im Phototron im Licht und in der Dunkelheit während ca. 2 Std inkubiert. Die mit Phyto- und Zooplankton angereicherten Wasserproben werden nur im Dunkeln inkubiert.

Vorschlag: (Dany, Arne: bitte Rückmeldung, ob Vorschlag machbar und sinnvoll) - 4 Glasbecher aus Kanister A bei einer Lichtintensität von ca 400 µE/m

s - 3 Glasbecher aus Kanister A in der Dunkelheit

- 3 Glasbecher aus Kanister B in der Dunkelheit

Monitoring der O

Konzentration on line während der Inkubation

Dany und Arne: Schliesst Euch bitte kurz, damit Dany je nach Versuchsanordnung die nötigen Vorbeitungen am Phototron treffen kann.

Spezifische Angaben zu den Probenahmen und Messungen (Teil 2):

C) Lichtklima unter Wasser

Demonstration verschiedener Lichtmessgeräte und Aufnahme von Vertikalprofilen in situ unter Wasser von 0 – 30 Metern mit den folgenden online Geräten:

- PAR mit Kugelsensor (LiCOR) - versch. Wellenlängen von UV (PUV)

- Spektren (Unterwasserspektrophotometer GER) D) In situ Grazing Experimente mit Grazingkammern

(mit HRB auf Machbarkeit zu überprüfen)

Seewasser wird in der in situ Tiefe in eine Grazingkammer von 10 Liter Inhalt gefüllt und anschliessend während ca 1-2 Std in situ in 10 m Tiefe inkubiert. Vor und nach der Inkubation werden Chlorophyll und POC gemessen und daraus die vom Zooplankton gefressene

Algenmenge berechnet.

Vorschlag:

Vorbereitung und Inkubation der Wasserproben:

- Plankton-Netzzug von 30 bis 0 Meter mit einem 300µm Netz zur Anreicherung von Crustaceen (insbes. Daphnien).

- Falls zu wenig Daphnien in situ vorhanden, wird die mit Daphnien angereicherte Suspension in die Spritzen der Grazingkammern gefüllt, mit welchen normalerweise die markierten Futteralgen injiziert werden (Diese Spritzen müssen einen erweiterten Ausgang mit Durchmesser von ca 1mm aufweisen)

- Zwei Grazingkammern werden möglichst gleichzeitig und nah beieinander auf ca 10 Meter heruntergelassen und geschlossen

- Anschliessend wird der Kolben der Grazingkammern aktiviert. Die in situ Planktonpopulation >95µm wird von 10 L auf ein reduziertes Volumen von 1.3 L aufkonzentriert, während die Konzentration des kleineren Planktons (insbes.

Futteralgen) gleich bleibt. Dabei wird die mit Daphnien angereicherte Suspension in den Spritzen freigesetzt.

Sodann wird die eine Grazingkammer in situ für ca. 1-2 Std inkubiert.

Die zweite Grazingkammer wird sofort an die Oberfläche geholt. Von den zur Verfügung stehenden 1.3 L werden folgende Proben vorbereitet:

- 50 ml zum Auszählen der Daphnienkonzentration.

-Anschliessend Vorfiltration der restlichen Menge durch einen 95 µm Filter, bevor je 600 ml durch einen GF/F Filter filtriert zur Messung der Anfangskonzentrationen von Chlorophyll a und POC vorbereitet werden (Konzentrationsfaktor mitberücksich- tigen!)

- die restlichen ca. 50 ml werden für eine eventuelle mikroskopische Auzählung des Phytoplanktons aufbewahrt.

- Unmittelbar nach der Inkubation werden die1.3 Liter Wasserprobe der inkubierten Grazingkammer zur Bestimmung der Endkonzentrationen nach gleichem

Prozedere, wie im vorherigen Absatz beschrieben, verarbeitet.

Alternativ-Vorschlag für in situ Grazing Experimente mit Plastikkanistern: (zu diskutieren):

Vorbereitung und Inkubation der Wasserproben:

- Plankton-Netzzug von 30 bis 0 Meter mit je einem 10 µm und einem 300µm Netz zur Anreicherung von Phyto- und Zooplankton

- Zugabe der Futteralgen in zwei verdunkelte 20 Liter Kanister mit folgendem Inhalt:

Kanister 1: Seewasser + nur kleine Algen 10-30µm durch Anreicherung des > 10 µm Planktons nach Filtration durch 30µm Filter. Anreicherung mit Crustaceen >300 µm.

Kanister 2: Seewasser + Algen 10 – 30 µm. Anreicherung mit Crustaceen

- Abzweigen von je 1 Liter (oder mehreren Litern?) Wasser aus den 20 Liter Kanistern und Filtration durch 300µm zur Entfernung der grösseren Crustaceen zur Bestimmung von Chlorophyll, TG und POC vor der Inkubation –> Filtration auf Glasfaserfilter (GF/F) auf dem Boot. Separates Aufschlämmen und Filtration der Crustaceen vom 300µm Filter durch GF/F zur Bestimmung des Crustaceen- Trockengewichtes.

Anschliessend blasenfreies Auffüllen der Kanisterinhalte in je einen 10 Liter Kanister („Grazingkammer“)

- Inkubation der 10 L Kanister in ca. 10 m Tiefe (bei in situ Temperatur und Licht, ca

10% PAR I

) für ca. 2 Std. Nach Beendigung der Inkubation Abzweigen von mehreren

Litern Wasser aus der Grazingkammer und Filtration durch 300µm zur Entfernung der

grösseren Crustaceen zur Bestimmung von Chlorophyll, TG und POC nach der

Inkubation –> Filtration auf Glasfaserfilter (GF/F) auf dem Boot.