스트레인 게이지 모니터 (SGM) 쌍 각 조개 연체 동물 실험실 유도 Diel 순환 산소와 pH에에서 연속 밸브 품 측정에 대 한

저 산소 증, 즉, 해산 생물을 저하를 낮은 산소 농도 [할] 충분히와 생태 프로세스 하지만 종종 기능적으로 정의 < 2 mg/L¹, 고 anoxia의 [할] ([마]로 기능적으로 정의 된 0.0-0.2 mg/L) 세계의 연안 해 역, 구 및 심해^2,3 에 더 자주 그리고 심각 하 게 발생 하 고 양화^4,5증가 의해 악화 자주. Hypoxia 및 anoxia 증가 면적 정도, macrofauna 부정적인 영향을 서식 지 범위와 서식 지 품질 손실. 기후 변화는 hypoxia과 anoxia⁶악화 될 전망 이다.

체사피크 베이, 미국, 등 많은 층 화, 영양소 풍부한 강어귀에서 계절 영구 hypoxia 번성 할 수 하 고²년 후 발생할 수 있습니다. 또한, 산소의 diel 사이클링 구 체사피크 베이 등 다른 위치에서에서 자주 하 고 늦은 밤 또는 여름^7,8에서 이른 아침 시간 동안 발생 합니다.

대부분의 연구와 hypoxia 및 anoxia^{9,10,,1112,13,14 그들의 관용 [할] 낮은 생물의 지속적인 노출의 효과에 초점을 맞추고 있다} . 또한, 연구는 응답 확장 낮은 [할]^4,15종 배포판, 나타났는데, 그리고 종 구성에 대규모 변화를 보았다. 종종 종 낮은 질량에서 죽는 [할]에 매우 민감한¹⁶ 루이지애나 텍사스 선반 생태계⁴에서 발견으로, 예를 들어 젊은, 작은 크기, 수명이 짧은 동물을 나머지 종 이동.

행동 변화는 일반적으로 사회 붕괴¹⁷ 앞 및 확장 낮은 [할]^{4,,1617,18,19 생물의 행동 반응에 연구 보고 ,20,21,22,23,,2425}. 그러나 이러한 연구에,, hypoxia의 diel 사이클링 노출 및 강어귀에서 [할] 가용성의 변동 자연 생물의 응답에 집중 하지 않습니다.

얕은 어귀 Diel 사이클링 hypoxia가 받은 증가 인식 연구 모니터링 [할] 더 자주 sondes 구^16,26일의 과정을 통해. 물 hypoxic 밤의 끝에 시간 또는 여름에서 이른 아침 시간 동안 남아 있을 수 있을 때 밤 하지만 높은 산소 소모 하는 동안 아무 산소 생성 광합성 호 기성 호흡^7,16. 그것은 또한 파도 diel 영향 발견 낮은 파도 밤²⁷의 끝과 일치 하는 때 관찰 가장 극단적인 최소와 낮은 할 조건의 사이클링. Hypoxia가 [할]의 몇 시간 후 다시와 서 normoxia^7,,1628 일일 주기.

Diel 순환 산소와 pH 우리 실험실에 노출 하는 굴의 밸브의 개폐 모니터링 C. virginica 의 행동 반응 확인 하려면 diel [마]의 자전거 및 순환 유도 pH. 품 응답 bivalves의 불리 한 환경 조건 검색에 사용 되었습니다. 오염 물질^29,,3031, 독성 조류^32,,3334, 열 오염^35,36 응답에서 bivalves의 밸브 폐쇄 ^{, 37}, 음식 수량 감소^38,,3940, 먹이 정권^39,41, emersion^37,42, photoperiod^{43 , 44}, pH^45,46및 결합 된 pH 및 용 존된 산소⁴⁷ 측정 되었다. 품 기술, 예를 들어 포함 직접 관찰^48,49,13, 리드 스위치, 자석 (Dreissena 모니터)⁵⁰또는 광섬유 센서를 사용 하 여 연속 측정 ⁵¹ 맑은 물 요구 하 는입니다. 또한, 자석 및 자석 분야 강도 홀 센서 홍합 품 각도^52,,5354,55, 높은-주파수 전자기 유도 시스템을 공부 하 고 사용 되었습니다. 그 수는 밸브에 붙어 두 개의 전기 코일 사이의 다양 한 거리 측정 되었습니다^56,,5758,59를 사용. 높은 전압 소스는 전자기 유도 시스템에 필요한 고 파워 쉘⁵²의 양쪽 모두에 게 배달 했다. 이 시스템은 또한 “MOSSELMONITOR” (http://mosselmonitor.nl/)으로 상용.

단단한 연구 예산에 우리 실험실 유도 diel 저렴 한 스트레인 게이지 모니터 (SGM) 굴 품을 지속적으로 측정 하는 생성의 [] 사이클링과 pH, 낮은 가시성 조건 하에서. 우리의 시스템은 또한 많은 동물 실험 중 계측할 수 있도록 경쟁 시스템 보다 훨씬 간단 하 게. 우리 심각한 자전거 diel C. virginica 의 행동 응답을 확인 하 고 싶 었 ([할] = 0.6 mg/L) 제어 ph hypoxia (pH 7.8 =) 및 자전거 pH (pH = 7.8-7.0), 각각, 고 온화한 품 응답 ([할] = 1.7 mg/L) hypoxia. 또한, 우리는 굴 [할]는 diel 이상 하 고 normoxia hypoxic 이벤트 후 반환 될 때 어떻게 반응 변화에 신속 하 게 응답할 수 있는지 확인 싶 었 어 요. 아마도 그들이 사는 굴은 많은 구^16,27 에 있는 급속 하 게 변동 환경에 최적 적응. 더 복잡 한 밸브 품 모니터를 사용할 수는 SGM 낮은 가시성 조건 에서도 밸브 품 바다에서의 연속 측정을 허용 하는 저렴 한 기술을 제공 한다.

그림 1. 밸브 품 장치에 대 한 휘트스톤 브리지. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

쌍 각 조개 품 모니터링을 위해 사용 되는 스트레인 게이지 센서 백업 polyimide에 meander 패턴에 저항 영화가 있습니다. 적은 양의 스트레인 센서의 저항 조절. 쌍 각 조개 flexes 스트레인 게이지 때 그것 하 품의 발작 센서의 저항 변화를 일으키는. 우리는 센서 저항에서 변화를 측정 하기 위해 그림 1 에 표시 된 대로 각 쌍 각 조개 채널 널링, 균형, 휘트스톤 브리지를 고용. 휘트스톤 브리지는 상당히 높은 이득을 datalogger에 의해 고용 될 수 있도록 포 텐 쇼 미터에 의해 nulled입니다. 휘트스톤 브리지는 알려진된 저항 표준 및 전압계를 비율을 사용 하 여 알 수 없는 저항을 정확 하 게 측정 하는 표준 방법입니다. 이 아주 오래 된 기술의 역사는 Ekelof (2001 년)⁶⁰에 설명 되어 있습니다. 우리는 스트레인 게이지 모니터 (SGM)에 각각 자체 휘트스톤 브리지 및 널링 포 텐 쇼 미터, 12 채널을 통합.