Kabuklu yumuşakçalar filtrasyon ve besleme davranışını ölçmek için biodeposition yöntemini kullanarak bir akışı aracılığıyla cihaz gemi kullanım için güncellenmiştir. Cihaz inşa bir iki boyutlu gimbal tablo aparatı tekne hareket, böylece deniz kabuklu su ürünleri sitelerdeki kabuklu filtrasyon değişkenlerin doğru miktar izin dan izole ediyor.
Kabuklu deniz ürünleri yetiştiricilik kıyı embayments ve haliçler offshore konumlara hareket ettikçe, çiftlik bivalvia (yani, midye, istiridye ve istiridye) etkileşimlerin ekosistem ölçmek gerek yeni sorunlar sunar. Nicel veri yumuşakçalar süspansiyon besleme beslenme davranışı üzerinde önemli ekosistem etkileşimleri onların taşıma kapasitesi, plankton topluluk ile rekabet dahil olmak üzere deniz kabuklu deniz ürünleri çiftliklerin belirlemek gerekli farklı derinlik ve benthos için ifade, trofik kaynakların kullanılabilirliğini. Biodeposition yöntemi doğal bir ortamda bivalvia süspansiyon besleme beslenme değişkenleri ölçmek için kullanılan ve laboratuvar deneyleri daha daha gerçekçi bir proxy temsil eder. Bu yöntem, ancak, kabuklu deniz ürünleri için sağlanan akış oranları su gereksinimleri sabit kalır ve bivalvia rahatsız edilmeden karşılamak için istikrarlı bir platform dayanır. Bir akış üzerinden aygıt ve kabuklu yumuşakçalar besleme ölçmek için biodeposition yöntemini kullanarak işlemi gemi kullanmak için bir kara tabanlı biçimden cihazın etrafında iki boyutlu gimbal tablo oluşturma tarafından modifiye edilmiştir. Planimeter veri en az saha ve yuvarlanma tekne hareket rağmen test kabuklu deniz ürünleri içeren odalarının açığa vurmak, debi odaları içinde sabit kalır ve işleçleri (dışkı ve pseudofeces) biodeposits ile yeterli toplamak edebiliyoruz su ürünleri yetiştiriciliği siteleri kabuklu gümrükleme, filtrasyon, seçim, sindirim, ret ve deniz kabuklu deniz ürünleri emme doğru ölçümler elde etmek için tutarlılık.
Vahşi-yakalama balıkçılık dünya çapında1kabul etmediğinizi. Buna göre deniz ürünleri tedarik gelecekteki büyüme su ürünleri bir genişleme gelmelidir. Su ürünleri yetiştiricilik üretimi büyüyen olmuştur ve en hızlı artan gıda üretim sistemi2Tarım Su yapma 2025 ile hızla büyümeye devam edecek. Süspansiyon besleme kabuklu yumuşakçalar (midye, istiridye, tarak ve midye) Tarım bu organizmaların yok ek besleme gerektirir ama bunun yerine, beslenme elde etmek için su ürünleri, en çevre iyi huylu formları arasında olarak kabul edilir doğal fitoplankton üretim ve transfer organik bentik organizmalar3,4‘ e önemli. Nitekim, kabuklu su ürünleri yasal bir araç olarak Ötrofik haliçler5,6trofik yapısı ve su kalitesini artırmak için kabul ediliyor. Kabuklu deniz ürünleri yetiştiricilik kıyı embayments ve haliçler genişlemesi için genellikle olumlu umutları rağmen diğer kıyı okyanus çakışıyor ilgi ticari ve eğlence balıkçılık, eğlence etkinlikleri ve estetik gibi kıyı toprak sahipleri toplumsal sınırlamalar arzularının “sosyal taşıma kapasitesi” terimi altında toplanan-bazı “açık deniz”7tarım kabuklu deniz ürünleri büyük ölçekli genişleme için bakmak için yol açmıştır.
Kabuklu deniz ürünleri Tarım hareketli deniz, açık sularda, kabuklu deniz ürünleri için büyük bir potansiyel su ürünleri genişleme sunuyor ancak de oceanic ekosistem8organizmalarda için eşi görülmemiş zorluklar sunar. İlk, en çiftlik, süspansiyon besleme kabuklu türlerin açık deniz ekosistemi9birçok yönden farklı ortamlarda geliştiğini nehir ağzı organizmalardır. Mevsimsel ve gündüz zamansal değişimleri tuzluluk, sıcaklık ve su kimya ve yoğun biyolojik aktivitesi yüksek ve değişken besin durumu kıyı sularında tarafından uyarılan davranış ve fizyolojik için seçmiş olduğunuz midye, istiridye, tarak ve nispeten sabit küçük yarar görüşmek istiridye özellikleri okyanus çevre10oranında seyreltin. Bivalvia dönemleri iyi su kalite yararlanmak için ve onların gıda Alım11,12en iyi duruma getirmek için onların filtrasyon düzenleyerek bu çevresel değişikliklere yanıt olduğu bilinmektedir. Açık sularda gibi daha sabit bir ortamda, bu bivalvia etkili hızlı büyüme için pozitif enerji dengesini korumak için kendi pompalama ve filtrasyon oranları düzenleyecek olup belli değil. Deniz kabuklu deniz ürünleri Tarım önündeki ikinci sorunu da nispeten düşük seston gıda durumu okyanusta ilgili. Fitoplankton yoğunluğu çok daha düşük olan offshore haliçler, kabuklu türlerin şu anda olacak daha başarıyla haliçler aranan metabolizması ve büyüme korumak için yemek için yeterli çiftlik? Satırları istihdam mevcut uygulamaları, çorap, kafesleri ve kabuklu deniz ürünleri haliçler içinde tutmak için diğer muhafazaları fitoplankton yerel olarak bile, Ötrofik, kıyı suları13,–14tüketmek üç boyutlu filtreleri neden. Kültür ile ilgili varsayımlar tasarım yoğunluğu, satırların, aralıklarını çorap, dişli ve kırpma döngü süresi çiftlik üretim taşıma kapasitesi ve yerel deniz ekosistemi ekolojik taşıma kapasitesi yönetmek için açık okyanusta yeniden düşündüm gerekebilir 15 , 16. uygulanan nearshore okyanus seyreltik çevre ile uyumlu olacak şekilde değiştirilmesi gerekebilir gibi yoğun kabuklu deniz ürünleri yetiştiriciliği.
Nasıl kıyı kabuklu deniz ürünleri tarım uygulamaları offshore, kabuklu deniz ürünleri mevcut seston ile etkileşimini nicel veriler başarılı olmak için değiştirilmesi gerekebilir bizim anlayışı ilerletmek için potansiyel çiftlik siteler temel olarak offshore mekanlar evlenme teklif etti. Bir takım teknikler sayısal filtrasyon, gümrükleme, sindirim, ret ve parçacıklar emilimini kabuklu yumuşakçalar süspansiyon besleme tarafından geliştirilen17,18olmuştur. Bu yöntemlerden bazıları çok kısa zaman ölçekleri, farklı parçacık türleri veya fizyolojik yanıtlarını çeşitli çevresel varyasyonları19,20,21 arasında seçim çeşitleri algılamak için optimize edilmiştir . Son zamanlarda, ne biodeposition yöntemi olarak adlandırılır ve ayrıntılandırmaları bu yaklaşımı kabul etmek yasal bir araç olarak en önemli filtrasyon ve değişkenleri midye, istiridye ve istiridye17,22 besleme ölçmek için yol açmıştır .
Biodeposition yöntemi, genel olarak, organik ve inorganik seston bileşenleri tek tek kabuklu deniz tarafından yakalanan, oranlar bölümleme ölçmek için bir gözcü reddedildi olarak inorganik seston bileşeni ile bir kütle denge yaklaşımı yutulur kullanır, ve saat17bir zaman ölçeği üzerinde emilir. Bu yaklaşım doğru olarak kritik su akış oranları tek ve kabuklu deniz ürünleri sürekli ve tam olarak bilinen ve onlar sürekli filtrasyon davranışlarını korumak kabuklu deniz ürünleri fiziksel olarak rahatsız olmadığını teslim önemlidir. Su toplama eşitlemek gereklidir örnekleri dışkı örnekleri topluluğu ile kabuklu yenmesi anda üretilen sindirim sonra (Örneğin, egestion). Bu iki süreç (sindirim ve egestion) kabuklu gut üzerinden transit için partiküler için geçen süreyi tarafından mahsup edilir. Gut transit yiyeceklerin yenmesi ile dışkı şeklinde sindirilmemiş malzeme sürümü arasında geçen süreyi saat temsil eder. Ayrıca, pratik açıdan, biodeposits önce onlar su hareketi tarafından ayrıştırılmış kantitatif araştırmacı tarafından toplanması gerekir. Bu nedenlerden dolayı cihazları ve kabuklu filtrasyon biodeposition yöntemini kullanarak miktarının yordamları istikrarlı bir platform karaya ya da sabit bir iskele çok nearshore konumlara sınırlı olmuştur-kabuklu deniz hayvanları nüfus olmak için yeterli yakındır araştırdık. Biodeposition yöntemi offshore kullanılmak üzere bir tekne gemiye istikrarlı bir platform yöntemi gereksinimlerini karşılamak için bir yol bulmak gerekiyordu.
Yüzyıllar önce gemi gemi hareket makalelerden yalıtmak nasıl aynı temel sorunu çözmek isteyen denizciler gimbal geliştirdi. Bir yalpa daha yerçekimi geminin hareket için yanıt vermek izole makale izin gemi ve izole, makale bağlı platformu arasında bir veya daha fazla pivotlar tanıtır. Belki de en basit gimbal tasarım-pin pivotlar 90 ° açı-in Galimany ve ortak çalışanlar22tarafından bildirilen bir bir aparat tasarımını değiştiren çalıştırmaya başladık. Mevcut raporunda, ölçme cihazları etkili işlev doğrulanır: 1) tablo tekne hareket karşılaştırıldığında kabuklu deniz ürünleri chambers ile hareket, 2) den 20 akış oranları tutarlılığını çoğaltmak chambers ise denizde ve 3) üç farklı gemi gemiye üç denizaşırı yerlerde midye filtrasyon verileri test.
Farklı yaklaşımlar filtrasyon ve bivalvia laboratuvar ve alanındaki, besleme çalışmaya kullanılmaktadır. Doğal seston kullanarak besleme verecektir yapılan ölçümler ile doğal çevre24en benzer oranları. Varolan taşınabilir besleme cihazlar ölçüm Toxinler25,26 besleme için arazi gibi istikrarlı bir platform veya sabit bir dock bağlıdır; Böylece, kabuklu filtrasyon miktarının ve beslenme alanında şimdiye kadar sınırlı olmuştur çok yakınındaki kıyı suları. Roman aparatı ve burada sunulan Yöntem bivalvia offshore sularda nerede bivalvia ve çevre arasındaki etkileşimler daha önce kötü tarif edilmiştir beslenme performansını ölçmek için güvenilir bir araç temsil eder.
Biodeposition yönteminin offshore uygulamadaki kritik adımlar şunlardır: (1) havalandırma baş tank ve bivalvia için; bile partikül dağıtım sağlamak için tüm beslenme odaları arasında debi kalibrasyonu (2) deneysel gut Yoldaki süre önce biodeposits topluluğu bir doğru belirlenmesi; (3 kimlik, ayrılık ve tüm dışkı ve bivalvia tarafından üretilen pseudofeces tam toplama organik ve inorganik partiküler madde için algılama sınırı aşmak için yeterli biodeposits topluluğu dahil olmak üzere. Yüksek akış oranları gıda konsantrasyon azaltma refiltration18,25,27,28nedeniyle olgusu artırabilir besleme odalarında su sirkülasyonu önlemek için gereklidir.
Doğru kimlik ve dışkı ve pseudofeces ayrılması offshore ortamlarda zor olabilir. Dışkı ve Massachusetts sularda pseudofeces koleksiyonu büyük olasılıkla son bir saat ölçüm sırasında ağır Denizi etkilendi. Bu yöntemi kullanarak ölçüleri denizin temiz bir şekilde ayrı ve doğru bir şekilde dışkı, pseudofeces ve içinde yatırılır partikül diğer malzeme (yani, silt veya parçacıklar) ayırt seçiciler yeteneğini etkileyen, devlet tarafından kısıtlı olacak besleme chambers. Bu deneysel sorun pseudofeces organik içeriğini diğer iki konum (Şekil 7) Massachusetts gelen sonuçlara büyük değişkenlik sahip olduğu ortaya çıkan veri görülebilir.
2 lt su su örnekleri için filtre olsa bile bu deneyde toplanan partiküler madde çok algılama, sınırına yakın olduğu için yer California gibi çok düşük partiküler madde ile analitik bir meydan okuma sunacak. Toplam partikül madde organik ve inorganik katkı miktarının yöntemi üzerinde kütle denge dayanır; Bu nedenle, algılama sınırı yakınındaki küçük analitik hatalar sonuçlar negatif ret veya temizleme oranları gibi besleme fizyolojik açıdan imkansız kabuklu deniz ürünleri neden olabilir. Bu hata ve uygun düzeltmeyi türünden kaynaklanan veri temizleme oranı, filtrasyon ve California deneme soğurma oranı ortalama değeri arsalar Şekil 8, gösterilmiştir. Dışkı miktarları bu konumda bazı biodeposit seçiciler tarafından pseudofeces için yanlış çok küçük. “Toplanan pseudofeces” çok küçük miktarda son derece yakın algılama ağırlık sınırı olduğunu ve sonuçta elde edilen veriler negatif kabuklu deniz ürünleri filtrasyon ve fizyolojik açıdan imkansız olan verileri için birkaç çoğaltır, besleme sunmuştu ve bu nedenle Belli ki yanlış. Algılama sınırına yakın partiküler madde aynı zamanda yüksek değişkenlik Bu ölçüm için genel vermiştir. Bu sonuçlar filtreleri ağırlığında bir hata nedeni olabilir ama daha büyük olasılıkla, pseudofeces yanlış kimlik nedeniyle oldu. İkinci olasılığı daha fazla su toplam partikül madde pseudofeces üretim22,23tetiklemek için çok düşük gözlem tarafından desteklenmiştir. Verileri yanlış pseudofeces veri alma iptal ediliyor ve sadece sindirim yolu (Şekil 8) hesaplanması düzeltildi.
Biodeposition yöntemini kullanarak bir tekne kabuklu süspansiyon besleme miktarının için aparatı değiştirilebilir ve çeşitli kabuklu türler için uyarlanmış. Besleme chambers boyutunu biraz kabuklu kabukları daha geniş veya daha dar yerleştirmek için farklı. Unutmamak gerekir, ancak, bu beslenme odaları burada açıklanana boyutlarını değiştirme bile partikül dağıtım besleme odaları arasında herhangi bir ölçüm yapılması önce kurulmuş olduğundan gerektirir. Filtre su hacmi yerel koşullara göre ayarlanmalıdır. California gibi düşük-seston ortamlar ağırlık tabanlı analiz için algılama sınırı aşmayı filtre su büyük bir hacim gerektirir. Aynı anda çok fazla su süzülür, filtreleri yapışmasına neden olabilir ve fırın kuruma süresi (değil sıcaklık) artırılması gerekiyor. Benzer şekilde, biodeposit koleksiyon analitik algılama sınırı aşmayı yeterli malzeme toplamak için düşük-seston ortamlarda uzamış gerekir. Başka bir gösterge bir sorunlu biodeposit koleksiyonunun göreli organik içeriği su vs pseudofeces ve dışkı olduğunu. Dışkı ve pseudofeces daha fazla organik madde yüzdesi daha su içeremez; Onlar su filtre uygulanmış ve işlenmiş parçacıkların bir ürünüdür. Bazı koşullarda, biodeposits organik içeriğini bivalvia gıda parçacıkları işlemek için yapmak organik yatırım nedeniyle biraz su daha büyük olabilir; Ancak, bu yatırımın en az, belgili tanımlık feces küçük bir artış organik madde ortaya çıkarır. Organik madde yüzdesi işte çok metabolik dışkı kaybına yol atfedilen olabilir yüzde yukarıda bildirdi. Massachusetts pseudofeces örnekleri bu olası sorunu göstermektedir. Pseudofeces organik içeriğini oldukça değişken, yukarıda belirtilen oldu ama bazı çoğaltır büyük ölçüde bu karşılık gelen su örneklerinin aşıldı organik içerik vermiştir. Son bir saat biodeposit koleksiyonunun ağır denizler sırasında pseudofeces yapay olarak organik içeriği yüksek ve fizyolojik açıdan imkansız sonuçları (Şekil 7) vermiştir eksojen organik madde ile kombine edilmiştir mümkündür . Eğer yüksek deniz Birleşik gelecekte olası bir olasılık uygulamaları bu yöntemin ek odaları aracılığıyla daha fazla çoğaltır eklenmesi tavsiye edilir.
A sınırlama-in belgili tanımlık yöntem bu cihaz yetişkin bireylerin besleme ölçmek için tasarlanmıştır. Dışkı ve kabuklu tohumdan pseudofeces doğru ve eksiksiz koleksiyonu (sözde) dışkı küçük boyutu nedeniyle zordur ve analitik algılama sınırı aşmayı yeterli malzeme elde etmek için daha fazla deneyler gerektirecektir. Küçük bireyler kullanılıyorsa, birkaç oda başına dışkı ve pseudofeces üretim oranını artırmak için bir odasında havuza. Alternatif olarak, aygıtları çok daha küçük deneysel chambers ile yeniden tasarlanmış. Bunlar biodeposit örnek koleksiyon doğruluğunu etkileyecek gibi hava ve deniz durumu da önemli sınırlamalar olabilir. Aşırı sıcaklık ve yağmur yem kabuklu çoğaltır sayısını azaltabilir. Hangi su pompaları dağıtılan deneylerde kullanılan seston emin olmak için deneyler arasında çeşitli derinlik, kabuklu ekimi ortaya çıkar derinliği tipik seston yansıtır. Bu potansiyel sınırlamaları rağmen Yöntem filtrasyon ve bivalvia laboratuvarda simüle koşulları yerine doğal seston ile doğal koşullarda, beslenme eğitim için eşsiz bir fırsat sunmaktadır. Oluşturulan laboratuvar deneyleri daha çok daha gerçekçi ve ilgi konumda bivalvia performansını yansıtmak için muhtemelen verilerdir. Büyük gemi ölçümleri yapmak için yeni yöntem potansiyel coğrafi kapsamı genişler.
Offshore midye su ürünleri artan ilgi bu yöntemin gelecekte uygulamaları için ideal Kullanıcı grubu sunar. Paydaşların yeni offshore yetiştiricilik operasyonları siting optimize baktılar bu yaklaşım önerilen yerlerde kabuklu performans incelemek için kullanabilirsiniz. Planlanmaktadır bir uygulama örneği southern New England (Mizuta ve Wikfors, bir daha gözden geçirme) kapalı kıyı sularında mavi midye süspansiyon kültürü için en uygun derinliklerde hakkında hipotezler test etmektir.
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar NEFSC ve NOAA balıkçılık hizmet Office, finansman için su ürünleri kabul etmek istiyorum. Yazarlar kendi akademik ve endüstri ortakları, Scott Lindell, Woods Hole Oşinografi Enstitüsü, araştırma uzmanı ve Phil Cruver, CEO, Catalina deniz düzenlenmiş ve offshore midye büyüyen alanlarına erişim sağlanan Ranch, minnettarız. Çalışma aşağıdaki çalışma platformları mümkün olmazdı; R/V Kaptan Jack R/V Gemma ait ve Deniz Biyoloji Laboratuvarı tarafından yönetilen ve Victor Loosanoff R/V NOAA balıkçılık, kuzeydoğu balıkçılık Bilim Merkezi tarafından işletilen Catalina deniz Ranch tarafından sahip olunan. Ayrıca tekne kaptanları Jim Cvitanovich ve Bill Klim kendi uzmanlık için teşekkür ederiz. Werner Schreiner tasarlanması ve çerçeveler, yalpa tablo ve balast tank, baş tank ve deneysel odaları imalatı teknik uzmanlık sağlamıştır.
GF/C glass microfibre filters | Whatman | 1822-025 | 25 mm diameter circles |
Submersible Utility Pump | Utilitech | PPSU33 | 1/3 HP |
Filtration manifold | Sterlitech | 313400 | 3-place manifold, PVC |
Filter forceps | Millipore | XX6200006P | |
Filter funnel | Ace Glass | D140942 | 300 ml; glass |
Frit support | Fisher Scientific | 09-753-14 | 25mm diameter; glass |
Vacuum Filter Holders | Fisher Scientific | 09-753-4 | For 25mm filter funnels and frit supports |
Drying Oven | Fisher Scientific | 15-103-0503 | Gravity convection |
Box Furnace Oven | ThermoFisher Scientific | BF51794C | |
Ammonium formate | Fisher Scientific | A666-500 | |
Tetraselmis sp. | National Center for Marine Algae and Microbiota | 119 strains of Tetraselmis sp. are available for sale by NCMA, and specific strain should be selected based on temperature of planned experiments. As such, we have not recommended a specific catalog number here. | |
Glass petri dish | Fisher Scientific | 08-747A | 60 mm diameter |