Organic nitrogen and organic phosphorus concentrations bays of the White Sea

Concentrations of organic and mineral nitrogen and phosphorus in waters from different types of bays were determined during summer of 1987. Content of organic nitrogen in surface waters reached 80-97% of total; content of mineral phosphorus was 60-100%. Concentrations of N_org and P_org in deep waters decreased to 70 and 40%, respectively. Distribution of organic matter in the bays was controlled by river run-off.

Fijación biológica de nitrógeno por cuatro fabáceas en suelos ácidos de Tabasco, México

La fijación biológica de nitrógeno (FBN) es un proceso que ocurre en la naturaleza y representa la fuente de N más barata para los suelos ácidos del trópico húmedo. El objetivo de este trabajo fue cuantificar la cantidad de N fijado por cuatro especies de fabáceas a través de técnicas isotópicas con 15N, en un suelo de sabana en México. Los tratamientos se establecieron bajo un diseño de bloques completos al azar, con cuatro repeticiones. Las variables evaluadas fueron; biomasa fresca (BF), materia seca (MS), número de nódulos (NN), masa seca de nódulos (MSN), Nitrógeno total (Nt) y Nitrógeno fijado biológicamente (Nf). Los resultados muestran que Mucuna deerengiana L. presentó mayor producción de BF y MS (17,50 y 5,47 Mg ha-1) así como MSN (58,79 mg planta-1) y también mayor contenido de Nt y Nf (526,94 y 522,11 kg ha-1) respectivamente, en comparación con Cajanus cajan L., Phaseolus lunatus L. y Sesbania emerus L., especies que mostraron valores bajos en dichas variables. Se concluye que Mucuna deerengiana L. tolera bien los factores desfavorables que predominan en los suelos ácidos y por ello expresa una eficiencia superior a 500 kg ha-1 de Nf; se considera adecuada para aumentar el nivel de nitrógeno en los suelos de sabana sin aplicar fertilizantes químicos.

Caracterización de tres suelos en Hidalgo y Querétaro, México: disponibilidad y daño tóxico por arsénico en garbanzo (Cicer arietinum L.)

La presencia de arsénico (As) en suelos permite su migración hacia cultivos como el garbanzo (Cicer arietinum L.). En este trabajo se comparan contenidos de As en tres suelos de dos estados de la República Mexicana, y su acumulación en C. arietinum L. Los suelos resultaron moderadamente alcalinos, no salinos, reductores intermedios y con potenciales zeta (pZ) que indican suspensiones coloidales moderadamente estables. Con moderados contenidos de humedad y texturas franco- arcillosas, densidad aparente, capacidad de campo, agregados estables y capacidad de intercambio catiónico, significativamente diferentes y semejantes en velocidad de infiltración y espesor del horizonte A. En materia orgánica, carbono y nitrógeno son significativamente diferentes y con bajos contenidos. Existen diferencias importantes entre semillas de C. arietinum L. certificadas o no en su capacidad de germinación y desarrollo de raíces. El efecto genotóxico del As en raíces de C. arietinum L. se apreció por inducción de micronúcleos, reducción de 2,8 veces la división celular de muestras tratadas con agua con As, respecto de muestras control. Se apreció incremento de As de 9,5 veces en plántulas germinadas en suelo de El Salitre, que en suelo de Bella Vista, indicativo de migración del As. La suma de efectos de concentración de As en suelos y agua se incrementa 15,3 veces. Entre suelos de Bella Vista y Querétaro la correlación fue 2,9 veces mayor. En controles positivos los IBAs resultan 3 veces mayores que en las pruebas experimentales.

Heavy metal concentrations in soils, vegetation, earthworms and wood mice from Heteren and Plateaux, The Netherlands

Effects of soil properties on the accumulation of metals to wood mice (Apodemus sylvaticus) were evaluated at two sites with different pH and organic matter content of the soil. pH and organic matter content significantly affected accumulation of Cd, Cu, Pb and Zn in earthworms and vegetation. For Cd, Cu and Zn these effects propagated through the food web to the wood mouse. Soil-to-kidney ratios differed between sites: Cd: 0.15 versus 3.52, Cu: 0.37 versus 1.30 and Zn: 0.33-0.83. This was confirmed in model calculations for Cd and Zn. Results indicate that total soil concentrations may be unsuitable indicators for risks that metals pose to wildlife. Furthermore, environmental managers may, unintentionally, change soil properties while taking specific environmental measures. In this way they may affect risks of metals to wildlife, even without changes in total soil concentrations.

(Table 1) Stable carbon and nitrogen isotopic ratios of potential prey species of bearded seals (Erignathus barbatus), Svalbard

Changing patterns of sea-ice distribution and extent have measurable effects on polar marine systems. Beyond the obvious impacts of key-habitat loss, it is unclear how such changes will influence ice-associated marine mammals in part because of the logistical difficulties of studying foraging behaviour or other aspects of the ecology of large, mobile animals at sea during the polar winter. This study investigated the diet of pregnant bearded seals (Erignathus barbatus) during three spring breeding periods (2005, 2006 and 2007) with markedly contrasting ice conditions in Svalbard using stable isotopes (d13C and d15N) measured in whiskers collected from their newborn pups. The d15N values in the whiskers of individual seals ranged from 11.95 to 17.45 per mil, spanning almost 2 full trophic levels. Some seals were clearly dietary specialists, despite the species being characterised overall as a generalist predator. This may buffer bearded seal populations from the changes in prey distributions lower in the marine food web which seems to accompany continued changes in temperature and ice cover. Comparisons with isotopic signatures of known prey, suggested that benthic gastropods and decapods were the most common prey. Bayesian isotopic mixing models indicated that diet varied considerably among years. In the year with most fast-ice (2005), the seals had the greatest proportion of pelagic fish and lowest benthic invertebrate content, and during the year with the least ice (2006), the seals ate more benthic invertebrates and less pelagic fish. This suggests that the seals fed further offshore in years with greater ice cover, but moved in to the fjords when ice-cover was minimal, giving them access to different types of prey. Long-term trends of sea ice decline, earlier ice melt, and increased water temperatures in the Arctic are likely to have ecosystem-wide effects, including impacts on the forage bases of pagophilic seals.

Productores agropecuarios, pampa ondulada y problemáticas edáficas. Un estudio de caso en el noreste bonaerense

El carácter de la heterogeneidad social, económica y productiva de la agriculturización se evidencia en los diversos tipos de productores existentes en la pampa húmeda. La agriculturización se asocia a modificaciones en la calidad de las tierras, en la estructura socio-productiva, en las estrategias productivas aplicadas y en las formas de uso del suelo. Suele plantearse sin embargo que las problemáticas edáficas asociadas a dicha agriculturización, son consecuencia de la aplicación de paquetes tecnológicos relativamente homogéneos, independientemente de los diferentes tipos de productores que los llevan a cabo. Nuestra hipótesis consiste en cambio, en que el deterioro en Argiudoles típicos pampeanos es el resultado, dadas distintas posiciones del relieve, de complejas combinaciones de diversas estrategias productivas adoptadas por diferentes tipos de productores. En el partido de Luján tipificamos los productores tomando en consideración sus niveles de capitalización (capitalizados y no capitalizados) y su organización del trabajo (familiar y no familiar). Definimos cinco estrategias productivas (4 agrícolas -con uno o dos cultivos por año, con siembra directa o labranza convencional- y 1 ganadera) y dos ambientes (loma y bajo). A partir del catastro municipal aplicamos una encuesta a una muestra estratificada estadísticamente representativa, por ubicación y tamaño de lotes. Sobre la misma realizamos el muestreo que nos permitió analizar los siguientes parámetros: profundidad del horizonte, densidad aparente, materia orgánica, acidez, nitrógeno, fósforo, potasio. Calculamos el contenido de materia orgánica y de nitrógeno por hectárea, y el deterioro relativo. Realizamos test de hipótesis de comparación de medias, prueba F y prueba t; y, calculamos finalmente los deterioros relativos. Utilizamos como indicador el contenido de materia orgánica por hectárea, dada su mayor sensibilidad a los cambios en las condiciones del suelo. Dos de nuestros principales hallazgos nos indican, en primer lugar, que al cultivar en lomas y con siembra directa, todos los tipos de productores presentaron los valores más bajos de deterioro relativo, excepto los familiares no capitalizados que obtienen los menores deterioros relativos con labranza convencional, aún en los bajos. Estos productores utilizan la ganadería en rotación con los cultivos como táctica de cuidado del suelo. Los empresarios capitalizados presentan los mayores valores de deterioro relativo en los bajos. Los familiares presentan menores pérdidas, cuando son capitalizados logran las mejores situaciones relativas al aplicar siembra directa en los bajos. En segundo lugar, ninguna dimensión -tipo de productor, estrategias productivas, ambientes- analizada aisladamente determina el deterioro relativo de los suelos. Pero, al mismo tiempo, ninguno puede ser descartado sino que debería ser incluido en una combinación que integre las condiciones de ambiente y las estrategias productivas de los diferentes tipos de productores que manejan los suelos.

Physico-chemical characteristics and ikaite content of brine and ice samples taken during SIPEX and DDU campaigns in East Antarctica, 2007

Calcium carbonate precipitation in sea ice is thought to potentially drive significant CO2 uptake by the ocean. However, little is known about the quantitative spatial and temporal distribution of CaCO3 within sea ice, although it is hypothesized that high quantities of dissolved organic matter and/or phosphate (common in sea ice) may inhibit its formation. In this quantitative study of hydrous calcium carbonate as ikaite, sea ice cores and brine samples were collected from pack and land fast sea ice between September and December 2007 during two expeditions, one in the East Antarctic sector and the other off Terre Adélie. Samples were analysed for CaCO3, salinity, dissolved organic carbon/nitrogen, inorganic phosphate, and total alkalinity. No relationship between these parameters and CaCO3 precipitation was evident. Ikaite was found mostly in the uppermost layers of sea ice with maximum concentrations of up to 126 mg ikaite per litre melted sea ice being measured, although both the temporal and horizontal spatial distributions of ikaite were highly heterogeneous. The precipitate was also found in the snow on top of the sea ice at some of the sampling locations.

Productores agropecuarios, pampa ondulada y problemáticas edáficas. Un estudio de caso en el noreste bonaerense

El carácter de la heterogeneidad social, económica y productiva de la agriculturización se evidencia en los diversos tipos de productores existentes en la pampa húmeda. La agriculturización se asocia a modificaciones en la calidad de las tierras, en la estructura socio-productiva, en las estrategias productivas aplicadas y en las formas de uso del suelo. Suele plantearse sin embargo que las problemáticas edáficas asociadas a dicha agriculturización, son consecuencia de la aplicación de paquetes tecnológicos relativamente homogéneos, independientemente de los diferentes tipos de productores que los llevan a cabo. Nuestra hipótesis consiste en cambio, en que el deterioro en Argiudoles típicos pampeanos es el resultado, dadas distintas posiciones del relieve, de complejas combinaciones de diversas estrategias productivas adoptadas por diferentes tipos de productores. En el partido de Luján tipificamos los productores tomando en consideración sus niveles de capitalización (capitalizados y no capitalizados) y su organización del trabajo (familiar y no familiar). Definimos cinco estrategias productivas (4 agrícolas -con uno o dos cultivos por año, con siembra directa o labranza convencional- y 1 ganadera) y dos ambientes (loma y bajo). A partir del catastro municipal aplicamos una encuesta a una muestra estratificada estadísticamente representativa, por ubicación y tamaño de lotes. Sobre la misma realizamos el muestreo que nos permitió analizar los siguientes parámetros: profundidad del horizonte, densidad aparente, materia orgánica, acidez, nitrógeno, fósforo, potasio. Calculamos el contenido de materia orgánica y de nitrógeno por hectárea, y el deterioro relativo. Realizamos test de hipótesis de comparación de medias, prueba F y prueba t; y, calculamos finalmente los deterioros relativos. Utilizamos como indicador el contenido de materia orgánica por hectárea, dada su mayor sensibilidad a los cambios en las condiciones del suelo. Dos de nuestros principales hallazgos nos indican, en primer lugar, que al cultivar en lomas y con siembra directa, todos los tipos de productores presentaron los valores más bajos de deterioro relativo, excepto los familiares no capitalizados que obtienen los menores deterioros relativos con labranza convencional, aún en los bajos. Estos productores utilizan la ganadería en rotación con los cultivos como táctica de cuidado del suelo. Los empresarios capitalizados presentan los mayores valores de deterioro relativo en los bajos. Los familiares presentan menores pérdidas, cuando son capitalizados logran las mejores situaciones relativas al aplicar siembra directa en los bajos. En segundo lugar, ninguna dimensión -tipo de productor, estrategias productivas, ambientes- analizada aisladamente determina el deterioro relativo de los suelos. Pero, al mismo tiempo, ninguno puede ser descartado sino que debería ser incluido en una combinación que integre las condiciones de ambiente y las estrategias productivas de los diferentes tipos de productores que manejan los suelos.

Temporal evolution of organic carbon and lipid content and derived SST of sediment core GIK23258-2, Norwegian Sea

Lipids are used for the evaluation of the different organic matter contributions in the north eastern Norwegian sea (M23258 site; 75ºN, 14ºE) over the last 15,000 years. Development of a mass balance model based on the down core quantification of the C37 alkenones, the odd carbon numbered n-alkanes (Aodd) and the unresolved complex mixture of hydrocarbons (UCM) has allowed three main organic matter inputs involving marine, continental and ancient reworked organic matter to be recognized. The model shows a good agreement between measured and reconstructed TOC values. Similarly, a strong parallelism is observed between predicted components such as marine TOC and carbonate content (CaCO3), which was determined independently. Representation of the model results within a time-scale based on 15 AMS-14C measurements shows that the main changes in organic matter constituents are coincident with the major climatic events of the last 15,000 a. Thus, the predominance of reworked organic matter is characteristic of Termination Ia (up to 70%), continental organic matter was dominant during the Bølling-Allerød (B-A) and Younger Dryas (YD) periods (about 85%) and a strong increase of marine organic matter occurred in the Holocene (between 50 and 75%). This agreement reflects the main hydrographic changes that determined the deposition of sedimentary materials during the period studied: ice-rafted detritus from the Barents continental platform, ice-melting waters from the Arctic fluvial system discharging into the Barents sea and dominance of north Atlantic currents, respectively. In this respect, the high-resolution down core record resulting from the mass balance and lipid measurements allows the identification of millennial-scale events such as the increase of reworked organic matter at the final retreat of the Barents ice sheet at the end of the deglaciation period (Termination Ib).

Productores agropecuarios, pampa ondulada y problemáticas edáficas. Un estudio de caso en el noreste bonaerense

El carácter de la heterogeneidad social, económica y productiva de la agriculturización se evidencia en los diversos tipos de productores existentes en la pampa húmeda. La agriculturización se asocia a modificaciones en la calidad de las tierras, en la estructura socio-productiva, en las estrategias productivas aplicadas y en las formas de uso del suelo. Suele plantearse sin embargo que las problemáticas edáficas asociadas a dicha agriculturización, son consecuencia de la aplicación de paquetes tecnológicos relativamente homogéneos, independientemente de los diferentes tipos de productores que los llevan a cabo. Nuestra hipótesis consiste en cambio, en que el deterioro en Argiudoles típicos pampeanos es el resultado, dadas distintas posiciones del relieve, de complejas combinaciones de diversas estrategias productivas adoptadas por diferentes tipos de productores. En el partido de Luján tipificamos los productores tomando en consideración sus niveles de capitalización (capitalizados y no capitalizados) y su organización del trabajo (familiar y no familiar). Definimos cinco estrategias productivas (4 agrícolas -con uno o dos cultivos por año, con siembra directa o labranza convencional- y 1 ganadera) y dos ambientes (loma y bajo). A partir del catastro municipal aplicamos una encuesta a una muestra estratificada estadísticamente representativa, por ubicación y tamaño de lotes. Sobre la misma realizamos el muestreo que nos permitió analizar los siguientes parámetros: profundidad del horizonte, densidad aparente, materia orgánica, acidez, nitrógeno, fósforo, potasio. Calculamos el contenido de materia orgánica y de nitrógeno por hectárea, y el deterioro relativo. Realizamos test de hipótesis de comparación de medias, prueba F y prueba t; y, calculamos finalmente los deterioros relativos. Utilizamos como indicador el contenido de materia orgánica por hectárea, dada su mayor sensibilidad a los cambios en las condiciones del suelo. Dos de nuestros principales hallazgos nos indican, en primer lugar, que al cultivar en lomas y con siembra directa, todos los tipos de productores presentaron los valores más bajos de deterioro relativo, excepto los familiares no capitalizados que obtienen los menores deterioros relativos con labranza convencional, aún en los bajos. Estos productores utilizan la ganadería en rotación con los cultivos como táctica de cuidado del suelo. Los empresarios capitalizados presentan los mayores valores de deterioro relativo en los bajos. Los familiares presentan menores pérdidas, cuando son capitalizados logran las mejores situaciones relativas al aplicar siembra directa en los bajos. En segundo lugar, ninguna dimensión -tipo de productor, estrategias productivas, ambientes- analizada aisladamente determina el deterioro relativo de los suelos. Pero, al mismo tiempo, ninguno puede ser descartado sino que debería ser incluido en una combinación que integre las condiciones de ambiente y las estrategias productivas de los diferentes tipos de productores que manejan los suelos.

Hydrate, ice and quartz content of eight holes of Leg 204

The state of preservation of natural gas hydrate samples, recovered from 6 sites drilled during ODP Leg 204 at southern summit of Hydrate Ridge, Oregon Margin, has been investigated by X-ray diffraction (XRD) and cryo-scanning-electron-microscopy (cryo-SEM) techniques. A detailed characterization of the state of decomposition of gas hydrates is necessary since no pressurized autoclave tools were used for sampling and partial dissociation must have occurred during recovery prior to the quench and storage in liquid nitrogen. Samples from 16 distinct horizons have been investigated by synchrotron X-ray diffraction measurements at HASYLAB/ Hamburg. A full profile fitting analysis ("Rietveld method") of synchrotron XRD data provides quantitative phase determinations of the major sample constituents such as gas hydrate structure I (sI), hexagonal ice (Ih) and quartz. The ice content (Ih) in each sample is related to frozen water composed of both original existing pore water and the water from decomposed hydrates. Hydrate contents as measured by diffraction vary between 0 and 68 wt.% in the samples we measured. Samples with low hydrate content usually show micro-structural features in cryo-SEM ascribed to extensive decomposition. Comparing the appearance of hydrates at different scales, the grade of preservation seems to be primarily correlated with the contiguous volume of the original existing hydrate; the dissociation front appears to be indicated by micrometer-sized pores in a dense ice matrix.

Depth integrated nitrogen fixation from the northern Benguela upwelling system during Maria S. Merain cruise MSM18/5

Nitrogen fixation data from the cruise number MSM18/5 with research vessel "Maria S. Merian" from 22.08.-20.09.2011 (from Walvis Bay to Walvis Bay) in front of Angola and northern Namibia. Samples taken by CTD- rosette sampler from different depths and incubated in glass bottles (535 ml) at light intensities that resemble the in situ light intensities of the sampling depth after 15N2 gas was injected to the sample. After the incubation time of 6 hours, the complete bottle content was filtered onto a pre-combusted Whatman GF/F filter. Filters were frozen, transported to the institute on dry ice and measured in a mass spectrometer for Delta 15N. The principle of the method was described by Montoya et al. (1996) and calculation was done according to their spread sheet. From the data of the single depths, the nitrogen fixation per square meter within the upper 40 m of the water column was calculated. The methods are described in detail in a paper submitted by Wasmund et al. in 2014 to be printed in 2015. Some results are surprisingly below zero. This occurs if the Delta 15N of the blank is higher than the measurement after incubation. It indicates that no nitrogen fixation occurred. Due to natural variability, the variability of the nitrogen fixation data is high. In an overall estimate, also over several cruises, negative and positive values compensate more or less, suggesting that nitrogen fixation is insignificant in the waters in front of northern Namibia and southern Angola.