Бактериальная продукция (радиоуглеродный метод)

В процессах бактериального окисления органического вещества поступающего в морскую среду из различных источников (в первую очередь фотосинтез фитопланктона и др.), хемосинтезирующие бактерии способны усваивать углекислоту с образованием органического вещества бактериальных тел. Так как в процессах хемосинтеза не происходит выделение кислорода, единственным методом определения интенсивности этого процесса служит радиоуглеродный метод. В тоже время, ассимиляция углекислоты в темноте представляет собой суммарную величин, которая образуется как за счет хемосинтеза, так и в ходе гетеротрофной ассимиляции СО₂ с преобладанием ее в большинстве районов Мирового океана. Исходя из определения бактериальной биомассы и интенсивности размножения бактерий, можно рассчитать величину гетеротрофной ассимиляции углекислоты для конкретных случаев (районов), что будет соответствовать темновой фиксации углекислоты.

Сущность метода (принципиальная схема) заключается в том, что пробу воды отобранную с исследуемого горизонта и помещенную в непрозрачную склянку добавляют радиоактивный изотоп ¹⁴С в составе Na₂¹⁴CO_3, а затем экспонируют “in situ” за бортом судна (в проточном аквариуме) или лабораторной установке - термолюминостате-аквариуме. По завершению экспозиции пробу воды фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,23-0,30 мкм. Радиоактивность бактерий на фильтре определяют под торцевым счетчиком Гейгера, либо на основе современных и более производительно систем - под жидкостным сцинтилляционным счетчиками (например ЖС-8.ЖС-10) или иностранные модели- (MARC-III и их аналоги). По найденным значениям производят расчет продукции органического вещества бактерий за счет процессов темновой ассимиляции СО₂.

Рекомендуемая активность 1 мл исходного раствора с изотопом Na₂¹⁴CO₃ под торцевым счетчиком - 2,5-5,0^.10⁶ имп/мин, или 0,5-1,0^.10⁶ имп/мин под жидкостным сцинтилляционным счетчиком. После соответствующих методических процедур и системы расчетов определяется значение темновой ассимиляции в конечном итоге общепринято оцениваемое как 6 % от величины общей продукции бактериальной биомассы - мкг С/л сутки.

В настоящее время раздельное определение количества углекислоты, ассимилированной хемосинтезирующими и гетеротрофными бактериями, представляет большие трудности. Можно считать, что лишь на границе соприкосновения кислорода и сероводорода ассимиляция СО₂ за счет хемосинтеза преобладает Существующие методы позволяют разграничить эти значения в воде большинства акваторий лишь приблизительно.