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Ward Lab Research

by Bess Ward

About half of the people in my lab group at Princeton are on the ETSP cruise (Nick, Andrew, Amal, Bonnie, Jimmy), all measuring various aspects of the nitrogen cycle.  My own main project here is to measure the rates of denitrification and anammox, the two bacterial pathways by which fixed nitrogen is lost in the ocean.  This involves incubating a lot of seawater with stable isotopes of nitrogen and measuring the gases and other nitrogen compounds produced.  The seawater is incubated in big silver bags, which are composed of two layers of plastic and a metal layer.  Think giant Capri Sun.  We fill the bags very carefully from the CTD bottles and incubate them in the cold room for a couple of days, sampling every 12 hours.

Our goal is to figure out how fast the bacterial reactions occur and to try to understand what controls the rates.  Just like in your garden, we suspect that nutrients are the most important controlling factor.  More food, faster rates.  So we carry out various treatments in the experiment:  add different kinds of food, a bit of extra oxygen, etc.  Sure enough, it’s food that matters – everything goes faster with more food.

Bess sporting the Ward Lab t-shirt.  Design by Andrew Babbin, photo by Emilio Garcia

Bess sporting the Ward Lab t-shirt. Design by Andrew Babbin, photo by Emilio Garcia

The best food is stuff that Rick collected in his traps.  This is exactly the kind of food that the bacteria would normally get, we just make sure they receive an extra helping.  We just completed the big bag experiment at a five day station in the offshore water, and we plan to do it again at a coastal station.  The coastal ocean is richer in nutrients than the offshore water, so we expect faster rates at that station.  Still, we hypothesize that more food will be even better.

Our lab does research on many aspects of the nitrogen cycle.  These reactions are illustrated in the design on my T-Shirt. This is the lab T-shirt, which was designed by my Ph.D. student Andrew Babbin. See his blog entries for more nitrogen biogeochemistry and observations on life at sea.

Aproximadamente la mitad de las personas de mi grupo de laboratorio de

Bess and Brian sampling a CTD cast and adding water to the incubation bags.

Bess and Brian sampling a CTD cast and adding water to the incubation bags.

Princeton están en la ETSP crucero (Nick, Andrew, Amal, Bonnie, Jimmy), todos miden diferentes aspectos del ciclo del nitrógeno. Mi proyecto principal es medir las tasas de desnitrificación y anammox, las dos vías de bacterias por el que fija el nitrógeno se pierde en el océano. Esto implica la incubación de una gran cantidad de agua de mar con isótopos estables de nitrógeno y la medición de los gases y otros compuestos de nitrógeno producidos. El agua de mar se incuba en grandes bolsas de plata, que se componen de dos capas de plástico y una capa de metal. Piense gigante Capri sol. Llenamos las bolsas con mucho cuidado de las botellas del CTD y se incuba en la cámara fría durante un par de días, el muestreo cada 12 horas.

Nuestro objetivo es averiguar qué tan rápido se producen las reacciones bacterianas y tratar de entender lo que controla las tarifas. Al igual que en su jardín, sospechamos que los nutrientes son el factor de control más importante. Más comida, las tasas más rápidas. Así que llevamos a cabo diversos tratamientos en el experimento: agregar diferentes tipos de comida, un poco de oxígeno adicional, etc Efectivamente, es comida lo que importa – todo va más rápido, con más comida.

La mejor comida es algo que Rick recoge en sus trampas. Este es exactamente el tipo de comida que las bacterias que normalmente conseguir, nos aseguraremos de que reciban una ración extra. Acabamos de terminar el gran experimento de la bolsa en una estación de cinco días en el agua marina, y tenemos la intención de volver a hacerlo en una estación costera. El océano costero es más rica en nutrientes que el agua en alta mar, por lo que esperamos que las tasas más rápidas de esa estación. Sin embargo, la hipótesis de que más alimentos será aún mejor.

Nuestro laboratorio realiza investigaciones sobre diversos aspectos del ciclo del nitrógeno. Estas reacciones se ilustran en el diseño de mi camiseta. Esta es la camiseta laboratorio, que fue diseñado por mi doctorado estudiante Andrew Babbin. Ver sus entradas de blog para más biogeoquímica nitrógeno y observaciones sobre la vida en el mar.

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Clara’s 1st Blog

IMG_3522_sm IMG_3501_sm IMG_3500_smI am so excited—we are actually doing science! Last night we started some experiments to measure ammonia oxidation rates. We use inhibitors to try to tell the difference between ammonia oxidation by bacteria or archaea (technique courtesy of Dave Stahl).  You can see Nick injecting tracer into the bag filling tube. We use extremely cute bags. Bess designed them based on juice bags for kids.

We chose this station to do the experiments because for ammonia oxidation, we don’t mind not having a truly anoxic zone.  However, to our surprise, we did find true anoxia and quite high nitrite concentrations. This is a good sign that foretells good sampling opportunities ahead.

See photos of Andrew sampling for CFCs on the same cast. His syringes are hard core!

Clara

June 29, 2013

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The first CTD

Nick and his CTD crew of Jaqui and EmilySo, as I blog this we are at our first station, located in international waters at 22 13 S by 74 14 W.  We are dripping our instruments into the water and evaluating whether or not this is a good place to begin our first set of sample collections and short-term experiments.  Fingers crossed…  Anticipation of this first stop has been building and we are excited to get to work.

Así que, como blog Este nos encontramos en nuestra primera estación, que se encuentra en aguas internacionales a 22 13 S 74 por 14 W. Estamos goteando nuestros instrumentos en el agua y la evaluación de si es o no es un buen lugar para comenzar nuestra primera serie de colecciones de muestras y experimentos a corto plazo. Crucemos los dedos … La anticipación de la primera parada ha sido la construcción y estamos muy contentos de ir a trabajar.Tommy deploying the CTD

On a different note, today’s lunch was a Thanksgiving feast with turkey and stuffing and the works.  Why?  We don’t know but we are not complaining.

 En otro orden de cosas, el almuerzo de hoy era una fiesta de Acción de Gracias con pavo y el relleno y las obras. ¿Por qué? No lo sabemos, pero no nos quejamos.

And on yet another different note, even more people are getting hooked on Chis Pops.  Right Clara?

IMG_9856_smIMG_9857_smIMG_9858_smIMG_9859_smHappy sailing…

Y en otro orden de cosas, aún más personas se están enganchados en Chis Pops. Derecha Clara?

Clar and Brittany are hooked on Chis PopsFeliz navegación …

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The Learning Curve

by Rachel

One of the things that I love about science is that I do different things pretty much everyday. Sometimes a new technique is easy, but other times the learning curve proves more challenging than I expect. For instance, on Saturday, I was not expecting to have to hang out in a new city (Valparaiso) on a new continent (this is my first trip to South America) for several hours, so I had to learn how to work and communicate in another culture in a hurry. On Sunday, I learned how to use a power saw to help build a platform for my mass spectrometer. Yesterday, I learned how to use traditional navigational charts to help plot our cruise track. For all of these things, I was fortunate to have the assistance of other science party team members who guided me along the way and they made the learning curve less steep. One of the special things about life on a research cruise is how every person is willing to help out at any time, and we are all constantly learning new things from each other.

Rachel using the radial arm saw.

Rachel using the radial arm saw (staged picture – I wore goggles and had my hands clear of the saw when I really did this).

Una de las cosas que me gusta de la ciencia es que hago cosas diferentes más o menos todos los días. A veces, una nueva técnica es fácil, pero otras veces la curva de aprendizaje resulta más difícil de lo que esperaba. Por ejemplo, el sábado, no me esperaba tener que pasar el rato en una nueva ciudad (Valparaíso) en un nuevo continente (este es mi primer viaje a América del Sur) durante varias horas, así que tuve que aprender a trabajar y comunicarse en otra cultura a toda prisa. El domingo, me enteré de cómo usar una sierra eléctrica para ayudar a construir una plataforma para mi espectrómetro de masas. Ayer, me enteré de cómo utilizar las cartas de navegación tradicionales para ayudar a trazar nuestro camino crucero. Por todas estas cosas, tuve la suerte de contar con la ayuda de otros miembros del equipo del partido de ciencia que me guió por el camino y tomaron la curva de aprendizaje menos empinada. Una de las cosas especiales de la vida en un crucero de investigación es cómo cada persona está dispuesta a echar una mano en cualquier momento, y todos estamos constantemente aprendiendo cosas nuevas el uno del otro.

For most of us, daily life aboard the ship is quite different from life on land. We have no choice but to turn off our cell phones (no reception), limit internet surfing, and work closely with a group of 27 scientists for 24/7. This is a complete 180o from my normal life, where I send several texts per day to my fiancé, I constantly am on email, and I usually spend my days alone in my office writing on a computer. My favorite break-time activity is looking for marine mammals and penguins; where else do you get to spend your coffee or snack break looking for seals? Despite some drawbacks of living at sea (away from family), research cruises allow me to do something new and fun everyday in exotic locations. I might need to be reminded of this when we are 20 days into the cruise and my mass spectrometer isn’t working…

Rachel, Clara and Nick in the woodshop

Rachel, Clara and Nick in the woodshop

Para la mayoría de nosotros, la vida cotidiana a bordo de la nave es muy diferente de la vida en la tierra. No tenemos más remedio que apagar nuestros teléfonos celulares (no hay recepción), surf límite de internet, y trabajamos en estrecha colaboración con un grupo de 27 científicos de 24/7. Se trata de un 180o completa de mi vida normal, donde puedo enviar varios textos por día a mi novio, yo estoy constantemente en el correo electrónico, y por lo general pasan mis días solo en mi oficina por escrito en un ordenador. Mi actividad favorita break-tiempo está en busca de los mamíferos marinos y pingüinos, donde más se puede llegar a pasar su café o descanso y merienda en busca de focas? A pesar de algunos inconvenientes de vivir en el mar (fuera de la familia), campañas de investigación permiten que haga algo nuevo y divertido todos los días en lugares exóticos. Puede ser que necesite que le recuerden esto cuando estamos a 20 días en el crucero y mi espectrómetro de masas no está funcionando …

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