A novel approach to investigate the deposition of (bio)chemical sediments: The sedimentation velocity of cyanobacteria–ferrihydrite aggregates
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Sedimentation velocities of various chemical sediments are typically calculated using Stokes's law. However, applying it to chemical sediments that form in situ in the water column is not ideal because the particle properties do not fulfill many of the assumptions underpinning the applicability of Stokes' law. As a consequence, it has been difficult to predict the sedimentation rate of ancient chemical sediments, such as Precambrian banded iron formations (BIF), because their primary sediments likely comprised aggregates of ferric hydroxides, such as ferrihydrite [Fe(OH)3], and marine bacterial biomass, including cyanobacteria. In this work we use a new experimental method to address the mechanisms by which primary BIF sediment, formed by the oxidation of dissolved Fe(II) by O2 and simultaneously incubated with cyanobacterium Synechococcus sp., were deposited to the Archean ocean. Specifically, we formed the aggregates in situ over a wide range of initial pH and Fe(II) concentrations, continuously recorded the entire settling processes of aggregates under each condition, and then processed the data in MATLAB according to different settling mechanisms. Our results demonstrate that ferrihydrite–cyanobacteria aggregates settled to the ocean floor either through the formation of uniformly descending concentration fronts or through convective plumes. The sedimentation mechanism depended on both initial Fe(II) concentration and the pH. Correspondingly, two algorithms were developed to characterize the sedimentation velocity. These algorithms tracked the alteration of light intensity from low to high as sediments descended from an initially homogeneous state through a water tank, and as well calculated the average light intensity over time, from which vertical time series were constructed allowing calculation of the sedimentation velocity. Our method not only provides an accurate estimation of the in situ sedimentation velocity of cell–mineral aggregates, but also provides new insights into the physical mechanisms by which the primary sediments composing BIF were deposited.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».