Absolute nannofossil abundance estimates: Quantifying the pros and cons of different techniques

A quick and inexpensive method to determine absolute nannofossil abundance in deep sea sediments – the “drop” technique (modified dilution method) – was compared to two other available methods – the filtration and random settling techniques. All techniques rely on the same basic principle, under which a volume of known concentration (bulk sediment weight/mL) is distributed evenly over a known total area (glass slide or filter) to then count particles within a set of (randomly) selected fields of view. The three preparation techniques were also calibrated by spiking the samples with microbeads to approach the “real values” as closely as possible. Significant offsets in abundance estimates between methods mainly reflect bias due to the uneven distribution and/or loss of particles. We show that the drop technique is most consistent and accurate in estimating “real values” and offers similar or better reproducibility than the other techniques. The drop method also allows detection of the same trends with or without calibration with microbeads. The filtration method holds the risk to drastically underestimate absolute abundances, while the settling technique is demanding in terms of time and may suffer from advection processes. The composition of nannofossil assemblages can be reliably determined by any of the three different techniques.

RésuméUne méthode rapide et peu onéreuse permettant d’estimer la concentration de nanofossiles dans les sédiments marins profonds – appelée ici la technique de la goutte (la méthode par dilution modifiée) – a été comparée aux deux autres méthodes disponibles – les techniques de filtration et de décantation aléatoire. Toutes les techniques reposent sur le même principe de base, selon lequel un volume de concentration connue (sédiment total poids/volume) est distribué uniformément sur une surface totale connue (lame de verre ou filtre) afin d’ensuite compter les particules dans un ensemble de champs d’observations sélectionnés aléatoirement. Les trois techniques de préparation sont aussi calibrées en ajoutant des microbilles à l’échantillon d’approcher le plus près possible des « valeurs réelles ». Les écarts significatifs de concentration entre les méthodes reflètent principalement le biais lié à des distributions non uniformes et/ou des pertes de particules. Nous montrons que la technique de la goutte est plus consistante et plus précise pour l’estimation de « valeurs réelles ». Elle offre aussi une répétabilité identique, voire meilleure que les autres techniques. La méthode de la goutte permet également la détection de la même tendance avec ou sans calibrage. La méthode par filtration présente le risque de sous-estimer drastiquement les abondances absolues, tandis que la technique par décantation est coûteuse en termes de temps et peut être perturbée par les processus d’advection. La composition des assemblages de nannofossiles est déterminée de façon fiable par chacune des trois techniques différentes.