El trabajo de campo forma el núcleo del trabajo de CASP. Esto no solo implica descripciones de campo y fotografías de afloramientos rocosos, sino también la recolección de muestras para trabajos analíticos en Cambridge. En el laboratorio CASP, la microscopía es un elemento central del trabajo de investigación para permitir que las muestras recolectadas sean estudiadas y clasificadas. Cuando se estableció en 1975, CASP se centró en la investigación geológica en cuencas sedimentarias del Ártico, pero sus actividades ahora son mundiales, con proyectos activos actuales en Rusia, Groenlandia, Canadá, el Mar Negro, el Adriático y Etiopía, entre otros lugares. Otra área de investigación son los márgenes del Atlántico Norte, para los cuales el Dr. Simon Schneider es el líder del proyecto. Recibió un doctorado en paleontología en 2010 de la Universidad Ludwig-Maximilians de Munich.
La importancia de la microscopía eficiente.
El Dr. Schneider explicó: “Los especímenes fósiles que analizamos suelen tener unos centímetros de ancho y una altura similar. Además, observamos muchas secciones delgadas de roca de 30 a 70 micras hechas con una sierra de diamante y máquinas rectificadoras, y estas también miden varios centímetros de ancho ”.
Para ver algunos de los fósiles satisfactoriamente bajo un microscopio, necesitamos un rango de diferentes aumentos y, lo que es más importante, una distancia de trabajo razonable. Aquí tuvimos un par de microscopios binoculares en los que la iluminación transmitida e incidente fue menos que satisfactoria. Los instrumentos también tardaron mucho en instalarse “.
La alternativa era usar un potente microscopio monocular Nikon que había estado en uso en el laboratorio durante muchos años, pero su rango de aumento de x200 a x2,000 era demasiado alto para permitir que el Dr. Schneider y sus colegas evaluaran las muestras más grandes en detalle y caracterizan fácilmente el contenido mineral y fósil de las rocas.
El último instrumento estaba equipado con una cámara de microscopio digital Nikon, por lo que cuando los investigadores de CASP buscaron un estereomicroscopio más eficiente y de menor potencia para sus necesidades, la perspectiva de un modelo del mismo fabricante era atractiva, ya que la misma cámara podía usarse en ambos microscopios
Sin embargo, se revisaron varias marcas diferentes antes de comprar un microscopio estereoscópico de investigación Nikon SMZ18 en la primavera de 2015 en Nikon Metrology, Derby. El microscopio tiene imágenes macro y micro en un instrumento controlado manualmente para una visualización y manipulación conveniente de las muestras. Una lente de alto rendimiento proporciona imágenes claras con brillo uniforme en todo el campo de visión.
El Dr. Schneider confirmó: “El SMZ18 es un microscopio brillante. Tiene un zoom manual de 18: 1 y nuestro ocular binocular proporciona un campo de visión de 22 mm. El rango de aumento hasta x270 y la distancia de trabajo de 60 mm de nuestro objetivo son perfectos para lo que necesitamos. La calidad de la óptica es reconocida mundialmente y el otro factor crucial es la iluminación efectiva episcópica (luz reflejada) y diascópica (luz transmitida) de nuestras muestras “.
La Nikon SMZ18 como herramienta multidisciplinaria.
Simon Schneider no es el único investigador de CASP que se beneficia del nuevo microscopio. El Dr. Michael Flowerdew, quien recibió su doctorado del University College de Dublín, es un geólogo especializado en geocronología y geoquímica de isótopos. Utiliza el instrumento para extraer granos de circonio de muestras minerales para fines de datación radiométrica. Otro usuario habitual es el Dr. Li Guo, quien recibió un doctorado de la Universidad de Cardiff, y principalmente estudia la composición y génesis de los travertinos, que son depósitos de piedra caliza formados por aguas termales. El Dr. Guo ha utilizado recientemente la cámara para obtener microfotografías de una muestra de cianobacterias fósiles de 3.5 mm de ancho, que obtuvieron su energía a través de la fotosíntesis y, por lo tanto, crecen en formas similares a las algas. La colonia de bacterias estudiada estaba incrustando lo que parece ser el tallo de una planta. Sin embargo, este tallo se ha podrido y ha sido reemplazado por cementos diagenéticos. Las cianobacterias a su vez están incrustadas por capas de travertino, la piedra caliza en capas mencionada anteriormente.
Fieldwork forms the core of CASP’s work. This not only involves field descriptions and photographs of rock outcrops, but also the collection of samples for analytical work back in Cambridge. In the CASP laboratory, microscopy is a core element of the research work to enable the samples that have been collected to be studied and categorised. When it was established in 1975, CASP focused on geological research in sedimentary basins of the Arctic, but its activities are now worldwide, with current active projects in Russia, Greenland, Canada, the Black Sea, the Adriatic and Ethiopia, among other locations. Another area of research is the North Atlantic Margins, for which Dr Simon Schneider is project leader. He received a PhD in palaeontology in 2010 from Ludwig-Maximilians-University, Munich.
The importance of efficient microscopy
Dr Schneider explained, “The fossil specimens that we analyse are often a few centimetres in width and similar in height. In addition, we look at a lot of 30- to 70-micron rock thin-sections made using a diamond saw and grinding machines, and these also measure several centimetres across.”
To view some of the fossils satisfactorily under a microscope, we need a range of different magnifications and more importantly a reasonable working distance. We had a couple of binocular microscopes here on which the transmitted and incident lighting was less than satisfactory. The instruments also took a long time to set up.”
The alternative was to use a powerful Nikon monocular microscope that had been in use at the laboratory for many years, but its x200 to x2,000 magnification range was too high to allow Dr Schneider and his colleagues to assess the larger samples in detail and to characterise easily the mineral and fossil content of the rocks.
The latter instrument was fitted with a Nikon digital microscope camera, so when CASP’s researchers looked for a more efficient, lower power stereomicroscope for their needs, the prospect of a model from the same manufacturer was attractive, as the same camera could be used on both microscopes.
Nevertheless, a number of different makes was reviewed before a Nikon SMZ18 research stereomicroscope was purchased in the spring of 2015 from Nikon Metrology, Derby. The microscope has macro and micro imaging in one manually controlled instrument for convenient viewing and manipulation of samples. A high performance lens provides clear images with uniform brightness across the entire field of view.
Dr Schneider confirmed, “The SMZ18 is a brilliant microscope. It has 18:1 manual zoom and our binocular eyepiece provides a 22 mm field of view. The magnification range up to x270 and the 60 mm working distance of our objective are perfect for what we need. The quality of the optics is world renowned and the other crucial factor is the effective episcopic (reflected light) and diascopic (transmitted light) illumination of our samples.”
The Nikon SMZ18 as a multi-disciplinary tool
Simon Schneider is not the only researcher at CASP to benefit from the new microscope. Dr Michael Flowerdew, who received his PhD from University College Dublin, is a geologist specialising in geochronology and isotope geochemistry. He uses the instrument for extracting zircon grains from mineral samples for radiometric dating purposes. Another regular user is Dr Li Guo, who received a PhD from Cardiff University, and mainly studies the composition and genesis of travertines, which are limestone deposits formed by hot springs. Dr Guo has recently used the camera to obtain photomicrographs of a 3.5 mm wide sample of fossil cyanobacteria, which obtained their energy through photosynthesis and thus grow in shapes similar to algae. The bacteria colony studied was encrusting what appears to be the stalk of a plant. However, this stalk has mostly rotted away and been replaced by diagenetic cements. The cyanobacteria are in turn encrusted by layers of travertine, the above mentioned, layered limestone.