Aplicação da técnica simulated annealing na investigação da ciclagem de nitrogênio na inteface água-sedimento

Neste trabalho é apresentado a aplicação de um método de otimização a fim de estimar parâmetros que normalmente estão presentes na modelagem matemática da dinâmica de espécies químicas na interface água-sedimento. O Problema Direto aqui consistiu na simulação das concentrações das espécies orgânicas e inorgânicas (amônia e nitrato) de nitrogênio, num ambiente idealizado, o qual foi fracionado em quatro camadas: uma camada de água (1 metro) e três camadas de sedimento (0-1 cm, 1-2 cm e 2-10 cm). O Problema Direto foi resolvido pelo Método de Runge Kutta, tendo sido gerada uma simulação de 50 dias. Na estimativa dos coeficientes de difusão e porosidade foi aplicado o Método Simulated Annealing (SA). A eficiência da estratégia aqui adotada foi avaliada através do confronto entre dados experimentais sintéticos e as concentrações calçadas pela solução do Problema Direto, adotando-se os parâmetros estimados pela SA. O melhor ajuste entre dados experimentais e valores calculados se deu quando o parâmetro estimado foi a porosidade. Com relação à minimização da função objetivo, a estimativa desse parâmetro também foi a que exigiu menor esforço computacional. Após a introdução de um ruído randômico às concentrações das espécies nitrogenadas, a técnica SA não foi capaz de obter uma estimativa satisfatória para o coeficiente de difusão, com exceção da camada 0-1 cm sedimentar. Para outras camadas, erros da ordem de 10 % foram encontrados (para amônia na coluna dágua, pro exemplo). Os resultados mostraram que a metodologia aqui adotada pode ser bastante promissora enquanto ferramenta de gestão de corpos dágua, especialmente daqueles submetidos a um regime de baixa energia, como lagos e lagoas costeiras.

Anatomia do Lenho de espécies da subfamília Ixoroideae (Rubiaceae) do Parque Estadual da Ilha Grande, Rio de Janeiro

Os estudos anatômicos do lenho são frequentemente aplicados à solução de questões taxonômicas, filogenéticas e evolutivas, visto que este tecido apresenta uma tendência mais conservadora e, consequentemente, menor plasticidade. Este trabalho tem por objetivo o estudo da estrutura anatômica do lenho de oito espécies arbustiva-arbóreas da subfamília Ixoroideae ocorrente no Parque Estadual da Ilha Grande, Angra dos Reis-RJ, visando contribuir com subsídios à identificação local das espécies e à taxonomia e filogenia da subfamília Ixoroideae e da família Rubiaceae. O estudo foi desenvolvido em um importante remanescente do bioma Mata Atlântica no estado do Rio de Janeiro. O material botânico foi coletado por métodos não destrutivo, as amostras foram processadas segundo técnicas usuais em anatomia da madeira e as análises e descrições seguiram as recomendações da COPANT (1973) e IAWA Commitee (1989). Os resultados demonstraram que as oito espécies estudadas apresentam características qualitativas diagnósticas que permitiram segregar as espécies e construir uma chave de identificação com base na presença ou ausência de inclusões inorgânicas, paredes celulares disjuntivas, células envolventes nos raios e no tipo de parênquima axial. As análises estatísticas realizadas sustentaram o agrupamento das espécies estudadas na subfamília Ixoroideae, porém não foi possível o agrupamento em nível das tribos às quais estas espécies estão subordinadas. Os resultados indicaram ainda a necessidade de reanálise das árvores filogenéticas hipotéticas propostas para subfamília Ixoroideae, com base nos tipos de lenho, de inclusões minerais e de parênquima axial. Cabe ainda destacar que os resultados obtidos corroboraram a importância da anatomia do lenho para a identificação de espécies de difícil reconhecimento na família Rubiaceae. Esses dados são úteis especialmente na ausência de material reprodutivo, o que representa importante aspecto para o gerenciamento e manejo das espécies nativas da Unidade de Conservação onde este estudo foi realizado