Addressing Sea Surface Salinity retrieval at different spatial resolution. Feasibility study using OCCAM data within SEPS simulator and L2 processor tools

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la National Oceanography Centre of Southampton (NOCS), Gran Bretanya, entre maig i juliol del 2006. La possibilitat d’obtenir una estimació precissa de la salinitat marina (SSS) és important per a investigar i predir l’extensió del fenòmen del canvi climàtic. La missió Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) va ser seleccionada per l’Agència Espacial Europea (ESA) per a obtenir mapes de salinitat de la superfície marina a escala global i amb un temps de revisita petit. Abans del llençament de SMOS es preveu l’anàlisi de la variabilitat horitzontal de la SSS i del potencial de les dades recuperades a partir de mesures de SMOS per a reproduir comportaments oceanogràfics coneguts. L’objectiu de tot plegat és emplenar el buit existent entre les fonts de dades d’entrada/auxiliars fiables i les eines desenvolupades per a simular i processar les dades adquirides segons la configuració de SMOS. El SMOS End-to-end Performance Simulator (SEPS) és un simulador adhoc desenvolupat per la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) per a generar dades segons la configuració de SMOS. Es va utilitzar dades d’entrada a SEPS procedents del projecte Ocean Circulation and Climate Advanced Modeling (OCCAM), utilitzat al NOCS, a diferents resolucions espacials. Modificant SEPS per a poder fer servir com a entrada les dades OCCAM es van obtenir dades de temperatura de brillantor simulades durant un mes amb diferents observacions ascendents que cobrien la zona seleccionada. Les tasques realitzades durant l’estada a NOCS tenien la finalitat de proporcionar una tècnica fiable per a realitzar la calibració externa i per tant cancel•lar el bias, una metodologia per a promitjar temporalment les diferents adquisicions durant les observacions ascendents, i determinar la millor configuració de la funció de cost abans d’explotar i investigar les posibiltats de les dades SEPS/OCCAM per a derivar la SSS recuperada amb patrons d’alta resolució.

Sea state effect on the sea surface emissivity at L-band

In May 1999, the European Space Agency (ESA) selected the Earth Explorer Opportunity Soil Moisture and Ocean Salinity (SMOS) mission to obtain global and frequent soil moisture and ocean salinity maps. SMOS' single payload is the Microwave Imaging Radiometer by Aperture Synthesis (MIRAS), an L-band two-dimensional aperture synthesis radiometer with multiangular observation capabilities. At L-band, the brightness temperature sensitivity to the sea surface salinity (SSS) is low, approximately 0.5 K/psu at 20/spl deg/C, decreasing to 0.25 K/psu at 0/spl deg/C, comparable to that to the wind speed /spl sim/0.2 K/(m/s) at nadir. However, at a given time, the sea state does not depend only on local winds, but on the local wind history and the presence of waves traveling from far distances. The Wind and Salinity Experiment (WISE) 2000 and 2001 campaigns were sponsored by ESA to determine the impact of oceanographic and atmospheric variables on the L-band brightness temperature at vertical and horizontal polarizations. This paper presents the results of the analysis of three nonstationary sea state conditions: growing and decreasing sea, and the presence of swell. Measured sea surface spectra are compared with the theoretical ones, computed using the instantaneous wind speed. Differences can be minimized using an "effective wind speed" that makes the theoretical spectrum best match the measured one. The impact on the predicted brightness temperatures is then assessed using the small slope approximation/small perturbation method (SSA/SPM).

MONALISA 2.0 and the sea traffic management - a concept creating the need for new maritime information standards and software solutions

Postprint (published version)

Two different 3D biogeochemical models for the NW mediterranean sea: validation with Meris data and intercomparison

Report for the scientific sojourn carried out at the University of New South Wales from February to June the 2007. Two different biogeochemical models are coupled to a three dimensional configuration of the Princeton Ocean Model (POM) for the Northwestern Mediterranean Sea (Ahumada and Cruzado, 2007). The first biogeochemical model (BLANES) is the three-dimensional version of the model described by Bahamon and Cruzado (2003) and computes the nitrogen fluxes through six compartments using semi-empirical descriptions of biological processes. The second biogeochemical model (BIOMEC) is the biomechanical NPZD model described in Baird et al. (2004), which uses a combination of physiological and physical descriptions to quantify the rates of planktonic interactions. Physical descriptions include, for example, the diffusion of nutrients to phytoplankton cells and the encounter rate of predators and prey. The link between physical and biogeochemical processes in both models is expressed by the advection-diffusion of the non-conservative tracers. The similarities in the mathematical formulation of the biogeochemical processes in the two models are exploited to determine the parameter set for the biomechanical model that best fits the parameter set used in the first model. Three years of integration have been carried out for each model to reach the so called perpetual year run for biogeochemical conditions. Outputs from both models are averaged monthly and then compared to remote sensing images obtained from sensor MERIS for chlorophyll.

Evaluación de la regeneración ósea mediante procesado de imagen

La regeneració òssia és un procés estudiat per experts de tot el món. Aquests experts estudien materials capaços d’accelerar el procés de formació de teixit ossi en zones on s’han produït defectes ossis. Després d’un determinat període de temps de l’aplicació dels materials d’estudi en la zona on hi havia una manca de teixit ossi, s’obtenen imatges d’aquesta zona on l’expert mitjançant l’ inspecció visual d’aquestes imatges avalua si l’os s’ha regenerat bé o no. El problema d’aquest mètode d’avaluació es que requereix d’un expert on la valoració d’aquest és subjectiva i difícil de quantificar, el que pot provocar que hi hagi discordança entre experts. Amb la finalitat de aprofitar les imatges en que es basa l’expert per avaluar la capacitat de regeneració òssia dels materials d’estudi es proposa realitzar un anàlisi quantitatiu de la regeneració òssia basat en el processament d’imatge. L’algorisme dissenyat es capaç de classificar imatges de la mandíbula en: imatges de regeneració bona i dolenta mitjançant la parametrització de l’histograma de nivells de grisos de la imatge, solucionant la falta d’objectivitat del mètode d’avaluació de la regeneració òssia i la necessitat d’un expert per realitzar-la.

Uranium reserve, nuclear fuel cycle delusion, CO2 emission from the sea, and electricity supply: reflections after the fuel meltdown of Fukushima nuclear power units

The Great Tohoku-Kanto earthquake and resulting tsunami has brought considerable attention to the issue of the construction of new power plants. We argue in this paper, nuclear power is not a sustainable solution to energy problems. First, we explore the stock of uranium-235 and the different schemes developed by the nuclear power industry to exploit this resource. Second, we show that these methods, fast breeder and MOX fuel reactors, are not feasible. Third, we show that the argument that nuclear energy can be used to reduce CO2 emissions is false: the emissions from the increased water evaporation from nuclear power generation must be accounted for. In the case of Japan, water from nuclear power plants is drained into the surrounding sea, raising the water temperature which has an adverse affect on the immediate ecosystem, as well as increasing CO2 emissions from increased water evaporation from the sea. Next, a short exercise is used to show that nuclear power is not even needed to meet consumer demand in Japan. Such an exercise should be performed for any country considering the construction of additional nuclear power plants. Lastly, the paper is concluded with a discussion of the implications of our findings.

Spatio-temporal variations in reproductive patterns and population structure of Pasiphaea multidentata (Decapoda: Caridea) in the Blanes canyon and adjacent margin, North-western Mediterranean Sea

The bathyal faunal communities of the NW Mediterranean slopes have been studied consistently in the last two decades, with a special focus on population structure, trophic dynamics and benthopelagic coupling of commercial deep-sea decapod crustaceans and fishes (reviewed in Sardà et al. 2004) and associated species (Cartes and Sardà, 1993; Company and Sardà, 1997, 2000; Cartes et al., 2001; Company et al., 2001, 2003, 2004). One of the major topographic features in the North-western Mediterranean slope is the presence of submarine canyons. Canyons play a major role in funnelling energy and organic matter from the shelf to bathyal and abyssal depths (Puig et al., 2000), but the implications of this enhanced organic supply in the deep-sea benthic communities is still mostly unknown. Trophic supply can follow two major pathways – vertical deposition in the water column (Billett et al., 1983; Baldwin et al., 1998; Lampitt et al., 2001) or down-slope advection on the margins (Puig et al., 2001; Bethoux et al., 2002; Canals et al., 2006) – and can be a limiting factor in the deep-sea, being especially important in the oligotrophic Mediterranean Sea (Sardà et al., 2004). Differences in the quantity, quality and timing of organic matter input to the deep seafloor have been used to explain patterns of biomass and abundance in benthic communities (Levin et al., 1994; Gooday & Turley, 1990; Billett et al., 2001; Galéron et al., 2001; Puig et al., 2001; Gage, 2003) as well as other biological process and in particular the existence of seasonal reproduction (Tyler et al., 1994; Company et al., 2004 (MEPS). Reproduction is a highly energetic process tightly linked to food availability and quality.

Hiperparatiroidismo primario en mujeres postmenopáusicas: evolución de la densidad mineral ósea tras tratamiento quirúrgico

Es realitza un estudi prospectiu observacional amb 158 dones postmenopàusiques diagnosticades d’hiperparatiroidisme primari. L’objectiu és descriure i analitzar l’evolució de la densitat mineral òssia d’aquestes dones després de ser sotmeses a tractament quirúrgic. Els resultats mostren que l’os més afectat en aquesta malaltia és l’os cortical, però el que més es recupera i de forma més ràpida després de la paratiroidectomia és l’os trabecular. Així mateix, les malaltes que tenen un hiperparatiroidisme més sever presenten una major recuperació de la densitat mineral òssia després de la cirurgia.

Adecuación de las solicitudes de densitometría ósea utilizando la herramienta FRAX en población femenina española.

Objectiu :aplicar la taula FRAX i els dintells de la National Osteoporosis Guideline Group (NOGG) a les sol·licituds de densitometria en el nostre medi. Mètode:Estudi observacional, transversal . 1.650 dones (50-90 anys) sense tractament per a la osteoporosi. Es va fer la densitometria òssia central, se va calcular el risc de fractura als 10 anys (FRAX) i es va estratificar (criteris de la NOGG : risc alt, entremig o baix). Resultats:Risc alt:64 casos [3,9 %, IC 95%: 3,0 %– 4,9%] , baix 1329 [80,5 %, IC 95%: 78,6 %– 82,4%]. Requereixen densitometria el 25,2%. Conclusió. Utilitzar la taula FRAX aplicant els dintells de les guies NOGG reduiria les densitometries necessàries.

DESARROLLO DE UNA BASE DE DATOS Y UNA APLICACIÓN WEB DE ACCESO A LA MISMA PARA UN GRUPO DE INVESTIGACIÓN MARINA DE ORGANISMOS DE PROFUNDIDAD (DEEP-SEA)

Este proyecto se fraguó previamente a la elección de un trabajo final de carrera. Para poder entenderlo debo mencionar que trabajo como titulado superior de investigación y laboratorio en el Instituto de Ciencias del Mar (ICM)del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), dentro de un grupo de investigación en oceanografía biológica, concretamente en recursos marinos renovables. En base a mi experiencia con este tipo de entorno de investigación, observe que existían una serie de mejoras de carácter técnico que se podrían introducir, y que ha la larga iban a facilitar mucho más el trabajo científico del grupo.Este grupo durante muchos años se ha dedicado a la obtención de datos de dos especies marinas de interés comercial del mar Mediterráneo que tienen su hábitat en aguas profundas: la gamba rosada (Aristeus antennatus) y la cigala (Nephrops norvegicus). Por ende, de manera colateral, datos de las especies que interaccionan con ellas, y que por este hecho se ven influenciadas al ser pescadas las anteriores. En estos años ha ido en aumento la evidencia de que ecosistemas más someros de nuestros mares tienen una relación mucho mayor de lo que se suponía con los ecosistemas profundos de los mismos. Además estos ecosistemas profundos influyen en los someros, también más de lo que cabía esperar, actuando de refugio de larvas y especies que tienen capacidad de sobrevivir en rangos batimétricos amplios. Si desean tener una visión más profunda al respecto pueden ver algunas de las últimas referencias bibliográficas a las que hago referencia en este párrafo acerca de este hecho, así como del incremento de la importancia de los grupos de investigación en el mundo dedicados a este tipo de investigación. En algunas de estas publicaciones han participado miembros del grupo al cual va dirigido el trabajo que aquí expongo.A medida que crecía el número de miembros del grupo, la importancia del mismo, la mejora tecnológica empleada en los muestreos, las colaboraciones internacionales con otras instituciones y la cantidad de proyectos en el grupo de investigación, crecía a su vez proporcionalmente, la cantidad de datos y la disparidad en formatos y sistemas de almacenaje (Hojas MS Excel o bases de datos MS Access, archivos de texto, etc.). Se ha hecho necesaria entonces la creación de una herramienta que los gestione de una forma común, y una base de datos para el almacenaje de los mismos de una forma coherente y robusta. Así mismo el hecho de tener los datos en una fuente común, posibilitará su distribución a otras bases de datos mundiales sobre la materia con las cuales se colabora, dependientes de organismos tan en la cresta a de la ola, como el Census of marine life (COML), el Alfred Wegener Institute (AWI) y el Center for Marine Environmental Sciences (MARUM)de Alemania. Estos a su vez carecen de datos de las zonas geográficas pertenecientes al mar Mediterráneo foco de la investigación del grupo.

Residència Diocesana d'Estudiants : un recurs intermig de suport a la família

Projecte que pretén planificar els serveis que pot oferir la Residència Diocesana d'Estudiants, amb dues condicions: que sigui tècnicament correcta i entri dintre d'uns principis humanístics mínims i que a això se li doni un sentit d'utilitat social i ajudi, expressament, les parts menys afavorides de la societat (no només econòmicament). Entre els serveis proposats consten els següents: un internat de 300 places per a infants i adolescents; la posada en marxa, obertura i utilització d'un antic internat per a fer-ne una mena de centre de recursos alternatius a l'escola (colònies, campaments, estades educatives, etc.), així com també d'una casa de colònies que està creant-se i de dues zones d'acampada (una a la serra, l'altra a la platja); la creació de l'Escola de l'Esplai diocesana (és dels pocs bisbats de Catalunya que no en té, i aquest bisbat abasta també el nord de Castelló); la generació d'un servei per a elaborar els diversos tipus de mediacions que, a hores d'ara, demana la societat, i dels quals s'espera un fort creixement (matrimonis, menors, etc.), i la cerca d'altres serveis que es puguin oferir a menors i a famílies que tinguin dificultats econòmiques (centre d'acolliments familiars, etc.).

Natural abundance of stable isotopes (15N and 13C) and isotopic fractionation of sea bream muscle as markers of food and culture conditions and its relationship with metabolic and proteomic analyses

Els isòtops estables com a traçadors de la cadena alimentària, s'han utilitzat per caracteritzar la relació entre els consumidors i els seus aliments, ja que el fraccionament isotòpic implica una discriminació en contra de certs isòtops. Però les anàlisis d'isòtops estables (SIA), també es poden dur a terme en peixos cultivats amb dietes artificials, com la orada (Sparus aurata), la especie más cultivada en el Mediterráneo. Canvis en l'abundància natural d'isòtops estables (13C i 15N) en els teixits i les seves reserves poden reflectir els canvis en l'ús i reciclatge dels nutrients ja que els enzims catabòlics implicats en els processos de descarboxilació i desaminació mostren una preferència pels isòtops més lleugers. Per tant, aquestes anàlisis ens poden proporcionar informació útil sobre l'estat nutricional i metabòlic dels peixos. L'objectiu d'aquest projecte va ser determinar la capacitat dels isòtops estables per ser utilitzats com a marcadors potencials de la capacitat de creixement i condicions de cria de l'orada. En aquest sentit, les anàlisis d'isòtops estables s'han combinat amb altres metabòlics (activitats citocrom-c-oxidasa, COX, i citrat sintasa, CS) i els paràmetres de creixement (ARN/ADN). El conjunt de resultats obtinguts en els diferents estudis realitzats en aquest projecte demostra que el SIA, en combinació amb altres paràmetres metabòlics, pot servir com una eina eficaç per discriminar els peixos amb millor potencial de creixement, així com a marcador sensible de l'estat nutricional i d'engreix. D'altra banda, la combinació de l'anàlisi d'isòtops estables amb les eines emergents, com ara tècniques de proteòmica (2D-PAGE), ens proporciona nous coneixements sobre els canvis metabòlics que ocorren en els músculs dels peixos durant l‟increment del creixement muscular induït per l'exercici.