Individual-based modelling of bacterial cultures to study the lag ohase

Els bacteris són la forma dominant de vida del planeta: poden sobreviure en medis molt adversos, i en alguns casos poden generar substàncies que quan les ingerim ens són tòxiques. La seva presència en els aliments fa que la microbiologia predictiva sigui un camp imprescindible en la microbiologia dels aliments per garantir la seguretat alimentària. Un cultiu bacterià pot passar per quatre fases de creixement: latència, exponencial, estacionària i de mort. En aquest treball s’ha avançat en la comprensió dels fenòmens intrínsecs a la fase de latència, que és de gran interès en l’àmbit de la microbiologia predictiva. Aquest estudi, realitzat al llarg de quatre anys, s’ha abordat des de la metodologia Individual-based Modelling (IbM) amb el simulador INDISIM (INDividual DIScrete SIMulation), que ha estat millorat per poder fer-ho. INDISIM ha permès estudiar dues causes de la fase de latència de forma separada, i abordar l’estudi del comportament del cultiu des d’una perspectiva mesoscòpica. S’ha vist que la fase de latència ha de ser estudiada com un procés dinàmic, i no definida per un paràmetre. L’estudi de l’evolució de variables com la distribució de propietats individuals entre la població (per exemple, la distribució de masses) o la velocitat de creixement, han permès distingir dues etapes en la fase de latència, inicial i de transició, i aprofundir en la comprensió del que passa a nivell cel•lular. S’han observat experimentalment amb citometria de flux diversos resultats previstos per les simulacions. La coincidència entre simulacions i experiments no és trivial ni casual: el sistema estudiat és un sistema complex, i per tant la coincidència del comportament al llarg del temps de diversos paràmetres interrelacionats és un aval a la metodologia emprada en les simulacions. Es pot afirmar, doncs, que s’ha verificat experimentalment la bondat de la metodologia INDISIM.

Autosuficiència energètica en nuclis de muntanya: experiència a Araós

A aquest estudi s’ha analitzat si és viable l’autosuficiència energètica en base a un estudi pilot al nucli d’Araós a partir dels recursos renovables locals. S’ha realitzat un anàlisi del consum energètic del nucli d’Araós i s’ha comparat amb el potencial de producció energètica dels recursos renovables locals, incloent energia provinent de la biomassa forestal dels boscos de què disposa el municipi d’Alins i energia solar. Igualment s’han analitzat les emissions de CO2 derivades del consum energètic del poble. S’ha comprovat així que la mitjana de consum per habitant i any d’Araós supera en 1Tep a la mitjana de Catalunya. El 38% del consum d’Araós però, prové de biomassa forestal local, que compta amb unes emissions de CO2 associades pràcticament nul·les. Finalment s’ha detectat que és possible assolir l’autosuficiència energètica d’Araós, mitjançant diferents estratègies d’implantació d’energies renovables. S’han considerat dues estratègies que cobreixen de 3 a 5 vegades el consum energètic: estratègia individual amb instal·lació d’energia solar en teulada i, calefacció i ACS a partir de calderes de biomassa; estratègia col·lectiva mitjançant una central de biomassa forestal. Ambdues representen beneficis energètics, econòmics i fins un 92% de reducció d’emissions de CO2.

Efecte de la recurrència dels incendis sobre la vegetació i el sòl a les zons de bosc del Macizo Central Ourensano

En els últims 30 anys, el número d’incendis patits a Galicia han augmentat de manera important. En el Massís Central Ourensano l’home ha utilitzat el foc com a eina de gestió forestal per tal de permetre pasturar al bestiar i per tal de recuperar terres per a pastos i culius. Aquesta pràctica ha generat grans extensions de matollar sec europeu on hi hauria d’haver formacions boscoses. Partim de la necessitat de recuperar zones de bosc i ecosistema original i per això mesurem el comportament de les diferents espècies que trobem al matollar y al bosc en aquestes altituds davant la pertorbació que suposen els incendis recurrents. Per realitzar això s’ha mostrejat la vegetació de zones cremades en moments diferents o repetides vegades, mesurant superfície i alçades així com nombre d’individus de cada espècie. També s’han analitzat perfils del sòl per tal de conèixer amb més detall les característiques de cada zona. S’ha observat mitjançant el mostreig com per a la recuperació del matollar el factor determinant és el temps, encara que no trobem un sòl de bona qualitat i profund, en una mitjana de 8 anys trobem un matollar ben desenvolupat amb una bona diversitat d’espècies i grau de cobertura. En canvi, per tal d’arribar a un estat de la successió vegetal on trobem un bosc és necessari que existeixin comunitats arbòries a prop per tal de que arribin individus al matollar desenvolupat. Cal aleshores treballar en l’educació de la població i en la cerca d’alternatives a la gestió forestal vigent, donant èmfasi en la valoració econòmica dels ecosistemes en bon estat i facilitant que aquest bon estat proporcioni beneficis a la població local. Per això cal generar una infraestructura per atraure un turisme rural respectuós amb el medi al mateix temps que es duen altres iniciatives com la implantació de centrals de biomassa als pobles que puguin proporcionar calefacció o aigua calenta. Generant llocs de feina i estalvis a la població d’una zona on l’economia encara es basa potencialment en la ramaderia. Al mateix temps l’esforç monetari dedicat a les plantacions ha de dedicar-se a generar espais al territori amb espècies autòctones com el roure en aquells matollars que presentin condicions adients per a recuperar el bosc.

Avaluació de la futura gestió i utilització de la biomassa forestal mitjançant un district heating a Bellver de Cerdanya

En aquest article es pretén explicar breument la viabilitat de la futura gestió i utilització de la biomassa forestal de Bellver de Cerdanya mitjançant un district heating al futur barri del Pla de Tomet. Les particularitats per les quals aquest poble és ideal per a aquest projecte són que l'ajuntament és propietari de gairebé un 90% dels boscos situats en aquest municipi; i que alhora ja ha realitzat diverses instal·lacions que utilitzen la biomassa forestal per a calefacció i ACS. La situació econòmica de la comarca és bastant complicada, ja que s'ha basat en el sector turístic i la construcció, però ambdós no passen pel millor moment. El projecte serviria per donar un valor a la biomassa forestal que fins ara no s'ha donat, i alhora s'intenta buscar nous inputs econòmics per a la Cerdanya. En aquest treball també s'analitza quins haurien de ser els futurs tractaments que s'haurien d'aplicar a la forest, tenint en compte les activitats que es realitzen actualment, i evitant en tot moment possibles efectes negatius, com podria ser la sobreexplotació. També es dedica una part del projecte a explicar els sistemes per obtenir i gestionar de forma correcta la biomassa. A continuació es tracta la part més tècnica, realitzant una estimació del possible futur consum energètic del barri del Pla de Tomet, encara no construït; i decidint quins sistema de calderes seria el més adequat, el tipus d’emmagatzematge més apropiat i els passos a seguir per millorar el rendiment del procés de la gestió i extracció de la biomassa. Seguint tots aquests passos s'arriba a la conclusió que aprofitar la biomassa forestal és millor solució que utilitzar combustibles fòssils. A part dels obvis beneficis medi ambientals, també és millor a nivell econòmic, tant pels futurs veïns com per l'ajuntament.

Gestión del bosque mediterráneo y conservación de la avifauna: el caso de los alcornocales

Se presentan los resultados de los diversos estudios de poblaciones de aves realizados en los alcornocales catalanes, especialmente en cuanto a la riqueza específica de los mismos. Dado que los estudios publicados hasta el momento en esta materia eran referidos a la estación reproductora (primavera), se señalan los datos recogidos en los alcornocales de les Gavarres (NE peninsular), durante la estación invernal. Asimismo, se analizan las diversas tipologías de alcornocales que se encuentran en Catalunya, bosques en gestión activa, y por tanto sin sotobosque, y bosques abandonados en los que la biomasa del sotobosque es máxi-ma, y se exponen los resultados de la comparativa entre ambas tipologías de explotación cuando se aplica un índice de conservación de la avifauna, basado en la riqueza de cada una de las especies registradas, la presencia de especies amenazadas según los criterios de la UICN (SPEC) y su categoría de amenaza (non-SPEC, SPEC 4, SPEC 3, SPEC 2 y SPEC 1). Los resultados obtenidos muestran como las explotaciones abandonadas tienen un índice de conservación de avifauna más elevado que los bosques en explotación activa. Se discuten es-tos resultados en el contexto de la gestión forestal y las ayudas recibidas por parte de las ad-ministraciones para llevar a cabo estas prácticas de gestión

INDISIM-YEAST, an individual-based model to study yeast

INDISIM-YEAST, an individual-based simulator, models the evolution of a yeast population by settingup rules of behaviour for each individual cell according to their own biological rules and characteristics. Ittakes into account the uptake, metabolism, budding reproduction and viability of the yeast cells, over aperiod of time in the bulk of a liquid medium, occupying a three dimensional closed spatial grid with twokinds of particles (glucose and ethanol). Each microorganism is characterized by its biomass, genealogicalage, states in the budding cellular reproduction cycle and position in the space among others. Simulationsare carried out for population properties (global properties), as well as for those properties that pertain toindividual yeast cells (microscopic properties). The results of the simulations are in good qualitativeagreement with established experimental trends.

Short communication.Wood identification based on their common name and their transversal surface anatomy. Application to the batch from the expedition of Ruiz and Pavon

Aim of study: To identify species of wood samples based on common names and anatomical analyses of their transversal surfaces (without microscopic preparations). Area of study: Spain and South America Material and methods: The test was carried out on a batch of 15 lumber samples deposited in the Royal Botanical Garden in Madrid, from the expedition by Ruiz and Pavon (1777-1811). The first stage of the methodology is to search and to make a critical analysis of the databases which list common nomenclature along with scientific nomenclature. A geographic filter was then applied to the information resulting from the samples with a more restricted distribution. Finally an anatomical verification was carried out with a pocket microscope with a magnification of x40, equipped with a 50 micrometers resolution scale. Main results: The identification of the wood based exclusively on the common name is not useful due to the high number of alternative possibilities (14 for “naranjo”, 10 for “ébano”, etc.). The common name of one of the samples (“huachapelí mulato”) enabled the geographic origin of the samples to be accurately located to the shipyard area in Guayaquil (Ecuador). Given that Ruiz y Pavon did not travel to Ecuador, the specimens must have been obtained by Tafalla. It was possible to determine correctly 67% of the lumber samples from the batch. In 17% of the cases the methodology did not provide a reliable identification. Research highlights: It was possible to determine correctly 67% of the lumber samples from the batch and their geographic provenance. The identification of the wood based exclusively on the common name is not useful.

The efficiency of indicator groups for the conservation of amphibians in the Brazilian Atlantic Forest

The adequate selection of indicator groups of biodiversity is an important aspect of the systematic conservation planning. However, these assessments differ in the spatial scale, in the methods used and in the groups considered to accomplish this task, which generally produces contradictory results. The quantification of the spatial congruence between species richness and complementarity among different taxonomic groups is a fundamental step to identify potential indicator groups. Using a constructive approach, the main purposes of this study were to evaluate the performance and efficiency of eight potential indicator groups representing amphibian diversity in the Brazilian Atlantic Forest. Data on the geographic range of amphibian species that occur in the Brazilian Atlantic Forest was overlapped to the full geographic extent of the biome, which was divided into a regular equal-area grid. Optimization routines based on the concept of complementarily were applied to verify the performance of each indicator group selected in relation to the representativeness of the amphibians in the Brazilian Atlantic Forest as a whole, which were solved by the algorithm"simulated annealing", through the use of the software MARXAN. Some indicator groups were substantially more effective than others in regards to the representation of the taxonomic groups assessed, which was confirmed by the high significance of data (F = 312.76; p < 0.01). Leiuperidae was considered as the best indicator group among the families analyzed, as it showed a good performance, representing 71% of amphibian species in the Brazilian Atlantic Forest (i.e. 290 species), which may be associated with the diffuse geographic distribution of its species. This study promotes understanding of how the diversity standards of amphibians can be informative for systematic conservation planning on a regional scale.

Climate Change and the Cost of Carbon Sequestration: The Case of Forest Management

The Kyoto protocol allows Annex I countries to deduct carbon sequestered by land use, land-use change and forestry from their national carbon emissions. Thornley and Cannell (2000) demonstrated that the objectives of maximizing timber and carbon sequestration are not complementary. Based on this finding, this paper determines the optimal selective management regime taking into account the underlying biophysical and economic processes. The results show that the net benefits of carbon storage only compensate the decrease in net benefits of timber production once the carbon price has exceeded a certain threshold value. The sequestration costs are significantly lower than previous estimates