Registre isotòpic d'alquenones i lípids terrestres en sediment marí: una reconstrucció paleoclimàtica a l'oceà Índic

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Institute of mineralogy and geochemistry de la University of Lausanne, Suïssa, entre 2007 i 2009. Durant l’última dècada, la comunitat científica ha reconegut que les zones tropicals juguen un paper clau en els processos dinàmics que controlen el canvi climàtic global, probablement com a desencadenant dels canvis succeïts en altes latituds. A més a més, els sediments dels oceans tropicals, en trobar-se fora de l’impacte directe de les plaques de gel continentals creades durant les glaciacions, proporcionen un registre continu de les variacions climàtiques del planeta. Malgrat tot, encara hi ha moltes incògnites sobre el paper específic de les zones tropicals, especialment pel que fa a les variacions brusques suborbitals, degut als pocs registres d’alta resolució estudiats en aquestes àrees que abastin varis cicles glacial/interglacial. Per tal d’ajudar a clarificar el paper de les zones tropicals de l’hemisferi sud en el control del clima a escala mil•lenària s’ha estudiat la distribució i la composició isotòpica de biomarcadors moleculars marins i terrestres, a baixa resolució, en el testimoni MD98-2165 (9º39’S, 118º20’E, 2100 m de profunditat d’aigua, 42.3 m de llarg) està situat al sud-oest d’Indonèsia, on s’enregistren les temperatures superficials del mar més elevades del planeta i una elevada activitat convectiva, que té una influència en la distribució de la humitat atmosfèrica en una extensa superfície de la Terra. Les distribucions observades de biomarcadors terrígens (C23-C33 n-alcans i C20-C32 n-alcan-1-ols) són típiques del lipids de plantes superiors que arriben a l’oceà principalment per via eòlica. L’alcà de 31 àtoms de carboni i els alcohols de 28 o 32 àtoms de carboni són els homòlegs més abundants en ambdós testimonis. Cal destacar l’alcohol C32 com a homòleg principal durant les èpoques glacials, tot suggerint una expansió de les plantes tropicals C4 associada a unes condicions més àrides. La procedència d’aquests lipids queda corroborada mitjançant la seva composició isotòpica de carboni, que ens permet diferenciar la ruta fotosintètica emprada i per tant, entre el tipus de plantes.

Analysis of warm season thunderstorms using an object-oriented tracking method based on radar and total lightning data

Monitoring thunderstorms activity is an essential part of operational weather surveillance given their potential hazards, including lightning, hail, heavy rainfall, strong winds or even tornadoes. This study has two main objectives: firstly, the description of a methodology, based on radar and total lightning data to characterise thunderstorms in real-time; secondly, the application of this methodology to 66 thunderstorms that affected Catalonia (NE Spain) in the summer of 2006. An object-oriented tracking procedure is employed, where different observation data types generate four different types of objects (radar 1-km CAPPI reflectivity composites, radar reflectivity volumetric data, cloud-to-ground lightning data and intra-cloud lightning data). In the framework proposed, these objects are the building blocks of a higher level object, the thunderstorm. The methodology is demonstrated with a dataset of thunderstorms whose main characteristics, along the complete life cycle of the convective structures (development, maturity and dissipation), are described statistically. The development and dissipation stages present similar durations in most cases examined. On the contrary, the duration of the maturity phase is much more variable and related to the thunderstorm intensity, defined here in terms of lightning flash rate. Most of the activity of IC and CG flashes is registered in the maturity stage. In the development stage little CG flashes are observed (2% to 5%), while for the dissipation phase is possible to observe a few more CG flashes (10% to 15%). Additionally, a selection of thunderstorms is used to examine general life cycle patterns, obtained from the analysis of normalized (with respect to thunderstorm total duration and maximum value of variables considered) thunderstorm parameters. Among other findings, the study indicates that the normalized duration of the three stages of thunderstorm life cycle is similar in most thunderstorms, with the longest duration corresponding to the maturity stage (approximately 80% of the total time).

Thermal evolution of gene expression profiles in Drosophila subobscura

Background: Despite its pervasiveness, the genetic basis of adaptation resulting in variation directly or indirectly related to temperature (climatic) gradients is poorly understood. By using 3-fold replicated laboratory thermal stocks covering much of the physiologically tolerable temperature range for the temperate (i.e., cold tolerant) species Drosophila subobscura we have assessed whole-genome transcriptional responses after three years of thermal adaptation, when the populations had already diverged for inversion frequencies, pre-adult life history components, and morphological traits. Total mRNA from each population was compared to a reference pool mRNA in a standard, highly replicated two-colour competitive hybridization experiment using cDNA microarrays.Results: A total of 306 (6.6%) cDNA clones were identified as 'differentially expressed' (following a false discovery rate correction) after contrasting the two furthest apart thermal selection regimes (i.e., 13°C vs . 22°C), also including four previously reported candidate genes for thermotolerance in Drosophila (Hsp26, Hsp68, Fst, and Treh). On the other hand, correlated patterns of gene expression were similar in cold- and warm-adapted populations. Analysis of functional categories defined by the Gene Ontology project point to an overrepresentation of genes involved in carbohydrate metabolism, nucleic acids metabolism and regulation of transcription among other categories. Although the location of differently expressed genes was approximately at random with respect to chromosomes, a physical mapping of 88 probes to the polytene chromosomes of D. subobscura has shown that a larger than expected number mapped inside inverted chromosomal segments.Conclusion: Our data suggest that a sizeable number of genes appear to be involved in thermal adaptation in Drosophila, with a substantial fraction implicated in metabolism. This apparently illustrates the formidable challenge to understanding the adaptive evolution of complex trait variation. Furthermore, some clustering of genes within inverted chromosomal sections was detected. Disentangling the effects of inversions will be obviously required in any future approach if we want to identify the relevant candidate genes.

Rapid and sudden advection of warm and dry air in the Mediterranean Basin

Rapid advection of extremely warm and dry air is studied during two events in the Mediterranean Basin. On 27 August 2010 a rapid advection of extremely warm and dry air affected the northeast Iberian Peninsula during a few hours. At the Barcelona city center, the temperature reached 39.3 ° C, which is the maximum temperature value recorded during 230 yr of daily data series. On 23 March 2008 a rapid increase of temperature and drop of relative humidity were recorded for a few hours in Heraklion (Crete). During the morning on that day, the recorded temperature reached 34 °C for several hours on the northern coastline of this island.According to the World Meteorological Organization none of these events can be classified as a heat wave, which requires at least two days of abnormally high temperatures; neither are they a heat burst as defined by the American Meteorological Society, where abnormal temperatures take place during a few minutes. For this reason, we suggest naming this type of event flash heat. By using data from automatic weather stations in the Barcelona and Heraklion area and WRF mesoscale numerical simulations, these events are analyzed. Additionally, the primary risks and possible impacts on several fields are presented.

Experimental evidence on the multibidding mechanism

Pérez-Castrillo and Wettstein (2002) and Veszteg (2004) propose the use of a multibidding mechanism for situations where agents have to choose a common project. Examples are decisions involving public goods (or public "bads"). We report experimental results to test the practical tractability and effectiveness of the multibidding mechanisms in environments where agents hold private information concerning their valuation of the projects. The mechanism performed quite well in the laboratory: it provided the ex post efficient outcome in roughly three quarters of the cases across the treatments; moreover, the largest part of the subject pool formed their bids according to the theoretical bidding behavior.

Endogeneizing know-how flows through the nature of R&D investments

In this paper we carefully link knowledge flows to and from a firms innovation process with this firms investment decisions. Three types of investments are considered: investments in applied research, investments in basic research, and investments in intellectual property protection. Only when basic research is performed, can the firm effectively access incoming knowledge flows and these incoming spillovers serve to increase the efficiency of own applied research.. The firm can at the same time influence outgoing knowledge flows, improving appropriability of its innovations, by investing in protection. Our results indicate that firms with small budgets for innovation will not invest in basic research. This occurs in the short run, when the budget for know-how creation is restricted, or in the long-run, when market opportunities are low, when legal protection is not very important, or, when the pool of accessible and relevant external know-how is limited. The ratio! of basic to applied research is non-decreasing in the size of the pool of accessible external know-how, the size and opportunity of the market, and, the effectiveness of intellectual property rights protection. This indicates the existence of economies of scale in basic research due to external market related factors. Empirical evidence from a sample of innovative manufacturing firms in Belgium confirms the economies of scale in basic research as a consequence of the firms capacity to access external knowledge flows and to protect intellectual property, as well as the complementarity between legal and strategic investments.

Simulación rápida de procesadores

Aquest projecte tracta de realitzar un estudi per comprovar si es pot simular una aplicació de prova (benchmark) reduint el temps de simulació. Per tal de reduir el temps de simulació es seleccionaran uns determinats fragments significatius de l'execució de l'aplicació. L'objectiu és obtenir un resultat de simulació el més similar possible al de la simulació completa però en menys temps. El mètode que farem servir s'anomena incremental i consisteix a dividir la simulació en intervals d'un milió d'instruccions. Un cop dividit hem simulat per passos. En cada pas s'afegeixen intervals i s'atura la simulació quan la diferència entre el resultat del pas actual i l'anterior és inferior a un determinat valor escollit inicialment. Després es proposa una millora que es realitza i es mostren els resultats obtinguts. La millora consisteix a simular un petit interval previ a l'interval significatiu per millorar el resultat.

Enabling dCache to use preexistent mass storage systems

A mesura que la investigació depèn cada vegada més dels computadors, l'emmagatzematge de dades comença a convertir-se en un recurs escàs per als projectes, i suposa una gran part del cost total. Alguns projectes intenten resoldre aquest problema emprant emmagatzament distribuït. És doncs necessari que alguns centres proveeixin de grans quantitats d'emmagatzematge massiu de baix cost basat en cintes magnètiques. L'inconvenient d'aquesta solució és que el rendiment disminueix, particularment a l'hora de tractar-se de grans quantitats d'arxius petits. El nostre objectiu és crear un híbrid entre un sistema d'alt cost i rendiment basat en discs, i un de baix cost i rendiment basat en cintes. Per això, unirem dCache, un sistema d'emmagatzematge distribuït, amb Castor, un sistema d'emmagatzematge jeràrquic, creant sistemes de fitxers virtuals que contindran grans quantitats d'arxius petits per millorar el rendiment global del sistema.

Preparació de nous sulfurs quirals i aplicació d’aquests en síntesi asimètrica

Estudi realitzat a partir d’una estada al School of Chemistry de la University of Bristol, Gran Bretanya, entre 2006 i 2008. L’epoxidació asimètrica mediada per ilurs de sofre és actualment un mètode ben establert i complementari a les epoxidacions asimètriques d’alquens. Els ilurs de sofre han estat utilitzats també en reaccions d’aziridinació. Aquestes reaccions es poden dur a terme utilitzant tant quantitats subestequiomètriques d’un sulfur en processos catalítics com en quantitats estequiomètriques en forma de sal de sulfoni. Aquest últim procés permet la utilització d’un ventall més ample de substrats. Des de fa anys, s’han desenvolupat una sèrie de sulfurs quirals per aquest tipus de reaccions, alguns dels quals han permès d’obtenir als nivells d’enantioselectivitat. No obstant, la disponibiltat de sulfurs quirals, especialment en les reaccions estequiomètriques, resta com el taló d’Aquiles del procés i ha fet que la seva utilització en síntesi s’hagi quedat relegada tan sols a aquells grups de recerca que han estat pioners en la seva obtenció. Idealment, els sulfurs quirals s’haurien de poder obtenir en poques etapes sintètiques a partir de reactius barats i fàcilment assequibles del « pool quiral » ( les dues formes enantiomèriques accessibles, preferiblement). La seva arquitectura ben definida hauria de permetre d’obtenir alts nivells d’enantioselectivitat. Seguint aquestes premises, durant els dos anys de gaudi de beca s’han sintetitzat dos nous sulfurs quirals i han estat provats en diverses reaccions d’epoxidació i d’aziridinació. Inicialment la recerca es va centar en la síntesi de tiomorfolines, utilitzant limonè com a reactiu. Es va obtenir una tiomorfolina que dóna bons resultats en reaccions d’epoxidació i que es pot recuperar fàcilment, un cop la reacció ha acabat, mitjançant un rentat àcid/base. A més, el material recuperat pot ser reciclat i utilitzat en noves reaccions. A continuació, s’ha sintetitzat un nou sulfur quiral en una sola etapa de reacció a partir de dos dels reactius més barats: limonè i sofre. Aquest nou sulfur ha donat resultats excel•lents tant en termes de rendiments com d’enantio- i de diastereoselectivitat en reaccions d’epoxidació i d’aziridinació. Aquest sulfur quiral es pot recuperar fàcilment mitjançant una destil.lació i pot tornar a ser utilitzat.

Clúster creatius en entorns urbans: 22@Bcn i Shoreditch East London

La localització de les empreses de nova economia en zones urbanes, a pesar que el factor distància no sigui important, no deixa de ser considerable pels seus avantatges que els suposa estar situades conjuntament en relació amb les infraestructures, consum, beneficis socioculturals, i facilitat en les transaccions cara a cara. És inevitable que el primer quart del segle vint-i-un estigui lligat a l’economia creativa de forma similar amb que el començament del segle vint estava íntimament lligat a l’economia industrial i la invenció del sistema de producció en massa. La ciutat també va jugar un dels papers més importants per al desenvolupament de “la nova economia industrial” a les albors del segle vint, com ho és la ciutat del coneixement que acull “la nova economia creativa” al segle vint-i-un. És evident que els resultats morfològics, socials, econòmics i urbans són ben diferents en ambdós fenòmens, però l’impacte a les ciutats és molt gran. L’objectiu d’aquest estudi és analitzar els mecanismes d’aglomeració (clustering) d’activitats competitives basades en creació de coneixement i de serveis avançats que estan al darrera de desenvolupaments punters a ciutats com Barcelona, el projecte 22@bcn, i East London, el projecte Shoreditch. L’esforç que han posat les autoritats locals en crear l’entorn apropiat per atreure i crear empreses innovadores, com a motor de desenvolupament d’algunes ciutats modernes europees ha resultat en el sorgiment de nuclis o centres urbans molt dinàmics que suposadament estan preparats i acullen punts de creació de coneixement (“Urban Knowledge Hubs”), amb una demanda i llocs de treball altament qualificats. Aquest és el cas dels projectes de Barcelona (22@bcn) i East London (Shoreditch).

Estràtegies de gestió per al manteniment de la biodiversitat a la sabana brasilera: control d'especies exòtiques amb foc

Report for the scientific sojourn at the Instituto de Biociências, of the Universidade de Sao Paulo, Brazil, from 2007 to 2009. African exotic grasses, used as forage crops for cattle, found optimal conditions in Brazilian savannas for their spread. They established as invasive grasses in almost all conservation units, becoming a serius threat to native biote and to most ecological processes. Fire is a cyclical event in Brazilian savannas and can be used as a management tool for enhancing competitivity of native grasses and controlling exotic grasses. Seeking for alternatives for the management of these grasses, this study investigates the effect of recurrent burnings in different periods of the year (fire regimes) on: distribution patterns of exotic grasses and their associations wotih native grasses, the local edaphic characteristics, the nutrient pool of the aerial biomass of both native and exotic grasses, and soil seed banks. This project is held on the IBGE Ecological Reserve, in Brasília (Brazil), in an area destined specifically for research of fire effects on brazilian savannas. The project quantifies: aerial biomass of native and exotic grasses, soil seed bank of exotic grasses, nutrient pool in soil and also in grasses tissues. Spatial relationships for any association between species, as well as for nutrient pools in soil and in plant tissues will be established. A better understanding of these processes will provide useful tools for adopting specific policies on the management of exotic grasses in Brazilian savanna.

Impacte de la variabilitat climàtica ràpida de l'últim període glacial sobre la vegetació del sud-est de Nord Amèrica

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a UMR-CNRS - Géologie et Océanographie, França, entre 2007 i 2009. Els canvis climàtics ràpids de l’últim període glacial (cicles Dansgaard/Oeschger i Heinrich Stadials-HS), han estat documentats en testimonis marins, de gel i dipòsits continentals, generalment de l’hemisferi nord. Mentre que la majoria dels estudis paleoclimàtics i paleoceanogràfics de l’Atlàntic Nord sobre l’últim període glacial s’han centrat en la part nord i est, les latituds mitjanes de la part occidental han estat menys estudiades. Particularment, els canvis de la vegetació de l’est de Nord Amèrica durant l’últim glacial es coneixen molt poc degut a la manca de seqüències pol.líniques llargues en aquesta regió. Només dues seqüències de pol.len del llac Tulane (Florida) mostren canvis de la vegetació significatius i interessants durant l’últim glacial, que suggereixen HS càlids i humits, que contrasta amb el que s’observa a l’altre costat de l’Atlàntic Nord. El treball realitzat al UMR-CNRS 5805 EPOC, Université Bordeaux 1, EPHE, des del 23 d’abril 2007 al 22 d’abril 2009, gràcies a la beca Beatriu de Pinós, implica una reconstrucció a alta resolució dels canvis de la vegetació a partir de l’anàlisi d’un testimoni marí, localitzat a l’oest de l’Atlàntic Nord subtropical (MD99-2203, 34º58’N, 75º12’W), durant l’Estadi Isotòpic Marí 3 (MIS 3). Les dades pal.linològiques del testimoni mostren una alternança entre Picea i Quercus. En general, les associacions pol.líniques indiquen que les variacions de la vegetació segueixen un patró bosc boreal/temperat durant l’últim glacial. El model d’edat preliminar basat en edats radiomètriques suggereix un augment del bosc temperat acompanyat d’una reducció del boreal entre el H4 i el H3. La comparació amb registres pol.línics marins d’alta resolució de la regió est subtropical, a latituds similars, mostren, per primer cop, que els canvis en les formacions forestals associats als canvis climàtics ràpids de l’últim glacial van ser menys intensos al sud-est de Nord Amèrica que a la Península Ibèrica.

An efficient use of virtualization in grid/cloud environments

Grid is a hardware and software infrastructure that provides dependable, consistent, pervasive, and inexpensive access to high-end computational resources. Grid enables access to the resources but it does not guarantee any quality of service. Moreover, Grid does not provide performance isolation; job of one user can influence the performance of other user’s job. The other problem with Grid is that the users of Grid belong to scientific community and the jobs require specific and customized software environment. Providing the perfect environment to the user is very difficult in Grid for its dispersed and heterogeneous nature. Though, Cloud computing provide full customization and control, but there is no simple procedure available to submit user jobs as in Grid. The Grid computing can provide customized resources and performance to the user using virtualization. A virtual machine can join the Grid as an execution node. The virtual machine can also be submitted as a job with user jobs inside. Where the first method gives quality of service and performance isolation, the second method also provides customization and administration in addition. In this thesis, a solution is proposed to enable virtual machine reuse which will provide performance isolation with customization and administration. The same virtual machine can be used for several jobs. In the proposed solution customized virtual machines join the Grid pool on user request. Proposed solution describes two scenarios to achieve this goal. In first scenario, user submits their customized virtual machine as a job. The virtual machine joins the Grid pool when it is powered on. In the second scenario, user customized virtual machines are preconfigured in the execution system. These virtual machines join the Grid pool on user request. Condor and VMware server is used to deploy and test the scenarios. Condor supports virtual machine jobs. The scenario 1 is deployed using Condor VM universe. The second scenario uses VMware-VIX API for scripting powering on and powering off of the remote virtual machines. The experimental results shows that as scenario 2 does not need to transfer the virtual machine image, the virtual machine image becomes live on pool more faster. In scenario 1, the virtual machine runs as a condor job, so it easy to administrate the virtual machine. The only pitfall in scenario 1 is the network traffic.

What underlies localization and urbanization economies? Evidence from the location of new firms

The objective of this paper is to analyze why firms in some industries locate in specialized economic environments (localization economies) while those in other industries prefer large city locations (urbanization economies). To this end, we examine the location decisions of new manufacturing firms in Spain at the city level and for narrowly defined industries (three-digit level). First, we estimate firm location models to obtain estimates that reflect the importance of localization and urbanization economies in each industry. In a second step, we regress these estimates on industry characteristics that are related to the potential importance of three agglomeration theories, namely, labor market pooling, input sharing and knowledge spillovers. Localization effects are low and urbanization effects are high in knowledge-intensive industries, suggesting that firms (partly) locate in large cities to reap the benefits of inter-industry knowledge spillovers. We also find that localization effects are high in industries that employ workers whose skills are more industry-specific, suggesting that industries (partly) locate in specialized economic environments to share a common pool of specialized workers.

Estudi del sistema reptroductor de la guatlla (Coturnix coturnix) i de la hibridació amb la guatlla japonesa (Coturnix japonica) domèstica i híbrids

La guatlla (Coturnix coturnix) és actualment una espècie amb un estat de conservació desfavorable. Una amenaça per a la seva conservació és la hibridació que pot produir-se degut als alliberaments massius amb finalitats cinegètiques de la guatlla japonesa (Coturnix japonica) o híbrids provinents de granges de cria. Els objectius d’estudi són: a) Aprofundir en el sistema sexual de la guatlla, ja que el seu coneixement pot permetre entendre els mecanismes d’hibridació amb la guatlla japonesa o híbrids. b) Conèixer la taxa de supervivència i l’eficàcia biològica dels individus no nadius a àrees de reproducció de la guatlla. c) Buscar evidències directes d’hibridació en condicions naturals i caracteritzar-la. d) Determinar si existeix competència espermàtica interespecífica mitjançant experiments en captivitat. S’ha seguit el comportament en condicions naturals de parelles homospecífiques i heterospecífiques de mascles i femelles de guatlla i de guatlla japonesa o híbrids. S’ha analitzat la paternitat dels polls d’aquestes parelles i s’ha pogut conèixer quins aspectes del comportament (segons l’espècie) es relacionen amb l’eficàcia biològica dels adults. S’han analitzat el mateix tipus de dades obtingudes durant cinc temporades reproductives, en les que hi van participar només individus de guatlla. Així s’ha pogut comparar el comportament de l’espècie en presència i absència dels individus al•lòctons. Els resultats indiquen que existeixen dues estratègies sexuals entre els mascles de guatlla. L’estat físic del mascle en relació al dels altres mascles coetanis i el temps de permanència amb la femella determinen la seva taxa de paternitat. Existeix una fracció relativament petita però significativa de guatlla japonesa de granja que sobreviu en condicions naturals i s’hibrida amb la guatlla silvestre, predominantment de forma unidireccional, entre femella japonesa i mascle de guatlla. Aquestes femelles presenten un sistema d’aparellament majoritàriament monògam. Els anàlisis sobre els experiments de competència espermàtica s’estan realitzant a l’actualitat.