Novel estimation of the humification degree of soil organic matter by laser-induced breakdown spectroscopy

Soil organic matter (SOM) constitutes an important reservoir of terrestrial carbon and can be considered an alternative for atmospheric carbon storage, contributing to global warming mitigation. Soil management can favor atmospheric carbon incorporation into SUM or its release from SOM to atmosphere. Thus, the evaluation of the humification degree (HD), which is an indication of the recalcitrance of SOM, can provide an estimation of the capacity of carbon sequestration by soils under various managements. The HD of SOM can be estimated by using various analytical techniques including fluorescence spectroscopy. In the present work, the potential of laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) to estimate the HD of SUM was evaluated for the first time. Intensities of emission lines of Al, Mg and Ca from LIBS spectra showing correlation with fluorescence emissions determined by laser-induced fluorescence spectroscopy (LIFS) reference technique were used to obtain a multivaried calibration model based on the k-nearest neighbor (k-NN) method. The values predicted by the proposed model (A-LIBS) showed strong correlation with LIFS results with a Pearson's coefficient of 0.87. The HD of SUM obtained after normalizing A-LIBS by total carbon in the sample showed a strong correlation to that determined by LIFS (0.94), thus suggesting the great potential of LIBS for this novel application. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

Estimativa dos impactos das mudanças climáticas na distribuição das espécies montanas do gênero Brachycephalus (Amphibia: anura) através da modelagem de nicho ecológico

The genus Brachycephalus is endemic to the Atlantic rainforest and is distributed mainly in the southeastern and southern Brazil. Currently, it has 17 recognized species, most of them, associated with mountainous habitats along the Serra do Mar and Serra da Mantiqueira ridges. Here we use an ecological niche modelling approach based on climatic variables, to assess the potential niche of the mountainous species of this genus. The model generated was then projected to future scenarios considering the last IPCC report, in order to estimate the impacts of climate changes on these species distribution. Results show a decrease in the total suitable area for the mountainous Brachycephalus species, as well as tendencies already observed for other organisms, such as, pole and upward migrations. A southern area on Planalto de Paranapiacaba increases in suitability for these species. We suggest special efforts on new surveys and conservation on the northern part of their distribution, once this seems to be the region more affected by climate changes on the projected scenarios

Mudanças climáticas: o discurso da mídia sobre o aquecimento global

This research is aimed at discussing the ways in which social agents influence global warming, analyzing the discourse of social actors involved in the debate on climate change, since there is a wide divergence in the scientific community about how man is able to modify the climate on a global scale. In fact the debate that permeates the issues beyond the limits of science and enter into a political-economic framework that takes extraordinary proportions. This emphasis can be very unscientific in the fundamental design concepts, or even creating a trivialization of the media. The main way to convey these concepts is to disclose them in the media, but the media has enormous power to transform the concepts and often manipulate the news by creating a common sense goes against the interests of the scientific community. Thus was conducted extensive research in major newspapers and magazines that move in the country. We surveyed the first two papers which were: “Folha de S. Paulo” and “O Estado de S. Paulo”, during the period from January 2000 to December 2008, totaling 3285 units for the newspaper Folha and 2555 for the newspaper Estadão. Subsequently a survey was made of data published in two journals that move at the national level, and these are the magazines VEJA and ÉPOCA for the same period. By performing these steps, it was concluded that several factors involving the media and climate change, such as topic relevance, types of approaches, perspectives of analysis, the staff development, supplies, among other factors of utmost importance for building news. As a result we can say that the media in fulfilling its role of mediator scientific, disclosing only a vision that permeates the scientific debate. The newspaper media, especially newspapers, has an informative and instantaneous. Often this preoccupation...(Complete abstract, click electronic access below)

Produção de metano entérico em pastagens tropicais

Na presente revisão, buscou-se apresentar os principais impactos ambientais causados pela pecuária, sobretudo, em relação às emissões de gases efeito estufa (GEE). Além disso, buscou-se apresentar possíveis formas de mitigar essas externalidades. A criação de bovinos, no Brasil, acontece de forma extensiva, muitas vezes em áreas com pastagem degradada e, portanto, de baixa produtividade. Isso possibilita à atividade uma oportunidade de redução do impacto causado ao meio ambiente, uma vez que ações tomadas, no sentido de melhorar o rendimento animal, devem resultar em um menor consumo de recursos naturais (terra e água) e maior eficiência do sistema digestivo animal. Os principais problemas apontados pelos pesquisadores, no que tange à pecuária extensiva, são o metano emitido pela fermentação entérica dos ruminantes, o óxido nitroso emitido pelos dejetos dos animais em pastejo e o dióxido de carbono trocado pelo solo e vegetação. Muitos fatores influenciam a produção de CH4 entérico dos ruminantes, inclusive o tipo de carboidrato fermentado, o sistema digestivo do animal, a quantidade e o tipo de alimentos consumidos. Diante do exposto, pesquisadores têm desenvolvido tecnologias para reduzir a emissão de metano, através da melhoria das práticas de manejo alimentar, manipulação ruminal, por meio de suplementação com monensina, lipídios, ácidos orgânicos e compostos de plantas. Outras estratégias de redução de metano que foram investigadas são: defaunação e vacinas, que buscam inibir micro-organismos metanogênicos e a metanogênese. Assim, a busca por sistemas de produção eficientes tem sido uma das perspectivas da pecuária mundial para reduzir a emissão de poluentes e intensificar a produção animal.

Study of the carbon dioxide chemical fixation-activation by guanidines

Fixation of CO2 is one of the most important priorities of the scientific community dedicated to reduce global warming. In this work, we propose new methods for the fixation of CO2 using the guanidine bases tetramethylguanidine (TMG) and 1,3,4,6,7,8-hexahydro-2H-pyrimido[1,2-a]-pyrimidine (TBD). In order to understand the reactions occurring during the CO2 fixation and release processes, we employed several experimental methods, including solution and solid-state NMR, FTIR, and coupled TGA-FTIR. Quantum mechanical NMR calculations were also carried out. Based on the results obtained, we concluded that CO2 fixation with both TMG and TBD guanidines is a kinetically reversible process, and the corresponding fixation products have proved to be useful as transcarboxylating compounds. Afterward, CO2 thermal releasing from this fixation product with TBD was found to be an interesting process for CO2 capture and isolation purposes. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Protocolo de Quioto e as possibilidades de inserção do Brasil no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo por meio de projetos em energia limpa

Este artigo pretende estudar a inserção do Brasil no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL) do Protocolo de Quioto, por meio de projetos em energia limpa, enfatizando a cooperação entre países desenvolvidos e em desenvolvimento e visando as ações práticas que esse mecanismo permite desenvolver para se alcançar o desenvolvimento sustentável e para conter o aquecimento global. Para isto, realizou-se extensa revisão bibliográfica dos acordos internacionais referentes às mudanças climáticas e de livros e artigos sobre a inserção brasileira no Protocolo de Quioto e no Mecanismo de Desenvolvimento Limpo. O Protocolo de Quioto é um acordo internacional que prevê a redução das emissões de gases de efeito estufa por intermédio de mecanismos flexibilizadores. O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo é o único que permite a participação de países em desenvolvimento, para que eles reduzam emissões por meio de projetos que busquem o desenvolvimento sustentável. Neste contexto, o Brasil surge como um país atrativo para o recebimento destes projetos, por sua vocação para desenvolver fontes alternativas de energia e pela sua liderança no processo negociador do Protocolo. O MDL configura-se, portanto, em uma grande oportunidade para o Brasil, visto que esses projetos representam uma fonte de recursos financeiros para que o país busque o desenvolvimento sustentável, além de incentivarem um maior conhecimento científico e a adoção de novas tecnologias.

Argumentações discentes e docente envolvendo aspectos ambientais em sala de aula: uma análise

Este trabalho trata da interação entre professor e alunos mediante a utilização do texto paradidático intitulado Nosso Universo em aulas de Física, em uma sala de Educação de Jovens e Adultos. Neste artigo é analisado um episódio que articula Ciência, Tecnologia e Sociedade aos aspectos ambientais. Esse episódio aborda o problema do efeito estufa, do buraco na camada de ozônio e da escassez da água. Para a análise, foram elaboradas categorias referentes às argumentações discentes e docente. Os resultados envolvendo o tripé professor/aluno/texto apontam que tais interações propiciaram a motivação e a formação do aluno enquanto indivíduo crítico e reflexivo, em condições de argumentar e atuar criticamente em seu meio social.

Influence of liming on residual soil respiration and chemical properties in a tropical no-tillage system

Devido às mudanças climáticas do planeta, principalmente ao aquecimento global, as formas de utilização dos solos na agricultura têm atraído grande atenção de pesquisadores. Mudanças de manejo podem influenciar a respiração do solo e, por conseguinte, alterar drasticamente o sequestro de C. Os objetivos deste trabalho foram avaliar, em semeadura direta, a influência da calagem nas emissões de CO2 do solo e correlacioná-las aos atributos químicos deste após dois anos da calagem. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, com seis repetições. Os tratamentos constituíram de quatro doses de calcário e uma testemunha. Decorridos dois anos da calagem, avaliou-se a emissão residual de CO2 do solo, coletaram-se amostras nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade e determinaram-se os teores de P, Ca2+ e Mg2+ e valores de pH e de saturação por bases. A emissão residual de CO2 do solo, quando a dose recomendada foi aplicada, foi 24,1 % superior, quando comparada à do solo sem aplicação de calcário, e 47,4 % maior, quando se aplicou o dobro da dose recomendada. A calagem melhorou as condições químicas do solo, e a emissão de CO2 aumentou linearmente com o aumento das doses. A emissão de CO2 do solo apresentou correlações positivas com os teores de P, Ca2+ e Mg2+ e com os valores de pH e de saturação por bases e negativas com os teores de H + Al e Al3+. Maiores coeficientes de correlação entre as taxas de emissão de CO2 do solo e os atributos químicos deste ocorreram na camada de 10-20 cm.

The primary sources of carbon loss during the crop-establishment period in a subtropical Oxisol under contrasting tillage systems

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Study of a hybrid solid oxide fuel cell: Energetic analysis and sankey diagram

In this paper a hybrid solid oxide fuel cell (SOFC) system is analyzed. This system applies a combined cycle utilizing gas turbine associated to a SOFC for rational decentralized energy production. Initially the relative concepts about the fuel cell are presented, followed by some chemical and technical informations such as the change of Gibbs free energy in isothermal fuel oxidation (or combustion) directly into electricity. This represents a very high fraction of the lower heating value (LHV) of a hydrocarbon fuel. In the next step a methodology for the study of SOFC associated with a gas turbine system is developed, considering the electricity and steam production for a hospital, as regard to the Brazilian conditions. This methodology is applied to energetic analysis. Natural gas is considered as a fuel. In conclusion, it is shown by a Sankey Diagram that the hybrid SOFC system may be an excellent opportunity to strengthen the decentralized energy production in Brazil. It is necessary to consider that the cogeneration in this version also is a sensible alternative from the technical point of view, demanding special methods of design, equipment selection and mainly of the contractual deals associated to electricity and fuel supply.

CO2-C losses and carbon quality of selected Maritime Antarctic soils

Polar Regions are the most important soil carbon reservoirs on Earth. Monitoring soil carbon storage in a changing global climate context may indicate possible effects of climate change on terrestrial environments. In this regard, we need to understand the dynamics of soil organic matter in relation to its chemical characteristics. We evaluated the influence of chemical characteristics of humic substances on the process of soil organic matter mineralization in selected Maritime Antarctic soils. A laboratory assay was carried out with soils from five locations from King George Island. We determined the contents of total organic carbon, oxidizable carbon fractions of soil organic matter, and humic substances. Two in situ field experiments were carried out during two summers, in order to evaluate the CO2-C emissions in relation to soil temperature variations. The overall low amounts of soil organic matter in Maritime Antarctic soils have a low humification degree and reduced microbial activity. CO2-C emissions showed significant exponential relationship with temperature, suggesting a sharp increase in CO2-C emissions with a warming scenario, and Q10 values (the percentage increase in emission for a 10°C increase in soil temperature) were higher than values reported from elsewhere. The sensitivity of the CO2-C emission in relation to temperature was significantly correlated with the humification degree of soil organic matter and microbial activity for Antarctic soils. © 2012 Antarctic Science Ltd.

Desenvolvimento e aplicação de modelos matemáticos para o controle da Diaphorina citri via manejo integrado e estudo da influência da temperatura sobre a dinâmica populacional de Talitroides topitotum

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Os Paradigmas da imprensa na cobertura das políticas ambientais

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Entre a ciência, a mídia e a sala de aula: contribuições da geografia para o discurso das mudanças climáticas globais

Pós-graduação em Geografia - FCT

Compreensões elaboradas pelo campo da educação ambiental sobre o tema mudanças climáticas: análise de dissertações e teses brasileiras

Pós-graduação em Educação - IBRC