Inversão de dados eletromagnéticos com o regularizador Variação Total e o uso da matriz de sensibilidade aproximada

Neste trabalho apresentamos um estudo da aplicação do regularizador “Variação Total” (VT) na inversão de dados geofísicos eletromagnéticos. O regularizador VT reforça a proximidade entre os parâmetros adjacentes, mas, quando a influência de uma descontinuidade é sentida nos dados, este permite mudanças abruptas sobre os parâmetros. Isso faz com que o método seja uma alternativa válida, quando os dados observados usados na inversão provém de um ambiente geológico com uma distribuição suave de condutividade, mas que pode apresentar descontinuidades em lugares como as interfaces entre as camadas geoelétricas, como na margem de uma zona de óleo ou de um corpo de sal, que podem ser zonas muito resistivas no interior de sedimentos condutivos. Quando, devido a baixa resolução nos dados, o método não tem informações o suficiente para identificar a interface, o regularizador variação total reforça a proximidade entre os parâmetros adjacentes fazendo um transição suave entre as condutividades camadas, da mesma forma que é apresentado pela suavidade global. O método de Variação Total permite que modelos menos suaves sejam alcançados porque na norma L₁ a medida de desajuste entre os pares de parâmetros adjacentes, dará o mesmo valor se a variação dos parâmetros é suave ou se a variação é abrupta, o que não é o caso se o mesmo desajuste é medido na norma L₂, pois em uma distribuição suave a medida do desajuste é menor, sendo assim favorecida pela minimização desta norma. O uso deste regularizador permite uma melhor estimativa do tamanho de um corpo, seja ele resistivo ou condutivo. O trabalho está apresentado na forma de três artigos, cada um descrevendo uma etapa no desenvolvimento do problema da inversão, seguindo uma sequência de complexidade crescente no problema direto. O primeiro artigo neste trabalho é intitulado “Inversão de dados do CSEM marinho 1D de meio estratificado anisotrópico com o regularizador Variação Total”. Este descreve o passo inicial no desenvolvimento do problema: a inversão de dados do CSEM marinho de modelos estratificados 1D com anisotropia na condutividade das camadas. Este problema se presta bem para este desenvolvimento, porque tem solução computacional muito mais rápida do que o 2D, e nele já estão presentes as características principais dos dados do método CSEM marinho, como a largura muito grande da faixa de amplitudes medidas em um levantamento, e a baixa resolução, inerente às baixas frequências empregadas. A anisotropia acrescenta uma dificuldade a mais no problema, por aumentar o nível de ambiguidade nos dados e demandar ainda mais informação do que no caso puramente isotrópico. Os resultados mostram que a aplicação dos vínculos de igualdade do método VT permite a melhor identificação de uma camada alvo resistiva do que a simples aplicação dos vínculos tradicionais de suavidade. Até onde podemos aferir, esta solução se mostra superior a qualquer outra já publicada para este problema. Além de ter sido muito importante para o desenvolvimento de códigos em paralelo. O segundo artigo apresentado aqui, “Inversão de dados Magnetotelúricos com o regularizador Variação Total e o uso da matriz de sensibilidade aproximada”, trata da inversão de dados do método Magnetotelúrico em ambientes 2D. Este problema demanda um esforço computacional muito maior do que o primeiro. Nele, estudamos a aplicação do método dos estados adjuntos para gerar uma boa aproximação para as derivadas necessárias para a construção da matriz de sensibilidade usada na inversão. A construção da matriz de sensibilidade é a etapa que demanda mais tempo no processo de inversão, e o uso do método de estados adjuntos foi capaz de reduzir muito este tempo, gerando derivadas com um bom nível de aproximação. Esta etapa da pesquisa foi fundamental pelo problema direto ser matematicamente e computacionalmente muito mais simples do que o do CSEM marinho 2D. Novamente em comparação com a aplicação do regularizador de suavidade global, o regularizador de Variação Total permitiu, neste problema, uma melhor delimitação das bordas de heterogeneidades bidimensionais. A terceira parte deste trabalho, apresentada no artigo “Inversão de dados do CSEM marinho 2.5D com o regularizador Variação Total e o uso da matriz de sensibilidade aproximada”, apresenta a apliação do método de Variação Total ao problema da inversão de dados CSEM marinho 2.5D. Usamos o método dos estados adjuntos para gerar uma boa aproximação para as derivadas necessárias para a construção da matriz de sensibilidade usada na inversão, acelerando assim o processo de inversão. Para deixar o processo de inversão ainda mais rápido, lançamos mão da programação em paralelo com o uso de topologia. A comparação entre a aplicação do regularizador de suavidade global, e o regularizador de Variação Total permitiu, assim como nos casos anteriores, uma melhor delimitação das bordas de heterogeneidades bidimensionais.

Jarina: o marfim das biojóias da Amazônia

A palmeira jarina (Phytelephas macrocarpa) é endêmica da Amazônia, onde se desenvolve sobre antigas planícies de inundação, cujos sedimentos são constituídos por quartzo, minerais de argila 2:1 e feldspatos, constituindo solos férteis e pouco ácidos a neutros. As sementes dessa palmeira são incluídas entre as gemas orgânicas raras. Devido a sua cor e brilho, as sementes são comparadas ao marfim animal, apesar da baixa dureza e baixa densidade, sendo empregadas na manufatura de biojóias e artefatos. Esses produtos são bem aceitos comercialmente devido às sementes serem susceptíveis a mudança de coloração e outros melhoramentos. Infelizmente, as jóias não apresentam vida longa, pois as sementes podem sofrer ataque de microorganismos entre 5 e 10 anos. Se houver uma política adequada para cadeia produtiva das sementes de jarina, a mesma poderá se tornar de grande importância para o desenvolvimento da região Amazônica, ao criar novas oportunidades de trabalho e agregação de valor aos produtos. No entanto faz-se necessário um especial cuidado para evitar exploração inadequada das sementes para assegurar a preservação da espécie.

One-Year Evaluation of a Simplified Ethanol-Wet Bonding Technique: A Randomized Clinical Trial

O objetivo deste ensaio clínico randomizado foi avaliar o comportamento clínico das restaurações adesivas, usando um adesivo convencional de três passos (CTP), um adesivo autocondicionante de um passo (AUP) e uma técnica simplificada da adesão úmida por etanol (AUET) antes da aplicação de uma resina composta em lesões cervicais não-cariosas. Noventa e três restaurações (31 para cada grupo) foram realizadas em 17 pacientes por um único operador. Nenhum preparo cavitário foi realizado. Depois de 6 e 12 meses, as restaurações foram avaliadas por 2 examinadores previamente treinados, utilizando critérios de Ryge modificados para retenção (kappa=1,00) e adaptação/manchamento marginal (kappa=0,81), e os resultados foram analisados pelos testes Exato de Fisher e Kruskal-Wallis, respectivamente. Não foram observadas diferenças significativas entre os grupos aos 6 e 12 meses para qualquer um dos critérios avaliados (p≥0,05). A análise intra-grupo feita pelos testes Q de Cochran (para retenção) e Wilcoxon (para adaptação/manchamento marginal) revelou diferenças significativas entre os intervalos de tempo baseline/12 meses para a adaptação marginal no AUP (p=0,0180) e manchamento marginal no CTP (p=0,0117). A análise de sobrevivência para o critério retenção realizada utilizando o teste de log-rank não apresentou diferenças significantes (p≥0,05). As restaurações feitas utilizando a técnica simplificada da adesão úmida por etanol comportaram-se igualmente às outras estratégias adesivas empregadas.

Etnoecologia, pesca e manejo comunitário de quelônios aquáticos na várzea do Baixo rio Amazonas

O presente estudo descreve, registra e compara estratégias de pesca e manejo comunitário de quelônios aquáticos em três comunidades da várzea de Santarém. Avaliou-se também o consumo de quelônios, incluindo preferências, rejeições e tabus alimentares, e uso destes como recursos terapêuticos na medicina popular. As técnicas de pesca de quelônios empregadas foram descritas, compreendendo variações espacial e sazonal de uso e espécies capturadas e seletividade das técnicas fundamentadas nos saberes locais. Analisaram-se ainda o rendimento das pescarias e as relações entre investimento e retorno das mesmas. Os dados foram coletados entre junho de 2007 a julho de 2008. Realizaram-se conversas informais, acompanhamento das atividades pesqueiras e observação participante nas comunidades. Entrevistas semi-estruturadas também foram realizadas adotando-se o método recordatório alimentar, monitoramento do consumo anual de quelônios e recordações das últimas pescarias de quelônios. Os primeiros relatos de manejo de quelônios na Amazônia são datados da época do contato entre populações ameríndias e europeias. Na década de 70 ações do governo brasileiro foram implementadas fundamentadas no gerenciamento centralizado no poder do Estado. Hoje, práticas de comanejo de quelônios ocorrem em vários lugares na Amazônia, como nas comunidades Ilha de São Miguel, Costa do Aritapera e Água Preta. Mesmo pautados na demanda comunitária os manejos dessas três comunidades apresentam perspectivas diferenciadas em virtude do variado grau de experiência com sistemas de manejo comunitário. A Ilha de São Miguel já realiza o manejo de quelônios há cerca de 40 anos com certo grau de sucesso, enquanto na Água Preta o co-manejo vem sendo estabelecido há 22 anos de forma menos rigorosa e na Costa do Aritapera não se obteve êxito em sua recente implementação. De modo geral, a inclusão dos principais usuários dos recursos naturais em seu manejo ainda se constitui uma tarefa de difícil execução. O grande desafio para o manejo de quelônios e outros recursos da fauna cinegética na Amazônia é o reconhecimento legal de seu uso. O consumo de quelônios é uma tradição enraizada na cultura amazônica, entretanto é criminalizado, constrangendo a maior parte da população a assumir seu uso. Por ser considerada atividade ilegal não há estimativas da quantidade de animais explorados, tornando difícil a implantação de formas de manejo comunitário sustentáveis. Percebeu-se na dieta dos ribeirinhos desse estudo a participação de peixe como principal fonte de proteína animal, enquanto o consumo de quelônios registrado foi relativamente pequeno. Constataram-se diferenças quanto às espécies de quelônios consumidas. Em geral, tracajá (Podocnemis unifilis) (carne e ovos) configura-se como quelônio mais consumido nas três comunidades, sendo a pitiu (Podocnemis sextuberculata) (carne e ovos) consumida principalmente na Costa do Aritapera. As tartarugas (Podocnemis expansa) são pouco utilizadas, não houve registros de coleta de seus ovos, sendo sua carne consumida principalmente na Ilha de São Miguel. Tais variações podem estar relacionadas à combinação de fatores ecológicos e ao histórico do manejo presentes em cada comunidade. Não foram observadas diferenças culturais nas comunidades estudadas quanto ao uso de quelônios. Tartaruga é a espécie mais rejeitada, usada principalmente na medicina popular; tracajá e pitiu em geral são os quelônios preferidos, sendo os três considerados reimosos (animais sujeitos a tabus alimentares em algumas circunstâncias, como doenças, menstruação, gravidez e pós-parto). A espécie mais capturada foi o tracajá, seguindo-se a pitiu e em menor proporção a tartaruga. O tracajá é encontrado em vários ambientes, sendo coletado durante o ano todo nas três comunidades; pitius são capturadas principalmente na Costa do Aritapera no período da seca e da vazante, quando estão concentradas durante a migração ao saírem das áreas inundáveis em direção aos rios e às praias de desova, enquanto tartarugas são pescadas nos lagos protegidos da Ilha de São Miguel, na enchente e na cheia. As técnicas de pesca apresentam uso diferenciado em função do nível do rio. Os pescadores reconhecem tais variações sazonais, as quais aliadas a um conjunto de saberes locais são utilizadas na seleção das técnicas de pesca de quelônios. A pesca de quelônios é realizada em geral de modo oportuno, durante as pescarias de peixes. O rendimento das pescarias de quelônio foi maior quando estas não incluíram a captura de peixes e quando realizadas com uso da mão. O rendimento com base na CPUE_N diferiu entre as comunidades estudadas e entre os períodos de pesca, porém não houve diferença significativa no rendimento das pescarias entre esses parâmetros quando a biomassa foi utilizada nos cálculos de CPUE. O pescador, em geral, não está preocupado em maximizar seu rendimento, já que a maior parte das pescarias não se destina a comercialização. O rendimento, desta forma, acaba refletindo mais o acerto de um bom local de pesca do que o esforço de deslocamento empregado na mesma.Quando a mancha era boa os pescadores gastavam pouco tempo, enquanto em manchas menos produtivas gastavam mais tempo. Alguns pontos a serem adotados com vistas à concretização e sucesso do manejo comunitário são sugeridos nesse estudo: (1) definição clara dos direitos de acesso aos recursos e das sanções em caso de infração dos acordos; (2) estabelecimento de programas de capacitação de lideranças comunitárias; (3) criação de um fundo comunitário para desenvolvimento de outras atividades econômicas e investimento na melhoria da qualidade de vida dos moradores e nas próprias ações envolvidas no manejo; (4) reconhecimento e uso do conhecimento ecológico local e do direito de se utilizar o recurso; (5) ampliação regional do modelo comunitário para outras áreas, considerando que algumas espécies realizam grandes migrações; (6) monitoramento das populações exploradas; (7) avaliação periódica da efetivação do manejo e seu papel para os moradores locais; (8) repartição dos benefícios entre os comunitários. No caso específico dos quelônios recomendam-se também a proteção de outros ambientes além das áreas de nidificação e a determinação de um sistema de cotas voltado ao aproveitamento de ovos que seriam perdidos com possibilidade de comercialização para criadores.

Avaliação preliminar do emprego de arenito zeolítico da região nordeste do Brasil como material pozolânico para cimento Portland

As zeolitas possuem atividade pozolânica normalmente sem a necessidade de ativação térmica, por isto têm sido empregadas na produção de cimento e concreto hidráulicos desde a época do império romano. Hoje em dia são utilizadas na fabricação do cimento Portland através da substituição do clinquer em percentuais que variam entre 5 e 20%, dependendo da reatividade e da finura da zeólita. Em razão disto, são muito importantes do ponto de vista econômico e ambiental, principalmente quando não necessitam de tratamento térmico para adquirirem caráter pozolânico satisfatório, porque reduzem significativamente a energia de produção do clinquer e a liberação de CO₂ proveniente tanto da descarbonatação da calcita como da combustão de combustíveis fósseis. Contudo, dados sobre reservas de zeólitas naturais são escassos e imprecisos. No Brasil, não existe conhecimento sobre depósitos naturais de zeólitas que possam ser explorados comercialmente. No nordeste do Brasil existe a ocorrência de zeolitas sedimentares relacionadas a arenitos descoberta nos anos 2000. Estes arenitos são constituídos de quartzo, argilominerais e zeolitas naturais (estilbita). O objetivo geral desse trabalho foi avaliar se esta zeólita natural presente no arenito possui atividade pozolânica satisfatória para ser empregada como adição mineral em cimentos Portland. No programa experimental o arenito zeolítico passou por beneficiamento através da remoção, por peneiramento, do quartzo e outros minerais inertes, de modo a concentrar a zeólita estilbita e com isto verificar as propriedades pozolânicas deste mineral. No estudo experimental foram empregadas as técnicas de difração de raios X, calorimetria, ensaios químicos e de determinação da atividade pozolânica em argamassas de cal hidratada e cimento Portland. Os resultados mostraram que o arenito zeolítico acelerou a hidratação do cimento Portland devido a extrema finura do material. O arenito apresentou atividade pozolânica, sendo a estilbita responsável por este comportamento. Entretanto, a reatividade foi ligeiramente inferior ao mínimo exigido para ser empregado em escala industrial como pozolana. Estudos complementares são necessários para averiguar se o tratamento térmico entre 300 °C e 500 °C pode aumentar a atividade pozolânica do arenito devido a destruição da estrutura cristalina tanto da estilbita quanto da esmectita presente no arenito.

Ação sonoquímica e influência das condições de tratamento térmico na preparação de cimentos do sistema binário CaO-Al2O3

Foram preparados cimentos do sistema binário CaO-Al₂O₃ por meio de uma rota que emprega o processo sonoquímico seguido de tratamento térmico. Convencionalmente estes compostos são fabricados a partir da fusão ou da sinterização de uma mistura de calcário com bauxito ou com alumina. O maior inconveniente associado a este tipo de síntese é a necessidade de temperaturas elevadas e o grande consumo de energia. Na rota sonoquímica a cálcia, juntamente com a alumina em suspensão aquosa, são introduzidas num banho de ultra-som por tempo determinado. Em seguida, após a evaporação da água, o material resultante é tratado termicamente. Quando um sistema é submetido ao processo sonoquímico, alterações na morfologia superficial das partículas podem ser induzidas pelas ondas ultra-sônicas, incluindo a redução do tamanho dessas partículas. Como conseqüência, estes materiais tornam-se mais reativos, facilitando a síntese final dos aluminatos de cálcio durante o tratamento térmico. Foi estudada a ação das ondas ultra-sônicas e a influência das condições de tratamento térmico em duas composições molares de cálcia:alumina de 1:1 e 1:2. As temperaturas empregadas foram 1000 ºC, 1200 ºC e 1300 ºC com patamares de 1 e 6 h. O material obtido foi caracterizado por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X e as fases presentes foram semi-quantificadas pelo método de Rietveld. Também foram realizados ensaios de compressão diametral para avaliar a resistência mecânica dos produtos da síntese. Foram preparadas pastas constituídas de cimento, alumina e água, utilizando como cimento os aluminatos de cálcio preparados pelo processo sonoquímico e um cimento comercial, como referência.

Síntese e caracterização de óxido hidróxido de manganês do tipo manganita (γ -MnOOH)

Óxido hidróxido de manganês (γ - MnOOH) do tipo da manganita foi sintetizado por uma rota simples, em que a chave precursora K-birnessita foi preparada pelo método sol-gel. O tratamento hidrotermal da estrutura lamelar do tipo da birnessita favorece a obtenção de estruturas em túnel, sendo que o tamanho destes túneis depende das condições empregadas na síntese (pH, temperatura e tempo). A comprovação da formação de manganita sob as condições de síntese empregadas foi verificada pelas técnicas de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, análises termogravimétrica e térmica diferencial e espectroscopia de infravermelho.

Detecção de adenovírus humanos em amostras de água superficial e esgoto não tratado oriundas de diversos ecossistemas aquáticos da cidade de Belém-PA

Os vírus entéricos são importantes agentes de doenças de veiculação hídrica. Entre esses, os adenovirus humanos (HAdV) assumiram importância por serem um dos principais causadores de gastrenterite em crianças menores de cinco anos e pela sua maior resistência a fatores físicos e químicos em detrimento a outros vírus no ambiente. Várias pesquisas têm demonstrado ausência de relação entre a presença de bactérias indicadoras e vírus. Diante disso, diversos autores têm sugerido a inclusão desses agentes como potenciais indicadores de contaminação viral e fecal da água. O objetivo desse trabalho foi detectar a presença de HAdV em amostras de água e esgoto não tratado oriundas de diversos ecossistemas aquáticos da cidade de Belém-PA. Foram selecionados seis pontos de amostragem, dentre eles um esgoto não tratado: Esgoto do UNA e cinco coleções hídricas: Porto do Açaí, Ver-o-Peso, Igarapé Tucunduba, Lago Bolonha e Lago Água Preta. Foi feita uma coleta mensal de dois litros de água em cada ponto durante 24 meses consecutivos, de nov/2008 a out/2010, totalizando 144 amostras. Foi utilizada água destilada autoclavada para controle negativo de cada ponto em todos os testes utilizados. As amostras foram concentradas pelo método de adsorção-eluição e posteriormente centrifugadas para a obtenção de dois mL. O DNA foi extraído pelo kit comercial Qiagen. Para a detecção molecular foram empregadas a Reação em Cadeia Mediada pela Polimerase (PCR convencional) e a PCR em tempo real, sendo utilizados iniciadores e sondas específicos que amplificam um gene do hexon de 301 e 96 pb, respectivamente. Visando-se melhorar o produto amplificado para sequenciamento genômico, algumas amostras positivas pela PCR convencional foram submetidas à Nested-PCR com a utilização de mais um par de iniciadores que amplificam uma região interna de 171 pb. Amostras de água e esgoto foram sequenciadas, analisadas e comparadas a outras obtidas no GeneBank. Os HAdV foram detectados em 59% (85/144) das amostras de água superficial e esgoto não tratado, sendo que a positividade obtida pela PCR convencional foi de 22,9% (33/144) e pela PCR em tempo real de 58,7% (84/143). A primeira detectou o agente apenas nas amostras do igarapé Tucunduba (62,5%) e do esgoto do UNA (75%) e a segunda em amostras provenientes dos seis pontos de coleta (com uma variação de 25 a 100%). O agente foi detectado em todos os 24 meses do estudo, estando presentes em pelo menos dois pontos, mensalmente. A PCR em tempo real se mostrou mais sensível nesse estudo, tendo encontrado o agente em 36,4% (52/143) das amostras não detectadas pela PCR convencional. Das oito amostras genotipadas todas pertencem à espécie F, sendo quatro referentes ao sorotipo 40 e quatro ao 41. Nossos resultados confirmam a alta circulação desse patógeno nas águas superficiais e esgoto da cidade, sugerindo a inclusão dos HAdV como bons indicadores de contaminação viral e fecal da água. A pesquisa desses vírus em ambientes aquáticos é pioneira em Belém e tais resultados são de relevante importância para as políticas de saúde pública e ambiental, servindo como base para estudos complementares nessa área.

Modelagem de dinâmica do uso da terra e cobertura vegetal na região de Santarém, oeste do Pará

A região de Santarém, na última década, apresentou um aumento da área de agricultura de grãos, em especial, arroz, milho e soja. Na base da estrutura fundiária da região, essa dinâmica tem concorrido para a concentração fundiária devido à substituição da pequena propriedade pela grande propriedade capitalizada. Políticas de ordenamento territorial criaram um mosaico de unidades com regras específicas de uso da terra, são unidades de conservação e diferentes modalidades de projetos de assentamentos. Este trabalho tem dois objetivos: estudar o processo de transformação da paisagem após a introdução da agricultura capitalizada de grãos e construir cenários de futuro que analisem alternativas para conter o desflorestamento e a concentração fundiária em curso. O estudo foi realizado utilizando técnicas de sensoriamento remoto e geoprocessamento, a partir de imagens Landsat 5 TM dos anos de 1999, 2004 e 2007. Técnicas de modelagem dinâmica foram empregadas para explorar cenários de futuro (2015) considerando regras de uso do território. Os resultados obtidos mostram que, até 2004, a maior parte da agricultura mecanizada foi implantada em áreas onde anteriormente eram ocupadas pela agropecuária familiar, pastagem e capoeira. Após 2004, a sua expansão se deu, principalmente, sobre áreas de floresta, em especial, dentro de projetos de assentamento. A análise das transições de uso, em diferentes modalidades de assentamento, demonstra que as regras de uso do território estabelecidas por medidas de ordenamento territorial não têm sido seguidas em muitos casos. Este trabalho apresentou como principal contribuição metodológica a incorporação de questões institucionais relacionadas à estrutura fundiária na análise de transformação da paisagem e construção de cenários. Os resultados mostram que tal abordagem é essencial para entender os processos de transformação correntes à região em questão.

Determination and fractionation of barium in Brazil nuts

Diversas estratégias para preparo de amostra, determinação e fracionamento, tais como espectrometria de absorção atômica com atomização eletrotérmica em forno de grafite (GF AAS) e espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente com configuração axial (ICP OES), foram empregadas para o fracionamento de bário em Castanha-do-Pará. Esse alimento é amplamente apreciado tanto pelo valor nutricional, quanto pelo sabor agradável. A análise química de Castanha-do-Pará não é trivial devido à matriz complexa. O fracionamento de bário em Castanha-do-Pará foi estudado devido à toxicidade desse elemento e a correlação entre a forma química e a absorção. Os teores totais de bário nas amostras de Castanha-do-Pará variaram entre 860 e 2084 mg kg^-1. Extrações sequenciais foram feitas com base na solubilidade em diferentes meios e composição química envolvendo lipídios, proteínas e compostos de baixa massa molecular (LMW). Teores mais elevados de bário foram determinados nas frações LMW e insolúvel em água que variaram entre 778-1606 e 551-1520 mg kg^-1, respectivamente. Esses resultados indicaram a indisponibilidade de bário presente nesse alimento ao organismo humano. Baseando-se nos teores de bário e enxofre nas diferentes frações e em cálculos estequiométricos para as possíveis reações envolvidas pode-se inferir que bário se encontra principalmente na forma de BaSO₄. Experimentos termogravimétricos também confirmaram essa suposição.