Impact of a drier Early-Mid-Holocene climate upon Amazonian forests

This paper uses a palaeoecological approach to examine the impact of drier climatic conditions of the Early-Mid-Holocene (ca 8000-4000 years ago) upon Amazonia's forests and their fire regimes. Palaeovegetation (pollen data) and palaeofire (charcoal) records are synthesized from 20 sites within the present tropical forest biome, and the underlying causes of any emergent patterns or changes are explored by reference to independent palaeoclimate data and present-day patterns of precipitation, forest cover and fire activity across Amazonia. During the Early-Mid-Holocene, Andean cloud forest taxa were replaced by lowland tree taxa as the cloud base rose while lowland ecotonal areas, which are presently covered by evergreen rainforest, were instead dominated by savannahs and/or semi-deciduous dry forests. Elsewhere in the Amazon Basin there is considerable spatial and temporal variation in patterns of vegetation disturbance and fire, which probably reflects the complex heterogeneous patterns in precipitation and seasonality across the basin, and the interactions between climate change, drought- and fire susceptibility of the forests, and Palaeo-Indian land use. Our analysis shows that the forest biome in most parts of Amazonia appears to have been remarkably resilient to climatic conditions significantly drier than those of today, despite widespread evidence of forest burning. Only in ecotonal areas is there evidence of biome replacement in the Holocene. From this palaeoecological perspective, we argue against the Amazon forest 'dieback' scenario simulated for the future.

High-resolution provenance of desert dust deposited on Mt. Elbrus, Caucasus in 2009–2012 using snow pit and firn core records

The first record of dust deposition events on Mt. Elbrus, Caucasus Mountains derived from a snow pit and a shallow firn core is presented for the 2009–2012 period. A combination of isotopic analysis, SEVIRI red-greenblue composite imagery, MODIS atmospheric optical depth fields derived using the Deep Blue algorithm, air mass trajectories derived using the HYSPLIT model and analyses of meteorological data enabled identification of dust source regions with high temporal (hours) and spatial (ca. 20–100 km) resolution. Seventeen dust deposition events were detected; fourteen occurred in March–June, one in February and two in October. Four events originated in the Sahara, predominantly in northeastern Libya and eastern Algeria. Thirteen events originated in the Middle East, in the Syrian Desert and northern Mesopotamia, from a mixture of natural and anthropogenic sources. Dust transportation from Sahara was associated with vigorous Saharan depressions, strong surface winds in the source region and mid-tropospheric southwesterly flow with daily winds speeds of 20–30 m s−1 at 700 hPa level. Although these events were less frequent than those originating in the Middle East, they resulted in higher dust concentrations in snow. Dust transportation from the Middle East was associated with weaker depressions forming over the source region, high pressure centred over or extending towards the Caspian Sea and a weaker southerly or southeasterly flow towards the Caucasus Mountains with daily wind speeds of 12–18 m s−1 at 700 hPa level. Higher concentrations of nitrates and ammonium characterised dust from the Middle East deposited on Mt. Elbrus in 2009 indicating contribution of anthropogenic sources. The modal values of particle size distributions ranged between 1.98 µm and 4.16 µm. Most samples were characterised by modal values of 2.0– 2.8 µm with an average of 2.6 µm and there was no signifi- cant difference between dust from the Sahara and the Middle East.

Efficient solutions to factored MDPs with imprecise transition probabilities

When modeling real-world decision-theoretic planning problems in the Markov Decision Process (MDP) framework, it is often impossible to obtain a completely accurate estimate of transition probabilities. For example, natural uncertainty arises in the transition specification due to elicitation of MOP transition models from an expert or estimation from data, or non-stationary transition distributions arising from insufficient state knowledge. In the interest of obtaining the most robust policy under transition uncertainty, the Markov Decision Process with Imprecise Transition Probabilities (MDP-IPs) has been introduced to model such scenarios. Unfortunately, while various solution algorithms exist for MDP-IPs, they often require external calls to optimization routines and thus can be extremely time-consuming in practice. To address this deficiency, we introduce the factored MDP-IP and propose efficient dynamic programming methods to exploit its structure. Noting that the key computational bottleneck in the solution of factored MDP-IPs is the need to repeatedly solve nonlinear constrained optimization problems, we show how to target approximation techniques to drastically reduce the computational overhead of the nonlinear solver while producing bounded, approximately optimal solutions. Our results show up to two orders of magnitude speedup in comparison to traditional ""flat"" dynamic programming approaches and up to an order of magnitude speedup over the extension of factored MDP approximate value iteration techniques to MDP-IPs while producing the lowest error of any approximation algorithm evaluated. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Pressure Perturbation Calorimetry and Guest-Host Chemistry of NDMG and N-MAP with p-Sulfonatocalix[6]arene

The aim of this project is to provide an explanation for recently obtained binding constants for two similar guest molecules, NDMG and N-MAP, with a p-sulfonatocalix[6]arene host in ammonium acetate buffer. This work was done primarily using pressure perturbation calorimetry, which is a technique that determines the coefficient of thermal expansion, α, which is in turn related to the solute molecule's effect on the order of the surrounding water molecules. A series of experiments were designed to test the effects of suspected confounding variables on the validity of PPC data. PPC was then used to study NDMG and N-MAP in ammonium acetate buffer. NDMG exhibited a minimum in α as function of temperature, while N-MAP did not. This difference was theorized to be due to the formation of an intramolecular hydrogen bond in monocationic NDMG that would lower the heat capacity of the molecule and better distribute the molecule's charge. Computational work and nuclear magnetic resonance spectroscopy confirmed that monocationic, ring-closed NDMG has less concentrated charge and more constrained motion than monocationic, ring-open NDMG. This evidence supports the theory that monocationic NDMG forms an intramolecular hydrogen bond and that this may be responsible for the minimum in α. This difference may explain the differences in binding constants between NDMG and N-MAP.

Compositional controls on sandstone diagenesis

Resumo não disponível

Processamento de materiais carbonáceos por pulsos intensos de laser em alta pressão

Neste trabalho foi desenvolvida uma câmara de alta pressão com janela de safira para processamento de filmes finos com pulsos de laser de alta potência, num regime de resfriamento ultra-rápido e geometria confinada. As amostras estudadas consistiram de filmes finos de carbono amorfo depositados sobre substratos de cobre. Os processamentos foram realizados com um laser pulsado Nd:YAG com energia de até 500 mJ por pulso, com duração de 8 ns, focalizada numa região de cerca de 1,5mm2, gerando uma região de elevada temperatura na superfície da amostra durante um intervalo de tempo bastante curto, da ordem do tempo de duração do pulso do laser. Para evitar a evaporação do filme de carbono, aplicava-se através da câmara, uma pressão de 0,5 a 1,0 GPa, confinando a amostra e eliminando o efeito da ablação. Este sistema tornou possível produzir taxas de resfriamento extremamente elevadas, com supressão da formação de uma pluma durante a incidência do laser, sendo o calor dissipado rapidamente pelo contato com os substratos de cobre e safira, ambos com elevada condutividade térmica. As amostras processadas foram analisadas por micro-espectroscopia Raman e os resultados revelaram a formação de estruturas com cadeias lineares de carbono, “carbynes”, caracterizadas pela presença de um pico Raman intenso na região de 2150 cm-1. Outro conjunto de picos Raman foi observado em 996 cm-1, 1116 cm-1 e 1498 cm-1 quando o filme fino de carbono amorfo foi processado dentro da câmara, com uma seqüência de mais de três pulsos consecutivos de laser. Várias tentativas foram feitas para investigar a natureza da fase que origina estes picos. Apesar da similaridade com o espectro Raman correspondente ao poliacetileno (CnHn), não foi possível constatar evidências experimentais sobre a presença de hidrogênio nos filmes de carbono processados. Estes picos Raman não foram observados quando o filme de carbono era depositado sobre outros substratos metálicos, a não ser em cobre. O conjunto de resultados experimentais obtidos indica que estes picos estariam relacionados a pequenos aglomerados lineares de átomos de carbono, diluídos numa matriz de átomos de cobre, formados durante os pulsos subseqüentes de laser e retidos durante o resfriamento ultra-rápido da amostra. A comparação dos resultados experimentais com a simulação do espectro Raman para diferentes configurações, permite propor que estes aglomerados seriam pequenas cadeias lineares, com poucos átomos, estabilizadas frente à formação de grafenos pela presença de átomos de cobre em abundância. Foram também realizados processamentos de materiais carbonáceos por pulsos de laser em meios líquidos, através de câmaras especialmente construídas para este fim. Os resultados, em diversos materiais e configurações, mostraram apenas a formação de estruturas grafíticas, sem evidência de outras fases.

Associação do meio (urbano, semi-urbano e rural) ao crescimento físico humano, à maturação biológica, à actividade física e à aptidão na criança e no adolescente madeirense

O objectivo central do presente estudo consistiu em investigar a associação do meio (urbano, semi-urbano e rural) ao crescimento físico humano, à maturação biológica, à actividade física e à aptidão na criança e no adolescente madeirense. Amostra foi constituída por 1498 sujeitos, 758 rapazes e 740 raparigas, que participaram no ‘Estudo de Crescimento da Madeira’. As características de crescimento físico humano incluem a altura, o peso, os diâmetros ósseos, os perímetros musculares e as pregas de adiposidade subcutânea. A idade esquelética foi estimada usando o método Tanner-Whitehouse (TW2). A actividade física e a aptidão foram avaliadas através do questionário de Baecke e da bateria de testes motores Eurofit, respectivamente. Os rapazes e as raparigas do meio urbano e semi-urbano apresentaram uma tendência para valores médios mais elevados nos perímetros musculares e nas pregas de adiposidade subcutânea. Apenas aos 14-15 anos, os rapazes do meio urbano estavam avançados na sua maturação esquelética (escalas RUS, Carpal e TW2 20-ossos). As crianças e adolescentes madeirenses do meio urbano apresentaram valores mais elevados de prática regular e sistemática de um ou mais desportos. Os resultados para as componentes da aptidão física não favorecem um único meio sócio-geográfico. Os rapazes do meio urbano e/ou semi-urbano foram mais proficientes na flexibilidade, força e resistência muscular, e potência, enquanto os rapazes rurais apresentaram melhores resultados na resistência aeróbia, força estática, e velocidade/agilidade. As raparigas do meio urbano e/ou semi-urbano apresentaram melhores resultados na velocidade/agilidade, enquanto as raparigas do meio rural foram mais proficientes na força estática e na força e resistência muscular. A eliminação dos diferenciais negativos no crescimento físico humano, na maturação biológica, na actividade física e na aptidão associados ao meio sócio-geográfico irá resultar numa melhor saúde das crianças e adolescentes madeirenses.

Forma da paisagem como critério para otimização amostral de latossolos sob cultivo de cana-de-açúcar

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Intake and performance of confined crossbred heifers fed different lipid sources

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Agregados em um Latossolo sob sistema plantio direto e rotação de culturas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Dependence of the electrical conductivity and elastomeric properties on sample preparation of blends of polyaniline and natural rubber

Blend films (free-standing) containing 20% in volume of polyaniline (PANI) in 80% of natural rubber (NR) were fabricated by casting in three different ways: (1) adding PANI-EB (emeraldine base) dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) to the latex (NRL), (2) adding PANI-EB dissolved in in-cresol to NR dissolved in xylol (NRD), (3) overlaying the surface of a pure NR cast film with a PANI layer grown by in situ polymerization (NRO). All the films were immersed into HCl solution to achieve the primary doping (protonation) of PANI before the characterization. The main goal here was to investigate the elastomeric and electrical conductivity properties for each blend, which may be applied as pressure and deformation sensors in the future. The characterization was carried out by optical microscopy, dc conductivity, vibrational spectroscopy (infrared absorption and Raman scattering), thermogravimetry analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical thermal analysis (DMTA), and tensile stress-strain curves. The results suggest that the NRL blend is the most suitable in terms of mechanical and electrical properties required for applications in pressure and deformation sensors: a gain of conductivity without losing the elastomeric property of the rubber. (c) 2005 Wiley Periodicals, Inc.

Forest natural regeneration and biomass production after slash and burn in a seasonally dry forest in the Southern Brazilian Amazon

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Long-Term Exogenous Melatonin Treatment Modulates Overall Feed Efficiency and Protects Ovarian Tissue Against Injuries Caused by Ethanol-Induced Oxidative Stress in Adult UChB Rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Alterações em algumas propriedades de um latossolo degradado com uso de lodo de esgoto e resíduos orgânicos

A recuperação de áreas muito impactadas, como as oriundas da construção de hidrelétricas, é um processo lento e, usualmente, requer a adição de resíduos orgânicos, como fonte de matéria orgânica, e de nutrientes, como condicionador das propriedades do solo. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da adição de lodo de esgoto e resíduos orgânicos (maravalha e torta de filtro de cana-de-açúcar) sobre o crescimento de duas espécies arbóreas de Cerrado na recuperação de um subsolo de uma área degradada pela construção da Usina Hidrelétrica de Ilha Solteira, localizada em Selvíria - MS. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em delineamento experimental inteiramente casualizado, com oito tratamentos, seis repetições e uma planta por repetição, para cada planta-teste. Cada repetição (saco plástico) teve 3,3 L e as proporções em volume da mistura de cada resíduo foram de: 30 % de lodo de esgoto, 20 % de torta de filtro e 10 % de maravalha de madeira. Foram mensuradas a fertilidade, a micorrização, a atividade microbiana (C-CO2 liberado) do subsolo, a massa do sistema radicular e parte aérea e a altura de plantas de duas espécies nativas do Cerrado [monjoleiro (Acacia polyphylla DC.) e jatobá-do-Cerrado (Hymenaea stigonocarpa Mart)]. Os tratamentos com lodo de esgoto proporcionaram maior atividade microbiana no substrato e maior crescimento para as duas espécies arbóreas. A presença do lodo de esgoto promoveu melhora na fertilidade do subsolo, com aumento dos teores de matéria orgânica, P, K, Ca e Mg. A matéria orgânica e o P tiveram seus teores elevados nos tratamentos com mistura de lodo de esgoto e demais resíduos. Os resultados permitem concluir que as misturas contendo lodo associado a resíduos promoveram melhores incrementos na qualidade do subsolo, com perspectivas de sua recuperação.