Água e alimentação no contexto das alterações climáticas: um caso de estudo - Região Norte

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Hacia una transición en las prácticas comunicativas ante la irreversibilidad del cambio climático, el fin del petróleo fácil y la escasez de recursos

[Excerto] El V Informe del IPCC insiste, de forma más contundente, sobre la existencia y riesgo irreversible del cambio climático. Las declaraciones de los científicos son cada vez más concluyentes, alertando que, para evitar interferencias peligrosas en el sistema climático, no podemos seguir con el statu quo y es preciso un giro copernicano a nivel tecnológico, institucional y humano de inicio inmediato, implicación global y sustanciosas inversiones (comunicado de prensa del IPCC, 13/04/2014). Ante la extralimitación en la emisión de gases de efecto invernadero, se impone una reacción de la especie humana íntimamente relacionada con los límites. Límites que también están vinculados al previsible fin de la etapa del petróleo fácil y al agotamiento de recursos. A la par de las advertencias científicas, están surgiendo numerosos movimientos sociales y redes, iniciativas económicas y políticas que proponen y experimentan alternativas que a escala micro se muestran eficaces ante un cambio drástico hacia un futuro bajo en carbono(...).

Climate and land-use changes effects on the distribution of a regional endemism: Melanophryniscus sanmartini (Amphibia, Bufonidae)

ABSTRACT Amphibians are the most threatened vertebrate group according to the IUCN. Land-use and land cover change (LULCC) and climate change (CC) are two of the main factors related to declining amphibian populations. Given the vulnerability of threatened and rare species, the study of their response to these impacts is a conservation priority. The aim of this work was to analyze the combined impact of LULCC and CC on the regionally endemic species Melanophryniscus sanmartini Klappenbach, 1968. This species is currently categorized as near threatened by the IUCN, and previous studies suggest negative effects of projected changes in climate. Using maximum entropy methods we modeled the effects of CC on the current and mid-century distribution of M. sanmartini under two IPCC scenarios - A2 (severe) and B2 (moderate). The effects of LULCC were studied by superimposing the potential distribution with current land use, while future distribution models were evaluated under the scenario of maximum expansion of soybean and afforestation in Uruguay. The results suggest that M. sanmartini is distributed in eastern Uruguay and the south of Brazil, mainly related to hilly and grasslands systems. Currently more than 10% of this species' distribution is superimposed by agricultural crops and exotic forest plantations. Contrasting with a recent modelling study our models suggest an expansion of the distribution of M. sanmartini by mid-century under both climate scenarios. However, despite the rise in climatically suitable areas for the species in the future, LULCC projections indicate that the proportion of modified habitats will occupy up to 25% of the distribution of M. sanmartini. Future change in climate conditions could represent an opportunity for M. sanmartini, but management measures are needed to mitigate the effects of habitat modification in order to ensure its survival and allow the eventual expansion of its distribution.

Estimació de les emissions de metà generades per fermentació entèrica a la ramaderia bovina a Catalunya, com a font de gasos d'efecte hivernacle (GEH)

L’emissió de GEH generats per processos relacionats amb l’activitat antropogènica ha provocat que la temperatura mitjana de la Terra augmenti, originant el que es coneix com escalfament global. Les possibles conseqüències negatives per al conjunt de la biosfera han portat a l’adopció d’acords internacionals que obliguen als diferents Estats a realitzar Inventaris Nacionals d’Emissions a l’Atmosfera. El CH4, que és exhalat o eructat com a resultat del procés de fermentació entèrica dels remugants, genera un impacte que ha de ser quantificat en els diferents inventaris. En aquest projecte s’ha realitzat l’estimació del CH4 generat per la fermentació entèrica dels bovins a Catalunya. Per aquest objectiu s’han utilitat les equacions explicitades a les directrius del Panel Intergovernamental sobre el Canvi Climàtic (IPCC), així com l’equació de Cambra, L. et al. (2008) per a la determinació del factor de conversió Ym. El resultat final rebaixa les quantitats inventariades tant per l’administració catalana com per l’espanyola.

Effects of increased drought and selective thinning on growth and resprouting of two coexisting Mediterranean oaks with contrasting leaf habit (Quercus ilex and Quercus cerrioides)

According to the IPCC (2007), the Mediterranean basin is expected to suffer important changes in temperature and precipitation in the next few decades, leading the climate warmer and dryer. Therefore, it is necessary to determine the possible effects of increased drought on species with different structural and physiological traits, to be able to predict possible changes in the structure and composition of Mediterranean forests. Moreover, it will be necessary to assess whether traditional management practices can mitigate the effects of climate change on these forests. The main aim of this study has been to analyze the effects of increased drought on the mortality, growth and resprouting patterns of two co-occurring Mediterranean oak species with contrasting leaf habit (the evergreen Quercus ilex and the winter-deciduous Quercus cerrioides), and to assess the effects of selective thinning on their response to increased drought. Our results show a differential effect of increased drought between species: no differences were observed in the growth of Q. ilex while Q. cerrioides reduced its growth under increased drought conditions. Selective thinning reduced the negative effects of increased drought on tree growth, although this beneficial effect tended to decrease during the experiment. Our results show that increasing aridity in Mediterranean areas can be a constraining factor for deciduous oaks, thus potentially causing their decline in mixed forests and favouring their substitution by the evergreen congeneric species. However, as seen in this study, management can strongly encourage growth both for deciduous and evergreen species, thus reversing the effects of increased water stress on Mediterranean coppices.

Treeline and climate change : analyzing and modeling patterns and shifts in the Swiss Alps

Summary: Global warming has led to an average earth surface temperature increase of about 0.7 °C in the 20th century, according to the 2007 IPCC report. In Switzerland, the temperature increase in the same period was even higher: 1.3 °C in the Northern Alps anal 1.7 °C in the Southern Alps. The impacts of this warming on ecosystems aspecially on climatically sensitive systems like the treeline ecotone -are already visible today. Alpine treeline species show increased growth rates, more establishment of young trees in forest gaps is observed in many locations and treelines are migrating upwards. With the forecasted warming, this globally visible phenomenon is expected to continue. This PhD thesis aimed to develop a set of methods and models to investigate current and future climatic treeline positions and treeline shifts in the Swiss Alps in a spatial context. The focus was therefore on: 1) the quantification of current treeline dynamics and its potential causes, 2) the evaluation and improvement of temperaturebased treeline indicators and 3) the spatial analysis and projection of past, current and future climatic treeline positions and their respective elevational shifts. The methods used involved a combination of field temperature measurements, statistical modeling and spatial modeling in a geographical information system. To determine treeline shifts and assign the respective drivers, neighborhood relationships between forest patches were analyzed using moving window algorithms. Time series regression modeling was used in the development of an air-to-soil temperature transfer model to calculate thermal treeline indicators. The indicators were then applied spatially to delineate the climatic treeline, based on interpolated temperature data. Observation of recent forest dynamics in the Swiss treeline ecotone showed that changes were mainly due to forest in-growth, but also partly to upward attitudinal shifts. The recent reduction in agricultural land-use was found to be the dominant driver of these changes. Climate-driven changes were identified only at the uppermost limits of the treeline ecotone. Seasonal mean temperature indicators were found to be the best for predicting climatic treelines. Applying dynamic seasonal delimitations and the air-to-soil temperature transfer model improved the indicators' applicability for spatial modeling. Reproducing the climatic treelines of the past 45 years revealed regionally different attitudinal shifts, the largest being located near the highest mountain mass. Modeling climatic treelines based on two IPCC climate warming scenarios predicted major shifts in treeline altitude. However, the currently-observed treeline is not expected to reach this limit easily, due to lagged reaction, possible climate feedback effects and other limiting factors. Résumé: Selon le rapport 2007 de l'IPCC, le réchauffement global a induit une augmentation de la température terrestre de 0.7 °C en moyenne au cours du 20e siècle. En Suisse, l'augmentation durant la même période a été plus importante: 1.3 °C dans les Alpes du nord et 1.7 °C dans les Alpes du sud. Les impacts de ce réchauffement sur les écosystèmes - en particuliers les systèmes sensibles comme l'écotone de la limite des arbres - sont déjà visibles aujourd'hui. Les espèces de la limite alpine des forêts ont des taux de croissance plus forts, on observe en de nombreux endroits un accroissement du nombre de jeunes arbres s'établissant dans les trouées et la limite des arbres migre vers le haut. Compte tenu du réchauffement prévu, on s'attend à ce que ce phénomène, visible globalement, persiste. Cette thèse de doctorat visait à développer un jeu de méthodes et de modèles pour étudier dans un contexte spatial la position présente et future de la limite climatique des arbres, ainsi que ses déplacements, au sein des Alpes suisses. L'étude s'est donc focalisée sur: 1) la quantification de la dynamique actuelle de la limite des arbres et ses causes potentielles, 2) l'évaluation et l'amélioration des indicateurs, basés sur la température, pour la limite des arbres et 3) l'analyse spatiale et la projection de la position climatique passée, présente et future de la limite des arbres et des déplacements altitudinaux de cette position. Les méthodes utilisées sont une combinaison de mesures de température sur le terrain, de modélisation statistique et de la modélisation spatiale à l'aide d'un système d'information géographique. Les relations de voisinage entre parcelles de forêt ont été analysées à l'aide d'algorithmes utilisant des fenêtres mobiles, afin de mesurer les déplacements de la limite des arbres et déterminer leurs causes. Un modèle de transfert de température air-sol, basé sur les modèles de régression sur séries temporelles, a été développé pour calculer des indicateurs thermiques de la limite des arbres. Les indicateurs ont ensuite été appliqués spatialement pour délimiter la limite climatique des arbres, sur la base de données de températures interpolées. L'observation de la dynamique forestière récente dans l'écotone de la limite des arbres en Suisse a montré que les changements étaient principalement dus à la fermeture des trouées, mais aussi en partie à des déplacements vers des altitudes plus élevées. Il a été montré que la récente déprise agricole était la cause principale de ces changements. Des changements dus au climat n'ont été identifiés qu'aux limites supérieures de l'écotone de la limite des arbres. Les indicateurs de température moyenne saisonnière se sont avérés le mieux convenir pour prédire la limite climatique des arbres. L'application de limites dynamiques saisonnières et du modèle de transfert de température air-sol a amélioré l'applicabilité des indicateurs pour la modélisation spatiale. La reproduction des limites climatiques des arbres durant ces 45 dernières années a mis en évidence des changements d'altitude différents selon les régions, les plus importants étant situés près du plus haut massif montagneux. La modélisation des limites climatiques des arbres d'après deux scénarios de réchauffement climatique de l'IPCC a prédit des changements majeurs de l'altitude de la limite des arbres. Toutefois, l'on ne s'attend pas à ce que la limite des arbres actuellement observée atteigne cette limite facilement, en raison du délai de réaction, d'effets rétroactifs du climat et d'autres facteurs limitants.

Variació del nivell del mar a la Península Ibèrica durant l'últim segle

Segons l'IPCC en valor mitjà mundial del nivell del mar augmenta a raó de 3.1 ± 0.7 mm·a-1. Aquest estudi ha calculat que a la Península Ibèrica, en nivell mitjà del mar ha augmentat a raó de 3.01 ± 0.45 mm·a-1, per tant, a un ritme similar del valor mundial. No obstant, es mostra un comportament diferent entre el conjunt Atlàntic - Cantàbric i el Mediterrani, que podria ser explicat pel efecte baromètric invertit i l'expansió tèrmica. En l'últim període estudiat, 1997-2009, les tendències mostren un augment dels ritmes de pujada en totes les zones amb resultats estadísticament significatius. En un futur, es preveu que en el conjunt de la Península Ibèrica el nivell mitjà del mar augmenti per a l'any 2050, 104 ± 30 mm i per a l'any 2100, 174 ± 60 mm. Aquest fet podria tenir un impacte important sobre les costes ibèriques, i per tant, catalanes.

Jäsentietokantaohjelmiston kehittäminen

iLEAPS (Integrated Land Ecosystem-Atmosphere Processes Study) on kansainvälinen tutkimusohjelma, jonka tavoitteena on parantaa maa-ilmakehä rajapinnan tuntemusta. Opinnäytetyönä on tehty iLEAPS:ille "jäsenrekisteri"-sovellus, jota on myöhemmin muokattu parantamalla muunmuassa käyttöliittymää. Lisäksi ohjelman eri palaset koottiin yhteen moduuleiksi, jonne on kerätty yhteen kuuluvia asioita kuten funktiot ja uuteen versioon tehdyt luokat. Sovellus on toteutettu PHP/MySQL-työkaluilla. Ohjelma koostuu kahdesta osasta: julkisilta www-sivuilta löytyvästä lomakkeesta sekä varsinaisesta tietokannan hallintatyökalusta. Lomakkeella pystyy ilmoittamaan itsensä halukkaaksi liittymään mukaan postituslistalle ja antamaan iLEAPS:ille tarvittavat tiedot itsestään. Hallintatyökalulla voidaan lisätä, poistaa ja muokata henkilöiden tietoja. Työkalun avulla voidaan myös lähettää halutuille ihmisille sähköpostia sekä tulostaa tarvittavia tietoja.

Toistettavuus- ja validiteettitutkimus sekä seated flexion testi

Tämän opinnäytetyön tarkoituksena on tehdä toistettavuus- ja validiteettitutkimuksien tekeminen helpommaksi manuaalisen lääketieteen ihmisille. Manuaalisessa lääketieteessä käytettyjä testejä ja hoitomenetelmiä ei ole tutkittu tarpeeksi eikä niiden käytettävyyttä ole tieteellisesti todennettu. Työtä varten on käännetty FIMM:n (Kansainvälinen manuaalisen lääketieteen yhdistys) toistettavuus- ja validiteettitutkimusprotokolla. Sen avulla voi jokainen koulutettu manuaalisen hoitoalan ammattilainen tehdä toistettavuus- ja validiteettitutkimuksia kansainvälisesti julkaistaviksi. Protokollan mukaisesti tehdyt tutkimukset ovat vertailukelpoisia ja helposti toistettavia. Käännöksen tarkoituksena on tuoda tutkimusprotokolla tunnetuksi Suomessa. Tutkimusprotokollan myötä toivotaan manuaalisten hoitoalojen ammattilaisten tekevän kasvavassa määrin vastaavanlaisia tutkimuksia ammatillistumisen lisäämiseksi. FIMM:n protokollan mukaisesti toteutettiin kappatutkimus SI-nivelen liikkuvuutta testaavasta seated flexion testistä. Testistä ei ole aikaisemmin tehty toistettavuus- ja validiteettitutkimusta. Opinnäytetyössä esitellään seated flexion testin suorittamisen eri tapoja. Aikarajoituksista johtuen tutkimuksen kaikkia vaiheita ei suoritettu protokollan edellyttämällä tasolla. Testivaiheessa kappa-arvo jäi alle kliinisesti merkittävän 0,4 arvon. Alhaisen kappa-arvon takia ei voida osoittaa testin toistettavuutta ja validiteettia. Johtopäätöksenä tutkimuksesta voidaan todeta, että seated flexion testistä tarvitaan lisää vastaavanlaisia kappatutkimuksia.

Productivity development at construction branch after the last recession

EPC 2006 kansainvälinen tuottavuuskonfrenssi