Results of the pollen analysis of the Dyanushka peat sediments K7/P2

A 415cm thick permafrost peat section from the Verkhoyansk Mountains was radiocarbon-dated and studied using palaeobotanical and sedimentological approaches. Accumulation of organic-rich sediment commenced in a former oxbow lake, detached from a Dyanushka River meander during the Younger Dryas stadial, at ~12.5 kyr BP. Pollen data indicate that larch trees, shrub alder and dwarf birch were abundant in the vegetation at that time. Local presence of larch during the Younger Dryas is documented by well-preserved and radiocarbon-dated needles and cones. The early Holocene pollen assemblages reveal high percentages of Artemisia pollen, suggesting the presence of steppe-like communities around the site, possibly in response to a relatively warm and dry climate ~11.4-11.2 kyr BP. Both pollen and plant macrofossil data demonstrate that larch woods were common in the river valley. Remains of charcoal and pollen of Epilobium indicate fire events and mark a hiatus ~11.0-8.7 kyr BP. Changes in peat properties, C31/C27 alkane ratios and radiocarbon dates suggest that two other hiatuses occurred ~8.2-6.9 and ~6.7-0.6 kyr BP. Prior to 0.6 kyr BP, a major fire destroyed the mire surface. The upper 60 cm of the studied section is composed of aeolian sands modified in the uppermost part by the modern soil formation. For the first time, local growth of larch during the Younger Dryas has been verified in the western foreland of the Verkhoyansk Mountains (~170km south of the Arctic Circle), thus increasing our understanding of the quick reforestation of northern Eurasia by the early Holocene.

Standardization in the Pre-Columbian Pottery from El Caño, Panama: Specialization, Productivity and Consumption

The pottery found in the burials of El Cano is uniform in style to these made in the coclesanos valleys between 700 and 1000 AD. The coefficient of variability of the different pottery forms, evidence diverse standardizations values for polychrome and non-polychrome ceramics. Moreover, data of funerary contexts from the Cano recently excavated, suggest that elite has controlled ceramic production. This control over the production of certain goods reveals that these were important in the support or proper operational of the chiefdoms in Panama and mark the phase of splendour of this culture.

GPS inferred velocity and strain rate fields in eastern Canada

La vallée du fleuve Saint-Laurent, dans l’est du Canada, est l’une des régions sismiques les plus actives dans l’est de l’Amérique du Nord et est caractérisée par de nombreux tremblements de terre intraplaques. Après la rotation rigide de la plaque tectonique, l’ajustement isostatique glaciaire est de loin la plus grande source de signal géophysique dans l’est du Canada. Les déformations et les vitesses de déformation de la croûte terrestre de cette région ont été étudiées en utilisant plus de 14 ans d’observations (9 ans en moyenne) de 112 stations GPS fonctionnant en continu. Le champ de vitesse a été obtenu à partir de séries temporelles de coordonnées GPS quotidiennes nettoyées en appliquant un modèle combiné utilisant une pondération par moindres carrés. Les vitesses ont été estimées avec des modèles de bruit qui incluent les corrélations temporelles des séries temporelles des coordonnées tridimensionnelles. Le champ de vitesse horizontale montre la rotation antihoraire de la plaque nord-américaine avec une vitesse moyenne de 16,8±0,7 mm/an dans un modèle sans rotation nette (no-net-rotation) par rapport à l’ITRF2008. Le champ de vitesse verticale confirme un soulèvement dû à l’ajustement isostatique glaciaire partout dans l’est du Canada avec un taux maximal de 13,7±1,2 mm/an et un affaissement vers le sud, principalement au nord des États-Unis, avec un taux typique de −1 à −2 mm/an et un taux minimum de −2,7±1,4 mm/an. Le comportement du bruit des séries temporelles des coordonnées GPS tridimensionnelles a été analysé en utilisant une analyse spectrale et la méthode du maximum de vraisemblance pour tester cinq modèles de bruit: loi de puissance; bruit blanc; bruit blanc et bruit de scintillation; bruit blanc et marche aléatoire; bruit blanc, bruit de scintillation et marche aléatoire. Les résultats montrent que la combinaison bruit blanc et bruit de scintillation est le meilleur modèle pour décrire la partie stochastique des séries temporelles. Les amplitudes de tous les modèles de bruit sont plus faibles dans la direction nord et plus grandes dans la direction verticale. Les amplitudes du bruit blanc sont à peu près égales à travers la zone d’étude et sont donc surpassées, dans toutes les directions, par le bruit de scintillation et de marche aléatoire. Le modèle de bruit de scintillation augmente l’incertitude des vitesses estimées par un facteur de 5 à 38 par rapport au modèle de bruit blanc. Les vitesses estimées de tous les modèles de bruit sont statistiquement cohérentes. Les paramètres estimés du pôle eulérien de rotation pour cette région sont légèrement, mais significativement, différents de la rotation globale de la plaque nord-américaine. Cette différence reflète potentiellement les contraintes locales dans cette région sismique et les contraintes causées par la différence des vitesses intraplaques entre les deux rives du fleuve Saint-Laurent. La déformation de la croûte terrestre de la région a été étudiée en utilisant la méthode de collocation par moindres carrés. Les vitesses horizontales interpolées montrent un mouvement cohérent spatialement: soit un mouvement radial vers l’extérieur pour les centres de soulèvement maximal au nord et un mouvement radial vers l’intérieur pour les centres d’affaissement maximal au sud, avec une vitesse typique de 1 à 1,6±0,4 mm/an. Cependant, ce modèle devient plus complexe près des marges des anciennes zones glaciaires. Basées selon leurs directions, les vitesses horizontales intraplaques peuvent être divisées en trois zones distinctes. Cela confirme les conclusions d’autres chercheurs sur l’existence de trois dômes de glace dans la région d’étude avant le dernier maximum glaciaire. Une corrélation spatiale est observée entre les zones de vitesses horizontales intraplaques de magnitude plus élevée et les zones sismiques le long du fleuve Saint-Laurent. Les vitesses verticales ont ensuite été interpolées pour modéliser la déformation verticale. Le modèle montre un taux de soulèvement maximal de 15,6 mm/an au sud-est de la baie d’Hudson et un taux d’affaissement typique de 1 à 2 mm/an au sud, principalement dans le nord des États-Unis. Le long du fleuve Saint-Laurent, les mouvements horizontaux et verticaux sont cohérents spatialement. Il y a un déplacement vers le sud-est d’une magnitude d’environ 1,3 mm/an et un soulèvement moyen de 3,1 mm/an par rapport à la plaque l’Amérique du Nord. Le taux de déformation verticale est d’environ 2,4 fois plus grand que le taux de déformation horizontale intraplaque. Les résultats de l’analyse de déformation montrent l’état actuel de déformation dans l’est du Canada sous la forme d’une expansion dans la partie nord (la zone se soulève) et d’une compression dans la partie sud (la zone s’affaisse). Les taux de rotation sont en moyenne de 0,011°/Ma. Nous avons observé une compression NNO-SSE avec un taux de 3.6 à 8.1 nstrain/an dans la zone sismique du Bas-Saint-Laurent. Dans la zone sismique de Charlevoix, une expansion avec un taux de 3,0 à 7,1 nstrain/an est orientée ENE-OSO. Dans la zone sismique de l’Ouest du Québec, la déformation a un mécanisme de cisaillement avec un taux de compression de 1,0 à 5,1 nstrain/an et un taux d’expansion de 1.6 à 4.1 nstrain/an. Ces mesures sont conformes, au premier ordre, avec les modèles d’ajustement isostatique glaciaire et avec la contrainte de compression horizontale maximale du projet World Stress Map, obtenue à partir de la théorie des mécanismes focaux (focal mechanism method).

Special report on the oxidation of pyritic conglomerates

"Coal Industry Advisory Committee to the Ohio River Valley Water Sanitation Commission. Research Project no. 370-6."

Domestic Rhodnius ecuadoriensis (Hemiptera, Reduviidae) infestation in Northern Peru: a comparative trial of detection methods during a six-month follow-up

Two passive methods in the assessment of intradomiciliary infestation by Rhodnius ecuadoriensis were tested: (i) the Gomes Nuñez sensor box (GN), (ii) sheets of white typing paper and (iii) one active timed manual method. The study was carried out in the Alto Chicama River Valley, Province of Gran Chimú, Department of La Libertad. The study design consisted of an initial searching of triatomines inside of the domestic environment by the manual capture active procedure (man/hour) covering all the studied houses. Then, matched pairs of GN boxes and paper sheets were simultaneously installed in the bedrooms of 207 households distributed in 19 localities. A comparative prospective trial of these passive detection devices were monitored at 2, 4 and, finally 6 months follow-up. Parasitological Trypanosoma rangeli and/or T. cruzi infections were investigated in two houses with high level of infestation by R. ecuadoriensis.16.9% of the 207 households investigated by an initial active manual method were infested with R. ecuadoriensis. The proportion of infested houses fluctuated from 6.2 to 55.5% amongst the 19 localities investigated. T. rangeli natural infection was detected in R.ecuadoriensis specimens collected in two households. Parasite rates in the bugs ranged from 16.6 to 21.7% respectively. The most striking fact was an average rate of salivary gland infection ranging from 7.4 to 8.3%. At the end of the sixth month period, a cumulative incidence of 31.4% of positive GN boxes against 15.9% for paper sheets was recorded. All three methods combined detected domestic infestation in 129 (62.3%) of the 207 houses studied in the 19 localities. The range of houses infested varies from 6.7% to 92.9%. In areas with low bug density infestation rates, the methodology experienced in our studies, seems to be the best choice for investigations on domestic R. ecuadoriensis populations.

Canopy management effects on Syrah grapevines under tropical semi-arid conditions.

The aim of this study was to evaluate the effects of shoot topping and leaf removal practices on vegetative vigor, yield and physicochemical characteristics of the 'Syrah' grape in the semi-arid tropical climate conditions of the São Francisco River Valley in the northeast of Brazil. The experiment was conducted over five growing cycles from 2010 to 2012 in a 'Syrah' commercial vineyard in the municipality of Casa Nova, Bahia, Brazil. Treatments consisted of leaf removal once or twice during fruit set or at the beginning of bunch closure, and one or two shoot toppings of the berry when pea-sized or 10 days after berry growth had commenced. Leaf removal and shoot topping did not affect yield, plant vigor components nor the main attributes of fruit quality. In contrast, there was a seasonal effect with higher yield and better balance between production and vigor in grapes produced in the first half of 2012. The Syrah grape quality was favored in cycles in the first half of the year when its ripening phase coincided with the period of mild temperatures.

SLOPE STABILITY ANALYSIS OF MOUNT MEAGER, SOUTH-WESTERN BRITISH COLUMBIA, CANADA

The Mount Meager Volcanic Complex (MMVC) in south-western British Columbia is a potentially active, hydrothermally altered massif comprising a series of steep, glaciated peaks. Climatic conditions and glacial retreat has led to the further weathering, exposure and de-buttressing of steep slopes composed of weak, unconsolidated material. This has resulted in an increased frequency of landslide events over the past few decades, many of which have dammed the rivers bordering the Complex. The breach of these debris dams presents a risk of flooding to the downstream communities. Preliminary mapping showed there are numerous sites around the Complex where future failure could occur. Some of these areas are currently undergoing progressive slope movement and display features to support this such as anti-scarps and tension cracks. The effect of water infiltration on stability was modelled using the Rocscience program Slide 6.0. The main site of focus was Mount Meager in the south- east of the Complex where the most recent landslide took place. Two profiles through Mount Meager were analysed along with one other location in the northern section of the MMVC, where instability had been detected. The lowest Factor of Safety (FOS) for each profile was displayed and an estimate of the volume which could be generated was deduced. A hazard map showing the inundation zones for various volumes of debris flows was created from simulations using LAHARZ. Results showed the massif is unstable, even before infiltration. Varying the amount of infiltration appears to have no significant impact on the FOS annually implying that small changes of any kind could also trigger failure. Further modelling could be done to assess the impact of infiltration over shorter time scales. The Slide models show the volume of material that could be delivered to the Lillooet River Valley to be of the order of 109 m3 which, based on the LAHARZ simulations, would completely inundate the valley and communities downstream. A major hazard of this is that the removal of such a large amount of material has the potential to trigger an explosive eruption of the geothermal system and renew volcanic activity. Although events of this size are infrequent, there is a significant risk to the communities downstream of the complex.

Climate, Land Use and Hydrologic Sensitivities of Stormwater Quantity and Quality in Complex Coastal Urban Watersheds

The study analyzed hydro-climatic and land use sensitivities of stormwater runoff and quality in the complex coastal urban watershed of Miami River Basin, Florida by developing a Storm Water Management Model (EPA SWMM 5). Regression-based empirical models were also developed to explain stream water quality in relation to internal (land uses and hydrology) and external (upstream contribution, seawater) sources and drivers in six highly urbanized canal basins of Southeast Florida. Stormwater runoff and quality were most sensitive to rainfall, imperviousness, and conversion of open lands/parks to residential, commercial and industrial areas. In-stream dissolved oxygen and total phosphorus in the watersheds were dictated by internal stressors while external stressors were dominant for total nitrogen and specific conductance. The research findings and tools will be useful for proactive monitoring and management of storm runoff and urban stream water quality under the changing climate and environment in South Florida and around the world.

Assessment of the Occurrence and Potential Risks of Antibiotics and their Metabolites in South Florida Waters Using Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry

An automated on-line SPE-LC-MS/MS method was developed for the quantitation of multiple classes of antibiotics in environmental waters. High sensitivity in the low ng/L range was accomplished by using large volume injections with 10-mL of sample. Positive confirmation of analytes was achieved using two selected reaction monitoring (SRM) transitions per antibiotic and quantitation was performed using an internal standard approach. Samples were extracted using online solid phase extraction, then using column switching technique; extracted samples were immediately passed through liquid chromatography and analyzed by tandem mass spectrometry. The total run time per each sample was 20 min. The statistically calculated method detection limits for various environmental samples were between 1.2 and 63 ng/L. Furthermore, the method was validated in terms of precision, accuracy and linearity. The developed analytical methodology was used to measure the occurrence of antibiotics in reclaimed waters (n=56), surface waters (n=53), ground waters (n=8) and drinking waters (n=54) collected from different parts of South Florida. In reclaimed waters, the most frequently detected antibiotics were nalidixic acid, erythromycin, clarithromycin, azithromycin trimethoprim, sulfamethoxazole and ofloxacin (19.3-604.9 ng/L). Detection of antibiotics in reclaimed waters indicates that they can’t be completely removed by conventional wastewater treatment process. Furthermore, the average mass loads of antibiotics released into the local environment through reclaimed water were estimated as 0.248 Kg/day. Among the surface waters samples, Miami River (reaching up to 580 ng/L) and Black Creek canal (up to 124 ng/L) showed highest concentrations of antibiotics. No traces of antibiotics were found in ground waters. On the other hand, erythromycin (monitored as anhydro erythromycin) was detected in 82% of the drinking water samples (n.d-66 ng/L). The developed approach is suitable for both research and monitoring applications. Major metabolites of antibiotics in reclaimed wates were identified and quantified using high resolution benchtop Q-Exactive orbitrap mass spectrometer. A phase I metabolite of erythromycin was tentatively identified in full scan based on accurate mass measurement. Using extracted ion chromatogram (XIC), high resolution data-dependent MS/MS spectra and metabolic profiling software the metabolite was identified as desmethyl anhydro erythromycin with molecular formula C36H63NO12 and m/z 702.4423. The molar concentration of the metabolite to erythromycin was in the order of 13 %. To my knowledge, this is the first known report on this metabolite in reclaimed water. Another compound acetyl-sulfamethoxazole, a phase II metabolite of sulfamethoxazole was also identified in reclaimed water and mole fraction of the metabolite represent 36 %, of the cumulative sulfamethoxazole concentration. The results were illustrating the importance to include metabolites also in the routine analysis to obtain a mass balance for better understanding of the occurrence, fate and distribution of antibiotics in the environment. Finally, all the antibiotics detected in reclaimed and surface waters were investigated to assess the potential risk to the aquatic organisms. The surface water antibiotic concentrations that represented the real time exposure conditions revealed that the macrolide antibiotics, erythromycin, clarithromycin and tylosin along with quinolone antibiotic, ciprofloxacin were suspected to induce high toxicity to aquatic biota. Preliminary results showing that, among the antibiotic groups tested, macrolides posed the highest ecological threat, and therefore, they may need to be further evaluated with, long-term exposure studies considering bioaccumulation factors and more number of species selected. Overall, the occurrence of antibiotics in aquatic environment is posing an ecological health concern.

La datation du site Mailhot-Curran : application de la luminescence optique sur des poteries iroquoiennes du Saint-Laurent

La luminescence optique (OSL) a été mesurée sur dix-sept fragments de poterie collectés à Mailhot-Curran (BgFn-2), un site archéologique du Sylvicole supérieur tardif localisé dans le sud-ouest du Québec. Le but principal de ce projet était de dater ce site qui est considéré jusqu’à maintenant comme le plus récent site préhistorique de la concentration de Saint-Anicet, afin de poser un jalon dans la chronologie des sites de cette région. L’OSL a été utilisée conjointement à la datation par radiocarbone (14C) et la sériation du matériel archéologique. L’hypothèse archéologique propose que le village aurait été occupé pendant les années 1518 à 1530 de notre ère (Chapdelaine 2015a). Les résultats que nous proposons dans ce présent mémoire appuient cette proposition. Nous avons obtenu un âge de 490 ± 49 ans (année de référence : 2013), correspondant à l’année 1523 de notre ère avec une probabilité d’occupation du site Mailhot-Curran entre les années 1474 et 1572. Le programme de datation par luminescence optique a été réalisé sur des fragments de poterie domestique composés d’argile de la Mer de Champlain datant de la période du Quaternaire récent. La datation par stimulation infrarouge (IRSL) a été préférentiellement utilisée sur des aliquotes de grains fins polyminéraliques. Pour la détermination des doses équivalentes, un protocole SAR (Murray et Wintle 2000) modifié pour la mesure des feldspaths et incluant un lessivage optique a été utilisé (Lamothe et al. 2004). Les valeurs g ont été mesurées en suivant le protocole proposé par Auclair et al. (2003). La correction de Huntley et Lamothe (2001) a été utilisée afin de corriger les doses équivalentes mesurées pour la décroissance anormale du signal feldspathique. Les doses annuelles ont pour leur part été déterminées par des mesures réalisées in situ et en laboratoire. Les résultats que nous présentons dans ce mémoire sont affectés par une dispersion assez large. Cette variabilité a été prise en compte par des méthodes statistiques pour la détermination de l’âge probable de l’occupation du site Mailhot-Curran.

La datation du site Mailhot-Curran : application de la luminescence optique sur des poteries iroquoiennes du Saint-Laurent

La luminescence optique (OSL) a été mesurée sur dix-sept fragments de poterie collectés à Mailhot-Curran (BgFn-2), un site archéologique du Sylvicole supérieur tardif localisé dans le sud-ouest du Québec. Le but principal de ce projet était de dater ce site qui est considéré jusqu’à maintenant comme le plus récent site préhistorique de la concentration de Saint-Anicet, afin de poser un jalon dans la chronologie des sites de cette région. L’OSL a été utilisée conjointement à la datation par radiocarbone (14C) et la sériation du matériel archéologique. L’hypothèse archéologique propose que le village aurait été occupé pendant les années 1518 à 1530 de notre ère (Chapdelaine 2015a). Les résultats que nous proposons dans ce présent mémoire appuient cette proposition. Nous avons obtenu un âge de 490 ± 49 ans (année de référence : 2013), correspondant à l’année 1523 de notre ère avec une probabilité d’occupation du site Mailhot-Curran entre les années 1474 et 1572. Le programme de datation par luminescence optique a été réalisé sur des fragments de poterie domestique composés d’argile de la Mer de Champlain datant de la période du Quaternaire récent. La datation par stimulation infrarouge (IRSL) a été préférentiellement utilisée sur des aliquotes de grains fins polyminéraliques. Pour la détermination des doses équivalentes, un protocole SAR (Murray et Wintle 2000) modifié pour la mesure des feldspaths et incluant un lessivage optique a été utilisé (Lamothe et al. 2004). Les valeurs g ont été mesurées en suivant le protocole proposé par Auclair et al. (2003). La correction de Huntley et Lamothe (2001) a été utilisée afin de corriger les doses équivalentes mesurées pour la décroissance anormale du signal feldspathique. Les doses annuelles ont pour leur part été déterminées par des mesures réalisées in situ et en laboratoire. Les résultats que nous présentons dans ce mémoire sont affectés par une dispersion assez large. Cette variabilité a été prise en compte par des méthodes statistiques pour la détermination de l’âge probable de l’occupation du site Mailhot-Curran.

Geographical and environmental correlates of big and small game in Andalusia (southern Spain)

In Andalusia, southern Spain, each game estate applies its own rules and presents its results in annual hunting reports, which have been mandatory for Spanish game estates since 1989. We used the information about hunting yields, included in 32134 annual hunting reports produced during the period 1993/94 to 2001/02 by 6049 game estates, to determine the current distribution of hunting yields of big and small game species in Andalusia. Using generalised linear models and a geographic information system, we determined the most favourable municipalities to big and small game, respectively, and delimited potential areas to attain good hunting yields for big and small game at a 1-km2 resolution. Municipalities and areas favourable to big game are mainly located in the Sierra Morena and the westernmost fringe of the Betic Range, while those favourable to small game occupy the upper Guadalquivir River valley. There is a clear segregation between big and small game species according to the physiography and land uses of the territory. Big game species are typical of Mediterranean woodland areas, while the most emblematic small game species prefer agricultural areas. Our results provide a territorial ordination of hunting yields in southern Spain and have several potential applications in strategic planning for hunting activities and biodiversity conservation in Andalusia that can be extrapolated to other regions.