Hábitos alimentares de jovens de tubarão-martelo Sphyrna lewini (Griffith & Smith, 1834) (Chondrichthyes, Sphyrnidae) no litoral do estado de São Paulo

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

Os objetivos da circunavegação da U.S. Exploring Expedition (1838-1842): longitude, mapeamento náutico e instituição das coordenadas geográficas modernas

Analisa o principal objetivo da viagem científica de circunavegação realizada pelos EUA entre 1838 e 1842. A tarefa de mapeamento destaca-se entre outras metas científico-estratégicas da viagem exploratória. A iniciativa da empreitada foi movida pela busca da exata localização em alto-mar após a instituição do sistema de longitudes, quando cartas náuticas e mapas de vários países foram conferidos, e outros, novos, desenhados. Os EUA participaram desse esforço internacional, dando início à constituição de um sistema cartográfico próprio.

O surgimento da navegação entre os povos dos sambaquis: argumentos, hipóteses e evidências

As evidências arqueológicas encontradas ao longo do litoral brasileiro atestam que essa área era ocupada, desde, pelo menos, 8.000 anos AP, por grupos pescadores coletores que exploravam os ambientes aquáticos costeiros. Embora a comunidade científica acredite que os sambaquieiros fossem exímios navegadores, evidências a esse respeito ainda são raras. Neste artigo, a partir de uma abordagem focada na Arqueologia Marítima, são apresentados argumentos, hipóteses e evidências que discutem o entendimento de que, além de uma forte relação econômica e simbólica com os ambientes aquáticos, os povos dos sambaquis se apropriaram de ou desenvolveram técnicas de navegação e artefatos náuticos.

Design and development of new pressure sensors for aerodynamic applications

This artwork reports on two different projects that were carried out during the three years of Doctor of the Philosophy course. In the first years a project regarding Capacitive Pressure Sensors Array for Aerodynamic Applications was developed in the Applied Aerodynamic research team of the Second Faculty of Engineering, University of Bologna, Forlì, Italy, and in collaboration with the ARCES laboratories of the same university. Capacitive pressure sensors were designed and fabricated, investigating theoretically and experimentally the sensor’s mechanical and electrical behaviours by means of finite elements method simulations and by means of wind tunnel tests. During the design phase, the sensor figures of merit are considered and evaluated for specific aerodynamic applications. The aim of this work is the production of low cost MEMS-alternative devices suitable for a sensor network to be implemented in air data system. The last two year was dedicated to a project regarding Wireless Pressure Sensor Network for Nautical Applications. Aim of the developed sensor network is to sense the weak pressure field acting on the sail plan of a full batten sail by means of instrumented battens, providing a real time differential pressure map over the entire sail surface. The wireless sensor network and the sensing unit were designed, fabricated and tested in the faculty laboratories. A static non-linear coupled mechanical-electrostatic simulation, has been developed to predict the pressure versus capacitance static characteristic suitable for the transduction process and to tune the geometry of the transducer to reach the required resolution, sensitivity and time response in the appropriate full scale pressure input A time dependent viscoelastic error model has been inferred and developed by means of experimental data in order to model, predict and reduce the inaccuracy bound due to the viscolelastic phenomena affecting the Mylar® polyester film used for the sensor diaphragm. The development of the two above mentioned subjects are strictly related but presently separately in this artwork.

La riforma dell'ordinamento portuale

Il presente elaborato si prefigge l’obiettivo di verificare la reale e concreta applicazione delle disposizioni derivanti dall’ordinamento comunitario, all’interno della realtà portuale italiana, che, consapevole del fatto che i porti costituiscono forti infrastrutture nonché fonte di ricchezza per il paese, avverte l’esigenza di modificare fermamente il regime amministrativo dei propri porti. Le profonde innovazioni introdotte nel sistema portuale italiano a seguito della riforma del 1994, attraverso l’introduzione di assetti istituzionali ed organizzativi, hanno favorito la crescita dei traffici marittimi del paese. In ragione dei significativi mutamenti che hanno segnato la realtà economica mondiale negli ultimi anni, in cui si è assistito, al fenomeno della c.d. globalizzazione economica, che spinge verso la delocalizzazione produttiva e verso l’apertura di nuovi mercati di consumo, particolare attenzione è stata posta alle esigenze nascenti all’interno del sistema portuale, di apportare delle significative modifiche alla Legge 84/1994, per affrontare le nuove sfide poste dalla competizione comunitaria ed internazionale, e migliorare l’efficienza delle attività produttive ed uniformare l’impianto normativo. Nello specifico è stato esaminato il testo unificato della recente proposta di legge di riforma del settore portuale, le cui novità maggiormente rilevanti si sviluppano essenzialmente su tre livelli: la governance dei porti, la programmazione e la pianificazione delle aree, le attività economiche ed i servizi portuali. In maniera precisa e dettagliata, si è proceduto all’analisi dei servizi portuali tecnico-nautici, prestando attenzione alle prospettive di liberalizzazione del settore ed al principio di uniformità in materia tariffaria, al fine di rendere detti servizi funzionali e trasparenti. Infine, l’attenzione è stata posta alla realtà portuale a livello comunitario, esaminando le recenti disposizioni emanate dalle istituzioni comunitarie, al fine di verificare il miglior funzionamento dei porti marittimi e lo sviluppo della rete transeuropea di trasporto.

Modellizzazione dinamica di un motore brushless DC per uso propulsivo su droni

Studio e realizzazione di un modello dinamico, in Simulink, del sistema propulsivo di un aeromodello, dotato di un autopilota e di un'elettronica di bordo. Tali caratteristiche consentono al drone di effettuare delle operazioni di volo in piena autonomia.

Studio e ottimizzazione di un propulsore Diesel per un piccolo velivolo senza pilota

Studio e ottimizzazione di un propulsore a detonazione a gasolio per un piccolo velivolo senza pilota.

Modellazione e simulazione di un quadricottero multirotore

Descrizione e analisi del movimento di piattaforme multirotore tramite modellazione e simulazione computazionale. In particolare è stata analizzata l’attitudine di un quadricottero privo di sistema di controllo automatico. Per la scrittura e l’implementazione degli algoritmi risolutivi è stato utilizzato l’ambiente Matlab. Il codice realizzato permette, dopo successiva introduzione di alcune variabili realative a velivolo ed assetto, di ottenere l’evoluzione di parametri di volo che descrivono lo stato del drone nel tempo attraverso una progressiva integrazione numerica. In questo modo è possibile simulare teoricamente qualunque modello di quadricottero conoscendo i suoi parametri costruttivi, ottenendo così una modellazione preliminare da lanciare nel simulatore. Nella tesi viene utilizzato un unico modello realizzato in CAD Solidworks da cui sono stati ricavati i dati necessari. La tesi si compone di una trattazione semplificata di fattibilità di manovre semplici di un multirotore di tipo quadricottero con un approccio di Eulero-Newton ed, in seguito, in presenza di un carico sospeso tramite cavo considerato inestensibile, si sono analizzate delle evoluzioni nel tempo con un’approccio questa volta lagrangiano. Infine vengono trattati brevemente osservazioni conclusive e possibili sviluppi di questo lavoro di tesi.

Progetto preliminare di un UAV multi-modale

Studio, a livello preliminare, di un sistema a pilotaggio remoto che permetta la sorveglianza e il monitoraggio di zone aeree e marine ad alto rischio e in contemporanea di compiere una raccolta di dati che possa essere inviata in tempo reale ad un utente a terra. Negli ultimi anni si è sviluppato notevolmente il settore dei velivoli a pilotaggio remoto sia ad ala fissa sia ad ala rotante, per la videoripresa e la fotografia aerea a bassa quota, che è utilizzata in molti ambiti tra i quali la fotogrammetria, la geologia e l’archeologia, nonché per studi scientifici e per la sicurezza. Nel presente lavoro di tesi è stata studiata la fattibilità di un UAV capace di effettuare la sua missione, previa pianificazione, in due ambienti completamente diversi fra loro: l’aria e l’acqua. Così facendo si ha la possibilità di acquistare un solo mezzo con costi minori e con un profilo di missione molto più vasto. Lo sviluppo di questo drone, pensato per operazioni di protezione civile, si è articolato in più fasi: anzitutto si è cercato di stabilire quale fosse il suo ambito di utilizzo e quali caratteristiche avrebbe dovuto avere. Successivamente si è iniziato a valutare l’equipaggiamento del velivolo con tutti i sistemi necessari per compiere la sua attività ed infine si è realizzato un disegno CAD semplificato della sua struttura. La seconda parte del lavoro è stata incentrata sullo studio preliminare della stabilità del velivolo sia in configurazione aerea sia in quella marina andando dapprima a calcolare la posizione del baricentro dell’UAV in modo da avere un velivolo aereo staticamente stabile e a simularne il volo. Successivamente si è modificato un modello Simulink di un UAV disponibile in rete, adattandolo opportunamente a questo caso per simulare parte della missione e si è potuto constatare che il velivolo risulta essere stabile; per far questo sono state calcolate diverse derivate aerodinamiche in modo da poter simulare il comportamento dinamico del velivolo. Anche per la configurazione marina sono state calcolate le derivate aerodinamiche più significative ed è stata realizzata una simulazione per valutare la stabilità del ROV, sempre a comandi fissi. In ultima analisi si è studiata una missione tipica che potrebbe effettuare questo UAV multi-modale: per fare ciò si è tracciata in Google Earth una traiettoria cui sono stati aggiunti alcuni modelli CAD nelle fasi principali del volo per far capire come varia la forma del mezzo durante la missione. Lo scenario della missione è in un contesto di disastro ambientale dovuto ad un incidente in una centrale nucleare vicina al mare, caso che ben si presta alla applicazione di questo mezzo a pilotaggio remoto.

Sviluppo e sperimentazione di sensori per il monitoraggio della qualità dell'aria

Individuare e conoscere la natura degli inquinanti atmosferici e disporre dei dati delle emissioni sono azioni fondamentali per formulare politiche ambientali incentrate sul miglioramento della qualità dell'aria e monitorarne l'efficacia. Sorge l'esigenza di un controllo costante della qualità dell'aria, processo che avviene utilizzando delle centraline di monitoraggio fisse sparse nelle vie delle maggiori città o nei pressi dei principali insediamenti industriali. Lo scopo di questo progetto è quello di realizzare una stazione di monitoraggio mobile al fine di aumentare la superficie di controllo, realizzando un oggetto dinamico capace di acquisire dati sull'inquinamento. Questo è stato fatto applicando ad un drone un sistema di sensori capaci di rilevare le variazioni dei livelli di concentrazione degli agenti inquinanti. Ciò permette di eliminare le stazioni di monitoraggio fisse, le quali rappresentano una spesa ingente. Inoltre, attraverso l'utilizzo di un drone, è possibile monitorare siti più vasti, permettendo un monitoraggio costante e ripetuto nel tempo. La prima parte dell'elaborato analizza il sistema Embedded utilizzato per l'acquisizione dei dati, concentrando l'attenzione prevalentemente sui moduli utilizzati. La seconda descrive quali sono i primi passi per cominciare ad utilizzare i sensori posti sulla Gases Board 2.0 e risponde ai dubbi più comuni su quali parametri di configurazione adottare per un avere una risposta adeguata, quale processo di calibrazione seguire o come trasformare i dati acquisiti, espressi in tensioni, in valori di concentrazione di gas. La terza parte illustra i test effettuati per verificare il corretto funzionamento del sistema completo, con l’esposizione delle problematiche individuate, e una presentazione delle alternative più valide per superarle.

Sex-Specific Differences in Pathogen Susceptibility in Honey Bees (Apis mellifera)

Sex-related differences in susceptibility to pathogens are a common phenomenon in animals. In the eusocial Hymenoptera the two female castes, workers and queens, are diploid and males are haploid. The haploid susceptibility hypothesis predicts that haploid males are more susceptible to pathogen infections compared to females. Here we test this hypothesis using adult male (drone) and female (worker) honey bees (Apis mellifera), inoculated with the gut endoparasite Nosema ceranae and/or black queen cell virus (BQCV). These pathogens were chosen due to previously reported synergistic interactions between Nosema apis and BQCV. Our data do not support synergistic interactions between N. ceranae and BQCV and also suggest that BQCV has limited effect on both drone and worker health, regardless of the infection level. However, the data clearly show that, despite lower levels of N. ceranae spores in drones than in workers, Nosema-infected drones had both a higher mortality and a lower body mass than non-infected drones, across all treatment groups, while the mortality and body mass of worker bees were largely unaffected by N. ceranae infection, suggesting that drones are more susceptible to this pathogen than workers. In conclusion, the data reveal considerable sex-specific differences in pathogen susceptibility in honey bees and highlight the importance of ultimate measures for determining susceptibility, such as mortality and body quality, rather than mere infection levels

Grain size distribution in surface sediments samples of the continental shelf and slope of southeast Greenland

During "Meteor" Cruise 6/1966 in the northwest Atlantic a systematic survey of the bottom topography of the southeast Greenland continental margin was undertaken. Eighty-seven profiles transverse to the shelf edge at distances of 3-4 nautical miles and two longitudinal profiles parallel to the coast were carried out with the ELAC Narrow Beam Echo-Sounder giving a reliable record of even steep slopes. On the basis of the echo soundings the topography and morphology of the continental shelf and slope are evaluated. A detailed bathymetric chart and a serial profile chart were designed as working material for the morphological research. These maps along with the original echograms are morphometrically evaluated. The analysis of the sea bottom features is the basis of a subsequent morphogenetical interpretation, verified and extended by means of interpretation of magnetic data and sediment analysis (grain size, roundness, lithology). The results of the research are expressed in a geomorphological map. The primary findings can be summarized as follows: 1) The southeast Greenland shelf by its bottom topography can be clearly designated as a glacially formed area. The glacial features of the shelf can be classified into two zones nearly parallel to the coast: glacial erosion forms on the inner shelf and glacial accumulation forms on the outer shelf. The inner shelf is characterized by the rugged and hummocky topography of ice scoured plains with clear west/east slope asymmetry. On the outer shelf three types of glacial accumulation forms can be recognized: ice margin deposits with clearly expressed terminal moraines, glacial till plains and glaciomarine outwash fans. Both zones of the shelf can be subdivided into two levels of relief. The ice scoured plains, with average depths of 240 meters (m), are dissected to a maximum depth of 1060 m (Gyldenloves Trough) by trough valleys, which are the prolongations of the Greenland fjords. The banks of the outer shelf, with an average depth of 180 m, surround glacial basins with a maximum depth of 670 meters. 2) The sediments of the continental shelf can be classified as glacial due to their grain size distribution and the degree of roundness of the gravel particles. The ice margin deposits on the outer shelf can be recognized by their high percentage of gravels. On the inner shelf a rock surface is suggested, intermittently covered by glacial deposits. In the shelf troughs fine-grained sediments occur mixed with gravels. 3) Topography and sediments show that the southeast Greenland shelf was covered by an ice sheet resting on the sea floor during the Pleistocene ice-age. The large end moraines along the shelf edge probably indicate the maximum extent of the Wurm shelf ice resting on the sea floor. The breakthroughs of the end moraines in front of the glacial basins suggest that the shelf ice has floated further seaward over the increasing depths. 4) Petrographically the shelf sediments consist of gneisses, granites and basalts. While gneisses and granites occire on the nearby coast, basalt is not known to exist here. Either this material has been drifted by icebergs from the basalt province to the north or exists on the southeast Greenland shelf itself. The last interpretation is supported bythe high portion of basalt contained in the sediment samples taken and the strong magnetic anomalies probably caused by basaltic intrusions. 5) A magnetic profile allows the recognition of two magnetically differing areas which approximately coincide with the glacial erosion and accumulation zones. The inner shelf shows a strong and variable magnetic field because the glacially eroded basement forms the sea floor. The outer shelf is characterized by a weak and homogenous magnetic field, as the magnetized basement lies at greater depthy, buried by a thick cover of glacial sediments. The strong magnetic anomalies of the inner shelf are probably caused by dike swarms, similar to those observed further to the north in the Kangerdlugssuaq Fjord region. This interpretation is supported by the high basalt content of the sediment samples and the rough topography of the ice scoured plains which correlates in general with the magnetic fluctuations. The dike structures of the basement have been differentially eroded by the shelf ice. 6) The continental slope, extending from the shelf break at 313 m to a depth of 1270 m with an average slope of 11°, is characterized by delta-shaped projections in front of the shelf basins, by marginal plateaus, ridges and hills, by canyons and slumping features. The projections could be identified as glaciomarine sediment fans. This conclusion is supported by the strong decrease of magnetic field intensity. The deep sea hills and ridges with their greater magnetic intensities have to be regarded as basement outcrops projecting through the glaciomarine sediment cover. The upper continental rise, sloping seaward at about 2°, is composed of wide sediment fans and slump material. A marginal depression on the continental rise running parallel to the shelf edge has been identified. In this depression bottom currents capable of erosion have been recorded. South of Cape Farvel the depression extends to the accumulation zone of the "Eirik" sedimentary ridge. 7) By means of a study of the recent marine processes, postglacial modification of the ice-formed relief can be postulated. The retention effect of the fjord troughs and the high velocity of the East Greenland stream prevents the glacial features from being buried by sediments. Bottom currents capable of active erosion have only been found in the marginal depression on the continental rise. In addition, at the time of the lowest glacio-eustatic sea level, the shelf bottom was not situated in the zone of wave erosion. Only on the continental slope and rise bottom currents, sediment slumps and turbidity currents have led to significant recent modifications. Considering these results, the geomorphological development of the southeast Greenland continental terrace can be suggested as follows: 1. initial formation of a "peneplain", 2. fluvial incision, 3. submergence, and finally 4. glacial modification.

Spatially explicit estimates of length and biomass of Micromesistius poutassou (Blue Whiting) and Clupea harengus (Norwegian spring spawning herring) from acoustic and trawl surveys in the North-East Atlantic (2004-2012)

Acoustic estimates of herring and blue whiting abundance were obtained during the surveys using the Simrad ER60 scientific echosounder. The allocation of NASC-values to herring, blue whiting and other acoustic targets were based on the composition of the trawl catches and the appearance of echo recordings. To estimate the abundance, the allocated NASC -values were averaged for ICES-squares (0.5° latitude by 1° longitude). For each statistical square, the unit area density of fish (rA) in number per square nautical mile (N*nm-2) was calculated using standard equations (Foote et al., 1987; Toresen et al., 1998). To estimate the total abundance of fish, the unit area abundance for each statistical square was multiplied by the number of square nautical miles in each statistical square and then summed for all the statistical squares within defined subareas and over the total area. Biomass estimation was calculated by multiplying abundance in numbers by the average weight of the fish in each statistical square then summing all squares within defined subareas and over the total area. The Norwegian BEAM soft-ware (Totland and Godø 2001) was used to make estimates of total biomass.

Spatially explicit estimates of length and biomass of Micromesistius poutassou (Blue Whiting) from acoustic and trawl surveys in the North-East Atlantic in May 2007

Acoustic estimates of herring and blue whiting abundance were obtained during the surveys using the Simrad ER60 scientific echosounder. The allocation of NASC-values to herring, blue whiting and other acoustic targets were based on the composition of the trawl catches and the appearance of echo recordings. To estimate the abundance, the allocated NASC -values were averaged for ICES-squares (0.5° latitude by 1° longitude). For each statistical square, the unit area density of fish (rA) in number per square nautical mile (N*nm-2) was calculated using standard equations (Foote et al., 1987; Toresen et al., 1998). To estimate the total abundance of fish, the unit area abundance for each statistical square was multiplied by the number of square nautical miles in each statistical square and then summed for all the statistical squares within defined subareas and over the total area. Biomass estimation was calculated by multiplying abundance in numbers by the average weight of the fish in each statistical square then summing all squares within defined subareas and over the total area. The Norwegian BEAM soft-ware (Totland and Godø 2001) was used to make estimates of total biomass.

Spatially explicit estimates of length and biomass of Micromesistius poutassou (Blue Whiting) from acoustic and trawl surveys in the North-East Atlantic in May 2005

Acoustic estimates of herring and blue whiting abundance were obtained during the surveys using the Simrad ER60 scientific echosounder. The allocation of NASC-values to herring, blue whiting and other acoustic targets were based on the composition of the trawl catches and the appearance of echo recordings. To estimate the abundance, the allocated NASC -values were averaged for ICES-squares (0.5° latitude by 1° longitude). For each statistical square, the unit area density of fish (rA) in number per square nautical mile (N*nm-2) was calculated using standard equations (Foote et al., 1987; Toresen et al., 1998). To estimate the total abundance of fish, the unit area abundance for each statistical square was multiplied by the number of square nautical miles in each statistical square and then summed for all the statistical squares within defined subareas and over the total area. Biomass estimation was calculated by multiplying abundance in numbers by the average weight of the fish in each statistical square then summing all squares within defined subareas and over the total area. The Norwegian BEAM soft-ware (Totland and Godø 2001) was used to make estimates of total biomass.