Pollen-based differentiation of Amazonian rainforest communities and implications for lowland palaeoecology in tropical South America

An ongoing controversy in Amazonian palaeoecology is the manner in which Amazonian rainforest communities have responded to environmental change over the last glacial–interglacial cycle. Much of this controversy results from an inability to identify the floristic heterogeneity exhibited by rainforest communities within fossil pollen records. We apply multivariate (Principal Components Analysis) and classification (Unweighted Pair Group with Arithmetic Mean Agglomerative Classification) techniques to floral-biometric, modern pollen trap and lake sediment pollen data situated within different rainforest communities in the tropical lowlands of Amazonian Bolivia. Modern pollen rain analyses from artificial pollen traps show that evergreen terra firme (well-drained), evergreen terra firme liana, evergreen seasonally inundated, and evergreen riparian rainforests may be readily differentiated, floristically and palynologically. Analogue matching techniques, based on Euclidean distance measures, are employed to compare these pollen signatures with surface sediment pollen assemblages from five lakes: Laguna Bella Vista, Laguna Chaplin, and Laguna Huachi situated within the Madeira-Tapajós moist forest ecoregion, and Laguna Isirere and Laguna Loma Suarez, which are situated within forest patches in the Beni savanna ecoregion. The same numerical techniques are used to compare rainforest pollen trap signatures with the fossil pollen record of Laguna Chaplin.

Avaliação e valorização de recursos agrícolas: avaliação nutricional e mineral de variedades tradicionais de batata-doce (Ipomoea batatas L.) provenientes da Madeira e Açores

Este trabalho foi desenvolvido com o intuito de avaliar nutricionalmente variedades agrícolas regionais madeirenses e açorianas de Ipomoea batatas L. (batata-doce). No total 18 amostras foram analisadas, entre as quais 11 são variedades provindas da Madeira e outras 7 provindas dos Açores. O maior objectivo deste estudo foi comparar a composição nutricional e mineral de um conjunto de variedades de batata-doce, valorizando assim os recursos agrícolas da Madeira e Açores. A caracterização nutricional e mineral dos rizomas, produzidos nestas regiões, proporcionou informação relevante para a valorização destes recursos. Sendo um rizoma tropical consumido habitualmente pela população e disponível todo o ano, torna essencial a sua avaliação. A análise laboratorial dos rizomas permitiu determinar um conjunto de características nutricionais. De um modo geral, os valores nutricionais médios detectados em rizomas de batata-doce destas duas regiões são de 93,64 g/100g de MS para o resíduo seco, 3,01 g/100g de MS para cinzas, 3,19 g/100g de MS para fibra (ADF), 1,21 g/100g de MS para gordura bruta, 3,20 g/100g de MS para proteína, 14,00 g/100g de MS para açúcares solúveis e 59,72 g/100g de MS para o amido. A análise mineral incluiu a determinação de fósforo, potássio, cálcio, magnésio, ferro, cobre, zinco, manganês e boro. Na variedade “De cenoura” (ISOP 1028), foi quantificado o nível de pro-vitamina A pela técnica de HPLC, que foi verificado ser 12,48 mg/100g em MS de β-caroteno. Os dados obtidos na análise nutricional foram usados para construir uma base de dados no NIRS (Near Infra-Red Spectroscopy) de modo a construir um modelo de previsão que possa predizer o valor nutritivo de um grande número de amostras em tempo reduzido, com um mínimo de impacto ambiental. Posteriormente, os dados obtidos através das análises nutricionais e minerais foram introduzidos no software estatístico SPSS 19.0 para determinar correlações e similaridades.

Determinação do módulo de elasticidade da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda por ultra-som

A madeira de Pinus sp. tem utilização crescente na indústria madeireira brasileira. O decréscimo constante do suprimento de árvores adultas com grandes diâmetros, provenientes de florestas naturais, tornou comum a produção de madeira em ciclos curtos, com grande proporção de madeira juvenil. Resultados de diversas pesquisas têm reportado que o módulo de elasticidade e a resistência a diferentes solicitações mecânicas são seriamente afetados pela presença de madeira juvenil. Este trabalho teve por objetivo determinar o módulo de elasticidade da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L. a partir da constante dinâmica C LL, obtida em ensaios não-destrutivos de ultra-som. A madeira de P. taeda era originária de plantios da Estação Experimental de Itapeva - SP, sendo amostrados seis indivíduos arbóreos com 34 anos de idade. Os corpos-de-prova (4 cm x 4 cm x 45 cm) foram obtidos separadamente das regiões de madeira juvenil e adulta da prancha central, previamente submetida à secagem industrial (umidade final de 12%), para a determinação da constante dinâmica por meio de ensaios de ultra-som. Para avaliar a sensibilidade do método do ultra-som, os corpos-de-prova foram ensaiados destrutivamente à compressão paralela. Os resultados mostraram boa sensibilidade do método do ultra-som (R² » 0,90) na avaliação desse parâmetro mecânico da madeira juvenil e adulta.

Anatomia da madeira de espécies de Cerrado sensu lato do Estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da biomassa e qualidade da madeira do híbrido Pinus tecunumannii x Pinus caribaea var.hondurensis pela técnica de atenuação da radiação gama do 'INTPOT. 241 Am'

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Contribuição para o desenvolvimento de compósito cimento-madeira com materiais da região amazônica

Este trabalho objetiva contribuir para a aplicação do resíduo do tecido lenhoso de espécies vegetais tropicais, na forma de serragem, proveniente da indústria madeireira do estado do Pará; da região metropolitana de Belém em particular; para a fabricação de compósito madeira-cimento. Devido à natural incompatibilidade química entre a madeira e o cimento, este procedimento resulta em um retardamento de pega, de intensidade dependente da espécie vegetal utilizada. Este efeito pode ser combatido com diversos processos, como por exemplo, a aditivação da mistura com aceleradores de pega, a mineralização da madeira, a carbonatação acelerada, dentre outros. As análises foram feitas a partir da resistência à compressão aos 28 dias para argamassas produzidas com teores de madeira de 2, 3,5 e 5% em massa; com cimento CP I e CP II, e ainda com e sem o uso de aditivo acelerador de pega a base de cloreto de cálcio. Assim sendo, os resultados obtidos foram analisados estatisticamente para que a influência do teor de madeira e da aditivação à base de cloreto de cálcio na resistência à compressão fosse avaliada. A maioria dos trabalhos existentes utiliza espécies de clima temperado, e de reflorestamento; pouco tendo sido avaliado para espécies de clima tropical. Neste sentido, o presente trabalho representa um esforço pioneiro no desenvolvimento de compósitos madeira-cimento para os materiais e resíduos disponíveis na região Amazônica.

Mineralogia e química dos sedimentos de fundo do médio e baixo Madeira e de seus principais tributários: Amazonas - Brasil

O objetivo deste trabalho foi investigar a variação composicional e mineralógica dos sedimentos de fundo transportados pelos grandes rios da Amazônia, com nascentes nos Andes provenientes de rochas cratônicas. O estudo foi realizado com base em análises granulométricas, mineralógicas e químicas, incluindo isótopos de Pb, no rio Madeira e seus tributários. O conjunto de dados mostra que os sedimentos de fundo do rio Madeira são granulométrica, mineralógica e quimicamente distintos de seus principais tributários. Os sedimentos do rio Madeira são mais arenosos; têm maior quantidade de quartzo; menor conteúdo de Al₂O₃, Fe₂O₃, K₂O, MgO, Na₂O, PF, Ti₂O, P₂O₅, MnO e elementos-traço; e a maturidade aumenta de montante para jusante. Dentre os sedimentos dos tributários, os rios Machado e secundariamente o rio Marmelos são os que mais se aproximam da composição dos sedimentos do rio Madeira, enquanto que o Jamari com sedimentos com maior proporção de TiO_2,, Zr, Y, Nb, Ga, Hf, U, Ta e ETR, é o mais distinto. Apesar do ambiente de intenso intemperismo e erosão, em condições tropicais úmidas, a que estão submetidas as rochas drenadas pela bacia do rio Madeira, os valores das razões Th/Co, Th/Pb, Th/Yb, Al/Pb, Zr/Co e a composição isotópica de Pb indicam fontes distintas para os sedimentos de fundo estudados. Os sedimentos do rio Madeira são provenientes, principalmente, de rochas máficas, enquanto que os sedimentos de seus tributários têm como fonte essencialmente rochas félsicas.

Análise estatística do comportamento mecânico à compressão do compósito cimento-madeira

Este trabalho objetiva contribuir para a aplicação do resíduo do tecido lenhoso de espécies vegetais tropicais, na forma de serragem, proveniente da indústria madeireira do estado do Pará, da região metropolitana de Belém em particular, para a fabricação de compósito madeira-cimento. Devido à natural incompatibilidade química entre a madeira e o cimento, este procedimento resulta em um retardamento de pega, de intensidade dependente da espécie vegetal utilizada. Este efeito pode ser combatido com diversos processos, como por exemplo, a aditivação da mistura com aceleradores de pega, a mineralização da madeira, a carbonatação acelerada, dentre outros. As análises foram feitas a partir da resistência à compressão aos 28 dias para argamassas produzidas com teores de madeira de 2, 3,5 e 5% em massa, com cimento CP I e CP II, e ainda com e sem o uso de aditivo acelerador de pega a base de cloreto de cálcio. Assim sendo, os resultados obtidos foram analisados estatisticamente para que a influência do teor de madeira e da aditivação à base de cloreto de cálcio na resistência à compressão fosse avaliada. A maioria dos trabalhos existentes utiliza espécies de clima temperado, e de reflorestamento, pouco tendo sido avaliado para espécies de clima tropical. Neste sentido, o presente trabalho representa um esforço pioneiro no desenvolvimento de compósitos madeira-cimento para os materiais e resíduos disponíveis na região Amazônica.

Variação genética e desempenho de progênies de Pinus caribaea var. hondurensis para produção de madeira e resina

Pós-graduação em Agronomia - FEIS

Avaliação da qualidade da madeira de cinco espécies de Pinus destinadas à produção de celulose

Pós-graduação em Ciência Florestal - FCA

Mercury and Nitrogen Isotope in a Marine Species from a Tropical Coastal Food Web

The present study raised the hypothesis that the trophic status in a tropical coastal food web from southeastern Brazil can be measured by the relation between total mercury (THg) and nitrogen isotope (delta(15)N) in their components. The analysed species were grouped into six trophic positions: primary producer (phytoplankton), primary consumer (zooplankton), consumer 1 (omnivore shrimp), consumer 2 (pelagic carnivores represented by squid and fish species), consumer 3 (demersal carnivores represented by fish species) and consumer 4 (pelagic-demersal top carnivore represented by the fish Trichiurus lepturus). The values of THg, delta(15)N, and trophic level (TLv) increased significantly from primary producer toward top carnivore. Our data regarding trophic magnification (6.84) and biomagnification powers (0.25 for delta(15)N and 0.83 for TLv) indicated that Hg biomagnification throughout trophic positions is high in this tropical food web, which could be primarily related to the quality of the local water.

Study of different atmospheric environments associated to storms development in the Madeira Island

The study aims to improve the understanding about different atmospheric environments leading to the development of storms associated with heavy precipitation in Madeira Island. For this purpose, four main goals have been considered: 1) To document the synoptic and mesoscale environments associated with heavy precipitation. 2) To characterize surface precipitation patterns that affected the island during some periods of significant accumulated precipitation using numerical modelling. 3) To study the relationship between surface precipitation patterns and mesoscale environments. 4) To highlight how the PhD findings obtained in the first three goals can be translated into an operational forecast context. Concerning the large scale environment, precipitation over the island was favoured by weather systems (e.g, mesoscale convective systems and low pressure systems), as well as by the meridional transport of high amount of moisture from a structure denominated as “Atmospheric River”. The tropical origin of this moisture is underscored, however, their impact on the precipitation in Madeira was not so high during the 10 winter seasons [2002 – 2012] studied. The main factor triggering heavy precipitation events over the island is related to the local orography. The steep terrain favours orographically-induced stationary precipitation over the highlands, although maximum of precipitation at coastal region may be produced by localized blocking effect. These orographic precipitating systems presented different structures, associated with shallow and deep convection. Essentially, the study shows that the combination of airflow dynamics, moist content, and orography is the major mechanism that produces precipitation over the island. These factors together with the event duration act to define the regions of excessive precipitation. Finally, the study highlights two useful points for the operational sector, regarding the meridional water vapour transport and local effects causing significant precipitation over the Island; RESUMO: O estudo procura melhorar o entendimento sobre os diferentes ambientes atmosféricos que favorecem o desenvolvimento de tempestades associadas com precipitação intensa na ilha da Madeira. Nesse sentido foram definidos quatro objetivos: 1) Documentar os ambientes sinópticos e de mesoescala associados com precipitação intensa; 2) Caracterizar padrões de precipitação na superfície, em eventos de elevada precipitação acumulada, utilizando modelação numérica; 3) Estudar as relações entre os padrões de precipitação e ambientes de mesoescala; 4) Mostrar como tais resultados podem ser utilizados num contexto operacional de previsão do tempo. Em relação a ambientes de larga escala, verificou-se que a ocorrência de eventos de precipitação intensa sobre a ilha foi favorecida por sistemas meteorológicos, assim como pelo transporte meridional de humidade por meio de estruturas atualmente denominadas Rios atmosféricos. Neste último caso é de destacar a origem tropical de humidade, no entanto, o seu impacto na precipitação sobre a Madeira durante os 10 invernos estudados [2002-2012] não foi tão elevada. O principal fator que favorece os eventos de precipitação intensa está relacionado com a orografia local. O terreno complexo da ilha favorece a ocorrência de precipitação estacionária induzida orograficamente sobre as terras mais altas, embora a precipitação nas zonas costeiras possa ser produzida por um efeito localizado de bloqueio. Estes sistemas orográficos precipitantes apresentaram diferentes estruturas, associados a convecção pouco profunda e profunda. O estudo mostra que a combinação entre as características do escoamento, a quantidade de humidade, e a orografia são os condimentos essenciais para o desenvolvimento da precipitação sobre a ilha, atuando de maneira a definir as regiões de precipitação excessiva. Por fim, o estudo destaca dois pontos que podem ser úteis na previsão do tempo operacional, ligados a larga escala e aos efeitos locais, os quais podem levar ao desenvolvimento de tempestades e precipitação intensa sobre a ilha.

Dinâmica de uma floresta tropical manejada na Amazônia oriental

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2016.

Screening of wheat Landraces from Madeira Island for iron tolerance

Since the fifteen century, the rainfed-cultivation of wheat for grain is traditionally performed on the Island of Madeira. Under several microclimatic conditions and along very sloppy mountains, the landraces are grown on isolated terraces of Andosols with high amounts of iron. Iron oxides are the main inorganic binding agent contributing to the stability of aggregates and to soil fertility in long-term sustainable agriculture in acid and iron-rich soils. After a two day period of seedling initial growth, a screening test of sixty traditional wheat (Triticum spp.) landraces from the ISOPlexis Genebank at the University of Madeira, Funchal, was performed using nutrient solutions containing 10 or 600 mM Fe, during five days, under controlled laboratory conditions. The elongation of the longest primary root was measured for each genotype and the mean root increment relative to control (as, % relative root increment or RRI; n=28) calculated. This parameter appeared to be a sensitive indicator of Fe tolerance in wheat. Over 85% of wheat germplasm showed the RRI higher than 50%, while the RRI of seven accessions exceeded 70%. This indicates that those landraces are Fe tolerant and might be of particular interest for cultivation under acid rich iron soils of tropical and subtropical areas.

Screening of wheat Landraces from Madeira Island for iron tolerance

Since the fifteen century, the rainfed-cultivation of wheat for grain is traditionally performed on the Island of Madeira. Under several microclimatic conditions and along very sloppy mountains, the landraces are grown on isolated terraces of Andosols with high amounts of iron. Iron oxides are the main inorganic binding agent contributing to the stability of aggregates and to soil fertility in long-term sustainable agriculture in acid and iron-rich soils. After a two day period of seedling initial growth, a screening test of sixty traditional wheat (Triticum spp.) landraces from the ISOPlexis Genebank at the University of Madeira, Funchal, was performed using nutrient solutions containing 10 or 600 mM Fe, during five days, under controlled laboratory conditions. The elongation of the longest primary root was measured for each genotype and the mean root increment relative to control (as, % relative root increment or RRI; n=28) calculated. This parameter appeared to be a sensitive indicator of Fe tolerance in wheat. Over 85% of wheat germplasm showed the RRI higher than 50%, while the RRI of seven accessions exceeded 70%. This indicates that those landraces are Fe tolerant and might be of particular interest for cultivation under acid rich iron soils of tropical and subtropical areas.