Estimating surface net solar radiation by use of Landsat-5 TM and digital elevation models

The ground surface net solar radiation is the energy that drives physical and chemical processes at the ground surface. In this paper, multi-spectral data from the Landsat-5 TM, topographic data from a gridded digital elevation model, field measurements, and the atmosphere model LOWTRAN 7 are used to estimate surface net solar radiation over the FIFE site. Firstly an improved method is presented and used for calculating total surface incoming radiation. Then, surface albedo is integrated from surface reflectance factors derived from remotely sensed data from Landsat-5 TM. Finally, surface net solar radiation is calculated by subtracting surface upwelling radiation from the total surface incoming radiation.

Análise das regiões polimórficas do gene HASPB (K26) de Leishmania infantum em amostras clínicas positivas para leishmaniose visceral e coinfecção LV/HIV

A leishmaniose visceral (LV) é uma doença grave que afeta a população de vários países, onde o Brasil apresenta a maior prevalência da infecção nas Américas. Com o estudo do gene codificante da proteína B de superfície (HASPB ou K26) de Leishmania infantum é possível identificar as variações polimórficas intraespecíficas e, assim, será possível consolidar a descrição de um perfil polimórfico presente no Estado de Pernambuco. O objetivo do trabalho foi analisar as regiões polimórficas do gene HASPB (K26) de Leishmania infantum em amostras clínicas positivas para leishmaniose visceral e coinfecção LV/HIV. O sistema K26 PCR foi otimizado utilizando concentrações variadas de DNA genômico de L. infantum. Foi realizado o screening de amostras clínicas de DNA através de dois sistemas de PCR simples, kDNA e ITS1/RFLP, para ensaios posteriores com a K26 PCR nas amostras positivas. A curva de dissociação de alta definição (qPCR-HRM) foi empregada na localização de temperaturas de melting específicas para L. infantum. Os amplicons do gene K26 foram sequenciados e alinhados as sequencias selecionadas em base de dados. A K26 PCR apresentou limiar de detecção de 1 pg para amplicon de 700 pb. A especificidade dos primers foi avaliada experimentalmente e in silico, apresentando anelamento inespecífico com DNA humano. Em paralelo, foram selecionadas 78 amostras de DNA através dos dois sistemas screening, sendo 17 caracterizadas como L. infantum. Os ensaios com DNA das amostras clínicas para o sistema K26 PCR revelaram bandas espúrias. A análise através qPCR-HRM em DNA genômico do parasita resultou em amplificação com Tm de 88,2 °C, já o ensaio com amostra clínica revelou duas amplificações com distintas temperaturas de melting, 84,6 e 88,2 °C. Três amplicons do gene K26 foram sequenciados e alinhados a cinco sequencias da base de dados, indicando 38,2 % de similaridade. Pode-se concluir que o sistema K26 PCR é recomendável para análise dos polimorfismos genéticos, contanto que o DNA seja extraído diretamente de espécies isoladas em meio de cultura.

Phenotype MicroArray (TM) in the metabolic characterisation of Salmonella serotypes Agona, Enteritidis, Give, Hvittingfoss, Infantis, Newport and Typhimurium

The Phenotype MicroArray (TM) (PM) technology was used to study the metabolic characteristics of 29 Salmonella strains belonging to seven serotypes of S. enterica spp. enterica. Strains of serotypes Typhimurium (six strains among definite phage types DTs 1, 40 and 104) and Agona (two strains) were tested for 949 substrates, Enteritidis (six strains of phage type PT1), Give, Hvittingfoss, Infantis and Newport strains (two of each) were tested for 190 substrates and seven other Agona strains for 95 substrates. The strains represented 18 genotypes in pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). Among 949 substrates, 18 were identified that could be used to differentiate between the strains of those seven serotypes or within a single serotype. Unique metabolic differences between the Finnish endemic Typhimurium DT1 and Agona strains were detected, for example, in the metabolism of d-tagatose, d-galactonic acid gamma-lactone and l-proline as a carbon source. Thus, the PM technique is a useful tool for identifying potential differential markers on a metabolic basis that could be used for epidemiological surveillance.

Mycolactone-dependent depletion of endothelial cell thrombomodulin is strongly associated with fibrin deposition in buruli ulcer lesions

A well-known histopathological feature of diseased skin in Buruli ulcer (BU) is coagulative necrosis caused by the Mycobacterium ulcerans macrolide exotoxin mycolactone. Since the underlying mechanism is not known, we have investigated the effect of mycolactone on endothelial cells, focussing on the expression of surface anticoagulant molecules involved in the protein C anticoagulant pathway. Congenital deficiencies in this natural anticoagulant pathway are known to induce thrombotic complications such as purpura fulimans and spontaneous necrosis. Mycolactone profoundly decreased thrombomodulin (TM) expression on the surface of human dermal microvascular endothelial cells (HDMVEC) at doses as low as 2ng/ml and as early as 8hrs after exposure. TM activates protein C by altering thrombin’s substrate specificity, and exposure of HDMVEC to mycolactone for 24 hours resulted in an almost complete loss of the cells’ ability to produce activated protein C. Loss of TM was shown to be due to a previously described mechanism involving mycolactone-dependent blockade of Sec61 translocation that results in proteasome-dependent degradation of newly synthesised ER-transiting proteins. Indeed, depletion from cells determined by live-cell imaging of cells stably expressing a recombinant TM-GFP fusion protein occurred at the known turnover rate. In order to determine the relevance of these findings to BU disease, immunohistochemistry of punch biopsies from 40 BU lesions (31 ulcers, nine plaques) was performed. TM abundance was profoundly reduced in the subcutis of 78% of biopsies. Furthermore, it was confirmed that fibrin deposition is a common feature of BU lesions, particularly in the necrotic areas. These findings indicate that there is decreased ability to control thrombin generation in BU skin. Mycolactone’s effects on normal endothelial cell function, including its ability to activate the protein C anticoagulant pathway are strongly associated with this. Fibrin-driven tissue ischemia could contribute to the development of the tissue necrosis seen in BU lesions.

Energy transfer processes in Yb(3+)-Tm(3+) co-doped sodium alumino-phosphate glasses with improved 1.8 mu m emission

Sodium alumino-phosphate glasses co-doped with Yb(3+) and Tm(3+) ions have been prepared with notably low OH(-) content, and characterized from the viewpoint of their spectroscopic properties. In these glasses, Yb(3+) acts as an efficient sensitizer of excitation energy at 0.98 mu m - which can be provided by high power and low cost diode lasers, and subsequently undergoes non-resonant energy transfer to Tm(3+) ions ((2)F(5/2), (3)H(6) --> (2)F(7/2), (3)H(5)). Through this process, the emitting level (3)F(4) is rapidly populated, generating improved emission at 1.8 mu m ((3)F(4) --> (3)H(6)). In order to guarantee the efficiency of such favorable energy transfer, energy losses via multiphonon decay, Yb-Yb radiative trapping, and non- radiative transfer to OH(-) groups were evaluated, and minimized when possible. The dipole - dipole energy transfer microscopic parameters corresponding to Yb(3+) --> Tm(3+), Yb(3+) --> Yb(3+) and Tm(3+) --> Tm(3+) transfers, calculated by the Forster-Dexter model, are C(Yb-Tm) = 2.9 x 10(-40) cm(6) s(-1), C(Yb-Yb) = 42 x 10(-40) cm(6) s(-1) and C(Tm-Tm) = 43 x 10(-40) cm(6) s(-1), respectively.

Integração de imagens TM e aerogeofísicas para análise litoestrutural de uma porção da zona de cisalhamento transcorrente dorsal de Canguçu, regiao de Quitéria-Várzea do Capivarita, RS

A utilização de programas de processamento de imagens digitais e de sistemas de informações geográficas que admitem a importação e exportação de inúmeros formatos de apresentação de dados, aliado a modernos equipamentos de computação, tem tornado a integração de dados, de diferentes sensores, um caminho padrão em Geociências, pela otimização da relação custo/tempo na execução de serviços de mapeamento. Neste contexto, esse trabalho resulta da análise da integração de dados de sensoriamento remoto e geofísica, com o objetivo de verificar sua aplicabilidade na identificação e caracterização litológica e estrutural de uma área-teste, localizada na Região de Quitéria -Várzea do Capivarita, no Estado do Rio Grande do Sul. A metodologia usada, em um primeiro momento, priorizou o processamento e análise individual de dados cartográficos, de imagens TM/LANDSAT-5 e dados de aeromagnetometria e aerogamaespectrometria nos canais Contagem Total (CT), Potássio (K), Tório (Th) e Urânio (U). Os dados foram, a seguir, convertidos para o formato digital na forma de imagens (“raster”) com resolução espacial de 30 x 30 m, a fim de permitir o cruzamento de informações através de técnicas de Processamento Digital de Imagens e de Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s). A integração das imagens TM e geofísicas foi realizada com o uso da Transformação IHS, através da conversão das bandas TM para as componentes individuais I, H e S; substituindo-se a componente H, pela imagem geofísica no retorno ao espaço RGB. A análise dos produtos de sensoriamento remoto e geofísica obtidos nessa pesquisa, permitiram identificar os Domínios Morfoestruturais; identificar e delimitar as diferentes Unidades Fotolitológicas; reconhecer os principais sistemas estruturais a partir da extração e análise de lineamentos; obter informações do padrão de relevo magnético; e, principalmente, a geração de imagens temáticas de teores de radioelementos com a identificação de áreas promissoras de mineralizações. Os resultados comprovam a eficiência do emprego de técnicas de integração de dados digitais, via computador, tanto para fins de mapeamento litoestrutural, como em caráter prospectivo, em serviços geológicos de grandes áreas.

Estudo para identificação de Benchmarking em sistemas de produção de leite no Rio Grande do Sul

A desregulamentação da economia brasileira na cadeia do leite em 1990 e a globalização da economia trouxeram grandes modificações e preocupações nos diferentes segmentos do sistema agroindustrial do leite. De outro lado, surgiu um consumidor mais exigente em produtos e serviços. Essa situação requer do produtor de leite, que é o elo mais frágil da cadeia, que tenha maior competitividade em produtividade, custo e qualidade, dentre outros fatores. Nesse sentido, este estudo analisa e avalia os coeficientes de desempenho dos indicadores técnico e econômico dos fatores da produção que caracterizam os diferentes sistemas de produção e identificam as unidades produtoras que são benchmarking em alguma prática, processo, procedimento ou indicador. Para tanto, realizou-se uma pesquisa a campo que obteve um retorno de 47,78% dos 32.188 questionários enviados. Além disso, realizou-se visita, entrevista e estudadas as 12 UPs benchmarking. Observou-se que as UPs benchmarking têm muito a ensinar à grande massa de produtores de leite e que todos os coeficientes dos indicadores técnicos e econômicos, práticas, processos e procedimentos são melhores do que a média de cada sistema da pesquisa geral.

Parâmetros bioecológicos de Gryon gallardoi (Brethes) (Hymenoptera: Scelionidae) e modelagem da dinâmica espaço-temporal da sua interação com Spartocera dentiventris (Berg) (Hemiptera: Coreidae) através da simulação de múltiplos agentes

Estudos referentes à dinâmica espaço-temporal da interação hospedeiro-parasitóide são de fundamental importância para o desenvolvimento de técnicas de manejo de insetos em agroecossistemas. Uma recente abordagem têm sido o estudo de populações através da simulação computacional dos indivíduos que a compõem. Este método tem possibilitado a incorporação de importantes características como individualidade e estrutura espacial nos modelos teóricos. Neste sentido, o presente estudo visou a elaboração de um modelo baseado no comportamento individual para simular a dinâmica espaço-temporal da interação Spartocera dentiventris (Berg) (Hemiptera: Coreidae), inseto associado à cultura do fumo, e de seu inimigo natural, o parasitóide de ovos Gryon gallardoi (Brethes) (Hymenoptera: Scelionidae). Para a elaboração do modelo, estudos sobre a bioecologia de G. gallardoi foram desenvolvidos, de modo a investigar (i) o efeito da temperatura no seu desenvolvimento e viabilidade, (ii) a mortalidade de imaturos em campo, (iii) os parâmetros reprodutivos e a longevidade dos adultos, (iv) os padrões de dispersão em campo e (v) a resposta funcional e a interferência mútua dos parasitóides em diferentes densidades de ovos de S. dentiventris. No intuito de avaliar a capacidade de predição do modelo elaborado, a dinâmica espaço-temporal de ovos sadios e parasitados de S. dentiventris foi acompanhada em um cultivo de fumo, estabelecido em área experimental do Departamento de Fitossanidade da Faculdade de Agronomia da UFRGS, Porto Alegre (30o01’S e 51o13’O), RS, Brasil A viabilidade do desenvolvimento dos parasitóides na faixa de 20 a 30oC não diferiu significativamente, alcançando 98,8%. O tempo de desenvolvimento ovo-adulto de machos e fêmeas foi inversamente proporcional ao aumento da temperatura. Os valores estimados para o limite térmico inferior de desenvolvimento e para a constante térmica foram 15,5oC e 185,19GD para machos e 15,6oC e 192,31GD para fêmeas. Diversos fatores afetam o sucesso de imaturos de G. gallardoi em campo, sendo que o malogro e a predação por sugadores são os principais responsáveis pela emergência de apenas 37,87% dos adultos. Foi observado um período médio de oviposição de 10,1 ± 1,74 dias, com o pico de oviposição no segundo dia, sendo depositados ao longo dos mesmos uma média de 67,5 ± 11,29 ovos por fêmea. Fêmeas de G. gallardoi foram significativamente mais longevas que os machos, vivendo, respectivamente, 13,7 ± 1,94 e 10,6 ± 1,78 dias. A razão sexual total observada foi de 0,79. A dispersão de G. gallardoi em cultivo de fumo não foi sensivelmente influenciada pelo vento, sendo estimada uma capacidade de locomoção diária média para fêmeas de no mínimo 7,62 m. O padrão de parasitismo de G. gallardoi ajustou-se perfeitamente à resposta funcional do tipo II (pseudo-r2= 0,99), sendo obtidos os valores de 0,0557 e 0,9989 h para os componentes a’ e Tm , respectivamente O aumento da densidade de parasitóides acarretou, de maneira geral, uma diminuição no número de ovos parasitados por parasitóide. Foi obtido para o índice de interferência mútua “m” o valor 0,626. A dinâmica temporal de S. dentiventris – G. gallardoi simulada ajustou-se muito bem aos dados obtidos em campo (r2= 0,82 para ovos sadios e r2= 0,72 para ovos parasitados). Da mesma forma, os arranjos espaciais dos ovos e da taxa de parasitismo observados em campo foram satisfatoriamente reproduzidos através das simulações computacionais. Os resultados indicam que G. gallardoi apresenta um bom potencial para controlar populações de S. dentiventris, seja pela sua viabilidade de desenvolvimento em uma larga faixa de temperatura ou pela sua capacidade reprodutiva e padrões de dispersão similares àqueles observados para outras espécies já utilizadas no controle biológico de insetos. Por outro lado, a sensibilidade às baixas temperaturas, a alta mortalidade de imaturos observada em campo e uma resposta funcional do tipo II podem ser fatores que se contrapõe ao sucesso do parasitóide no controle de populações de S. dentiventris. Considerando a independência entre os dados observados e os dados obtidos através de simulações, o modelo elaborado obteve pleno sucesso em simular a dinâmica da interação S. dentiventris – G. gallardoi a partir do comportamento individual dos diferentes agentes Duas importantes características associadas à estabilidade de sistemas hospedeiro-parasitóide foram observadas no estudo de campo e reproduzidas no modelo – um padrão de parasitismo inversamente dependente da densidade dos hospedeiros e uma resposta agregativa dos parasitóides em algumas regiões do sistema. Desta forma, futuros estudos podem avaliar, a partir de um enfoque baseado no indivíduo, quais mecanismos são responsáveis por tais comportamentos e qual é o seu efeito na dinâmica do sistema. Conclui-se, através deste trabalho, que o estudo da dinâmica de populações através de uma abordagem baseada no indivíduo, com base em modelos computacionais, pode ser uma alternativa viável para superar as limitações e a complexidade inerente ao uso de modelos populacionais analíticos. Desta forma, o maior realismo implícito nestes modelos os torna ferramentas muito úteis para diversas áreas da ecologia aplicada, particularmente para a entomologia agrícola.

Processos e componentes mantélicos no norte da Patagônia (Argentina) e relações com a subducção Andina : Evidências petrográficas, geoquímicas e isotópicas em xenólitos ultramáficos mantélicos

Xenólitos ultramáficos, carregados até a superfície da Terra por magmatismo básico alcalino intraplaca, fornecem evidências diretas da natureza e processos envolvidos em modificações do manto litosférico subcontinental, como fusão parcial e metassomatismo. Estes xenólitos têm sido utilizados para identificar processos relacionados a evolução da litosfera continental, estimar a composição original do manto e a escala das heterogeneidades mantélicas. Raramente xenólitos ultramáficos mantélicos são encontrados em ambientes convergentes, no entanto na Patagônia (sul da América do Sul), diversas ocorrências são identificadas em basaltos alcalinos na região de arco e back arc da Cordilheira do Andes. Estes xenólitos oportunizam o estudo dos processos de interação entre a cunha mantélica, a placa oceânica subductada e a astenosfera. Nesta dissertação são apresentados dados petrográficos, mineralógicos, geoquímicos e de isótopos de Sr e O em 22 xenólitos ultramáficos de dois centros vulcânicos Mioceno-Holoceno distintos: Cerro del Mojon (41°06’S-70°13’W) e Estancia Alvarez (40°46’S-68°46’W), localizados na borda NW do Platô de Somuncura, norte de Patagônia (Argentina). A suíte de xenólitos ultramáficos do Cerro del Mojon consiste de espinélio dunitos e harzburgitos mantélicos anidros (Grupo1), espinélio lherzolitos mantélicos anidros (Grupo 2a) e hidratados (Grupo 2b) e espinélio clinopiroxenitos crustais (Grupo 3). Os xenólitos mantélicos do Grupo 1 são depletados (empobrecidos em ETR pesados e HFSE, com baixas razões 87Sr/86Sr em Cpx – 0,7028-0.7037), de alta PT (16-19 kbar, 950-1078 ºC), e têm evidências de metassomatismo críptico (enriquecimento em K, Na ETR leves) atribuído a componentes derivados de sedimentos da placa oceânica subductada, EM 2 (87Sr/86Sr em RT até 0,7126, 87Rb/86Sr até 1,66 e δ18O até +6.78‰). Estes valores anomalamente altos foram obtidos em amostras com bolsões de reação ao redor do espinélio, induzidos pela percolação de fluidos metassomáticos sob altas pressões seguida por descompressão (Sp+fluido→ Cpx+Ol+Sp+melt-andesítico-traquítico). Os xenólitos do Grupo 2 são moderadamente depletados (empobrecidos em HFSE, com baixas a altas razões 87Sr/86Sr em RT e Cpx – 0,7031-0,7045 e δ18O +5-6.2‰), de baixa PT (14-15 kbar, 936-942 ºC), e têm evidências de metassomatismo modal e críptico (enriquecimento em ETR leves, Na, K, Ti, Sr, Hf e anfibólio modal). O metassomatismo críptico parece estar relacionado ao mesmo agente metassomatizante do Grupo 1, mas ocorre em menor intensidade. O metassomatismo modal, no entanto, tem outra origem, podendo ser derivado de fontes mantélicas profundas. A quebra do anfibólio metassomático durante a descompressão e ascensão dos xenólitos até a superfície formou bolsões de reação ao redor do anfibólio (Anf→Cpx+Ol+Sp+melts-basálticos & andesíticos). A suíte de xenólitos ultramáficos de Estancia Alvarez consiste de espinélio harzburgitos anidros mantélicos (Grupo 1a) e espinélio dunitos anidros crustais (Grupo 1b), ambos com veios de serpentina. Os xenólitos mantélicos do Grupo 1a são depletados (empobrecidos em ETR leves e HFSE), de profundidades variadas (P entre 11-18 kbar) e de baixa T (877-961 ºC). Estes xenólitos têm enriquecimento em ETR leves, B, Rb e K, que pode estar relacionado a percolação de fluidos ricos em H2O e LILE gerados pela desidratação de filossilicatos dos sedimentos da placa oceânica (EM 2), como evidenciado por veios de serpentina e altas razões 87Sr/86Sr (0,7046-0,7298), 87Rb/86Sr (0,07-5,63) e valores de δ18O (até +7,88‰).