A Low-level Geographic Information System for coastal zone management, with applications to Brunei Darussalam: Part I: The concept and its design elements

This contribution is the first part of a four-part series documenting the development of B:RUN, a software program which reads data for common spreadsheets and presents them as low-resolution maps of slates and processes. The program emerged from a need which arose during a project in Brunei Darussalam for a 'low level' approach for researchers to communicate findings as efficiently and expeditiously as possible. Part I provides a overview of the concept and design elements of B:RUN. Part II will highlight results of the economics components of the program evaluating different fishing regimes, sailing distances from ports and fleet operating costs. Environmental aspects will be presented in Part III in the form of overlay maps. Part IV will summarize the implications of B:RUN results to coastal and fishery resources management in Brunei Darussalam and show how this approach can be adapted to other coastlines and used as a teaching and training tool. The following three parts will be published in future editions of Naga, the ICLARM Quarterly. The program is available through ICLARM.

Escapement of the Cape rock lobster (Jasus lalandii ) through the mesh and entrance of commercial traps

Metal-framed traps covered with polyethylene mesh used in the fishery for the South African Cape rock lobster (Jasus lalandii) incidentally capture large numbers of undersize (<75 mm CL) specimens. Air-exposure, handling, and release procedures affect captured rock lobsters and reduce the productivity of the stock, which is heavily fished. Optimally, traps should retain legalsize rock lobsters and allow sublegal animals to escape before traps are hauled. Escapement, based on lobster morphometric measurements, through meshes of 62 mm, 75 mm, and 100 mm was investigated theoretically under controlled conditions in an aquarium, and during field trials. SELECT models were used to model escapement, wherever appropriate. Size-selectivity curves based on the logistic model fitted the aquarium and field data better than asymmetrical Richards curves. The lobster length at 50% retention (L50) on the escapement curve for 100-mm mesh in the aquarium (75.5 mm CL) approximated the minimum legal size (75 mm CL); however estimates of L50 increased to 77.4 mm in field trials where trapentrances were sealed, and to 82.2 mm where trap-entrances were open. Therfore, rock lobsters that cannot escape through the mesh of sealed field traps do so through the trap entrance of open traps. By contrast, the wider selection range and lower L25 of field, compared to aquarium, trials (SR = 8.2 mm vs. 2.6 mm; L25 =73.4 mm vs. 74.1 mm), indicate that small lobsters that should be able to escape from 100-mm mesh traps do not always do so. Escapement from 62-mm mesh traps with open entrance funnels increased by 40−60% over sealed traps. The findings of this study with a known size distribution, are related to those of a recent indirect (comparative) study for the same species, and implications for trap surveys, commercial catch rates, and ghost fishing are discussed.

Análise multielementar em folhas de Nerium oleander L. usando fluorescência de raios X por dispersão em energia

Desde o início do século XX, a poluição do ar nos grandes centros piorou em consequência processo de industrialização e urbanização, juntamente com o rápido crescimento populacional e do transporte motorizado. Algumas espécies de plantas absorvem os poluentes atmosféricos pelas suas folhas e então, fixa-os em sua matriz, tornando-se assim um biomonitor de poluição nessa área. Assim, a análise foliar dessas espécies de vegetal pode ser usado como monitoramento ambiental. Uma das plantas que tem a habilidade de reter certos elementos químicos do ambiente e pode ser usada como biomonitor é a Nerium oleander L.. Neste estudo utilizou-se folhas de Nerium oleander L. para avaliar os níveis de poluição ambiental em uma sub-região da Região Metropolitana do Rio de Janeiro através da Fluorescência de Raios X (EDXRF). O sistema de EDXRF foi desenvolvido no próprio laboratório e consiste de um sistema portátil de XRF formado por um mini tubo raio X de baixa potência (anodo de Ag e operação em 20 kV/50 μA) e um detector de SiPIN. As amostras de Nerium oleander L. foram coletadas de plantas adultas. As amostras foram coletadas durante as quatros estações do ano (verão, outono, inverno e primavera). Todas as folhas foram coletadas a uma distância superior de 1,5 m em relação ao solo. As amostras foram acondicionadas em sacos plásticos e depois da chegada ao laboratório foram colocados sob refrigeração a 5 C. No laboratório, as amostras foram limpas com um pincel com cerdas macias para retirar a poeira. Depois disso, as amostras foram colocadas na estufa a 60 C por 48 h. Em seguida, as amostras foram pulverizadas (44 μm). Depois desse processo, alíquotas de 500 mg de massa foram prensadas a uma pressão de 2.32×108 por cerca de 15 minutos, afim de se obter pastilhas finas com diâmetro de 2,54 cm e densidade superficial de 100 mg/cm2. Foi possível detectar a concentração de 13 elementos: S, Cl, K, Ca, Mn, Fe, Cu, Zn, Br, Rb, Sr, Ba e Pb. A partir da concentração de cada elemento foram obtidos os mapas de distribuição elementar da área de estudo para cada estação. A análise da correlação de Pearson mostrou que existe uma correlação significativa entre os elementos Fe, Zn, Ba e Pb, entre os elementos Ca e Sr e entre os elementos Cl, K, Rb. A análise do PCA (Análise por Componentes Principais) mostrou que existem dois fatores principais da emissão de poluição ambiental: emissão por ressuspensão do solo (Cl, K, Ca, Mn, Rb e Sr) e emissões veiculares e industriais (Fe, Zn, Ba e Pb). O estudo da poluição ambiental através da técnica de EDXRF utilizando folhas de Nerium oleander L. como biomonitor se mostrou uma técnica de baixo custo e eficiência substancial na determinação da concentração elementar dos poluentes atmosféricos.

Mapeamento das regiões radiantes em placas retangulares vibrantes via método dos elementos de contorno com velocidade média e intensidade útil

Em engenharia, a modelagem computacional desempenha um papel importante na concepção de produtos e no desenvolvimento de técnicas de atenuação de ruído. Nesse contexto, esta tese investiga a intensidade acústica gerada pela radiação sonora de superfícies vibrantes. De modo específico, a pesquisa enfoca a identificação das regiões de uma fonte sonora que contribuem efetivamente para potência sonora radiada para o campo afastado, quando a frequência de excitação ocorre abaixo da frequência crítica de coincidência. São descritas as fundamentações teóricas de duas diferentes abordagens. A primeira delas, denominada intensidade supersônica (analítica) é calculada via transformadas de Fourier para fontes sonoras com geometrias separáveis. A segunda, denominada intensidade útil (numérica) é calculada através do método dos elementos de contorno clássico para fontes com geometrias arbitrárias. Em ambas, a identificação das regiões é feita pela filtragem das ondas não propagantes (evanescentes). O trabalho está centrado em duas propostas, a saber. A primeira delas, é a apresentação implementação e análise de uma nova técnica numérica para o cálculo da grandeza intensidade útil. Essa técnica constitui uma variante do método dos elementos de contorno (MEC), tendo como base o fato de as aproximações para as variáveis acústicas pressão e velocidade normal serem tomadas como constantes em cada elemento. E também no modo peculiar de obter a velocidade constante através da média de um certo número de velocidades interiores a cada elemento. Por esse motivo, a técnica recebe o nome de método de elemento de contorno com velocidade média (AVBEMAverage Velocity Boundary Element Method). A segunda, é a obtenção da solução forma fechada do campo de velocidade normal para placas retangulares com oito diferentes combinações de condições contorno clássicas. Então, a intensidade supersônica é estimada e comparada à intensidade acústica. Nos ensaios numéricos, a comparação da intensidade útil obtida via MEC clássico e via AVBEM é mostrada para ilustrar a eficiência computacional da técnica aqui proposta, que traz como benefício adicional o fato de poder ser utilizada uma malha menos refinada para as simulações e, consequentemente, economia significativa de recursos computacionais.

Concentrations of Polychlorinated Biphenyls (PCB’s), Chlorinated Pesticides, and Heavy Metals and Other Elements in Tissues of Belugas, Delphinapterus leucas, from Cook Inlet

Tissues from Cook Inlet beluga whales, Delphinapterus leucas, that were collected as part of the Alaska Marine Mammal Tissue Archival Project were analyzed for polychlorinated biphenyls (PCB’s), chlorinated pesticides, and heavy metals and other elements. Concentrations of total PCB’s (ΣPCB’s), total DDT (ΣDDT), chlordane compounds, hexachlorobenzene (HCB), dieldrin, mirex, toxaphene, and hexachlorocyclohexane (HCH) measured in Cook Inlet beluga blubber were compared with those reported for belugas from two Arctic Alaska locations (Point Hope and Point Lay), Greenland, Arctic Canada, and the highly contaminated stock from the St. Lawrence estuary in eastern Canada. The Arctic and Cook Inlet belugas had much lower concentrations (ΣPCB’s and ΣDDT were an order of magnitude lower) than those found in animals from the St. Lawrence estuary. The Cook Inlet belugas had the lowest concentrations of all (ΣPCB’s aver-aged 1.49 ± 0.70 and 0.79 ± 0.56 mg/kg wet mass, and ΣDDT averaged 1.35 ± 0.73 and 0.59 ± 0.45 mg/kg in males and females, respectively). Concentrations in the blubber of the Cook Inlet males were significantly lower than those found in the males of the Arctic Alaska belugas (ΣPCB’s and ΣDDT were about half). The lower levels in the Cook Inlet animals might be due to differences in contaminant sources, food web differences, or different age distributions among the animals sampled. Cook Inlet males had higher mean and median concentrations than did females, a result attributable to the transfer of these compounds from mother to calf during pregnancy and during lactation. Liver concentrations of cadmium and mercury were lower in the Cook Inlet belugas (most cadmium values were <1 mg/kg and mercury values were 0.704–11.42 mg/kg wet mass), but copper levels were significantly higher in the Cook Inlet animals (3.97–123.8 mg/kg wet mass) than in Arctic Alaska animals and similar to those reported for belugas from Hudson Bay. Although total mercury levels were the lowest in the Cook Inlet population, methylmercury concentrations were similar among all three groups of the Alaska animals examined (0.34–2.11 mg/kg wet mass). As has been reported for the Point Hope and Point Lay belugas, hepatic concentrations of silver were re

Blue Crab, Callinectes sapidus, Trap Selectivity Studies: Mesh Size

Catch rates and sizes of blue crabs, Callinectes sapidus, were compared in traps with 2.54 cm (1.0 inch), 3.81 cm (1.5 inches), and 5.08 cm (2.0 inches) square mesh, 2.54 by 5.08 cm rectangular mesh, and 3.81 cm hexagonal mesh. Catch of legal blue crabs by number was significantly greater in the traditional hexagonal mesh trap than in all other trap types. Sublegal catch by number was highest (34.1-63.3% of total) in the 2.54 cm and 3.81 cm square mesh and rectangular mesh traps and lowest in the 5.08 cm square mesh trap. The hexagonal mesh trap had significantly lower catch rates of sublegal blue crabs than all other trap types except the 5.08 cm square mesh. Mean size of blue crabs by trap type exhibited an inverse pattern to that shown by catch of sublegal crabs. The most effective trap to maximize legal catch and minimize sublegal catch was the 3.81 cm hexagonal mesh trap followed by the 5.08 cm square mesh trap.

The Effects of Fish Trap Mesh Size on Reef Fish Catch off Southeastern Florida

Catch and mesh selectivity of wire-meshed fish traps were tested for eleven different mesh sizes ranging from 13 X 13 mm (0.5 x 0.5") to 76 x 152 mm (3 X 6"). A total of 1,810 fish (757 kg) representing 85 species and 28 families were captured during 330 trap hauls off southeastern Florida from December 1986 to July 1988. Mesh size significantly affected catches. The 1.5" hexagonal mesh caught the most fish by number, weight, and value. Catches tended to decline as meshes got smaller or larger. Individual fish size increased with larger meshes. Laboratory mesh retention experiments showed relationships between mesh shape and size and individual retention for snapper (Lutjanidae), grouper (Serranidae), jack (Carangidae), porgy (Sparidae), and surgeonfish (Acanthuridae). These relationships may be used to predict the effect of mesh sizes on catch rates. Because mesh size and shape greatly influenced catchability, regulating mesh size may provide a useful basis for managing the commercial trap fishery.

Uma Metodologia de Estudo de Simulação Tridimensional de Escoamento Turbulento Estratificado no Reservatório de Plantas Hidrelétricas.

Uma simulação numérica que leva em conta os efeitos de estratificação e mistura escalar (como a temperatura, salinidade ou substância solúvel em água) é necessária para estudar e prever os impactos ambientais que um reservatório de usina hidrelétrica pode produzir. Este trabalho sugere uma metodologia para o estudo de escoamentos ambientais, principalmente aqueles em que o conhecimento da interação entre a estratificação e mistura pode dar noções importantes dos fenômenos que ocorrem. Por esta razão, ferramentas de simulação numérica 3D de escoamento ambiental são desenvolvidas. Um gerador de malha de tetraedros do reservatório e o modelo de turbulência algébrico baseado no número de Richardson são as principais ferramentas desenvolvidas. A principal dificuldade na geração de uma malha de tetraedros de um reservatório é a distribuição não uniforme dos pontos relacionada com a relação desproporcional entre as escalas horizontais e verticais do reservatório. Neste tipo de distribuição de pontos, o algoritmo convencional de geração de malha de tetraedros pode tornar-se instável. Por esta razão, um gerador de malha não estruturada de tetraedros é desenvolvido e a metodologia utilizada para obter elementos conformes é descrita. A geração de malha superficial de triângulos utilizando a triangulação Delaunay e a construção do tetraedros a partir da malha triangular são os principais passos para o gerador de malha. A simulação hidrodinâmica com o modelo de turbulência fornece uma ferramenta útil e computacionalmente viável para fins de engenharia. Além disso, o modelo de turbulência baseado no número de Richardson leva em conta os efeitos da interação entre turbulência e estratificação. O modelo algébrico é o mais simples entre os diversos modelos de turbulência. Mas, fornece resultados realistas com o ajuste de uma pequena quantidade de parâmetros. São incorporados os modelos de viscosidade/difusividade turbulenta para escoamento estratificado. Na aproximação das equações médias de Reynolds e transporte de escalar é utilizando o Método dos Elementos Finitos. Os termos convectivos são aproximados utilizando o método semi-Lagrangeano, e a aproximação espacial é baseada no método de Galerkin. Os resultados computacionais são comparados com os resultados disponíveis na literatura. E, finalmente, a simulação de escoamento em um braço de reservatório é apresentada.

Tramas simbólicas:a dinâmica das turmas de bate-bolas do Rio de Janeiro

Esta dissertação aborda a manifestação contemporânea das turmas de bate-bolas do carnaval do Rio de Janeiro. As turmas de bate-bolas podem ser compreendidas como grupos de foliões que se fantasiam e se comportam de maneiras peculiares. Em relação à visibilidade que outras manifestações carnavalescas alcançam como é o caso, por exemplo, do desfile das escolas de samba pode-se considerar que há poucos estudos voltados para os bate-bolas. Dentre os estudos sobre os bate-bolas, percebe-se uma predominância da compreensão do conceito de cultura popular como o campo da tradição, da pureza e da autonomia cultural, em relação à cultura de massa. Este trabalho propõe uma abordagem diferente da convencional, entendendo a manifestação das turmas de bate-bolas contemporâneas pelas suas transformações e diferenças. Para isto, baseia-se nos pressupostos dos Estudos Culturais, que constituem uma disciplina para a qual a impureza cultural é o critério fundamental de estudo da cultura popular, que é vista como uma arena de disputa de significados simbólicos. De forma a aplicar estes preceitos à situação atual das turmas de bate-bolas, este trabalho analisa as diferentes maneiras pelas quais os fantasiados formulam as suas visões particulares da brincadeira, especialmente através das configurações de elementos materiais e de elementos performáticos associados a diferentes tipos de comportamentos relacionados aos bate-bolas contemporâneos.