Cadaver decomposition in terrestrial ecosystems

A dead mammal (i.e. cadaver) is a high quality resource (narrow carbon:nitrogen ratio, high water content) that releases an intense, localised pulse of carbon and nutrients into the soil upon decomposition. Despite the fact that as much as 5,000 kg of cadaver can be introduced to a square kilometre of terrestrial ecosystem each year, cadaver decomposition remains a neglected microsere. Here we review the processes associated with the introduction of cadaver-derived carbon and nutrients into soil from forensic and ecological settings to show that cadaver decomposition can have a greater, albeit localised, effect on belowground ecology than plant and faecal resources. Cadaveric materials are rapidly introduced to belowground floral and faunal communities, which results in the formation of a highly concentrated island of fertility, or cadaver decomposition island (CDI). CDIs are associated with increased soil microbial biomass, microbial activity (C mineralisation) and nematode abundance. Each CDI is an ephemeral natural disturbance that, in addition to releasing energy and nutrients to the wider ecosystem, acts as a hub by receiving these materials in the form of dead insects, exuvia and puparia, faecal matter (from scavengers, grazers and predators) and feathers (from avian scavengers and predators). As such, CDIs contribute to landscape heterogeneity. Furthermore, CDIs are a specialised habitat for a number of flies, beetles and pioneer vegetation, which enhances biodiversity in terrestrial ecosystems.

Differentiation of neotropical ecosystems by modern soil phytolith assemblages and its implications for palaeoenvironmental and archaeological reconstructions II: Southwestern Amazonian forests

Accurate archaeological and palaeoenvironmental reconstructions using phytoliths relies on the study of modern reference material. In eastern Acre, Brazil, we examined whether the five most common forest types present today were able to be differentiated by their soil phytolith assemblages, and thus provide analogues with which to compare palaeoecological assemblages from pre-Columbian earthwork sites in the region. Surface soils and vegetation from dense humid evergreen forest, dense humid evergreen forest with high palm abundance, palm forest, bamboo forest and fluvial forest were sampled and their phytoliths analysed. Relative phytolith frequencies were statistically compared using Principal Components Analyses (PCAs). We found the major differences in species composition to be well-represented by the phytolith assemblages as all forest types, apart from the two sub-types of dense humid evergreen forest, could be differentiated. Larger phytoliths from the sand fraction were found to be more ecologically diagnostic than those from the silt fraction. The surface soil phytolith assemblages we analysed can therefore be used as analogues to improve the accuracy of archaeological and palaeoecological reconstructions in the region.

SHIMMER (1.0): a novel mathematical model for microbial and biogeochemical dynamics in glacier forefield ecosystems

SHIMMER (Soil biogeocHemIcal Model for Microbial Ecosystem Response) is a new numerical modelling framework designed to simulate microbial dynamics and biogeochemical cycling during initial ecosystem development in glacier forefield soils. However, it is also transferable to other extreme ecosystem types (such as desert soils or the surface of glaciers). The rationale for model development arises from decades of empirical observations in glacier forefields, and enables a quantitative and process focussed approach. Here, we provide a detailed description of SHIMMER, test its performance in two case study forefields: the Damma Glacier (Switzerland) and the Athabasca Glacier (Canada) and analyse sensitivity to identify the most sensitive and unconstrained model parameters. Results show that the accumulation of microbial biomass is highly dependent on variation in microbial growth and death rate constants, Q10 values, the active fraction of microbial biomass and the reactivity of organic matter. The model correctly predicts the rapid accumulation of microbial biomass observed during the initial stages of succession in the forefields of both the case study systems. Primary production is responsible for the initial build-up of labile substrate that subsequently supports heterotrophic growth. However, allochthonous contributions of organic matter, and nitrogen fixation, are important in sustaining this productivity. The development and application of SHIMMER also highlights aspects of these systems that require further empirical research: quantifying nutrient budgets and biogeochemical rates, exploring seasonality and microbial growth and cell death. This will lead to increased understanding of how glacier forefields contribute to global biogeochemical cycling and climate under future ice retreat.

Entrepreneurial ecosystems in cities: establishing the framework conditions

This study focuses on regional entrepreneurial ecosystems and offers a complex model of start-ups, Regional Entrepreneurship and Development Index (REDI) and six domains of the entrepreneurial ecosystem (culture, formal institutions, infrastructure and amenities, IT, Melting Pot and demand). Altogether they capture the contextual features of socioeconomic, institutional and information environment in cities. To explain variations in entrepreneurship in a cross-section of 70 European cities, we utilize exploratory factor analysis and structural equation modelling for regional systems of entrepreneurship using individual perception surveys by Eurostat and the REDI. This study supports policymakers and scholars in development of new policies conducive to regional systems of innovation and entrepreneurship and serves as a basis for future research on urban entrepreneurial ecosystems.

The challenge of maintaining Atlantic forest biodiversity: A multi-taxa conservation assessment of specialist and generalist species in an agro-forestry mosaic in southern Bahia

Recent developments have highlighted the importance of forest amount at large spatial scales and of matrix quality for ecological processes in remnants. These developments, in turn, suggest the potential for reducing biodiversity loss through the maintenance of a high percentage of forest combined with sensitive management of anthropogenic areas. We conducted a multi-taxa survey to evaluate the potential for biodiversity maintenance in an Atlantic forest landscape that presented a favorable context from a theoretical perspective (high proportion of mature forest partly surrounded by structurally complex matrices). We sampled ferns, butterflies, frogs, lizards, bats, small mammals and birds in interiors and edges of large and small mature forest remnants and two matrices (second-growth forests and shade cacao plantations), as well as trees in interiors of small and large remnants. By considering richness, abundance and composition of forest specialists and generalists, we investigated the biodiversity value of matrix habitats (comparing them with interiors of large remnants for all groups except tree), and evaluated area (for all groups) and edge effects (for all groups except trees) in mature forest remnants. our results suggest that in landscapes comprising high amounts of mature forest and low contrasting matrices: (1) shade cacao plantations and second-growth forests harbor an appreciable number of forest specialists; (2) most forest specialist assemblages are not affected by area or edge effects, while most generalist assemblages proliferate at edges of small remnants. Nevertheless, differences in tree assemblages, especially among smaller trees, Suggest that observed patterns are unlikely to be stable over time. (C) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Agro-Based Biocomposites for Industrial Applications

Leaf fibers are fibers that run lengthwise through the leaves of most monocotyledonous plants such as pineapple, banana, etc. Pineapple (Ananas comosus) and Banana (Musa indica) are emerging fiber having a very large potential to be used for composite materials. Over 150,000 ha of pineapple and over 100,000 ha of banana plantations are available in Brazil for the fruit production and enormous amount of agricultural waste is produced. This residual waste represents one of the single largest sources of cellulose fibers available at almost no cost. The potential consumers for this fiber are pulp and paper, chemical feedstock, textiles and composites for the automotive, furniture and civil construction industry.

Investigation of Iron (III) desferrioxamine B oxalate ligand exchange by UV-vis spectroscopy: the next step in developing a quantitative analytical method for measuring bioavailable iron in marine ecosystems

To date there are no analytical techniques designed to exclusively measure bioavailable iron in marine environments. The goal of this research is to develop such a technique by isolating the bioavailable iron using the terrestrial siderophore desferrioxamine B (DFB). This project contained many challenging aspects, but the specific goal of this study was to develop a robust analytical technique for quantification of Fe(III)-DFB complexes at nanomolar concentrations. Past work showed that oxalate (Ox) promotes photodissociation of Fe(III)-DFB to Fe(Il), and we are specifically interested in the mechanism of this process. A model was developed using known thermodynamic constants for Fe(III)-DFB and Fe(III) oxalato complexes and adjusting for ionic strength. The model was confirmed by monitoring the UV-VIS absorbance of the system at a variety of oxalate concentrations and pH. The model did not include ternary complexes. Next., the rate of Fe(1I) production during UV irradiation was examined. The results showed that the rate of Fe(II) production was based entirely on the [Fe(Ox)?]3- speciation, and that reoxidation of Fe(II) occurred via reactive oxygen intermediates. This reoxidation could be avoided by either decreasing the oxygen concentration or by adding a Fe(II) stabilizing reagent, such as ferrozine. Further studies need to be done to confirm that these results apply at sub nanomolar concentrations, and the issue of Fe(II) reoxidation at lower Fe concentrations needs to be addressed.

Agricultores familiares, mediadores sociais e meio ambiente : a construção da "problemática ambiental" em agro-eco-sistemas

Nos últimos 30 anos, a problemática ambiental tem se apresentado, para a espécie humana, como um importante espaço de discussão acerca de novos valores éticos, políticos e existenciais regulatórios da vida individual e coletiva na biosfera terrestre. Em um primeiro momento, este recente despertar global para a temática do meio ambiente parece estar associado à exacerbação dos “problemas” (agora tidos como planetários) a ele vinculado. Contudo, por trás deste aparente jogo de causa-efeito, escondem-se motivações muito mais profundas e que são, de fato, aquelas que levaram a sociedade contemporânea a identificar conscientemente tais “problemas”. Este processo está intimamente relacionado à própria historicidade que envolve a construção social de uma problemática que, apesar de parecer inédita, é antiga e recorrente na história da humanidade. Além disso, as conseqüências desse aparente “despertar” não podem ser medidas somente em relação ao que representam em termos de eventuais avanços nas políticas de preservação ou, da mesma forma, quanto à capacidade de responder adequadamente aos chamados “novos riscos globais”. Exemplo disso é o fato de que, por trás destes macroprocessos ecológicos, estão em curso certas derivações não programadas relacionadas às populações e realidades locais e regionais. Neste sentido, os grupos sociais que vivem no que se costuma chamar de “meio rural” (expressão que, neste trabalho, insere-se dentro do conceito de agro-eco-sistema) não necessariamente irão aderir completamente as políticas ambientais pensadas pelos planejadores dos órgãos públicos, das instituições de pesquisa ou, ainda, das organizações não-governamentais. Em suma, existe aí uma “apropriação criativa” e que não pode ser facilmente medida ou antecipada Será justamente a reflexão sobre como está se dando este processo de interferência da problemática ambiental nos agro-eco-sistemas o objeto desta dissertação. Para tanto, optou-se, primeiro, por escolher um determinado espaço social e geográfico (o agro-eco-sistema da bacia do Rio Maquiné) para realizar as análises empíricas e, segundo, tomar como base analítica os pontos de vista de dois grupos sociais distintos: os agricultores familiares e seus mediadores sociais. Assim, pôde-se constatar que, nestes espaços, a problemática ambiental tem proporcionado, efetivamente, o desencadeamento de novos processos de reestruturação das relações homem-meio ambiente. Contudo, por outro lado, pôde-se, igualmente, perceber que este fenômeno possui um caráter paradoxal. Isto, porque há, neste caso, a imposição de uma série de novas normas legais, padrões produtivos e valores morais antes inexistentes e que agora tem que ser incorporadas pelas populações locais. Ao longo da pesquisa, feita segundo uma perspectiva ao mesmo tempo histórica e espacial, várias contradições que se seguiram à chegada dos novos “valores ecológicos” puderam ser identificadas. Neste sentido, um dos resultados mais interessantes foi perceber que (pelo menos no agro-eco-sistema estudado), tal como foram os processos envolvendo a chamada “modernização conservadora” da agricultura, também a introdução de políticas ambientais se mostrou amplamente desigual (no que diz respeito à diversidade social destes espaços e as oportunidades disponíveis aos agentes), desestruturante (principalmente no que tange aos modos de vida existentes) e pouco “democrática” (havendo uma completa desconsideração dos conhecimentos e experiências dos agricultores em relação ao ambiente onde eles próprios vivem, trabalham, se divertem e, obviamente, retiram aquilo que garante sua reprodução social ao longo do tempo).

Levantamento de produção de resíduos agro-industriais e seu potencial de utilização na indústria da construção

Entre os temas de preocupação mundial encontra-se a quantidade e ação prejudicial dos resíduos industriais e urbanos ao meio ambiente. Os países desenvolvidos e em desenvolvimento estão trabalhando intensamente no estudo e soluções a esta temática. A industria da construção é uma das industrias que consume maior quantidade de materiais naturais, tendendo a produzir um esgotamento destes recursos. O custo e esgotamento das matérias primas que consome esta industria faz que grande parte dos países utilizem estes resíduos na melhoria de materiais de construção, gerando uma diminuição da agressão e poluição ao meio ambiente, melhorando a qualidade de vida.. O presente trabalho refere-se aos resíduos produzidos pela agro- industria e o aproveitamento destes dentro da industria da construção e, particularmente, no Uruguai. O objetivo desta pesquisa foi identificar quais são os resíduos agro-industriais possíveis de serem utilizados do ponto de vista técnico e econômico na indústria da construção Uruguaia. Pora tal, compila-se dados sobre a quantidade de produtos agro-industriais, sua localização, quantidade de resíduos produzidos no processo de industrialização e local de deposição destes resíduos. O método geral de coleta de dados é um levantamento das publicações de dados do censo realizadas pelas instituições do estado e também das publicações de instituições mistas e privadas A identificação dos produtos agro-industriais levou a uma seleção prévia destes, baseada na degradação rápida e agressividade ao meio ambiente. Os produtos selecionados foram sujeitos a uma escolha de acordo com a maior produção destes, nos últimos anos. Determinou-se o estudo dos cultivos cerealíferos (arroz, trigo, milho, cevada cervejeira), couros e florestação. Numa revisão bibliográfica da utilização dos resíduos na geração dos novos materiais e/ou no melhoramento destes, desenvolvida simultaneamente com o levantamento de dados, focaliza-se a revisão a apenas dois tipos de resíduos, os produzidos pelo produto arroz e resíduos de couro curtido ao cromo como possíveis de serem utilizados do ponto de vista técnico e econômico na indústria da construção.

A governança na cadeia agro-industrial da erva-mate na região do Alto Uruguai Rio-grandense, sob a ótica da cadeia de suprimentos

O setor ervateiro, na microrregião de Erechim, compreende 9.363 famílias de produtores rurais, que têm na atividade ervateira uma importante fonte de renda e 42 empresas agroindústrias que produzem e comercializam erva-mate para diversas regiões do Brasil e também para exportação. Para o desenvolvimento do trabalho foram selecionadas, de sete estabelecimentos varejistas, seis agroindústrias privadas, uma agroindústria privada cooperativa e vinte e quatro produtores rurais. No presente estudo, buscou-se: Caracterizar as cadeias de suprimentos de seis empresas privadas e uma empresa privada cooperativa. Descrever os fluxos de informações, de produtos, de recursos e de serviços. Verificar se existe uma lógica de mercado ou um maior poder de barganha de alguns elos sobre outros nas cadeias de suprimentos. Verificar a influência do fluxo de informações, de produtos, de recursos e de serviços na governança das cadeias estudadas, verificar a estrutura de governança nas cadeias de suprimentos em estudo. O trabalho conclui que o conhecimento dos fluxos de informações, de produtos, de recursos e de serviços, associados ao conhecimento do canal de distribuição, permite uma melhor compreensão da cadeia de suprimentos e da cadeia genérica, de seus potenciais e de seus gargalos. Também se concluiu que o custo de colheita é um dos problemas mais relevantes para os produtores e que, associado a dificuldades no fluxo de informações, cria dificuldades que precisam ser resolvidas. Quanto às agroindústrias, elas têm diversas dificuldades, entre elas, o maior poder de barganha do varejo sobre as agroindústrias como na comercialização com as grandes redes de hipermercados, que impõe uma série de normas as quais acabam por elevar os custos destas empresas. Espera-se que os conhecimentos gerados neste trabalho possam contribuir para a elaboração de políticas setoriais, estratégias empresariais e proposições de ferramentas gerenciais que possam melhorar a eficiência e a eficácia desta cadeia na região do Alto Uruguai Rio-grandense.

Co-evolução dos componentes do marco institucional e das trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas no setor de agro-energia (etanol) no Brasil (1970-2009)

Esta dissertação centra-se no exame da evolução dos componentes do marco institucional em associação com as trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas de produção e inovação em setores à base de recursos naturais em economias emergentes. Esse relacionamento é examinado no setor de etanol brasileiro, no período entre 1970 e 2009. O marco institucional é operacionalizado à base das macro-instituições (os regimes complexos constituídos por políticas públicas), meso-instituições (as relações políticas e estruturas burocráticas) e as instituições baseadas em conhecimento (os institutos de pesquisa e as universidades). As trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas são examinadas à base de níveis de inovação. A dissertação baseia-se em um estudo de caso em nível setorial. Além disso, o estudo baseia-se em evidências obtidas a partir de fontes diversas, em nível de indústria, em documentos governamentais e também em evidências secundárias em nível de empresa. Os principais resultados desta dissertação são os seguintes: (1) O setor de etanol atingiu níveis inovadores de capacidade tecnológica nas duas funções analisadas. Numa escala de 1 a 5, o setor adquiriu, durante o 1º período (1970-1989), capacidades tecnológicas industriais (produto e processo) no Nível 3 e, durante o 2º período (1990-2009), o setor de etanol acumulou capacidades tecnológicas industriais no Nível 5. No tocante à acumulação de capacidades tecnológicas na área agrícola (matéria-prima), durante o 1º período, o setor adquiriu capacidades tecnológicas no Nível 4 e apenas no período seguinte atingiu o Nível 5. (2) As instituições desempenharam um papel relevante sobre as trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas no setor de etanol brasileiro. Entre elas destaca-se às atividades de P&D desenvolvidas em instituições baseadas em conhecimento, que acumularam capacidades tecnológicas de produção e inovação, compartilhadas com as empresas. (3) Entretanto, o estudo aponta para algumas vulnerabilidades do setor de etanol brasileiro no que se refere a sua capacidade de sustentar o seu desempenho inovador. Entre elas destaca-se: (1) grande parte das atividades inovadoras em nível de P&D é realizada a base de arranjos externos, com pouco esforço de atividades realizadas a partir das empresas; (2) apesar do enorme esforço governamental para desenvolver o setor, esse está direcionado (locked-in) à trajetória de acumulação de capacidades tecnológicas de etanol de 1ª geração; (3) os componentes do marco institucional incentivaram as atividades de pesquisa em universidades e institutos de pesquisa, em nível de bancada, que resultaram em invenções e projetos experimentais; (4) as condições favoráveis de mercado, a grande disponibilidade de cana-de-açúcar e a flexibilidade de produção de etanol/álcool contribuíram para a acomodação do setor de etanol, ou seja, parece haver uma zona de conforto no setor. Desta forma, as evidências alertam sobre a necessidade de investimentos em atividades inovadoras de P&D dentro das empresas (foco em inovações, riqueza e na diversificação para outros setores). Portanto, os resultados desta dissertação permitem apontar sugestões para gestores governamentais. As novas políticas públicas podem: (1) redirecionar as estratégias de acumulação de capacidades tecnológicas inovadoras, fortemente focadas na sustentação das trajetórias de acumulação de capacidades tecnológicas para produzir etanol de 1ª geração; (2) impulsionar a acumulação de capacidades tecnológicas de produção e inovação na trajetória emergente para produzir etanol de 2ª geração, atualmente em nível experimental e largamente desenvolvida dentro das instituições baseadas em conhecimento, e para diversificar os produtos para novos setores e linhas de negócio. Os resultados desta dissertação também sugerem aos gestores de empresas no setor brasileiro de etanol: (1) reformular as estratégias empresariais com a finalidade de expandir as atividades inovadoras dentro das empresas do setor de etanol, que poderão resultar na criação de inovações em escala industrial; (2) as empresas do setor de etanol deveriam assumir um comportamento proativo com a finalidade de coordenar os esforços de P&D em direção aos problemas e desafios futuros a serem enfrentados pelo setor brasileiro de etanol.

Por uma lógica camponesa : caboclos e imigrantes na formação do agro do planalto rio-grandense - 1850-1900

Este trabalho trata de analisar o modo como aconteceu, no processo de ocupação e povoamento do espaço na região do Planalto do Rio Grande do Sul durante a segunda metade do século XIX, o encontro entre imigrantes europeus e lavradores nacionais, principais agentes envolvidos no processo de povoamento. Para realizar a pesquisa foram utilizados pressupostos teóricos relacionados as questões ligadas à etnicidade, ao campesinato e aos estudos de história agrária. O objetivo foi compreender o encontro entre caboclos e imigrantes, no sentido de especificar aspectos gerais vinculados ao modo de vida de cada grupo, assim como as alterações provocadas nos mesmos a partir do encontro e da inserção do Rio Grande do Sul no processo de constituição do capitalismo.