Economic Assessment of Forest Ecosystem Services Losses: Cost of Policy Inaction

52 p.

Modeling the Links between Biodiversity, Ecosystem Services and Human Wellbeing in the Context of Climate Change: Results from an Econometric Analysis on the European Forest Ecosystems

25 p.

The search for gravitational waves from the coalescence of black hole binary systems in data from the LIGO and Virgo detectors. Or: A dark walk through a random forest

The LIGO and Virgo gravitational-wave observatories are complex and extremely sensitive strain detectors that can be used to search for a wide variety of gravitational waves from astrophysical and cosmological sources. In this thesis, I motivate the search for the gravitational wave signals from coalescing black hole binary systems with total mass between 25 and 100 solar masses. The mechanisms for formation of such systems are not well-understood, and we do not have many observational constraints on the parameters that guide the formation scenarios. Detection of gravitational waves from such systems — or, in the absence of detection, the tightening of upper limits on the rate of such coalescences — will provide valuable information that can inform the astrophysics of the formation of these systems. I review the search for these systems and place upper limits on the rate of black hole binary coalescences with total mass between 25 and 100 solar masses. I then show how the sensitivity of this search can be improved by up to 40% by the the application of the multivariate statistical classifier known as a random forest of bagged decision trees to more effectively discriminate between signal and non-Gaussian instrumental noise. I also discuss the use of this classifier in the search for the ringdown signal from the merger of two black holes with total mass between 50 and 450 solar masses and present upper limits. I also apply multivariate statistical classifiers to the problem of quantifying the non-Gaussianity of LIGO data. Despite these improvements, no gravitational-wave signals have been detected in LIGO data so far. However, the use of multivariate statistical classification can significantly improve the sensitivity of the Advanced LIGO detectors to such signals.

Ecological aspects of New Forest streams, draining one of Britain's unique areas

This article describes the streams of this unique area of Britain and reviews the published and some unpublished information that is currently available. None of the rivers in the New Forest are more than 30 km long. Many reaches have been artificially straightened, channelized and regraded since the 1840's. The stream waters are typically base-poor, with low nutrient concentrations. Primary productivity and standing crops of algae are predictably low when compared with other streams carrying higher concentrations of minerals and nutrients. The earliest records on the macroinvertebrate fauna go back to the late 19th Century. By 1940, over 20 species of Trichoptera and 10 species of Plecoptera had been recorded, but only four species of Ephemeroptera. Twenty species of fish occur in the streams of the New Forest of which the most common are brown trout, minnow, bullhead, stone loach, brook lamprey and eel.

Rapid changes in the vegetation of a shallow pond in Epping Forest, related to recent droughts

Over much of Britain, 1995 and 1996 have been perceived as drought years. To evaluate the impact that local climatic conditions are having upon successional changes in higher vegetation (macrophytes), Speakmans Pond in Epping Forest was surveyed and mapped in 1996. The results are related to previous vegetation surveys carried out in 1989 and 1991. In 1989 the dominant marginal vegetation was floating sweet-grass Glyceria fluitans, which also covered a major part of the main body of the pond. Other abundant species included soft rush Juncus effusus, reed mace Typha latifolia and yellow flag Iris pseudocorus. A small (central) area of open water contained bladderwort Utricularia vulgaris and white water-lily Nymphaea alba. A similar plant coverage was found in 1991, with a dominance of floating sweet-grass along the shallow eastern edge. A marked change in the pond was found during the 1996 survey of vegetation in July, when the pool was dry. The major plant cover now consisted of creeping bent Agrostis stolonifera, with isolated clumps of Yorkshire fog Holcus lanatus around the edges; both are terrestrial grasses found on land surrounding the pond. Rushes (Juncus) had increased their distribution round the margins of the pond, and the patch of yellow flag noted in 1989 and 1991 was not found in 1996. The deeper trenches were also dry, but a small patch of white water-lily remained adjacent to one of the trenches.

A note on the shallow ponds on the gravel ridge of Epping Forest, Essex

In a recent study in Freshwater Forum on Speakman's Pond (also known as Nursery Pond) the impression was given that it had been a permanent water-filled pond which had recently dried out due to exceptionally low rainfall. In fact, Nursery Pond was created by the extraction of gravel and was never more than 50 cm deep, until the creation of trenches in 1989 to provide a refuge for aquatic life. The Nursery Pond followed a seasonal pattern of filling with winter rain and slowly drying out between 1940 to 1970. It had no established aquatic vegetation, no fish, and only rarely amphibians. Permanent water was present only from about 1979 until 1995 due to leakage from a Thames water storage reservoir.

Comparative limnology of waters in a coniferous forest: is a generalisation possible?

The high density of meres and mosses in the Delamere area comes from numerous moraine-hollows formed after the melting of stranded ice-blocks following last glaciation. The main vegetation is of conifers along with some deciduous species and the area was designated as a National Forest Park in 1987. It has been managed since the beginning of the 19th century and is a popular tourist area with walking, orienteering, cycling and educational activities. In recent years this forest park has been attracting over half a million people per year. This paper studies the limnology of different aquatic habitats in the Delamere Forest area in order to give some insight into the waters of a coniferous, temperate forest area, which has so far been largely unexplored. The authors assume therefore, thought that despite apparent large variability in origin, age, surface area, morphometry, catchment size and hydraulic regime, the waters of Delamere Forest might share some revealing chemical and biological features. Seven water-bodies in the Delamere Forest Park area, namely, Black Lake, Blakemere Moss, Delamere Lake, Delamere Quarry, Hatchmere, Windyhowe Farm Spring and Fir Brook were sampled, their water chemistry and dissolved organic carbon and the occurrence of phytoplankton and zooplankton species examined. In a final chapter the authors analyse their findings for patterns.

Study and comparison of four forest structures on Mt. Chortiatis (northern Greece)

EL proyecto estudia y analiza la estructura de cuatro bosques en el monte Chortiatis, Grecia.

Development of trophic state and phytoplankton in an oligo-mesotrophic reservoir (Kleine Kinzig) in Black Forest, Germany

Since 1989, intensive studies have been made on a relatively new (1983-84) oligotrophic reservoir and its pre-reservoir in the Black Forest. This paper briefly reports on the hydrochemistry, especially annual variations in phosphorus loadings, and the seasonal development of phytoplankton in 1989 and 1990.

Diversidade, diferenciação e biogeografia de pequenos mamíferos não-voadores na Mata Atlântica ao norte do rio São Francisco Centro de Endemismo Pernambuco

As florestas tropicais brasileiras (Amazônia e a Mata Atlântica) possuem alta diversidade de espécies e atualmente estão separadas por um cinturão de vegetação aberta. Parte deste cinturão é ocupada pela Caatinga, onde se encontram os Brejos de Altitude, testemunhos das conexões históricas entre a Mata Atlântica e a Amazônia. O Centro de Endemismos Pernambuco (CEPE) é a unidade biogeográfica que compõe a Mata Atlântica ao norte do rio São Francisco e contém diversos táxons endêmicos. Esta região apresenta uma mastofauna compartilhada com a Amazônia, devido às conexões existentes durante o Cenozóico. A presença do rio São Francisco em seu limite sul pode atuar como barreira ao fluxo gênico e explicar os endemismos encontrados no CEPE. Contrastando com sua situação peculiar, a mastofauna do CEPE ainda carece de estudos aprofundados sobre a identificação de suas espécies, padrões geográficos e relações filogenéticas. Revisões recentes têm identificado espécies diferentes ao norte e ao sul do rio São Francisco, mas poucos trabalhos têm proposto hipóteses biogeográficas para o CEPE. Para ampliar o conhecimento sobre a identidade e distribuição geográfica dos pequenos mamíferos do CEPE e sua estrutura filogeográfica, foram realizados levantamentos de espécies e análises de diversidade genética e morfométrica para algumas espécies. Os levantamentos consistiram de visitas às coleções científicas a fim de identificar as espécies ocorrentes no CEPE e excursões de coleta com 5 a 17 noites consecutivas em 12 localidades ao longo do CEPE, que totalizaram 64691 armadilhas noites e resultaram na coleta de 476 exemplares de 31 espécies. As espécies foram identificadas com base na morfologia externa e craniana e por análises citogenéticas. Para investigar a biogeografia do CEPE, análises de genética de populações, filogeográficas e morfométricas foram realizadas para os marsupiais Caluromys philander, Didelphis aurita, Marmosa murina, Metachirus nudicaudatus e os roedores Akodon cursor, Oecomys catherinae e Rhipidomys mastacalis para avaliar a existência de diferenciação nas populações do CEPE e suas relações com as linhagens Amazônicas e Atlânticas. Estes resultados mostraram que a diversificação dos pequenos mamíferos do CEPE ocorreu tanto no Terciário quanto no Quaternário. Algumas populações, como em Caluromys philander e Oecomys catherinae, mostraram afinidades com linhagens amazônicas, enquanto outras, como em Metachirus nudicaudatus e Rhipidomys mastacalis, apresentaram afinidades com linhagens atlânticas. Os pequenos mamíferos do CEPE apresentaram diferenciação em relação às suas linhagens irmãs, com algumas linhagens podendo tratar-se de espécies ainda não descritas (e.g. Didelphis aff. aurita e Rhipidomys aff. mastacalis). Esta diferenciação provavelmente foi causada pelos eventos cíclicos de flutuações climáticas que provocaram elevações no nível do mar e retração das florestas tropicais, isolando as populações do CEPE. Por fim, para auxiliar na identificação das espécies em novas coletas, de suas distribuições geográficas e de suas características citogenéticas e ecológicas, foi elaborado um guia reunindo todas as informações disponíveis sobre as espécies de pequenos mamíferos do CEPE.

Diversidade genética em um grupo de anuros em miniatura endêmico da Mata Atlântica brasileira (Euparkerella Griffiths 1959).

A Mata Atlântica (MA) está entre as regiões com maior biodiversidade e mais ameaçadas do planeta. Esforços em diversas áreas do conhecimento têm sido feitos para que se tenha uma estimativa mais refinada da diversidade existente e sua organização ao longo do bioma. O crescente número de estudos que buscam reconstituir a história da diversificação da MA apontam para um cenário espacial e temporal complexo, havendo ainda uma lacuna no conhecimento dos processos em pequena escala. Vertebrados em miniatura têm se mostrado uma boa ferramenta para estudos de processos evolutivos em pequena escala. Assim, o gênero Euparkerella, endêmico de uma pequena região da MA dos Estados do Rio de Janeiro (RJ) e Espírito Santo (ES), foi escolhido como modelo para este estudo. No primeiro capítulo buscou-se descrever a diversidade existente dentro do gênero a partir de uma filogenia molecular. Para isso, utilizaram-se métodos bayesianos para gerar genealogias de genes e de espécies a partir de um fragmento de gene mitocondrial e quatro fragmentos de genes nucleares. Os resultados obtidos apontaram para uma grande diversidade críptica no gênero. Foram identificadas seis unidades evolutivas significativamente divergentes para o RJ: duas em Euparkerella cochranae, três em Euparkerella brasiliensis, e Euparkerella sp.. A espécie mais basal recuperada foi Euparkerella robusta, do ES, e estimou-se o início da diversificação do gênero para o final do Mioceno. O segundo capítulo descreve onze marcadores de microssatélites desenvolvidos para Euparkerella brasiliensis através do método de pirosequenciamento de nova geração 454. No terceiro capítulo estudou-se apenas uma unidade evolutiva, Euparkerella brasiliensis da área dos Três Picos/ RJ. A partir de marcadores de evolução rápida (microssatélites) e lenta (sequências de DNA) buscou-se compreender a estrutura e a dinâmica populacional desta unidade evolutiva em uma área bastante pequena (aprox. 20 km) sob influência de um gradiente ambiental altitudinal (40 m 1000 m). Foram identificadas, a partir dos microssatélites, duas subpopulações geneticamente distintas nas bordas do gradiente. O fluxo gênico se deu predominantemente das bordas para a zona de contato, onde foi observado o maior efetivo populacional. Tais resultados indicam que pequenas variações ambientais podem atuar no isolamento populacional em Euparkerella e corroboram o padrão de formas microendêmicas identificadas na filogenia. Futuros estudos devem ser feitos no sentido de buscar caracterizar morfologicamente as unidades evolutivas aqui identificadas; preencher as lacunas amostrais, especialmente no ES; e descrever os processos que atuam em pequena escala nas zonas de contato entre as unidades evolutivas e fatores limitantes a distribuição das mesmas.