Sedimentary processes on the NW Iberian Continental Shelf since the Little Ice Age

The OMEX core CD110 W90, retrieved from the Douro Mud Patch (DMP) off the River Douro in the north of Portugal, records the period since the beginning of Little Ice Age (LIA). The core chronology is based upon the data attributes for Pb-210, Cs-137 and a C-14 dating from a level near the core base. Geochemical, granulometric, microfaunal (benthic foraminifera) and compositional data suggest the occurrence of precipitation changes which may have been, at least partially, influenced by the North Atlantic Oscillation (NAO), that contributes to the regulation of the ocean-atmosphere dynamics in the North Atlantic. Southwesterly Atlantic storm track is associated with the negative phases of the NAO, when the Azores High is anomalously weak, higher oceanographic hydrodynamism, downwelling events and increased rainfall generally occurs. Prevalence of these characteristics during the LIA left a record that corresponds to phases of major floods. During these phases the DMP received a higher contribution of relatively coarse-grained terrigenous sediments, enriched in quartz particles, which diluted the contribution of other minerals, as indicated by reduced concentrations of several lithogenic chemical elements such as: Al, As, Ba, Ce, Co, Cu, Fe, K, La, Li, Mg, Mn, Mo, Na, Ni, P, Rb, Sc, Sn, Th, V and Y. The presence of biogenic carbonate particles also underwent dilution, as revealed by the smaller abundance of foraminifera and correlative lower concentrations of Ca and Sr. During this period, the DMP also received an increased contribution of organic matter, indicated by higher values of lignin remains and a benthic foraminifera high productivity index, or BFHP, which gave rise to early diagenetic changes with pyrite formation. Since the beginning of the 20th century this contribution diminished, probably due to several drier periods and the impact of human activities in the river basins, e.g. construction of dams, or, on the littoral areas, construction of hard-engineering structures and sand extraction activities. During the first half of the 20th century mainly positive phases of the NAO prevailed, caused by the above normal strengthening of the subtropical high pressure centre of the Azores and the deepening of the low pressure centre in Iceland. These phases may have contributed to the reduction in the supply of both terrigenous sediments and organic matter from shallow water to the DMP. During the positive phases of the NAO, sedimentation became finer. The development of mining and industrial activities during the 20th century is marked, in this core, by higher concentrations of Pb. Furthermore, the erosion of heaps resulting from wolfram exploitation leaves its signature as a peak of W concentrations recorded in the sediments of the DMP deposited between the 1960s and the 1990s. Wolfram exploitation was an important activity in the middle part of the 20th century, particularly during the period of the Second World War. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Sviluppo della lotta autocida contro Aedes albopictus (Skuse) (Diptera: Culicidae)

SCOPO DELLA RICERCA Aedes albopictus è diventata in pochi anni dalla sua introduzione in Italia la specie di zanzara più nociva e più importante sotto il profilo sanitario. Essendo una zanzara tipicamente urbana e ad attività diurna, limita fortemente la fruizione degli spazi aperti ed incide negativamente su alcune attività economiche. Il recente episodio epidemico di Chikungunya, che ha colpito il nostro Paese, ha allarmato le autorità sanitarie nazionali ed europee che stanno attivando misure di prevenzione e contrasto per fronteggiare il rischio che il virus diventi endemico o che altri virus possano essere introdotti nelle nostre aree. Le misure di lotta contro Aedes albopictus attualmente in essere (lotta larvicida, rimozione dei microfocolai, informazione e coinvolgimento dei cittadini) non danno risultati sufficienti in termini di capacità di contenimento delle densità del vettore. Per questo è stato avviato un progetto di ricerca centrato sull'applicazione del metodo dell'autocidio a questa specie. L’attività di ricerca svolta ha avuto come scopo la messa a punto delle metodiche di allevamento massale e di sterilizzazione in grado di permettere la produzione di maschi di qualità sufficiente a garantire una buona fitness nelle condizioni di campo e competitività coi maschi selvatici nella fase di accoppiamento. Le prove condotte possono essere raggruppate sotto tre principali campi di indagine: Prove di allevamento, Prove di Irraggiamento e Prove di Competizione. 1. Prove di allevamento In questo ambito sono state esaminate nuove diete larvali al fine di ottenere una più elevata produttività in termini di pupe con tempi di impupamento e dimensioni delle pupe più omogenei. È stata inoltre valutata la possibile reazione fagostimolante dell’ATP addizionato al pasto di sangue delle femmine adulte con lo scopo di incrementare la produttività di uova prodotte dai ceppi di Ae.albopictus in allevamento. 2. Prove di irraggiamento Attraverso prove di laboratorio sono stati investigati in gabbia gli effetti sterilizzanti di diverse dosi radianti (20 - 85 Gy) sulle pupe maschio di Ae. albopictus per la valutazione dei livelli di sterilità, fertilità e fecondità indotti sulle femmine. Si sono compiute inoltre indagini per valutare eventuali alterazioni dello stato fisiologico dei maschi irraggiati e dei livelli di sterilità indotti su femmine, in funzione dell’età pupale alla quale venivano sottoposti a radiazioni. Analisi degli effetti delle radiazioni sui tempi di rotazione genitale, sulla velocità ed efficacia degli accoppiamenti e sui tempi di sfarfallamento degli adulti sono state condotte su maschi irraggiati a diverse dosi. Infine su femmine di Ae. albopictus si sono realizzate prove in gabbia per lo studio dei tempi di recettività all'accoppiamento. Prove di competizione L'effetto negativo della colonizzazione in condizioni artificiali e l'irraggiamento sono riconosciuti come i fattori principali che incidono sulla competitività dei maschi sterilizzati nei confronti di quelli fertili. Per la verifica della variazione di fitness dovuta a imbreeding ed eterosi, prove di competizione in serra (7,5 x 5 x 2,80 m) sono state realizzate impiegando ceppi allevati in laboratorio, ceppi selvatici raccolti in campo e ceppi ibridi ottenuti incrociando diversi ceppi di laboratorio. RISULTATI 1. Prove di allevamento Sono state confrontate la dieta standard (DS = 2,5 mg/larva Friskies Adult ® + 0,5 mg/larva lievito di birra) e la nuova dieta integrata addizionata di Tetramin ® (DI = DS + 0,2 mg/larva Tetramin ®) per l’alimentazione delle larve in allevamento. Le prove condotte hanno evidenziato una buona risposta nelle percentuali di impupamento e di produttività in termini di pupe per la nuova dieta senza però evidenziare miglioramenti significativi con la DS. Con la dieta integrata si ottiene un impupamento a 7 giorni del 66,6% delle larve allevate (65% con la DS) e il setacciamento a 1400 μm delle pupe ottenute produce in media il 98,3% di maschi nel setacciato (98,5% con la DS). Con la dieta standard la percentuale di maschi ottenuti sulle larve iniziali è pari a 27,2% (20-25% con la DS). Come riportato da Timmermann e Briegel (1999) la dieta delle larve va strutturata con l’obiettivo di garantire un ampio range di elementi nutritivi evitando così il rischio di carenze o sub-carenze che possano influire negativamente sulla produttività dell’allevamento e sulle condizioni di vigore dei maschi. Secondo Reisen (1980, 1982), l’influenza negativa dell’allevamento sulla competitività dei maschi nella fase di accoppiamento potrebbe essere di maggiore peso rispetto all’influenza dell’irraggiamento dei maschi. Infine le prove di laboratorio condotte per la verifica dell’efficacia fagostimolante di ATP nel pasto di sangue offerto alle femmine dell’allevamento non hanno evidenziato differenze significative in nessuno dei parametri considerati tra il campione nutrito con ATP e il testimone. Nella realizzazione di allevamenti massali per la produzione di maschi da irraggiare, si ritiene quindi opportuno mantenere la nuova dieta testata che garantisce una spettro nutritivo più ampio e completo alle larve in allevamento. L’aggiunta di ATP nel pasto di sangue delle femmine adulte non sarà impiegato in quanto troppo costoso e significativamente poco produttivo nel garantire un aumento del numero di uova prodotte. 2. Prove di irraggiamento Oltre alla sopravvivenza e alla sterilità, la scelta dello stadio di sviluppo più conveniente da irraggiare in un programma SIT dipende dalla possibilità di maneggiare in sicurezza grandi quantità di insetti senza danneggiarli durante tutte le fasi che intercorrono tra l’allevamento massale, l’irraggiamento e il lancio in campo. La fase pupale risulta sicuramente più vantaggiosa per il maggior numero di pupe irraggiabili per unità di volume e per il minimo danneggiamento arrecabile all'insetto che viene mantenuto in acqua durante tutte le procedure. La possibilità di lavorare con la minima dose radiante efficace, significa ridurre lo stress provocato inevitabilmente alle pupe maschio, che si manifesta nell’adulto con una ridotta longevità, una diminuita capacità di accoppiamento o di ricerca del partner e attraverso possibili alterazioni comportamentali che possono rendere il maschio inattivo o inefficace una volta introdotto in campo. I risultati ottenuti sottoponendo pupe maschili a irraggiamento a differenti ore dall’impupamento evidenziano come la maturità del campione influisca sia sulla mortalità delle pupe che sull’efficacia sterilizzante dell’irraggiamento. Come riportato anche da Wijeyaratne (1977) le pupe più vecchie mostrano una minore mortalità e una maggiore sensibilità alle radiazioni rispetto a quelle più giovani. In particolare si è osservato come pupe maschili di età superiore 24h fossero maggiormente sensibili all’irraggiamento riportando minore perdita di competitività rispetto alle pupe irraggiate precocemente. La minore dose impiegata per il raggiungimento della sterilità con minimi effetti sulla longevità dei maschi trattati e con livelli di fecondità e fertilità indotti sulle femmine non differenti dal testimone, corrisponde a 40Gy (Cs 137 - 2,3 Gy/min). Analizzando la sopravvivenza dei maschi, si osserva una tendenza all'aumento della mortalità in funzione dell’aumento della dose fornita per tutte le età pupali di irraggiamento testate. Per trattamenti condotti su pupe di età > 30h la longevità dei maschi non risente dell’irraggiamento fino a dosi di 40Gy. La fecondità delle femmine accoppiatesi con maschi irraggiati con dosi superiori a 40Gy mostra una tendenza alla riduzione del numero di uova prodotte con l’aumentare della dose ricevuta dal maschio. L’irraggiamento delle pupe non determina variazioni significative nei tempi di sfarfallamento degli adulti per le diverse dosi radianti fornite e per le differenti età pupali testate in rapporto al testimone. L’irraggiamento influenza al contrario i tempi di rotazione dei genitali esterni dei maschi evidenziando un ritardo proporzionale alla dose ricevuta. Resta da definire sui maschi irraggiati l’effetto combinato dei due effetti sui tempi di sfarfallamento degli adulti anche se appare chiara l’assenza di variazioni significative per la dose di irraggiamento 40Gy scelta come radiazione utile per la sterilizzazione dei maschi da lanciare in campo. Per quanto riguarda l’analisi dei tempi di accoppiamento dei maschi irraggiati si osserva in generale una minore reattività rispetto ai maschi fertili particolarmente marcata nei maschi irraggiati a dosi superiori i 40 Gy. Gli studi condotti sui tempi di accoppiamento delle femmine evidenziano una buona recettività (>80%) all’accoppiamento solo per femmine di età superiore a 42 - 48 h femmine. Prima di tale periodo la femmina realizza accoppiamenti con normale appaiamento dei due sessi ma non riceve il trasferimento degli spermi. 3. Prove di competizione Prove preliminari di competizione in tunnel svolte nel 2006 su ceppi selvatici e di allevamento avevano mostrato risultati di competitività dei maschi sterili (50 Gy) segnati da forte variabilità. Nel 2007 dopo aver condotto analisi per la verifica dei tempi di sfarfallamento, di accoppiamento e di rotazione genitale nei maschi sterilizzati, e di recettività nelle femmine, sono state realizzate nuove prove. In queste prove maschi adulti di Ae. albopictus irraggiati a 40Gy sono stati posizionati in campo, in ambiente naturale ombreggiato ed isolato, all’interno di serre (8x5x2,8 m) insieme a maschi adulti fertili e femmine vergini di Ae. albopictus con rapporto 1:1:1. Le prove preliminari 2006 erano condotte con le medesime condizioni sperimentali del 2007 ad eccezione dei tempi di inserimento delle femmine vergini passati da 1 giorno nel 2006, a 3 giorni nel 2007 dall’immissione dei maschi in tunnel. Sono state effettuate prove testando la competizione tra esemplari provenienti da ceppi di allevamento (cicli di allevamento in gabbia > 15), ceppi selvatici (da materiale raccolto in campo e con cicli di allevamento in gabbia < 5) e ceppi ibridi (ottenuti dall’incrocio di ceppi italiani di diversa provenienza geografica). I risultati ottenuti mostrano indici di competizioni medi accettabili senza evidenziare differenza fra i ceppi impiegati. L’allevamento massale quindi non deprime i ceppi allevati e gli ibridi realizzati non mostrano una vigoria superiore ne rispetto ai ceppi selvatici ne rispetto agli allevati in laboratorio.

High-resolution summer temperature reconstruction from Lake Silvaplana based on in-situ reflectance spectroscopy

Annually laminated (varved) sediments of proglacial Lake Silvaplana (46 ̊27’N, 9 ̊48’E, 1791 m a.s.l., Engadine, eastern Swiss Alps) provide an excellent archive for quantitative high-resolution (seasonal – annual) reconstruction of high- and lowfrequency climate signals back to AD 1580. The chronology of the core is based on varve counting, Cs-137, Pb-210 and event stratigraphy. In this study we present a reconstruction based on in-situ reflectance spectroscopy. In situ reflectance spectroscopy is known as a cost- and time-effective non destructtive method for semi-quantitative analysis of pigments (e.g., chlorines and carotenoids) and of lithoclastic sediment fractions. Reflectance-dependent absorption (RDA) was measured with a Gretac Macbeth spectrolino at 2 mm resolution. The spectral coverage ranges from 380 nm to 730 nm at 10 nm band resolution. In proglacial Lake Silvaplana, 99% of the sediment is lithoclastic prior to AD 1950. Therefore, we concentrate on absorption features that are characteristic for lithoclastic sediment fractions. In Lake Silvaplana, two significant correlations that are stable in time were found between RDA typical for lithoclastics and meteorological data: (1) the time series R 570 /R 630 (ratio between RDA at 570 nm and 630 nm) of varves in Lake Silvaplana and May to October temperatures at nearby station of Sils correlate highly significantly (calibration period AD 1864 – 1951, r = 0.74, p < 0.01 for 5ptsmoothed series; RMSE is 0.28 ̊C, RE = 0.41 and CE = 0.38), and (2) the minimum reflectance within the 690nm band (min690) data correlate with May to October (calibration period AD 1864 – 1951, r = 0.68, p < 0.01 for 5pt-smoothed series; RMSE = 0.22 ̊C, RE = 0.5, CE = 0.31). Both proxy series (min690nm and R 570 /R 630 values) are internally highly consistent (r = 0.8, p < 0.001). In proglacial Lake Silvaplana the largest amount of sediment is transported by glacial meltwater. The melting season spans approximately from May to October, which gives us a good understanding of the geophysical processes explaining the correlations between lithoclastic proxies and the meteorological data. The reconstructions were extended back to AD 1580 and show a broad corresponddence with fully independent reconstructions from tree rings and documentary data.

Anisotropic diffusion at the field scale in a 4-year multi-tracer diffusion and retention experiment – I: Insights from the experimental data

Abstract Claystones are considered worldwide as barrier materials for nuclear waste repositories. In the Mont Terri underground research laboratory (URL), a nearly 4-year diffusion and retention (DR) experiment has been performed in Opalinus Clay. It aimed at (1) obtaining data at larger space and time scales than in laboratory experiments and (2) under relevant in situ conditions with respect to pore water chemistry and mechanical stress, (3) quantifying the anisotropy of in situ diffusion, and (4) exploring possible effects of a borehole-disturbed zone. The experiment included two tracer injection intervals in a borehole perpendicular to bedding, through which traced artificial pore water (APW) was circulated, and a pressure monitoring interval. The APW was spiked with neutral tracers (HTO, HDO, H2O-18), anions (Br, I, SeO4), and cations (Na-22, Ba-133, Sr-85, Cs-137, Co-60, Eu-152, stable Cs, and stable Eu). Most tracers were added at the beginning, some were added at a later stage. The hydraulic pressure in the injection intervals was adjusted according to the measured value in the pressure monitoring interval to ensure transport by diffusion only. Concentration time-series in the APW within the borehole intervals were obtained, as well as 2D concentration distributions in the rock at the end of the experiment after overcoring and subsampling which resulted in �250 samples and �1300 analyses. As expected, HTO diffused the furthest into the rock, followed by the anions (Br, I, SeO4) and by the cationic sorbing tracers (Na-22, Ba-133, Cs, Cs-137, Co-60, Eu-152). The diffusion of SeO4 was slower than that of Br or I, approximately proportional to the ratio of their diffusion coefficients in water. Ba-133 diffused only into �0.1 m during the �4 a. Stable Cs, added at a higher concentration than Cs-137, diffused further into the rock than Cs-137, consistent with a non-linear sorption behavior. The rock properties (e.g., water contents) were rather homogeneous at the centimeter scale, with no evidence of a borehole-disturbed zone. In situ anisotropy ratios for diffusion, derived for the first time directly from field data, are larger for HTO and Na-22 (�5) than for anions (�3�4 for Br and I). The lower ionic strength of the pore water at this location (�0.22 M) as compared to locations of earlier experiments in the Mont Terri URL (�0.39 M) had no notable effect on the anion accessible pore fraction for Cl, Br, and I: the value of 0.55 is within the range of earlier data. Detailed transport simulations involving different codes will be presented in a companion paper.

~(210)Pb和~(137)Cs法对比研究武汉东湖现代沉积速率

对采自东湖 站和 站的沉积物采用210Pb和137Cs相结合的方法测定沉积速率,210Pb法测出东湖 站和 站的沉积速率为8.73mm/a和6.90mm/a,137Cs测出东湖 站和 站的沉积速率为7.4mm/a和5.8mm/a.分析了两种方法测定结果差异产生的原因,并与以往的研究相对比,探讨东湖沉积速率空间分布的规律性,沉积速率变化与人类活动的关系、沉积速率与扰动的关系.

确定~(137)Cs背景值所需的采样点数与采样面积

137Cs背景值的确定是利用核示踪技术研究土壤侵蚀的前提和根本,直接关系到侵蚀速率计算的准确与否。而大部分研究对137Cs背景值的确定均采取随机采样,没有统一的采样点数与确定的采样面积。本研究利用网格加密采样法,对未扰动地和长期耕种且未平整的农耕地各两块样地的137Cs背景值空间变异进行了分析,结果表明:在未扰动地与农耕地采样地块,137Cs采样点数与背景值空间变异系数都存在指数回归关系;在未扰动地块137Cs背景值存在较大空间变异性,且随着网格面积的扩大137Cs空间变异系数表现为增加趋势,在0.25m2范围内选取最少11个样点才能满足试验精度;在农耕地采样地块,因长期的耕种作用使得137Cs在耕层中混合相对均匀,137Cs背景值空间变异性显著变小,最少选取7个样点就能满足试验精度,且不受采样面积的影响。

~(137)Cs示踪技术背景值研究进展与建议

利用环境核素137Cs示踪技术研究土壤侵蚀被越来越多的科研人员所采用,而背景值的确定是利用该技术研究土壤侵蚀的前提和根本,直接关系到侵蚀速率计算的准确与否。本文从137Cs背景值采样点的选取方式,137Cs全球空间分布预报模型以及影响137Cs沉降因素等方面进行了总结性综述,对137Cs背景值研究应注意的问题和今后研究重点提出了建议。

Application Of (CS)-C-137 fingerprinting technique to interpreting sediment production records from reservoir deposits in a small catchment of the Hilly Loess Plateau；China

IEECAS SKLLQG

半固定沙丘表面的~(137)Cs沉积特征

利用137Cs示踪技术对干草原地区半固定沙丘表面的蚀积规律进行了初步研究。通过半固定沙丘表面不同部位137Cs剖面分布型式及其总量与背景值样点的对比分析，认为半固定沙丘表面存在微弱的风沙活动，其中沙丘中上部表现为风蚀状态，迎风坡脚与背风坡脚均为沉积部位。这一尝试性研究为风沙地貌研究提供了新思路。

蒙古高原北部典型草原区土壤风蚀的~(137)Cs示踪法研究

土壤风蚀是蒙古高原北部典型草原区土地退化的主导因素之一.运用137Cs核素示踪技术对蒙古国巴彦淖尔、哈拉和林的不同牧场和弃耕地土壤风蚀速率进行了研究.巴彦淖尔草原牧场、割草场采样点土壤风蚀速率在64.58~169.07t·km-2·a-1之间,均为微度侵蚀水平.哈拉和林弃耕地年均土壤风蚀厚度4.05mm·a-1,风蚀速率为6723.06t·km-2·a-1,达强度侵蚀水平,自20世纪60年代开垦以来,表层土壤累计风蚀损失17.4cm.牧场和弃耕地风蚀速率的差异表明,在蒙古高原北部典型草原区,人为翻动表土,发展种植业,会导致严重的土壤风蚀发生,而传统牧业生产方式对土壤表层扰动较少,未导致破坏性的土壤风蚀发生,对维持生态系统稳定性有重要作用.

蒙古高原塔里亚特-锡林郭勒样带土壤风蚀速率的~(137)Cs示踪分析

运用137Cs示踪技术,查明了蒙古高原西北-东南向的塔里亚特-锡林郭勒样带区域7个典型景观类型采样点风蚀速率及变化特征,分析了不同区域土壤风蚀速率的主要影响因素.研究表明:各采样点137Cs面积活度介于(265.63±44.91)~(1279.54±166.53)Bq·m-2,差异明显,相应的风蚀速率分别为64.58~419.63t·km-2·a-1.样带上蒙古国境内部分,人类活动较轻微,由北向南,随主要的植被景观和气候指标变化,相应的土壤风蚀速率基本呈逐渐加大趋势,表明该区域土壤风蚀过程主要受自然因素的影响和调节;样带上内蒙古锡林浩特和正镶白旗2个典型草原样点风蚀速率为蒙古国巴彦淖尔典型草原样点风蚀速率的近3倍,除导致风蚀加剧的自然条件差异之外,通过比较两地人口密度和载畜量水平,表明人类扰动是导致内蒙古典型草原样点风蚀加剧的主要因素之一.