Desenvolvimento de um magnetometro a precessão nuclear

O objetivo desta tese foi desenvolver um magnetômetro à precessão nuclear para prospecção geofísica e estações-base magnéticas. O magnetômetro à precessão nuclear mede a intensidade total do campo magnético. Seu funcionamento é baseado na ressonância magnética nuclear. A medida de campo é feita pela de terminação da freqüência de precessão de núcleos de hidrogênio – prótons - de líquidos não viscosos no campo magnético terrestre. O magnetômetro é constituído de duas partes: o sensor e o instrumento de medida. O sensor é uma bobina solenoidal, cujo núcleo é preenchido com o líquido. Três líquidos diferentes foram testados; água, propanol e um querosene sintético. Optou-se pelo uso do querosene porque oferece maior amplitude no sinal de precessão, dando, conseqüentemente, maior relação sinal/ ruído. O sistema de medida contém os circuitos de sintonia e amplificação do sinal e, os circuitos lógicos para a programação da operação e contagem da freqüência de precessão. Cada ciclo de medida tem duração de 3 segundos, sendo 2,3s para a polarização e 0,7s para a recepção do sinal. São possíveis dois modos de operação: manual, reciclando automaticamente e por controle remoto. O sinal de precessão é amplificado seletivamente em uma das 14 faixas de sintonia, que cobrem medidas entre 22000 e 95000 gammas. A freqüência de precessão é multiplicada por um fator de 64 e contada durante um tempo igual a 0,36699s, determinado com base na razão giromagnética do próton. O número de pulsos contados é numericamente igual ao valor do campo magnético em gammas. A resposta pode ser lida em mostradores digitais ou na saída BCD paralela quando operando por controle remoto. A precisão da medida é de 1 gamma. O instrumento foi testado no campo para avaliar a relação sinal/ruído, gradiente suportável e consumo de potência. Nos testes de aplicação do protótipo, foram obtidos dados de variação diurna e realizaram-se levantamentos magnético de reconhecimento e detalhe em um sítio arqueológico na Ilha de Marajó, Pará. As respostas dos testes foram comparados com dois magnetômetros comerciais - o GP-70, McPhar e o G-816, Geometrics e, ainda, com dados do Observatório Magnético de Tatuoca-Pa. Em todos os casos, a comparação dos dados mostrou bom desempenho do magnetômetro em teste.

Os efeitos Delaware e Groningen: um estudo quantitativo por elementos finitos

Os efeitos Delaware e Groningen são dois tipos de anomalia que afetam ferramentas de eletrodos para perfilagem de resistividade. Ambos os efeitos ocorrem quando há uma camada muito resistiva, como anidrita ou halita, acima do(s) reservatório(s), produzindo um gradiente de resistividade muito similar ao produzido por um contato óleo-água. Os erros de interpretação produzidos têm ocasionado prejuízos consideráveis à indústria de petróleo. A PETROBRÁS, em particular, tem enfrentado problemas ocasionados pelo efeito Groningen sobre perfis obtidos em bacias paleozóicas da região norte do Brasil. Neste trabalho adaptamos, com avanços, uma metodologia desenvolvida por LOVELL (1990), baseada na equação de Helmholtz para H_Φ, para modelagem dos efeitos Delaware e Groningen. Solucionamos esta equação por elementos finitos triangulares e retangulares. O sistema linear gerado pelo método de elementos finitos é resolvido por gradiente bi-conjugado pré-condicionado, sendo este pré-condicionador obtido por decomposição LU (Low Up) da matriz de stiffness. As voltagens são calculadas por um algoritmo, mais preciso, recentemente desenvolvido. Os perfis são gerados por um novo algoritmo envolvendo uma sucessiva troca de resistividade de subdomínios. Este procedimento permite obter cada nova matriz de stiffness a partir da anterior pelo cálculo, muito mais rápido, da variação dessa matriz. Este método permite ainda, acelerar a solução iterativa pelo uso da solução na posição anterior da ferramenta. Finalmente geramos perfis sintéticos afetados por cada um dos efeitos para um modelo da ferramenta Dual Laterolog.

Silagem de milheto e de milho na dieta de vacas leiteiras

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação através do desempenho térmico de edificação verticalizada em Belém-PA

A presente dissertação de mestrado estuda o desempenho térmico de materiais de fachada em uma edificação verticalizada na cidade de Belém – PA, Brasil. Este trabalho tem por objetivo contribuir com estudo do desempenho térmico e eficiência de materiais utilizados na envoltória das edificações residenciais verticalizadas, entre os elementos opacos, foram selecionados dois tipos de materiais, bastante utilizados atualmente na construção civil, a pintura e revestimento cerâmico. Também estuda-se a influência da altura da edificação sobre seu desempenho térmico e eficiência energética. O estudo foi desenvolvido com o uso de modelagem em código computacional no programa EnergyPlus que permite avaliar o desempenho térmico da edificação, a influência da altura na eficiência energética da mesma. Compara-se o desempenho térmico dos dois materiais selecionados, verificou-se que o prédio com revestimento cerâmico apresentou a temperatura interna média anual de 0,42 º C acima da temperatura referente ao prédio pintado, portanto com menor desempenho térmico. A influência da altura do pavimento não produziu uma variação significativa na temperatura interna, pois com seu acréscimo, ocorreu pequena diminuição da temperatura interna, com gradiente térmico da ordem de -0,07ºC /m em decorrência da velocidade do vento que é maior quando mais alto é o pavimento. Considera-se também para este estudo a ventilação natural como estratégia passiva para a edificação em estudo, que segundo a análise da Carta Bioclimática de Givoni contribuiria positivamente para a condição de temperatura interna e umidade do ar, e consequentemente do usuário.

Interação genótipo-ambiente para peso ao sobreano na raça Canchim

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Uso das rotações de givens modificadas como um método direto para obtenção e atualização das soluções em sistemas com acumulação seqüencial de dados

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Migração FD 3D em profundidade usando aproximação de Padé complexa

A implementação convencional do método de migração por diferenças finitas 3D, usa a técnica de splitting inline e crossline para melhorar a eficiência computacional deste algoritmo. Esta abordagem torna o algoritmo eficiente computacionalmente, porém cria anisotropia numérica. Esta anisotropia numérica por sua vez, pode levar a falsos posicionamentos de refletores inclinados, especialmente refletores com grandes ângulos de mergulho. Neste trabalho, como objetivo de evitar o surgimento da anisotropia numérica, implementamos o operador de extrapolação do campo de onda para baixo sem usar a técnica splitting inline e crossline no domínio frequência-espaço via método de diferenças finitas implícito, usando a aproximação de Padé complexa. Comparamos a performance do algoritmo iterativo Bi-gradiente conjugado estabilizado (Bi-CGSTAB) com o multifrontal massively parallel solver (MUMPS) para resolver o sistema linear oriundo do método de migração por diferenças finitas. Verifica-se que usando a expansão de Padé complexa ao invés da expansão de Padé real, o algoritmo iterativo Bi-CGSTAB fica mais eficientes computacionalmente, ou seja, a expansão de Padé complexa atua como um precondicionador para este algoritmo iterativo. Como consequência, o algoritmo iterativo Bi-CGSTAB é bem mais eficiente computacionalmente que o MUMPS para resolver o sistema linear quando usado apenas um termo da expansão de Padé complexa. Para aproximações de grandes ângulos, métodos diretos são necessários. Para validar e avaliar as propriedades desses algoritmos de migração, usamos o modelo de sal SEG/EAGE para calcular a sua resposta ao impulso.

Migração FFD 3D em profundidade usando aproximação de Padé complexa

Implementações dos métodos de migração diferença finita e Fourier (FFD) usam fatoração direcional para acelerar a performance e economizar custo computacional. Entretanto essa técnica introduz anisotropia numérica que podem erroneamente posicionar os refletores em mergulho ao longo das direções em que o não foi aplicado a fatoração no operador de migração. Implementamos a migração FFD 3D, sem usar a técnica do fatoração direcional, no domínio da frequência usando aproximação de Padé complexa. Essa aproximação elimina a anisotropia numérica ao preço de maior custo computacional buscando a solução do campo de onda para um sistema linear de banda larga. Experimentos numéricos, tanto no modelo homogêneo e heterogêneo, mostram que a técnica da fatoração direcional produz notáveis erros de posicionamento dos refletores em meios com forte variação lateral de velocidade. Comparamos a performance de resolução do algoritmo de FFD usando o método iterativo gradiente biconjugado estabilizado (BICGSTAB) e o multifrontal massively parallel direct solver (MUMPS). Mostrando que a aproximação de Padé complexa é um eficiente precondicionador para o BICGSTAB, reduzindo o número de iterações em relação a aproximação de Padé real. O método iterativo BICGSTAB é mais eficiente que o método direto MUMPS, quando usamos apenas um termo da expansão de Padé complexa. Para maior ângulo de abertura do operador, mais termos da série são requeridos no operador de migração, e neste caso, a performance do método direto é mais eficiente. A validação do algoritmo e as propriedades da evolução computacional foram avaliadas para a resposta ao impulso do modelo de sal SEG/EAGE.

Distribuição e ecomorfologia de Neritina zebra (Bruguiere, 1792) (Mollusca: Gastropoda: Neritidae), em um estuário amazônico, Pará, Brasil

O presente estudo avaliou a distribuição de Neritina zebra em um gradiente vertical em afloramentos rochosos e a distribuição entre os afloramentos de rochosos e argilitodo entremarés em um estuário na Amazônia brasileira. Os locais de coletas são caracterizados por águas oligohalinas, sendo localizadas nos distritos dede Icoaraci, Mosqueiro e município de Colares na região costeira do Estado do Pará. Para avaliar a distribuição vertical nos substratos rochosos, os moluscos foram amostrados na faixa inferior e média do mesolitoral. Na faixa inferior do mesolitoral, onde ocorrem os substratos argilito e rocha, estes foram amostrados para verificar seu efeito na distribuição entre os substratos. Em cada tipo de substrato e faixa do entremarés foram amostrados aleatoriamente 22 réplicas utilizando-se um quadrante de 25cm² na estação chuvosa e de estiagem. Análises de Variâncias foram realizadas para testar (1) o efeito da zona do entremarés e (2) o tipo de substrato na densidade de N. zebra. A análise dos resultados da distribuição vertical mostrou que a zona inferior os indivíduos juvenis apresentam maior densidade que a zona média, e um padrão oposto parece ocorrer com espécimes adultos. Quanto à distribuição nos diferentes substratos, os resultados mostraram que existem maiores densidades nos substratos rochosos que nos argilosos para os indivíduos juvenis, mas não foi encontrado um padrão para os indivíduos adultos. Esta variabilidade no padrão de densidades entre os substratos e entre as zonas do entremarés mostrou influência das estações e dos locais de coleta, apresentando Icoaraci com as menores densidades, o que pode estar associado à atividade antrópica naquela localidade.

Dinâmica populacional e distribuição espacial de Petrolisthes armatus Gibbes, 1850 (Crustacea; Porcellanidae) do estuário de Marapanim, litoral amazônico

A dissertação foi elaborada conforme formatação do Programa de Pós-Graduação em Ecologia Aquática e Pesca da Universidade Federal do Pará, sendo separada em capítulos, contendo um capítulo geral e mais três capítulos no formato de artigos. O capítulo geral contém uma breve introdução sobre a biologia do porcelanídeo Petrolisthes armatus baseada na literatura disponível. O capítulo 1 verificou a flutuação da densidade populacional de P. armatus ao longo do ano e em relação a um gradiente de salinidade de um estuário amazônico brasileiro. O capítulo 2 investiga simultaneamente a relação da densidade larval e de adultos de Petrolisthes armatus. O capítulo 3 relata alguns aspectos da dinâmica populacional de P. armatus em um estuário na Região Equatorial do Atlântico Ocidental, ressaltando a importância deste trabalho para efetuar comparações desta população em diferentes latitudes. Ao final, apresenta-se os principais avanços encontrados, ampliando o conhecimento existente sobre a espécie.

Efeito da alteração do hábitat sobre assembleias de peixes em igarapés afogados da Amazônia oriental

Os ecossistemas aquáticos de água doce constituem sistemas complexos que estão sendo expostos a uma variedade de perturbações. Na região Amazônica, o uso dos recursos e ocupação da terra tem alterado a estrutura física do hábitat desses ambientes, especialmente os de pequeno porte (conhecidos como igarapés), influenciando a estrutura e composição de suas comunidades. Vários estudos e programas de avaliação têm sido desenvolvidos a fim de verificar como essas alterações afetam as comunidades bióticas, através de características do hábitat que se mostram mais sensíveis às perturbações. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi mensurar e descrever atributos do hábitat de igarapés afogados e verificar como as assembleias de peixes respondem aos diferentes níveis de integridade física apresentados por esses igarapés. Para isso, testamos a hipótese de que ambientes estruturalmente mais íntegros suportam uma ictiofauna mais diversa do que ambientes impactados, em virtude destes apresentarem uma diminuição na complexidade ambiental. O estudo foi realizado em 34 igarapés, sendo 17 situados dentro do território da Floresta Nacional de Caxiuanã, e 17 em seu entorno, localizados próximos aos centros urbanos dos municípios de Portel e Melgaço (PA). O processo de urbanização encontra-se em expansão na região, alcançando áreas de florestas e corpos hídricos que ainda permanecem preservados. Também há uma intensa atividade extrativista madeireira, pois a área está inserida no principal pólo madeireiro da zona do estuário no estado do Pará. O hábitat físico dos igarapés foi avaliado seguindo um protocolo padronizado de avaliação. Para a coleta dos peixes foram utilizadas redes de mão em um trecho de 150 metros por igarapé durante seis horas (divididas entre os segmentos e entre os coletores). Apesar de detectarmos um conjunto de métricas que responderam ao gradiente de alteração local, estas não se mostraram suficientes na redução ou aumento do número de espécies ao longo dos níveis de preservação, mantendo praticamente constante a riqueza e abundância para os três grupos (alterado, intermediário e íntegro). Porém, a diferença foi significativa para a composição, com onze espécies exclusivas de ambientes alterados e oito exclusivas de ambientes íntegros. A degradação do ambiente físico, mesmo que em escalas menores favorece a ocorrência e maior abundância de espécies tolerantes e com grande plasticidade fenotípica, além do aumento populacional de espécies oportunistas. Diferentes efeitos podem ser exercidos sobre os grupos de espécies que compõem uma comunidade, pois elas apresentam diferentes atributos biológicos e ecológicos que incluem também suas respostas para as mesmas variáveis ecológicas. Portanto, a possível desconstrução da comunidade em grupos de espécies (sejam taxonômicos, funcionais, etc) pode mostrar respostas diferenciadas frente às alterações do hábitat, sendo uma estratégia promissora para associar características ambientais aos padrões de riqueza apresentado por essas comunidades. A avaliação da integridade biótica também é uma alternativa para identificar efeitos da alteração do hábitat sobre as espécies, principalmente considerando a peculiaridade da região e a falta de informações acerca da ictiofauna local.

Distribuição espaço-temporal da ictiofauna de poças de maré de um estuário amazônico: interação de fatores

A ictiofauna de poças de maré tem sido bem estudada em regiões temperadas e tropicais do Pacifico. No Brasil, ainda é incipiente o conhecimento ecológico das poças de maré e das assembléias de peixes que as habitam. O presente estudo pretendeu investigar a composição e distribuição espaço-temporal das assembléias de peixes associadas às poças de maré em habitats de afloramento rochoso, floresta de mangue e marismas da Ilha do Areuá, estuário inferior do rio Curuçá, Norte do Brasil. Amostragens trimestrais foram realizadas entre fevereiro e novembro de 2009, durante a maré baixa de sizígia (lua nova), utilizando metodologia padronizada. As variáveis ambientais sofreram modificações ao longo do gradiente vertical e foram responsáveis pela distribuição espacial e temporal da ictiofauna no afloramento rochoso. A salinidade, profundidade média e heterogeneidade do substrato foram as variáveis que mais explicaram as variações na distribuição da ictiofauna. A comparação entre os habitats de afloramento rochoso, floresta de mangue e marismas evidenciou que as assembléias de peixes do afloramento rochoso são claramente distintas daquela presente nos habitats vegetados (floresta de mangue e marismas). Os resultados deste estudo sugerem que há preferências pela ictiofauna por determinados habitats em função das variáveis ambientais e heterogeneidade do substrato, porém mais estudos devem ser realizados levando em consideração relações inter e intra-especificas.

Atividades antimicrobiana e antipromastigota de extratos e frações de Virola surinamensis (Rol ex Rottb.) Warb (Myristicaceae)

O presente estudo teve como objetivo avaliar as atividades antimicrobiana e antipromastigota de extratos de V. surinamensis e suas frações. Na obtenção dos extratos foram utilizados solventes de polaridade crescente (hexano, acetato de etila e metanol) e o extrato acetato de etila foi fracionado em coluna cromatográfica aberta, empregando como fase estacionária gel de sílica e como eluentes misturas de hexano e acetato de etila em gradiente de polaridade crescente. Para avaliação da atividade antimicrobiana utilizou-se o teste de difusão em Agar, sendo utilizados os seguintes microorganismos: Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Candida albicans. A fração ativa foi submetida à microdiluição, onde se determinou a concentração inibitória mínima (CIM). Na avaliação da atividade antipromastigota utilizou-se a Leishmania amazonensis e L. chagasi, sendo determinadas as concentrações inibitórias mínimas e Concentração Inibitória 50% (CI₅₀). Os extratos hexânico, acetato de etila e metanólico foram submetidos ao ensaio de difusão em Agar, não sendo observadas inibições do crescimento bacteriano e fúngico. Apenas a fração acetato de etila FA3, obtida do extrato acetato de etila, inibiu o crescimento do S. aureus no teste de difusão em Agar. Porém na microdiluição esta fração mostrou-se inativa (CIM>1000μg/mL). Apenas o extrato hexânico mostrou-se ativo em formas promastigota de L. amazonensis e L.chagasi. Em síntese, apenas o extrato hexânico mostrou-se ativo em formas promastigota de leishmanias.

Palm community transitions along a topographic gradient from floodplain to terra firme in the eastern Amazon

Palmeiras apresentam padrões claros de segregação de nicho ao longo de gradientes topográficos, com algumas espécies associadas a florestas de terra firme e outras a áreas alagáveis. O objetivo desse estudo foi descrever quantitativamente as variações em pequena escala dentro de uma comunidade de palmeiras, investigando as mudanças na abundância de espécies ao longo de gradientes ambientais associados com um igarapé perene na Amazônia Oriental. O estudo de comunidades de palmeiras foi baseado em 60 parcelas florestais em que todos os adultos de palmeiras foram contados. Encontramos um total de 566 palmeiras em uma comunidade contendo 11 espécies. Além disso, encontramos uma separação significativa na comunidade de palmeiras entre florestas sazonalmente inundadas e florestas de terra firme e um gradiente das densidades das três espécies mais abundantes, ao longo dos primeiros 100 m de distância da área alagada. A abundância das seis espécies mais comuns variou em relação ao gradiente de umidade das áreas alagáveis para a terra firme, com a distribuição das palmeiras da mais tolerante a alagamentos a menos tolerante a alagamentos da seguinte forma: Euterpe oleracea, Attalea phalerata, Socratea exorrhiza (espécies associadas a áreas alagadas), Astrocaryum gynacanthum, Astrocaryum aculeatum, Attalea maripa (espécies com afinidade por terra firme).

Depósitos sedimentares neoproterozoicos do Grupo Tucuruí - Cinturão Araguaia, Nordeste do Pará

O Grupo Tucuruí de idade do final do Neoproterozoico aflora na região de Tucuruí, nordeste do Pará, ao longo da zona de transição entre o Cráton Amazônico e o Cinturão Araguaia, e constitui uma sucessão vulcanossedimentar contendo derrames basálticos e sills de diabásio intercalados com depósitos siliciclásticos. A Falha de Tucuruí, por cavalgamento, projetou estes conjuntos rochosos para oeste, resultando em cisalhamento e percolação de fluidos. Os depósitos siliciclásticos são constituídos por subarcóseos e siltitos amalgamados, cujas camadas orientam-se na direção NNE-SSW com mergulho baixo para SE, além de apresentar granocrescência e espessamento ascendente. Foram reconhecidas duas associações de fácies sedimentares: depósitos de antepraia e tempestitos de face litorânea. Estas associações de fáceis sugerem processos de transporte e sedimentação ligados a um ambiente marinho raso, seguindo da zona de foreshore até a zona de shoreface, sob influência de onda de tempestade. A análise petrográfica revelou a imaturidade textural e composicional dos arenitos e siltitos arcosianos, indicando, sobretudo, área fonte com proveniência próxima, predominantemente constituída de rochas ígneas de composição máfica a intermediária que estiveram sujeitas a condições mesodiagenéticas. Assim, os depósitos siliciclásticos do Grupo Tucuruí representam a porção preservada de um segmento costeiro influenciado por ondas de tempestade em uma bacia do tipo rifte ou antepaís, com área fonte próxima, forte gradiente de relevo e deposição rápida, marcada predominantemente por intemperismo físico, e que foi atingida durante sua formação por vulcanismo efusivo.