Association of body mass index with disease severity and prognosis in patients with non-cystic fibrosis bronchiectasis

The objective of this observational, multicenter study was to evaluate the association of body mass index (BMI) with disease severity and prognosis in patients with non-cystic fibrosis bronchiectasis. A total of 339 patients (197 females, 142 males) diagnosed with non-cystic fibrosis bronchiectasis by high-resolution computed tomography were classified into four groups: underweight (BMI<18.5 kg/m2), normal weight (18.5≤BMI<25.0 kg/m2), overweight (25.0≤BMI<30.0 kg/m2), and obese (BMI≥30.0 kg/m2). Clinical variables expressing disease severity were recorded, and acute exacerbations, hospitalizations, and survival rates were estimated during the follow-up period. The mean BMI was 21.90 kg/m2. The underweight group comprised 28.61% of all patients. BMI was negatively correlated with acute exacerbations, C-reactive protein, erythrocyte sedimentation rate, radiographic extent of bronchiectasis, and chronic colonization by P. aeruginosa and positively correlated with pulmonary function indices. BMI was a significant predictor of hospitalization risk independent of relevant covariates. The 1-, 2-, 3-, and 4-year cumulative survival rates were 94%, 86%, 81%, and 73%, respectively. Survival rates decreased with decreasing BMI (χ2=35.16, P<0.001). The arterial carbon dioxide partial pressure, inspiratory capacity, age, BMI, and predicted percentage of forced expiratory volume in 1 s independently predicted survival in the Cox proportional hazard model. In conclusion, an underweight status was highly prevalent among patients with non-cystic fibrosis bronchiectasis. Patients with a lower BMI were prone to developing more acute exacerbations, worse pulmonary function, amplified systemic inflammation, and chronic colonization by P. aeruginosa. BMI was a major determinant of hospitalization and death risks. BMI should be considered in the routine assessment of patients with non-cystic fibrosis bronchiectasis.

Einfluß der Gewässerversauerung auf Hyporheos und Bryorheos: Untersuchungen an zwei Waldbächen im Westharz

Im Rahmen der Fallstudie Harz sollte an der Schnittstelle zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung ein Beitrag zur Klärung der Frage geleistet werden, inwieweit zwei Zuläufe der Sösetalsperre im Westharz versauert bzw. versauerungsgefährdet sind; aus diesem Stausee wird Trinkwasser für mehrere Gemeinden in Norddeutschland gewonnen. Die Belastung des fast vollständig bewaldeten Einzugsgebiets der Sösetalsperre mit luftbürtigen Schadstoffen (Saurer Regen) zählte zu den höchsten in Mitteleuropa. An jeweils drei Untersuchungsstellen der beiden Bäche Alte Riefensbeek (R1 bis R3) und Große Söse (S1 bis S3) wurden zwischen März 1987 und November 1988 Proben aus Moospolstern und dem hyporheischen Interstitial entnommen und physikalisch, chemisch und biologisch untersucht. Ergänzend wurden Wasserproben zwischen März 1986 und Oktober 1991 sowie vom April 1998 ebenso wie qualitative Fänge von Makroinvertebraten zwischen November 1986 und Juli 1990 sowie vom April 1998 ausgewertet. Die Analyse der tierischen Besiedlung der Moos- und Interstitialproben beschränkte sich auf die taxonomischen Gruppen Turbellaria (Strudelwürmer), Mollusca (Weichtiere), Amphipoda (Flohkrebse), Ephemeroptera (Eintagsfliegen), Plecoptera (Steinfliegen), Heteroptera (Wanzen), Megaloptera (Schlammfliegen), Coleoptera (Käfer), Trichoptera (Köcherfliegen) und Diptera (Zweiflügler). Der Grundsatz, daß normalverteilte und nicht normalverteilte Daten statistisch unterschiedlich behandelt werden müssen, wurde konsequent angewandt. Am Beispiel der Choriotopstruktur wurde gezeigt, daß die Auswahl des Analyseverfahrens das Ergebnis der ökologischen Interpretation multivariater statistischer Auswertung beeinflußt. Die Daten der Korngrößen-Verteilung wurden vergleichend einer univariaten und einer multivariaten statistischen Analyse unterworfen. Mit dem univariaten Verfahren wurden die Gradienten der ökologisch relevanten Korngrößen-Parameter eher erkannt als mit dem multivariaten Verfahren. Die Auswirkungen von Gewässerversauerung sowie anderer Umweltfaktoren (insgesamt 42 Faktoren) auf die Lebensgemeinschaften wurden anhand der Parameter Artenzahl, Besiedlungsdichte, Körpergröße und Biomasse untersucht. Abundanz, Biomasse und Körpergröße sowie die Umweltfaktoren wurden auf einem horizontalen Gradienten, d.h. im Längslauf der Bäche, und auf einem vertikalen Gradienten, d.h. fließende Welle / Bryorheon / Benthon versus Hyporheon, untersucht. Es wurde ein terminologisches System für die Kompartimente in der Fließgewässer-Aue vorgeschlagen, das in sich einheitlich ist. Es wurde ein neuer Moos-Vitalitätsindex für die Moospolster vorgestellt. Es wurden Bestimmungsschlüssel für die Larven der Chloroperlidae (Steinfliegen-Familie) und der Empididae (Tanzfliegen) in den beiden Harzbächen entwickelt. Die untersuchten Bachstrecken waren frei von Abwasserbelastung. An zwei Stellen wurde Wasser für einen Forellenteich ausgeleitet. Abgesehen von zwei meterhohen Abstürzen in der Großen Söse waren wasserbauliche Veränderungen ohne große Bedeutung. Das Abfluß-Regime war insofern nicht mehr natürlich, als beide Bäche in das System der bergbaulichen Bewässerungsgräben des Oberharzes eingebunden sind. Die Söse hatte ein F-nivopluviales Abfluß-Regime, der abflußreichste Doppelmonat war der März / April, die Unregelmäßigkeit des Abfluß-Regimes war sehr hoch, die Vorhersagbarkeit sehr niedrig, die monatlichen Abfluß-Maxima wiesen eine sehr geringe Konstanz auf. Der Zeitraum der biologischen Probenahme wurde von überdurchschnittlich vielen Tagen mit mäßig erhöhten Abflüssen geprägt, sehr große Hochwasser-Wellen fehlten aber. Die Abfluß-Dynamik wurde statistisch beschrieben. Das hydraulische Regime wurde anhand der Meßgrößen Fließgeschwindigkeit, Fließkraft und FROUDE-Zahl dargestellt. Der Zusammenhang zwischen Abfluß und Fließgeschwindigkeit auf der einen Seite und der Korngrößen-Verteilung auf der anderen Seite wurde statistisch untersucht, ebenfalls zwischen dem Abfluß und dem Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel sowie dem Wasserchemismus. In den Phasen ohne Hochwasser hatte das Hyporheal die Funktion einer Senke für Feinstkörner. Das Bachbett der Alten Riefensbeek war stabiler als das der Großen Söse. Insgesamt gesehen war das hyporheische Sediment in den quellnahen Abschnitten grobkörniger und auf den quellfernen Strecken feinkörniger. Der prozentuale Anteil der Feinstkörner im Hyporheal und Benthal nahm aber im Längslauf der Bäche ab. Dies ist ungewöhnlich, konnte aber nicht plausibel mit geologischen und hydrologischen Meßgrößen erklärt werden. Beide Bäche waren sommerkalt. Der Einfluß der Wassertemperatur auf die Larvalentwicklung wurde beispielhaft an den Taxa Baetis spp. und Leuctra gr. inermis untersucht. Es gab eine Tendenz, daß der Kohlenstoff- und Stickstoff-Gehalt der Feinstpartikel vom Benthal in das Hyporheal anstieg. Dies war ein weiterer Hinweis darauf, daß das Hyporheal die Funktion einer Senke und Vorratskammer für Nährstoffe hat. Der Zusammenhang zwischen partikulärer und gelöster Kohlenstoff-Fraktion wurde diskutiert. Im Hyporheon war die Nitrifikation nicht stärker als in der fließenden Welle. Es gab Hinweise, daß die sauren pH-Werte in der Großen Söse die Nitrifikation hemmten. Die Valenzen der Moos- und Tier-Taxa bezüglich Fließgeschwindigkeit, pH-Wert, Alkalinität sowie der Gehalte von Sauerstoff, Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium wurden zusammengestellt. Das hyporheische Sediment war sehr grob und hatte eine hohe Porosität. Der Austausch zwischen fließender Welle und hyporheischem Wasser konnte deshalb sehr schnell erfolgen, es gab keine intergranulare Sprungschicht, die physikalischen und chemischen Tiefengradienten waren in den meisten Fällen gar nicht ausgeprägt oder nur sehr flach. Die Wassertemperatur des Freiwassers unterschied sich nicht signifikant von derjenigen im hyporheischen Wasser. Es gab -- von wenigen Ausnahmen bei pH-Wert, Leitfähigkeit und Sauerstoffgehalt abgesehen -- keine signifikanten Unterschiede zwischen dem Wasserchemismus der fließenden Welle und dem des Hyporheals. Die physikalischen und chemischen Voraussetzungen für die Refugialfunktion des Hyporheons waren deshalb für versauerungsempfindliche Taxa nicht gegeben. In der Tiefenverteilung der untersuchten Tiergruppen im Hyporheal lag das Maximum der Abundanz bzw. Biomasse häufiger in 10 cm als in 30 cm Tiefe. Daraus läßt sich aber keine allgemeine Gesetzmäßigkeit ableiten. Es wurde durchgehend die Definition angewendet, daß die Gewässerversauerung durch den Verlust an Pufferkapazität charakterisiert ist. Saure Gewässer können, müssen aber nicht versauert sein; versauerte Gewässer können, müssen aber nicht saures Wasser haben. Maßstab für das Pufferungsvermögen eines Gewässers ist nicht der pH-Wert, sondern sind die Alkalinität und andere chemische Versauerungsparameter. Der pH-Wert war auch operativ nicht als Indikator für Gewässerversauerung anwendbar. Die chemische Qualität des Bachwassers der Großen Söse entsprach aufgrund der Versauerung nicht den umweltrechtlichen Vorgaben bezüglich der Parameter pH-Wert, Aluminium, Eisen und Mangan, bzgl. Zink galt dies nur an S1. In der Alten Riefensbeek genügte das Hyporheal-Wasser in 30 cm Tiefe an R2 bzgl. des Sauerstoff-Gehalts nicht den umweltrechtlichen Anforderungen. Nur im Freiwasser an R1 genügten die Ammonium-Werte den Vorgaben der EG-Fischgewässer-Richtlinie, der Grenzwert wurde an allen anderen Meßstellen und Entnahmetiefen überschritten. Das BSB-Regime in allen Entnahmetiefen an R2, im Freiwasser an R3 und S1, im Hyporheal an R1 sowie in 30 cm Tiefe an R3 genügte nicht den Anforderungen der Fischgewässer-Richtlinie. Der Grenzwert für Gesamt-Phosphor wurde an S3 überschritten. In der Großen Söse war der Aluminium-Gehalt so hoch, daß anorganisches und organisches Aluminium unterschieden werden konnten. Besonders hohe Gehalte an toxischem anorganischen Aluminium wurden an Tagen mit Spitzen-Abflüssen und Versauerungsschüben gemessen. Erst die Ermittlung verschiedener chemischer Versauerungsparameter zeigte, daß auch die alkalischen Probestellen R2 und R3 mindestens versauerungsempfindlich waren. Die Messung bzw. Berechnung von chemischen Versauerungsparametern sollte deshalb zum Routineprogramm bei der Untersuchung von Gewässerversauerung gehören. Zu Beginn des Untersuchungsprogramms war angenommen worden, daß die mittleren und unteren Abschnitte der Alten Riefensbeek unversauert sind. Dieser Ansatz des Untersuchungsprogramms, einen unversauerten Referenzbach (Alte Riefensbeek) mit einem versauerten Bach (Große Söse) zu vergleichen, mußte nach der Berechnung von chemischen Versauerungsindikatoren sowie der Analyse der Abundanz- und Biomasse-Werte modifiziert werden. Es gab einen Versauerungsgradienten entlang der Probestellen: R1 (unversauert) R2 und R3 (versauerungsempfindlich bis episodisch leicht versauert) S2 und S3 (dauerhaft versauert) S1 (dauerhaft stark versauert). An S1 war das Hydrogencarbonat-Puffersystem vollständig, an S2 und S3 zeitweise ausgefallen. Die Versauerungslage an R2 und R3 war also schlechter als vorausgesehen. Unterschiede im Versauerungsgrad zwischen den Meßstellen waren nicht so sehr in unterschiedlichen Eintragsraten von versauernden Stoffen aus der Luft begründet, sondern in unterschiedlichen Grundgesteinen mit unterschiedlichem Puffervermögen. Der Anteil der verschiedenen sauren Anionen an der Versauerung wurde untersucht, die chemischen Versauerungsmechanismen wurden mit Hilfe von Ionenbilanzen und verschiedenen Versauerungsquotienten analysiert. Die beiden untersuchten Bäche waren von anthropogener Versauerung betroffen. Dabei spielte die Schwefel-Deposition (Sulfat) eine größere Rolle als die Stickstoff-Deposition (Nitrat). Die Probestelle S1 war immer schon in unbekanntem Maß natürlich sauer. Dieser natürlich saure Zustand wurde von der hinzugekommenen anthropogenen Versauerung bei weitem überragt. Die wenigen gewässerökologischen Daten, die im Wassereinzugsgebiet der Söse vor 1986 gewonnen wurden, deuten darauf hin, daß die Versauerung in den 70er und in der ersten Hälfte der 80er Jahre vom Boden und Gestein in die Bäche durchgeschlagen war. Dieser Versauerungsprozeß begann vermutlich vor 1973 in den Quellen auf dem Acker-Bruchberg und bewegte sich im Laufe der Jahre immer weiter talwärts in Richtung Trinkwasser-Talsperre. Der Mangel an (historischen) freilandökologischen Grundlagendaten war nicht nur im Untersuchungsgebiet, sondern ist allgemein in der Versauerungsforschung ein Problem. Wenn sich das Vorkommen von nah verwandten Arten (weitgehend) ausschließt, kann dies an der Versauerung liegen, z.B. war die Alte Riefensbeek ein Gammarus-Bach, die Große Söse ein Niphargus-Bach; dieses muß aber nicht an der Versauerung liegen, z.B. fehlte Habroleptoides confusa im Hyporheos an R3, Habrophlebia lauta hatte dagegen ihr Abundanz- und Biomasse-Maximum an R3. Zugleich lag das Maximum des prozentualen Anteils von Grobsand an R3, eine mögliche Ursache für diese interspezifische Konkurrenz. Die biologische Indikation von Gewässerversauerung mit Hilfe der Säurezustandsklassen funktionierte nicht in den beiden Harzbächen. Es wurde deshalb ein biologischer Versauerungsindex vorgeschlagen; dieser wurde nicht am pH-Wert kalibriert, sondern an der chemischen Versauerungslage, gekennzeichnet durch die Alkalinität und andere chemische Meßgrößen der Versauerung. Dafür wurden aufgrund der qualitativen und quantitativen Daten die häufigeren Taxa in die vier Klassen deutlich versauerungsempfindlich, mäßig versauerungsempfindlich, mäßig versauerungstolerant und deutlich versauerungstolerant eingeteilt. Es reicht nicht aus, die biologischen Folgen von Gewässerversauerung sowie Veränderungen in der Nährstoff-Verfügbarkeit und im sonstigen Wasserchemismus nur anhand der Artenzahl oder des Artenspektrums abzuschätzen. Vielmehr müssen quantitative Methoden wie die Ermittlung der Abundanzen angewandt werden, um anthropogene und natürliche Störungen des Ökosystems zu erfassen. Es wurde eine Strategie für die behördliche Gewässergüteüberwachung von Bachoberläufen vorgeschlagen, die flächendeckend die Versauerungsgefährdung erfassen kann. Die Auswirkungen der zeitlichen Dynamik des Versauerungschemismus wurden am Beispiel des versauerungsempfindlichen Taxons Baetis spp. (Eintagsfliegen) dargestellt. An S2 und S3 kam es zu starken Versauerungsschüben. Baetis konnte sich nicht ganzjährig halten, sondern nur in versauerungsarmen Phasen im Sommer und im Herbst; es gab einen Besiedlungskreislauf aus Ausrottungs- und Wiederbesiedlungsphasen. Die temporäre Population von Baetis an S2 und S3 bestand nur aus ersten Larvenstadien. Die Probestellen wurden auf horizontalen Gradienten der Umweltfaktoren angeordnet. Bei einigen Parametern gab es keinen Gradienten (z.B. Sauerstoff-Gehalt), bei anderen Parametern waren die Meßstellen auf sehr flachen Gradienten angeordnet (z.B. C:N-Quotient der Feinstkörner), bei den restlichen Meßgrößen waren die Gradienten sehr deutlich (z.B. Alkalinität). Bei den Längsgradienten von Abundanz und Biomasse waren alle Möglichkeiten vertreten: Zunahme (z.B. Leuctra pseudosignifera), Abnahme (z.B. Gammarus pulex), Maximum an der mittleren Probestelle (z.B. Leuctra pseudocingulata) und kein signifikanter Trend (z.B. Nemoura spp.). Abundanz und Biomasse zahlreicher taxonomischer Einheiten hatten ihr Maximum im Längslauf an den quellnächsten Probestellen R1 und S1, z.B. Protonemura spp. und Plectrocnemia spp. Die Lebensgemeinschaften an R1 und S1 waren allerdings völlig unterschiedlich zusammengesetzt. Die häufig vertretene Annahme, versauerte Gewässer seien biologisch tot, ist falsch. Unter Anwendung des 3. biozönotischen Grundprinzips wurde das Maximum von Abundanz und Biomasse in den quellnahen Abschnitten mit dem eustatistischen (stabilen) Regime von Wassertemperatur, Abfluß und Protonen-Gehalt, in der Alten Riefensbeek auch von Alkalinität und ALMER-Relation erklärt. Aufgrund der natürlichen und anthropogenen Störungen war im Längslauf der untersuchten Bäche keine natürliche biozönotische Gliederung des Artenbestands erkennbar. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und der Taxazahl ergaben, daß in erster Linie versauerungsrelevante Parameter -- Gehalte saurer Anionen, basischer Kationen und von Metallen, Alkalinität usw. -- die höchsten Korrelationskoeffizienten mit der Taxa-Zahl hatten; unter den natürlichen Meßgrößen zählten nur die Gehalte von DOC und TIC sowie der Anteil der Sande zu der Gruppe mit den höchsten Korrelationskoeffizienten. Die Korrelationsberechnungen zwischen den Umweltfaktoren und den Abundanzen ergab dagegen, daß die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft nicht nur durch die anthropogene Gewässerversauerung, sondern mindestens genauso durch einige natürliche Meßgrößen beeinflußt wurde. Es gab in den Harzbächen keinen ökologischen Superfaktor, der die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft überwiegend bestimmte. Auch die Meßgrößen der anthropogenen Gewässerversauerung waren nicht solch ein Superfaktor. Einen ähnlich hohen Einfluß auf die quantitative Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft hatten die geologisch bestimmten Umweltfaktoren Leitfähigkeit und TIC-Gehalt, der von der Landnutzung bestimmte DOC-Gehalt sowie der Chlorid-Gehalt, der geologisch, möglicherweise aber auch durch den Eintrag von Straßensalz bestimmt wird. Die Mischung von anthropogenen und natürlichen Faktoren wurde in einem Modell der Wirkung von abiotischen Faktoren auf Bryorheos und Hyporheos dargestellt. Als Beispiel für die zeitliche Nutzung ökologischer Nischen wurde die Verteilung der Larven und Adulten der Dryopidae (Hakenkäfer) im Hyporheos und Bryorheos untersucht. Die Larven wurden vorzugsweise im Hyporheon, die Adulten im Bryorheon angetroffen. Die untersuchten Taxa wurden in die Varianten bryorheobiont, bryorheophil, bryorheotolerant, bryorheoxen und bryorheophob bzw. hyporheobiont, hyporheophil, hyporheotolerant, hyporheoxen und hyporheophob eingeteilt, um ihre räumliche Nutzung ökologischer Nischen zu beschreiben. Die gängige Lehrmeinung, daß das Hyporheon die Kinderstube benthaler Makroinvertebraten ist, konnte für zahlreiche Taxa bestätigt werden (z.B. Habrophlebia lauta). Für die bryorheophilen Taxa (z.B. Gammarus pulex und Baetis spp.) trifft diese Lehrmeinung in den beiden Harzbächen nicht zu. Vielmehr übernimmt das Bryorheon die Funktion einer Kinderstube. Die Larven von Plectrocnemia conspersa / geniculata sowie von Baetis spp. und Amphinemura spp. / Protonemura spp. neben Gammarus pulex zeigten eine Habitatbindung, die erstgenannte Gattung an das Hyporheal, die letztgenannten 3 Taxa an untergetauchte Moospolster (Bryorheal). Die Idee von der Funktion des Hyporheals als Kinderstube der Larven und Jungtiere, als Schutzraum gegen die Verdriftung durch Strömung und vor Fraßdruck durch Räuber sowie als Ort hohen Nahrungsangebots mußte für die letztgenannten 3 Taxa abgelehnt werden. Für sie übernahm das Bryorheal diese Aufgaben. Zwar waren die beiden Bäche oligotroph und die Nahrungsqualität der Feinstkörner im Hyporheal war niedrig. Die Abundanz- und Biomasse-Werte im Bryorheos und Hyporheos gehörten aber zu den weltweit höchsten. Es wurde das Paradoxon diskutiert, daß im Hyporheon der beiden Bäche Diatomeen-Rasen gefunden wurden, obwohl das Hyporheon lichtlos sein soll. Das Hyporheon wurde als ein Ökoton zwischen Benthon / Rheon und Stygon angesehen. Es wurden vier Haupttypen des Hyporheons beschrieben. Wegen des sehr unterschiedlichen Charakters des Hyporheons in verschiedenen Fließgewässern gibt es keinen einheitlichen Satz von abiotischen und biotischen Faktoren, mit denen das Hyporheon vom Benthon und Stygon abgegrenzt werden kann. In den beiden Harzbächen ähnelte das Hyporheon mehr dem Benthon als dem Stygon. Es konnte nicht anhand der chemischen Meßgrößen vom Benthon abgegrenzt werden, sondern anhand der physikalischen Meßgrößen Trübung und der Anteile von Feinsand und Schluffe/Tone sowie anhand der biologischen Parameter Summen-Abundanz und Summen-Biomasse. Aus der Typologie des Hyporheons folgt, daß ein bestimmtes Hyporheon nicht alle in der Literatur beschriebenen Funktionen innerhalb der Fließgewässer-Aue übernehmen kann. Es wurde ein Schema entwickelt, mit dem sich die optimale Liste der Parameter für die Untersuchung eines bestimmten Hyporheons auswählen läßt. Der Tendenz in der Fließgewässer-Ökologie, immer neue Konzepte zu entwickeln, die allgemeingültig sein sollen, wurde das Konzept vom individuellen Charakter von Fließgewässer-Ökosystemen entgegengestellt.

Application of the european customer satisfaction index to postal services. Structural equation models versus partial least squars

Customer satisfaction and retention are key issues for organizations in today’s competitive market place. As such, much research and revenue has been invested in developing accurate ways of assessing consumer satisfaction at both the macro (national) and micro (organizational) level, facilitating comparisons in performance both within and between industries. Since the instigation of the national customer satisfaction indices (CSI), partial least squares (PLS) has been used to estimate the CSI models in preference to structural equation models (SEM) because they do not rely on strict assumptions about the data. However, this choice was based upon some misconceptions about the use of SEM’s and does not take into consideration more recent advances in SEM, including estimation methods that are robust to non-normality and missing data. In this paper, both SEM and PLS approaches were compared by evaluating perceptions of the Isle of Man Post Office Products and Customer service using a CSI format. The new robust SEM procedures were found to be advantageous over PLS. Product quality was found to be the only driver of customer satisfaction, while image and satisfaction were the only predictors of loyalty, thus arguing for the specificity of postal services

Climate Change and Transregional Convergence: Carbon Markets in North Amer ica

National policies in North America have not been drafted properly to address the problem of climate change, following the impasse of international negotiations. Facing this scenario, new alternatives emerge with the leadership and participation of new actors. Local governments in North America, especially of British Columbia, Ontario and Quebec, have been developing strategies to face climate change and emissions reduction in parallel to the national efforts and the global governance strategies. These local governments have developed a transregional approach that has resulted in the creation of regional institutions such as the Western Climate Initiative, the Regional Greenhouse GasInitiative and the Midwestern GreenhouseGas Reduction Accord.Their main goal is to establish regional carbon markets to mitigate and adapt to climate change impacts in a cost-effective way. In spite of these efforts, these initiatives have faced the overlapping problem among them and with national and globalstrategies. The goal of this research is to explore how these carbon markets have developed convergence policies. Convergence among these markets is expressed in their offset system and in secondary markets.

Alkene-arene meta photocycloadditions with a four-carbon-atom tether: efficient approach toward the polycyclic ring systems of aphidicolin and stemodinone

At the end of its tether! The fusion of a six-membered ring onto the four-carbon-atom tether of substrate 1 provides an efficient approach toward the polycyclic ring systems of the natural products aphidicolin and stemodinone. The reaction represents a unique example of a preference for product formation from an endo exciplex in an intramolecular system (exo:endo 2:3=1.0:1.2).

Case study on the whole life carbon cycle in buildings

Global temperatures are expected to rise by between 1.1 and 6.4oC this century, depending, to a large extent, on the amount of carbon we emit to the atmosphere from now onwards. This warming is expected to have very negative effects on many peoples and ecosystems and, therefore, minimising our carbon emissions is a priority. Buildings are estimated to be responsible for around 50% of carbon emissions in the UK. Potential reductions involve both operational emissions, produced during use, and embodied emissions, produced during manufacture of materials and components, and during construction, refurbishments and demolition. To date the major effort has focused on reducing the, apparently, larger operational element, which is more readily quantifiable and reduction measures are relatively straightforward to identify and implement. Various studies have compared the magnitude of embodied and operational emissions, but have shown considerable variation in the relative values. This illustrates the difficulties in quantifying embodied, as it requires a detailed knowledge of the processes involved in the different life cycle phases, and requires the use of consistent system boundaries. However, other studies have established the interaction between operational and embodied, which demonstrates the importance of considering both elements together in order to maximise potential reductions. This is borne out in statements from both the Intergovernmental Panel on Climate Change and The Low Carbon Construction Innovation and Growth Team of the UK Government. In terms of meeting the 2020 and 2050 timeframes for carbon reductions it appears to be equally, if not more, important to consider early embodied carbon reductions, rather than just future operational reductions. Future decarbonisation of energy supply and more efficient lighting and M&E equipment installed in future refits is likely to significantly reduce operational emissions, lending further weight to this argument. A method of discounting to evaluate the present value of future carbon emissions would allow more realistic comparisons to be made on the relative importance of the embodied and operational elements. This paper describes the results of case studies on carbon emissions over the whole lifecycle of three buildings in the UK, compares four available software packages for determining embodied carbon and suggests a method of carbon discounting to obtain present values for future emissions. These form the initial stages of a research project aimed at producing information on embodied carbon for different types of building, components and forms of construction, in a simplified form, which can be readily used by building designers in optimising building design in terms of minimising overall carbon emissions. Keywords: Embodied carbon; carbon emission; building; operational carbon.

An assessment of the MODIS collection 5 leaf area index product for a region of mixed coniferous forest

Canopy leaf area index (LAI), defined as the single-sided leaf area per unit ground area, is a quantitative measure of canopy foliar area. LAI is a controlling biophysical property of vegetation function, and quantifying LAI is thus vital for understanding energy, carbon and water fluxes between the land surface and the atmosphere. LAI is routinely available from Earth Observation (EO) instruments such as MODIS. However EO-derived estimates of LAI require validation before they are utilised by the ecosystem modelling community. Previous validation work on the MODIS collection 4 (c4) product suggested considerable error especially in forested biomes, and as a result significant modification of the MODIS LAI algorithm has been made for the most recent collection 5 (c5). As a result of these changes the current MODIS LAI product has not been widely validated. We present a validation of the MODIS c5 LAI product over a 121 km2 area of mixed coniferous forest in Oregon, USA, based on detailed ground measurements which we have upscaled using high resolution EO data. Our analysis suggests that c5 shows a much more realistic temporal LAI dynamic over c4 values for the site we examined. We find improved spatial consistency between the MODIS c5 LAI product and upscaled in situ measurements. However results also suggest that the c5 LAI product underestimates the upper range of upscaled in situ LAI measurements.

Simulated last glacial maximum D14Catm and the deep glacial ocean carbon reservoir

∆14Catm has been estimated as 420 ± 80‰ (IntCal09) during the Last Glacial Maximum (LGM) compared to preindustrial times (0‰), but mechanisms explaining this difference are not yet resolved. ∆14Catm is a function of both cosmogenic production in the high atmosphere and of carbon cycling and partitioning in the Earth system. 10Be-based reconstructions show a contribution of the cosmogenic production term of only 200 ± 200‰ in the LGM. The remaining 220‰ have thus to be explained by changes in the carbon cycle. Recently, Bouttes et al. (2010, 2011) proposed to explain most of the difference in pCO2atm and δ13C between glacial and interglacial times as a result of brine-induced ocean stratification in the Southern Ocean. This mechanism involves the formation of very saline water masses that contribute to high carbon storage in the deep ocean. During glacial times, the sinking of brines is enhanced and more carbon is stored in the deep ocean, lowering pCO2atm. Moreover, the sinking of brines induces increased stratification in the Southern Ocean, which keeps the deep ocean well isolated from the surface. Such an isolated ocean reservoir would be characterized by a low ∆14C signature. Evidence of such 14C-depleted deep waters during the LGM has recently been found in the Southern Ocean (Skinner et al. 2010). The degassing of this carbon with low ∆14C would then reduce ∆14Catm throughout the deglaciation. We have further developed the CLIMBER-2 model to include a cosmogenic production of 14C as well as an interactive atmospheric 14C reservoir. We investigate the role of both the sinking of brine and cosmogenic production, alongside iron fertilization mechanisms, to explain changes in ∆14Catm during the last deglaciation. In our simulations, not only is the sinking of brine mechanism consistent with past ∆14C data, but it also explains most of the differences in pCO2atm and ∆14Catm between the LGM and preindustrial times. Finally, this study represents the first time to our knowledge that a model experiment explains glacial-interglacial differences in pCO2atm, δ13C, and ∆14C together with a coherent LGM climate.

The impact of liquidity on senior credit index spreads during the subprime crisis

This paper examines the effects of liquidity during the 2007–09 crisis, focussing on the Senior Tranche of the CDX.NA.IG Index and on Moody's AAA Corporate Bond Index. It aims to understand whether the sharp increase in the credit spreads of these AAA-rated credit indices can be explained by worse credit fundamentals alone or whether it also reflects a lack of depth in the relevant markets, the scarcity of risk-capital, and the liquidity preference exhibited by investors. Using cointegration analysis and error correction models, the paper shows that during the crisis lower market and funding liquidity are important drivers of the increase in the credit spread of the AAA-rated structured product, whilst they are less significant in explaining credit spread changes for a portfolio of unstructured credit instruments. Looking at the experience of the subprime crisis, the study shows that when the conditions under which securitisation can work properly (liquidity, transparency and tradability) suddenly disappear, investors are left highly exposed to systemic risk.

A tillering inhibition gene influences root-shoot carbon partitioning and pattern of water use to improve wheat productivity in rainfed environments

Genetic modification of shoot and root morphology has potential to improve water and nutrient 19 uptake of wheat crops in rainfed environments. Near-isogenic lines (NILs) varying for a tillering 20 inhibition (tin) gene and representing multiple genetic backgrounds were investigated in contrasting 21 controlled environments for shoot and root growth. Leaf area, shoot and root biomass were similar 22 until tillering whereupon reduced tillering in tin-containing NILs produced reductions of up to 60% in 23 total leaf area and biomass, and increases in total root length of up to 120% and root biomass to 24 145%. Together, root-to-shoot ratio increased two-fold with the tin gene. The influence of tin on shoot 25 and root growth was greatest in the cv. Banks genetic background, particularly in the biculm-selected 26 NIL, and was typically strongest in cooler environments. A separate de-tillering study confirmed 27 greater root-to-shoot ratios with regular tiller removal in non-tin containing genotypes. In validating 28 these observations in a rainfed field study, the tin allele had a negligible effect on seedling growth but 29 was associated with significantly (P<0.05) reduced tiller number (-37%), leaf area index (-26%) and 30 spike number (-35%) to reduce plant biomass (-19%) at anthesis. Root biomass, root-to-shoot ratio at 31 early stem elongation and root depth at maturity were increased in tin-containing NILs. Soil water use 32 was slowed in tin-containing NILs resulting in greater water availability, greater stomatal 33 conductance, cooler canopy temperatures and maintenance of green leaf area during grain-filling. 34 Together these effects contributed to increases in harvest index and grain yield. In both the controlled 35 and field environments, the tin gene was commonly associated with increased root length and biomass 36 but the significant influence of genetic background and environment suggests careful assessment of 37 tin-containing progeny in selection for genotypic increases in root growth.

Selective Wrapping and Supramolecular Structures of Polyfluorene-Carbon Nanotube Hybrids

We report on the photophysical properties of single-walled carbon nanotube (SWNT) suspensions In toluene solutions of poly[9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl](PFO). Steady-state and time-resolved photoluminescence spectroscopy in the near-infrared and visible spectral regions are used to study the interaction of the dispersed SWNTs with the wrapped polymer. Molecular dynamics simulations of the PFO-SWNT hybrids in toluene were carried out to evaluate the energetics of different wrapping geometries. The simulated fluorescence spectra in the visible region were obtained by the quantum chemical ZINDO-CI method, using a sampling of structures obtained from the dynamics trajectories. The tested schemes consider polymer chains aligned along the nanotube axis, where chirality has a minimal effect, or forming helical structures, where a preference for high chiral angles is evidenced. Moreover, toluene affects the polymer structure favoring the helical conformation. Simulations show that the most stable hybrid system is the PFO-wrapped (8,6) nanotube, in agreement with the experimentally observed selectivity.

Hydrogen peroxide and supercritical carbon dioxide: a new bleaching stage for Eucalyptus kraft-O(2) pulps

Kraft pulp is currently bleached largely by the elemental chlorine free (ECF) technology with oxygen, chlorine dioxide, and hydrogen as active agents. This technology brought about significant environmental improvements in relation to standard processes based on chlorine gas and hypochlorite, but there is still need for further improvements. This study presents a novel environmentally friendly bleaching stage - the so-called `hydrogen peroxide in supercritical carbon dioxide`, P((SC-CO2)) - that can be adapted to current ECF bleaching processes, with preference in cases where hydrogen peroxide is already used. In this study, the P((SC-CO2)) stage was evaluated as a replacement to the last peroxide stage of the D(EP)DP bleaching sequence and to the first peroxide stage of the D(EP)DP sequence, for an oxygen delignified eucalypt kraft-O(2) pulp. The P((SC-CO2)) stage was run with 0.5% hydrogen peroxide, at 15% consistency, 70 degrees C, and 73 bar. The reaction time was 30 min. The performances of regular P stages and the new P((SC-CO2)) stage were compared. Promising results were observed with the DEP((SC-CO2))DP sequence; the P((SC-CO2)) decreased kappa number from 2.7 to 2.1, and the hexenuronic acid groups from 17.0 to 12.4 mmol kg(-1). The P((SC-CO2)) stage showed poor performance when applied in the D(EP)DP((SC-CO2)) sequence. It is concluded that the process presents potential but requires further optimization to improve selectivity and efficiency.

Employing the Components of the Human Development Index to Drive Resources to Educational Policies

A new form of composition of the indicators employed to generate the United Nations Human Development Index (HDI) is presented here. This form of composition is based on the assumption that random errors affect the measurement of each indicator. This assumption allows for replacing the vector of evaluations according to each indicator by vectors of probabilities of being the best or the worst according to such attribute. The probabilistic composition of such probabilities of preference according to each indicator into probabilities of being the best or the worst according to all of them generates indices that may unveil, on one hand, performances to be followed and, on the other hand, extreme conditions that an additive composition would hide. Differences between the results of application of the diverse forms of composition are examined in the case of the HDI and in the case of the districts version of the HDI employed to compare Brazilian municipalities. It is verified that the smallest correlation between the education.

Bispectral index in dogs with high intracranial pressure, anesthetized with propofol and submitted to two levels of FiO2

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Short-term temporal changes of soil carbon losses after tillage described by a first-order decay model

Tillage stimulates soil carbon (C) losses by increasing aeration, changing temperature and moisture conditions, and thus favoring microbial decomposition. In addition, soil aggregate disruption by tillage exposes once protected organic matter to decomposition. We propose a model to explain carbon dioxide (CO2) emission after tillage as a function of the no-till emission plus a correction due to the tillage disturbance. The model assumes that C in the readily decomposable organic matter follows a first-order reaction kinetics equation as: dC(sail)(t)/dt = -kC(soil)(t) and that soil C-CO2 emission is proportional to the C decay rate in soil, where C-soil(t) is the available labile soil C (g m(-2)) at any time (t). Emissions are modeled in terms soil C available to decomposition in the tilled and non-tilled plots, and a relationship is derived between no-till (F-NT) and tilled (F-Gamma) fluxes, which is: F-T = a1F(NT)e(-a2t), where t is time after tillage. Predicted and observed fluxes showed good agreement based on determination coefficient (R-2), index of agreement and model efficiency, with R-2 as high as 0.97. The two parameters included in the model are related to the difference between the decay constant (k factor) of tilled and no-till plots (a(2)) and also to the amount of labile carbon added to the readily decomposable soil organic matter due to tillage (a,). These two parameters were estimated in the model ranging from 1.27 and 2.60 (a(1)) and - 1.52 x 10(-2) and 2.2 x 10(-2) day(-1) (a(2)). The advantage is that temporal variability of tillage-induced emissions can be described by only one analytical function that includes the no-till emission plus an exponential term modulated by tillage and environmentally dependent parameters. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.