Fluxes of CO2 above a sugarcane plantation in Brazil

Fluxes of CO2 were measured above a sugarcane plantation using the eddy-covariance method covering two growth cycles, representing the second and third re-growth (ratoons) harvested with stubble burning. The total net ecosystem exchange (NEE) in the first cycle (second ratoon, 393 days long) was −1964 ± 44 g C m−2; the gross ecosystem productivity (GEP) was 3612 ± 46 g C m−2 and the ecosystem respiration (RE) was 1648 ± 14 g C m−2. The NEE and GEP totals in the second cycle (third ratoon, 374 days long) decreased 51% and 25%, respectively and RE increased 7%. Accounting for the carbon emitted during biomass burning and the removal of stalks at harvest, net ecosystem carbon balance (NECB) totals were 102 ± 130 g C m−2 and 403 ± 84 g C m−2 in each cycle respectively. Thus the sugarcane agrosystem was approximately carbon neutral in the second ratoon. Yield in stalks fresh weight (SFW) attained the regional average (8.3 kg SFW m−2). Although it was a carbon source to the atmosphere, observed productivity (6.2 kg SFW m−2) of the third ratoon was 19% lower than the regional average due to the lower water availability observed during the initial 120 days of re-growth. However, the overall water use efficiency (WUE) achieved in the first cycle (4.3 g C kg−1 H2O) decreased only 5% in the second cycle. © 2013 Elsevier B.V. All rights reserved

Surface treatment of dental porcelain with CO2 laser: porosity analysis and AFM.

The effect of CO2 continuous laser irradiation on the surface properties of veneering porcelains has already been tested. The surface observed after laser irradiation is similar to that achieved by auto-glaze in terms of roughness and color parameters (Sgura R, et al. Dental Materials 2011;27(Suppl. 1):e72–73). The purpose of this study was to analyze the surface porosity of porcelain discs after CO2 laser treatment and compare it to auto-glaze treatment, in furnace. A morphological analysis of the porcelain surface was conducted using atomic force microscopy (AFM) and conventional optical microscopy (OM).

Estudo clínico-histológico da quelite actímica crônica tratada por dois protocolos de laser de CO2 de baixa morbidade

Objetivo: Este ensaio clínico-histológico teve por meta avaliar a resposta terapêutica de dois protocolos de reconhecida baixa morbidade em passagem única. Métodos: Pacientes com queilite actínica crônica multicêntrica (n=40) comprovada pela microscopia foram randomicamente submetidos a dois protocolos de laser de CO2 pulsátil através de modelo comparativo bilateral (protocolo de pulsos de 350 mJ, 3,5 W, amplitude de 0,1s versus protocolo de pulsos de 250 mJ, 5 W, amplitude de 0,05s). Realizou-se em 26 pacientes análise comparativa dos níveis de atipia epitelial de espécimes de biópsia entre o status quo e o período pós-operatório de ambos os protocolos e entre si. Foram avaliados outros fenômenos do espectro da doença. Resultados: Houve presença clínica pós-operatória de lesões em 10% dos pacientes para cada protocolo e uma significante redução dos níveis de atipia epitelial (p<0,001), por vezes completa. Conclusão: Não houve diferença de resultados entre os protocolos estudados (p> 0,05).

Anthropogenic CO2 in the Azores region

The AZORES-I cruise was conducted in August 1998, spanning the length of three latitudinal large-scale sections at 22, 28 and 32ºW. The oceanic carbon system was oversampled by measuring total alkalinity, total inorganic carbon and pH. It is thus possible to estimate anthropogenic CO2 (CANT) and to investigate its relationship with the main water masses that are present. CANT is calculated using the latest back-calculation techniques: jCTº and TrOCA methods. Although the two approaches produce similar vertical distributions, the results of the TrOCA method show higher CANT variability and produce higher inventories than those of the jCTº method. The large proportion of Mediterranean Water found in the northern part of the study area is the main cause of the observed increase northwards of CANT inventories. Changes in CANT inventories between 1981 and 2004 are evaluated using data from the TTO-NAS, OACES-93 and METEOR-60/5 cruises. According to the jCTº and TrOCA approaches, the average long-term rates of CANT inventory change are 1.32±0.11 mol C m-2 y-1 (P=0.008) and 1.18±0.16 mol C m-2 y-1 (P=0.018), respectively. During the 1993-1998 a significant increase in the CANT storage rate was detected by the jCTº method. It is thought that this stems directly from the enhanced Labrador Seawater formation after the increased advection observed at the time.

Effects of increased CO2 levels on growth, photosynthesis, ammonium uptake and cell composition in the macroalga Hypnea spinella (Gigartinales, Rhodophyta)

[EN] The red seaweed Hypnea spinella (Gigartinales, Rhodophyta), was cultured at laboratory scale under three different CO2 conditions, non-enriched air (360 ppm CO2)and CO2-enriched air at two final concentrations (750 and 1,600 ppm CO2), in order to evaluate the influence of increased CO2 concentrations on growth, photosynthetic capacity, nitrogen removal efficiency, and chemical cellular composition. Average specific growth rates of H. spinella treated with 750 and 1,600 ppm CO2-enriched air increased by 85.6% and 63.2% compared with non-enriched air cultures. CO2 reduction percentages close to 12% were measured at 750 ppm CO2 with respect to 5% and 7% for cultures treated with air and 1,600 ppm CO2, respectively. Maximum photosynthetic rates were enhanced significantly for high CO2 treatments, showing Pmax values 1.5-fold higher than that for air-treated cultures. N–NH4+ consumption rates were also faster for algae growing at 750 and 1,600 ppm CO2 than that for non-enriched air cultures. As a consequence of these experimental conditions, soluble carbohydrates increased and soluble protein contents decreased in algae treated with CO2-enriched air. However, internal C and N contents remained constant at the different CO2 concentrations. No significant differences in data obtained with both elevated CO2 treatments, under the assayed conditions, indicate that H. spinella is saturated at dissolved inorganic carbon concentrations close by twice the actual atmospheric levels. The results show that increased CO2 concentrations might be considered a key factor in order to improve intensively cultured H. spinella production yields and carbon and nitrogen bioremediation efficiencies.

Simulations of glacial/interglacial cycles with simple box-models. The ocean CO2 source during deglaciations

Máster en Oceanografía

Emisión difusa de CO2 en sistemas volcánicos activos: implicaciones en la vigilancia volcánica, la exploración geotérmica y la emisión global de CO2 a la atmósfera por la actividad volcánica

Nemesio Pérez Rodríguez es Coordinador Científico del Instituto Volcanológico de Canarias -INVOLCAN-

Air-Sea Interactions of Natural Long-Lived Greenhouse Gases (CO2, N2O, CH4)in a Changing Climate

[EN] Understanding and quantifying ocean-atmosphere exchanges of the long-lived greenhouse gases carbon dioxide (CO2), nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) are important for understanding the global biogeochemical cycles of carbon and nitrogen in the context of ongoing global climate change. In this chapter we summarise our current state of knowledge regarding the oceanic distributions, formation and consumption pathways, and oceanic uptake and emissions of CO2, N2O and CH4, with a particular emphasis on the upper ocean. We specifically consider the role of the ocean in regulating the tropospheric content of these important radiative gases in a world in which their tropospheric content is rapidly increasing and estimate the impact of global change on their present and future oceanic uptake and/or emission. Finally, we evaluate the various uncertainties associated with the most commonly used methods for estimating uptake and emission and identify future research needs.

Sviluppo di metodologie per l'analisi in tempo reale delle prestazioni di un motore automobilistico

Durante il periodo di dottorato, l’attività di ricerca di cui mi sono occupato è stata finalizzata allo sviluppo di metodologie per la diagnostica e l’analisi delle prestazioni di un motore automobilistico. Un primo filone di ricerca è relativo allo sviluppo di strategie per l’identificazione delle mancate combustioni (misfires) in un motore a benzina. La sperimentazione si è svolta nella sala prove della Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bologna, nei quali è presente un motore Fiat 1.200 Fire, accoppiato ad un freno a correnti parassite, e comandato da una centralina virtuale, creata mediante un modello Simulink, ed interfacciata al motore tramite una scheda di input/output dSpace. Per quanto riguarda la campagna sperimentale, sono stati realizzati delle prove al banco in diverse condizioni di funzionamento (sia stazionarie, che transitorie), durante le quali sono stati indotti dei misfires, sia singoli che multipli. Durante tali test sono stati registrati i segnali provenienti sia dalla ruota fonica usata per il controllo motore (che, nel caso in esame, era affacciata al volano), sia da quella collegata al freno a correnti parassite. Partendo da tali segnali, ed utilizzando un modello torsionale del sistema motoregiunto-freno, è possibile ottenere una stima sia della coppia motrice erogata dal motore, sia della coppia resistente dissipata dal freno. La prontezza di risposta di tali osservatori è tale da garantirci la possibilità di effettuare una diagnosi misfire. In particolare, si è visto che l’indice meglio correlato ala mancata combustione risultaessere la differenza fra la coppia motrice e la coppia resistente; tale indice risulta inoltre essere quello più semplice da calibrare sperimentalmente, in quanto non dipende dalle caratteristiche del giunto, ma solamente dalle inerzie del sistema. Una seconda attività della quale mi sono occupato è relativa alla stima della coppia indicata in un motore diesel automobilistico. A tale scopo, è stata realizzata una campagna sperimentale presso i laboratori della Magneti Marelli Powertrain (Bologna), nella quale sono state effettuati test in molteplici punti motori, sia in condizioni di funzionamento “nominale”, sia variando artificiosamente alcuni dei fattori di controllo (quali Start of Injection, pressione nel rail e, nei punti ove è stato possibile, tasso di EGR e pressione di sovralimentazione), sia effettuando degli sbilanciamenti di combustibile fra un cilindro e l’altro. Utilizzando il solo segnale proveniente da una ruota fonica posta sul lato motore, e sfruttando un modello torsionale simile a quello utilizzato nella campagna di prove relativa alla diagnosi del misfire, è possibile correlare la componente armonica con frequenza di combustione della velocità all’armonica di pari ordine della coppia indicata; una volta stimata tale componente in frequenza, mediante un’analisi di tipo statistico, è possibile eseguire una stima della coppia indicata erogata dal motore. A completamento dell’algoritmo, sfruttando l’analisi delle altre componenti armoniche presenti nel segnale, è possibile avere una stima dello sbilanciamento di coppia fra i vari cilindri. Per la verifica dei risultati ottenuti, sono stati acquisiti i segnali di pressione provenienti da tutti e quattro i cilindri del motore in esame.