Catch rates and demographics of loggerhead sea turtles (Caretta caretta) captured from the Charleston, South Carolina, shipping channel during the period of mandatory use of turtle excluder devices (TEDs)

Trawling was conducted in the Charleston, South Carolina, shipping channel between May and August during 2004–07 to evaluate loggerhead sea turtle (Caretta caretta) catch rates and demographic distributions. Two hundred and twenty individual loggerheads were captured in 432 trawling events during eight sampling periods lasting 2–10 days each. Catch was analyzed by using a generalized linear model. Data were fitted to a negative binomial distribution with the log of standardized sampling effort (i.e., an hour of sampling with a net head rope length standardized to 30.5 m) for each event treated as an offset term. Among 21 variables, factors, and interactions, five terms were significant in the final model, which accounted for 45% of model deviance. Highly significant differences in catch were noted among sampling periods and sampling locations within the channel, with greatest catch furthest seaward consistent with historical observations. Loggerhead sea turtle catch rates in 2004–07 were greater than in 1991–92 when mandatory use of turtle excluder devices was beginning to be phased in. Concurrent with increased catch rates, loggerheads captured in 2004–07 were larger than in 1991–92. Eighty-five percent of loggerheads captured were ≤75.0 cm straight-line carapace length (nuchal notch to tip of carapace) and there was a 3.9:1 female-to-male bias, consistent with limited data for this location two decades earlier. Only juvenile loggerheads ≤75.0 cm possessed haplotypes other than CC-A01 or CC-A02 that dominate in the region. Six rare and one un-described haplotype were predominantly found in June 2004.

Analysis of permanent magnets as elasmobranch bycatch reduction devices in hook-and-line and longline trials

Previous studies indicate that elasmobranch fishes (sharks, skates and rays) detect the Earth’s geomagnetic field by indirect magnetoreception through electromagnetic induction, using their ampullae of Lorenzini. Applying this concept, we evaluated the capture of elasmobranchs in the presence of permanent magnets in hook-and-line and inshore longline fishing experiments. Hooks with neodymium-iron-boron magnets significantly reduced the capture of elasmobranchs overall in comparison with control and procedural control hooks in the hook-and-line experiment. Catches of Atlantic sharpnose shark (Rhizoprionodon terraenovae) and smooth dogfish (Mustelus canis) were signif icantly reduced with magnetic hook-and-line treatments, whereas catches of spiny dogfish (Squalus acanthias) and clearnose skate (Raja eglanteria) were not. Longline hooks with barium-ferrite magnets significantly reduced total elasmobranch capture when compared with control hooks. In the longline study, capture of blacktip sharks (Carcharhinus limbatus) and southern stingrays (Dasyatis americana) was reduced on magnetic hooks, whereas capture of sandbar shark (Carcharhinus plumbeus) was not affected. Teleosts, such as red drum (Sciaenops ocellatus), Atlantic croaker (Micropogonias undulatus), oyster toadfish (Opsanus tau), black sea bass (Centropristis striata), and the bluefish (Pomatomas saltatrix), showed no hook preference in either hook-and-line or longline studies. These results indicate that permanent magnets, although eliciting species-specific capture trends, warrant further investigation in commercial longline and recreational fisheries, where bycatch mortality is a leading contributor to declines in elasmobranch populations.

Charge and spin transport in nanoscale devices

137 p.

Desenvolvimento de técnicas de otimização da programação das limpezas de redes de trocadores de calor

Trocadores de calor são equipamentos muito utilizados na indústria de processos com o objetivo de modificar a temperatura e/ou o estado físico de correntes materiais. Uma rede de trocadores de calor pode ser definida como um grupo de trocadores de calor interligados, a fim de reduzir as necessidades de energia de um sistema. No entanto, durante a operação de uma rede, a eficiência térmica dos trocadores de calor diminui devido à deposição. Esse efeito promove o aumento dos custos de combustível e das emissões de carbono. Uma alternativa para mitigar este problema baseia-se no estabelecimento de uma programação das limpezas dos trocadores de calor durante a operação de rede. Este tipo de abordagem ocasiona uma situação na qual ocorre um conflito de escolha: a limpeza de um trocador de calor pode recuperar a sua eficiência térmica, mas implica custos adicionais, tais como, mão-de-obra, produtos químicos, etc. Além disso, durante a limpeza, o trocador de calor tem de ser contornado por uma corrente de by-pass, o que aumenta temporariamente o consumo de energia. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo explorar diferentes técnicas de otimização envolvendo métodos estocásticos e heurísticos. Com este objetivo foi desenvolvido um conjunto de códigos computacionais integrados que envolvem a simulação pseudo-estacionária do comportamento da rede relacionado com incrustações e a otimização da programação das limpezas deste tipo de sistema. A solução do problema indica os períodos de tempo para a limpeza de cada trocador de calor. Na abordagem estocástica empregada, os parâmetros do algoritmo genético, como probabilidade de crossover e probabilidade de mutação, foram calibrados para o presente problema. A abordagem heurística desenvolvida se deu através da sequência do conjunto de movimentos zero, um e dois. De forma alternativa, desenvolveu-se a metodologia heurística recursiva na qual os conjuntos de movimentos um e dois foram empregados recursivamente. Também foi desenvolvida a abordagem híbrida que consistiu em diferentes combinações da metodologia estocástica e heurística. A análise comparativa entre as metodologias empregadas teve como objetivo avaliar a abordagem mais adequada para o presente problema da programação das limpezas em termos de função objetivo e esforço computacional. O desempenho da abordagem proposta foi explorado através de uma série de exemplos, incluindo uma refinaria real brasileira. Os resultados foram promissores, indicando que as técnicas de otimização analisadas neste trabalho podem ser abordagens interessantes para operações que envolvam redes de trocadores de calor. Dentre as abordagens de otimização analisadas, a metodologia heurística desenvolvida no presente trabalho apresentou os melhores resultados se mostrando competitiva frente às abordagens comparadas da literatura

Biologically sensitive field-effect devices using polysilicon TFTs

The authors present a review of recent developments in the detection of biomolecular interactions with field-effect devices. Ion-sensitive field-effect transistors (ISFETs) and enzyme field-effect transistors (EnFETs), based on polycrystalline silicon (poly-Si) TFTs, are discussed. Label-free electrical detection of DNA hybridization has been achieved by a new method, by using MOS capacitors or poly-Si TFTs. In principle, the method can be extended to other chemical or biochemical systems, such as proteins and cells.