Optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos‐eólicos em zonas insulares de diversidade climática‐Arquipélago da Madeira

Nesta tese apresento um estudo detalhado sobre vários aspectos relacionados com a optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos em zonas insulares de diversidade climática-arquipélago da Madeira que foi desenvolvido no Laboratório Regional de Engenharia Civil e com algumas deslocações no Laboratório de Energia Solar da Universidade de Vigo entre 2002 e 2007. Foi baseado nos conhecimentos adquiridos ao longode 25 anos de prática profissional de estudo, projecto, montagem e monitorização de tecnologias solares e eólicas, para produção de electricidade em locais isolados, bem como pesquisa e análise climatológica. Como resultado final e após a criação de uma base de dados climáticos para fins energéticos, determinámos os dias característicos de radiação solar e temperatura para cada um dos doze meses do ano, nas seis estações meteorológicas estudadas. Estes dias são de grande utilidade também para a elaboração de outros estudos. Após o tratamento dos dados constatou-se que a evolução das temperaturas ao longo do ano, tanto no caso das médias como nas médias dos valores máximos e nas médias dos valores mínimos,segue uma tendência similar em todas as estações. Concluimos que, a altitude é o factor determinante nestas diferenças, de tal maneira que quanto maior for a altitude menor são, em geral, as temperaturas médias. No estudo da irradiação global constatámos que na ilha do Porto Santo há mais 4% de radiação solar que na ilha da Madeira. Já na costa norte da Madeira, mais precisamente em São Jorge a média diária mensal e anual é inferior em cerca de 16.5 % em relação ao Porto Santo. Contudo, a costa sul da Madeira apresenta valores de radiação interessantes para o aproveitamento energético. Na abordagem à produção fotovoltaica e eólica, desenvolvemos um novo conceito que relaciona a produção eléctrica por metro quadrado de terreno horizontal, referente à área dos módulos fotovoltaicos e à área de afectação dos aerogeradores. Este novo conceito permite facilmente comparar sistemas energéticos diferentes utilizando diferentes recursos energéticos, permitindo também comparar a energia eléctrica produzida com a energia solar recebida e, deste modo, extrapolar os resultados para a toda a superfície do arquipélago. Finalmente, no que diz respeito à optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos nas seis zonas climáticas do arquipélago da Madeira, calculámos a produção eólica diária e a produção média diária para cada um dos doze meses do ano, bem como a média anual, isto por metro quadrado de área varrida pelo rótor do aerogerador, para que os resultados se pudessem comparar com os resultados anteriormente obtidos na produção fotovoltaica, reportados também a metro quadrado de área de módulo. No que concerne à produção máxima e comparativa de sistemas (100% fotovoltaicos e 100% eólicos), estudámos várias hipóteses para que os resultados fossem os mais gerais possíveis, tendo-se chegado à conclusão de que se se relacionar a procura de energia/consumo com a produção anual do sistema híbrido, não é necessário fazer a simulação dos sub-sistemas fotovoltaicos-eólicos em tamanho real, bastando apenas conhecer a proporção exacta destes, e extrapolar os resultados obtidos em percentagem para qualquer dimensão. Da análise comparativa dos resultados da produção energética das diferentes composições percentuais fotovoltaico-eólico, podemos avaliar facilmente o grau de cobertura de energia renovável. Conhecidas as percentagens de cobertura da procura que se obtêm com energias renováveis, é possível definir com segurança as percentagens solar-eólica que oferecem as melhores opções técnicas. Em termos de optimização técnica, concluímos que o único factor que diferencia um sistema híbrido de outro, nos 6 locais estudados, é a área do módulo fotovoltaico e a área varrida pelo rótor do aerogerador. Finalmente, concluímos que os custos das instalações híbridas e do kWh renovável produzido nos locais estudados, diminuem em todos os locais ao diminuir a percentagem do sub-sistema eólico no sistema híbrido fotovoltaico-eólico, sendo o custo mais baixo reportado sempre à Instalação toda solar (100% fotovoltaica).

Contributo para o estudo das macroalgas do intertidal da ilha da Madeira: diversidade, distribuição e sazonalidade

Ao longo de um ano (junho 2009 – maio 2010), estudou-se as comunidades de macroalgas do intertidal de quatro locais na costa sul (Reis Magos, Barreirinha,Cais do Carvão e Ribeira Brava) e quatro na costa norte (Porto da Cruz, Seixal,Praia da Laje e Porto Moniz) da ilha da Madeira. A área de estudo estendeu-se desde a linha de maré baixa até à zona superiordo intertidal. Identificou-se um total de 73 Taxa na ilha da Madeira: 1 Cyanobacteria, 35 Rhodophyta, 18 Ochrophyta e 18 Chlorophyta. No sul foram identificados 49 Taxa (17 exclusivos desta costa) e no norte 56 Taxa (24 exclusivos). Duas metodologias conjugadas permitem-nos caracterizar o coberto algal do Intertidal rochoso da ilha da Madeira: amostragem manual e trabalho em laboratório (trabalho mais detalhado e rigoroso) e análise de imagens digitais através de um programa informático específico (determinação de categorias ecológicas). Considerando as categorias ecológicas, o intertidal da ilha da Madeira é dominado por Musgo Calcário e Crosta não calcária. Duas espécies, Corallina elongata e Padina pavonica, são dominantes na ilha da Madeira e sete espécies são novos registos: Ganonema farinosum, Hypnea arbuscula, cf. Itonoa marginifera, Grateloupia dichotoma, Cystoseira wildpretii,Sargassum furcatum e Cladophora lehmanniana. As análises CLUSTER e nMDS determinaram a existência de semelhanças relativamente elevadas entre quatro locais de amostragem, no entanto verificou-se uma primeira diferenciação entre norte e sul. Existe uma desigualdade evidente do coberto algal entre as duas costas, com predominância de algas vermelhas e verdes no sul, contrastando com a maior ocorrência de algas castanhas no norte. Esta diferença poderá ser causada pela herbivoria (mais evidente a sul) e pelo hidrodinamismo (mais forte no norte). Verfificou-se que a exposição à ação das ondas é o principal fator responsável pela variação entre amostras (R=0,537, Sig.=0,1%).

Density of sand flies (diptera: psychodidae) in domestic and wild animal shelters in an area of visceral leishmaniasis in the state of Rio Grande do Norte, Brazil

XIMENES, Maria de Fátima Freire de Melo; SOUZA, Maria de Fátima de; CASTELLON, Eloy Guilhermo. Density of sand flies (Diptera: Psychodidae) in domestic and wild animal shelters in an area of visceral Leishmaniasis in the State of Rio Grande do Norte, Brazil. Memorias do Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, v.94, n.4, p.427-432, jul./ago. 1999. Disponivel em: Acesso em: 4 out. 2010.

Diversidade Ictiofaunística e Ecologia reprodutiva de uma espécie nativa de peixe da Bacia Piranhas-Assu, RN

The Caatinga biome is rich in endemic fish species fauna. The present study the results of fish faunal surveys conducted in the hydrographic basin of Piranhas-Assu of the Brazilian Caatinga biome. The fish samples collected were distributed in four orders (Characiformes, Perciformes, Siluriformes and Synbranchiformes), 11 families (Characidae, Curimatidae, Auchenipteridae, Anostomidae, Prochilodontidae, Erythrinidae, Cichlidae, Sciaenidae, Heptapteridae, Loricariidae, Synbranchidae) and 22 species, of which 17 are endemic and five have been introduced from other basins. The order Characiformes was the most representative in number of species (46,35% ) followed by Perciformes (35,38%), Siluriformes (17,44%) and Synbranchiformes (0,5%). The Nile tilapia, Oreochomis niloticus, the only exotic species, was most expressive in number of individuals (24.92%) followed by the native species piau preto, Leporinus piau (18,77 %). Considering the relative frequency of occurrence of the 22 species, 13 were constant, five were accessory and four were occasional. This study investigated the reproductive ecology of an endemic fish black piau, Leporinus piau from the Marechal Dutra reservoir, Acari, Rio Grande do Norte. Samplings were done on a monthly basis from January to December 2009, and a total of 211 specimens were captured. The environmental parameters such as rainfall, temperature, pH, electrical conductivity and dissolved oxygen of water were recorded. The sampled population showed a slight predominance of males (55%), however females were larger and heavier. Both sexes of L. piau showed positive allometric growth, indicating a higher increase of weight than length. The first sexual maturation of males occurred at smaller size, with 16.5 cm in total length than females (20.5 cm). During the reproductive period, the condition factor and gonadosomatic index (GSI) of L. piau were negatively correlated. This species has large oocytes with a high mean fecundity of 54.966 with synchronous oocyte development and total spawning

Diversidade de macroalgas marinhas bentônicas dos recifes de Maracajaú, área de preservação ambiental dos recifes de corais, Rio Grande do Norte, Brasil

Despite the importance of coral reefs to humanity, these environments have been threatened throughout the world. Several factors contribute to the degradation of these ecosystems. The Maracajaú Reef Complex, in Rio Grande do Norte state is part of the Coral Reefs Environment Preservation Area in northeastern Brazil. This area has been receiving an increasing influx of tourism and the integrity of the local reefs is a matter of concern. In this study, the reef macroalgae communities were studied and compared within two areas distinguished by the presence or absence of tourism activities. Two sample sites were chosen: the first one, where diving activities are intense; and the other, where these practices do not occur. Samples were collected at both sites within a quadrate of 625 cm2 of area randomly thrown 5 times along a 10 meters transect line. Richness, Shannon-Hill diversity and Simpson dominance indices were determined based on biomass data. Similarity between sites was analyzed with Bray-Curtis similarity and distance index. Fifty-eight macroalgae species were observed, including 7 Chlorophyta, 13 Phaeophyta and 38 Rhodophyta. In the non-disturbed site, 49 species were found, while at the disturbed site, there were 42 species. Dictyotaceae and Corallinaceae were the most representative families at the non-disturbed site, and Rhodomelaceae and Dictyotaceae at the disturbed site. The non-disturbed site presented a higher biomass and the greatest richness and diversity indices. In the disturbed site the dominance index was greater and Caulerpa racemosa was the dominant species. The dendogram based on similarity index showed two major clusters, and an isolated element at the center that corresponds to a sample from the disturbed site. In the first cluster, samples from the non-impacted site were predominant and fleshy brown algae were more conspicuous. The second cluster was composed primarily of samples from the impacted site, where C. racemosa and red filamentous and erect calcareous algae associations (turf forming) were observed covering large extensions. These associations are represented by groups of algae adapted to environments where disturbances are frequent. They can grow rapidly on substrate where benthic community was removed and do not allow the establishment of other species. The results of the present study show that tourism activity is an impacting factor that has been causing shifts in macroalgae communities in the Maracajaú Reef Complex

Diversidade de invertebrados em cavernas calcárias do oeste potiguar : subsídios para a determinação de áreas prioritárias para conservação.

It is estimated that the Brazilian karst areas sum about 200.000 km2. The caves, one of the main components of karst, are important windows into the biological studies on hypogean environments. In Rio Grande do Norte are known 563 caves, and 476 of them are in the municipalities of Baraúna, Felipe Guerra, Governador Dix-Sept Rosado, Apodi and Mossoró, the Western region of the State. However, like in the rest of the country, the cave fauna of the State is still poorly understood. This study used data from invertebrates harvested in 47 caves and aimed to analyze the effect of environmental change between the dry and rainy seasons in the communities of cave invertebrates, characterize these communities and evaluate the relationships between morphological and biotic variables of the caves and surroundings, and to define priority areas for conservation of cave environments of the study area from biotic parameters. Strong effects were found in the community structure of cave invertebrates due environmental changes between seasons, with values of total richness, abundance, diversity and ecological complexity significantly higher in the rainy season. It was possible to assess how the morphology of the cave and the external environment variables affect the biotic system, so that the variety of resources, forest cover in the vicinity, the area of the cave and its entrance were the variables that best explained the structure communities of cave invertebrates in the region. High values of total richness of invertebrates (36,62 ± 14,04 spp / cave) and troglomorphic species (61 species, mean 1,77 ± 2,34 spp / cave) were found and, given the biological relevance in the context of the area national and the imminent anthropogenic pressures existing, we defined four priority areas for actions aiming cave biodiversity conservation in the region.

Diversidade de espécies e ecologia da comunidade de lagartos de um fragmento de Mata Atlântica no nordeste do Brasil

Neste estudo foram investigadas a diversidade, a composição, e as diferenças no uso do espaço (hábitat e microhábitat) e do alimento em uma comunidade de lagartos habitantes da serapilheira de um fragmento de Mata Atlântica, do Estado de Alagoas, Brasil. Para a observação e/ou coleta dos espécimes, foram utilizados os métodos de busca ativa e armadilhas de queda (pit-fall traps) sem cerca-guia. Para análises de diversidade e da existência de diferenças de diversidade entre os hábitats e microhábitats, utilizou-se o índice de Shannon. A largura dos nichos espacial (hábitat e microhábitat) e alimentar foi avaliada, utilizando-se o índice de diversidade de Simpson. A similaridade entre as áreas foi averiguada utilizando-se o índice de Jaccard. Para avaliar o grau de sobreposição quanto ao uso do espaço (hábitats e microhábitats) e do alimento pelas espécies, foi utilizada uma versão da equação de MarcArthur & Levis. Foram obtidas vinte e três espécies de lagartos, pertencentes a nove famílias; destas, dezenove foram obtidas no interior da mata e nove na borda. Para o interior da mata as espécies mais abundantes foram Kentropyx calcarata, Dryadosaura nordestina, Enyalius catenatus e Gymnodactylus darwinii. Na borda da mata as espécies mais abundantes foram Tropidurus hispidus, T. semitaeniatus, Ophiodes striatus e Ameiva ameiva. Quanto à utilização dos recursos, os resultados mostraram que espécies filogeneticamente próximas nem sempre utilizam de maneira semelhante os recursos disponíveis. A dieta em geral foi composta por artrópodes. Tropidurus hispidus e T. semitaeniatus se mostraram especialistas no consumo de Himenoptera (Formicidae), que estiverem presentes em 100% dos seus estômagos. Ophiodes striatus teve como principal alimento caramujos (Gastropoda) e aranhas com 60% cada; sendo Gastropoda mais abundante para esta espécie

Variação temporal da riqueza de táxons, abundância e biomassa de artrópodes em ambiente de restinga do Rio Grande do Norte, Brasil

Arthropods are abundant organisms possess great wealth and diversity representing about 82% of all known animal species. Contribute as a source of biomass and their abundance is an indicator of ecological change. The aim of this study was to evaluate the biomass and abundance found in the salt marsh environment throughout the year and relate them to the climatic factors (temperature, precipitation and relative humidity) that can influence the abundance and biomass of arthropods. The study was conducted at the Centro de Lançamento de Foguetes Barreira do Inferno, city of Parnamirim, Rio Grande do Norte, in the period February 2011 to January 2012, using pitfall traps, stationary window and beating tray. Among the 26 orders found, the most abundant were: Hymenoptera, Orthoptera, Araneae. Taxa Hymenoptera, Blattodea and Orthoptera showed higher biomass volume. Climatic factors did not influence the fall of Arthropods in the traps, however, the lowest abundance during the rainy season the action of raindrops, reduced the activity of these arthropods on vegetation, reducing its capture in traps (pitfall traps and stationary window ) and method of collection(entomological umbrella)

Tartarugas marinhas da Bacia Potiguar/RN: diagnóstico, biologia alimentar e ameaças

This work aimed to study the diversity and distribution of marine sea turtles stranded in Potiguar Basin, Rio Grande do Norte, as well as aspects related to feeding behavior associated with human impacts. The study was conducted through the analysis of data from stranded animals, recorded in a daily monitoring in an area bounded on the north by the municipality of Aquiraz, in the state of Ceará, and the east by the municipality of Caicara do Norte, in the state of Rio Grande do Norte. Stranded dead animals were necropsied and for the analysis of the diet of animals, esophagus, stomach and intestines were fixed in 10% formalin and after that, the stomach contents were sorted and stored in 70% alcohol. Representative fragments of these organs were removed for making histological slides, with a view to histological characterization of the digestive tract. 2.046 occurrences of turtles were recorded during the period from 01/01/2010 to 31/12/2012. The Chelonia mydas species showed the highest number of records and it was observed in 66.81 % (N = 1,367) of cases; followed by Eretmochelys imbricata with 4.45 % (N = 91) and by Lepidochelys olivacea with 1.22% (N = 25). The Caretta caretta and Dermochelys coriacea species were, respectively, 0.93 % (N = 19) and 0.05 % (N = 1) records of strandings. In 26.54 % of cases, it was not possible to identify the species. Regarding the spatial distribution, the stretch A was the one that had the highest number of strandings and a larger number of records were registered in the warm months of the year. The dietary analysis showed that C. mydas fed preferentially on algae; C. caretta had a diet with a predominance of the item "coral´s fragments" and E. imbricata species showed preference for an animal origin material. Related to this anthropic interaction, 57.14 % (n = 76) of animals that died at the rehabilitation s base, showed cause of death due to complications from ingesting debris. According to the data presented, the Potiguar Basin presents itself as an area with important diversity and distribution of marine sea turtle as well is characterized as a feeding and nidification area for these species

Method of numerical correction of errors occasioned by delay of records during the monitoring of environmental variables of interest for animal production

As condições de ambiente térmico e aéreo, no interior de instalações para animais, alteram-se durante o dia, devido à influência do ambiente externo. Para que análises estatísticas e geoestatísticas sejam representativas, uma grande quantidade de pontos distribuídos espacialmente na área da instalação deve ser monitorada. Este trabalho propõe que a variação no tempo das variáveis ambientais de interesse para a produção animal, monitoradas no interior de instalações para animais, pode ser modelada com precisão a partir de registros discretos no tempo. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um método numérico para corrigir as variações temporais dessas variáveis ambientais, transformando os dados para que tais observações independam do tempo gasto durante a aferição. O método proposto aproximou os valores registrados com retardos de tempo aos esperados no exato momento de interesse, caso os dados fossem medidos simultaneamente neste momento em todos os pontos distribuídos espacialmente. O modelo de correção numérica para variáveis ambientais foi validado para o parâmetro ambiental temperatura do ar, sendo que os valores corrigidos pelo método não diferiram pelo teste Tukey, a 5% de probabilidade dos valores reais registrados por meio de dataloggers.

Play behaviour in nonhuman animals and the animal welfare issue

The mission of defining animal welfare indicators is methodologically difficult, limited, and possibly impossible. A promising alternative, however, to evaluate suitable environmental conditions is the assessment of play behaviour. In the present review, we summarise the general aspects of play behaviour in nonhuman animals and propose its use as a potential indicator of animal welfare. Play behaviour probably occurs in most vertebrates and some invertebrates, but predominately in mammals. It is also more frequent in young males and is associated with the environmental context in which animals find themselves. Animals play if they are healthy and well-fed, but not if they are under stressful conditions or if they are in a stressful state. We can therefore use the prevalence of play behaviour as an indicator of suitable environmental conditions, considering the specificity associated with the above-mentioned modifying factors.

Rastreabilidade de subprodutos de origem animal em dietas com levedura e trigo para frangos

O objetivo deste trabalho foi rastrear a inclussão de farinhas de origem animal em rações para frango de corte com ou sem levedura de cana-de-açúcar e farelo de trigo, por meio da análise do músculo peitoral das aves pelas técnicas dos isótopos estáveis de carbono e nitrogênio. Foram utilizados 210 pintos machos (Cobb), com um dia de idade, distribuídos aleatoriamente em sete tratamentos de 30 aves cada, tendo sido um tratamento controle (dieta vegetal) e seis com inclusão de farinha de carne e ossos bovina ou farinha de vísceras de aves na dieta, com ou sem levedura de cana-de-açúcar e farelo de trigo. Aos 42 dias de idade, foram abatidas quatro aves, por tratamento, escolhidas ao acaso, cujo músculo peitoral foi retirado para análise da razão isotópica. Os resultados obtidos foram submetidos à análise multivariada. Os tratamentos experimentais diferiram do tratamento controle, e foi identificada a inclusão de farinha de origem animal, pelas técnicas dos isótopos estáveis, mesmo com inclusão de levedura ou farelo de trigo na dieta.

Fluorescent amplified fragment length polymorphism genotyping of human and animal Staphylococcus aureus isolates from dairy farms with manual milking

Fluorescence amplified fragment length polymorphism (fAFLP) was used to assess the genetic relatedness of 40 Staphylococcus aureus strains isolated from human and animal skin samples in seven dairy farms with manual milking. S. aureus was isolated from 11 out of 30 (36%) human skin samples and from 29 out of 100 (29%) teat skin samples from apparently healthy cows. Genomic DNA from each isolate was double-digested with EcoRI and MseI and complementary oligonucleotide adaptors were ligated to the restriction fragments. Pre-selective and selective, amplification reactions were performed, the amplified fragments were separated by electrophoresis in an ABI377 sequencer and analysed using GeneScan 3.1 and Genotyper 2.5. Three single isolates (a-c), a predominant cluster with 35 isolates (d) and another cluster with two isolates (e) were identified. Both clusters d and e included human and animal isolates genetically related, because the profiles had 90-100% homology. Since no cluster was comprised uniquely of human or animal isolates and given the close genetic relatedness among human and animal samples in the farms, the present findings support the. hypothesis that dairy workers can spread S. aureus through manual milking. (C) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.