What role does climate change play in agricultural market uncertainty? An integrated assessment taking into account market-driven adjustments

Recent studies point to climate change being one of the long-term drivers of agricultural market uncertainty. To advance in the understanding of the influence of climate change on future agricultural market developments, we compare a reference scenario for 2030 with alternative simulation scenarios that differ regarding: (1) emission scenarios; (2) climate projections; and (3) the consideration of carbon fertilization effects. For each simulation scenario, the CAPRI model provides global and EU-wide impacts of climate change on agricultural markets. Results show that climate change would considerably affect agrifood markets up to 2030. Nevertheless, market-driven adaptation strategies (production intensification, trade adjustments) would soften the impact of yield shocks on supply and demand. As a result, regional changes in production would be lower than foreseen by other studies focused on supply effects.

Global environmental impacts of agricultural expansion: The need for sustainable and efficient practices

The recent intensification of agriculture, and the prospects of future intensification, will have major detrimental impacts on the nonagricultural terrestrial and aquatic ecosystems of the world. The doubling of agricultural food production during the past 35 years was associated with a 6.87-fold increase in nitrogen fertilization, a 3.48-fold increase in phosphorus fertilization, a 1.68-fold increase in the amount of irrigated cropland, and a 1.1-fold increase in land in cultivation. Based on a simple linear extension of past trends, the anticipated next doubling of global food production would be associated with approximately 3-fold increases in nitrogen and phosphorus fertilization rates, a doubling of the irrigated land area, and an 18% increase in cropland. These projected changes would have dramatic impacts on the diversity, composition, and functioning of the remaining natural ecosystems of the world, and on their ability to provide society with a variety of essential ecosystem services. The largest impacts would be on freshwater and marine ecosystems, which would be greatly eutrophied by high rates of nitrogen and phosphorus release from agricultural fields. Aquatic nutrient eutrophication can lead to loss of biodiversity, outbreaks of nuisance species, shifts in the structure of food chains, and impairment of fisheries. Because of aerial redistribution of various forms of nitrogen, agricultural intensification also would eutrophy many natural terrestrial ecosystems and contribute to atmospheric accumulation of greenhouse gases. These detrimental environmental impacts of agriculture can be minimized only if there is much more efficient use and recycling of nitrogen and phosphorus in agroecosystems.

A selective phenomenology of the seismicity of Southern California.

Predictions of earthquakes that are based on observations of precursory seismicity cannot depend on the average properties of the seismicity, such as the Gutenberg-Richter (G-R) distribution. Instead it must depend on the fluctuations in seismicity. We summarize the observational data of the fluctuations of seismicity in space, in time, and in a coupled space-time regime over the past 60 yr in Southern California, to provide a basis for determining whether these fluctuations are correlated with the times and locations of future strong earthquakes in an appropriate time- and space-scale. The simple extrapolation of the G-R distribution must lead to an overestimate of the risk due to large earthquakes. There may be two classes of earthquakes: the small earthquakes that satisfy the G-R law and the larger and large ones. Most observations of fluctuations of seismicity are of the rate of occurrence of smaller earthquakes. Large earthquakes are observed to be preceded by significant quiescence on the faults on which they occur and by an intensification of activity at distance. It is likely that the fluctuations are due to the nature of fractures on individual faults of the network of faults. There are significant inhomogeneities on these faults, which we assume will have an important influence on the nature of self-organization of seismicity. The principal source of the inhomogeneity on the large scale is the influence of geometry--i.e., of the nonplanarity of faults and the system of faults.

Efeitos dos agrotóxicos Kraft®36EC e Score®250EC (e seus princípios ativos) em ecossistemas aquáticos: análises comparativas e ecossistêmicas

Com o advento da agricultura ampliou-se a produção alimentar e os bens de consumo, no entanto, os riscos ambientais também foram maximizados em função da adoção de técnicas produtivas baseadas no uso intensivo de insumos agrícolas. Esta problemática é mundial, embora mais evidenciada nos países em desenvolvimento e que tem, na produção agrícola, a base de sua economia. O Brasil enquadra-se nesta situação e desde 2009 é considerado o maior consumidor de agrotóxicos do mundo, criando um cenário de risco ambiental e de saúde humana. Os efeitos ambientais, base deste estudo, estão relacionados não somente à perda de espécies não-alvo, uma vez que os agrotóxicos não são seletivos, mas também as alterações em nível ecossistêmico, a qual se relaciona com as perdas das funções e dos serviços gerados pelos sistemas naturais. Adiciona-se a esta complexidade, a forma de ação de cada agrotóxico, a distribuição dos mesmos nos diferentes compartimentos (ar, solo e água), o período de permanência de cada um, as relações sinérgicas decorrentes das interações entre diferentes produtos, a formação de subprodutos no processo de degradação, entre outros fatores, como as diferenças existentes entre o ingrediente ativo e a formulação comercial, na qual existem os chamados ingredientes inertes em sua composição, os quais podem ser muito mais tóxicos para espécies e ecossistemas. Considerando esta abordagem, a presente pesquisa foi desenvolvida com base na realidade de um local de referência, o município de Bom Repouso (MG/BR), no qual a intensificação da produção de morango e batata tem trazido uma série de riscos sociais e ambientais. Semelhante a outras regiões produtivas do país, o uso de agrotóxicos é recorrente, amplo e irrestrito, com destaque para as formulações comerciais Kraft®36EC e Score®250EC, as quais, juntamente com seus respectivos ingredientes ativos (abamectina e difenoconazol), foram avaliadas por meio de testes de toxicidade com espécies de diferentes níveis tróficos representativas de um ecossistema aquático, gerando informações que foram avaliadas em nível de espécie e de ecossistema, simulando o cenário de aplicação dos produtos no local de referência. Os resultados obtidos permitiram concluir sobre as diferenças de sensibilidade das espécies e quais seriam as mais indicadas para se avaliar os efeitos tóxicos de ambos os agrotóxicos; os efeitos diferenciados entre a formulação comercial e os ingredientes ativos; bem como as respostas em termos de espécies e de ecossistemas, demonstrando a necessidade de que ambas as análises sejam consideradas na avaliação de risco ecológico.

Reconstituição da paleoprecipitação no sul do Nordeste Brasileiro durante os dois últimos ciclos glaciais a partir da aplicação de registros isotópicos de oxigênio de estalagmites da Chapada Diamantina, Bahia.

Registros isotópicos de oxigênio obtidos em alta resolução das estalagmites CL2 e MAG das cavernas Calixto e Marota, região da Chapada Diamantina (CD) (12ºS), Estado da Bahia, sul do Nordeste brasileiro (sNEB), permitiram reconstituir as mudanças passadas da precipitação entre 165-128 e 59-39 mil anos A.P. Para a reconstituição paleoclimática considerou-se resultados de um estudo de calibração realizado em duas cavernas da CD o qual demonstrou uma relação entre composição isotópica da água meteórica e de gotejamento e sugeriu um ambiente adequado para a deposição do espeleotema em condições equilíbrio e/ou próximas com a água de gotejamento. A interpretação da paleoprecipitação através dos registros isotópicos \'\'delta\' POT.18\'O das estalagmites também foi baseada na relação entre composição isotópica da água da precipitação e a quantidade de chuva obtidos em estações da IAEA-GNIP no Brasil e de simulações das variações do \'\'delta\' POT.18\'O da chuva através do modelo climático ECHAM-4. Esses dados indicaram o efeito quantidade (amount effect) como fator preponderante de controle isotópico da água da chuva que formam os espeleotemas na CD, significando que a diminuição dos valores de \'\'delta\' POT.18\'O está associada ao aumento do volume de chuvas e vice-versa. Os registros de \'\'delta\' POT.18\'O dos espeleotemas permitiram reconstituir a variação da paleoprecipitação na escala orbital e milenar durante o penúltimo glacial bem como correlacionar mudanças na paleoprecipitação no sNEB com eventos milenares registrados na Groelândia no último glacial. Os registros da CD indicaram um aumento (diminuição) da paleoprecipitação na Bahia relacionado a diminuição (aumento) da insolação austral de verão a 10ºS durante o penúltimo glacial, similar ao observado no último ciclo precessional. Na escala orbital os registros da CD estiveram em antifase com os paleoindicadores isotópicos do Sudeste brasileiro e em fase com os valores de\'\'delta\' POT.18\'O dos espeleotemas do leste da China. Esse padrão de precipitação é similar ao observado na última glaciação e sugere que a variação na insolação de verão afetou as monções sul-americanas (MSA) promovendo mudanças na precipitação no sNEB no penúltimo glacial. Condições áridas no sNEB durante o aumento da insolação de verão estariam provavelmente associadas ao aprofundamento da subsidência de ar provocado pelo fortalecimento da circulação leste-oeste da MSA devido ao aumento das atividades convectivas na Amazônia o que teria, favorecido um posicionamento mais a sul da Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). O oposto também ocorreria durante as fases de baixa insolação de verão quando a MSA estaria provavelmente mais desintensificada. Durante o penúltimo glacial (Terminação Glacial II) abruptas oscilações nos registros da CD para valores mais baixos de \'\'delta\' POT.18\'O indicaram um profundo aumento da precipitação coincidente com o evento Heinrich (H11). Nesse período a paleoprecipitação no sNEB esteve correlacionada negativamente com as mudanças climáticas na China e no oeste amazônico (Peru) e positivamente com o Sudeste brasileiro. Interpretou-se que as anomalias positivas da precipitação no sNEB podem ter estado relacionadas ao deslocamento para sul da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT) bem como com a intensificação da MSA e ZCAS nesse período. Finalmente, oscilações isotópicas abruptas para valores mais altos observadas durante o estágio marinho isotópico 3 coincidentes com os eventos quentes registrados na Groelândia, denominados de eventos Dansgaard-Oeschger (DO), foram interpretados como a ocorrência de eventos muito secos no sNEB. Essas variações da precipitação na escala milenar, que estão em fase com os registros no Peru, podem ter estado relacionadas ao deslocamento para norte da ZCIT o que teria promovido uma profunda desintensificação da MSA.

Comércio, bens de prestígio e insígnias de poder: as agências centro-ocidentais africanas nos relatos de viagem de Henrique de Carvalho em sua expedição à Lunda (1884-1888)

Ao longo da segunda metade do século XIX, a região da África Centro-Ocidental foi palco do processo de intensificação de expedições europeias rumo ao interior do continente que conjugavam interesses econômicos, políticos e científicos. Esta pesquisa busca analisar o papel de relevo ocupado pela cultura material na agenda científica da expedição portuguesa à Lunda chefiada pelo militar português Henrique de Carvalho entre 1884 e 1888. Pretendemos também avaliar as potencialidades que o estudo sobre os objetos apresentam enquanto fontes para a compreensão mais ampla acerca das agências históricas africanas. Para tanto, selecionamos as obras Descripção da Viagem à Mussumba do Muatiânvua (1890-1894) e Ethnographia e História Tradicional dos Povos da Lunda (1890) e, de maneira complementar, o Album da Expedição ao Muatianvua (1887) e o catálogo Collecção Henrique de Carvalho (Expedição à Lunda), editado pela Sociedade de Geografia de Lisboa (1896). Assim, pela ótica da história social, pretendemos investigar como as exigências e predileções centro-africanas por determinados artigos moldaram as relações comerciais travadas nesse período, abordando os processos de incorporação e ressignificação de objetos particularmente, bens de prestígio e insígnias de poder - interpretados como expressões de identidades, códigos sociais e hierarquias políticas no âmbito dessas sociedades e de suas relações com os europeus.

Proposta de Balanced Scorecard para auxílio ao processo de gestão estratégica da internacionalização do ensino superior: um estudo de caso em universidades públicas

A intensificação da globalização tem afetado diretamente organizações e pessoas, não é diferente quando se trata das instituições de ensino superior. Desta forma, a internacionalização do ensino superior vem se intensificando e os impulsionadores destes esforços vêm se tornado cada vez mais fortes nos últimos anos. Diante das demandas que surgem neste contexto de intensa globalização, esforços realizados em resposta a este fenômeno são empreendidos, mas muitas vezes sem o alcance dos resultados esperados. O propósito deste estudo é adaptar e propor o Balanced Scorecard (BSC) como ferramenta de auxílio ao processo de gestão da internacionalização do ensino superior às universidades públicas brasileiras. O estudo se justifica pela compreensão de que organizações precisam monitorar seus processos e resultados. Devem se esforçar para conhecer seus pontos fracos e fortes, bem como as possibilidades de correção de desvios e maximização de resultados, assim contribuindo para o alcance de seus objetivos, entende-se que uma ferramenta voltada ao auxílio das atividades relacionadas a internacionalização do ensino superior pode contribuir diretamente para a melhoria do processo. A metodologia adotada para a condução do estudo foi o estudo de caso, desenvolvido em cinco instituições públicas de ensino superior brasileiras de melhor reputação internacional, em acordo com cinco rankings internacionais. A análise dos resultados proporcionou a identificação de seis perspectivas a serem utilizadas no BSC proposto: 1. Perspectiva da mudança organizacional; 2. Perspectiva dos recursos materiais, financeiros e estruturais; 3. Perspectiva do desenvolvimento de pessoas; 4. Perspectiva da inovação curricular; 5. Perspectiva da mobilidade acadêmica e 6. Perspectiva dos stakeholders. A partir da definição destas perspectivas, apresentou-se o mapa estratégico a ser utilizado pelas universidades.

Estudo da reação de epoxidação do óleo de soja em condição de remoção de calor máxima.

Óleo de soja epoxidado (OSE) é um produto químico há muito tempo utilizado como co-estabilizante e plastificante secundário do poli (cloreto de vinila) (PVC), ou seja, como um material que tem limitações na quantidade máxima que pode ser usada no composto de PVC. A sua aplicação como plastificante primário, ou seja, como o principal elemento plastificante no composto de PVC, e como base para outros plastificantes de fontes renováveis, tem aumentado nos últimos anos, principalmente devido a melhorias de desempenho e à redução do custo do OSE em comparação com plastificantes tradicionais. A reação de epoxidação do óleo de soja é bem conhecida e ocorre em duas fases líquidas, com reações em ambas as fases, e transferência de massa entre as fases. O processo industrial mais utilizado conta com formação in-situ do ácido perfórmico, através da adição gradativa do principal reagente, o peróxido de hidrogênio a uma mistura agitada de ácido fórmico e óleo de soja refinado. Industrialmente, o processo é realizado em batelada, controlando a adição do reagente peróxido de hidrogênio de forma que a geração de calor não ultrapasse a capacidade de resfriamento do sistema. O processo tem um ciclo que pode variar entre 8 e 12 horas para atingir a conversão desejada, fazendo com que a capacidade de produção seja dependente de investimentos relativamente pesados em reatores agitados mecanicamente, que apresentam diversos riscos de segurança. Estudos anteriores não exploram em profundidade algumas potenciais áreas de otimização e redução das limitações dos processos, como a intensificação da transferência de calor, que permite a redução do tempo total de reação. Este trabalho avalia experimentalmente e propõe uma modelagem para a reação de epoxidação do óleo de soja em condições de remoção de calor máxima, o que permite que os reagentes sejam adicionados em sua totalidade no início da reação, simplificando o processo. Um modelo foi ajustado aos dados experimentais. O coeficiente de troca térmica, cuja estimativa teórica pode incorrer em erros significativos, foi calculado a partir de dados empíricos e incluído na modelagem, acrescentando um fator de variabilidade importante em relação aos modelos anteriores. O estudo propõe uma base teórica para potenciais alternativas aos processos adotados atualmente, buscando entender as condições necessárias e viáveis em escala industrial para redução do ciclo da reação, podendo inclusive apoiar potenciais estudos de implementação de um reator contínuo, mais eficiente e seguro, para esse processo.

Migraciones interregionales en España (1960-1989): cambios y barreras

En este trabajo se analizan los cambios en el patrón de las migraciones interiores españolas a lo largo del período 1960-1989. De forma preliminar y de acuerdo con las teorías explicativas de los flujos migratorios, se contrasta econométricamente la consistencia de estos cambios con la existencia de sistemas regionales económicamente desequilibrados versus sistemas regionales con diferencias compensadoras. Como resultado, se encuentra que a pesar de la reciente intensificación de las migraciones interiores y a diferencia de lo sucedido en otras etapas y bajo otras circunstancias, ahora no se debería confiar en que los movimientos migratorios puedan contribuir al acercamiento a la media nacional de las regiones con tasas de desempleo más elevadas. Esta vía podría haberse agotado en la medida en que el peso de las barreras procedentes de los mercados de trabajo y de los mercados inmobiliarios es creciente y, paradójicamente, ha generado flujos inte-rregionales equilibrados y no polarizados. Si, además, la posibilidad de que la emigración cumpla un papel dinamizador del ajuste económico se ve afectada por el componente de desempleo de los trabajadores que se desplazan, entonces las políticas públicas no deberían centrarse en la incentivación de los flujos de forma indiscriminada sino, más bien, en los aspectos microeconómicos referentes a la disponibilidad de información, la orientación y la capacitación de los potenciales trabajadores emigrantes.

A hybrid simulation-optimization approach for the design of internally heat-integrated distillation columns

Paper submitted to AIChE 2012 Annual Meeting: Energy Efficiency by Process Intensification, Pittsburgh, PA, October 28-November 2, 2012.

The relationship between plants used to sustain finches (Fringillidae) and uses for human medicine in southeast Spain

We analyzed plants that are traditionally used by wild bird hunters and breeders to capture and promote captive breeding of Fringillidae (finches or songbirds) in the province of Alicante, Spain. The majority of plants used in songbird breeding have medicinal properties in traditional human medicine (48 different uses); thus, another main goal was to show their relationships with human medical uses. We compiled a list of 97 plant species from 31 botanical families that are used to attract finches and identified 11 different use categories for these plants in finch keeping. The most common uses were for trapping birds and as a source of food for birds in captivity. Cannabis sativa has the greatest cultural importance index (CI = 1.158), and Phalaris canariensis (annual canary grass or alpist) was the most common species used to attract Fringillidae and was used by all informants (n = 158). Most of the 97 species are wild plants and mainly belong to the families Compositae, Gramineae, Cruciferae, and Rosaceae and also have medicinal properties for humans. In the study area, the intensification of agriculture and abandonment of traditional management practices have caused the population of many songbirds to decline, as well as the loss of popular ethnographic knowledge.

A data driven study of relationships between relief and farmland abandonment in a Mediterranean region

The environmental, cultural and socio-economic causes and consequences of farmland abandonment are issues of increasing concern for researchers and policy makers. In previous studies, we proposed a new methodology for selecting the driving factors in farmland abandonment processes. Using Data Mining and GIS, it is possible to select those variables which are more significantly related to abandonment. The aim of this study is to investigate the application of the above mentioned methodology for finding relationships between relief and farmland abandonment in a Mediterranean region (SE Spain).We have taken into account up to 28 different variables in a single analysis, some of them commonly considered in land use change studies (slope, altitude, TWI, etc), but also other novel variables have been evaluated (sky view factor, terrain view factor, etc). The variable selection process provides results in line with the previous knowledge of the study area, describing some processes that are region specific (e.g. abandonment versus intensification of the agricultural activities). The European INSPIRE Directive (2007/2/EC) establishes that the digital elevation models for land surfaces should be available in all member countries, this means that the research described in this work can be extrapolated to any European country to determine whether these variables (slope, altitude, etc) are important in the process of abandonment.

Multidecadal variability of the continental precipitation annual amplitude driven by AMO and ENSO

As the water vapor content in the atmosphere scales with temperature, a warmer world is expected to feature an intensification of the hydrological cycle. Work to date has mainly focused on mean precipitation changes, whose connection to climatic modes is elusive at a global scale. Here we show that continental precipitation annual amplitude, which represents the annual range between minimum and maximum (monthly) rainfall, covaries with a linear combination of the Atlantic Multidecadal Oscillation and low-frequency variations in the El Niño–Southern Oscillation on a decadal to multidecadal scale with a correlation coefficient of 0.92 (P<0.01). The teleconnection is a result of changes in moisture transport in key regions. Reported trends in the annual amplitude of global precipitation in recent decades need to be assessed in light of this substantial low-frequency variability, which could mask or enhance an anthropogenic signal in hydrological cycle changes.

Guidelines for the design of efficient sono-microreactors

Possible drawbacks of microreactors are inefficient reactant mixing and the clogging of microchannels when solid-forming reactions are carried out or solid (catalysts) suspensions are used. Ultrasonic irradiation has been successfully implemented for solving these problems in microreactor configurations ranging from capillaries immersed in ultrasonic baths to devices with miniaturized piezoelectric transducers. Moving forward in process intensification and sustainable development, the acoustic energy implementation requires a strategy to optimize the microreactor from an ultrasound viewpoint during its design. In this work, we present a simple analytical model that can be used as a guide to achieving a proper acoustic design of stacked microreactors. An example of this methodology was demonstrated through finite element analysis and it was compared with an experimental study found in the literature.

A Sequential Algorithm for the Rigorous Design of Thermally Coupled Distillation Sequences

A sequential design method is presented for the design of thermally coupled distillation sequences. The algorithm starts by selecting a set of sequences in the space of basic configurations in which the internal structure of condensers and reboilers is explicitly taken into account and extended with the possibility of including divided wall columns (DWC). This first stage is based on separation tasks (except by the DWCs) and therefore it does not provide an actual sequence of columns. In the second stage the best arrangement in N-1 actual columns is performed taking into account operability and mechanical constraints. Finally, for a set of candidate sequences the algorithm try to reduce the number of total columns by considering Kaibel columns, elimination of transfer blocks or columns with vertical partitions. An example illustrate the different steps of the sequential algorithm.