Estabilidade de talude com efeito sísmico a partir dos métodos de equilíbrio limite e de elementos finitos.

A Costa Peruana apresenta alta atividade sísmica, tornando imprescindível a execução de análises de estabilidade que considerem os eventos sísmicos. Com o desenvolvimento de novas ferramentas numéricas, a análise dinâmica está se tornando cada vez mais importante e usual na fase de projeto, não se justificando mais a execução de análises estáticas em locais tão vulneráveis a sismos. A presente dissertação tem como objetivo realizar a análise da estabilidade dos Penhascos de Lima, Peru, considerando quatro taludes distintos, em uma região bastante afetada por abalos sísmicos. As análises foram executadas pelos métodos de equilíbrio limite, elementos finitos e pseudo-estático, buscando-se uma comparação entre os diferentes métodos. O trabalho apresenta uma descrição completa dos taludes em estudo, uma avaliação da condição sismológica da região e finalmente a estabilidade dos Penhascos de Lima, fazendo uso dos programas computacionais Slide (método do equilíbrio limite) e Plaxis (método dos elementos finitos) em 2D. Os resultados mostraram que os três métodos adotados forneceram fatores de segurança compatíveis, principalmente quando se considera perfis menos estratificados. Para perfis homogêneos, as diferenças obtidas foram da ordem de 0,5 a 1,0 %. As análises ressaltaram a importância de considerar a condição dinâmica, e mostraram-se bastante sensíveis aos valores de carga sísmica adotado.

A contribuição da geomática na geografia da saúde sob uma abordagem da Teoria Geral de Sistemas.

O conjunto de técnicas de Geomática tem sido um poderoso aliado no apoio à tomada de decisões e manipulação de dados espaciais. Nas últimas décadas tornou-se quase indispensável na gestão de recursos humanos e recursos naturais. Na área da Saúde, a Geomática tem viabilizado estudos sobre: análise da distribuição de pacientes; variações na ocorrência de epidemias; monitoramento de vetores; avaliação em tempo real de situações de emergência ou catastróficas, entre outros. A associação da Medicina com a Geografia é antiga. A associação entre a saúde e a espacialização das doenças deve considerar a estruturação física do espaço geográfico a partir da caracterização de cada parte componente do sistema como preconiza a perspectiva sistêmica na Teoria Geral de Sistema, pois a população é parte integrante do espaço geográfico no qual ocorrem determinados agravos à saúde. Nestes pontos recai a relevância da presente pesquisa. O estudo foi desenvolvido na área da Bacia Hidrográfica de Jacarepaguá no município do Rio de Janeiro. Com aproximadamente 295 km2 é composta por 19 bairros e tem uma população aproximada de 682000 habitantes. O estudo pretendeu estruturar uma metodologia para inserção das técnicas de Geomática na prática de análises de dados de saúde, apoiada na Teoria Geral de Sistemas, visando contribuir no processo de vigilância ambiental em saúde permitindo realizar um prognóstico de situações de risco de determinada população. A base cartográfica que apoiou o estudo foi construída através de cartas topográficas da DSG na escala 1:50000. Das cartas foram retiradas informações de planimetria relevantes ao estudo e as informações de altimetria que foram utilizadas na elaboração do modelo digital de terreno (MDT). Com o MDT foi gerado o mapa de declividade por grau que permitiu criar divisões em 5 classes para posterior geração de mapas temáticos com os dados de saúde. Os dados de saúde foram retirados do Sistema de Informações de Notificação de Agravos (SINAN) disponibilizado pelo Ministério da Saúde. A doença analisada foi a leptospirose. Os casos foram localizados pontualmente a partir dos endereços de residência. A hipótese aventada neste estudo era a existência de um alto grau de correlação entre as partes componentes representadas pela estruturação física do espaço e a ocorrência de leptospirose. Com os resultados comprovou-se a hipótese nula, pois somente ocorrem doenças em áreas associadas ao Fundo Chato da Baixada de Jacarepaguá e nos Declives Suaves dos Morros Isolados, também localizados no Subsistema Baixada. Isto demonstra que em termos desta doença existe uma ausência de população nesta componente espacial em áreas de maiores declividades.

Uso da calibração multivariada para a predição de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel

O objetivo deste trabalho foi estabelecer um modelo empregando-se ferramentas de regressão multivariada para a previsão do teor em ésteres metílicos e, simultaneamente, de propriedades físico-químicas de misturas de óleo de soja e biodiesel de soja. O modelo foi proposto a partir da correlação das propriedades de interesse com os espectros de reflectância total atenuada no infravermelho médio das misturas. Para a determinação dos teores de ésteres metílicos foi utilizada a cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), podendo esta ser uma técnica alternativa aos método de referência que utilizam a cromatografia em fase gasosa (EN 14103 e EN 14105). As propriedades físico-químicas selecionadas foram índice de refração, massa específica e viscosidade. Para o estudo, foram preparadas 11 misturas com diferentes proporções de biodiesel de soja e de óleo de soja (0-100 % em massa de biodiesel de soja), em quintuplicata, totalizando 55 amostras. A região do infravermelho estudada foi a faixa de 3801 a 650 cm-1. Os espectros foram submetidos aos pré-tratamentos de correção de sinal multiplicativo (MSC) e, em seguida, à centralização na média (MC). As propriedades de interesse foram submetidas ao autoescalamento. Em seguida foi aplicada análise de componentes principais (PCA) com a finalidade de reduzir a dimensionalidade dos dados e detectar a presença de valores anômalos. Quando estes foram detectados, a amostra era descartada. Os dados originais foram submetidos ao algoritmo de Kennard-Stone dividindo-os em um conjunto de calibração, para a construção do modelo, e um conjunto de validação, para verificar a sua confiabilidade. Os resultados mostraram que o modelo proposto por PLS2 (Mínimos Quadrados Parciais) foi capaz de se ajustar bem os dados de índice de refração e de massa específica, podendo ser observado um comportamento aleatório dos erros, indicando a presença de homocedasticidade nos valores residuais, em outras palavras, o modelo construído apresentou uma capacidade de previsão para as propriedades de massa específica e índice de refração com 95% de confiança. A exatidão do modelo foi também avaliada através da estimativa dos parâmetros de regressão que são a inclinação e o intercepto pela Região Conjunta da Elipse de Confiança (EJCR). Os resultados confirmaram que o modelo MIR-PLS desenvolvido foi capaz de prever, simultaneamente, as propriedades índice de refração e massa específica. Para os teores de éteres metílicos determinados por HPLC, foi também desenvolvido um modelo MIR-PLS para correlacionar estes valores com os espectros de MIR, porém a qualidade do ajuste não foi tão boa. Apesar disso, foi possível mostrar que os dados podem ser modelados e correlacionados com os espectros de infravermelho utilizando calibração multivariada

Anfíbios em uma floresta úmida da vertente pacífico ao sudoeste da Colômbia: avaliação da diversidade e sistemática de espécies, e o uso de recursos alimentares

Na Colômbia ocorrem 787 espécies de anfíbios. Por causa da preocupação com o estado de conservação de muitas dessas espécies, tem se sugerido que na Colômbia deveriam-se priorizar as pesquisas em taxonomia e ecologia em regiões sub-amostradas a fim de intensificar o conhecimento e conservação dos anfíbios colombianos. Baseados em uma análise cienciométrica de 319 trabalhos sobre a ecologia dos anfíbios colombianos publicados entre 1840 e 2014 (No Capítulo 1), identificamos as tendências nos esforços realizados em distintos temas de pesquisa, e a distribuição regional e taxonômica desses estudos. A maioria dos estudos (67%) foi realizada na região Andina colombiana em comparação com outras regiões naturais da Colômbia. Apenas 46% das espécies de anfíbios ocorrendo na Colômbia foi tratada nos estudos analizados, e a maioria (58%) delas é da região Andina. Entre as publicações analizadas identificamos 14 temas de pesquisa em ecologia, dos quais ecologia reprodutiva (26%), conservação de espécies (23%) e dieta (14%) foram os mais pesquisados. Nossos dados mostraram que na Colômbia há um considerável avanço na pesquisa sobre a ecologia dos anfíbios do país, mas ainda são necessários esforços para cobrir muitos vazios de informação para muitas regiões e para muitas espécies de anfíbios que possuem dados incipientes. No sudoeste da Cordilheira Ocidental colombiana há pouca informação ecológica sobre os anfíbios ali ocorrendo. A fim de saber alguns aspectos ecológicos dessas espécies, desenvolvimos três estudos sobre a diversidade e ecologia de anfíbios presentes na Reserva Natural Río Ñambí (a seguir RNRÑ). No Capítulo 2 apresentamos uma análise sistemática do gênero Andinophryne (Família Bufonidae), composto por três espécies, A. atelopoides, A. colomai (presente na RNRÑ) e A. olallai. As filogenias mostraram que Andinophryne está incorporado dentro de Rhaebo. Portanto, sinonimizamos Andinophryne sob Rhaebo e discutimos as sinapomorfias morfológicas putativas para Rhaebo. Além, fornecemos informações ecológicas e sobre o estado de conservação das três espécies incluídas na nova combinação taxonômica. No Capítulo 3 apresentamos uma lista de 19 espécies de anfíbios pertencentes a oito famílias, com uma dominância numérica da família Craugastoridae e do gênero Pristimantis. As espécies com a maior abundância relativa (> 25%) foram Pristimantis labiosus e P. verecundus. Sete diferentes modos de reprodução foram reconhecidos, com a maioria das espécies (68%) possuindo desenvolvimento direto de ovos. Cinco (26%) das espécies registradas estão classificadas dentro das categorias de maior ameaça de extinção. Reportamos para sete espécies a extensão da faixa de distribuição geográfica latitudinal na Colômbia. No Capítulo 4 comparamos a dieta de jovens e adultos de P. labiosus para identificar se houve uma mudança ontogenética no tamanho de presa consumido com o aumento na largura da boca. A dieta foi composta por 19 categorias de presas (> artrópodes), com as duas classes de idade consumindo um similar espectro de categorias. Os jovens têm um nicho trófico maior (0,45) do que os adultos (0,25), com uma sobreposição de nicho relativamente baixa (0,39) entre eles. Apesar da diferencia na largura da boca entre jovens e adultos, não houve uma correspondente mudança ontogenética no tamanho de presa consumida. Consideramos P. labiosus como um predador generalista que parece consumer uma ampla gama de tipos e tamanhos de presas

Análise tensão deformação de uma barragem de concreto em solo residual preponderantemente anisotrópico.

Estudos de fundações de obras de arte, como barragens de concreto-gravidade e barragens de terra, devem contemplar todos os esforços atuantes no maciço de fundação, principalmente as tensões e as deformações esperadas durante todo o processo construtivo e no período pós-construtivo. Quando essas estruturas são apoiadas sobre rochas de boa sanidade, a escolha do barramento geralmente favorece a implantação de barragens de concreto. Entretanto, quando os maciços de fundação são formados por solos, a opção técnica geralmente mais bem aceita é quanto à utilização de barragens de terra. Em ambos os casos, as análises de estabilidade e de deformação são desenvolvidas por métodos analíticos bem consolidados na prática. Nas condições mais adversas de fundação, seja em rochas ou em solos com marcante anisotropia e estruturas reliquiares herdadas da rocha-mãe, a utilização de modelos constitutivos anisotrópicos em análises por elementos finitos propicia simulações mais realistas dessas feições estruturais, contribuindo para o seu melhor conhecimento. O presente trabalho teve por objetivo demonstrar a utilização de um modelo constitutivo anisotrópico no estudo da fundação da Barragem San Juan, localizada na República Dominicana, que foi concebida como uma estrutura tipo concreto-gravidade apoiada sobre solos residuais jovens altamente anisotrópicos. Nessa obra, apesar de sua pequena altura, a presença marcante de descontinuidades ensejou um estudo mais detalhado do comportamento tensão-deformação da fundação, levando em conta o levantamento detalhado da atitude das descontinuidades presentes no maciço e os resultados de ensaios de resistência em planos paralelos e normais às descontinuidades. Para a estimativa de deformações, os respectivos módulos de Young (Es) foram estimados com base em correlações com a resistência à penetração SPT desenvolvidas nesta dissertação, a partir de um estudo estatístico baseado em várias publicações disponíveis na literatura. As análises numéricas por elementos finitos foram desenvolvidas através do programa Plaxis 2D, utilizando-se como modelo constitutivo aquele denominado The Jointed Rock Model, que é particularmente recomendado para análises de estabilidade e deformação de materiais anisotrópicos. Os resultados das análises numéricas foram comparados com as análises de equilíbrio limite elaboradas para o projeto executivo da referida barragem, pelo programa Slope, utilizando o método rigoroso de Morgenstern e Price, que se mostrou conservador. Os resultados das análises numéricas mostraram sua inequívoca versatilidade para a escolha de opções de reforço da fundação, através de dentes que objetivavam o aumento das condições de estabilidade da barragem.

Avaliação da influência do manejo agrícola no uso e cobertura das terras através de ferramentas de geoprocessamento e indicadores de qualidade dos solos na bacia hidrográfica do Córrego da Caçada - Paraty/RJ

A avaliação da qualidade dos solos e a redução da Mata Atlântica tem sido alvo de diversas pesquisas no Brasil e no mundo, principalmente quando estes estão atrelados ao recorte espacial de Unidades de Conservação. No entanto, tem sido difícil para os gestores dessas unidades a avaliação dos impactos ambientais gerados ao longo dos anos nas bacias hidrográficas, principalmente pela falta de investimentos. Esta dissertação teve por objetivo geral avaliar o atual estágio de degradação da bacia hidrográfica do Córrego da Caçada pertencente à Área de Proteção Ambiental Federal de Cairuçu, no município de Paraty RJ, analisando quantitativamente e qualitativamente a redução dos fragmentos de Mata Atlântica e estabelecendo relações com a degradação física e química dos solos dentro e fora dos fragmentos florestais. A metodologia utilizada para a redução ou avanço dos fragmentos de Mata Atlântica baseou-se no uso de fotografias aéreas do ano de 1956 e imagens de satélite de 2012, onde possibilitou a avaliação espaço-temporal do uso e cobertura das terras, através da produção de um mapa temático final. Além disso, foram elaborados mapas temáticos de reconhecimento da área de estudo, como o de hipsometria, de declividade, de orientação e forma das encostas, além da geração de perfis topográficos. Para a avaliação da qualidade física, química e biológica dos solos foram determinadas as curvas de distribuição granulométrica, a densidade relativa dos grãos sólidos e a densidade aparente, porosidade total, os limites de liquidez e plasticidade, a estabilidade dos agregados em água, análises morfológicas, a saturação de bases, a capacidade de troca catiônica (CTC), a saturação por alumínio, fósforo, pH e o carbono orgânico. Para tal, foi realizada a abertura de três perfis, sendo um em área de fragmento florestal e dois em áreas de pasto. O resultado das análises permitiu, segundo a Sociedade Brasileira de Ciência do solo, a classificação de dois tipos de solos na bacia, sendo: Cambissolo Háplico Tb Distrófico Típico em área fragmento florestal e em área de pasto, e um Latossolo Amarelo Tb Distrófico Típico em área de pasto. Os resultados de laboratório mostraram que os solos avaliados têm baixa fertilidade e valores variados nos resultados de física do solo. No entanto, além do histórico de uso do solo caracterizado pelas práticas rudimentares do manejo empregado pelos Caiçaras, o clima predominante na região possibilita um regime pluviométrico anual que passa dos 2.000mm de chuva/ano, caracterizando solos muito lixiviados e pobres quimicamente. Portanto, conclui-se que a relação das propriedades físicas e químicas avaliadas junto ao manejo inadequado ao longo dos anos tem apresentado um cenário de grandes dificuldades para a recuperação florestal na bacia hidrográfica do Córrego da Caçada, o que mostra a importância da avaliação dos impactos ambientais não só pelo recorte de bacias hidrográficas, como contextualizar seu posicionamento dentro de Unidades de Conservação, com legislações e objetivos específicos.

Avaliação de modelos de permeabilidade em meios porosos não consolidados

As simulações computacionais tem sido amplamente empregadas no estudo do escoamento darciano e não-darciano em meios porosos consolidados e não-consolidados. Neste trabalho, através de uma nova formulação para a equação de Forchheimer, foram identificadas duas novas propriedades denominados fator de comportamento do fluido, que atua paralelamente a permeabilidade, e permeabilidade equivalente global, resultado da relação anterior. Este comportamento foi estudado e validado através da implementação de um aparato experimental e um código computacional baseado no modelo de regressão-linear que, além disso, demonstrou que o escoamento, ainda que em regime não darciano, comporta-se linearmente como a equação de Darcy, ainda que o coeficiente angular desta diminuiu de acordo com a faixa do número de Reynolds atingida, sendo esta dependente do tipo de leito empregado. Ainda neste trabalho, foi implementado o método de otimização R2W para estimar os parâmetros da equação de Kozeny-Carman a partir de dados experimentais obtidos por Dias et al, a fim de simular o escoamento darciano em meios porosos. Por fim, foi alcançada excelente concordância entre os dados simulados pelo método R2W / equação de Kozeny-Carman e os dados reais.

Geometria e Evolução Tectônica da Porção Norte do Gráben de Merluza, Bacia de Santos

O Gráben de Merluza é uma estrutura alongada com uma calha profunda, presente na Bacia de Santos, com direção aproximada NNE, que se estende por cerca de 170 km ao largo do litoral do estado de São Paulo. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a geometria da sua porção norte, e relacionar os eventos de abertura, preenchimento sedimentar e períodos de reativação das falhas que o delimitam. Além disso, buscou-se uma correlação com outros eventos ocorridos na bacia e na porção continental adjacente. Para isso, foram reprocessadas e interpretadas onze seções sísmicas bidimensionais (2D) migradas em tempo, fornecidas pela Agência Nacional do Petróleo (ANP), das quais três foram detalhadas e utilizadas para a definição dos principais aspectos geométricos e tectônicos do gráben. Nas seções sísmicas 248-0041, 248-0045 e 248-0048 foram identificadas tectonossequências, sendo uma do pré-sal, uma do pacote evaporítico e outras nove do pós-sal. A Porção Norte do Gráben de Merluza caracteriza-se por uma falha de borda principal com mergulho para W e uma falha subordinada mergulhando para E. O limite entre a Porção Norte e a Porção Central se faz pela Zona de Transferência de Merluza, também conhecido como Lineamento Capricórnio. Tal feição possui um caráter regional na bacia e é responsável por uma mudança na direção da falha principal do Gráben de Merluza, que passa a mergulhar para E, enquanto que a falha secundária mergulha para W. Devido à baixa qualidade do dado sísmico nas partes mais profundas, não é possível precisar com segurança uma idade de abertura inicial para o gráben. No entanto, verificou-se que a falha principal pode atingir profundidades superiores às observadas nas linhas sísmicas, ou seja, mais de 1500 milissegundos. Com base na presença de seção sedimentar do pré-sal na calha do gráben afetada pela tectônica do embasamento, estima-se uma idade mínima aptiana. Sobre o horst que acompanha a falha principal na porção norte do gráben desenvolvem-se espessos domos de sal originados pelo escape da sequência evaporítica da calha do gráben e das imediações a leste. Entre o Cenomaniano e o Santoniano ocorre a maior movimentação da falha principal, com um forte rejeito e um expressivo volume de sedimentos oriundos do continente (podendo atingir mais de 4000 metros), devido à erosão da Serra do Mar Cretácea. Durante o Cenozóico foram observadas reativações das falhas de borda do gráben por conta de compactação das camadas superiores e por tectônica salífera. Além disso, progradações em direção ao fundo da bacia parecem indicar que a estrutura do Gráben de Merluza condicionou a Quebra da Plataforma nessa região durante o Neógeno. Tais eventos podem estar relacionados à tectônica ocorrida durante a formação do Sistema de Riftes Continentais do Sudeste Brasileiro.

Correlations between the performance characteristics of a liquid crystal laser and the macroscopic material properties.

In order to understand how the performance of a liquid-crystal laser depends on the physical properties of the low molar mass nematic host, we have studied the energy threshold and slope efficiency of ten optically pumped liquid-crystal lasers based on different hosts. Specifically, this leads to a variation in the birefringence, the orientational order parameter, and the order parameter of the transition dipole moment of the dye. It is found that low threshold energies and high slope efficiencies correlate with high order parameters and large birefringences. To a first approximation this can be understood by considering analytical expressions for the threshold and slope efficiency, which are derived from the space-independent rate equations for a two-level system, in terms of the macroscopic liquid crystal properties.

Establishing species–habitat associations for 4 eteline snappers with the use of a baited stereo-video camera system

With the use of a baited stereo-video camera system, this study semiquantitatively defined the habitat associations of 4 species of Lutjanidae: Opakapaka (Pristipomoides filamentosus), Kalekale (P. sieboldii), Onaga (Etelis coruscans), and Ehu (E. carbunculus). Fish abundance and length data from 6 locations in the main Hawaiian Islands were evaluated for species-specific and size-specific differences between regions and habitat types. Multibeam bathymetry and backscatter were used to classify habitats into 4 types on the basis of substrate (hard or soft) and slope (high or low). Depth was a major influence on bottomfish distributions. Opakapaka occurred at depths shallower than the depths at which other species were observed, and this species showed an ontogenetic shift to deeper water with increasing size. Opakapaka and Ehu had an overall preference for hard substrate with low slope (hard-low), and Onaga was found over both hard-low and hard-high habitats. No significant habitat preferences were recorded for Kalekale. Opakapaka, Kalekale, and Onaga exhibited size-related shifts with habitat type. A move into hard-high environments with increasing size was evident for Opakapaka and Kalekale. Onaga was seen predominantly in hard-low habitats at smaller sizes and in either hard-low or hard-high at larger sizes. These ontogenetic habitat shifts could be driven by reproductive triggers because they roughly coincided with the length at sexual maturity of each species. However, further studies are required to determine causality. No ontogenetic shifts were seen for Ehu, but only a limited number of juveniles were observed. Regional variations in abundance and length were also found and could be related to fishing pressure or large-scale habitat features.

Emission characteristics of a homologous series of bimesogenic liquid-crystal lasers.

In this study we have fabricated eight different liquid-crystal lasers using the same gain medium but different homologues from the bimesogenic series alpha-(2',4-difluorobiphenyl-4'-yloxy)-omega-(4-cyanobiphenyl-4'-yloxy)alkanes, whereby the number of methylene units in the spacer chain varied from n=5 to n=12. To quantify the performance of these lasers, the threshold energy and the slope efficiency were extracted from the input-output characteristics of each laser. A clear odd-even effect was observed when both the excitation threshold and the slope efficiency were plotted as a function of the number of methylene units in the spacer chain. In all cases, the bimesogen lasers for which n is even exhibit lower threshold energies and higher slope efficiencies than those for which n is odd. These results are then interpreted in terms of the macroscopic physical properties of the liquid-crystalline compounds. In accordance with a previous study [S. M. Morris, A. D. Ford, M. N. Pivnenko, O. Hadeler, and H. J. Coles, Phys. Rev. E. 74, 061709 (2006)], a combination of a large birefringence and high order parameters are found, in the most part, to correlate with low-threshold energy and high slope efficiency. This indicates that the threshold and slope efficiency are dominated by the host macroscopic properties as opposed to intermolecular interactions between the dye and the liquid crystal. However, certain differences in the slope efficiency could not be explained by the birefringence and order parameter values alone. Instead, we find that the slope efficiency is further increased by increasing the elastic constants of the liquid-crystal host so as to decrease the scattering losses incurred by local distortions in the director field under high-energy optical excitation.

Food habits of Sowerby's beaked whales (Mesoplodon bidens) taken in the pelagic drift gillnet fishery of the western North Atlantic

We describe the food habits of the Sowerby’s beaked whale (Mesoplodon bidens) from observations of 10 individuals taken as bycatch in the pelagic drift gillnet fishery for Swordfish (Xiphias gladius) in the western North Atlantic and 1 stranded individual from Kennebunk, Maine. The stomachs of 8 bycaught whales were intact and contained prey. The diet of these 8 whales was dominated by meso- and benthopelagic fishes that composed 98.5% of the prey items found in their stomachs and cephalopods that accounted for only 1.5% of the number of prey. Otoliths and jaws representing at least 31 fish taxa from 15 families were present in the stomach contents. Fishes, primarily from the families Moridae (37.9% of prey), Myctophidae (22.9%), Macrouridae (11.2%), and Phycidae (7.2%), were present in all 8 stomachs. Most prey were from 5 fish taxa: Shortbeard Codling (Laemonema barbatulum) accounted for 35.3% of otoliths, Cocco’s Lanternfish (Lobianchia gemellarii) contributed 12.9%, Marlin-spike (Nezumia bairdii) composed 10.8%, lanternfishes (Lampanyctus spp.) accounted for 8.4%; and Longfin Hake (Phycis chesteri) contributed 6.7%. The mean number of otoliths per stomach was 1196 (range: 327–3452). Most of the fish prey found in the stomachs was quite small, ranging in length from 4.0 to 27.7 cm. We conclude that the Sowerby’s beaked whales that we examined in this study fed on large numbers of relatively small meso- and benthopelagic fishes that are abundant along the slope and shelf break of the western North Atlantic.

Co-occurrence of bycatch and target species in the groundfish demersal trawl fishery of the U.S. west coast; with special consideration of rebuilding stocks

Bycatch and resultant discard mortality are issues of global concern. The groundfish demersal trawl fishery on the west coast of the United States is a multispecies fishery with significant catch of target and nontarget species. These catches are of particular concern in regard to species that have previously been declared overfished and are currently rebuilding biomass back to target levels. To understand these interactions better, we used data from the West Coast Groundfish Observer Program in a series of cluster analyses to evaluate 3 questions: 1) Are there identifiable associations between species caught in the bottom trawl fishery; 2) Do species that are undergoing population rebuilding toward target biomass levels (“rebuilding species”) cluster with targeted species in a consistent way; 3) Are the relationships between rebuilding bycatch species and target species more resolved at particular spatial scales or are relationships spatially consistent across the whole data set? Two strong species clusters emerged—a deepwater slope cluster and a shelf cluster—neither of which included rebuilding species. The likelihood of encountering rebuilding rockfish species is relatively low. To evaluate whether weak clustering of rebuilding rockfish was attributable to their low rate of occurrence, we specified null models of species occurrence. Results indicated that the ability to predict occurrence of rebuilding rockfish when target species were caught was low. Cluster analyses performed at a variety of spatial scales indicated that the most reliable clustering of rebuilding species was at the spatial scale of individual fishing ports. This finding underscores the value of spatially resolved data for fishery management.

The potential consequences of climate variability and change on coastal areas and marine resources: report of the Coastal Areas and Marine Resources Sector Team, U.S. National Assessment of the Potential Consequences of Climate Variability and Change, U.S. Global Change Research Program

Coastal and marine ecosystems support diverse and important fisheries throughout the nation’s waters, hold vast storehouses of biological diversity, and provide unparalleled recreational opportunities. Some 53% of the total U.S. population live on the 17% of land in the coastal zone, and these areas become more crowded every year. Demands on coastal and marine resources are rapidly increasing, and as coastal areas become more developed, the vulnerability of human settlements to hurricanes, storm surges, and flooding events also increases. Coastal and marine environments are intrinsically linked to climate in many ways. The ocean is an important distributor of the planet’s heat, and this distribution could be strongly influenced by changes in global climate over the 21st century. Sea-level rise is projected to accelerate during the 21st century, with dramatic impacts in low-lying regions where subsidence and erosion problems already exist. Many other impacts of climate change on the oceans are difficult to project, such as the effects on ocean temperatures and precipitation patterns, although the potential consequences of various changes can be assessed to a degree. In other instances, research is demonstrating that global changes may already be significantly impacting marine ecosystems, such as the impact of increasing nitrogen on coastal waters and the direct effect of increasing carbon dioxide on coral reefs. Coastal erosion is already a widespread problem in much of the country and has significant impacts on undeveloped shorelines as well as on coastal development and infrastructure. Along the Pacific Coast, cycles of beach and cliff erosion have been linked to El Niño events that elevate average sea levels over the short term and alter storm tracks that affect erosion and wave damage along the coastline. These impacts will be exacerbated by long-term sea-level rise. Atlantic and Gulf coastlines are especially vulnerable to long-term sea-level rise as well as any increase in the frequency of storm surges or hurricanes. Most erosion events here are the result of storms and extreme events, and the slope of these areas is so gentle that a small rise in sea level produces a large inland shift of the shoreline. When buildings, roads and seawalls block this natural migration, the beaches and shorelines erode, threatening property and infrastructure as well as coastal ecosystems.

Deepwater Horizon oil spill: assessment of potential impacts on the deep soft-bottom benthos; interim data summary report

A study was initiated in May 2011, under the direction of the Deepwater Horizon (DWH) Natural Resource Damage Assessment (NRDA) Deepwater Benthic Communities Technical Working Group (NRDA Deep Benthic TWG), to assess potential impacts of the DWH oil spill on sediments and resident benthic fauna in deepwater (> 200 meters) areas of the Gulf. Key objectives of the study were to complete the analysis of samples from 65 priority stations sampled in September-October 2010 on two DWH Response cruises (Gyre and Ocean Veritas) and from 38 long-term monitoring sites (including a subset of 35 of the original 65) sampled on a follow-up NRDA cruise in May-June 2011. The present progress report provides a brief summary of results from the initial processing of samples from fall 2010 priority sites (plus three additional historical sites). Data on key macrofaunal, meiofaunal, and abiotic environmental variables are presented for each of these samples and additional maps are included to depict spatial patterns in these variables throughout the study region. The near-field zone within about 3 km of the wellhead, where many of the stations showed evidence of impaired benthic condition (e.g. low taxa richness, high nematode/harpacticoid-copepod ratios), also is an area that contained some of the highest concentrations of total petroleum hydrocarbons (TPH), total polycyclic aromatic hydrocarbons (total PAHs), and barium in sediments (as possible indicators of DWH discharges). There were similar co-occurrences at other sites outside this zone, especially to the southwest of the wellhead out to about 15 km. However, there also were exceptions to this pattern, for example at several farther-field sites in deeper-slope and canyon locations where there was low benthic species richness but no evidence of exposure to DWH discharges. Such cases are consistent with historical patterns of benthic distributions in relation to natural controlling factors such as depth, position within canyons, and availability of organic matter derived from surface-water primary production.