Morphometric, meristics and comparative studies of Chrysichthys nigrodigititus (Lacepede) from Lagos Lekki and Badagry Lagoons, Lagos State, south west Nigeria

Morphometric measurements, meristic counts and comparative studies of Chrysicthys nigrodigitatus samples from Lagos, Lekki, and Badagry Lagoons was carried out to determine the amount of variation among the species from the different locations using seven meristic and two morphometric characters. Significant differences were observed only between the headlength (F==14.02; P<00.05), number of anal rays (F=19.9; P<0.05) and of gill raker counts (F=142.0, 160.94; P<0.05). The differences observed in the meristic characters could be attributed to environmental and climatic differences of the three isolated sites and therefore phenotypic rather than genetic. This study is valuable for the selection of quality strains of fish species for aquaculture production

"Global Change" und das Meer als Nahrungsquelle

The potential importance of marine produetion as a protein ressource for a growing human population can hardly be overestimated. Climatic changes in the marine environment may affect marine production in a significant way. Increasing levels of UV-B may decrease primary production and thus diminish the food base for harvestable marine ressources. Direct effects on early stages of fishes may occur. Temperature changes can lead to additional mortality in the early phase of life histories of fishes. In spite of the potentially negative scenario, actual effects of global change on the ressources have not been detected so far. The marine organisms dispose of a significant level of pre-adaptation to changes of environmental factors both on a seasonal and an interannual scale. Effects on marine life may therefore be less dramatic than those on terrestrial systems, which are more directly linked with the exponentially growing human population.

Ist die gegenwärtig verstärkte Einwanderung südlicher Fischarten in die Nordsee schon eine Folge des Treibhauseffektes

Due to the greenhouse effect,a long term warming of the atmosphere is expected. For most people the last relative mild winters and the previous two hot summers are clear signals for such a climatic change. Changes in species compositions and the sudden arrival of southern species in the North Sea are explained as consequences of the greenhouse effect. Comparing the situation in the last decades an attempt is made in this article to show the natural variability in the occurrence and to give an answer to the above question.

Accelerogram processing using reliability bounds and optimal correction methods

This study addresses the problem of obtaining reliable velocities and displacements from accelerograms, a concern which often arises in earthquake engineering. A closed-form acceleration expression with random parameters is developed to test any strong-motion accelerogram processing method. Integration of this analytical time history yields the exact velocities, displacements and Fourier spectra. Noise and truncation can also be added. A two-step testing procedure is proposed and the original Volume II routine is used as an illustration. The main sources of error are identified and discussed. Although these errors may be reduced, it is impossible to extract the true time histories from an analog or digital accelerogram because of the uncertain noise level and missing data. Based on these uncertainties, a probabilistic approach is proposed as a new accelerogram processing method. A most probable record is presented as well as a reliability interval which reflects the level of error-uncertainty introduced by the recording and digitization process. The data is processed in the frequency domain, under assumptions governing either the initial value or the temporal mean of the time histories. This new processing approach is tested on synthetic records. It induces little error and the digitization noise is adequately bounded. Filtering is intended to be kept to a minimum and two optimal error-reduction methods are proposed. The "noise filters" reduce the noise level at each harmonic of the spectrum as a function of the signal-to-noise ratio. However, the correction at low frequencies is not sufficient to significantly reduce the drifts in the integrated time histories. The "spectral substitution method" uses optimization techniques to fit spectral models of near-field, far-field or structural motions to the amplitude spectrum of the measured data. The extremes of the spectrum of the recorded data where noise and error prevail are then partly altered, but not removed, and statistical criteria provide the choice of the appropriate cutoff frequencies. This correction method has been applied to existing strong-motion far-field, near-field and structural data with promising results. Since this correction method maintains the whole frequency range of the record, it should prove to be very useful in studying the long-period dynamics of local geology and structures.

Flood risk management: What are the main drivers of prevention?

4 p.

Breaking the 400 ppm barrier: Physical and Social implications of the recent CO2 rise

6 p.

Rompiendo la barrera de las 400 ppm: implicaciones físicas y sociales del reciente aumento de CO2

6 p.

400 ppm-ko langa hautsi da: CO2-kontzentrazioaren igoeraren ondorio fisiko eta sozialak

6 p.

The Health Effects of Climate Change: A Survey of Recent Quantitative Research

44 p.

Relevo e drenagem do centro da cidade do Rio de Janeiro: enchentes e políticas públicas no passado e no presente

As enchentes se constituem em um dos mais freqüentes e complexos problemas nas áreas urbanas em todo o mundo, causando danos à população e às atividades econômicas a estas associadas. A cidade do Rio de Janeiro possui um longo histórico de inundações, outrora ligadas sobretudo às suas características topográficas e climáticas, que, em virtude dos processo de ocupação e urbanização, iniciados no século XVI, foram potencializas pelas interferências no meio físico, através das políticas públicas. Esta dissertação visa analisar as causas das inundações, bem como suas implicações na organização do espaço, na área central da cidade do Rio de Janeiro, evidenciando formas e processos pretéritos e presentes. As enchentes no centro da cidade foram mapeadas, com diferenciação entre os setores análogos, nos quais destacam-se as áreas mais críticas de ocorrências, em virtude dos danos decorrentes das inundações. Para tanto foram feitos levantamentos bibliográficos e trabalhos de campo. São feitas também recomendações que se originaram dos resultados dos levantamentos e das análises realizadas, visando contribuir para iniciativas que busquem soluções efetivas para o velho problema de enchentes na área central do Rio de Janeiro. Como resultado, pode-se concluir que uma série de fatores conjugados contribuem para as ocorrências atuais, àqueles inseridos em uma escala mais local, como nivelamentos de ruas, que ainda hoje remontam antigas feições da cidade ou a ineficiência da rede de drenagem atual, como também fatores mais abrangentes, ligados aos divisores topográficos e drenagem associada.

Regional IAM: analysis of risk-adjusted costs and benefits of climate policies

23 p.

Advanced density functional theory methods for materials science

In this work we chiefly deal with two broad classes of problems in computational materials science, determining the doping mechanism in a semiconductor and developing an extreme condition equation of state. While solving certain aspects of these questions is well-trodden ground, both require extending the reach of existing methods to fully answer them. Here we choose to build upon the framework of density functional theory (DFT) which provides an efficient means to investigate a system from a quantum mechanics description.

Zinc Phosphide (Zn₃P₂) could be the basis for cheap and highly efficient solar cells. Its use in this regard is limited by the difficulty in n-type doping the material. In an effort to understand the mechanism behind this, the energetics and electronic structure of intrinsic point defects in zinc phosphide are studied using generalized Kohn-Sham theory and utilizing the Heyd, Scuseria, and Ernzerhof (HSE) hybrid functional for exchange and correlation. Novel 'perturbation extrapolation' is utilized to extend the use of the computationally expensive HSE functional to this large-scale defect system. According to calculations, the formation energy of charged phosphorus interstitial defects are very low in n-type Zn₃P₂ and act as 'electron sinks', nullifying the desired doping and lowering the fermi-level back towards the p-type regime. Going forward, this insight provides clues to fabricating useful zinc phosphide based devices. In addition, the methodology developed for this work can be applied to further doping studies in other systems.

Accurate determination of high pressure and temperature equations of state is fundamental in a variety of fields. However, it is often very difficult to cover a wide range of temperatures and pressures in an laboratory setting. Here we develop methods to determine a multi-phase equation of state for Ta through computation. The typical means of investigating thermodynamic properties is via ’classical’ molecular dynamics where the atomic motion is calculated from Newtonian mechanics with the electronic effects abstracted away into an interatomic potential function. For our purposes, a ’first principles’ approach such as DFT is useful as a classical potential is typically valid for only a portion of the phase diagram (i.e. whatever part it has been fit to). Furthermore, for extremes of temperature and pressure quantum effects become critical to accurately capture an equation of state and are very hard to capture in even complex model potentials. This requires extending the inherently zero temperature DFT to predict the finite temperature response of the system. Statistical modelling and thermodynamic integration is used to extend our results over all phases, as well as phase-coexistence regions which are at the limits of typical DFT validity. We deliver the most comprehensive and accurate equation of state that has been done for Ta. This work also lends insights that can be applied to further equation of state work in many other materials.

Dinâmica de crescimento de Cedrela odorata L. (Meliaceae) na Floresta Atlântica do Estado do Rio de Janeiro: fenologia, atividade cambial e dendrocronologia

Ao longo do século XX, poucos estudos de dendrocronologia foram desenvolvidos com espécies de ambientes tropicais, em função da crença de que as condições climáticas nessas regiões não apresentavam variações suficientemente marcantes e regulares para induzir um ritmo anual de crescimento radial. A realização de trabalhos sobre esse tema nas últimas décadas revelou que a formação de anéis de crescimento anuais nos trópicos pode estar associada a fatores diversos, como: existência de estação seca bem definida, ocorrência de inundações sazonais, respostas ao comportamento fenológico, respostas ao fotoperíodo e a ritmos endógenos. O presente estudo tem por objetivo compreender a dinâmica de crescimento radial de uma espécie da Mata Atlântica se desenvolvendo em ambiente natural. Para tanto, propôs-se: i) investigar a periodicidade da atividade cambial e dos fatores que a influenciam; ii) estimar a idade e taxa de crescimento diamétrico e iii) correlacionar os fatores ambientais com os anéis de crescimento, em indivíduos de Cedrela odorata L. Para o estudo da atividade cambial, foram obtidas amostras de caule a 1,30 m do solo, contendo periderme, faixa cambial e xilema e floema secundários, por métodos não destrutivos. A fenologia vegetativa e a frutificação dos indivíduos amostrados foram acompanhadas durante todo o período do experimento. O material coletado foi processado segundo técnicas usuais em Anatomia Vegetal e analisado sob microscopia óptica e de fluorescência. Os dados de fotoperíodo, precipitação, temperatura e fenologia vegetativa foram correlacionados à atividade cambial. Para o estudo dos anéis de crescimento, as coletas também foram realizadas a 1,30 m do solo, por meio de sonda de Pressler. As amostras obtidas foram polidas e analisadas sob microscópio estereoscópio, para demarcação e aferição do número de anéis de crescimento, e a largura dos anéis foi mensurada para a determinação das taxas de crescimento radial. A série histórica de temperatura e precipitação foi correlacionada à cronologia dos anéis de crescimento. Os resultados indicaram que a atividade cambial segue um ritmo anual de crescimento, correlacionado à sazonalidade do fotoperíodo, da precipitação e da fenologia vegetativa. A análise dos anéis de crescimento permitiu estimar a idade dos indivíduos e determinar a taxa média de incremento e as taxas de incremento diamétrico acumulado e incremento médio anual para a espécie no sítio de estudo. Os dados de incremento radial evidenciaram a ausência de relação entre a idade e o diâmetro das árvores. A análise da variação na largura dos anéis não apresentou correlações significativas com os fatores climáticos analisados.

Comunidades de anfíbios anuros em duas fitofisionomias do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro, estado de Santa Catarina

O estado de Santa Catarina possuía sua área inteiramente coberta por Mata Atlântica, um dos biomas mais ameaçados mundialmente. Mesmo com o crescente aumento de informações sobre os anfíbios no estado, ainda existe muitas lacunas de informações para este grupo e o desconhecimento é alto mesmo no interior das Unidades de Conservação. O Parque Estadual da Serra do Tabuleiro é a maior unidade de conservação de proteção integral de Santa Catarina e ainda assim possui inúmeras ameaças e pressões antrópicas. Os objetivos deste estudo foram estudar os anfíbios anuros em duas fitofisionomias, restinga e floresta ombrófila densa submontana, do Parque Estadual da Serra do Tabuleiro, verificar as diferenças dos parâmetros da comunidade entre três mesohábitats na restinga, compreender em que extensão algumas variáveis estruturais do hábitat afetam a riqueza e abundância dos anuros na restinga e na floresta ombrófila densa submontana, conhecer os anuros de folhiço na área de floresta e, adicionalmente, verificar o atual conhecimento sobre os anuros de folhiço no mundo. Os anuros no parque foram amostrados por meio dos métodos de procura ativa em transecções, armadilhas de queda com cerca guia e parcelas no chão da floresta durante três anos consecutivos com amostragens trimestrais, de julho de 2007 a abril de 2010. As variáves estruturais foram medidas nos locais amostrados enquanto que os dados climáticos foram obtidos da estação meteorológica mais próxima da área de estudo. A revisão sobre os anuros de folhiço no mundo foi realizada por uma busca na base de dados ISI Web if Science entre os anos de 1945 e 2008. Foram registradas 39 espécies de anuros no Parque, sendo 15 espécies para a restinga, 31 espécies na floresta. No folhiço do chão da floresta, a comunidade foi composta por 13 espécies de anuros. No total, 66% dos anuros registrados aqui, foram endêmicos da Mata Atlântica, 17% possuíram distribuição restrita à Santa Catarina e quatro espécies foram consideradas como vulneráveis na lista de espécies ameaçadas de extinção de Santa Catarina. Na restinga, a área aberta e a mata de restinga foram as mais dissimilares com relação à composição e abundância de anuros e também para as variáveis estruturais do hábitat. Na floresta ombrófila densa, a cobertura de dossel e o número de corpos dágua foram as variáveis mais importantes para a riqueza e abundância das espécies de anuros. Também para os anuros de folhiço do parque, a cobertura de dossel foi importante, conjuntamente com a umidade do ar e a profundidade de folhiço. O atual conhecimento sobre os anuros de folhiço no mundo se concentra nas regiões tropicais, sendo que o Brasil possui o maior número de estudos. Algumas tendências para as comunidades de anuros de folhiço puderam ser identificadas, mas estudos adicionais são necessários para que mais inferências possam ser feitas. O presente estudo contribuiu para preencher parte das lacunas de conhecimento existentes para a biodiversidade dos anuros do estado de Santa Catarina e em especial para o Parque Estadual da Serra do Tabuleiro.

The importance of periodic droughts for maintaining diversity in the freshwater environment

Whereas some species may rely on periodic drought conditions for part of their life histories, or have life strategies suited to exploiting the habitat or changed environmental conditions that are created by drought, for other organisms it is a time of stress. Periodic drought conditions therefore generate a series of waves of colonization and extinctions. Studies on lowland wet grassland, in winterbournes and in the toiche zone of both ponds and rivers, also demonstrate that different organisms are competitively favoured with changing hydrological conditions, and that this process prevents any one species from overwhelming its competitors. Competitive impacts may be inter- and intraspecific. It is therefore apparent that the death of organisms such as adult fish during severe drought conditions, though traumatic for human onlookers and commercial interests, may be merely a regular occurrence to which the ecosystem is adapted. The variability of climatic conditions thereby provides a direct influence on the maintenance of biological diversity, and it is this very biodiversity that provides the ecosystem with the resilience to respond to environmental changes in both the short and the longer term.