A influência da deposição atmosférica da poeira mineral da Patagônia na biomassa fitoplanctônica do setor Atlântico do Oceano Austral

O Oceano Austral é a região oceânica de maior extensão em que os macronutrientes necessários à produção primária permanecem em níveis elevados por todo ano. Essa condição é conhecida como High Nutrient Low Clorophyll (HNLC) e é determinada, em grande parte, pela relativa escassez de micronutrientes, particularmente o ferro. Diversos experimentos comprovaram que a entrada de ferro neste sistema intensifica a produção biológica, aumentando a fixação do carbono e, eventualmente, sua exportação para águas profundas. Este fenômeno recebeu muita atenção nos últimos 20 anos devido a sua possível influencia no clima, via ciclo do carbono. A relação inversa entre concentração de CO2 na atmosfera e o fluxo de poeira mineral observados em registros glaciais da Antártica Central sugere que a deposição atmosférica pode ser uma importante via para o aporte de micronutrientes. Porém, a contribuição da deposição de poeira mineral para a produção primária nesta região permanece para ser demonstrada e seu possível papel no sistema climático ainda não é conclusivo. No caso do setor Atlântico do Oceano Austral, que recebe influência da Patagônia, os baixos fluxos modernos de poeira mineral e a baixa solubilidade do ferro associado à estrutura dos alumíniossilicato levam muitos autores a postular que fontes oceânicas de micronutrientes sejam mais determinantes. Faltam, no entanto, evidências experimentais. Neste trabalho, abordamos o estudo da fertilização do setor Atlântico do Oceano Austral pela poeira da Patagônia utilizando duas ferramentas: (1) o sensoriamento remoto orbital de aerossóis minerais e clorofila-a em escala interanual; e (2) um experimento de fertilização, com poeira da Patagônia, realizado na Passagem de Drake, considerando fluxos estimados para a era moderna e para o último glacial. Após doze dias de bioensaio, os tratamentos de adição de poeira mostraram a elevação da clorofila-a e da abundância de células em níveis acima dos controles. Níveis intermediários e maiores de adição não diferiram entre si na intensidade de resposta biológica, separando-se apenas da menor adição. Esses resultados indicam que a poeira da Patagônia, mesmo nos fluxos atuais, é capaz de prover os micronutrientes escassos na coluna dágua, com potencial para deflagrar aumentos significativos de biomassa. Através da análise por sensoriamento remoto, identificamos uma região de alta correlação entre poeira e clorofila-a, que está localizada entre a Frente Subtropical e a Frente Polar, se estendendo da Argentina ao sul da África. Esta região difere das águas ao sul da Frente Polar pela menor profundidade da camada de mistura, menor concentração de silicatos, baixa biomassa de diatomáceas e, estima-se, maior estresse fisiológico devido à escassez de ferro e menor aporte oceânico deste nutriente. Em conjunto, essas características parecem criar condições que tornam a resposta biológica mais sensível à deposição de poeira mineral. Estes resultados lançam nova luz sobre o controle atual da produção primária na região e sobre a hipótese da regulação climática pelo fitoplâncton no Oceano Austral, mediado pela deposição de poeira da Patagônia.

High refractive index TiO2 film deposited by electron beam evaporation

The well known 'crystal seed' theory is first applied in this work to prepare TiO2 film: a high refractive index rutile TiO2 film is grown by electron beam evaporation on the rutile seed formed by 1100 degrees C annealing. The average n is larger than 2.4, by far the highest in all the authors' TiO2 films. The films are characterised by optical properties, microstructure and surface morphologies. It is found that the refractive index shows positive relation with the crystal structure, grain size, and packing density and roughness of the film. The film has lower density of granularity and nodule defects on the surface than those of the film deposited by magnetron sputtering. The result shows attractive application in complex filter and laser coatings.

Composição corporal em pacientes com doença inflamatória intestinal: antropometria versus bioimpedância

A Doença Inflamatória Intestinal (DII) é uma desordem caracterizada pela inflamação difusa do trato gastrointestinal. Os dois principais tipos de DII são a Retocolite Ulcerativa (RCU) e a Doença de Crohn (DC) e ambas cursam com alterações no estado nutricional (EN). O objetivo deste estudo foi comparar a composição corporal, obtida por meio de diferentes métodos, em pacientes com DC e RCU em atendimento ambulatorial, avaliando possíveis diferenças nos grupos de doentes entre si e quando comparados a indivíduos saudáveis. Foi realizado um estudo transversal incluindo 101 pacientes com DII, sendo 50 com DC (GDC) e 51 com RCU (GRCU), além de 35 indivíduos saudáveis (GCON), selecionados no Ambulatório do Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE) da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ). Informações sócio-demográficas e pessoais, como prática de exercício físico, tabagismo, doenças pregressas e procedimentos cirúrgicos prévios foram coletadas. A avaliação antropométrica consistiu de: peso; altura; circunferências do braço, da cintura e do quadril; circunferência muscular do braço (CMB) e pregas cutâneas do tríceps, bíceps, peitoral, axilar, subescapular, suprailíaca, supraespinhal, abdominal, perna e coxa. O percentual de gordura corporal (% GC) foi estimado a partir de equações que utilizam o somatório de pregas cutâneas e por meio de bioimpedância elétrica (BIA). Para estimar o percentual de gordura subcutânea foi utilizado o somatório de dez dobras. As variáveis laboratoriais analisadas foram: hemograma completo, proteínas totais, albumina, globulina, velocidade de hemossedimentação e proteína C reativa. As análises estatísticas foram realizadas utilizando-se o software STATA versão 10.0. A classificação do EN, por meio do índice de massa corporal (IMC), evidenciou baixa prevalência de desnutrição nos três grupos avaliados. Ao analisar diretamente as medidas antropométricas de peso e IMC, observou-se que os pacientes com DC apresentaram valores significativamente menores do que os indivíduos do grupo controle. A avaliação da CMB mostrou que os pacientes do GDC e GRCU apresentaram depleção de massa magra em comparação aos indivíduos do GCON, porém sem apresentar diferenças entre os dois grupos de pacientes com DII. Em relação ao %GC obtido por BIA não foram verificadas diferenças entre os três grupos de estudo. Ao se verificar o %GC com a utilização das fórmulas de Peterson, Durnin & Womersley e Jackson & Pollock (que utiliza o somatório de três dobras) observou-se que os pacientes com DC apresentaram tecido adiposo significativamente depletado em relação aos indivíduos do GCON e do GRCU. Ao compararmos os %GC obtidos por diferentes métodos de estimativa, observou-se que as equações de Jackson & Pollock (que utilizam o somatório de três e sete dobras) apresentaram resultados significativamente menores quando comparados aos das equações de Peterson e Durnin & Womersley, nos dois grupos de pacientes. Os níveis séricos de proteínas totais e albumina, e a contagem total de hemácias foram menores nos indivíduos com DC quando comparados aos indivíduos do grupo controle e/ou aos indivíduos do grupo com RCU. Os pacientes com DC apresentaram comprometimento importante do EN em comparação aos pacientes com RCU e, notadamente, em relação aos indivíduos saudáveis.

A Novel Scheduling Index Rule Proposal for QoE Maximization in Wireless Networks

This paper deals with the resource allocation problem aimed at maximizing users' perception of quality in wireless channels with time-varying capacity. First of all, we model the subjective quality-aware scheduling problem in the framework of Markovian decision processes. Then, given that the obtaining of the optimal solution of this model is unachievable, we propose a simple scheduling index rule with closed-form expression by using a methodology based on Whittle approach. Finally, we analyze the performance of the achieved scheduling proposal in several relevant scenarios, concluding that it outperforms the most popular existing resource allocation strategies.

A modeling approach to identify optimal habitat and suitable fishing grounds for neon flying squid (Ommastrephes bartramii) in the Northwest Pacific Ocean

We developed a habitat suitability index (HSI) model to understand and identify the optimal habitat and potential fishing grounds for neon f lying squid (Ommastrephes bartramii) in the Northwest Pacific Ocean. Remote sensing data, including sea surface temperature, sea surface salinity, sea surface height, and chlorophyll-a concentrations, as well as fishery data from Chinese mainland squid f leets in the main fishing ground (150–165°E longitude) from August to October, from 1999 to 2004, were used. The HSI model was validated by using fishery data from 2005. The arithmetic mean modeling with three of the environmental variables—sea surface temperature, sea surface height anomaly, and chlorophyll- a concentrations—was defined as the most parsimonious HSI model. In 2005, monthly HSI values >0.6 coincided with productive fishing grounds and high fishing effort from August to October. This result implies that the model can reliably predict potential f ishing grounds for O. bartramii. Because spatially explicit fisheries and environmental data are becoming readily available, it is feasible to develop a dynamic, near real-time habitat model for improving the process of identifying potential fishing areas for and optimal habitats of neon flying squid.

Statistical inference about the relative efficiency of a new survey protocol, based on paired-tow survey calibration data

Paired-tow calibration studies provide information on changes in survey catchability that may occur because of some necessary change in protocols (e.g., change in vessel or vessel gear) in a fish stock survey. This information is important to ensure the continuity of annual time-series of survey indices of stock size that provide the basis for fish stock assessments. There are several statistical models used to analyze the paired-catch data from calibration studies. Our main contributions are results from simulation experiments designed to measure the accuracy of statistical inferences derived from some of these models. Our results show that a model commonly used to analyze calibration data can provide unreliable statistical results when there is between-tow spatial variation in the stock densities at each paired-tow site. However, a generalized linear mixed-effects model gave very reliable results over a wide range of spatial variations in densities and we recommend it for the analysis of paired-tow survey calibration data. This conclusion also applies if there is between-tow variation in catchability.

Prediction of discard mortality for Alaskan crabs after exposure to freezing temperatures, based on a reflex impairment index

Millions of crabs are sorted and discarded in freezing conditions each year in Alaskan fisheries for Tanner crab (Chionoecetes bairdi) and snow crab (C. opilio). However, cold exposures vary widely over the fishing season and among different vessels, and mortalities are difficult to estimate. A shipboard experiment was conducted to determine whether simple behavioral observations can be used to evaluate crab condition after low-temperature exposures. Crabs were systematically subjected to cold in seven different exposure treatments. They were then tested for righting behavior and six different ref lex actions and held to monitor mortality. Crabs lost limbs, showed ref lex impairment, and died in direct proportion to increases in cold exposure. Righting behavior was a poor predictor of mortality, whereas reflex impairment (scored as the sum of reflex actions that were lost) was an excellent predictor. This composite index could be measured quickly and easily in hand, and logistic regression revealed that the relationship between reflex impairment and mortality correctly predicted 80.0% of the mortality and survival for C. bairdi, and 79.4% for C. opilio. These relationships provide substantial improvements over earlier approaches to mortality estimation and were independent of crab size and exposure temperature.

Increases in the relative abundance of mid-trophic level fishes concurrent with declines in apex predators in the subtropical North Pacific, 1996–2006

Catch rates for the 13 most abundant species caught in the deep-set Hawaii-based longline fishery over the past decade (1996–2006) provide evidence of a change among the top North Pacific subtropical predators. Catch rates for apex predators such as blue shark (Prionace glauca), bigeye (Thunnus obesus) and albacore (Thunnus alalunga) tunas, shortbill spearfish (Tetrapturus angustirostris), and striped marlin (Tetrapturus audax) declined by 3% to 9% per year and catch rates for four midtrophic species, mahimahi (Coryphaena hippurus), sickle pomfret (Taractichthys steindachneri), escolar (Lepidocybium flavobrunneum), and snake mackerel (Gempylus serpens), increased by 6% to 18% per year. The mean trophic level of the catch for these 13 species declined 5%, from 3.85 to 3.66. A shift in the ecosystem to an increase in midtrophic-level, fast-growing and short-lived species is indicated by the decline in apex predators in the catch (from 70% to 40%) and the increase in species with production to biomass values of 1.0 or larger in the catch (from 20% to 40%). This altered ecosystem may exhibit more temporal variation in response to climate variability.

Biological response to changes in climate patterns: population increases of gray snapper (Lutjanus griseus) in Texas bays and estuaries

The increase in the abundance of gray snapper (Lutjanus griseus) in Texas bays and estuaries over the past 30 years is correlated to increased wintertime surface water temperatures. Trends in the relative abundance of gray snapper are evaluated by using monthly fishery-independent monitoring data from each of the seven major estuaries along the Texas coast from 1978 through 2006. Environmental conditions during this period demonstrated increasing annual sea surface temperatures, although this increase was not seasonally uniform. The largest proportion of temperature increases was attributed to higher winter temperature minimums since 1993. Positive phases of the North Atlantic Oscillation, resulting in wetter, warmer winters in the eastern United States have occurred nearly uninterrupted since the late 1970s, and unprecedented positive index values occurred between 1989 and 1995. Increases in water temperature in Texas estuaries, beginning in the early 1990s, are postulated to provide both favorable over-wintering conditions for the newly settled juveniles and increased recruitment success. In the absence of cold winters, this species has established semipermanent estuarine populations across the entire Texas coast. A shift to negative phases of the North Atlantic Oscillation will likely result in returns to colder winter temperature minimums that could reverse any recent population gains.

Spatial and temporal variability in the relative contribution of king mackerel (Scomberomorus cavalla) stocks to winter mixed fisheries off South Florida

King mackerel (Scomberomorus cavalla) are ecologically and economically important scombrids that inhabit U.S. waters of the Gulf of Mexico (GOM) and Atlantic Ocean (Atlantic). Separate migratory groups, or stocks, migrate from eastern GOM and southeastern U.S. Atlantic to south Florida waters where the stocks mix during winter. Currently, all winter landings from a management-defined south Florida mixing zone are attributed to the GOM stock. In this study, the stock composition of winter landings across three south Florida sampling zones was estimated by using stock-specific otolith morphological variables and Fourier harmonics. The mean accuracies of the jackknifed classifications from stepwise linear discriminant function analysis of otolith shape variables ranged from 66−76% for sex-specific models. Estimates of the contribution of the Atlantic stock to winter landings, derived from maximum likelihood stock mixing models, indicated the contribution was highest off southeastern Florida (as high as 82.8% for females in winter 2001−02) and lowest off southwestern Florida (as low as 14.5% for females in winter 2002−03). Overall, results provided evidence that the Atlantic stock contributes a certain, and perhaps a significant (i.e., ≥50%), percentage of landings taken in the management-defined winter mixing zone off south Florida, and the practice of assigning all winter mixing zone landings to the GOM stock should

Caracterização geoquímica e efeito térmico de intrusão de diabásio na matéria orgânica da Formação Irati, poço FP-12-SP, bacia do Paraná

O estudo visou à caracterização geoquímica orgânica detalhada (carbono orgânico total, resíduo insolúvel, enxofre, pirólise Rock-Eval e biomarcadores) da Formação Irati através do furo pioneiro FP-12-SP localizado próximo da região de Anhembi (SP), e à análise das alterações destes parâmetros devido ao efeito térmico de intrusões de diabásio. A partir destes dados definiu-se 8 (oito) unidades quimioestratigráficas, determinou se o potencial gerador de cada unidade, o tipo de querogênio e a assinatura geoquímica através de parâmetros dos biomarcadores saturados e, por último, indicou-se as alterações causadas pelo efeito térmico de intrusivas nos sedimentos. O Membro Taquaral possui baixo teor de carbono orgânico total, querogênio tipo III/IV, com alta proporção de alcanos lineares e cicloalcanos, predominância dos esteranos C27 em relação ao C29, com indicações de ambiente marinho com salinidade normal. O Membro Assistência é caracterizado por apresentar valores de carbono orgânico total relativamente alto com aumento para o topo, intercalação de níveis siliciclásticos com carbonáticos, potencial gerador que chega a excelente e índice de hidrogênio predominante para óleo e condensado, baixa proporção de n-alcanos em relação aos cicloalcanos e alcanos ramificados, aparecimento do gamacerano, indicando ambiente marinho hipersalino com afogamento para o topo. O efeito térmico é visto a partir de 3 metros abaixo e 10 metros acima da soleira com maturação da matéria orgânica nos 9,5m mais próximos da soleira. A propagação de calor acima da soleira foi maior do que abaixo devido à diferença de condutividade térmica entre o carbonato e o folhelho, onde a máxima restrição com o aumento da salinidade na Unidade Quimioestratigráfica E, indicada pela presença de gamacerano, pode ter amplificado a passagem de calor para o topo.

Biodiversity as an index of regime shift in the eastern Bering Sea

Data collected from an annual groundf ish survey of the eastern Bering Sea shelf from 1975 to 2002 were used to estimate biomass and biodiversity indexes for two fish guilds: f latfish and roundfish. Biomass estimates indicated that several species of f latfish (particularly rock sole, arrowtooth flounder, and f lathead sole), several large sculpins (Myoxocephalus spp.), bigmouth (Hemitripterus bolini), and skates (Bathyraja spp.) had increased. Declining species included several f latfish species and many smaller roundfish species of sculpins, eelpouts (Lycodes spp.), and sablefish (Anoplopoma fimbria). Biodiversity indexes were calculated by using biomass estimates for both guilds from 1975 through 2002 within three physical domains on the eastern Bering Sea shelf. Biodiversity trends were found to be generally declining within the roundfish guild and generally increasing within the f latfish guild and varied between inner, middle, and outer shelf domains. The trends in biodiversity indexes from this study correlated strongly with the regime shift reported for the late 1970s and 1980s.