Spatial and Temporal Changes in Soil Organic Carbon Assessment using an Integrated Geostatistical and Compositional Data Analysis Approach

The Irish and UK governments, along with other countries, have made a commitment to limit the concentrations of greenhouse gases in the atmosphere by reducing emissions from the burning of fossil fuels. This can be achieved (in part) through increasing the sequestration of CO2 from the atmosphere including monitoring the amount stored in vegetation and soils. A large proportion of soil carbon is held within peat due to the relatively high carbon density of peat and organic-rich soils. This is particularly important for a country such as Ireland, where some 16% of the land surface is covered by peat. For Northern Ireland, it has been estimated that the total amount of carbon stored in vegetation is 4.4Mt compared to 386Mt stored within peat and soils. As a result it has become increasingly important to measure and monitor changes in stores of carbon in soils. The conservation and restoration of peat covered areas, although ongoing for many years, has become increasingly important. This is summed up in current EU policy outlined by the European Commission (2012) which seeks to assess the relative contributions of the different inputs and outputs of organic carbon and organic matter to and from soil. Results are presented from the EU-funded Tellus Border Soil Carbon Project (2011 to 2013) which aimed to improve current estimates of carbon in soil and peat across Northern Ireland and the bordering counties of the Republic of Ireland.
Historical reports and previous surveys provide baseline data. To monitor change in peat depth and soil organic carbon, these historical data are integrated with more recently acquired airborne geophysical (radiometric) data and ground-based geochemical data generated by two surveys, the Tellus Project (2004-2007: covering Northern Ireland) and the EU-funded Tellus Border project (2011-2013) covering the six bordering counties of the Republic of Ireland, Donegal, Sligo, Leitrim, Cavan, Monaghan and Louth. The concept being applied is that saturated organic-rich soil and peat attenuate gamma-radiation from underlying soils and rocks. This research uses the degree of spatial correlation (coregionalization) between peat depth, soil organic carbon (SOC) and the attenuation of the radiometric signal to update a limited sampling regime of ground-based measurements with remotely acquired data. To comply with the compositional nature of the SOC data (perturbations of loss on ignition [LOI] data), a compositional data analysis approach is investigated. Contemporaneous ground-based measurements allow corroboration for the updated mapped outputs. This provides a methodology that can be used to improve estimates of soil carbon with minimal impact to sensitive habitats (like peat bogs), but with maximum output of data and knowledge.

Effective grain size distribution analysis for interpretation of tidal-deltaic facies: West Bengal Sundarbans

Research over the past two decades on the Holocene sediments from the tide dominated west side of the lower Ganges delta has focussed on constraining the sedimentary environment through grain size distributions (GSD). GSD has traditionally been assessed through the use of probability density function (PDF) methods (e.g. log-normal, log skew-Laplace functions), but these approaches do not acknowledge the compositional nature of the data, which may compromise outcomes in lithofacies interpretations. The use of PDF approaches in GSD analysis poses a series of challenges for the development of lithofacies models, such as equifinal distribution coefficients and obscuring the empirical data variability. In this study a methodological framework for characterising GSD is presented through compositional data analysis (CODA) plus a multivariate statistical framework. This provides a statistically robust analysis of the fine tidal estuary sediments from the West Bengal Sundarbans, relative to alternative PDF approaches.

Nong Thale Pron - a key site from southern Thailand for studying monsoon variability during the past 15000 years

Studies of marine sediments, cave speleothemes, annually laminated corals, and tree rings from Asian monsoon regions have added knowledge to our understanding of the factors that control inter-annual to millennial monsoon variability in the past and have provided important constraints for climate modeling scenarios. In contrast, the spatial and temporal pattern of sub-millennial scale monsoon variability and its impact on land cover in SE Asia are still unresolved. This shortcoming stems from the fact that temporally well-resolved paleo-environmental studies are missing from large parts of SE Asia, especially from Thailand. Given that global and regional climate models are increasingly using terrestrial paleo- data to test their performance, past changes in land cover are therefore important variables to better understand feedbacks between different Earth systems. We obtained sediments from Lake Nong Thale Pron, in southern Thailand (8º 10`N, 99 º23`E; 380 m.asl). The aim of our study is to reconstruct lake status changes and to evaluate whether the extent of these changes are linked to known shifts in monsoon intensity and variability. Preliminary results show that lake infilling started more than 15,000 years ago and that the sediments cover the last deglaciation and the Holocene. Current analyses include Itrax XRF core scanning, loss-on-ignition (LOI at 950 and 550ºC), CN elemental and isotopic composition. We expect that our results will be able to give a picture of how the lake's status has changed over time and whether the extent of these changes is linked to known shifts in monsoon intensity and variability.

Abrupt Climate Changes: Climate and Biogeochemical consequences

Hosted in a wide depression within the Berici Hills (Venetian Plain), outside the maximum extent reached by LGM glaciers, Lake Fimon preserves an almost continuous archive of landscape and climate changes from the penultimate glacial maximum onwards. The stratigraphic succession deposited at the lake bottom has been investigated in three deep cores by means of pollen analysis, petrographic composition, magnetic susceptibility, LOI, and geochronology. Tephra layers have been identified and are currently under study.
Pollen data provide the first continuous vegetation record in northern Italy for the last 150 ky. Terrestrial vegetation varied from interglacial warm-temperate broad leaved to oceanic mixed forests, from boreal conifer forests to open forest-steppes of colder climate. Phases of major forest expansion and reduction have been correlated to isotopic events described in ice (NGRIP), stalagmite (Antro del Corchia) and marine records. Persistent afforestation recorded in northern Italy even during cold phases of the full pleniglacial is consistent with mesoscale paleoclimate simulations suggesting that a sharp rainfall gradient across the Alps enabled the survival of woody species in the southern alpine foreland.
Integrating litho- and biostratigraphical data, we identified sedimentation regìmes, accumulation rates, sediment sources and supply both for the Lake Fimon cores and the adjacent Venetian Plain, allowing a direct comparison with major glacial advances in the Alpine area, deglaciation pulses, and glacio-eustatic displacements of the northern Adriatic shoreline.

Factors influencing the compressive strengths of fly ash based geopolymers

Several factors affecting the reactivity of pulverised fuel ash (pfa) as a precursor for geopolymer concrete have been investigated. These include physical and chemical properties of various pfa sources, inclusion of ground granulated blast furnace slag (ggbs), chemical activator dosages and curing temperature. Alkali-activated pfa was found to require elevated curing temperatures and high alkali concentrations. A mixture of sodium hydroxide and sodium silicate was used and this was shown to result in high strengths, as high as 70 MPa at 28-days. The presence of silicates in solution was found to be a key factor. Detailed physical and chemical characterisation was carried out on thirteen pfa sources from the UK. The most important factor affecting the reactivity was found to be the particle size of pfa. The loss on ignition (LOI) and the amorphous content are also important parameters that need to be considered for the selection of pfa for use in geopolymer concrete. The partial replacement of pfa by ground granulated blast furnace slag (ggbs) was found to be beneficial in not only avoiding the need for elevated curing temperatures but also in improving compressive strengths. Microstructural characterisation with scanning electron microscope (SEM) coupled with energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) was performed on pfa/ggbs pastes. The reaction product of pfa and ggbs in these binary systems was calcium aluminium silicate hydrate gel (C-A-S-H) with inclusion of Na in the structure.

Bounds for the signless laplacian energy

The energy of a graph G is the sum of the absolute values of the eigenvalues of the adjacency matrix of G. The Laplacian (respectively, the signless Laplacian) energy of G is the sum of the absolute values of the differences between the eigenvalues of the Laplacian (respectively, signless Laplacian) matrix and the arithmetic mean of the vertex degrees of the graph. In this paper, among some results which relate these energies, we point out some bounds to them using the energy of the line graph of G. Most of these bounds are valid for both energies, Laplacian and signless Laplacian. However, we present two new upper bounds on the signless Laplacian which are not upper bounds for the Laplacian energy. © 2010 Elsevier Inc. All rights reserved.

Fractional calculus on time scales - Cálculo fraccional em escalas temporais

Introduzimos um cálculo das variações fraccional nas escalas temporais ℤ e (hℤ)!. Estabelecemos a primeira e a segunda condição necessária de optimalidade. São dados alguns exemplos numéricos que ilustram o uso quer da nova condição de Euler–Lagrange quer da nova condição do tipo de Legendre. Introduzimos também novas definições de derivada fraccional e de integral fraccional numa escala temporal com recurso à transformada inversa generalizada de Laplace.

The LOICZ biogeochemical budget approach applied to Ria Formosa lagoon, - Algarve, South Portugal

Dissertação mest., Gestão da Água e da Costa, Universidade do Algarve, 2007

La transition de deux directions d'établissements scolaires vers l'appropriation des changements préconisés par la réforme en éducation de 1997

Cette thèse a pour but d'explorer, de décrire et de comprendre la période de transition que vivent les directions d'établissements scolaires au regard de leur appropriation des changements de structures et de culture préconisés par la réforme en éducation de 1997. Elle veut également observer l'impact de ces changements sur les rôles et les pratiques des directrices et des directeurs d'école. Cette recherche qualitative a été menée avec la collaboration de deux participants comptant plus de dix années d'expérience à la direction d'école, étant identifiés comme des leaders reconnus dans leur milieu, oeuvrant l'un au primaire, l'autre, au secondaire et provenant de commissions scolaires différentes. Les données recueillis [i.e. recueillies] auprès d'eux se partagent entre des entrevues semi-dirigées effectuées à des fréquences régulières et à des observations participantes réalisées dans le cadre de leurs activités professionnelles entre les mois de février et de novembre 1998. Une étude approfondie des changements apportés par la réforme en éducation, de l'évolution des rôles des directions d'école depuis les années soixante et un regard porté sur les nouvelles organisations ont nourri notre réflexion tout au long de notre démarche de recherche. L'analyse des données a été réalisée à l'aide de la méthode de théorisation ancrée et nous a conduit [i.e. conduits] à la modélisation du processus et des phases liées à la période de transition. Nous avons également élaboré une représentation des pouvoirs et des responsabilités de l'école tel [i.e. tels] que décrits dans la Loi de l'Instruction publique. Les dimensions éducative, administrative et politique identifiées s'inscrivent ensuite de façon dynamique dans les rôles des directions d'école. Donner du sens à l'école, être le gardien de la cohérence entre les intentions et les actions et veiller à la cohésion des partenaires deviennent leurs rôles majeurs. Les résultats de notre recherche nous démontrent qu'entre le changement souhaité et le changement réel existe un passage obligé: celui de la transition. Durant cette période, l'individu se consacre à deux aspects fondamentaux de son évolution à savoir, la quête de sens et la restructuration de son identité personnelle et professionnelle. Trois phases caractérisent ce passage: (1) le départ de la situation antérieure, (2) la traversée d'un entre-deux et (3) l'arrivée dans la nouvelle réalité. À travers le chaos où s'entremêlent les pertes, la confusion, le lâcher-prise émerge un processus de prise en charge, de créativité et de reconstruction. Cette recherche apporte une perspective nouvelle dans la gestion du changement. Elle met en lumière la transformation intérieure exigée de la part des individus impliqués dans le changement ainsi que l'apport essentiel et unique de chacun à sa concrétisation. Il ne suffit pas de décréter le changement, il faut accompagner les personnes dans la reconnaissance du sens qu'elles lui accordent et dans l'identification de leur contribution à sa réalisation. Les résultats de cette étude conduisent vers des pistes à être explorées par des chercheurs et par des formateurs pour soutenir adéquatement les intervenants du milieu scolaire dans la mise en oeuvre de cette réforme en éducation.

Les pratiques de gouvernance de commissions scolaires du Québec

Le système d'éducation public québécois actuel est marqué par la complexité de son fonctionnement multijoueurs amplifiée par un accroissement des prescriptions législatives en matière de gouvernance et de procédures participatives. Devant ce constat, l'objectif de cette thèse est de décrire et de comprendre, à partir de l'analyse de pratiques d'acteurs, le fonctionnement réel de la gouvernance de deux commissions scolaires (CS) québécoises en regard de ce qui est prescrit par la Loi. Utilisant une approche qualitative, notre recherche repose sur une étude de cas dans laquelle trois dossiers sont étudiés pour chacune des organisations. L' analyse est menée à partir des concepts propres aux approches théoriques de l'analyse stratégique et du néoinstitutionnalisme. Nous concluons de cette étude de pratiques de gouvernance que les dossiers étudiés sont menés conformément aux prescriptions législatives, voire que ces pratiques vont souvent au-delà des exigences législatives, notamment quant aux procédures de participation. Dans les CS étudiés, les processus de gouvernance mis en oeuvre s'appuient généralement sur un porteur de dossier et des comités de travail regroupant des représentants-relais de plusieurs acteurs concernés. Ce fonctionnement est observé au sein des deux organisations, et ce, même si les modes de coopération présentent des différences notables. Au niveau des acteurs, dans les deux cas étudiés, les cadres de la CS et le Conseil des commissaires sont perçus comme étant très influents sur le déroulement des dossiers. L'influence des autres acteurs, tels que les parents, les représentants de la communauté et les acteurs associés aux établissements, est perçue comme étant variable selon les organisations et selon les dossiers. Les perceptions quant à la marge de manoeuvre et aux capacités d'influence des acteurs, l'intérêt porté au dossier et la personnalité des individus impliqués s'avèrent des facteurs marquants quant à cette inégalité.

Comment réduire le gaspillage alimentaire dans l’industrie agroalimentaire au Québec?

L’objectif général de cet essai est de proposer des solutions qui facilitent la réduction du gaspillage alimentaire dans l’industrie agroalimentaire au Québec. Le gaspillage alimentaire se produit à toutes les étapes de la chaîne agroalimentaire. Les pertes économiques sont énormes. Chaque jour, des tonnes de denrées comestibles sont jetées, alors que plusieurs personnes ne mangent pas à leur faim. Le gaspillage alimentaire provoque une importante utilisation inutile de ressources naturelles et une grande pollution environnementale. L’analyse de la problématique du gaspillage alimentaire a permis de constater que ce phénomène est peu étudié au Québec. Le gouvernement québécois n’est pas assez impliqué dans la lutte au gaspillage alimentaire. Les actions gouvernementales prévues ont été retardées. Des solutions étrangères de réductions des pertes alimentaires ont été analysées pour déterminer leur pertinence pour le Québec. La belle province fait piètre figure si elle est comparée à certains États et à son homologue canadien la Nouvelle-Écosse. Les conclusions de l’essai montrent qu’une réduction efficace du gaspillage alimentaire au Québec passe par la mise en place d’actions concrètes dans les secteurs public et privé. Dans l’industrie agroalimentaire, les critères esthétiques pour les aliments et la mise au rebut des produits moins frais sont les axes d’intervention à privilégier. Dans le domaine public, la législation est le moyen priorisé pour l’atteinte des objectifs québécois en matière de détournement des résidus organiques. Les initiatives proposées à l’industrie agroalimentaire sont des options très intéressantes, car elles deviennent rapidement profitables. Il est conseillé au ministère du Développement durable, de l'Environnement et de la Lutte contre les changements climatiques d’aller de l’avant avec son projet de loi interdisant l’enfouissement des résidus putrescibles. Revenu Québec devrait changer la réglementation pour rendre le don alimentaire plus profitable pour les entreprises. La modification des champs d’application du double système de datation canadien par Santé Canada faciliterait l’interprétation de la date de péremption.

La parole en action : dissensus sur les accommodements raisonnables lors des auditions en commission parlementaire au Québec (2010-2011)

La question du pluralisme religieux est au Québec, l’objet de désaccords et de variations dans son mode de régulation et ses instruments d’action publique. La consultation publique sur le projet loi n° 94, Loi établissant les balises encadrant les demandes d’accommodement dans l’Administration gouvernementale et dans certains établissements, est au cœur de ceux-ci. En se basant sur l’analyse des séances d’auditions publiques en commission parlementaire qui ont eu lieu au Québec entre mai 2010 et janvier 2011 sur le projet de loi n° 94, cette thèse vise à interroger les enjeux liés à la publicisation des prises de positions et de l’échange d’arguments entre différents acteurs. À partir d’une méthodologie par théorisation enracinée et d’un cadre conceptuel qui se rattache à la communication publique, cette thèse cherche à mettre en évidence quelques-unes des propriétés des interactions verbales et non verbales qui composent et incarnent cette activité délibérative. Elle approche ces interactions du point de vue de leur publicisation en s’appuyant sur deux principes : la participation publique en tant qu’un instant de la construction du problème public et l’audition publique en commission parlementaire comme maillon d’un réseau dialogique qui participe à la publicisation du désaccord sur les accommodements raisonnables. Mettant l’accent sur l’usage du langage (verbal, non verbal et para verbal), l’objectif de cette thèse est de mieux comprendre comment des groupes minoritaires et majoritaires, engagés dans une arène publique où les points de vue par rapport aux accommodements raisonnables sont confrontés et mis en visibilité, gèrent leur situation de parole publique. La démarche de recherche a combiné deux stratégies d’analyse : la première stratégie d’inspiration conversationnelle, qui observe chaque séquence comme objet indépendant, a permis de saisir le déroulement des séances d’audition en respectant le caractère séquentiel des tours de parole La deuxième stratégie reviens sur les principaux résultats de l’analyse des séances d’auditions pour valider les résultats et parvenir à la saturation théorique pour élaborer une modélisation. L’exploitation des données selon cette approche qualitative a abouti au repérage de trois dynamiques. La première fait état des contraintes discursives. La seconde met en évidence le rôle des dimensions motivationnelles et socioculturelles dans la construction des positionnements et dans l’adoption d’un registre polémique. La troisième souligne la portée de la parole publique en termes d’actualisation des rapports de pouvoir et de confirmation de son caractère polémique. La modélisation proposée par cette thèse représente le registre polémique comme un élément constitutif de l’engagement argumentatif des acteurs sociaux mais qui est considérablement enchâssé dans d’autres éléments contextuels et motivationnels qui vont orienter sa portée. En tant qu’elle est exprimée dans un site dialogique, la parole publique en situation d’audition publique en commission parlementaire est en mesure de créer de nouvelles intrigues et d’une possibilité de coexister dans le dissensus. Le principal apport de cette thèse est qu’elle propose une articulation, concrète et originale entre une approche de la parole publique en tant que révélatrice d’autre chose que d’elle-même (nécessaire à tout éclaircissement des points de vue dans cette controverse) et une approche de la parole publique en tant que performance conduisant à la transformation du monde social. D’où, le titre de la thèse : la parole en action. Mots clefs : parole publique, discours, arène publique, pluralisme religieux, accommodements raisonnables, controverses, dissensus, théorisation enracinée

Higher order derivatives and norms of certain matrix functions

Tese de doutoramento, Matemática (Álgebra Lógica e Fundamentos), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014