Knowledge, attitudes and perceptions of management strategies and regulations of the Florida Keys National Marine Sanctuary by commercial fishers, dive operators, and environmental group members: A baseline characterization and 10-year comparison

This research is part of the Socioeconomic Research & Monitoring Program for the Florida Keys National Marine Sanctuary (FKNMS), which was initiated in 1998. In 1995-96, a baseline study on the knowledge, attitudes and perceptions of proposed FKNMS management strategies and regulations of commercial fishers, dive operators and on selected environmental group members was conducted by researchers at the University of Florida and the University of Miami’s Rosenstiel School of Atmospheric and Marine Science (RSMAS). The baseline study was funded by the U.S. Man and the Biosphere Program, and components of the study were published by Florida Sea Grant and in several peer reviewed journals. The study was accepted into the Socioeconomic Research & Monitoring Program at a workshop to design the program in 1998, and workshop participants recommended that the study be replicated every ten years. The 10-year replication was conducted in 2004-05 (commercial fishers) 2006 (dive operators) and 2007 (environmental group members) by the same researchers at RSMAS, while the University of Florida researchers were replaced by Thomas J. Murray & Associates, Inc., which conducted the commercial fishing panels in the FKNMS. The 10-year replication study was funded by NOAA’s Coral Reef Conservation Program. The study not only makes 10-year comparisons in the knowledge, attitudes and perceptions of FKNMS management strategies and regulations, but it also establishes new baselines for future monitoring efforts. Things change, and following the principles of “adaptive management”, management has responded with changes in the management plan strategies and regulations. Some of the management strategies and regulations that were being proposed at the time of the baseline 1995-96 study were changed before the management plan and regulations went into effect in July 1997. This was especially true for the main focus of the study which was the various types of marine zones in the draft and final zoning action plan. Some of the zones proposed were changed significantly and subsequently new zones have been created. This study includes 10-year comparisons of socioeconomic/demographic profiles of each user group; sources and usefulness of information; knowledge of purposes of FKNMS zones; perceived beneficiaries of the FKNMS zones; views on FKNMS processes to develop management strategies and regulations; views on FKNMS zone outcomes; views on FKNMS performance; and general support for FKNMS. In addition to new baseline information on FKNMS zones, new baseline information was developed for spatial use, investment and costs-and-earnings for commercial fishers and dive operators, and views on resource conditions for all three user groups. Statistical tests were done to detect significant changes in both the distribution of responses to questions and changes in mean scores for items replicated over the 10-year period. (PDF has 143 pages.)

A review of marine zones in the Monterey Bay National Marine Sanctuary

This report reviews marine zoning in the Monterey Bay National Marine Sanctuary (MBNMS). The 72 zoned areas in the MBNMS are of 13 different zone types. Each marine zone type has associated regulations that restrict or promote specific activities. For example, recreational activities such as boating, fishing, tidepooling, snorkeling, and SCUBA diving are limited in some zones. Scientific research is allowed at all sites, with appropriate permits, and is specifically promoted in a few sites. In addition, motorized personal watercraft use, dredge material disposal, large vessel traffic, jade collection, and aircraft overflight are allowed only in specific zones. The effectiveness of the marine zoning in the MBNMS is difficult to determine for two reasons. Firstly, many of the zones lack a clearly stated purpose or have confusing regulations. Secondly, the majority of the zones have not been evaluated formally by the managing agencies. Of the zones that have been evaluated, such as Dredge Material Disposal zones, Big Creek MRPA Ecological Reserve, and Pt. Lobos State/Ecological Reserve, the majority appear to be achieving their mandated purpose to some extent. Many of the zones in the MBNMS fall under the title "marine reserve." Marine reserves have recently received significant attention internationally, nationally, and in California due to their potential for: improving the status of exploited species; protecting marine habitats and ecosystems from degradation; facilitating scientific research and fisheries management; and increasing ecotourism. However, reserves must be well designed and managed to reach this potential. A well designed and managed reserve will have clearly defined goals, scientifically-based design, proper enforcement of regulations, rigorous evaluation of the reserve's effectiveness, and adaptive management. Based on these criteria, the majority of the marine reserves in California are not well designed or managed. However, the State of California has recognized this problem and is in the process of re-evaluating the California system of marine managed areas. (PDF contains 137 pages.)

Investigations on the vertical migration of planktonic Crustacea in the Bodensee-Obersee. [Translation from: Schriften des Vereins fur Geschichte des Bodensees und seiner Umgebung, 87, 177-187, 1969.]

The vertical zoning of the planktonic Crustacea in a lake is the expression of a complex set of different factors. Besides the measurable, external influences such as light, temperature, acid and C02 stratification, a particularly large part is played by internal factors, which co-ordinate a specific reaction in each species depending on state of development, age and sex. Supporting this extensive, predictable, annual course of diurnal depths and the daily vertical migrations, whose extent is again dependent on external conditions, primarily of course on the amount of light. The individual factors mentioned, however, are here also of great significance. Within the scope of a long-term study of the planktonic Copepoda of Lake Constance, some day and night series were in 1963 also carried out in the Obersee, in order to obtain at least volumetric data on the extent of the daily migrations of these creatures.

Região Serrana do Estado do Rio de Janeiro e a expansão dos riscos ambientais, ações preventivas e catástrofes: o caso de Petrópolis

O município de Petrópolis, palco de recorrente de problemas ambientais envolvendo movimentos de massa concentrados historicamente na sua área mais urbanizada, os distritos Sede e Cascatinha, vive nas últimas décadas um crescimento populacional que se orienta basicamente para antigas áreas rurais de Itaipava, Pedro do Rio e Posse. O objetivo geral da pesquisa é investigar como este crescimento vem ocorrendo, analisando as características geológico-geomorfológicas dos novos espaços ocupados, os fatores predisponentes às novas condições de risco envolvendo os movimentos de massa e as inundações. Assim, foi elaborado um panorama sócio-evolutivo do processo de ocupação do solo em Petrópolis, considerando especialmente a dinâmica demográfica registrada nos distritos através dos censos demográficos a partir da década de 1940. Utilizando o geoprocessamento como ferramenta e a classificação visual de segmentação de OrtofotosCarta IBGE na escala 1: 25.000, foram produzidos mapas de uso do solo para o município e distritos detalhando a área ocupada. Com o fim de atender ao diagnóstico das situações de risco foi realizado o levantamento da situação atual da ocorrência dos movimentos de massa e inundações no município, comparando levantamentos anteriores e verificando a distribuição das ocorrências e a população atingida. Por fim, a avaliação da execução da política de desenvolvimento e expansão urbana definida no Plano Diretor de Petrópolis e na Lei de Uso, Parcelamento e Ocupação do Solo, analisando o zoneamento e seus usos (rural, rururbano, urbano e zona de proteção especial) resultando no entendimento de como os aspectos normativos vem sendo tratados, naquilo que são respeitados e naquilo que não são cumpridos na dinâmica da ocupação do espaço, levantando as ações de prevenção, ou não, dos problemas ambientais. Contudo, a definição dos objetivos do trabalho teve dois momentos. O primeiro com a análise da expansão urbana construindo novas condições de risco e o segundo momento, lamentavelmente, aquele no qual as evidências ganharam contorno de realidade com o ocorrido em dezembro de 2010 e em janeiro de 2011, principalmente quando inundações bruscas associadas aos deslizamentos de terra nas encostas atingiram áreas de Petrópolis e de outros municípios da região Serrana do Estado do Rio de Janeiro, certamente, a maior tragédia ambiental ocorrida no Centro-Sul do país até então. Com mais de 900 mortos, centenas de desaparecidos e milhares de desabrigados e desalojados, os eventos suplantaram os objetivos do trabalho, colocando novas questões, ao mesmo tempo em que a realidade demonstrou a coerência e pertinência daqueles objetivos com os problemas apresentados. Assim, dentre os objetivos passou a constar também a verificação in loco das conseqüências de movimentos de massa e inundações nas áreas apontadas anteriormente, como foi o caso do vale do Rio Santo Antônio em Itaipava. O trabalho, assim, se pautou por indicar a necessidade ter-se maior atenção às novas áreas de ocupação no município, considerando a natureza do território, contribuindo como um subsídio na prevenção ao risco.

Segmentação e classificação de imagens destinadas ao mapeamento digital do Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO)

Na perspectiva ambiental, o Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO) é o Parque Nacional mais pesquisado no Brasil e configura-se como uma importante Unidade de Conservação inserida no estado do Rio de Janeiro, devido à sua importância ambiental para o estado. Localizado em quatro municípios da região serrana: Teresópolis, Petrópolis, Magé e Guapimirim foi constatado que essa área tem passado por alguns problemas, relativamente recentes, de ocupação desordenada devido à expansão urbana em sua vizinhança caracterizada por pressão antrópica. Através do processamento de imagens digitais, mais especificamente as etapas de segmentação e classificação, foi possível ilustrar o processo de ocupação humana por meio de documentos cartográficos. Além de estes processos possibilitarem a geração de mapas de uso da Terra e cobertura vegetal, com o intuito de auxiliar e dar fomento à execução de atividades, o mapeamento digital configura-se numa importante ferramenta para a análise ambiental, contribuindo para o posterior zoneamento da área de estudo. Adotaram-se classes temáticas de uso e ocupação da Terra com o propósito de permitir a classificação das imagens digitais trabalhadas. São elas: afloramento rochoso, área urbana, agricultura e vegetação. Estudos foram feitos no sentido de indicar e explorar as funcionalidades das ferramentas SPRING e DEFINIENS e resultados foram comparados a partir do uso de imagens LANDSAT, CBERS, SPOT e IKONOS chegando-se a resultados de que no sistema SPRING, os melhores parâmetros a serem escolhidos foram similaridade 10 e área 400. Já para o sistema DEFINIENS, constatou-se que o processo de segmentação multinível permitiu o alcance de resultados mais rápidos, do ponto de vista computacional, do que o processo de segmentação único utilizado normalmente entre os sistemas de processamento de imagens digitais como o SPRING. Já sob a ótica do processo de classificação de imagens, a pesquisa constituiu em avaliar este mecanismo por meio de dois indicadores: o de exatidão/acurácia e o índice Kappa. Neste sentido, observaram-se tendências de melhores resultados no sistema SPRING.

Solubility and Diffusivity of Water in Lunar Basalt, and Chemical Zonation in Olivine-Hosted Melt Inclusions

I report the solubility and diffusivity of water in lunar basalt and an iron-free basaltic analogue at 1 atm and 1350 °C. Such parameters are critical for understanding the degassing histories of lunar pyroclastic glasses. Solubility experiments have been conducted over a range of fO₂ conditions from three log units below to five log units above the iron-wüstite buffer (IW) and over a range of pH₂/pH₂O from 0.03 to 24. Quenched experimental glasses were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and secondary ionization mass spectrometry (SIMS) and were found to contain up to ~420 ppm water. Results demonstrate that, under the conditions of our experiments: (1) hydroxyl is the only H-bearing species detected by FTIR; (2) the solubility of water is proportional to the square root of pH₂O in the furnace atmosphere and is independent of fO₂ and pH₂/pH₂O; (3) the solubility of water is very similar in both melt compositions; (4) the concentration of H₂ in our iron-free experiments is <3 ppm, even at oxygen fugacities as low as IW-2.3 and pH₂/pH₂O as high as 24; and (5) SIMS analyses of water in iron-rich glasses equilibrated under variable fO₂ conditions can be strongly influenced by matrix effects, even when the concentrations of water in the glasses are low. Our results can be used to constrain the entrapment pressure of the lunar melt inclusions of Hauri et al. (2011).

Diffusion experiments were conducted over a range of fO₂ conditions from IW-2.2 to IW+6.7 and over a range of pH₂/pH₂O from nominally zero to ~10. The water concentrations measured in our quenched experimental glasses by SIMS and FTIR vary from a few ppm to ~430 ppm. Water concentration gradients are well described by models in which the diffusivity of water (D^*_water) is assumed to be constant. The relationship between D^*_water and water concentration is well described by a modified speciation model (Ni et al. 2012) in which both molecular water and hydroxyl are allowed to diffuse. The success of this modified speciation model for describing our results suggests that we have resolved the diffusivity of hydroxyl in basaltic melt for the first time. Best-fit values of D^*_water for our experiments on lunar basalt vary within a factor of ~2 over a range of pH₂/pH₂O from 0.007 to 9.7, a range of fO₂ from IW-2.2 to IW+4.9, and a water concentration range from ~80 ppm to ~280 ppm. The relative insensitivity of our best-fit values of D^*_water to variations in pH₂ suggests that H₂ diffusion was not significant during degassing of the lunar glasses of Saal et al. (2008). D^*_water during dehydration and hydration in H₂/CO₂ gas mixtures are approximately the same, which supports an equilibrium boundary condition for these experiments. However, dehydration experiments into CO₂ and CO/CO₂ gas mixtures leave some scope for the importance of kinetics during dehydration into H-free environments. The value of D^*_water chosen by Saal et al. (2008) for modeling the diffusive degassing of the lunar volcanic glasses is within a factor of three of our measured value in our lunar basaltic melt at 1350 °C.

In Chapter 4 of this thesis, I document significant zonation in major, minor, trace, and volatile elements in naturally glassy olivine-hosted melt inclusions from the Siqueiros Fracture Zone and the Galapagos Islands. Components with a higher concentration in the host olivine than in the melt (MgO, FeO, Cr₂O₃, and MnO) are depleted at the edges of the zoned melt inclusions relative to their centers, whereas except for CaO, H₂O, and F, components with a lower concentration in the host olivine than in the melt (Al₂O₃, SiO₂, Na₂O, K₂O, TiO₂, S, and Cl) are enriched near the melt inclusion edges. This zonation is due to formation of an olivine-depleted boundary layer in the adjacent melt in response to cooling and crystallization of olivine on the walls of the melt inclusions concurrent with diffusive propagation of the boundary layer toward the inclusion center.

Concentration profiles of some components in the melt inclusions exhibit multicomponent diffusion effects such as uphill diffusion (CaO, FeO) or slowing of the diffusion of typically rapidly diffusing components (Na₂O, K₂O) by coupling to slow diffusing components such as SiO₂ and Al₂O₃. Concentrations of H2O and F decrease towards the edges of some of the Siqueiros melt inclusions, suggesting either that these components have been lost from the inclusions into the host olivine late in their cooling histories and/or that these components are exhibiting multicomponent diffusion effects.

A model has been developed of the time-dependent evolution of MgO concentration profiles in melt inclusions due to simultaneous depletion of MgO at the inclusion walls due to olivine growth and diffusion of MgO in the melt inclusions in response to this depletion. Observed concentration profiles were fit to this model to constrain their thermal histories. Cooling rates determined by a single-stage linear cooling model are 150–13,000 °C hr^-1 from the liquidus down to ~1000 °C, consistent with previously determined cooling rates for basaltic glasses; compositional trends with melt inclusion size observed in the Siqueiros melt inclusions are described well by this simple single-stage linear cooling model. Despite the overall success of the modeling of MgO concentration profiles using a single-stage cooling history, MgO concentration profiles in some melt inclusions are better fit by a two-stage cooling history with a slower-cooling first stage followed by a faster-cooling second stage; the inferred total duration of cooling from the liquidus down to ~1000 °C is 40 s to just over one hour.

Based on our observations and models, compositions of zoned melt inclusions (even if measured at the centers of the inclusions) will typically have been diffusively fractionated relative to the initially trapped melt; for such inclusions, the initial composition cannot be simply reconstructed based on olivine-addition calculations, so caution should be exercised in application of such reconstructions to correct for post-entrapment crystallization of olivine on inclusion walls. Off-center analyses of a melt inclusion can also give results significantly fractionated relative to simple olivine crystallization.

All melt inclusions from the Siqueiros and Galapagos sample suites exhibit zoning profiles, and this feature may be nearly universal in glassy, olivine-hosted inclusions. If so, zoning profiles in melt inclusions could be widely useful to constrain late-stage syneruptive processes and as natural diffusion experiments.

Avaliação das propriedades físico-químicas do biodiesel de soja, algodão e mamona e da mistura de biodiesel de soja e algodão

Uma das maiores atividades humanas que gera impacto ao meio ambiente é o setor de transportes automotores, especialmente veículos que utilizam óleo diesel mineral como forma de combustível. Independente do conforto ou objetivos que levem a utilização deste tipo de transporte, estes produzem emissões que contém diversos tipos de poluentes atmosféricos. A substituição de óleo diesel mineral pelo biodiesel vegetal, vem se apresentando como uma alternativa para este setor, especialmente para o Brasil, que com base em sua imensa biodiversidade com plantas oleaginosas deverá se constituir em um dos maoires produtores mundiais de biodiesel vegetal. Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre três tipos de oleaginosas (soja, algodão e mamona) e uma msitura binária v/v soja e algodão. Os resultados obtidos neste estudo foram comparados as especificações definidas pelas normas: Brasileira (RANP 07/2008), Européia (EN/14214) e Americana (ASTM D-6751). Entre todas as amostras estudadas, o óleo de mamona não atende algumas propiedades físico-químicas das normas em questão. As amostras de biodiesel de soja e algodão, individualmente e combinadas, com caracteristicas, aplicações, zoneamento agroclimático e sazonalidade de produção regionalmente diferente apresentam propiedades físico-químicas semelhantes, podendo ser considerada uma fonte renovavél de energia.

Análise da dinâmica espaço-temporal de culturas agrícolas no Brasil: uma abordagem metodológica.

Atualmente, o Brasil se apresenta como um grande produtor agrícola mundial com finalidade alimentícia e bioenergética. Ano a ano recordes de produção são batidos pelo setor agropecuário. Por outro lado, tem-se uma perspectiva de problemas alimentícios e energéticos no mundo, em especial no continente africano onde muitos vivem na miséria e na fome. Neste contexto, esta dissertação de mestrado apresenta uma proposta para a análise da dinâmica espaço-temporal de culturas agrícolas empregando os conceitos e instrumentos da Geomática em busca do desenvolvimento sustentável. Desenvolveu-se uma metodologia para a geração de indicadores da produção agrícola em diferentes níveis da estrutura territorial brasileira que permite a apresentação sintética, por meio de cartogramas e animações digitais, das dinâmicas espacial e espaço-temporal das principais culturas. Para isto foi criada uma base de dados da produção das principais culturas, desenvolvidos indicadores que representem a dinâmica espacial da produção agrícola e desenvolvidas ferramentas de apresentação destes indicadores através da dinâmica espaço-temporal. Finalmente, foram relacionadas as áreas voltadas à produção de alimentos e de expansão agrícola para a bioenergia (etanol e óleo de palma). Pretende-se, através deste trabalho, contribuir na tomada de decisão com ferramentas de visualização da realidade agropecuária brasileira. O trabalho estabelece ligações com os zoneamentos agroecológicos, os instrumentos de segurança alimentar e a pegada ecológica, com a apresentação da produção agrícola das culturas como cana-de-açúcar, milho, soja, palma de óleo e algodão.

Território e identidades em trânsito no subúrbio industrial: uma análise das transformações socioeconômicas na região do Complexo do Alemão

As últimas décadas evidenciaram profundas transformações na estrutura do trabalho e emprego no cenário global. Esse movimento trouxe implicações sociais de diversas dimensões para a experiência cotidiana dos trabalhadores nas cidades industriais. A pesquisa buscou investigar se as expressões daquelas transformações socioeconômicas numa região particular da cidade do Rio de Janeiro, o Complexo do Alemão, teriam resultados sobre a configuração das identidades dos trabalhadores e o curso de um novo etos do trabalho. O Complexo do Alemão se transformou numa região de investimentos industriais até os anos 1980, quando então começa a declinar-se. As transformações ali operadas e a forma urbana assumida naquele contexto expressam mudanças sociais mais amplas que ocorreram nas últimas décadas na cidade e no Estado do Rio de Janeiro. Trabalhou-se com a hipótese de que a alocação de grandes empreendimentos industriais e uma rede de médias e pequenas empresas naquela área calcadas no trabalho assalariado protegido, ora teria contribuído na construção de identidades dos trabalhadores e, de outro lado, a descentramento e esvaziamento daquele padrão teriam impactado a forma como os sujeitos constituem essas identidades mediadas pelo trabalho. Outra hipótese colocada referiu-se a possibilidade da emergência de novas concepções e aspirações profissionais e de trabalho a cimentar novos modos de organização de identidades individuais e coletivas naquela região. Foi colocado em discussão o modelo de modernidade industrial instalado no Brasil bem como o modo como o zoneamento industrial se deu na cidade do Rio de Janeiro. A pesquisa dialogou com os temas do trabalho, industrialização, reestruturação produtiva e identidades. Afora os aportes teóricos, a pesquisa lançou mão de entrevistas semi-estruturadas com trabalhadores de diversas idades que trabalharam ou ainda trabalham na região do Complexo do Alemão. Diante do ordenamento atual no mundo do trabalho, a pesquisa discutiu que mecanismos de exploração são reeditados e que em meio a isso, num jogo contraditório e dialético, os trabalhadores constroem representações sobre si e sobre a coletividade. O horizonte de um trabalho livre e protegido, em nossa modernização periférica, foi importante elemento para a construção de um imaginário operário, tendo o salário e a fábrica como uma porta de acesso para a cidadania. Por fim, mostrou-se que atualmente são postas novas institucionalidades para a questão da identidade do trabalhador; a fábrica, que antes ocupou importante lugar na região em estudo e no imaginário da população daquele território, se reveste de novas conotações.

Análise dinâmica de passarelas de pedestres mistas (açoconcreto)com aberturas na alma das vigas de aço.

Limitações de altura têm sido impostas sobre edificações por regulamentos de zoneamento urbano e aspectos econômicos e estéticos. Além disso, para se proporcionar a passagem de tubulações de grande diâmetro sob vigas de aço, um pé-direito alto é normalmente requerido. Uma solução frequentemente utilizada em projeto diz respeito à abertura de furos na alma das vigas de aço para passagem das tubulações de serviço. Assim sendo, este trabalho de pesquisa objetiva a avaliação da resposta dinâmica de passarelas para pedestres, onde o projeto estrutural prevê a utilização de vigas celulares em aço. Objetiva-se verificar a influência das aberturas nas almas dessas vigas sobre a resposta dinâmica das passarelas. As ações dinâmicas representativas do caminhar dos pedestres são simuladas por meio de um modelo matemático que considera uma descrição espacial e temporal e, ainda, inclui o efeito do impacto do calcanhar humano. Os modelos estruturais investigados correspondem a passarelas mistas (aço-concreto) com 10m a 30m de extensão. São empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos, por meio do programa Ansys. A resposta dinâmica das passarelas é obtida para duas situações distintas: vigas de alma cheia e vigas celulares. Uma avaliação crítica sobre a resposta dinâmica das passarelas possibilita verificar a influência dos furos nas almas das vigas metálicas, mediante a obtenção das acelerações de pico, focando aspectos associados ao conforto humano, considerando-se comparações com normas e recomendações de projeto.

Mapeamento digital do uso da terra da cobertura vegetal no Parque Estadual da Serra da Tiririca (PESET) a partir de imagens orbitais de alta resolução.

No Brasil, entre as áreas protegidas e regulamentadas por lei estão às denominadas Unidades de Conservação (UC) e são definidas assim por possuírem características ambientais, estéticas, históricas ou culturais relevantes, importantes na manutenção dos ciclos naturais, demandando regimes especiais de preservação, conservação ou exploração racional dos seus recursos. O Parque Estadual da Serra da Tiririca (PESET), criado pela Lei 1.901, de 29 de novembro de 1991 localizado entre os municípios de Niterói e Maricá no Estado do Rio de Janeiro, enquadra-se na categoria de UC de Proteção Integral abrigando uma extensa faixa de Mata Atlântica em seus limites. Para a presente pesquisa foi feita uma classificação de Uso da terra e cobertura vegetal, refinada por pesquisas feitas através do trabalho de campo, que subsidiou a elaboração da proposta de Zoneamento Ambiental para o parque. O processamento digital da imagem foi feito utilizando-se o sistema SPRING desenvolvido pelo Instituto de Pesquisas Espaciais (INPE). A confecção dos mapas temáticos foi feita com apoio do sistema Arcgis desenvolvido pela ESRI. O Sistema de Informação Geográfica (SIG) foi empregado para as modelagens ambientais. Nessa etapa foram consideradas, de forma integrada, a variabilidade taxonômica, a expressão territorial e as alterações temporais verificáveis em uma base de dados georreferenciada. A tecnologia SIG integra operações convencionais de bases de dados, relativas ao armazenamento, manipulação, análise, consulta e apresentação de dados, com possibilidades de seleção e busca de informações e suporte à análise geoestatística, conjuntamente com a possibilidade de visualização de mapas sofisticados e de análise espacial proporcionada pelos mapas. A opção por esta tecnologia busca potencializar a eficiência operacional e permitir planejamento estratégico e administração de problemas, tanto minimizando os custos operacionais como acelerando processos decisórios. O estudo feito através da modelagem computacional do PESET apresentará o emprego das técnicas amplamente utilizadas no monitoramento ambiental, sendo úteis aos profissionais destinados à gestão e aos tomadores de decisão no âmbito das políticas públicas relacionadas à gestão ambiental de Unidades de Conservação.

Uso de ontologias e XMI como instrumento de modelagem para zoneamento urbano.

O uso de sistemas computacionais para armazenamento, tratamento de dados e produção de informação, disseminou-se de maneira crescente nos últimos anos, e neste cenário estão incluídos os Sistemas de Informações Geográficas, os SIGs. A utilização de informação geográfica com acesso por computador é hoje a realidade de ambientes corporativos, entidades governamentais, escolas e residências. Esta dissertação apresenta uma proposta de modelagem de elementos de zoneamento urbano, baseada em uma ontologia de domínio. Ontologias são representadas como classes e atributos de um dado domínio. Na proposta apresentada, estas classes são exportadas para o formato XMI, resguardando as definições de classes, atributos e relacionamentos do domínio analisado e compondo um repositório de classes, permitindo, teoricamente, sua reutilização. Como exemplo da proposta, foi construída uma ontologia do Zoneamento Urbano do município de Macaé-RJ, seguindo a proposta do Plano Diretor Municipal, usando o editor Protégé. A ontologia construída foi exportada para o formato XMI, sendo a seguir criado um diagrama de classes, obtido através da importação das classes pelo software para modelagem de sistemas baseados no paradigma da OO, ArgoUML. Tal importação permite que a ontologia construída fique disponível na forma de um pacote de classes, que pode ser utilizado por aplicações que se baseiem no paradigma da OO para o desenvolvimento de sistemas de informação. Como forma de mostrar a utilização destas classes foi desenvolvido um protótipo utilizando o software ALOV Map, que oferece a visualização destas classes, na Web, como mapas temáticos.

Infra-estrutura para informações espaciais.

Atualmente o Brasil conta com um volume imenso de dados sobre o território nacional. Entretanto, grande parte dos dados existentes encontra-se dispersa, fragmentada, sem compatibilização cartográfica e, em alguns casos, duplicada em vários locais. O grande desafio é compartilhar dados geograficamente dispersos e comunicar conceitos importantes entre departamentos dentro da organização ou entre organizações diferentes usando, para isso, tecnologias de informação. Assim, esse trabalho tem como objetivo geral contribuir para o desenvolvimento de uma infra-estrutura para informação geográfica, que possa ser amplamente disseminada via Internet através de Web Services e que atenda os requisitos de interoperabilidade, de modo que diversos usuários possam usufruir dos dados disponíveis, integrando-os quando necessários. Este trabalho incidirá inicialmente nas necessidades de informação geográfica para o Zoneamento Ecológico e Econômico do Brasil. Entretanto, como se trata de um sistema de infra-estrutura de dados espaciais poderá, então, agregar dados para qualquer trabalho que envolva a informação espacial.

Gulf of Mexico tidal creeks serve as sentinel habitats for assessing the impact of coastal development on ecosystem health

A study was conducted, in association with the Alabama and Mississippi National Estuarine Research Reserves (NERRs) in the Gulf of Mexico (GoM) as well as the Georgia, South Carolina, and North Carolina NERRs in the Southeast (SE), to evaluate the impacts of coastal development on tidal creek sentinel habitats, including potential impacts to human health and well-being. Uplands associated with Southeast and Gulf of Mexico tidal creeks, and the salt marshes they drain, are popular locations for building homes, resorts, and recreational facilities because of the high quality of life and mild climate associated with these environments. Tidal creeks form part of the estuarine ecosystem characterized by high biological productivity, great ecological value, complex environmental gradients, and numerous interconnected processes. This research combined a watershed-level study integrating ecological, public health and human dimension attributes with watershed-level land cover data. The approach used for this research was based upon a comparative watershed and ecosystem approach that sampled tidal creek networks draining developed watersheds (e.g., suburban, urban, and industrial) as well as undeveloped sites (Holland et al. 2004, Sanger et al. 2008). The primary objective of this work was to define the relationships between coastal development with its concomitant land cover changes, and non-point source pollution loading and the ecological and human health and wellbeing status of tidal creek ecosystems. Nineteen tidal creek systems, located along the Southeastern United States coast from southern North Carolina to southern Georgia, and five Gulf of Mexico systems from Alabama and Mississippi were sampled during summer (June-August) 2005, 2006 (SE) and 2008 (GoM). Within each system, creeks were divided into two primary segments based upon tidal zoning: intertidal (i.e., shallow, narrow headwater sections) and subtidal (i.e., deeper and wider sections), and watersheds were delineated for each segment. In total, we report findings on 29 intertidal and 24 subtidal creeks. Indicators sampled throughout each creek included water quality (e.g., dissolved oxygen, salinity, nutrients, chlorophyll-a levels), sediment quality (e.g., characteristics, contaminant levels including emerging contaminants), pathogen and viral indicators (e.g., fecal coliform, enterococci, F+ coliphages, F- coliphages), and abundance and tissue contamination of biological resources (e.g., macrobenthic and nektonic communities, shellfish tissue contaminants). Tidal creeks have been identified as a sentinel habitat to assess the impacts of coastal development on estuarine areas in the southeastern US. A conceptual model for tidal creeks in the southeastern US identifies that human alterations (stressors) of upland in a watershed such as increased impervious cover will lead to changes in the physical and chemical environment such as microbial and nutrient pollution (exposures), of a receiving water body which then lead to changes in the living resources (responses). The overall objective of this study is to evaluate the applicability of the current tidal creek classification framework and conceptual model linking tidal creek ecological condition to potential impacts of development and urban growth on ecosystem value and function in the Gulf of Mexico US in collaboration with Gulf of Mexico NERR sites. The conceptual model was validated for the Gulf of Mexico US tidal creeks. The tidal creek classification system developed for the southeastern US could be applied to the Gulf of Mexico tidal creeks; however, some differences were found that warrant further examination. In particular, pollutants appeared to translate further downstream in the Gulf of Mexico US compared to the southeastern US. These differences are likely the result of the morphological and oceanographic differences between the two regions. Tidal creeks appear to serve as sentinel habitats to provide an early warning of the ensuing harm to the larger ecosystem in both the Southeastern and Gulf of Mexico US tidal creeks.

An ecological characterization of the marine resources of Vieques, Puerto Rico Part II: Field studies of habitats, nutrients, contaminants, fish, and benthic communities

Since the 1940s, portions of the Island of Vieques, Puerto Rico have been used by the United States Navy (USN) as an ammunition support detachment and bombing and maneuver training range. In April 2001, the USN began phasing out military activities on the island and transferring military property to the U.S. Department of the Interior, the Municipality of Vieques, and the Puerto Rico Conservation Trust. A small number of studies have been commissioned by the USN in the past few decades to assess selected components of the coral reef ecosystem surrounding the island; however, these studies were generally of limited geographic scope and short duration. The National Oceanic and Atmospheric Administration’s (NOAA) National Centers for Coastal Ocean Science (NCCOS), in consultation with NOAA’s Office of Response and Restoration (OR&R) and other local and regional experts, conducted a more comprehensive characterization of coral reef ecosystems, contaminants, and nutrient distribution patterns around Vieques. This work was conducted using many of the same protocols as ongoing monitoring work underway elsewhere in the U.S. Caribbean and has enabled comparisons among coral reef ecosystems in Vieques and other locations in the region. This characterization of Vieques’ marine ecosystems consists of a two part series. First, available information on reefs, fish, birds, seagrasses, turtles, mangroves, climate, geology, currents, and human uses from previous studies was gathered and integrated into a single document comprising Part I of this two part series (Bauer et al. 2008). For Part II of the series, presented in this document, new field studies were conducted to fill data gaps identified in previous studies, to provide an island-wide characterization, and to establish baseline values for the distribution of habitats, nutrients, contaminants, fish, and benthic communities. An important objective underlying this suite of studies was to quantify any differences in the marine areas adjacent to the former and current land-use zoning around Vieques. Specifically of interest was the possibility that either Naval (e.g., practice bombing, munitions storage) or civilian activities (e.g., sewage pollutants, overfishing) could have a negative impact on adjacent marine resources. Measuring conditions at this time and so recently after the land transfer was essential because present conditions are likely to be reflective of past land-use practices. In addition, the assessment will establish benchmark conditions that can be influenced by the potentially dramatic future changes in land-use practices as Vieques considers its development. This report is organized into seven chapters that represent a suite of interrelated studies. Chapter 1 provides a short introduction to the island setting, the former and current land-use zoning, and how the land zoning was used to spatially stratify much of the sampling. Chapter 2 is focused on benthic mapping and provides the methods, accuracy assessment, and results of newly created benthic maps for Vieques. Chapter 3 presents the results of new surveys of fish, marine debris, and reef communities on hardbottom habitats around the island. Chapter 4 presents results of flora and fauna surveys in selected bays and lagoons. Chapter 5 examines the distribution of nutrients in lagoons, inshore, and offshore waters around the island. Chapter 6 is focused on the distribution of chemical contaminants in sediments and corals. Chapter 7 is a brief summary discussion that highlights key findings of the entire suite of studies.