Analysis of space-time environmental data in complex regions

This thesis develops a comprehensive and a flexible statistical framework for the analysis and detection of space, time and space-time clusters of environmental point data. The developed clustering methods were applied in both simulated datasets and real-world environmental phenomena; however, only the cases of forest fires in Canton of Ticino (Switzerland) and in Portugal are expounded in this document. Normally, environmental phenomena can be modelled as stochastic point processes where each event, e.g. the forest fire ignition point, is characterised by its spatial location and occurrence in time. Additionally, information such as burned area, ignition causes, landuse, topographic, climatic and meteorological features, etc., can also be used to characterise the studied phenomenon. Thereby, the space-time pattern characterisa- tion represents a powerful tool to understand the distribution and behaviour of the events and their correlation with underlying processes, for instance, socio-economic, environmental and meteorological factors. Consequently, we propose a methodology based on the adaptation and application of statistical and fractal point process measures for both global (e.g. the Morisita Index, the Box-counting fractal method, the multifractal formalism and the Ripley's K-function) and local (e.g. Scan Statistics) analysis. Many measures describing the space-time distribution of environmental phenomena have been proposed in a wide variety of disciplines; nevertheless, most of these measures are of global character and do not consider complex spatial constraints, high variability and multivariate nature of the events. Therefore, we proposed an statistical framework that takes into account the complexities of the geographical space, where phenomena take place, by introducing the Validity Domain concept and carrying out clustering analyses in data with different constrained geographical spaces, hence, assessing the relative degree of clustering of the real distribution. Moreover, exclusively to the forest fire case, this research proposes two new methodologies to defining and mapping both the Wildland-Urban Interface (WUI) described as the interaction zone between burnable vegetation and anthropogenic infrastructures, and the prediction of fire ignition susceptibility. In this regard, the main objective of this Thesis was to carry out a basic statistical/- geospatial research with a strong application part to analyse and to describe complex phenomena as well as to overcome unsolved methodological problems in the characterisation of space-time patterns, in particular, the forest fire occurrences. Thus, this Thesis provides a response to the increasing demand for both environmental monitoring and management tools for the assessment of natural and anthropogenic hazards and risks, sustainable development, retrospective success analysis, etc. The major contributions of this work were presented at national and international conferences and published in 5 scientific journals. National and international collaborations were also established and successfully accomplished. -- Cette thèse développe une méthodologie statistique complète et flexible pour l'analyse et la détection des structures spatiales, temporelles et spatio-temporelles de données environnementales représentées comme de semis de points. Les méthodes ici développées ont été appliquées aux jeux de données simulées autant qu'A des phénomènes environnementaux réels; nonobstant, seulement le cas des feux forestiers dans le Canton du Tessin (la Suisse) et celui de Portugal sont expliqués dans ce document. Normalement, les phénomènes environnementaux peuvent être modélisés comme des processus ponctuels stochastiques ou chaque événement, par ex. les point d'ignition des feux forestiers, est déterminé par son emplacement spatial et son occurrence dans le temps. De plus, des informations tels que la surface bru^lée, les causes d'ignition, l'utilisation du sol, les caractéristiques topographiques, climatiques et météorologiques, etc., peuvent aussi être utilisées pour caractériser le phénomène étudié. Par conséquent, la définition de la structure spatio-temporelle représente un outil puissant pour compren- dre la distribution du phénomène et sa corrélation avec des processus sous-jacents tels que les facteurs socio-économiques, environnementaux et météorologiques. De ce fait, nous proposons une méthodologie basée sur l'adaptation et l'application de mesures statistiques et fractales des processus ponctuels d'analyse global (par ex. l'indice de Morisita, la dimension fractale par comptage de boîtes, le formalisme multifractal et la fonction K de Ripley) et local (par ex. la statistique de scan). Des nombreuses mesures décrivant les structures spatio-temporelles de phénomènes environnementaux peuvent être trouvées dans la littérature. Néanmoins, la plupart de ces mesures sont de caractère global et ne considèrent pas de contraintes spatiales com- plexes, ainsi que la haute variabilité et la nature multivariée des événements. A cet effet, la méthodologie ici proposée prend en compte les complexités de l'espace géographique ou le phénomène a lieu, à travers de l'introduction du concept de Domaine de Validité et l'application des mesures d'analyse spatiale dans des données en présentant différentes contraintes géographiques. Cela permet l'évaluation du degré relatif d'agrégation spatiale/temporelle des structures du phénomène observé. En plus, exclusif au cas de feux forestiers, cette recherche propose aussi deux nouvelles méthodologies pour la définition et la cartographie des zones périurbaines, décrites comme des espaces anthropogéniques à proximité de la végétation sauvage ou de la forêt, et de la prédiction de la susceptibilité à l'ignition de feu. A cet égard, l'objectif principal de cette Thèse a été d'effectuer une recherche statistique/géospatiale avec une forte application dans des cas réels, pour analyser et décrire des phénomènes environnementaux complexes aussi bien que surmonter des problèmes méthodologiques non résolus relatifs à la caractérisation des structures spatio-temporelles, particulièrement, celles des occurrences de feux forestières. Ainsi, cette Thèse fournit une réponse à la demande croissante de la gestion et du monitoring environnemental pour le déploiement d'outils d'évaluation des risques et des dangers naturels et anthro- pogéniques. Les majeures contributions de ce travail ont été présentées aux conférences nationales et internationales, et ont été aussi publiées dans 5 revues internationales avec comité de lecture. Des collaborations nationales et internationales ont été aussi établies et accomplies avec succès.

Environmental policy instruments concerning industrial end-use energy efficiency

Energy efficiency and saving energy are the main question marks when thinking of reducing carbon dioxide emissions or cutting costs. The objective of thesis is to evaluate policy instruments concerning end-use energy efficiency of heavy industry in European Union. These policy instruments may be divided in various ways, but in this thesis the division is to administrative, financial, informative and voluntary instruments. Administrative instruments introduced in this thesis are Directive on Integrated Pollution Prevention and Control, Directive on Energy End-use Efficiency and Energy Services, and Climate and Energy Package. Financial means include energy and emission taxation, EU Emission Trading Scheme and diverse support systems. Informative instruments consist of horizontal BAT Reference Document for Energy Efficiency, as well as substantial EU documents including Green Paper on Energy Efficiency, Action Plan for Energy Efficiency and An Energy Policy for Europe. And finally, voluntary instruments include environmental managements systems like ISO 14001 and EMAS, energy auditing and benchmarking. The efficiency of different policy instruments vary quite a lot. Informative instruments lack the commitment from industry and are thus almost ineffective, contrary to EU Emission Trading Scheme, which is said to be the solution to climate problems. The efficiency of administrative means can be placed between those mentioned and voluntary instruments are still quite fresh to be examined fruitfully. However, each instrument has their potential and challenges. Cases from corporate world strengthen the results from theoretical part. Cases were written mainly on the basis of interviews. The interviewees praised the energy efficiency contract of Finnish industry, but the EU ETS takes the leading role of policy instruments. However, for industry the reductions do not come easily.

The regulation of adult hippocampal neurogenesis by wheel running and environmental enrichment

Introduction: Chez les mammifères, la naissance de nouveaux neurones se poursuit à l’âge adulte dans deux régions du cerveau: 1) l’hippocampe et 2) la zone sous-ventriculaire du prosencéphale. La neurogenèse adulte n’est pas un processus stable et peut être affectée par divers facteurs tels que l’âge et la maladie. De plus, les modifications de la neurogenèse peuvent être à l’origine des maladies de sorte que la régulation ainsi que le rétablissement de la neurogenèse adulte doivent être considérés comme d’importants objectifs thérapeutiques. Chez la souris saine ou malade, la neurogenèse hippocampale peut être fortement régulée par l’enrichissement environnemental ainsi que par l’activité physique. Cependant, lors même que l’activité physique et l’enrichissement environnemental pourraient contribuer au traitement de certaines maladies, très peu d’études porte sur les mécanismes moléculaires et physiologiques responsables des changements qui sont en lien avec ces stimuli. Objectifs et hypothèses: Les principaux objectifs de cette étude sont de caractériser les effets de stimuli externes sur la neurogenèse et, par le fait même, d’élucider les mécanismes sous-jacents aux changements observés. En utilisant le modèle d’activité physique volontaire sur roue, cette étude teste les deux hypothèses suivantes: tout d’abord 1) qu’une période prolongée d’activité physique peut influencer la neurogenèse adulte dans le prosencéphale et l’hippocampe, et 2) que l’activité volontaire sur roue peut favoriser la neurogenèse à travers des stimuli dépendants ou indépendants de la course. Méthodes: Afin de valider la première hypothèse, nous avons utilisé un paradigme incluant une activité physique volontaire prolongée sur une durée de six semaines, ainsi que des analyses immunohistochimiques permettant de caractériser l’activité de précurseurs neuronaux dans la zone sous-ventriculaire et l’hippocampe. Ensuite, pour valider la seconde hypothèse, nous avons utlisé une version modifiée du paradigme ci-dessous, en plaçant les animaux (souris) soit dans des cages traditionnelles, soit dans des cages munies d’une roue bloquée soit dans des cages munies d’une roue fonctionnelle. Résultats: En accord avec la première hypothèse, l’activité physique prolongée volontaire a augmenté la prolifération des précurseurs neuronaux ainsi que la neurogenèse dans le gyrus dentelé de l’hippocampe comparativement aux animaux témoins, confirmant les résultats d’études antérieures. Par ailleurs, dans ce paradigme, nous avons aussi observé de la prolifération acrue au sein de la zone sous-ventriculaire du prosencéphale. De plus, en accord avec la seconde hypothèse, les souris placées dans une cage à roue bloquée ont montré une augmentation de la prolifération des précurseurs neuronaux dans l’hippocampe comparable à celle observée chez les souris ayant accès à une roue fonctionnelle (coureurs). Cependant, seuls les animaux coureurs ont présenté une augmentation de la neurogenèse hippocampale. Conclusions: Ces résultats nous ont permis de tirer deux conclusions nouvelles concernant les effets de l’activité physique (course) sur la neurogenèse. Premièrement, en plus de la prolifération et de la neurogenèse dans le gyrus dentelé de l’hippocampe, la prolifération dans la zone sous-ventriculaire du prosencéphale peut être augmentée par l’activité physique sur roue. Deuxièmement, l’environnement dans lequel l’activité physique a lieu contient différents stimuli qui peuvent influencer certains aspects de la neurogenèse hippocampale en l’absence d’activité physique sur roue (course).

The influence of environmental contaminants on time to pregnancy

Cette thèse porte sur l’évaluation de l’impact de certains composés environnementaux sur la fécondité féminine, tel que mesuré par le délai de conception (« time to pregnancy » en anglais, ou TTP). Cette recherche a été réalisée dans le cadre de l’Étude mère-enfant sur les composés chimiques de l’environnement (MIREC), une cohorte de grossesse de 2001 femmes recrutées durant le premier trimestre dans dix villes canadiennes de 2008 à 2011. Les données des questionnaires et les échantillons biologiques ont servi à évaluer l’effet de deux groupes de composés : les persistants [composés perfluorés – perfluorooctanesulfonate (PFOS), perfluorooctanoate (PFOA) et perfluorohexane sulfonate (PFHxS)] et les non persistants (bisphénol A, triclosan et phtalates). Cette thèse comprend également une analyse du potentiel du ratio index-annulaire (2D:4D) comme mesure de sensibilité endocrinienne. À ce jour, des mesures anthropométriques ont été collectées sur environ 800 mères-enfants dans le cadre de l’Étude mère-enfant sur les composés chimiques de l’environnement : biomonitoring et neurodéveloppement à la petite enfance (MIREC CD Plus), un suivi de la cohorte MIREC portant sur la croissance et le développement des enfants jusqu’à 5 ans. Sur l’ensemble, les résultats de cette thèse permettent d’étoffer les preuves concernant les effets adverses potentiels de plusieurs contaminants environnementaux sur la fécondité féminine, telle que mesurée par le TTP. Dans le premier article, nous avons montré une association entre les PFOA et les PFHxS et une baisse de fécondité, ce que d’autres recherches avaient déjà révélé. Dans le deuxième article, nous avons évalué l’effet du triclosan sur le TTP, ce qui n’avait jamais été examiné, pour montrer un délai plus élevé chez les femmes du quartile supérieur d’exposition. De plus, nos résultats sont en accord avec ceux de la seule étude ayant évalué l’effet du Bisphénol A sur la fécondité féminine, qui n’avait pas détecté d’effet. Finalement, nos données semblent indiquer une association entre l’exposition des femmes aux phtalates et un TTP plus court, mais ces résultats ne sont pas statistiquement significatifs. En ce qui a trait au potentiel du ratio index-annuaire (2D:4D) pour mesurer la sensibilité endocrinienne chez les femmes, nos données ne permettent pas d’établir une association entre ce ratio et le TTP. Pour ce qui est des enfants, nous n’avons pas trouvé d’effet adverse entre le tabagisme de la mère durant la grossesse et leur ratio 2D:4D. Par conséquent, nos données ne semblent pas justifier l’utilisation du ratio 2D:4D pour mesurer la sensibilité endocrinienne en lien avec le potentiel reproducteur (basé sur le TTP) ou l’exposition des enfants au tabac durant le premier trimestre de grossesse.

Malabarismes lingüístics per acollir en valencià. 'Malabarismos lingüísticos para acoger en valenciano'.

Debido a la llegada masiva de inmigrantes a Sagunto, al igual que en otras ciudades europeas, la escuelas locales se han de convertir en un importante lugar de acogida. Desde la escuela se pretende alcanzar un clima de convivencia que favorezca el respeto y la tolerancia mutuos. Así en las escuelas públicas se pretende que con el trabajo diario de las familias el valenciano sea la lengua de acogida.

Involvement in environmental causes, does the joint effect between subjective income and the performance of the country matter?

Previous research has shown that richer people are more likely to engage in an environmentalcause. We extend it by considering the joint effect between subjective income and a set of macroeconomicvariables. For doing so, we employ the fifth wave of the World Values Survey (WVS).This study provides clear evidence that even when both factors matter, people´s attitudes cruciallydepend on the interaction effect. Hence, those measures that affect the characteristics of thecountry would also change the disposition to be involved.

Stakeholder inclusivity in social and environmental report assurance

Purpose – The purpose of the research was to discover the process of social and environmental report assurance (SERA) and thereby evaluate the benefits, extent of stakeholder inclusivity and/or managerial capture of SERA processes and the dynamics of SERA as it matures. Design/methodology/approach – This paper used semi-structured interviews with 20 accountant and consultant assurors to derive data, which were then coded and analysed, resulting in the identification of four themes. Findings – This paper provides interview evidence on the process of SERA, suggesting that, although there is still managerial capture of SERA, stakeholders are being increasingly included in the process as it matures. SERA is beginning to provide dual-pronged benefits, adding value to management and stakeholders simultaneously. Through the lens of Freirian dialogic theory, it is found that SERA is starting to display some characteristics of a dialogical process, being stakeholder inclusive, demythologising and transformative, with assurors perceiving themselves as a “voice” for stakeholders. Consequently, SERA is becoming an important mechanism for driving forward more stakeholder-inclusive SER, with the SERA process beginning to transform attitudes of management towards their stakeholders through more stakeholder-led SER. However, there remain significant obstacles to dialogic SERA. The paper suggests these could be removed through educative and transformative processes driven by assurors. Originality/value – Previous work on SERA has involved predominantly content-based analysis on assurance statements. However, this paper investigates the details of the SERA process, for the first time using qualitative interview data.

Environmental lead poisoning among children in Porto Alegre state, Southern Brazil

OBJECTIVE: To estimate the prevalence of lead poisoning in children and to identify associated factors, as well as possible local sources of contamination. METHODS: A cross-sectional prevalence study conducted in 2006 with a random sample of 97 children age zero to five years from a neighborhood in Porto Alegre, Southern Brazil. Blood lead levels were measured and a questionnaire administered to collect information on sociodemographics, recycling and dwelling. A preliminary environmental evaluation was carried out with direct analysis of soil and indirect analysis of air pollution with bioindicators to identify possible sources of contamination. To analyze lead concentrations from the different collection sites, for each type of material studied, ANOVA was performed with a Brown-Forsythe adjustment for heteroscedasticity and with Dunnett's T3 procedure for multiple comparisons of unequal variances. RESULTS: Blood lead levels >= 10.0 mu g/dL was found in 16.5% of children. Recycling of waste at home, low father's education level, and increased age of children were associated with increase blood lead levels. High lead levels were found in soil, and there was little indication of lead air pollution. CONCLUSIONS: A high prevalence of lead poisoning was identified, and the potential sources of contamination in this community appear related to waste recylcing activities. Studies should be conducted with other populations of Brazilian children and evaluate potential sources of local and general contamination, to accurately characterize this issue in Brazil.

PAS c als signaltransduzierende Domäne des Sensorproteins DcuS von Escherichia coli

Bakterien besitzen membranintegrierte Sensoren für die Reaktion auf verändernde Umweltbedingungen.rnViele der Sensoren sind Zweikomponenten-Systeme bestehend aus einer Sensorhistidinkinase und einem Responseregulator der die zellulare Antwort auslöst. DcuS, der C4-Dicarboxylat-Sensor von DcuS ist eine membranintegrierte Histidin-Kinase. DcuS ist ein Multidomänen-Protein mit einer sensorischen periplasmatischen PASP (Per-Arnt-Sim) Domäne, zwei Transmembranhelices, eine cytoplasmatische PASC-Domäne und eine C-terminale Kinase-Domäne. PAS-Domänen sind ubiquitäre Signalmodule die in allen Reichen des Lebens zu finden sind. PAS-Domänen detektieren eine Vielfalt von Reizen wie Licht, Sauerstoff, Redoxpotential und verschiedene kleine Moleküle so wie die Modulation von Protein-Protein Interaktionen. PAS-Domänen sind strukturell homolog und besitzen eine charakteristische α/β-Faltung. Eine große Anzahl der sensorischen PAS-Domänen wurden identifiziert, aber viele der PAS-Domänen besitzen keinen apparenten Cofaktor und die Funktion ist unbekannt.rnEine Kombination aus gerichteter und ungerichteter Mutagenese, Protein-Protein-Interaktionsstudien und Festkörper-NMR (ssNMR) Experimente mit strukturellem Modelling wurde zur Untersuchung der Struktur und Funktion der cytoplasmatischen PAS-Domäne des membranintegrierten Sensors DcuS verwendet. Die Experimente zeigen, dass PASC eine wichtige Rolle in die Signaltransduktion von PASP zur C-terminalen Histidin-Kinase von DcuS spielt.rn

Para que no pase con Potrerillos lo que pasó con El Carrizal

El embalse Carrizal es una obra realizada sobre el río Tunuyán, que nace a la vida del oasis en el año 1971, acompañada de importantes proyectos de desarrollo económico e integración territorial. La inexistencia de una legislación adecuada a las necesidades generadas por esta infraestructura, la ineficiencia en su administración y la desconexión puesta de manifiesto entre el embalse y su zona de influencia, son las causas que provocan la falta de equipamiento turístico-recreativo adecuado y el aprovechamiento óptimo del recurso agua. En el caso de Potrerillos , se diferencian 3 zonas en donde el impacto de la presa puede producir cambios importantes, potenciando su desarrollo o provocando la aparición de externalidades negativas y mayores gastos de los previstos. Estas son : la márgenes del embalse, en donde se espera, al igual que en El Carrizal, el desarrollo de una serie de proyectos turísticos y recreativos; la zona de influencia de la Villa Potrerillos y la del Alto Potrerillos y la zona de riego del río Mendoza. La inserción de este tipo de obra debe ser planificada, y las políticas y acciones a implementar deben surgir de un análisis profundo de su realidad, de las limitaciones y potencialidades naturales como también de las necesidades y requerimientos de todos los agentes que participan en la construcción del nuevo ecosistema.

Molecular evolution of two vertebrate aryl hydrocarbon (dioxin) receptors (AHR1 and AHR2) and the PAS family

The aryl hydrocarbon receptor (AHR) is a ligand-activated transcription factor through which halogenated aromatic hydrocarbons such as 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) cause altered gene expression and toxicity. The AHR belongs to the basic helix–loop–helix/Per-ARNT-Sim (bHLH-PAS) family of transcriptional regulatory proteins, whose members play key roles in development, circadian rhythmicity, and environmental homeostasis; however, the normal cellular function of the AHR is not yet known. As part of a phylogenetic approach to understanding the function and evolutionary origin of the AHR, we sequenced the PAS homology domain of AHRs from several species of early vertebrates and performed phylogenetic analyses of these AHR amino acid sequences in relation to mammalian AHRs and 24 other members of the PAS family. AHR sequences were identified in a teleost (the killifish Fundulus heteroclitus), two elasmobranch species (the skate Raja erinacea and the dogfish Mustelus canis), and a jawless fish (the lamprey Petromyzon marinus). Two putative AHR genes, designated AHR1 and AHR2, were found both in Fundulus and Mustelus. Phylogenetic analyses indicate that the AHR2 genes in these two species are orthologous, suggesting that an AHR gene duplication occurred early in vertebrate evolution and that multiple AHR genes may be present in other vertebrates. Database searches and phylogenetic analyses identified four putative PAS proteins in the nematode Caenorhabditis elegans, including possible AHR and ARNT homologs. Phylogenetic analysis of the PAS gene family reveals distinct clades containing both invertebrate and vertebrate PAS family members; the latter include paralogous sequences that we propose have arisen by gene duplication early in vertebrate evolution. Overall, our analyses indicate that the AHR is a phylogenetically ancient protein present in all living vertebrate groups (with a possible invertebrate homolog), thus providing an evolutionary perspective to the study of dioxin toxicity and AHR function.

A full cost environmental accounting experiment

A lack of appropriate measurement techniques has constrained full cost environmental accounting (FCEA) experimentation. Yet, there has been little research on the applicability of valuation techniques recently developed by environmental economists within FLEA frameworks. This paper examines a reporting experiment using these valuation techniques that was undertaken by an Australian Government Department managing publicly owned forests. The FCEA experiment was ultimately not successful. However, the implementation experiences of the Department including the reactions of its managers and stakeholders provide an opportunity to critically reflect on the experimental outcomes to extend the current empirical knowledge of corporate social responsibility reporting. Such critical reflection has not been common in past FCEA experimentation. © 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Stakeholder accountability or stakeholder management: a review of UK firms? Social and ethical accounting, auditing and reporting SEAAR practices

The main aim of this study is to undertake an evaluation of the initial wave of stand-alone social reports issued by the major market players in the UK using AA1000 as an evaluative tool, or benchmark, in order to ascertain the extent to which they conform to the provisions of AA1000, in particular the core principles of accountability and inclusivity. Applying the lens of the stakeholder model the paper examines to what extent contemporary SEAAR practices in the UK are likely to promote stakeholder accountability, or whether they are simply exercises in stakeholder management.