The El Chichon stratospheric cloud : solid particulates and settling rates

Sampling of the El Chichón stratospheric cloud in early May and in late July, 1982, showed that a significant proportion of the cloud consisted of solid particles between 2 μm and 40 μm size. In addition, many particles may have been part of larger aggregates or clusters that ranged in size from < 10 μm to > 50 μm. The majority of individual grains were angular aluminosilicate glass shards with various amounts of smaller, adhering particles. Surface features on individual grains include sulfuric acid droplets and larger (0.5 μm to 1 μm) sulfate gel droplets with various amounts of Na, Mg, Ca and Fe. The sulfate gels probably formed by the interaction of sulfur-rich gases and solid particles within the cloud soon after eruption. Ca-sulfate laths may have formed by condensation within the plume during eruption, or alternatively, at a later stage by the reaction of sulfuric acid aerosols with ash fragments within the stratospheric cloud. A Wilson-Huang formulation for the settling rate of individual particles qualitatively agrees with the observed particle-size distribution for a period at least four months after injection of material into the stratosphere. This result emphasizes the importance of particle shape in controlling the settling rate of volcanic ash from the stratosphere.

Support for Integrated Ecosystem Assessments of NOAA’s National Estuarine Research Reserves System (NERRS), Volume II: Assessment of Ecological Condition and Stressor Impacts in Subtidal Waters of the North Carolina NERRS

A study was conducted to assess the status of ecological condition and potential human-health risks in subtidal estuarine waters throughout the North Carolina National Estuarine Research Reserve System (NERRS) (Currituck Sound, Rachel Carson, Masonboro Island, and Zeke’s Island). Field work was conducted in September 2006 and incorporated multiple indicators of ecosystem condition including measures of water quality (dissolved oxygen, salinity, temperature, pH, nutrients and chlorophyll, suspended solids), sediment quality (granulometry, organic matter content, chemical contaminant concentrations), biological condition (diversity and abundances of benthic fauna, fish contaminant levels and pathologies), and human dimensions (fish-tissue contaminant levels relative to human-health consumption limits, various aesthetic properties). A probabilistic sampling design permitted statistical estimation of the spatial extent of degraded versus non-degraded condition across these estuaries relative to specified threshold levels of the various indicators (where possible). With some exceptions, the status of these reserves appeared to be in relatively good to fair ecological condition overall, with the majority of the area (about 54%) having various water quality, sediment quality, and biological (benthic) condition indicators rated in the healthy to intermediate range of corresponding guideline thresholds. Only three stations, representing 10.5% of the area, had one or more of these indicators rated as poor/degraded in all three categories. While such a conclusion is encouraging from a coastal management perspective, it should be viewed with some caution. For example, although co-occurrences of adverse biological and abiotic environmental conditions were limited, at least one indicator of ecological condition rated in the poor/degraded range was observed over a broader area (35.5%) represented by 11 of the 30 stations sampled. In addition, the fish-tissue contaminant data were not included in these overall spatial estimates; however, the majority of samples (77% of fish that were analyzed, from 79%, of stations where fish were caught) contained inorganic arsenic above the consumption limits for human cancer risks, though most likely derived from natural sources. Similarly, aesthetic indicators are not reflected in these spatial estimates of ecological condition, though there was evidence of noxious odors in sediments at many of the stations. Such symptoms reflect a growing realization that North Carolina estuaries are under multiple pressures from a variety of natural and human influences. These data also suggest that, while the current status of overall ecological condition appears to be good to fair, long-term monitoring is warranted to track potential changes in the future. This study establishes an important baseline of overall ecological condition within NC NERRS that can be used to evaluate any such future changes and to trigger appropriate management actions in this rapidly evolving coastal environment. (PDF contains 76 pages)

Comparação de dois métodos geofísicos acústicos no mapeamento de fundos submersos: estudo de caso no Mar de Cananéia, Sistema estuarino de Cananéia-Iguape (SP)

Os estuários são ambientes altamente dinâmicos e concentram a maior parte da população mundial em seu entorno. São ambientes complexos que necessitam de uma gama de estudos. Nesse contexto, este trabalho visa contribuir para o entendimento dos estuários lagunares, tendo como objetivo comparar duas ferramentas geofísicas acústicas no mapeamento de uma porção submersa do Mar de Cananéia que está inserido no Sistema Estuarino Lagunar de Cananéia-Iguape (SP). Os equipamentos utilizados nesta pesquisa são o Sonar de Varredura Lateral e o Sistema Acústico de Classificação de Fundo RoxAnn, através da parametrização de amostras de fundo. A comparação do padrão acústico do Sonar de Varredura Lateral com as amostras de fundo da região permitiu o reconhecimento de 6 tipos distintos de padrões acústicos e a relação positiva com o diâmetro médio do grão foi de 50%. A comparação da resposta acústica do Sistema Acústico de Classificação de Fundo RoxAnn com o diâmetro médio do grão foi igualmente de 50%. Isto deve-se ao fato de que os valores produzidos pelo eco 1 e pelo eco 2 deste equipamento mostram que, por ser um mono-feixe e por analisar valores de intensidade do retorno acústico, o equipamento em questão pode responder a outros fatores ambientais que não seja somente o diâmetro médio do grão. Ao comparar a resposta acústica do Sonar de Varredura Lateral com o Sistema Acústico de Classificação de fundo RoxAnn obteve-se um resultado positivo de 93%. Isto pode ser explicado pelo fato de o Sonar de Varredura Lateral gerar uma imagem acústica do fundo. Em locais onde tem-se amostra e os valores do eco 1 e do eco 2 do Sistema Acústico de Classificação de Fundo RoxAnn são altos, pode-se associar a esses locais a influência da compactação dos sedimentos finos através da análise das imagens do Sonar de Varredura Lateral. Por meio da comparação destes dois métodos foi possível estabelecer um intervalo de valores para o eco 1 que pode ser associado ao diâmetro médio do grão. Assim, valores entre 0.170 a 0.484 milivolts podem ser associados a sedimentos finos com granulometria até areia fina. Valores entre 0.364 a 0.733 podem ser associados a sedimentos de granulometria entre areia fina a média. Valores acima de 0.805 milivolts até 1.585 milivolts podem ser associados a sedimentos mais grossos como carbonatos biodetríticos ou areias grossas. E, por fim, valores acima de 2.790 milivolts podem ser associados a afloramentos rochosos.

Quantificação de metais (Al, Fe, Mn, Pb, Zn e Cu) nos sedimentos do sistema estuarino das Ilhas de Tinharé-Boipeba (Bahia - Brasil)

O sistema estuarino das Ilhas de Tinharé-Boipeba está inserido na região do Baixo Sul baiano (Bahia Brasil), costa nordeste brasileira, e conectam-se com o oceano através de três saídas principais, Morro de São Paulo, Boipeba e Barra dos Carvalhos. Informações relacionadas à presença de metais no sedimento são quase inexistentes para a região. Nestes estuários foram coletadas 40 amostras de sedimento, onde analisou-se a concentração de metais (Al, Cu, Fe, Mn, Pb e Zn) através da extração com água-régia, segundo o protocolo do material de referência BCR-701 (RAURET et al., 2001). Baixas concentrações de metais foram registradas nas proximidades das saídas para o mar e no Canal de Garapuá e Rio Grande. Altas concentrações, porém praticamente dentro dos valores de referência na CONAMA 344/04, foram registradas no Rio Una, na maior parte do Rio Cairu, Rio das Almas, em quase todas as estações, no braço leste do Rio Cairu e na porção intermediária do Rio dos Patos. As concentrações dos metais (mg.kg1) apresentaram valores entre os seguintes intervalos, Al (3,57 x 104 a 3,19 x 102), Cu (1,02 x 102 a 0,35), Fe (4,33 x 104 a 2,05 x 102), Mn (1,44 x 103 a 2,73), Pb (6,67 x 101 a 2,66) e Zn (5,08 x 102 a 3,18). Através da análise estatística ACP (Análise dos Componentes Principais) e dos gráficos de correlação entre a granulometria do sedimento (areia, silte e argila) e os metais, observou-se maiores concentrações de metais com o aumento do percentual de silte e diminuição do percentual de areia. Também se identificou uma forte correlação entre a ocorrência do fósforo e a presença de metais. Acredita-se que a principal espécie química em questão seja o fosfato (PO43 ou P2O5) que é uma base dura, onde a ligação com os metais se dá pelo oxigênio, sendo o caráter iônico relevante. Não foi identificada uma correlação entre a presença de metais e a argila, fato atribuído ao baixo teor dessa granulometria para todas as amostras do estudo e a composição da argila desses estuários

Eletrodeposição de ligas Zn-Co por corrente contínua e pulsada simples, a partir de banhos ambientalmente não agressivos

Revestimentos produzidos a partir de ligas de Zn-Co são comumente utilizados em indústrias (aeronáutica, de isoladores elétricos e automobilística, por exemplo) devido à sua ótima resistência à corrosão, principalmente quando comparados aos tradicionais revestimentos de Zn puro. Na co-deposição de zinco com metais, como o ferro, cobalto e níquel, ocorre o que se chama de deposição anômala, onde o metal menos nobre (zinco) é preferencialmente depositado, independente do modo de corrente aplicada (contínua ou pulsada). Recentemente, diversos trabalhos relacionam a produção de eletrodepósitos de liga Zn-Co a partir de banhos ambientalmente não agressivos, a fim de substituir os banhos alcalinos extremamente tóxicos, a base de cianeto. Na presente dissertação foram produzidos revestimentos de ligas de Zn-Co sobre substrato de aço carbono, empregando corrente contínua ou corrente pulsada simples, a partir de banhos contendo diferentes concentrações de Co2+ (0,05 mol/L e 0,10mol/L), 0,05 mol/l de Zn2+ e citrato de sódio (0,10 mol/L) como agente complexante, sob condições agitadas. Quatro diferentes valores de densidade de corrente (10 A/m2, 20 A/m2, 40 A/m2 e 80 A/m2) e de frequência de pulso (100 Hz, 500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz) foram aplicados para a produção da liga a partir dos dois banhos, tendo como objetivo avaliar a influência dos parâmetros de deposição(concentração de Co (II), densidade de corrente aplicada e, no caso de deposição por corrente pulsada simples, também da frequência de pulso), nas variáveis eficiência de corrente catódica, composição da liga, densidade de corrente de corrosão, microestrutura e morfologia dos depósitos de liga Zn-Co. As cores das camadas obtidas variaram do cinza claro ao escuro, quase sempre sem brilho, independente do modo de corrente empregado. Foi verificado que o processo normal de eletrodeposição foi prevalente na produção de revestimentos por corrente contínua, enquanto que apenas deposição anômala foi observada quando do uso de corrente pulsada. A maior eficiência de corrente catódica (60%) foi obtida, para corrente contínua, nas condições de menor concentração de Co2+ (0,05 mol/L) e maior densidade de corrente (80 A/m2). Nestas mesmas condições foi determinada uma eficiência de corrente catódica de 98% para corrente pulsada simples na freqüência de 2000 Hz. Maiores teores do metal mais nobre (cobalto) foram alcançados em maiores densidades de corrente para todas as condições empregadas. Os revestimentos assim obtidos apresentavam os menores valores de tamanho de grão, para cada uma das soluções estudadas. Os demais parâmetros estudados também influenciaram na granulometria e na morfologia das ligas obtidas. Revestimentos com melhor resistência à corrosão, contendo teores de cobalto entre aproximadamente 8 e 10% m/m, foram produzidos a partir do banho com maior concentração de Co2+, sob corrente pulsada simples

Evolução da deposição da matéria orgânica na Baía da Ilha Grande, RJ

Os ambientes costeiros vem sofrendo impactos devido a ocupação humana, um dos principais efeitos está na alteração da ciclagem de matéria orgânica (MO) na zona costeira. Para investigar as principais fontes de MO e avaliar como a atividade humana tem alterado a composição da MO sedimentar na baía da Ilha Grande (BIG), quatro testemunhos sedimentares (Abraão, Saco do Céu, TEBIG e Marina Piratas) foram datados e analisados para carbono orgânico, nitrogênio total, teor de finos, esteróis e n-álcoois. Os resultados indicam maiores contribuições de matéria orgânica alóctone nos testemunhos da enseada de Abraão e principalmente do Saco do Céu, estes testemunhos são enriquecidos em carbono orgânico e sedimentos finos, em comparação com os sedimentos coletados nas proximidades do TEBIG e da Marina Piratas. A partir dos anos de 1950 algumas alterações, como o incremento da contribuição fitoplanctônica,são observadas nos testemunhos foram indicadas pela Análise de Componentes Principais (PCA), destaca-se nesta época a acentuada mudança que ocorreu nas características granulométricas do testemunho da Marina Piratas. Estas alterações são efeitos indiretos da ação do homem que devido ao elevado crescimento populacional vem poluindo corpos dágua da região e destruindo ecossistemas de elevada importância como manguezais. No entanto através da análises dos marcadores de esgoto foi observado que a influência de MO de origem fecal nos sedimentos é muito pequena e cresceu muito pouco nas últimas décadas. Em conjunto com a elevada cobertura vegetal da região, os elevados índices pluviométricos regionais auxiliam a carrear grandes quantidades de material terrígeno para os sedimentos da baía como indicado pela predomínio de n-álcoois de cadeias longas

Support for integrated ecosystem assessments of NOAA’s National Estuarine Research Reserve System (NERRS): assessment of ecological condition and stressor impacts in subtidal waters of the Sapelo Island National Estuarine Research Reserve

A study was conducted in June 2009 to assess the current status of ecological condition and potential human-health risks throughout subtidal estuarine waters of the Sapelo Island National Estuarine Research Reserve (SINERR) along the coast of Georgia. Samples were collected for multiple indicators of ecosystem condition, including water quality (dissolved oxygen, salinity, temperature, pH, nutrients and chlorophyll, suspended solids, fecal coliform bacteria and coliphages), sediment quality (granulometry, organic matter content, chemical contaminant concentrations), biological condition (diversity and abundance of benthic fauna, fish tissue contaminant levels and pathologies), and human dimensions (fish-tissue contaminant levels relative to human-health consumption limits, various aesthetic properties). Use of a probabilistic sampling design facilitated the calculation of statistics to estimate the spatial extent of the Reserve classified according to various categories (i.e., Good, Fair, Poor) of ecological condition relative to established thresholds of these indicators, where available. Overall, the majority of subtidal habitat in the SINERR appeared to be healthy, with over half (56.7 %) of the Reserve area having water quality, sediment quality, and benthic biological condition indicators rated in the healthy to intermediate range of corresponding guideline thresholds. None of the stations sampled had one or more indicators in all three categories rated as poor/degraded. While these results are encouraging, it should be noted that one or more indicators were rated as poor/degraded in at least one of the three categories over 40% of the Reserve study area, represented by 12 of the 30 stations sampled. Although measures of fish tissue chemical contamination were not included in any of the above estimates, a number of trace metals, pesticides, polybrominated diphenyl ethers (PBDEs), and polychlorinated biphenyls (PCBs) were found at low yet detectable levels in some fish at stations where fish were caught. Levels of mercury and total PCBs in some fish specimens fell within EPA guideline values considered safe, given a consumption rate of no more than four fish meals per month. Moreover, PCB congener profiles in sediments and fish in the SINERR exhibit a relative abundance of higher-chlorinated homologs which are uniquely characteristic of Aroclor 1268. It has been well-documented that sediments and fish in the creeks and marshes near the LCP Chemicals Superfund site, near Brunswick, Georgia, also display this congener pattern associated with Aroclor 1268, a highly chlorinated mixture of PCBs used extensively at a chlor-alkali plant that was in operation at the LCP site from 1955-1994. This report provides results suggesting that the protected habitats lying within the boundaries of the SINERR may be experiencing the effects of a legacy of chemical contamination at a site over 40km away. These effects, as well as other potential stressors associated with increased development of nearby coastal areas, underscore the importance of establishing baseline ecological conditions that can be used to track potential changes in the future and to guide management and stewardship of the otherwise relatively unspoiled ecosystems of the SINERR.

黄东海及朝鲜海峡冰后期陆架沉积物的环境磁学研究

There are four chapters in this dissertation. The first chapter briefly synthesizes the basic theories, methods and present-day applying situation of environmental magnetism. The second chapter probes into the magnetic mineral diagenesis in the post-glacial muddy sediments from the southeastern South Yellow Sea and its response to marine environmental changes, using the muddy sediment of Core YSDP103 formed in the shelf since about 13 ka BP. The third chapter illustrates the high-resolution early diagenetic processes by investigating the rapidly deposited muddy sediments during the last 6 ka in Cores SSDP-102 and SSDP-103 from the near-shore shelf of Korea Strait. The fourth chapter presents the results of detailed rock magnetic investigation of the surface sediments from the fine-grained depositional area on the outer shelf of the East China Sea in an attempt to provide environmental magnetic evidence for the provenance of the fine-grained deposit. Core YSDP103 was retrieved in the muddy deposit under the cold eddy of the southeastern South Yellow Sea, and the uppermost 29.79 m core represents the muddy sediments formed in the shelf since about 13 ka BP. The lower part from 29.79 to 13.35 m, called Unit A2, was deposited during the period from the post-glacial transgression to the middle Holocene (at about 6 ~(14)C ka BP) when the rising sea level reached its maximum, while the upper part above 13.35 m (called Unit Al) was deposited in a cold eddy associated with the formation of the Yellow Sea Warm Current just after the peak of post-glacial sea level rise. For the the uppermost 29.79 m core, detailed investigation of rock-magnetic properties and analyses of grain sizes and geochemistry were made. The experimental results indicate that the magnetic mineralogy of the core is dominated by magnetite, maghemite and hematite and that, except for the uppermost 2.35 m, the magnetic minerals were subject to reductive diagenesis leading to significant decline of magnetic mineral content and the proportion of low-coercivity component. More importantly, ferrimagnetic iron sulphide (greigite) is found in Unit A2 but absent in Unit Al, suggesting the control of marine environmental conditions on the magnetic mineral diagenesis. Magnetic parameters show abrupt changes across the boundary between the Unit Al and A2, which reflects a co-effect of environmental conditions and primary magnetic components of the sediments on the diagenesis. Alternating zones of high and low magnetic parameters are observed in Unit A2 of Core YSDP103, which is presumably due to periodic changes of the concentration and/or grain size of magnetic minerals carried into the study area. Cores SSDP-102 and SSDP-103, two studied sediment cores from the Korea Strait contain mud sequences (14 m and 32.62 m in thickness) that were deposited during the last 6,000 years. Analyses of grain sizes and geochemistry of the cores have demonstrated that the sediments have uniform lithology and geochemical properties, however, marked down-core changes in magnetic properties suggest that diagenesis has significantly impacted the magnetic properties. An expanded view of early diagenetic reactions that affect magnetic mineral assemblages is evident in these rapidly deposited continental shelf sediments compared to deep-sea sediments. The studied sediments can be divided into four descending intervals, based on magnetic property variations. Interval 1 is least affected by diagenesis and has the highest concentrations of detrital magnetite and hematite, and the lowest solid-phase sulfur contents. Interval 2 is characterized by the presence of paramagnetic pyrite and sharply decreasing magnetite and hematite concentrations, which suggest active reductive dissolution of detrital magnetic minerals, the absolute minimum abundance of magnetite is reached at the end of this interval. Interval 3 is marked by a progressive loss of hematite with depth, and at the base of this interval, 82% to 88% of the hematite component was depleted and the bulk magnetic mineral concentration was reduced to the lowest value in the entire studied mud section. Interval 4 has an increasing down-core enhancement of authigenic greigite, which is interpreted to have formed due to arrested pyritization resulting from consumption of pore water sulfate with depth. This is the first clear demonstration from an active depositional environment for a delay of thousands of years for acquisition of a magnetization carried by greigite. This detailed view of diagenetic processes in continental shelf sediments suggests that studies of geomagnetic field behavior from such sediments should be conducted with care. Paleoceanographic and paleoclimatic studies based on the magnetic properties of shelf sediments with high sedimentation rates like those in the Korea Strait are also unlikely to provide a meaningful signature associated with syn-depositional environmental processes. The rock magnetic properties of the surface sediments from the fine-grained depositional area on the outer shelf of the East China Sea, an area surrounded by sands, are investigated with a view to providing information on the sediment provenance. Multiple magnetic parameters such as magnetic susceptibility (%), anhysteretic remanent magnetization (ARM), saturation rernanent magnetization (SIRM), coercivities of SIRM (Her), and S ratios (relative abundance of low-coercivity magnetic minerals) are measured for all 179 surface samples, and partial representative samples are examined for their magnetic hysteresis parameters, temperature-dependence of magnetic susceptibility and x-ray diffraction spectra. Our research indicates that the magnetic mineralogy is dominated by magnetite with a small amount of hematite and is primarily of pseudo-single domain (PSD) to multidomain (MD) nature with a detrital origin. In the surface sediments, the granulometry of magnetic fractions is basically independent of grain sizes of the sediment containing the magnetic grains, and the composition of magnetic minerals remains almost homogeneous, that is, with a relatively constant ratio of low to high coercivity fraction throughout the area. The magnetic concentration in the study area generally decreases to the east or southeast accompanied by magnetic-particle fining to the east or to the northeast. The geographic pattern of magnetic properties is most reasonably explained by a major source of sediment jointly from the erosion of the old Huanghe River deposit and the discharge of the Changjiang River. The rock magnetic data facilitate understanding of the transport mechanism of fine-grained sediments in the outer shelf of the East China Sea.

The Nematode-Copepod Ratio And Its Use In Pollution Ecology

The nematode/copepod ratio is critically examined with a view to adding some precision to its proposed use in pollution ecology. At two unpolluted intertidal sites, differing markedly in sediment grade, the metabolic requirements of copepods are shown to be equivalent to the requirements of that fraction of the nematode population which feeds in the same way. The partitioning of this total energy requirement among individuals depends on the distribution of individual metabolic body sizes and the relative rates of metabolism. The distribution of body sizes is constrained by the sediment granulometry, which affects nematodes and copepods differently. These considerations enable precise predictions of the nematode/copepod ratios expected in unpolluted situations, against which observed ratios can be compared.

Modern humans in Sarawak, Malaysian Borneo, during Oxygen Isotope Stage 3: palaeoenvironmental evidence from the Great Cave of Niah

During recent reinvestigations in the Great Cave of Niah in Borneo, the ‘Hell Trench’ sedimentary sequence seen by earlier excavators was re-exposed. Early excavations here yielded the earliest anatomically-modern human remains in island Southeast Asia. Calibrated radiocarbon dates, pollen, algal microfossils, palynofacies, granulometry and geochemistry of the ‘Hell Trench’ sequence provide information about environmental and vegetational changes, elements of geomorphic history and information about human activity. The ‘Hell’ sediments were laid down episodically in an ephemeral stream or pool. The pollen suggests cyclically changing vegetation with forest habitats alternating with more open environments; indicating that phases with both temperatures and precipitation reduced compared with the present. These events can be correlated with global climate change sequences to produce a provisional dating framework. During some forest phases, high counts of Justicia, a plant which today colonises recently burnt forest areas, point to fire in the landscape. This may be evidence for biomass burning by humans, presumably to maintain forest-edge habitats. There is evidence from palynofacies for fire on the cave floor in the ‘Hell’ area. Since the area sampled is beyond the limit of plant growth, this is evidence for human activity. The first such evidence is during an episode with significant grassland indicators, suggesting that people may have reached the site during a climatic phase characterised by relatively open habitats ~50 ka. Thereafter, people were able to maintain a relatively consistent presence at Niah. The human use of the ‘Hell’ area seems to have intensified through time, probably because changes in the local hydrological regime made the area dryer and more suitable for human use.

A stacked Late Quaternary fluvio-periglacial sequence from the Axe valley, southern England with implications for landscape evolution and Palaeolithic archaeology

The current model of mid-latitude late Quaternary terrace sequences, is that they are uplift-driven but climatically controlled terrace staircases, relating to both regional-scale crustal and tectonic factors, and palaeohydrological variations forced by quasi-cyclic climatic conditions in the 100 K world (post Mid Pleistocene Transition). This model appears to hold for the majority of the river valleys draining into the English Channel which exhibit 8–15 terrace levels over approximately 60–100 m of altitudinal elevation. However, one valley, the Axe, has only one major morphological terrace and has long-been regarded as anomalous. This paper uses both conventional and novel stratigraphical methods (digital granulometry and terrestrial laser scanning) to show that this terrace is a stacked sedimentary sequence of 20–30 m thickness with a quasi-continuous (i.e. with hiatuses) pulsed, record of fluvial and periglacial sedimentation over at least the last 300–400 K yrs as determined principally by OSL dating of the upper two thirds of the sequence. Since uplift has been regional, there is no evidence of anomalous neotectonics, and climatic history must be comparable to the adjacent catchments (both of which have staircase sequences) a catchment-specific mechanism is required. The Axe is the only valley in North West Europe incised entirely into the near-horizontally bedded chert (crypto-crystalline quartz) and sand-rich Lower Cretaceous rocks creating a buried valley. Mapping of the valley slopes has identified many large landslide scars associated with past and present springs. It is proposed that these are thaw-slump scars and represent large hill-slope failures caused by Vauclausian water pressures and hydraulic fracturing of the chert during rapid permafrost melting. A simple 1D model of this thermokarstic process is used to explore this mechanism, and it is proposed that the resultant anomalously high input of chert and sand into the valley during terminations caused pulsed aggradation until the last termination. It is also proposed that interglacial and interstadial incision may have been prevented by the over-sized and interlocking nature of the sub-angular chert clasts until the Lateglacial when confinement of the river overcame this immobility threshold. One result of this hydrogeologically mediated valley evolution was to provide a sequence of proximal Palaeolithic archaeology over two MIS cycles. This study demonstrates that uplift tectonics and climate alone do not fully determine Quaternary valley evolution and that lithological and hydrogeological conditions are a fundamental cause of variation in terrestrial Quaternary records and landform evolution.

Maturação de lamas vulcânicas açorianas e sua aplicação em peloterapia

Em Portugal, nomeadamente nos Açores (Centro Termal das Furnas), durante vários anos foram utilizados pelóides naturais (lamas/argilas obtidos após conveniente maturação com água mineral) como agentes terapêuticos. Apesar das evidências empíricas da aplicação das argilas para fins terapêuticos, o suporte científico é ainda escasso. Além disso, contrariamente ao que se verifica para águas minerais utilizadas para fins termais, no campo da peloterapia, não existe regulamentação que estabeleça critérios quanto à qualidade padrão de um pelóide. Este trabalho visou a avaliação das características biológicas, físico-químicas e mineralógicas de lamas vulcânicas das ilhas de São Miguel e da Terceira para aplicação em peloterapia antes e após maturação. A área de amostragem foi caracterizada sob o ponto de vista geomorfológico, geológico, hidrológico e climático. A análise dos materiais colhidos contemplou estudos de granulometria e de mineralogia da amostra total e da fracção argilosa; caracterização química; e determinação de outras propriedades tais como índice de abrasividade, superfície específica, pH, capacidade de troca catiónica e catiões de troca, limites de consistência (plasticidade e liquidez e índice de plasticidade) e taxa de arrefecimento. A caracterização biológica das lamas incluiu a identificação e quantificação relativa de diatomáceas e a determinação do teor em coliformes totais e microrganismos cultiváveis a 37 ºC e a 22 ºC. Estudos efectuados em amostras comerciais argilosas e em recursos naturais açorianos precederam os ensaios de maturação. Estes estudos visaram, fundamentalmente, aferir as características apropriadas dos materiais para aplicação tópica e detectar e caracterizar a presença de comunidades diatomológicas em locais próximos dos materiais a serem sujeitos a maturação. O estudo de maturação foi desenvolvido em duas etapas sequenciais e complementares com vista à optimização do processo de maturação de lamas vulcânicas açorianas. Foi testada a influência de algumas condições abióticas na maturação e fez-se variar a fracção granulométrica, proporção fase sólida:fase líquida e o tempo de maturação entre os dois ensaios. O uso da granulometria <63 μm, proporção de 2:1 (fase sólida:fase líquida) e condições de luminosidade, sem agitação parecem ser as mais adequadas à maturação dos materiais analisados. A maturação revela-se um processo que promove a melhoria de características importantes dos materiais para aplicação em peloterapia, tais como aumento dos tempos de arrefecimento e da quantidade de catiões de troca. Existe uma comunidade de microalgas e bacteriana capaz de se desenvolver em materiais geológicos vulcânicos durante a maturação e cujo contributo para a acção terapêutica do pelóide deverá ser aferida. Após comparação com materiais de referência, a amostra das Furnas revela as características mais adequadas para aplicação em peloterapia.

Soluções para a construção de habitação em adobe a custos controlados

Dados recentes mostram que o desmatamento da caatinga, um dos principais biomas brasileiros, está atingindo níveis alarmantes, principalmente devido a sua vulnerabilidade e forte tendência à desertificação. Entre os dez municípios brasileiros que mais desmataram a caatinga, segundo o Ministério do Meio Ambiente, quatro se encontram no Ceará. Estudos mostram que entre as principais causas do desmatamento está o uso da mata nativa para lenha e carvão, sobretudo para a queima de tijolos em olarias clandestinas. Procurando estudar a questão da aplicabilidade de construções sustentáveis no Nordeste Brasileiro, o presente trabalho faz um levantamento detalhado sobre construções em terra crua (adobe) na região, em especial no Estado que mais contribuiu com o desmatamento. Em assim sendo, realizou-se uma extensa pesquisa aos acervos públicos e oito expedições rodoviárias, entre 2009 e 2011, e totalizando cerca de 7.000 km rodados, às regiões norte e nordeste do Estado do Ceará. Foram coletadas amostras de terra e de adobe para ensaios nos laboratórios da Universidade Federal do Ceará (UFC) e feita ampla documentação fotográfica com aplicação de questionários em 14localidades. Foram levantados dados de vários aspectos relevantes para a pesquisa, quais sejam: composição da terra, granulometria, processos de secagem do adobe, resistência mecânica à compressão, além de aspectos ligados ao detalhamento do revestimento, traço de rebocos e detalhes de fundação. A análise dos dados coletados permitiu compreender a construção em adobe na região, no seu contexto cultural. Esta pesquisa pode ajudar na manutenção de um sistema construtivo ambiental, cultural e economicamente sustentável, através da busca por um caminho de reavaliação das possibilidades de adaptações técnicas à casa típica do semiárido cearense.

Comparing Zostera and Spartina environments in relation to carbon burial: a sedimentary and geochemical approach from Ria Formosa

Dissertação de mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Impacto da iluminação natural e artificial na disponibilidade de macro-invertebrados bentónicos para as aves limícolas

Tese de mestrado em Ecologia Marinha, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015