The Effect of Wood Burial and Submersion on Decomposition: Implications for Reducing Carbon Emissions

Gemstone Team Carbon Sinks

Imbibition phases and germination response of Mimosa bimucronata (Fabaceae: Mimosoideae) to water submersion

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Survival of submerged blowfly species and their parasitoids: Implications for postmortem submersion interval

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Improved termite resistance of wood by wax impregnation.

We investigated the effect of wax-treated and biocide-free wood specimens against three different termite species. A laboratory no-choice test with Reticulitermes banyulensis Clément was carried out in Valencia (Spain) under Mediterranean conditions for eight weeks. Scots pine sapwood (Pinus sylvestris L.) fully impregnated with distinct waxes was used. Two field trials were conducted with Coptotermes acinaciformis (Froggatt) and Mastotermes darwiniensis Froggatt in northern Queensland (Australia) with wax-impregnated beech (Fagus sylvatica L.) for 16 weeks. All three subterranean termites are of major economic importance in their respective regions. The results indicated that feeding pressure by the termites was sufficient within all trials for a valid test. Wax-impregnated Scots pine sapwood was classified as durable. No termites survived the test. The results showed an aging process under submersion conditions, which lead to a classification of moderately durable. The paraffin treatment showed good termite resistance under both test procedures, and was classified as durable. The Australian field trials showed a decreased mass loss of wax-treated beech, in which an amide wax showed excellent termite resistance. The results indicate a clear dependence of the termite resistance on the type and ratio of wax used and the feeding preferences of the specific termite species.

Dental identification and aspects of medico-legal investigations of the Finnish victims of the Sumatra-Andaman earthquake on 26 December 2004

Tsunami waves of the Sumatra-Andaman earthquake on 26 December 2004 claimed approximately 230 000 lives and started the biggest identification operation in Interpol's history. The aim of this study was to resolve methods of the identification and results received. The viewpoint is mainly that of forensic odontology, but also includes other means of identification and results of the medico-legal examination performed in Finland. Of the 5395 victims in Thailand, approximately 2 400 were foreigners from 36 nations including 177 Finnish nationals. Additionally, a Finnish woman perished in Sri Lanka and a severely injured man after the evacuation in a hospital. The final numbers of missing persons and dead bodies registered in the Information Management Centre in Phuket,Thailand, were 3 574 ante-mortem (AM) and 3 681 post-mortem (PM) files. The number of identifications by December 2006 was 3 271 or 89% of the victims registered. Of Finnish victims, 172 have been identified in Thailand and 163 repatriated to Finland. One adult and four children are still missing. For AM data, a list of Finnish missing persons including 178 names was published on 30 December 2004. By February 2005 all useful dental AM data were available. Five persons on the list living in Finland lacked records. Based on the AM database, for the children under age 18 years (n=60) dental identification could be established for 12 (20%). The estimated number for adults (n=112) was 96 (86%). The final identification rate, based on PM examinations in Finland, was 14 (25%) for children (n= 56) and 98 (90%) for adults (n= 109). The number of Finnish victims identified by dental methods, 112 (68%), was high compared to all examined in Thailand (43%). DNA was applied for 26 Finnish children and for 6 adults, fingerprints for 24 and 7, respectively. In 12 cases two methods were applied. Every victim (n=165) underwent in Finland a medico-legal investigation including an autopsy with sampling specimens for DNA, the toxicological and histological investigation. Digital radiographs and computed tomography were taken of the whole body to verify autopsy findings and bring out changes caused by trauma, autolysis, and sampling for DNA in Thailand. Data for identification purposes were also noted. Submersion was the cause of death for 101 of 109 adults (92.7%), and trauma for 8 (7.3%). Injuries were 33 times contributing factors for submersion and 3 times for trauma-based death. Submersion was the cause of death for 51 (92.7%) children and trauma for 4 (7.3%). Injuries were in 3 cases contributing factors in submersion and once in trauma-based death. The success of the dental identification of Finnish victims is mainly based on careful registration of dental records, and on an education program from 1999 in forensic odontology.

Exciting forces due to interaction of water waves with a submerged sphere in an ice-covered two-layer fluid of finite depth

Scattering of water waves by a sphere in a two-layer fluid, where the upper layer has an ice-cover modelled as an elastic plate of very small thickness, while the lower one has a rigid horizontal bottom surface, is investigated within the framework of linearized water wave theory. The effects of surface tension at the surface of separation is neglected. There exist two modes of time-harmonic waves - the one with lower wave number propagating along the ice-cover and the one with higher wave number along the interface. Method of multipole expansions is used to find the particular solution for the problem of wave scattering by a submerged sphere placed in either of the layers. The exciting forces for vertical and horizontal directions are derived and plotted against different values of the wave number for different submersion depths of the sphere and flexural rigidity of the ice-cover. When the flexural rigidity and the density of the ice-cover are taken to be zero, the numerical results for the exciting forces for the problem with free surface are recovered as particular cases. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Mapeamento dos remanescentes de manguezal, a partir da interpretação de ortofotos coloridas, e análise dos vetores de pressão antrópica, como subsídio ao planejamento para conservação do ecossistema no Estado do Rio de Janeiro

Manguezal é um ecossistema costeiro que ocorre nas regiões tropicais e subtropicais do planeta, ocupando a zona entremarés dos oceanos, e sendo caracterizado pela presença de vegetação arbórea adaptada à condições adversas de salinidade, substrato, baixa oxigenação e submersão periódica. A pressão sobre os manguezais do Estado do Rio de Janeiro vem se intensificando nas últimas décadas, e estão associadas a vetores de pressão como os aterros, desmatamentos, queimadas, corte seletivo de madeira, captura predatória de moluscos e crustáceos, lançamento de efluentes de origens diversas, a superexplotação dos recursos pesqueiros e a utilização de técnicas e apetrechos inadequados. Considerando a inexistência de mapeamento integrado e atualizado dos remanescentes de manguezal, indicando sua localização e dimensionamento, o presente estudo veio suprir essa demanda, construindo uma ferramenta consistente para a análise dos principais vetores a que estão expostos, subsidiando a proposição de ações para a conservação e monitoramento desse ecossistema. Essas ações consideram a necessidade de preservação da biodiversidade, da manutenção da atividade pesqueira, da estabilidade da linha de costa, e da subsistência de diversas populações que habitam a região costeira. O mapeamento dos manguezais do Estado do Rio de Janeiro foi elaborado a partir da interpretação visual de ortofotografias coloridas do ano de 2005, na escala 1:10.000, tendo sido realizadas checagens de campo para identificação da verdade terrestre. Os remanescentes mapeados totalizam uma área de aproximadamente 17.720 ha, estando distribuídos por sete regiões hidrográficas localizadas na zona costeira fluminense. Esses ocorrem com mais freqüência, e com maiores dimensões, nas regiões da baía da Ilha Grande, Guandu(Sepetiba) e baía de Guanabara. O estudo contemplou ainda o levantamento e sistematização de dados cartográficos e de sensoriamento remoto, e a identificação e análise dos principais vetores de pressão que atuam sobre esses, a partir da adaptação da metodologia da Análise de Cadeia Causal. Nessa análise foram identificados como principais problemas ambientais dos manguezais fluminenses, a Modificação de habitats e comunidades, a Poluição, e a Exploração não sustentável dos recursos pesqueiros, todos associados aos diferentes vetores de pressão já relacionados. Por fim, foram apresentadas propostas de ações para subsidiar a implementação da Política Estadual para a Conservação dos Manguezais do Estado do Rio de Janeiro, contemplando os níveis operacional, de planejamento, e político. A reativação do Grupo Técnico Permanente sobre Manguezais é de vital importância para a retomada dessas discussões e para a implementação de ações, apoiado na ampliação dos conhecimentos sobre esse rico ecossistema e, integrando e fortalecendo a atuação dos diversos atores envolvidos, buscando assim garantir a integridade dos manguezais fluminenses

Aspectos ecofisiológicos da germinação de sementes e do estabelecimento de plântulas de Euterpe edulis Mart.

Euterpe edulis Mart. é a palmeira nativa mais abundante e uma das espécies mais exploradas comercialmente da Floresta Atlântica, sendo confirmada como espécie ameaçada de extinção, na lista de 2008 do Ministério do Meio Ambiente. Os aspectos abióticos (temperatura, desidratação, teor de água do solo, submersão) e bióticos (presença das camadas externas do fruto, posição da semente na serapilheira e predação) foram analisados na germinação das sementes e no estabelecimento de plântulas. Foram realizados testes de germinação com temperaturas constantes de 15, 20, 25, 30 e 35C e alternada de 20-30C, sob fotoperíodo de 8 horas. A desidratação das sementes foi avaliada utilizando diferentes teores de umidade 10, 15, 17, 20, 25, 27, 30, 35, 37, 39 e 42%. O efeito do teor de água do solo foi avaliado utilizando diferentes teores de umidade 11, 14, 19, 22, 26, 32, 37 e 42%. Para avaliar o tempo de armazenamento em água, foram realizadas duas retiradas mensais e uma retirada quinzenal. Frutos e sementes foram avaliados quanto à diferença na germinação. Para avaliar o efeito da predação, as sementes foram dividas em três classes de peso, e posteriormente cortadas, retirando-se 25% e 50% do endosperma, e sementes controle. A parte aérea foi totalmente removida de plântulas com dois estágios de desenvolvimento diferentes. Para avaliar a posição na serapilheira as sementes foram colocadas sob e sobre a serapilheira em três condições de intensidade luminosa. As melhores temperaturas de germinação para a espécie foram a constante de 25C e alternada de 20-30C. A redução nos teores de água na semente promoveu a queda na germinação das sementes. Os teores de água do solo de 11 e 42% causaram a redução drástica na germinação. Sementes armazenadas em água por 30 dias apresentaram redução de aproximadamente 50% na germinação, e com 75 dias ocorreu redução drástica. A presença das camadas externas do fruto prejudicou significativamente a germinação das sementes. As sementes foram capazes de germinar mesmo com remoção do endosperma. Além disso, as plântulas foram capazes de emitir nova parte aérea após sua remoção, para os dois estágios de desenvolvimento testados. Sementes sob a serapilheira apresentaram melhor germinação nas três condições de intensidade luminosa. Concluímos que as sementes do palmiteiro apresentam exigências para a germinação em relação, à desidratação das sementes, à disponibilidade hídrica do solo, ao tempo de armazenamento em água, além da importância da interação entre a espécie e animais dispersores que retiram as camadas mais externas do fruto. Em relação à simulação da predação a grande reserva nutritiva permite que as sementes germinem e as plântulas se estabeleçam mesmo com a remoção de 50% do endosperma, e da remoção total da parte aérea, e a presença da serapilheira mantém um ambiente favorável, principalmente em relação à umidade para germinação das sementes do palmiteiro.

Previsão do comportamento da argila mole da Baixada de Jacarepaguá: o efeito da submersão do aterro e do adensamento secundário.

A argila encontrada na Barra da Tijuca, Rio de Janeiro, é conhecida por ser muito mole e de peso específico bastante baixo. Passados 17 anos após a execução de um aterro em um dos depósitos argilosos da região, foram realizados ensaios de piezocone e SPT para aferir a espessura atual da camada mole. Tendo-se as espessuras originais da camada, determinadas a partir de ensaios de palheta e SPT na época da realização da obra, foi possível,assim, determinar o recalque que realmente ocorreu. O recalque primário foi calculado através dos parâmetros de compressibilidade previamente conhecidos daquele material. Foi aplicada a correção devido à submersão do aterro e, para isso, foi desenvolvida neste trabalho uma nova metodologia de cálculo para este efeito, considerando a submersão do aterro de forma gradual em todo o seu desenvolvimento matemático. Através da diferença entre o recalque total verificado nos ensaios e o recalque primário calculado, determinou-se a magnitude do recalque secundário. Com isso, estimou-se o OCR secundário do local. Este parâmetro surge da teoria que considera que os recalques secundários também ocorrem devido à variação das tensões efetivas, mas, nesse caso, horizontais. As principais conclusões desta pesquisa apontam para um valor de OCR secundário maior do que aquele já conhecido da argila de Sarapuí, que serviu de base para a referida teoria. Além disso, a proposta de cálculo do efeito da submersão se mostrou fácil e rápida de ser aplicada e forneceu resultados próximos daqueles obtidos pelas metodologias usuais.

Foraminíferos como indicadores paleoecológicos do Holoceno no Manguezal de Guaratiba, Baía de Sepetiba, Rio de Janeiro

Os manguezais são ecossistemas estuarinos, representando a transição entre os ambientes continentais e marinhos, e tendo sua formação relacionada com as flutuações do nível do mar no Quaternário. No Manguezal de Guaratiba, diversos estudos sobre as variações do nível do mar, mais precisamente no Holoceno, têm sido realizados, sob os enfoques sedimentológicos, geoquímicos, palinológicos e micropaleontológicos. Entre os estudos micropaleontológicos, destacam-se os que utilizam os foraminíferos bentônicos, micro-organismos amplamente utilizados como indicadores paleoecológicos e paleoambientais do Holoceno. No presente trabalho, foi coletado, através de um amostrador do tipo trado russo, um testemunho (T1) no Manguezal de Guaratiba, no qual foram realizadas análises de parâmetros como granulometria, teores de matéria orgânica (MO), carbonato, carbono orgânico total (COT) e enxofre (S) (abióticos) e da fauna de foraminíferos bentônicos (bióticos). Foram utilizadas também índices ecológicos e análises de agrupamento, através das quais foi possível estabelecer quatro associações faunísticas (I,II,III e IV), assim como os fatores ambientais que mais influenciaram a distribuição da fauna. A correlação com assembleias de foraminíferos de outros testemunhos que possuem datação por Carbono 14 (C14), assim como outros trabalhos que versam sobre a evolução da Baía de Sepetiba, permitiu o estabelecimento de três ciclos de emersão-submersão para a área da planície de maré estudada: 1)Fase transgressiva: nível de concentração de conchas em depósitos lagunares formados por sedimentos finos, sem foraminíferos; provavelmente posterior a uma regressão; 2) Fase transgressiva: formação de uma baía, com presença exclusiva de espécies de foraminíferos calcários (Associação III) com maiores valores de riqueza e queda nos valores de COT; ocorrida há cerca de 3.800 anos A.P 3) Fase transgressiva: período de submersão, presença de espécies de foraminíferos tipicamente estuarinos (Associação IV), com duração entre 3.500 anos A.P. e 2.700 anos A.P.; 4)Fase transgressiva: caracterizada pela alternância entre a formação de baías rasas e lagunas marinhas (maiores índices de riqueza nas associações faunísticas), menores valores de MO e COT e aumento na proporção de sedimentos finos; evento iniciado há cerca de 2.700 anos A.P.; e 5)Fase regressiva: fauna de foraminíferos aglutinantes, resistente às condições de salinidade e acidez características de ambientes confinados como os manguezais, além do incremento nos teores de areia, evidenciando a fase final de confinamento da Baía de Sepetiba pela Restinga da Marambaia; evento iniciado por volta de 2.400 anos A.P., estendendo-se até o presente. Os resultados obtidos mostram a importância da correlação lateral entre testemunhos na interpretação paleoambiental da Baía de Sepetiba, além da identificação de estágios de transgressão e regressão que se aproximam da curva de variação do nível do mar proposta por SUGUIO et al.(1985) para o litoral do Estado do Rio de Janeiro

The physiological effects of multiple forced submergences in loggerhead sea turtles (Caretta caretta)

Sea turtles are subjected to involuntary submergence and potential mortality due to incidental capture by the commercial shrimp fishing industry. Despite implementation of turtle excluder devices (TEDs) to reduce at-sea mortality, dead stranded turtles continue to be found in near-record numbers along the coasts of the western Atlantic Ocean and northern Gulf of Mexico. Although this mortality may be due to an increase in the number of turtles available to strand, one alternative explanation is that sea turtles are repetitively submerged (as one fishing vessel follows the path of another) in legal TEDs. In the present study, laboratory and field investigations were undertaken to examine the physiological effects of multiple submergence of loggerhead sea turtles (Caretta caretta). Turtles in the laboratory study were confined during the submersion episodes, whereas under field conditions, turtles were released directly into TED-equipped commercial fishing nets. Under laboratory and field conditions, pre- and postsubmergence blood samples were collected from turtles submerged three times at 7.5 min per episode with an in-water rest interval of 10, 42, or 180 min between submergences. Analyses of pre- and postsubmergence blood samples revealed that the initial submergence produced a severe and pronounced metabolic and respiratory acidosis in all turtles. Successive submergences produced significant changes in blood pH, Pco2, and lactate, although the magnitude of the acid-base imbalance was substantially reduced as the number of submergences increased. In addition, increasing the interval between successive submergences permitted greater recovery of blood homeostasis. No turtles died during these studies. Taken together, these data suggest that repetitive sub-mergence of sea turtles in TEDs would not significantly affect their survival potential provided that the animal has an adequate rest interval at the surface between successive submergences.

Comparative mechanisms of photosynthetic carbon acquisition in Hizikia fusiforme under submersed and emersed conditions

The economic seaweed Hizikia fusiforme (Harv.) Okamura (Sargassaceae, Phaeophyta) usually experiences periodical exposures to air at low tide. Photosynthetic carbon acquisition mechanisms were comparatively studied under submersed and emersed conditions in order to establish a general understanding of its photosynthetic characteristics associated with tidal cycles. When submersed in seawater, H fusiforme was capable of acquiring HCO3- as a source of inorganic carbon (Ci) to drive photosynthesis, while emersed and exposed to air, it used atmospheric CO2 for photosynthesis. The pH changes surrounding the H fusiforme fronds had less influence on the photosynthetic rates under emersed condition than under submersed condition. When the pH was as high as 10.0, emersed H fusiforme could photosynthesize efficiently, but the submersed alga exhibited very poor photosynthesis. Extracellular carbonic anhydrase (CA) played an important role in the photosynthetic acquisitions of exogenous Ci in water as well as in air. Both the concentrations of dissolved inorganic carbon in general seawater and CO2 in air were demonstrated to limit the photosynthesis of H fusiforme, which was sensitive to O-2. It appeared that the exogenous carbon acquisition system, being dependent of external CA activity, operates in a way not enough to raise intracellular CO2 level to prevent photorespiration. The inability of H fusiforme to achieve its maximum photosynthetic rate at the current ambient Ci levels under both submersed and emersed conditions suggested that the yield of aquaculture for this economic species would respond profitably to future increases in CO2 concentration in the sea and air.

Impacts of anthropogenic activity on the recent evolution of the Huanghe (Yellow) River delta

Hydrological statistical data, remote sensing images, and bathymetric charts were used to study the recent evolution of the Huanghe (Yellow) River delta under human-induced interventions. It was clear that water and sediment discharge from the Huanghe River had dropped rapidly since 1970, particularly after 1986. The water and sediment discharges for the period of 1986-2000 were found to have been reduced to only 29.2% and 31.2% of those in the period of 1950-69. This was caused by human factors in the upper and middle reaches of the Huanghe River, including water diversion, damming and reservoir construction, and water and soil conservation. Based on the results from visual interpretation of processed Landsat (MSS or TMJETM+) images dated from 1976 to 2001 and two digital elevation models generated from bathymetric charts surveyed in 1976 and 1992, we found that human-induced reduction of water and sediment discharge led to coastline retrogradation, with the maximum mean recession rate of -0.51 km yr-1 over the period of 1976-98, and seabed erosion beyond the -20 m isobath between 1976 and 1992. Other impacts of human activities on the recent evolution of the Huanghe River delta, including tidal flats shrinking, artificial coastline increasing, land surface sinking and so on, were also analyzed. We found that: (i) the whole delta, including subaerial and subaqueous, has turned from a highly constructive period to a destructive phase; (ii) channelization and dredging were two of the main causes of delta destruction; (iii) land loss in the Huanghe River delta caused by submersion will be increased in the near future; (iv) the Huanghe River delta was becoming more fragile and susceptible to natural hazards.

The impact of learning context on the acquisition of sociopragmatic variation patterns in non-native speaker teachers of English

The study is a cross-linguistic, cross-sectional investigation of the impact of learning contexts on the acquisition of sociopragmatic variation patterns and the subsequent enactment of compound identities. The informants are 20 non-native speaker teachers of English from a range of 10 European countries. They are all primarily mono-contextual foreign language learners/users of English: however, they differ with respect to the length of time accumulated in a target language environment. This allows for three groups to be established – those who have accumulated 60 days or less; those with between 90 days and one year and the final group, all of whom have accumulated in excess of one year. In order to foster the dismantling of the monolith of learning context, both learning contexts under consideration – i.e. the foreign language context and submersion context are broken down into micro-contexts which I refer to as loci of learning. For the purpose of this study, two loci are considered: the institutional and the conversational locus. In order to make a correlation between the impact of learning contexts and loci of learning on the acquisition of sociopragmatic variation patterns, a two-fold study is conducted. The first stage is the completion of a highly detailed language contact profile (LCP) questionnaire. This provides extensive biographical information regarding language learning history and is a powerful tool in illuminating the intensity of contact with the L2 that learners experience in both contexts as well as shedding light on the loci of learning to which learners are exposed in both contexts. Following the completion of the LCP, the informants take part in two role plays which require the enactment of differential identities when engaged in a speech event of asking for advice. The enactment of identities then undergoes a strategic and linguistic analysis in order to investigate if and how differences in the enactment of compound identities are indexed in language. Results indicate that learning context has a considerable impact not only on how identity is indexed in language, but also on the nature of identities enacted. Informants with very low levels of crosscontextuality index identity through strategic means – i.e. levels of directness and conventionality; however greater degrees of cross-contextuality give rise to the indexing of differential identities linguistically by means of speaker/hearer orientation and (non-) solidary moves. When it comes to the nature of identity enacted, it seems that more time spent in intense contact with native speakers in a range of loci of learning allows learners to enact their core identity; whereas low levels of contact with over-exposure to the institutional locus of learning fosters the enactment of generic identities.