Both physical circulation and biogeochemical characteristics are unique in the Southern Ocean (SO) region, and are fundamentally different from those of the northern hemisphere. Moreover, according to previous research, the oceanic response to the trend of the Southern Annual Mode (SAM) has profound impacts on the future oceanic uptake of carbon dioxide in the SO. In other words, the climate and circulation of the SO are strongly coupled to the overlying atmospheric variability. However, while we have understanding on the SO physical circulation and have the ability to predict the future changes of the SO climate and physical processes, the link between the SO physical processes, the air-sea carbon flux, and correlated climate variability remains unknown. Even though scientists have been studying the spatial and temporal variability of the SO carbon flux and the associated biogeochemical processes, the spatial patterns and the magnitudes of the air-sea carbon flux do not agree between models and observations. Therefore, in this study, we utilized a modified version of a general circulation model (GCM) to performed realistic simulations of the SO carbon on seasonal to interannual timescales, and focused on the crucial physical and biogeochemical processes that control the carbon flux. The spatial pattern and the seasonal cycle of the air-sea carbon dioxide flux is calculated, and is broadly consistent with the climatological observations. The variability of air-sea carbon flux is mainly controlled by the gas exchange rate and the partial pressure of carbon dioxide, which is in turn controlled by the compensating changes in temperature and dissolved inorganic carbon. We investigated the seasonal variability of dissolved inorganic carbon based on different regional processes. Furthermore, we also investigated the dynamical adjustment of the surface carbon flux in response to the different gas exchange parameterizations, and conclude that parameterization has little impact on spatially integrated carbon flux. Our simulation well captured the SO carbon cycle variability on seasonal to interannual timescales, and we will improve our model by employ a better scheme of nutrient cycle, and consider more nutrients as well as ecological processes in our future study.

Saltwater marshes in the Bay of Fundy act as greenhouse gases sinks and reservoirs by fixing atmospheric carbon dioxide and storing it in carbon rich deposits. There are approximately 3,131.5 hectares of saltwater marsh in the Bay of Fundy, of which 958 ha are currently owned by the government or conservation organizations and 2,173.5 ha are owned by private landowners. A multiple bounded discrete choice contingent valuation survey was conducted to estimate landowners' willingness to accept compensation for selling their saltwater marshes to a conservation program. A multiple bounded model developed by Gregory Poe and Michael Welsh (1995) was used to analyze the responses. Mean willingness to accept compensation for one hectare of saltwater marsh was estimated to be $1,004.22, and aggregate willingness to accept compensation for the total of 2,173.5 ha of saltwater marsh owned by private landowners was approximately $2,180,000. Using these estimates and the rate of carbon dioxide-equivalent absorption of saltwater marshes, the opportunity cost of one tonne of carbon dioxide-equivalent sequestered by saltwater marshes in the Bay of Fundy was calculated to range between $16.70 and $19.95. Decision-makers can use this result for policy purposes concerning the achievement by Canada of its greenhouse gases emission reduction commitment under the Kyoto Protocol (1997).

Thesis (doctoral)--Swedish University of Agricultural Sciences, 2007. / Thesis documentation sheet inserted. Includes appendix of four papers and manuscripts, three co-authored with others. Includes bibliographical references. Also issued electronically via World Wide Web in PDF format; online version lacks appendix.

Thesis (M.S.)--Duquesne University, 2006. / Title from document title page. Abstract included in electronic submission form. Includes bibliographical references (p.72) and index.

Accounting / M.Com. (Accounting0

O desmatamento da floresta amazônica tem causado preocupação na sociedade civil e científica mundial demandando pesquisas que busquem mitigar os impactos ambientais provocados por esse fenômeno. Esta tese tem como objetivo central analisar o uso dos sistemas agroflorestais à base de cacau como alternativa para recuperação de áreas degradadas pelo desmatamento da floresta Amazônica brasileira. Portanto, são aprestados três trabalhos que abordam essa temática. O primeiro estudo realiza uma pesquisa documental da produção científica na Amazônia brasileira sobre os sistemas agroflorestais com cacau (Theobroma cacao L.) buscando identificar os principais escopos nos quais essas pesquisas estão inseridas, assim como, subsidiar a prospecção de escopos complementares para futuras pesquisas. O segundo estudo analisa a utilização de sistemas agroflorestais à base de cacau como alternativa de cobertura vegetal sustentável para recuperação das áreas degradadas na Amazônia brasileira, assim como, compara os rendimentos de dois sistemas agroflorestais, um indicado pela pesquisa agropecuária e outro alternativo, implantado em área de produtor rural. Finalmente, o terceiro estudo analisa o crescimento e rendimento de madeira das plantas de mogno (Swietenia macrophylla King) utilizadas como sombreamento definitivo em sistemas agroflorestais à base de cacau implantadas em uma propriedade rural localizada no Estado do Pará, na Amazônia brasileira, em solos do tipo Terra Rocha Estruturada e Podzólico Vermelho Amarelo. Os resultados mostram que mais de 47 espécies vegetais de valor comercial nativas da região ou exóticas são contempladas nos diferentes sistemas agroflorestais à base de cacau cultivados na região. Os indicadores de rentabilidade obtidos dos dois sistemas analisados indicam que esses sistemas são viáveis financeiramente e podem ser financiados pelo programa oficial de crédito rural destinado a implantação de sistemas agroflorestais na Amazônia, o FNO-Biodiversidade, assim como, que as quantidades de carbono atmosférico sequestrada por esses sistemas se aproximam as das florestas nativas. E finalmente, que as plantas de mogno utilizadas como sombreamento nesses sistemas tiveram bom desenvolvimento em altura e diâmetro e o rendimento de madeira foi superior ao encontrado em condições naturais nas florestas da região. Esses resultados sugerem que os sistemas agroflorestais à base de cacau são uma alternativa econômica e ecologicamente sustentáveis para recompor a cobertura vegetal das áreas degradadas pelo desmatamento na Amazônia brasileira, além de proporcionar a mitigação dos danos ambientais provocados pelo desmatamento. / The deforestation of the Amazon rainforest has caused concern in civil society and global scientific research in fact demanding mitigate environmental impacts caused by this phenomenon. This thesis aims to analyze use of central agroforestry to cocoa as an alternative for recovery of degraded areas by deforestation of the Amazon rainforest in Brazil. So are three works that discuss this dressed. The first study performs a documentary research of the scientific production in the Brazilian Amazon on agroforestry systems with Cacao (Theobroma cacao l.) seeking to identify the main scopes in which these searches are included, as well as subsidizing the prospect for additional scopes for further research. The second study examines the use of agroforestry systems based on cocoa as an alternative sustainable vegetation cover for recovery of degraded areas in the Brazilian Amazon, as well as, compares the income of two agroforestry systems, an agricultural research and indicated another alternative, deployed in the area of rural producer. Finally, the third study examines the growth and yield of wood plants of mahogany (Swietenia macrophylla King) used as final shading in agroforestry cocoa base deployed in a country estate in the Pará State, in the Brazilian Amazon, in soils of the Earth type Structured Rock and Red Yellow Podzolic. The results show that over 47 species of plants native to the region or business value are considered exotic in different agroforestry systems based on cacao grown in the region. The profitability indicators obtained from two systems analyzed indicate that these systems are financially viable and can be financed by the program officer rural credit aimed at implementation of agroforestry systems in the Amazon, the FNO-biodiversity, as well as the amounts of atmospheric carbon sequestered by these systems approach the native forests. And finally, the plants of mahogany used as shading on these systems have had good development in height and diameter, and yield of wood was superior to that found in natural conditions in the forests of the region. These results suggest that the cocoa-based agroforestry systems are an economically and ecologically sustainable alternative to recompose the vegetal covering of areas degraded by deforestation in the Brazilian Amazon, in addition to providing the mitigation of environmental damage caused by deforestation.

The carbon fixation potentials from some forest species from Seasonal Deciduous Forest, in Santa Tereza, RS, were studied. Based on the biomass accumulation data, which were sampled through the cut of five individuals of each specie, distributed in the diameter variation from each one and segregated in five different fractions (leaves, live branches, dead branches, bark and wood) and its respective amount of organic carbon, obtained through laboratorial analysis; as well as the in growth evaluations from the arboreous individuals with Circunference at Breast Height Q 10 cm, done in 1996, 1999 and 2003, in permanent plots; models were elaborated to describe the carbon accumulation for seven arboreous species. For Matayba eleagnoides, the selected models for carbon amount description were: C=b0+b1.hc 2 (leaves), C=b0+b1.hc 2+ b2 1/1,3-d (branches), C=b0+b1.d (barks) and C=b0+b1.d2 (live branches and wood). For Machaerium stiptatum: lnCf=b0+b1.d2hc (leaves); lnCgv=b0+b1.d2+b2.1/d2 (live branches), Cc=b0+b1.ht 2 (barks) and Cm=b0+b1.ht+b2.ht 2+b3.1/ht (wood). For Trichilia claussenii: C=b0+b1.d (leaves and barks), lnCgv=b0+b1.d (live branches) and lnCm=b0+b1.1/d2 (wood). For Allophilus edulis: Cf=b0+b1.d3 (leaves), Cgv=b0+b1.d (live branches), Cgm=b0+b1.1/hc 2 (dead branches); Cc=b0+b1.d2 (barks) and Cm=b0+b1.d+b2.d2 (wood). For Campomanesia xanthocarpa: Cf=b0+b1.d3 (leaves), lnCgv=b0+b1.d2+b2.hc 2+b3.1/hc (live branches), lnC=b0+b1.1/d2 (barks and wood). For Gymnanthes concolor: Cf=b0+b1.d3 (leaves), lnCgv=b0+b1.d2+b2.1/d2+b3.1/hc 2 (live branches), Cc=b0+b1.1/d2 (barks) and Cm=b0+b1.d2 (wood). For Trichilia elegans: Cf=b0+b1.hc (leaves), Cgv=b0+b1.1/1,3-d+b2.1/1,3-hc (live branches) and Cm=b0+b1.d3 (wood). Based on these models, the carbon accumulation was estimated (kg ha-1) in different fractions, for Matayba elaeagnoides: 6,1; 256,4; 20,0; 203,7; 1389,8 and 1876,0, respectively, for leaves, live branches, dead branches, bark, wood and total biomass For Machaerium paraguariense, in 1,2; 41,1; 16,5; 143,8 and 202,6, respectively, without dead branches in this specie. For Trichilia claussenii, in 96,8; 192,1; 33,1; 347,6 and 669,6, respectively, without dead branches. For Allophilus edulis, in 58,5; 527,2; 78,6; 133,8; 1995,0 and 2793, 1, respectively. For Campomanesia xanthocarpa in 27,2; 567,6; 55,0; 670,5 and 1320,3, respectively, without dead branches. For Gymnanthes concolor, in 9,9; 38,2; 5,0; 45,8 and 98,9, respectively, without dead branches. For Trichilia elegans, in 24,9; 95,9; 151,4; 471,0 and 743,2, respectively, also without dead branches. The species totalized, in Secondary Forest, 7,7 Mg ha-1 of carbon in the biomass; the accumulation decreases in the following way: : Allophilus edulis, Matayba elaeagnoides, Campomanesia xanthocarpa, Trichilia elegans, Trichilia claussenii, Machaerium paraguariense and Gymnanthes concolor. The biomass fractions that compose the studied species showed a preferential accumulation in the following sequence: wood>live branches>barks>leaves>dead branches. The species that showed the higher amounts of carbon in the leaves were Matayba elaeagnoides and Trichilia claussenii. For dead and live branches, also Matayba elaeagnoides. For bark was Trichilia elegans. For wood there were not statistical differences among the amounts of carbon. The carbon accumulation varied a lot in function of the input taxes and also the mortality of the species, during the evaluation period and also as a function of the individuals growth and consequently change in diameter class. / Estudou-se a dinâmica do carbono orgânico na biomassa acima do solo, de espécies arbóreas componentes de floresta secundária em uma região de Floresta Estacional Decidual, em Santa Tereza, RS. Com base em dados de acúmulo de biomassa, os quais foram coletados através do abate de cinco indivíduos de cada espécie, distribuídos na variação de diâmetros de cada uma das mesmas e segregadas em cinco diferentes frações (folhas, galhos vivos, galhos mortos, casca e madeira) e dos seus respectivos teores de carbono orgânico, obtidos em análise laboratorial; bem como em avaliações de crescimento dos indivíduos arbóreos com Circunferência à Altura do Peito Q 10 cm, realizadas nos anos de 1996, 1999 e 2003, em parcelas permanentes, elaborou-se modelos para descrever o acúmulo de carbono para sete espécies arbóreas. Para Matayba elaeagnoides, os modelos selecionados para a descrição da quantidade de carbono foram: C=b0+b1.hc 2 (folhas), C=b0+b1.hc 2+ b2 1/1,3-d (galhos mortos), C=b0+b1.d (cascas) e C=b0+b1.d2 (galhos vivos e madeira). Para Machaerium paraguariense: lnCf=b0+b1.d2hc (folhas); lnCgv=b0+b1.d2+b2.1/d2 (galhos vivos), Cc=b0+b1.ht 2 (cascas) e Cm=b0+b1.ht+b2.ht 2+b3.1/ht (madeira). Para Trichilia claussenii: C=b0+b1.d (folhas e cascas), lnCgv=b0+b1.d (galhos vivos) e lnCm=b0+b1.1/d2 (madeira). Para Allophilus edulis: Cf=b0+b1.d3 (folhas), Cgv=b0+b1.d (galhos vivos), Cgm=b0+b1.1/hc 2 (galhos mortos); Cc=b0+b1.d2 (cascas) e Cm=b0+b1.d+b2.d2 (madeira). Para Campomanesia xanthocarpa: Cf=b0+b1.d3 (folhas), lnCgv=b0+b1.d2+b2.hc 2+b3.1/hc (galhos vivos), lnC=b0+b1.1/d2 (cascas e madeira). Para Gymnanthes concolor: Cf=b0+b1.d3 (folhas), lnCgv=b0+b1.d2+b2.1/d2+b3.1/hc 2 (galhos vivos), Cc=b0+b1.1/d2 (cascas) e Cm=b0+b1.d2 (madeira). Para Trichilia elegans: Cf=b0+b1.hc (folhas), Cgv=b0+b1.1/1,3-d+b2.1/1,3-hc (galhos vivos) e Cm=b0+b1.d3 (madeira). Com base nestes modelos, estimou-se o acumulo final de carbono (kg ha-1), nas diferentes frações, para Matayba elaeagnoides em 6,1; 256,4; 20,0; 203,7; 1389,8 e 1876,0, respectivamente, para folhas, galhos vivos, galhos mortos, casca, madeira e biomassa total. Para Machaerium paraguariense, em 1,2; 41,1; 16,5; 143,8 e 202,6, respectivamente, sem ocorrer galhos mortos nesta espécie. Para Trichilia claussenii, em 96,8; 192,1; 33,1; 347,6 e 669,6, respectivamente, sem galhos mortos. Para Allophilus edulis, em 58,5; 527,2; 78,6; 133,8; 1995,0 e 2793,1, respectivamente. Para Campomanesia xanthocarpa em 27,2; 567,6; 55,0; 670,5 e 1320,3, respectivamente, sem galhos mortos. Para Actinostemon concolor, em 9,9; 38,2; 5,0; 45,8 e 98,9, respectivamente, sem galhos mortos. Para Trichilia elegans, em 24,9; 95,9; 151,4; 471,0 e 743,2, respectivamente, também sem a ocorrência de galhos mortos. As espécies citadas totalizaram, na floresta secundária, 7,7 Mg ha-1 de carbono na biomassa, com o acúmulo sendo decrescente, da seguinte forma: Allophilus edulis, Matayba elaeagnoides, Campomanesia xanthocarpa, Trichilia elegans, Trichilia claussenii, Machaerium paraguariense e Gymnanthes concolor. As frações componentes da biomassa das espécies estudadas apresentaram acúmulo preferencial de carbono da seguinte forma: madeira>galhos vivos>cascas>folhas>galhos mortos. As espécies que apresentaram maiores teores de carbono nas folhas foram Matayba elaeagnoides e Trichilia claussenii. Para galhos vivos e mortos foi novamente Matayba elaeagnoides. Para casca foi Trichilia elegans. Para madeira não ocorreram diferenças estatísticas entre os teores de carbono. O acúmulo de carbono variou muito em função das taxas de ingresso e mortalidade das espécies, no decorrer do período de avaliação, mas também em função do crescimento dos indivíduos e da conseqüente mudança de classe de diâmetro.

O desmatamento da floresta amazônica tem causado preocupação na sociedade civil e científica mundial demandando pesquisas que busquem mitigar os impactos ambientais provocados por esse fenômeno. Esta tese tem como objetivo central analisar o uso dos sistemas agroflorestais à base de cacau como alternativa para recuperação de áreas degradadas pelo desmatamento da floresta Amazônica brasileira. Portanto, são aprestados três trabalhos que abordam essa temática. O primeiro estudo realiza uma pesquisa documental da produção científica na Amazônia brasileira sobre os sistemas agroflorestais com cacau (Theobroma cacao L.) buscando identificar os principais escopos nos quais essas pesquisas estão inseridas, assim como, subsidiar a prospecção de escopos complementares para futuras pesquisas. O segundo estudo analisa a utilização de sistemas agroflorestais à base de cacau como alternativa de cobertura vegetal sustentável para recuperação das áreas degradadas na Amazônia brasileira, assim como, compara os rendimentos de dois sistemas agroflorestais, um indicado pela pesquisa agropecuária e outro alternativo, implantado em área de produtor rural. Finalmente, o terceiro estudo analisa o crescimento e rendimento de madeira das plantas de mogno (Swietenia macrophylla King) utilizadas como sombreamento definitivo em sistemas agroflorestais à base de cacau implantadas em uma propriedade rural localizada no Estado do Pará, na Amazônia brasileira, em solos do tipo Terra Rocha Estruturada e Podzólico Vermelho Amarelo. Os resultados mostram que mais de 47 espécies vegetais de valor comercial nativas da região ou exóticas são contempladas nos diferentes sistemas agroflorestais à base de cacau cultivados na região. Os indicadores de rentabilidade obtidos dos dois sistemas analisados indicam que esses sistemas são viáveis financeiramente e podem ser financiados pelo programa oficial de crédito rural destinado a implantação de sistemas agroflorestais na Amazônia, o FNO-Biodiversidade, assim como, que as quantidades de carbono atmosférico sequestrada por esses sistemas se aproximam as das florestas nativas. E finalmente, que as plantas de mogno utilizadas como sombreamento nesses sistemas tiveram bom desenvolvimento em altura e diâmetro e o rendimento de madeira foi superior ao encontrado em condições naturais nas florestas da região. Esses resultados sugerem que os sistemas agroflorestais à base de cacau são uma alternativa econômica e ecologicamente sustentáveis para recompor a cobertura vegetal das áreas degradadas pelo desmatamento na Amazônia brasileira, além de proporcionar a mitigação dos danos ambientais provocados pelo desmatamento. / The deforestation of the Amazon rainforest has caused concern in civil society and global scientific research in fact demanding mitigate environmental impacts caused by this phenomenon. This thesis aims to analyze use of central agroforestry to cocoa as an alternative for recovery of degraded areas by deforestation of the Amazon rainforest in Brazil. So are three works that discuss this dressed. The first study performs a documentary research of the scientific production in the Brazilian Amazon on agroforestry systems with Cacao (Theobroma cacao l.) seeking to identify the main scopes in which these searches are included, as well as subsidizing the prospect for additional scopes for further research. The second study examines the use of agroforestry systems based on cocoa as an alternative sustainable vegetation cover for recovery of degraded areas in the Brazilian Amazon, as well as, compares the income of two agroforestry systems, an agricultural research and indicated another alternative, deployed in the area of rural producer. Finally, the third study examines the growth and yield of wood plants of mahogany (Swietenia macrophylla King) used as final shading in agroforestry cocoa base deployed in a country estate in the Pará State, in the Brazilian Amazon, in soils of the Earth type Structured Rock and Red Yellow Podzolic. The results show that over 47 species of plants native to the region or business value are considered exotic in different agroforestry systems based on cacao grown in the region. The profitability indicators obtained from two systems analyzed indicate that these systems are financially viable and can be financed by the program officer rural credit aimed at implementation of agroforestry systems in the Amazon, the FNO-biodiversity, as well as the amounts of atmospheric carbon sequestered by these systems approach the native forests. And finally, the plants of mahogany used as shading on these systems have had good development in height and diameter, and yield of wood was superior to that found in natural conditions in the forests of the region. These results suggest that the cocoa-based agroforestry systems are an economically and ecologically sustainable alternative to recompose the vegetal covering of areas degraded by deforestation in the Brazilian Amazon, in addition to providing the mitigation of environmental damage caused by deforestation.

Submitted by Irene Nascimento (irene.kessia@ufpe.br) on 2017-04-10T17:20:12Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO -DAVI CAVALCANTI certa.pdf: 1682949 bytes, checksum: e88ff7ec323c0df6eb4f0102509ba5b3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-10T17:20:12Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO -DAVI CAVALCANTI certa.pdf: 1682949 bytes, checksum: e88ff7ec323c0df6eb4f0102509ba5b3 (MD5) Previous issue date: 2016-02-23 / Capes / O crescimento da população mundial vem causando um aumento substancial na demanda por energia o que poderá causar em curto prazo uma crise energética, pois grande parte da energia consumida em todo mundo é proveniente de fontes não renováveis como o petróleo, já que sua prospecção e utilização tem causado grandes danos a natureza, impactando vários ecossistemas e colaborando com o aquecimento global. Por estes motivos, novas tecnologias para geração de energia limpa vêm sendo criadas. Um exemplo destas são as células a combustível, que são dispositivos que convertem energia química em elétrica. Porém esta tecnologia apresenta algumas limitações, como deficiências na transferência de elétrons, baixa geração de potência e altos custos associados a utilização de catalizadores metálicos, os quais aumentam os custos de implantação e dificultam sua utilização em larga escala. Visando superar estas limitações uma variação desta tecnologia foi desenvolvida, a chamada célula a combustível fotossintética. Neste tipo de célula a combustível, microalgas como a Chlorella vulgaris são utilizadas no compartimento catódico substituindo catalizadores químicos melhorando sua sustentabilidade e reduzindo os custos de implantação. As utilizações de cátodos de microalgas também colaboram com o sequestro de carbono da atmosfera, o convertendo em oxigênio e biomassa rica em metabolitos de grande valor comercial como amido e lipídios. No presente estudo a microalga C. vulgaris foi utilizada no compartimento catódico de uma célula a combustível fotossintética a fim de se analisar sua eficiência na produção de energia, sua capacidade de sequestrar o dióxido de carbono da atmosfera e seu acúmulo de materiais de reserva como amido e lipídios totais. Na primeira parte deste estudo a microalga C. vulgaris foi utilizada como aceptora de elétrons em um compartimento catódico, onde durante 10 dias de experimento foram avaliados a quantidade de CO2 capturada pelas células de algas (7mg/L de CO2), a composição da biomassa, Amido (3%) e Lipídios (70%) e parâmetros eletroquímicos como a Eficiência Coulômbica (CE = 33,1%) e densidade de corrente máxima (Idmax = 147 mA cm²). Em seguida esta condição foi submetida a um planejamento fatorial completo 2², onde as variáveis independentes, tempo de iluminação e a concentração de nitrogênio foram testadas sobre a produção de eletricidade e acúmulo de amido e lipídios. Durante os experimentos foi constatado que a iluminação é o fator que mais influi na geração de energia, onde foram obtidos valores de densidade de corrente máxima Idmax = 178 mA/cm² com uma eficiência coulômbica de 42,5%, além de uma acumulação máxima de amido de 38% e 77% de lipídios, demonstrando que a utilização de um cátodo fotossintético para produção de energia é viável e eficiente na produção de metabólitos com elevado valor comercial. / The global population growth has caused a substantial increase in demand for energy, which in short-term may cause an energy crisis, since much of the energy consumed throughout the world comes from non-renewable sources like oil. Besides its exploration and use cause great damage to the environment, affecting diverse ecosystems and contributing to global warming. For those reasons, are being created new technologies for clean energy generation. An example of these technologies is Fuel Cells, which are devices that convert chemical energy into electric. However, this technology has some limitations, such as defects in electron transfer, low power output and high costs associated with the use of metal catalysts, which increase deployment costs and hamper its use on a large scale. Aiming to overcome these limitations, a variation of this technology was developed, the so-called photosynthetic fuel cell. In this type of fuel cell, microalgae such as Chlorella vulgaris are used in the cathode compartment replacing chemical catalysts improving their sustainability and reducing deployment costs. The uses of microalgae cathodes also collaborate with carbon capture from the atmosphere, turning it into oxygen and biomass rich in metabolites of great commercial value as starch and lipids. In the current study the microalgae C. vulgaris was used in the cathode compartment of a photosynthetic fuel cell in order to analyze its energy production efficiency, their ability to sequester atmospheric carbon dioxide and its accumulation of reserve materials such as starch and total lipids. The first part of this study microalga C. vulgaris was utilized as an electron acceptor in a cathode compartment, which were analyzed during 10 days of experiment the amount of CO2 captured by the algae cells (7mg/L-1 of CO2), the composition of the biomass starch (3%) and lipids (70%) and electrochemical parameter as coulombic efficiency (CE = 33.1%) and the maximum current density (mA Idmax = 147 cm²). Then this condition was subjected to a complete factorial design 2² where the independent variables, illumination time and the concentration of nitrogen were tested on the production of electricity and accumulation of starch and lipids. During the experiments it was evidenced that enlightenment is the factor that most affects the power generation, which were obtained maximum current density values Idmax = 178 mA/cm² with a coulombic efficiency of 42.5%, and a maximum accumulation of 38% of starch and 77% of lipid, demonstrating that the use of a photosynthetic cathode for energy generation is feasible, and also in the production of metabolites with a high commercial value.

Objetivando estudar o seqüestro de carbono em sistemas de restauração florestal e discutir suas potencialidades e entraves perante MDL florestal, este trabalho teve dois objetivos principais: i) quantificar taxas iniciais de seqüestro de carbono nos compartimentos aéreo, radicular, solo e serapilheira, de plantios de restauração da Mata Atlântica, com 20 espécies (10 pioneiras, 10 não pioneiras), submetidos a manejos contrastantes (usual e intensivo), instalados sobre pastagem de Brachiaria no espaçamento de 3 m x 2 m; e ii) comparar os estoques de carbono destes sistemas, ao final do sexto ano, com valores determinados em fragmento de floresta madura vizinho ao ensaio. Ambos localizados em Anhembi/SP (Estação Experimental de Anhembi/USP e Mata do Barreiro Rico). O tratamento usual consistiu em adubação de base e capina mecânica na linha de plantio até dois anos, e, o intensivo teve adubações complementares e capina química em área total até dois anos. Foram desenvolvidos modelos alométricos de estimativa da biomassa através de amostragem destrutiva de 80 árvores, sendo quatro indivíduos por espécie, selecionados por classes de área seccional. Determinaram-se massa seca e teor de C, para os compartimentos copa, lenho e raízes. Através das equações, do inventário ao sexto ano e dos teores de carbono, foram calculados os estoques de carbono por compartimento, nos dois tratamentos. Determinaram-se os estoques de carbono na biomassa herbácea, serapilheira e solo. Foi calculada a variação de carbono por compartimento nos dois tratamentos. Os estoques de carbono na floresta madura foram quantificados utilizando dados de 10 parcelas de inventário, aplicados em modelo alométrico adequado para Mata Atlântica. A densidade da madeira variou até 3 vezes entre espécies (0,22 a 0,70 gcm-3), o teor de C foi pouco variável (46,5%). Foram adequadamente ajustadas equações de biomassa lenhosa, raiz e copa com base na área seccional, altura e densidade da madeira. A porcentagem de raízes é expressiva (30%) na biomassa total, mas as espécies não pioneiras mostraram maior razão raiz:parte aérea (0,32) que as pioneiras (0,28). A silvicultura intensiva elevou o crescimento do compartimento lenhoso em 250% (1,85 para 6,45Mg ha-1ano-1), devido a maior eficiência da copa e alocação de C no tronco. O carbono no solo embora representativo, não propiciou seqüestro em 6 anos, dada alta variabilidade espacial. O tratamento intensivo obteve maior seqüestro de C, atingindo 4,22Mg C ha-1 ano-1 (64% no tronco e galhos, e 20% nas raízes). Os estoques de C no solo e serapilheira foram próximos entre o sistema intensivo de restauração e floresta madura, sendo os estoques no tronco, galhos e raízes, o diferencial entre os sistemas. Com base no crescimento médio das árvores e estoque de C nas restaurações até sexto ano (7 e 21kg árvore-1 e 5,2 e 18,2Mg C ha-1, respectivamente no sistema usual e intensivo), e no tamanho médio das árvores e estoque de C na floresta madura (204kg árvore-1 e 138Mg C ha-1) estimou-se cerca de 50 anos para o sistema intensivo atingir maturidade, embora haja necessidade de estudos relacionados à biodiversidade e sustentabilidade destes sistemas de restauração a longo prazo. / In order to study carbon sequestration in forest restoration systems and discuss its potential and barriers to the CDM forestry, this paper had two main objectives: i) quantify the initial rate of carbon sequestration in compartments aboveground, roots, soil and forest floor, on Atlantic forest restoration, with 20 native species (10 pioneers and 10 non pioneer), submitted to contrasting management conditions (usual and intensive), installed on Brachiaria decumbens pasture in 3 x 2 m spacing, and ii) comparing the carbon stocks of these two systems, observing the end of the sixth year of restoration, with values determined in a fragment of mature forest adjacent to the test. Both studies are located in Anhembi, São Paulo (USP Anhembi Experimental Station and the Barreiro Rico reserve). The usual treatment consisted of only fertilizer at planting and mechanical weeding only in the row up to two years, while the intensive treatment had additional fertilization beyond crop fertilization and chemical weed control also in the entire area until two years after planting. We developed allometric equations for estimating biomass through destructive sampling of 80 trees. Four individuals per species were selected based on classes of sectional area. Dry weight were determined and the carbon content for wood and roots. Through the equations, and carbon content we calculated carbon stocks per compartment, in both treatments. Carbon stocks in herbaceous, in the litter and soil were also determined. With these estimates we calculated the variation of carbon per compartment in the two restoration systems. Carbon stocks in mature forest were quantified using data from 10 permanent plots of inventory and applying appropriate allometric models. The wood density varied between species by up to 3 times (0.22 to 0.70 g cm-3) while the C content was relatively constant (46.5%). Appropriately adjusted equations for aboveground woody biomass, root and crown biomass were established using cross-sectional area, height and wood density. The percentage of roots is significant (30%) compared to the total, and non-pioneer species showed a higher ratio root / shoot (0.32) than the pioneer (0.28). The intensive forestry increased growth of woody compartment by 250% (1.85 to 6.45 Mg ha-1 yr-1), given the greater efficiency of the canopy and allocation of C to the trunk. The carbon content in the soil although representative in the total stock, did not result in C sequestration in the six years period, given its high spatial variability. The largest C sequestration was observed in the intensive treatment, reaching 4.22 Mg C ha-1 yr-1, 64% on the trunk and branches, and 20% in roots. The values of C stock in soil and litter were similar between the intensive system of forest restoration and mature forest, and indeed the trunk, branches and roots stocks, the major difference between the systems. Based on the average growth of trees and carbon stocks in the restoration and the first 6 years (7 and 21 kg tree-1 in the usual system and intensive, and 5.2 and 18.2 Mg C ha-1 in these same treatments), and the average tree size and carbon stocks in mature forest (204 kg tree-1 and 138 Mg C ha-1), a 50 years period was estimated for the intensive system to reach forest maturity although there is a need for studies relating biodiversity and sustainability of these restored systems in the long run.