O efeito de alterações climáticas sobre os micro-organismos ainda é incerto, pois pouco se conhece sobre as espécies que habitam regiões extremas como o gelo, solo antártico, e o solo permanentemente congelado (permafrost). O permafrost tem como característica a preservação de material biológico por milhões de anos, servindo como fonte para estudos de evolução e biogeografia de micro-organismos. O objetivo deste trabalho foi estudar a diversidade microbiana em amostras de gelo, solo exposto por recuo de geleira e permafrost polares, e a diversidade funcional do gene alcano monoxigenase (alk). Métodos independentes de cultivo baseados no gene 16S rRNA foram utilizados, como DGGE, clonagem e pirossequenciamento. As geleiras da Ilha Rei George (Península Antártica) e do Pólo Sul Geográfico possuem cerca de 3.104 cél./mL e são compostas por micro-organismos diferentes, com predominância dos Filos Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes e Cyanobacteria, muitos dos quais já descritos em outros ambientes criogênicos. O solo em frente à geleira Baranowski apresenta uma estrutura de comunidade diferente do gelo. O solo exposto por recuo de geleira apresenta uma sucessão ecológica, com predominância de heterotróficas durante todo o processo. Fixadores de nitrogênio no solo foram compostos por cianobactérias no início, e por Rhodopseudomonas e Rhodobacter no final da sucessão. Estes resultados foram melhor observados com o pirossequenciamento. As mudanças observadas podem estar relacionadas ao aumento de K, Mg+, NH4+, NO3- e/ou CO2 detectados após 15-20 anos de exposição do solo. A comunidade de permafrosts varia com o local e a idade de congelamento (de 5.000 a 8 milhões de anos). O gene alkM foi detectado em permafrosts do Ártico com 3 milhões de anos, e o gene alkB em amostras do Ártico com 15.000 e 120.000 anos, e em solos modernos da Antártica. Alguns clones indicam que podem representar novos genes para alcano monoxigenases. As contribuições deste projeto abrangem os objetivos do Ano Polar Internacional (IPY 2007-2009), sobretudo na avaliação da ecologia microbiana da Antártica. / The effect of climate changes on microorganisms is still unclear, because little is known about the species that inhabit the extreme regions as the glacial ice, antarctic soils and the permanently frozen soil (permafrost). The permafrost is able to preserve the sedimented biological materials by thousands or even millions of years, being an important source for microbiological studies. The objective was to study the microbial diversity in cryogenic samples: glacial ice, soil exposed by glacial retreat and polar permafrosts, as well as to study the functional diversity of alkane monooxygenase genes (alk) in the permafrost. Cultivationindependent methods based on the 16S rRNA gene were used, as DGGE, clone library and 454 Pyrosequencing. Analysis of the King George Island (Antarctic Peninsula) glaciers and the South Pole ice revealed about 3x104 cells/mL each, and different micro-organisms were detected, predominantly members from Proteobacteria, Actinobacteria, Firmicutes and Cyanobacteria, many of which already described in other cryogenic environments. The soil in front of the Baranowski Glacier has a different community structure compared with the ice. Soils exposed by glacier retreat revealed an ecological succession, and heterotrophic bacteria occurred all through the process. Nitrogen-fixing populations were composed by cyanobacteria at the early stages, and shifted to Rhodopseudomonas and Rhodobacter in the older soils. The observed changes may be related to an increase of K, Mg+, NH4 +, NO3- and/or CO2, detected after 15-20 years of soil exposure. The community of permafrosts varies by location and age (5,000 - 8 millions of years). The alkM gene was detected in old Arctic permafrosts (3 millions of years), while alkB genes were found on Arctic samples from 15,000 to 120,000 years, and in Antarctic modern soils. Some of these clones may represent new alk genes. The contributions of this project covers the goals of the International Polar Year (IPY 2007-2009), particularly in assessing the microbial ecology of Antarctica.

O aquecimento global é considerado um dos mais sérios problemas ambientais da atualidade mundial e suas consequências afetam de maneira severa diversos biomas já ameaçados, principalmente em ecossistemas tropicais. O estado de conservação de todos os biomas brasileiros é uma questão de grande preocupação e por esta razão, a Mata Atlântica, um dos ecossistemas florestais que mais sofreu redução em seu vasto domínio, ainda é um bioma extremamente rico em biodiversidade, com altos níveis de endemismo, apesar do intenso desmatamento e fragmentação. Diante de sua importância biogeoquímica, os objetivos principais do presente estudo foram compreender de que maneira o fenômeno de elevação da temperatura global afeta as emissões naturais de gases de efeito estufa (GEE) provenientes do solo e de que modo o acréscimo da temperatura influencia na ciclagem de nutrientes como carbono e nitrogênio. Para isso, o solo foi aquecido artificialmente em 5ºC para se avaliar o comportamento das emissões sob maiores temperaturas. O estudo foi realizado no Parque Estadual da Serra do Mar, no Núcleo Santa Virgínia, onde predomina a formação de Floresta Ombrófila Densa Altimontana. As amostras foram coletadas quatro vezes ao ano em campanhas de 10 dias, durante os meses de setembro e novembro de 2009 e janeiro e agosto de 2010. O sistema de aquecimento funcionou de maneira satisfatória como esperado e o aumento da temperatura ocorreu por radiação térmica de maneira lenta e gradativa. O aumento da temperatura não resultou em diferenças significativas na umidade do solo para os diferentes tratamentos. O aquecimento resultou em um aumento expressivo das emissões de CO2 e N2O, porém não apresentou diferenças para os fluxos de CH4. O aumento do fluxo dos gases pode representar uma tendência da diminuição do estoque (substrato) de carbono disponível no solo ao longo do tempo. A variação de CO2 a curto prazo pode ter sido consequência do aumento da respiração radicular e de heterótrofos presentes na rizosfera. Para o N2O a maior temperatura pode ter intensificado o metabolismo da microbiota desnitrificadora, resultando assim em maiores emissões de N2O para a atmosfera. O consumo de CH4 não apresentou diferenças significativas durante os períodos amostrados. Estudos que manipulam a temperatura do solo permitem um maior conhecimento dos processos envolvidos na emissão de gases pela atividade microbiana, mas infelizmente não permitem uma conclusão precisa a respeito do comportamento do sistema solo-atmosfera por completo devido aos inúmeros fatores que afetam esses processos de maneiras distintas. É preciso aprofundar nossos conhecimentos da dinâmica desses processos para um melhor entendimento de como a futura interação do ciclo global do C responderá às mudanças climáticas, e como será possível antecipar os efeitos negativos dessas interações que ocorrem na natureza, principalmente entre o C e o N do solo e da atmosfera. / The global warming is considered one of the most serious environmental problem of nowadays and its severe consequences affects already threatened biomes, particularly in tropical ecosystems. The conservation status of all biomes is a matter of great concern, and for this reason, the Atlantic forest, one of the most threatened ecosystems of the Planet, is still extremely rich in biodiversity, with high endemic levels, despite the intense deforestation and fragmentation. Given its biogeochemistry importance, the main objectives of this study were to understand how the phenomenon of rising global temperatures affects natural emissions of greenhouse gases (GHG) from soil, and how the warming influences the cycling of nutrients such as carbon and nitrogen. For this, the soil was artificially heated at 5ºC to evaluate the emissions response at higher temperatures. The study was conducted at Serra do Mar State Park Núcleo Sta. Virgínia, were the formation of montane Rain Forest predominates. Gas samples were collected four times a year on 10 days campaigns during the months of September and November 2009 and January and August 2010. The heating system worked satisfactorily as expected and the temperature was increased by thermal radiation in a slow and gradual way. The temperature increase resulted in no significant differences in soil moisture for the different treatments. The higher temperature resulted in a significant increase in emissions of CO2 and N2O, but no difference was noticed to the flows of CH4. The higher emissions of gases may represent a trend of decrease in the pool of readily available carbon in the soil over time. The short-term variation of CO2 may have been a consequence of increased root respiration and heterotrophic microbiota in the rhizosphere. For the N2O results, the temperature may have enhanced the metabolism of denitrifying microbiota, thus resulting in higher emissions of N2O to the atmosphere. The consumption of CH4 showed no significant differences during the studied periods. Studies that manipulate the soil temperature allow a better understanding of the involved processes in the emission of gases by microbial activity, but unfortunately do not allow a precise conclusion about the response of the soilatmosphere system altogether because there are many factors that affects these processes in distinct ways. We need to further improve our knowledge on the dynamics of these processes for a better understanding of how the future interaction between the global carbon cycle responds to climate change, and how we anticipate the negative effects of those interactions that occur in nature, mainly between C and N present in the soil and in the atmosphere

Ácaros de solo têm sido pouco estudados na Colômbia. Este trabalho corresponde ao esforço inicial para conhecer os ácaros da ordem Mesostigmata que ocorrem em solos de regiões altas desse país. O processo conhecido como \"efeito estufa\" tem preocupado ecologistas de todo o mundo, inclusive aqueles que se dedicam ao estudo dos organismos de solo. A metodologia de coleta adotada neste trabalho foi estabelecida como uma tentativa de também indicar possíveis conseqüências deste processo sobre os ácaros deste grupo. O trabalho foi conduzido em um fragmento da Floresta Andina e em uma pastagem em suas proximidades, na Vereda Mundo Nuevo, Município de La Calera, Departamento de Cundinamarca. Pirâmides de policarbonato foram usadas numa tentativa de simular o efeito estufa. Foram coletadas 34 espécies de Gamasina e 21 morfoespécies de Uropodina. Destas, pelo menos seis espécies foram determinadas como novas para a ciência, havendo a possibilidade de que pelo menos outras dez também sejam novas. Um gênero novo de Laelapidae também foi encontrado. São relatadas pela primeira vez na Colômbia espécies pertencentes aos gêneros Arctoseius, Gamasellodes e Protogamasellus (Ascidae), Cheiroseius (Blattisocidae), Oloopticus e Gaeolaelaps (Laelapidae), Proctolaelaps (Melicharidae), Desectophis e Gamasiphis (Ologamasidae) e Multidentorhodacarus (Rhodacaridae). O método empregado permitiu o estabelecimento de aumentos significativos de temperatura no interior das pirâmides em certas épocas de amostragem, como esperado com a ocorrência do efeito estufa. Outros fatores edafo-climáticos que também sofreram alterações significativas foram o pH e a proporção de partículas de solo entre 53 e 300 ?m (ambos em níveis mais elevados no interior das pirâmides). A abundância e o número de espécies de Mesostigmata foram maiores no fragmento florestal, especialmente de Uropodina, grupo encontrado quase exclusivamente neste ecossistema. A abundância dos Mesostigmata e o número de espécies de Gamasina foram maiores dentro das pirâmides. Estes resultados podem sugerir que o efeito estufa poderá causar um aumento da abundância dos Mesostigmata e um aumento da diversidade dos Gamasina nas regiões de grande altitude de Cundinamarca. Há que se considerar, entretanto, que a metodologia adotada avaliou as possíveis variações em pequena escala, simulando-se o efeito estufa apenas para áreas de pequenas dimensões, cobertas pelas pirâmides. É possível que as alterações climáticas em escala maior (regional) possam levar a resultados diferentes dos obtidos neste estudo, especialmente tendo em vista a reduzida capacidade de dispersão dos ácaros em relação a outros grupos de animais. Este trabalho permitiu a obtenção de informações relevantes que servirão como base para a condução de trabalhos futuros similares na Colômbia, apresentando ainda sugestões para o aprimoramento dos métodos para a execução de estudos desta natureza. / Soil mites have been insufficiently studied in Colombia. This work represents the first step to understand the mites of the order Mesostigmata that occur in highland soils of that country. The process known as \"greenhouse effect\" has worried ecologists around the word, including those dedicated to the study of soil organisms. The sampling method adopted in this study was selected as an attempt to also estimate the consequences of this process on this mite group. This work was conducted in an Andean forest fragment and in a pasture in its vicinity, in Vereda Mundo Nuevo, La Calera municipality, Department of Cundinamarca. In an attempt to simulate the greenhouse effect, pyramids made of polycarbonate were used. Thirtyfour species of Gamasina and 21 morphospecies of Uropodina were collected. Of these, at least six species were indentified as new to science; it is possible that at least ten of the remaining species are also new. A new genus of Laelapidae was also collected. Species of Arctoseius, Gamasellodes and Protogamasellus (Ascidae), Cheiroseius (Blattisocidae), Oloopticus and Gaeolaelaps (Laelapidae), Proctolaelaps (Melicharidae), Desectophis and Gamasiphis (Ologamasidae) as well as of Multidentorhodacarus (Rhodacaridae) are reported for the first time in Colombia. The method adopted allowed the occurrence of significant increases in temperature inside the pyramids at certain sampling times, as expected to happen with the occurrence of the greenhouse effect. Other edapho-climatic factors undergoing significant changes were pH and proportion of soil particles between 53 and 300 ?m (both at higher levels inside the pyramids). The abundance and the number of species of Mesostigmata were higher in the forest fragment, especially of Uropodina, a group found almost exclusively in this ecosystem. The abundance of Mesostigmata and the number of Gamasina species were higher inside the pyramids. These results may suggest that the greenhouse effect may cause an increase in the abundance of Mesostigmata and an increase in the diversity of Gamasina in regions of high altitude of Cundinamarca. However, it should be considered that the methods adopted evaluated the possible variations in low scale, given that the greenhouse effect was simulated only in areas of small dimensions, covered by the pyramids. It is possible that wide scale climatic changes (over wide regions) may lead to different results, taking into account the reduced dispersal capacity of the mites in relation to other animals. This work produced relevant information to be considered in similar future studies in Colombia. It also allowed the elaboration of suggestions to improve the methods for studies of this nature.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Recentes observações satelitais têm demonstrado um aumento na extensão total do gelo marinho Antártico e redução do gelo marinho no Ártico. Apesar destas constatações, no Oceano Sul análises regionais apontam tendências negativas nos mares de Bellingshausen-Amundsen e positivas no mar de Ross, enquanto que para o Ártico ocorrer uma redução uniforme do gelo marinho. Neste estudo, foi realizada uma análise multivariada para identificar as mudanças na extensão do gelo marinho Antártico e Ártico em resposta à variabilidade de um conjunto de forçantes/parâmetros/índices climáticos de reconhecida importância em escala global. Especificamente, as associações entre o gelo marinho e os parâmetros e forçantes climáticos foram examinadas através da correlação linear e da análise de agrupamento. Diferentes respostas em diferentes setores foram examinadas e discutidas. Os resultados indicam que a variabilidade do gelo marinho Antártico e Ártico é um fenômeno multivariado e que a extensão de gelo marinho mínima, média e máxima podem apresentar diferentes padrões espaciais e responderem a diferentes conjuntos de parâmetros e forçantes climáticos. Foi identificado um significativo impacto de forçantes/parâmetros/índices climáticos sobre o gelo marinho no Oeste Antártico. No hemisfério Norte o aumento da temperatura média global e do CO2 atmosférico são os principais responsáveis pela redução na extensão do gelo marinho. / Recent satellite observations have shown an increase in the total extent of Antarctic sea ice and a reduction of sea ice in the Arctic. Despite these findings, regional analyses in the Southern Ocean indicates negative trends in the Bellingshausen-Amundsen Sea and positive trends in the Ross Sea, while in the Arctic seems to occur a uniform reduction of sea ice. In this study, mutivariate analysis was performed to identify changes in Antarctic sea ice in response to changes in a set of climate forcings/parameters/indices. More specifically, the relationships between sea ice and climate forcings and parameters were examined by linear correlation and cluster analysis. Different responses in different sectors were examined and discussed. The findings indicate that Antarctic sea ice variability is a multivariate phenomenon and that the minimum, maximum, and mean sea ice extent depicts different spatial pattern and may respond to a different set of climate forcings/parameters/indices. A significant impact of climate forcings/parameters/indices occurs over western Antarctic. In the northern hemisphere the increase in global mean temperature and atmospheric CO2 seems to be the major responsible for the reduction in sea ice extent.

A importância sócio-econômica do agronegócio paulista e a vulnerabilidade agrícola aos eventos atmosféricos evidenciam a necessidade da constante investigação da dinâmica climática do Estado de São Paulo. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi realizar a descrição estatística de séries temporais de precipitação pluvial (PRE), temperatura do ar máxima (Tmax) e mínima (Tmin) do Estado de São Paulo, determinando as respectivas probabilidades de ocorrência, possíveis periodicidades, tendências e variações climáticas. O estudo considerou as escalas anual, mensal e absoluta. Essa última refere-se ao maior e menor valor diário de temperatura do ar (Tmaxabs e Tminabs, respectivamente) e ao maior total de precipitação pluvial (Preabs) ocorrido ao longo de um dia dentro de cada agrupamento anual. Análises estatísticas de séries temporais, métodos paramétricos e não paramétricos foram aplicados a dados meteorológicos de nove localidades. Considerando as escalas mensal e anual, nas séries de Tmin foram detectados os indícios mais significativos de tendências de elevação temporal. Essas alterações foram mais severas nas localidades de Campinas, Cordeirópolis, Ribeirão Preto e, especialmente, Ubatuba. Nas séries de Monte Alegre do Sul e Pindorama tais indícios são observados de forma pouco significativa. Mesmo após a adoção de um período comum de análise (1948 a 2007) não foi possível estabelecer uma concomitância/significância na variabilidade temporal das séries de Tmin analisadas. Essa incoerência espacial indica provável influência de forçantes de escala local na variabilidade temporal desses dados de temperatura pertencentes ao Estado de São Paulo. As alterações observadas nas séries de Tmax são, de forma geral, inferiores às observadas nos dados de Tmin. A principal característica das séries de PRE é a elevada variabilidade temporal de seus dados. Para esse elemento meteorológico foram verificados, nas localidades situadas fora da faixa litorânea, deslocamentos à direita das curvas de probabilidades associadas aos anos mais recentes. Essa elevação no regime de PRE deve-se especialmente ao mês de maio. Nos dados de PRE, relativos à localidade de Ubatuba, foram observadas características opostas às verificadas nas demais séries do estudo com deslocamento a esquerda das curvas de probabilidade relativas aos últimos 36 anos. Na escala de valores absolutos, foram verificadas tendências de elevação apenas nas séries de precipitação máxima absoluta da localidade de Pindorama e de temperatura mínima absoluta de Ubatuba. Nenhuma das três variáveis evidenciou marcantes periodicidades em suas séries temporais. Contudo os maiores picos do espectro de potência local da ondaleta, relativos aos dados mensais e absolutos de Tmax, coincidem com os eventos de seca mais severos já registrados na literatura científica do Estado. A não concomitância dos picos de variância dos dados de temperatura máxima e mínima, aliada às diferentes variabilidades observadas nessas séries temporais, nas distintas localidades utilizadas, permite inferir que os extremos superiores e inferiores desse elemento meteorológico são influenciados de forma diferenciada pelas forçantes moduladoras do clima do Estado de São Paulo. / The socio-economic relevance of São Paulo State agribusiness, and the vulnerability of agriculture atmospheric events indicate the need for constant study of the dynamics of the climate system of the State of São Paulo, Brazil. The propose of this work was to study the statistics of time series of rainfall (PRE), maximum air temperature (Tmax), and minimum air temperature (Tmin) of the State of São Paulo. The probability of occurrence of these data and presences of periodicity, trends, and climate variations, on the time series, were investigated. The study was carried out considering annual, monthly, and absolute time scales. This last scale refers to the largest and to the smallest air temperature daily value, observed each year, (Tmaxabs and Tminabs, respectively). The absolute time scale also refers to the largest daily rainfall amount, observed each year (Preabs). Time series analysis, parametric and non parametric methods were applied to PRE, Tmax and Tmin data of nine weather stations. The highest significance levels of increasing trends were detected in both annual and monthly Tmin series. These climate alterations were more severe in the regions of Campinas, Cordeirópolis, Ribeirão Preto and, especially, Ubatuba (coastal region of the state). For Tmin series from Monte Alegre do Sul and Pindorama, trends were mostly statistically non significant. In spite of adopting the same period of analysis, 1948 to 2007, it was not possible to find a concomitance/similarity in the temporal variability of Tmin analyzed series. This spatial incoherence indicates the presence of important local forcing on air temperature data. The climate alterations observed in Tmax series was, in general, much less significant than those observed in Tmin series. The most important feature of the PRE series is the high temporal variability. For the weather stations in the mainland, it was verified shifts to the right in the PRE probabilities distributions associated with the most recent years. This temporal increase on rainfall amounts is mainly observed in May. For the Ubatuba PRE series, shifts to the left, in the probabilities distributions associated with the last 36 years, were found. For the absolute time scale, increasing trends were detected only in Pindorama Preabs time series and Ubatuba Tmin time series. No important periodicity was found in any of the analyzed time series. However, the local wavelet power spectrum (WPS) higher peaks, for monthly and absolute Tmax series, are concomitant with the most severe drought event described in scientific literature of the State of São Paulo. The non coincidence of the Tmax and Tmin WPS peaks, associated with the different temporal variability of those series, allows us to infer that those variables are influenced at a different way by the climate forcing that modulates the climate system of the State of São Paulo.

A importância sócio-econômica do agronegócio paulista e a vulnerabilidade agrícola aos eventos atmosféricos evidenciam a necessidade da constante investigação da dinâmica climática do Estado de São Paulo. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi realizar a descrição estatística de séries temporais de precipitação pluvial (PRE), temperatura do ar máxima (Tmax) e mínima (Tmin) do Estado de São Paulo, determinando as respectivas probabilidades de ocorrência, possíveis periodicidades, tendências e variações climáticas. O estudo considerou as escalas anual, mensal e absoluta. Essa última refere-se ao maior e menor valor diário de temperatura do ar (Tmaxabs e Tminabs, respectivamente) e ao maior total de precipitação pluvial (Preabs) ocorrido ao longo de um dia dentro de cada agrupamento anual. Análises estatísticas de séries temporais, métodos paramétricos e não paramétricos foram aplicados a dados meteorológicos de nove localidades. Considerando as escalas mensal e anual, nas séries de Tmin foram detectados os indícios mais significativos de tendências de elevação temporal. Essas alterações foram mais severas nas localidades de Campinas, Cordeirópolis, Ribeirão Preto e, especialmente, Ubatuba. Nas séries de Monte Alegre do Sul e Pindorama tais indícios são observados de forma pouco significativa. Mesmo após a adoção de um período comum de análise (1948 a 2007) não foi possível estabelecer uma concomitância/significância na variabilidade temporal das séries de Tmin analisadas. Essa incoerência espacial indica provável influência de forçantes de escala local na variabilidade temporal desses dados de temperatura pertencentes ao Estado de São Paulo. As alterações observadas nas séries de Tmax são, de forma geral, inferiores às observadas nos dados de Tmin. A principal característica das séries de PRE é a elevada variabilidade temporal de seus dados. Para esse elemento meteorológico foram verificados, nas localidades situadas fora da faixa litorânea, deslocamentos à direita das curvas de probabilidades associadas aos anos mais recentes. Essa elevação no regime de PRE deve-se especialmente ao mês de maio. Nos dados de PRE, relativos à localidade de Ubatuba, foram observadas características opostas às verificadas nas demais séries do estudo com deslocamento a esquerda das curvas de probabilidade relativas aos últimos 36 anos. Na escala de valores absolutos, foram verificadas tendências de elevação apenas nas séries de precipitação máxima absoluta da localidade de Pindorama e de temperatura mínima absoluta de Ubatuba. Nenhuma das três variáveis evidenciou marcantes periodicidades em suas séries temporais. Contudo os maiores picos do espectro de potência local da ondaleta, relativos aos dados mensais e absolutos de Tmax, coincidem com os eventos de seca mais severos já registrados na literatura científica do Estado. A não concomitância dos picos de variância dos dados de temperatura máxima e mínima, aliada às diferentes variabilidades observadas nessas séries temporais, nas distintas localidades utilizadas, permite inferir que os extremos superiores e inferiores desse elemento meteorológico são influenciados de forma diferenciada pelas forçantes moduladoras do clima do Estado de São Paulo. / The socio-economic relevance of São Paulo State agribusiness, and the vulnerability of agriculture atmospheric events indicate the need for constant study of the dynamics of the climate system of the State of São Paulo, Brazil. The propose of this work was to study the statistics of time series of rainfall (PRE), maximum air temperature (Tmax), and minimum air temperature (Tmin) of the State of São Paulo. The probability of occurrence of these data and presences of periodicity, trends, and climate variations, on the time series, were investigated. The study was carried out considering annual, monthly, and absolute time scales. This last scale refers to the largest and to the smallest air temperature daily value, observed each year, (Tmaxabs and Tminabs, respectively). The absolute time scale also refers to the largest daily rainfall amount, observed each year (Preabs). Time series analysis, parametric and non parametric methods were applied to PRE, Tmax and Tmin data of nine weather stations. The highest significance levels of increasing trends were detected in both annual and monthly Tmin series. These climate alterations were more severe in the regions of Campinas, Cordeirópolis, Ribeirão Preto and, especially, Ubatuba (coastal region of the state). For Tmin series from Monte Alegre do Sul and Pindorama, trends were mostly statistically non significant. In spite of adopting the same period of analysis, 1948 to 2007, it was not possible to find a concomitance/similarity in the temporal variability of Tmin analyzed series. This spatial incoherence indicates the presence of important local forcing on air temperature data. The climate alterations observed in Tmax series was, in general, much less significant than those observed in Tmin series. The most important feature of the PRE series is the high temporal variability. For the weather stations in the mainland, it was verified shifts to the right in the PRE probabilities distributions associated with the most recent years. This temporal increase on rainfall amounts is mainly observed in May. For the Ubatuba PRE series, shifts to the left, in the probabilities distributions associated with the last 36 years, were found. For the absolute time scale, increasing trends were detected only in Pindorama Preabs time series and Ubatuba Tmin time series. No important periodicity was found in any of the analyzed time series. However, the local wavelet power spectrum (WPS) higher peaks, for monthly and absolute Tmax series, are concomitant with the most severe drought event described in scientific literature of the State of São Paulo. The non coincidence of the Tmax and Tmin WPS peaks, associated with the different temporal variability of those series, allows us to infer that those variables are influenced at a different way by the climate forcing that modulates the climate system of the State of São Paulo.

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No. of bitstreams: 1 AntonioGMS_DISSERT.pdf: 1952529 bytes, checksum: 069d069248f1bce7cfd29bc434a4383d (MD5) Previous issue date: 2017-04-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Brazilian Tropical Dry Forest, the Caatinga, represents a challenging environment for bees owing to its extreme climatic conditions. Models of future climate scenarios point to an increase in ambient temperature by about 5°C until 2080 for this biome. Hence, studies are urgent that determine the possible impact of these climate changes on the native bee fauna. The present study aimed at identifying how colonies of Melipona subnitida, a study model for stingless bees (Apidae, Meliponini) of the Caatinga region, react to an increase in temperature. We posed the following hypotheses: (1) Colonies modify their foraging behaviour, reducing pollen collection and, as trade-off, increasing nectar collection with increasing temperatures. (2) The reduced pollen collection with increasing temperature results in a decrease in the number of constructed brood cells and in an increase in the number of destroyed brood cells. (3) Colonies collect more water with increasing temperatures. (4) Colonies prefer collecting more concentrated as well as less concentrated nectar (higher amplitude in sugar concentration of the harvested nectar) with increasing temperatures. The results of our study demonstrate that with increasing temperature the colonies (1) direct their foraging effort towards the collection of nectar, thus decreasing their pollen foraging effort; (2) reduce their brood cell construction; (3) collect more water; and (4) show an increasing amplitude concerning the sugar concentration of the collected nectar. The increasing foraging effort for nectar and water may be associated with the colonies' need for reducing the nest temperature in order to avoid overheating and the consequent death of individuals, particularly of the brood. The possible roles of the collected nectar in nest thermoregulation are (i) the supply of additional energy for ventilating bees (high sugar concentration preferred), and (ii) its use as liquid for evaporative cooling (low sugar concentration preferred owing to the elevated water content of the solution). However, reducing the pollen collection may result in a protein deficit for the colonies, which critically diminishes the production of new individuals. With this, the results of the present study reveal a potential problem for these bees in the face of the imminent climate changes predicted for the coming decades. Long before ambient temperatures reach critical or even lethal values for bees, the global warming may cause a reduction of the pollen foraging effort by the colonies. Consequently, the production of new bees will decrease, which, at long term, will lead to the collapse of the colonies / A floresta tropical seca brasileira, a Caatinga, representa um ambiente com condições climáticas extremas e desafiadoras para as abelhas eussociais. A modelagem de cenários climáticos futuros indica um aumento da temperatura ambiental de até quase 5°C até o ano de 2080 para este bioma. Com isso, estudos são urgentes para determinar o possível impacto dessas mudanças climáticas sobre a fauna nativa de abelhas. O presente estudo buscou esclarecer como colônias de Melipona subnitida, utilizada como modelo para as abelhas sem ferrão (Apidae, Meliponini) da Caatinga, reagem a um aumento da temperatura. Foram criadas as seguintes hipóteses: (1) As colônias modificam o forrageamento, reduzindo a importante coleta de pólen e, em contrapartida, aumentam a coleta de néctar com o aumento da temperatura; (2) a diminuição da coleta de pólen causa a redução do número de células de cria construídas e o aumento do número de células de cria destruídas; (3) as colônias coletam mais água com o aumento da temperatura interna do ninho; (4) as colônias mostram uma preferência em coletar néctar mais concentrado e menos concentrado (maior variação da concentração de açúcar do néctar coletado) em temperaturas mais elevadas. Os resultados indicaram que com o aumento da temperatura, as colônias (1) direcionam a atividade forrageira para a coleta de néctar, diminuindo o esforço de coleta de pólen; (2) reduzem a produção de células de cria; (3) coletam mais água; e (4) aumentam a amplitude da concentração de açúcar do néctar coletado. O aumento do esforço da coleta de néctar e água em detrimento da coleta de pólen pode estar relacionado com a necessidade das colônias reduzirem a temperatura dentro dos ninhos para evitar o superaquecimento e morte dos indivíduos, principalmente da cria. O possível papel do néctar coletado na termorregulação do ninho é (i) proporcionar energia adicional para as abelhas ventiladoras (alta concentração de açúcar favorável) e (ii) sua utilização como líquido a ser evaporado (baixa concentração de açúcar favorável devido ao elevado teor de água na solução). Entretanto, reduzir a coleta de pólen pode resultar em um déficit de proteína para a colônia, o que é crítico para a produção de novos indivíduos. Os resultados do presente estudo revelam um possível problema para essas abelhas frente às mudanças climáticas previstas para as próximas décadas. Muito antes de atingir temperaturas críticas ou letais para as abelhas, o aquecimento global pode causar uma diminuição da coleta de pólen pelas colônias, resultando em uma diminuição de abelhas novas produzidas e, consequentemente, a longo prazo no colapso colonial / 2017-09-27

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:50:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2303604 bytes, checksum: 9c39ae78c48f4f011e50fa451c2b6838 (MD5) Previous issue date: 2011-02-16 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Extratropical cyclones are very important to define global climate. These systems are responsable for the heat transport to poles, preventing the continuous cooling of the extratropical region. The preferential areas of these baroclinic systems are called "Storm Tracks". Cyclones are directly associated to zonal and meridional air or surface temperature gradients. In this context, the variability and changes in the Storm Tracks behavior at present climate and in A1B for global warming scenario are investigated by using the coupled climate model ECHAM5/MPI-OM for the period between 1981 to 2000 (PD), and for global warming (GHG) for the period between 2081 to 2100. The results shows that the climate model used reproduces the variables and the distribuition of ST with reasonable consistency, when compared to the ERA-40 reanalises.It may be concluded that the path of extratropical cyclones delivered by the A1B scenario of global warming shows substantial modification in the sense that the ST moves southward in respect present day position demonstrates that variations in sea ice cover and sea surface temperature play the role heading in the magnitude and preferential area of cyclonic activity in the future climate scenario. / Os ciclones extratropicais são muito importantes para definir o clima global. Estes sistemas são responsáveis pelo transporte de calor para os pólos impedindo o arrefecimento contínuo da região. As áreas preferenciais destes sistemas baroclínicos são chamados de "Storm Tracks". Os ciclones são diretamente associados ao gradiente meridional e de temperatura. Neste contexto, a variabilidade e mudanças de comportamento dos Storm Tracks no clima atual e em um cenário de aquecimento global são investigadas por meio do modelo climático acoplado ECHAM5/MPI-OM no período entre 1981 a 2000 (PD) e para o aquecimento global (GHG) para o período entre 2081 para 2100. Os resultados mostram que o modelo climático usado reproduz as variáveis e a distribuição de ST com consistência razoável, quando comparado com o reanalises ERA-40. Os resultados para um cenário de aquecimento global A1B indicam que as trajetórias dos ciclones extratropicais sofrerão uma modificação na sua distribuição, deslocando-se mais ao Sul em direção ao pólo. Isso demonstra que as variações na cobertura de gelo marinho e da temperatura da superfície do mar foram determinantes na redistribuição da atividade ciclônica no cenário climático futuro.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-06-01T15:00:34Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1978590 bytes, checksum: 6134a0a9ae26c0b4c1200e9a2829deae (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T15:00:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1978590 bytes, checksum: 6134a0a9ae26c0b4c1200e9a2829deae (MD5) Previous issue date: 2016-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A biomassa algal produzida em lagoas de alta taxa (LATs) tem propriedades que permitem sua utilização para diversos fins. No presente estudo, enfoque foi dado à aplicação da biomassa algal rica em nutrientes, no solo com vistas à otimizar a formação de um biofilme de microalgas no solo e posterior avaliação do efeito desta prática na emissão de gases de efeito estufa (GEE), volatilização de amônia, crescimento de Pennisetum glaucum e influência nos teores de nitrogênio (N) e matéria orgânica (MO) no solo. O trabalho foi constituído de dois estudos, sendo o primeiro formado por experimentos em ambiente controlado (60 dias) e em vasos dispostos em área externa ao laboratório (31 dias), onde o principal objetivo foi otimizar a produção do biofilme de microalgas no solo quando da variação da dose de nitrogênio aplicada e umidade do solo. Valores de clorofila-a foram medidos a fim de fornecer uma medida de biomassa algal. As doses de 150, 225 e 300 kg ha-1 de N (na forma de NTK) diferiram significativamente do tratamento controle com relação à produção de clorofila-a. Porém, a aplicação de 300 kg ha-1 de N fez com que o biofilme apresentasse quebra e não coesão com a superfície do solo. A aplicação da biomassa algal no solo não culminou com acréscimo no teor de matéria orgânica, porém influenciou no aumento do teor de N no solo. A espécie predominante no solo foi Chlorella vulgaris. Já no segundo estudo o objetivo foi avaliar a emissão de gases de efeito estufa (GEE), a volatilização de amônia e o crescimento de Pennisetum glaucum quando da aplicação da biomassa de microalgas no solo em comparação com a ureia, fertilizante nitrogenado comumente utilizado na agricultura e um tratamento controle sem adição de fonte fertilizante. Foram medidos a emissão de gases de efeito estufa e volatilização de amônia por meio de câmaras estáticas, além de avaliação das propriedades químicas do solo e crescimento de Pennisetum glaucum. A emissão de metano foi igual para os três tratamentos (p>0,07). Quando se trata da emissão de dióxido de carbono os tratamentos foram diferentes entre si (p<0,01). O biofilme de microalgas foi responsável pelas maiores emissões de dióxido de carbono e óxido nitroso, sendo que neste último o tratamento controle e com aplicação de ureia foram iguais (p<0,01). Quanto à volatilização de N-NH3, as perdas observadas foram 4,63%, 18,98% e 0,82% para biofilme de microalgas, ureia e controle, respectivamente. Houve diferença significativa no incremento de nitrogênio no solo causado pela aplicação de biomassa algal e também foi significativo o aumento da capacidade de troca catiônica (CTCTotal) (p<0,01), em ambos, o tratamento submetido a aplicação da biomassa algal apresentou valores superiores em comparação com o tratamento controle e adubação com ureia, sendo que estes últimos não diferiram entre si. Já para o teor de matéria orgânica do solo, os três tratamentos se diferiram significativamente (p<0,05), sendo que o tratamento com biomassa algal foi o que acrescentou maior quantidade de matéria orgânica do solo. A espécie de microalga predominante no solo foi Chlorella vulgaris. Não foi observada diferença estatística para teores de nitrogênio (N), fósforo (P), potássio (K), cálcio (Ca2+) e magnésio (Mg2+) na parte aérea das plantas. Para matéria seca de folhas (MSF), todos os tratamentos se diferiram entre si, sendo que a ordem crescente foi a seguinte: Ureia> Biomassa algal> Controle. Para matéria seca de parte aérea (MSPA) e conteúdo de N (Ncont) foram observadas diferenças significativas dos tratamentos em que foram aplicadas fontes nitrogenadas para o tratamento controle. / The algal biomass produced in ponds of high rate (HRAPs) has properties that allow their use for various purposes. In this study, a focus was given to the application of algal biomass in soil rich in nutrients, with a view to optimize the formation of a biofilm of microalgae in the soil and subsequent evaluation of the effect of this practice on the emission of greenhouse gases (GHG), volatilization of ammonia, growth of Pennisetum glaucum and influence on levels of nitrogen (N) and organic matter (OM) in the soil. The work was composed of two studies, the first being formed by experiments in a controlled environment (60 days) and vessels arranged in the external area to the lab (31 days), where the primary objective was to optimize the production of biofilm of microalgae in the soil when the variation of the amount of nitrogen applied and soil moisture. Values of chlorophyll-a were measured in order to provide a measure of algal biomass. The doses of 150, 225 and 300 kg ha-1 N (TKN) differed significantly from the control treatment in relation to the production of chlorophyll-a. However, the application of 300 kg ha-1 N made the biofilm present breaks and no cohesion with the soil surface. The application of algal biomass in the soil led to increased organic matter content, but influenced the increase of the levels of N in the soil. The predominant species in the soil was Chlorella vulgaris. In the second study, the objective was to evaluate the emission of greenhouse gases (GHG), the volatilization of ammonia and the growth of Pennisetum glaucum when the application of biomass of microalgae in the soil compared to urea, nitrogen fertilizer commonly used in agriculture and a control treatment without added fertilizer source. Were measured the emission of greenhouse gases and ammonia volatilization through static cameras, in addition to evaluation of chemical properties of soil and growth of Pennisetum glaucum. The three treatments did not show significant difference for emission of carbon dioxide (CO2) and methane (CH4). Biofilm treatment of microalgae presented flow of nitrous oxide (N2O) significantly higher than treatment with urea which was also higher than the control. As for the volatilization of ammonia, the losses observed were 4.63 percent, 18.98% and 0.82% to biofilm of microalgae, urea and control, respectively. There was no significant difference in the increase of nitrogen in the soil caused by the application of algal biomass, and was also active mean increasing the capacity of cationic exchange (CECTotal). The predominant soil microalgae was Chlorella vulgaris. In both the treatment subject to application of algal biomass showed higher values compared to the control treatment and fertilizer with urea, being that the latter did not differ among themselves. To the soil organic matter content, the three treatments if differed significantly (p<0,05), whereas treatment with algal biomass was added as much soil organic matter. No statistical difference was observed for concentrations of nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca2+) and magnesium (Mg2+) in aerial part of plants. For dry matter (LDM), all treatments if they differed among themselves, and the ascending order was as follows: Urea > Algal Biomass > Control. To dry the shoot (APDM) and contents of N (Ncont) significant differences were observed in treatments applied nitrogenous sources to the control treatment.

De importância vital, os gases de efeito estufa (GEE), como o dióxido de carbono e metano, dentre outros, retêm o calor do sol na atmosfera. Esse fato evita a dissipação da radiação solar, sem que o Planeta fique suficientemente aquecido para manter em condições adequadas a existência de vida na Terra. Contudo, as atividades humanas estão aumentando a concentração desses gases gerando o efeito estufa intensificado. Este, por sua vez, tem o potencial de influenciar a temperatura e está diretamente relacionado ao aquecimento global que tem provocado mudanças climáticas significativas na Terra. Decorrente desses processos, diversas conseqüências adversas já atingem a humanidade. Assim, consciente e preocupada com os resultados das mudanças climáticas, a comunidade internacional, com o objetivo de reduzir os GEE, acordou, em 1997, o Protocolo de Quioto, que fixa metas para a diminuição da emissão desses gases e estimula investimentos em tecnologias ambientalmente mais sustentáveis, através dos Mecanismos de Desenvolvimento Limpo (MDL). Esse panorama climático traz, portanto, implicações não só ambientais, mas também socioeconômicas. Se antes, a questão era discutida por cientistas e ambientalistas, hoje estudos econômicos, como o Relatório de Stern, quantificam os enormes prejuízos advindos das mudanças climáticas. Nesse aspecto, acionistas buscam identificar como as empresas estão lidando com os riscos e oportunidades referentes às questões do clima. Considerando essa realidade, esta dissertação teve por objetivo estudar se as mudanças climáticas estão produzindo interferência no programa de investimento das empresas. Através de um estudo de caso em uma empresa do ramo petroquímico, avaliou-se, através de informações de relatórios divulgados, a gestão de emissões atmosféricas adotadas pela mesma em sua estrutura de governança climática. Paralelamente, foram adotados os resultados de outros estudos referentes às questões climáticas, dentre os quais se destaca o Carbon Disclosure Project, o inventário de emissões de GEE brasileiro e os investimentos em MDL. Os resultados demonstraram que na empresa em estudo, a variável climática já está inserida em sua estrutura de governança corporativa e conclui que as mudanças climáticas têm interferido no direcionamento de investimentos, estando prevista no planejamento estratégico da própria companhia. Sendo assim, este trabalho remete à amplitude da questão abordando que a resolução do problema exige esforço de todos, sociedade, políticos, empresário etc, não bastando atribuir ao setor industrial toda a responsabilidade pela mitigação dos GEE, pois apenas isso não será suficiente. Por fim, o compromisso de reduzir a emissão de GEE é, antes de tudo, uma obrigação moral. Decorre da necessidade de se alcançar um valor justificável em si mesmo, que nos permita preservarmos, em condições adequadas, o clima do Planeta para que vivamos com qualidade; deixando este privilégio de herança às futuras gerações. / With vital significance, the greenhouse effect gases (GEG), as carbon dioxide and methane, among others, retain sun heat in the atmosphere. This fact avoids sun radiation from dissipating, without letting the Planet being warm enough to keep right conditions for live existence of Earth. However, mankind activities are increasing concentration of these gases creating intensified greenhouse effect. This, in it turns, has the potential of affect over temperature and is directly related to global warming, which has incurred into significant climatic changes on Earth. Resulting from these processes, plenty of adverse consequences already have effects over humanity. Therefor, consciousness and worried with the results of climate changes, international community, with goal of reducing GEG, agreed, in 1997, the Kyoto Protocol, that stablishes goals for diminish these gases emission and stimulates investing into environmently more sustainable technologies, using the so called Clean Development Mechanisms (CDM). This climatic picture brings, for so, implications not only in the environment, but also socioeconomic. If before, the issue was discussed by scientists and environmentalists, today socioeconomic papers, as Sterns Report, quantify the huge lost resulting from climatic changes. In this aspect, investors search how identify the companies which deal best the risks and opportunities due to the clime. Considering that reality, this essay had as purpose show if the climatic changes are producing interference in companies investing programs. Thru a case study of a petrochemical branch company, was measured the atmospheric emission management adopted in its climatic governability structure. Besides, ware adopted results from other researches of climatic issues, in which stands out the Carbon Disclosure Project, the Brazilian GEG emission inventory and the investments in CDM. The results shown that in the company in study, the climatic variable is already inside its corporative governability structure and concludes that the climatic changes have interfered in directing its investments, been foreseen in its strategic planning. For so, this essay refer to magnitude of the matter boarding that the answer to problem demands efforts of all: society, politicians, businessmen, and so forth; not sufficing attribute to industrial sector all responsibility of mitigating the GEG, because it will not be enough. At last, the commitment of GEG reducing is, above all, a moral obligation. Stemming from the need of achieving a justifiable value in itself, that allow us preserve, in right conditions, the Planet clime to mankind live with quality; assuring this privilege as inheritance to future generations.