Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção / Made available in DSpace on 2012-10-19T09:58:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 208092.pdf: 3303843 bytes, checksum: 46fcfb624f210670bdf71fb01dd34b39 (MD5)

As características estruturais e funcionais das comunidades aquáticas respondem às oscilações ambientais em diferentes escalas espaciais e temporais e também aos impactos antropogênicos. Os peixes são considerados excelentes indicadores da condição ou da saúde dos ecossistemas e são utilizados para avaliar os efeitos de diferentes tipos de estressores ambientais ou pressões sobre as assembléias de peixes, ou para avaliar um impacto específico utilizando uma única espécie. Este trabalho teve por objetivos testar a eficiência de diferentes metodologias na avaliação de degradação ambiental na região do Delta do rio Jacuí, RS. Para tanto, diferentes ferramentas foram utilizadas nesta avaliação, como a análise de parâmetros físico-químicos da água, variações quali-quantitativas na estrutura das assembléias de peixes, índices ecológicos (índices de diversidade, índice de qualidade integrado e índice de integridade biótica), análise da frequência de anomalias morfológicas e de parasitos, variações na alimentação e reprodução de duas espécies de peixes e análise histológica de gônadas. Este estudo foi desenvolvido em oito pontos de amostragem ao longo do Delta do Jacuí. O Delta localiza-se na região metropolitana de Porto Alegre, no estado do Rio Grande do Sul, e sofre com diferentes tipos de impactos, sendo os principais o despejo de esgotos domésticos e industriais. Através da classificação da qualidade da água do Delta do rio Jacuí, de acordo com a resolução 357 do CONAMA e demais análises, os pontos localizados nos rios formadores, exceto aquele situado no rio dos Sinos, apresentaram uma melhor qualidade em suas águas. Estes resultados são corroborados com as demais análises realizadas neste trabalho. Entre as variáveis ambientais consideradas, a temperatura da água, temperatura do ar, DBO, condutividade e a turbidez desempenharam um papel importante na estruturação das assembléias de peixes do Delta do rio Jacuí. Os métodos utilizados neste estudo mostraram-se eficientes, na maioria dos casos, para determinar locais de maior ou menor qualidade ambiental. Foram observadas variações na riqueza, nos índices ecológicos, em aspectos reprodutivos e alimentares, até variações a nível celular, através da análise histológica das gônadas. Não houve casualidade na ocorrência de anomalias morfológicas nas assembléias de peixes do Delta do rio Jacuí, sendo as maiores frequências observadas nos pontos DJ08, DJ02 e DJ07. Porém foi nos pontos DJ04, DJ06 e DJ08 que o teste Qui-Quadrado apresentou resultados significativos. A análise de anomalias morfológicas mostrou-se um instrumento valioso para a avaliação de impacto ambiental, assim como a análise da presença de parasitos. Os resultados do Índice de Integridade Biótica calculado neste estudo classificam os ambientes analisados como de qualidade boa a muito pobre. Para a região do Delta do Jacuí, a adaptação do IIB pareceu refletir eficientemente a classificação da condição ambiental dos trechos estudados. As diferentes ações antrópicas sofridas no Delta do rio Jacuí, RS foram responsáveis por alterações na dieta das espécies de peixes estudadas. Foi possível perceber também a grande plasticidade alimentar de Cyanocharax alburnus e Gymnogeophagus gymnogenys, que alteraram suas dietas de acordo com o alimento disponível em cada ambiente. Através da análise histopatológica das gônadas destas mesmas espécies foram observadas diversas alterações, todas elas presentes somente em gônadas femininas de ambas as espécies. A presença de variações histopatológicas indica que os peixes podem responder a efeitos diretos de contaminantes como também a efeitos secundários causados por estresse. Podese concluir que as assembléias de peixes do Delta do rio Jacuí são afetadas pelos mais variados impactos sofridos na região. O uso de diferentes metodologias para a avaliação de qualidade ambiental mostrou-se extremamente importantes, pois geram uma gama de informações bastante ampla, permitindo que se possa inferir com maior certeza sobre a atual situação do ecossistema. / Structural and functional characteristics of aquatic communities respond to environmental variations in different spatial and temporal scales and also to anthropogenic impacts. Fishes are considered excellent indicators of ecosystems health or condition. They are used to assess the effects of different types of environmental stressors or pressures upon fish assemblages, or to evaluate a specific impact on a single species. This study aimed to test the efficiency of different methodologies to evaluate environmental degradation in the Delta do rio Jacuí, RS. Different tools were used to this assessment such as the analysis of the physical and chemical parameters of the water, quali-quantitative variations on fish assemblage structure, ecological indices (diversity index, integrated quality index, and index of biotic integrity), morphological abnormalities and parasite frequency analysis, variations on feeding and reproduction of two fish species and histological analysis of gonads. This study was carried along eight sampling sites in Delta do rio Jacuí, within the metropolitan area of Porto Alegre, in the Rio Grande do Sul State. The area is affected by different kinds of impacts, mainly domestic and industrial sewage. The best water quality was found in the sampling sites located in those rivers which form the Delta except rio dos Sinos according to water classification analysis and CONAMA’s 357 resolution and other analysis. These results are corroborated by the other analysis presented in this study. Water and air temperature, DBO, conductivity, and turbidity had an important role in fish assemblage structure in the Delta do rio Jacuí. The methods applied in this study were efficient to determine high and low environmental quality sites in most cases. Variations in richness, ecological indices, reproductive and feeding aspects, at cell level through histological analysis of the gonads, were observed. There were no casualties in the occurrence of morphological abnormalities in fish assemblages of the Delta do rio Jacuí. Highest frequencies were observed at sites DJ08, DJ02 and DJ07 although significant results through chi-square test were obtained to the sites DJ04, DJ06 and DJ08. Morphological abnormalities analysis showed to be a valuable tool for environmental impact assessment as well as the analysis of parasite occurrence. Results to the Index of Biotic Integrity in this study classify the analyzed environments between good and very poor quality. The use and adaptation of this index seemed to reflect efficiently the environmental condition of the sampling sites in the area of Delta do Jacuí. The different anthropogenic impacts in the Delta do Jacuí were responsible for alterations in the diet of the fish species studied. It was also possible to note the high feeding plasticity of Cyanocharax alburnus and Gymnogeophagus gymnogenys, which has shifted their diets according to the available food item in each environment. Many alterations in female’s ovaries of these species were observed through histopathological analysis. The presence of histopathological variations may indicate that fish respond to direct effect of contaminants as well as secondary effects caused by stress. Finally, fish assemblages from Delta do rio Jacuí are affected by many impacts from the surroundings. The use of different methods to evaluate environmental quality showed to be very important, providing a wide range of information allowing inferring more precisely about the current ecosystem situation.

Resumo: Devido ao intenso ritmo de deflorestamento, ações de restauração de áreas degradas estão se tornando cada vez mais importantes. Em geral, alem de oneroso, esse processo apresenta uma larga escala de tempo para se determinar o seu sucesso. Por isso, sao fundamentais estudos que proponham formas de restauracães mais naturais, em que ocorra uma menor introducao artificial energetica, que se busque uma maior sinergia entre as acoes do projeto e o meio a ser recuperado. Esse trabalho propoe um modelo analítico e computacional que simulam as dinamicas que ocorrem na fronteira entre um remanescente florestal e uma area em restauracao. Na área degradada seriam implementados mícleos de vegetação, que teriam o objetivo de atrair especies dispersoras que habitam a floresta adjacente, promovendo a chuva de sementes. Então, ocorreria o transporte de sementes e diversidade entre essas duas areas, acelerando o processo de restauracao. A abordagem analítica foi desenvolvida de forma analoga às equaçoes de resposta funcional. Para o modelo computacional desenvolvido, as visitas das especies dispersoras dependem das características da fauna local e da comunidade vegetal nucleada na área degradada. Atraves dessas características, da Lei dos Constructais e dos índices de diversidade, sera determinada a configuraçao dos parâmetros que otimiza o projeto quanto à transferencia de abundancia e diversidade entre o remanescente e a area em recuperacão.

Resumo: Os problemas ambientais vêm aumentando cada vez mais no país e a degradação de seus recursos naturais vem se acentuando drasticamente. Devido a esse quadro predatório é essencial buscar formas de estagnar essa situação ou minimizá-la através de conhecimento e quantificação do processo de degradação. As Ciências Geodésicas possui ferramentas que permitem quantificar e quantificar esses problemas. Este trabalho visa à verificação da criação de uma modelagem espacial para a determinação de índices de fragilidade ambiental. Verificou-se também a influencia de cada parâmetros na modelagem e a implementação de um protótipo de sistema especialista. Essa pesquisa galga através dos dados oriundos das Ciências Geodésicas em conjunto com outras ciências se gerasse subsídios para o planejamento e gerenciamento do território de maneira ambientalmente correta. A modelagem desenvolvida, denominada IFA, foi baseada nos critérios declividade do terreno, cobertura vegetal e uso do solo, áreas de preservação, ocupação humana, tipo de solo, litologia e clima. Para as avaliações propostas nessa pesquisa se definiu três bacias hidrográficas para teste com diferenças significativas, principalmente, com relação à cobertura vegetal e uso do solo, e ação antrópica, estas foram: Bacia do Rio Belém, Bacia do Rio Cotia e Bacia do Rio Iraí. A metodologia dessa pesquisa se baseou em inicialmente se validar o modelo através de visitas in loco de especialistas de áreas especificas para a geração de pareceres das áreas de fragilidade. Diante dos resultados promissores dessa primeira etapa passou-se a ampliar a validação através da utilização de questionários, que permitiram coletar um número maior de pareceres de especialistas experientes em avaliações ambientais. Sequencialmente comparou-se o modelo IFA com os modelos Ross e Crepani utilizando a correlação espacial entre eles. Percebeu-se que a modelagem desenvolvida não apresenta alta correlação com nenhum dos dois modelos, porém a modelagem é uma junção das duas anteriores e permite uma delimitação detalhada de áreas com índice de fragilidade ambiental muito alto e alto. Também se avaliou a contribuição de cada parâmetro na modelagem IFA através da geração de mapas de índices de fragilidade ambiental com parâmetros de entradas de dados diferentes. Outra discussão foi à verificação da influencia da variação da escala dos dados de entrada no modelo. E por fim examinou-se a possibilidade do desenvolvimento de um protótipo de sistema especialista, também denominado IFA, no qual se implementou a modelagem IFA, assim como, Ross e Crepani.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-07-18Bitstream added on 2014-06-13T20:06:26Z : No. of bitstreams: 1 velosa_ac_dr_araiq_parcial.pdf: 147046 bytes, checksum: ca1e7944fa7f305374a31b7431eaafe8 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-08-22T14:57:13Z: velosa_ac_dr_araiq_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-08-22T15:02:13Z : No. of bitstreams: 1 000710042.pdf: 1214453 bytes, checksum: 9a89f857cd03c2d145ac4fba85171062 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Avaliou-se neste trabalho a degradação oxidativa do contaminante modelo 2,4-D, um herbicida, pelo sistema Fe0/ O2. Para isto foram estudados diversos parâmetros como: concentração de Fe0, variação de pH, concentração de 2,4-D, presença de ligantes, variação de pH na presença de ligantes, efeito da concentração dos ligantes EDTA e DTPA, variação da velocidade de agitação e borbulhamento de ar, efeito do tamanho de partícula de Fe0 e da presença de ânions comumente encontrados em efluentes ou águas subterrâneas contaminadas. Os resultados obtidos mostram que a degradação de 2,4-D, na ausência de ligantes, alcança ca. de 50% para concentrações de 1 ou 2% (m/V) de Fe0 em 60 ou 150 minutos, respectivamente, sendo a velocidade de degradação inversa ao aumento da concentração de Fe0 para reações com ajuste de pH inicial em 3. Nas reações com pH ajustado ao longo de todo o período observou-se um aumneto da velocidade de reação com a diminuição do pH. A presença de EDTA e DTPA aumentou a velocidade de degradação de 2,4-D em todos os valores de pH estudados e expandiu a faixa de aplicação do sistema para pHs neutros. O aumento da concentração de EDTA resulta no aumento da velocidade de degradação de 2,4-D. A degradação de EDTA também foi observada durante a reação. A diminuição da velocidade de agitação, assim como a retirada do borbulhamento de ar do sistema, diminuem a velocidade de degradação de 2,4-D. O Fe0 microparticulado apresentou uma cinética de degradação bimodal e bem mais lenta em relação ao nanoparticulado. A presença de cloreto, sulfato, bicarbonato ou hidrogenofosfato não alterou a velocidade de degradação de 2,4-D no sistema com DTPA, entretanto o nitrato exibiu uma leve inibição do processo. Foram avaliados também a reatividade e o tempo de vida de diferentes... / The oxidative degradation of the herbicide 2,4-D promoted by Fe0/O2 system has been evaluated. Several parameters have been studied like: Fe0 and 2,4-D concentrations, pH, effect of different ligands, EDTA and DTPA concentrations, speed rate and air bubbling, Fe0 particle size and presence of anions usually found in wastewater or contaminated groundwater. The results show that, in absence of ligands, 2,4-D degradation reaches up to 50% in 150 minutes for 2% Fe0 and that the degradation rate decreased as the Fe0 concentration increased. In stabilized pH reactions the degradation rate increased as the pH decreased. The presence of EDTA or DTPA enhanced 2,4-D degradation for all pH values evaluated and enlarged the reactive zone to neutral pH. Increasing EDTA concentration resulted in an increase of 2,4-D degradation rate. EDTA degradation is also observed during the reaction. Decreasing speed rate, as well as turning the air bubbling off, resulted in lower 2,4-D degradation. The use of microparticulated Fe0 turned the 2,4-D degradation kinetics in a bimodal process besides slowing it down. Sulfate, chloride, bicarbonate and phosphate didn’t change 2,4-D degradation rate, however nitrate slightly inhibited the process in presence of DTPA. The reactivity and lifetime of some commercial Fe0 nanoparticles (Nanofer 25, Nanofer 25S and Zloy) were also evaluated for TCE reduction. The TCE reduction by different materials showed that kobs has decreased in synthetic groundwater in comparison to deionized water. The stabilizing polymer shell on the surface of Nanofer 25S protected the metallic iron from water corrosion and prevented the inhibition action of anions on TCE reduction. Zloy showed the highest reduction rate for TCE and for water as well, having a very short lifetime (5 days) in deionized water. However the... (Complete abstract click electronic access below)

Neste estudo buscou-se determinar a composição e estrutura da ictiofauna em três arroios subtropicais, verificar a qualidade ambiental e quais características do habitat foram mais relevantes na estruturação das assembleias. Foram definidos dois trechos de amostragem nos arroios Tamanduá, Travesseiro e Forquetinha, onde foram empregados puçá, picaré e redes de espera na captura da ictiofauna. As coletas foram realizadas duas vezes a cada estação do ano durante o período de abril de 2007 a fevereiro de 2008. Foram registradas 55 espécies de peixes, sendo 44 espécies no arroio Tamanduá, 45 no Travesseiro e 50 no Forquetinha. A análise da diversidade de habitats mostrou que os trechos do arroio Forquetinha e um dos trechos do arroio Travesseiro foram considerados os com menor diversidade de habitats, enquanto que os dois trechos do arroio Tamanduá e o outro trecho do arroio Travesseiro foram considerados os com maior diversidade de habitats. As curvas de abundância e biomassa (ABC) corroboraram a maioria desses resultados. Conforme a análise de similaridade não-paramétrica não há variação sazonal na estrutura das assembleias e a mesma difere entre os trechos e entre os locais de melhor e pior qualidade ambiental. A análise de correspondência canônica reforçou a classificação referente à qualidade ambiental dos trechos e dos arroios amostrados, como também identificou que o sombreamento, o substrato, o nível de erosão e a largura foram os descritores mais relevantes na estruturação das assembleias.

As características estruturais e funcionais das comunidades aquáticas respondem às oscilações ambientais em diferentes escalas espaciais e temporais e também aos impactos antropogênicos. Os peixes são considerados excelentes indicadores da condição ou da saúde dos ecossistemas e são utilizados para avaliar os efeitos de diferentes tipos de estressores ambientais ou pressões sobre as assembléias de peixes, ou para avaliar um impacto específico utilizando uma única espécie. Este trabalho teve por objetivos testar a eficiência de diferentes metodologias na avaliação de degradação ambiental na região do Delta do rio Jacuí, RS. Para tanto, diferentes ferramentas foram utilizadas nesta avaliação, como a análise de parâmetros físico-químicos da água, variações quali-quantitativas na estrutura das assembléias de peixes, índices ecológicos (índices de diversidade, índice de qualidade integrado e índice de integridade biótica), análise da frequência de anomalias morfológicas e de parasitos, variações na alimentação e reprodução de duas espécies de peixes e análise histológica de gônadas. Este estudo foi desenvolvido em oito pontos de amostragem ao longo do Delta do Jacuí. O Delta localiza-se na região metropolitana de Porto Alegre, no estado do Rio Grande do Sul, e sofre com diferentes tipos de impactos, sendo os principais o despejo de esgotos domésticos e industriais. Através da classificação da qualidade da água do Delta do rio Jacuí, de acordo com a resolução 357 do CONAMA e demais análises, os pontos localizados nos rios formadores, exceto aquele situado no rio dos Sinos, apresentaram uma melhor qualidade em suas águas. Estes resultados são corroborados com as demais análises realizadas neste trabalho. Entre as variáveis ambientais consideradas, a temperatura da água, temperatura do ar, DBO, condutividade e a turbidez desempenharam um papel importante na estruturação das assembléias de peixes do Delta do rio Jacuí. Os métodos utilizados neste estudo mostraram-se eficientes, na maioria dos casos, para determinar locais de maior ou menor qualidade ambiental. Foram observadas variações na riqueza, nos índices ecológicos, em aspectos reprodutivos e alimentares, até variações a nível celular, através da análise histológica das gônadas. Não houve casualidade na ocorrência de anomalias morfológicas nas assembléias de peixes do Delta do rio Jacuí, sendo as maiores frequências observadas nos pontos DJ08, DJ02 e DJ07. Porém foi nos pontos DJ04, DJ06 e DJ08 que o teste Qui-Quadrado apresentou resultados significativos. A análise de anomalias morfológicas mostrou-se um instrumento valioso para a avaliação de impacto ambiental, assim como a análise da presença de parasitos. Os resultados do Índice de Integridade Biótica calculado neste estudo classificam os ambientes analisados como de qualidade boa a muito pobre. Para a região do Delta do Jacuí, a adaptação do IIB pareceu refletir eficientemente a classificação da condição ambiental dos trechos estudados. As diferentes ações antrópicas sofridas no Delta do rio Jacuí, RS foram responsáveis por alterações na dieta das espécies de peixes estudadas. Foi possível perceber também a grande plasticidade alimentar de Cyanocharax alburnus e Gymnogeophagus gymnogenys, que alteraram suas dietas de acordo com o alimento disponível em cada ambiente. Através da análise histopatológica das gônadas destas mesmas espécies foram observadas diversas alterações, todas elas presentes somente em gônadas femininas de ambas as espécies. A presença de variações histopatológicas indica que os peixes podem responder a efeitos diretos de contaminantes como também a efeitos secundários causados por estresse. Podese concluir que as assembléias de peixes do Delta do rio Jacuí são afetadas pelos mais variados impactos sofridos na região. O uso de diferentes metodologias para a avaliação de qualidade ambiental mostrou-se extremamente importantes, pois geram uma gama de informações bastante ampla, permitindo que se possa inferir com maior certeza sobre a atual situação do ecossistema. / Structural and functional characteristics of aquatic communities respond to environmental variations in different spatial and temporal scales and also to anthropogenic impacts. Fishes are considered excellent indicators of ecosystems health or condition. They are used to assess the effects of different types of environmental stressors or pressures upon fish assemblages, or to evaluate a specific impact on a single species. This study aimed to test the efficiency of different methodologies to evaluate environmental degradation in the Delta do rio Jacuí, RS. Different tools were used to this assessment such as the analysis of the physical and chemical parameters of the water, quali-quantitative variations on fish assemblage structure, ecological indices (diversity index, integrated quality index, and index of biotic integrity), morphological abnormalities and parasite frequency analysis, variations on feeding and reproduction of two fish species and histological analysis of gonads. This study was carried along eight sampling sites in Delta do rio Jacuí, within the metropolitan area of Porto Alegre, in the Rio Grande do Sul State. The area is affected by different kinds of impacts, mainly domestic and industrial sewage. The best water quality was found in the sampling sites located in those rivers which form the Delta except rio dos Sinos according to water classification analysis and CONAMA’s 357 resolution and other analysis. These results are corroborated by the other analysis presented in this study. Water and air temperature, DBO, conductivity, and turbidity had an important role in fish assemblage structure in the Delta do rio Jacuí. The methods applied in this study were efficient to determine high and low environmental quality sites in most cases. Variations in richness, ecological indices, reproductive and feeding aspects, at cell level through histological analysis of the gonads, were observed. There were no casualties in the occurrence of morphological abnormalities in fish assemblages of the Delta do rio Jacuí. Highest frequencies were observed at sites DJ08, DJ02 and DJ07 although significant results through chi-square test were obtained to the sites DJ04, DJ06 and DJ08. Morphological abnormalities analysis showed to be a valuable tool for environmental impact assessment as well as the analysis of parasite occurrence. Results to the Index of Biotic Integrity in this study classify the analyzed environments between good and very poor quality. The use and adaptation of this index seemed to reflect efficiently the environmental condition of the sampling sites in the area of Delta do Jacuí. The different anthropogenic impacts in the Delta do Jacuí were responsible for alterations in the diet of the fish species studied. It was also possible to note the high feeding plasticity of Cyanocharax alburnus and Gymnogeophagus gymnogenys, which has shifted their diets according to the available food item in each environment. Many alterations in female’s ovaries of these species were observed through histopathological analysis. The presence of histopathological variations may indicate that fish respond to direct effect of contaminants as well as secondary effects caused by stress. Finally, fish assemblages from Delta do rio Jacuí are affected by many impacts from the surroundings. The use of different methods to evaluate environmental quality showed to be very important, providing a wide range of information allowing inferring more precisely about the current ecosystem situation.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Ciências Biológicas, Departamento de Ecologia, Programa de Pós-graduação em Ecologia, 2015. / Submitted by Cristiane Mendes (mcristianem@gmail.com) on 2015-07-03T18:26:38Z No. of bitstreams: 1 2015_DivinoVicenteSilverio.pdf: 3624431 bytes, checksum: 01f909de211fd6eabe1115769ac72b2a (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-07-28T13:00:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_DivinoVicenteSilverio.pdf: 3624431 bytes, checksum: 01f909de211fd6eabe1115769ac72b2a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-28T13:00:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_DivinoVicenteSilverio.pdf: 3624431 bytes, checksum: 01f909de211fd6eabe1115769ac72b2a (MD5) / Grande parte das florestas transicionais entre a Amazônia e o Cerrado foi convertida para cultivo de pastagens ou culturas agrícolas nas últimas décadas. Ao mesmo tempo, as florestas remanescentes têm sido afetadas por outros vetores associados à degradação florestal como, por exemplo, os incêndios florestais. A ação conjunta e recorrente destes vetores de degradação aumenta a vulnerabilidade dos ecossistemas amazônicos mas seus efeitos integrados são ainda pouco conhecidos. Na presente tese, procuramos entender e quantificar como as mudanças no uso da terra e os distúrbios florestais afetam alguns aspectos da dinâmica florestal e do clima regional. O trabalho está dividido em três capítulos: no primeiro realizado em uma floresta de transição da Amazônia-Cerrado em Querência Mato Grosso, avaliamos por meio de um experimento de fogo controlado com três tratamentos (controle, fogo-anual [B1yr], e fogo-trienal [B3yr]), a interação entre os incêndios florestais e a invasão de gramíneas e os seus efeitos resultantes para: a intensidade do fogo, extensão da área dominada por gramíneas, e a biomassa acima do solo. Nossos resultados indicaram que sinergias entre queimadas e a invasão por gramíneas C4 aumentam a intensidade do fogo de forma a acelerar a retração das florestas diante destes distúrbios representando um risco para as florestas na região. No segundo capítulo, desenvolvido no mesmo local, investigamos como a interação entre a ocorrência de vendavais e a degradação florestal pelo fogo afeta a mortalidade de árvores e o estoque de biomassa da floresta. Um censo da vegetação arbórea no experimento de fogo, realizado antes e depois de um grande vendaval ocorrido em outubro de 2012, permitiu verificar que os efeitos negativos do vendaval sobre a estrutura de vegetação e estoque de biomassa foram maiores em áreas afetadas pelo fogo e em ambientes de borda. Nós inferimos com base nestes resultados que dois ou mais vetores de degradação, ocorrendo em uma mesma área, resultam em interações positivas que amplificam os efeitos negativos sobre as florestas e aumentam a probabilidade da ocorrência de novos distúrbios. No terceiro e último capítulo, avaliamos em escala regional (bacia do Xingu, ~170.000 km²) por meio de dados de satélite, como três transições do uso da terra (floresta-pastagem, floresta-lavoura e pastagem-lavoura), em anos recentes (de 2001 a 2010), afetaram a ciclagem de água, o balanço de energia e a temperatura da superfície. Nossa análise espaço-temporal revelou que as transições de floresta-pastagem e floresta-lavoura resultaram em diminuição da radiação líquida (18 e 12%) e da evapotranspiração (32 e 24%), enquanto houve aumento do fluxo de calor sensível (6 e 9%). Para a bacia do Xingu, em geral, estas transições reduziram a evapotranspiração em 7 e 25,5 km³ e aumentaram a temperatura média da superfície em 0,07 e 0,2 °C, respectivamente. Compreender e quantificar como o desmatamento e os diferentes fatores de degradação florestal afetam, individualmente e em conjunto, a dinâmica dos remanescentes florestais e o clima regional é fundamental para uma avaliação abrangente de como trajetórias dos usos da terra podem influenciar os ecossistemas e clima futuro da Amazônia. / Over the last few decades, a large extent of Amazon-Cerrado transitional forests has been converted to pastures and croplands. At the same time, remaining forests were affected by other drivers of forest degradation, including forest fires. The combined action of these drivers of degradation has increased the vulnerability of Amazonian forests, but their integrated effects are still poorly understood. This thesis aims to quantify how land use change and forest degradation by fire affect forest dynamics and regional climate via the energy balance. The thesis is divided into three chapters. Chapter 1 presents the results of a field study that quantifies the effect of experimental forest fires on fire intensity, grass invasion, and above-ground biomass in a transitional Amazonian forest in Mato Grosso. The fire experiment consisted of three 50-ha treatments (control, burned annually [B1yr], and burned every three years [B3yr]). Results indicated that repeated fires and invasion by C4 grasses acted synergistically to increase fire intensity, causing further degradation and threatening the future of transitional forests. Chapter 2, conducted in the same study area, investigates how a large wind storm (“blow-down”) interacted with forest degradation by fire to affect tree mortality and aboveground biomass. Censuses of trees in the experimental fire plots were conducted before and after a wind storm in October 2012. Results indicate that the negative effects of the wind storm on vegetation structure and aboveground biomass were higher within the burned plots and along forest edges than in the control plot. Based on these results, we inferred that these two degradation vectors acted synergistically to amplify forest degradation and increased the likelihood of impacts due to further disturbance events. Chapter 3 used satellite data to evaluate how three recent (2001-2010) land use transitions (forest-to-pasture, forest-to-cropland, and pasture-to-cropland) affected water cycling, the energy balance, and surface temperature on a regional scale (Xingu basin, ~ 170,000 km²). Our spatio-temporal analyses revealed that forest-to-pasture and forest-to-cropland transitions decreased net radiation (by 18 and 12%, respectively) and evapotranspiration (32 and 24%), while increasing sensible heat flux (6, 9%). At the regional (Xingu basin) scale, these land use transitions reduced evapotranspiration by 7 and 25.5 km³ and increased the average surface temperature by 0.07 and 0.2 °C, respectively. By quantifying the individual and combined effects of deforestation and other drivers of degradation on forest dynamics and the energy balance, this thesis advances our understanding of how future land use trajectories may influence the ecosystems and climate of Amazonia.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:07Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-13Bitstream added on 2014-06-13T18:38:48Z : No. of bitstreams: 1 silva_thg_me_araiq.pdf: 1085436 bytes, checksum: 0c787f4037fae8529b045b1c7eadabc2 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-08-22T14:57:07Z: silva_thg_me_araiq.pdf,Bitstream added on 2014-08-22T15:02:09Z : No. of bitstreams: 1 000713146.pdf: 1078394 bytes, checksum: d6890cbc66e72b954249d115056ca799 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Os processos convencionais de tratamento de efluentes não são capazes de remover corantes e seus produtos de degradação química e/ou biológica com eficiência e esses resíduos atingem os corpos d’água promovendo danos ao ecossistema aquático e posteriormente aos seres humanos. Neste contexto, o desenvolvimento de novos processos de tratamento de efluentes que contêm corantes é de fundamental importância. Neste trabalho estudou-se a degradação dos corantes Acid Orange 7 (AO7), Food Yellow 3 (FY3) e Food Red 17 (FR17) pelo processo foto-Fenton sob luz negra bem como solar. A influência do tartarato (TAR) e do citrato (CIT) como agentes complexantes de ferro, bem como a degradação em pH 5,0 também foram estudadas. Inicialmente verificou-se que a degradação de todos os corantes (50 mg L-1) pelo processo foto-Fenton utilizando 3,0 mmol L-1 de peróxido de hidrogênio, 0,2 mmol L-1 de nitrato férrico em pH 2,5 foi a condição que resultou em alta porcentagem de mineralização. Verificou-se que o corante AO7 é degradado em menor velocidade quando comparado aos outros dois corantes devido à maior densidade eletrônica nas estruturas dos corantes FY3 e FR17, proveniente principalmente da presença dos grupos sulfônicos. A adição de TAR e CIT melhorou significativamente o processo de degradação devido ao maior rendimento quântico em relação à fotorredução do ferro, sendo que o processo na presença de TAR apresentou ligeira vantagem em relação ao CIT. A presença dos ligantes também promoveu deslocamento batocrômico na banda de absorção das espécies de ferro (III). Entretanto isso não foi suficiente para aumentar a velocidade inicial de degradação sob luz solar em relação ao processo usando luz negra quando comparados em função da dose de energia. A degradação dos corantes foi possível em... / The conventional processes of wastewater treatment are unable to remove dyes and their chemical and/or biological degradation products efficiently and these effluents reach the surface waters promoting damage to aquatic ecosystem and subsequently to humans. In this context, the development of new processes for wastewater treatment that contains dyes is required. In this work the degradation of dyes Acid Orange 7 (AO7), Food Yellow 3 (FY3) and Food Red 17 (FR17) was studied using photo-Fenton process under black light or sunlight irradiation. The influence of tartrate (TAR) and citrate (CIT) as complexing agents of iron, as well as the degradation at pH 5.0 were also studied. Initially it was found that the degradation of all dyes (50 mg L-1) by photo-Fenton process using 3.0 mmol L-1 hydrogen peroxide, 0.2 mmol L-1 ferric nitrate at pH 2.5 was the condition that resulted in high percentage of mineralization. It was found that the dye AO7 degrades at a lower rate compared to the other two dyes due to a higher electron density in the structures of dyes FY3 and FR17, mainly from the presence of sulfonic groups. A significantly improvement on dyes degradation was observed when TAR and CIT were added due to the higher quantum yield of iron (III) photoreduction compared to aquocomplexes. The process in the presence of TAR had a slight advantage in relation to the CIT. The presence of ligands also promoted bathochromic shift in the absorption band of the species of iron (III), however it was not sufficient to increase the initial rate of degradation under sunlight in relation to process using black light when compared in function of the energy dose. The degradation of the dyes at pH 5.0 was possible only in the presence of ligands, with a similar rate when compared to the process at pH 2.5 without them. The dyes have also been... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: João Osvaldo Rodrigues Nunes / Banca: Encarnita Salas Martin / Banca: José Tadeu Garcia Tommaselli / Banca: Marta Luzia de Souza / Banca: Mauricio Camargo Filho / Resumo: O objetivo desta tese é identificar e classificar os terrenos e depósitos tecnogênicos, a partir de análises nas transformações da sociedade sobre a natureza ocorrida no ambiente urbano de Guarapuava-PR. Esse ambiente passou por diversos estágios de urbanização a partir 1810, sendo influenciada pela passagem dos setores produtivos do tropeirismo, erva-mate, madeireiro, agropecuário e, atualmente, atividades agroindustriais e de serviços. No entanto, a estrutura urbana teve crescimento expressivo a partir de 1970 com o ápice do êxodo rural e o aumento da população urbana. A urbanização proporcionou novos processos geomorfológicos com ações diretas e indiretamente antrópicas, produzindo novas formas e materiais que foram identificados e classificados como terrenos e depósitos tecnogênicos. Para se compreender essa dinâmica ambiental, desenvolveram-se levantamentos bibliográficos, cartográficos e de campo para se analisar as transformações ocorridas, bem como se reconstituindo historicamente os processos de uso e ocupação do perímetro urbano de 1940-2014. Foram percorridas as três subunidades de relevo: planalto de Guarapuava/Palmas; Pitanga/Ivaiporã e Foz do Areia/Ribeirão Claro, e diferentes formas: vertentes, topos colinosos e planícies. Foram descritos 30 pontos representativos de terrenos e depósitos tecnogênicos, bem como seis pontos por meio de testemunhos, com depósitos induzidos nas principais sub-bacias do ambiente urbano. Os pontos identificados e classificados correspondem em sua ampla maioria a terrenos de agradação, manifestados em depósitos de maciços isolados, lençóis de aterramento em ambientes urbanos e periurbanos. Já os terrenos de degradação correspondem às cicatrizes de aterramento e mineração, representadas pela construção da ferrovia - FERROESTE... / Abstract: The objective of this thesis is to identify and classify the land and technogenic deposits from analyzes on changes in society about the nature occurred in the urban environment Guarapuava-PR. This place has gone through several stages of urbanization from 1810, being influenced by the passage of the productive sectors tropeirismo, yerba mate, timber, agricultural and currently agro-industrial activities and services. However, the urban structure grew significantly from 1970 to the apex of the rural exodus and the increase in urban population. Urbanization provided new geomorphological processes with direct actions and indirect anthropogenic, producing new forms and materials that have been identified and classified as technogenic land and deposits. To understand this dynamic environment, evolved bibliographic, cartographic and field to analyze the changes that have occurred, as well as historically reconstructing the use of processes and occupation of the urban perimeter of 1940-2014. The three major subunits were covered: Guarapuava / Palmas plateau; Pitanga / Ivaiporã and Foz do Areia / Ribeirao Claro, and different ways: strands, hill tops and plains. They were described 30 representative points technogenic land and deposits as well as six points through testimonies, with deposits induced in major urban environment sub-basins. Identified and classified points are in their large majority in aggradation land, manifested in deposits isolated massive, ground sheets in urban and peri-urban environments. Already the degradation of land correspond to the ground and mining scars, represented by the construction of the railway - FERROESTE... / Doutor