Orientador : Prof. Dr. Maurício Felga Gobbi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa: Curitiba, 13/06/2016 / Inclui referências : f. 108-113 / Resumo: Propõe-se neste trabalho um modelo para estimativa de emissões de gases de efeito estufa (CO2 e CH4) por reservatórios de usinas hidrelétricas. O modelo foi construído baseando-se nas relações do ciclo do carbono na coluna d'água e no sedimento, focando-se nas concentrações de carbono orgânico particulado (lábil e refratário), dissolvido, oxigênio dissolvido, carbono inorgânico e metano. A modelagem foi construída considerando-se as variações verticais de temperatura e concentrações dos compostos deste ciclo na coluna d''agua e de forma média (concentrada) nas duas camadas de sedimento (aeróbia e anaeróbia). Nas simulações realizadas para os reservatórios de Funil (RJ) e do Rio Verde (PR) foi possível se obter bons resultados para os perfis de temperatura e concentração dos compostos na coluna d'água, além de resultados coerentes nas emissões de CO2 e CH4 para a atmosfera, apesar de não terem sido idênticos aos valores medidos em campo. Para o reservatório de Funil, foram obtidos alguns valores de fluxos de CO2 e CH4 muito próximos aos medidos em campo, mas não em todo o período de simulação e eventualmente na mesma ordem de grandeza para emiss˜oes de CH4 no sedimento. Para ambos os reservatórios foram obtidos resultados de fluxos em faixas de valores muito próximas, mesmo possuindo características muito diferentes de vazão e área/volume total, além de resultados de consumo de metano na oxiclina próximos ao comportamento observado em campo em outros lagos. Palavras Chave: Emissão de Gases de Efeito Estufa, Reservatórios, Modelo Unidimensional, Ciclo Biogeoquímico, Modelagem Ambiental / Abstract: In this work we propose a model for greenhose gas emissions from reservoirs. The model is based on equations for carbon balance within the water column and the sediment bed. Specificaly the model considers concentrations of refractory and labile particulate organic carbon, dissolved organic carbon, dissolved axigen, carbon dioxide, and methane. The model considers vertical concentration variation, and vertical temperature variation for stratification and mixing in the water column, and considers two sediment layers for the reservoir bed. The model was applied to two very different reservoirs (Verde and Funil) in Brazil, and was able to reproduce quite well the temperature changes within the water bodies, and predicted emissions of CO2 and CH4 which are at least with what is expected from water quality type models in trems of errors compared to measured data, despite the fact that no calibration was perfermed and literature values were used for coeficients. Methane consumption near the thermocline was also prtedicted by the model which agrees with observed data. Keys: Greenhouse Effect Gases Emission, Reservoirs, Unidimensional Model, Biogeochemistry Cycle, Environmental Modelling

Orientador: João Andrade de Carvalho Júnior / Coorientador: Jean Pierre Henry Balbaud Ometto / Banca: Maria Lucia Pereira Antunes Silva / Banca: Eráclito Rodrigues de Sousa Neto / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar, possíveis alterações no padrão de emissão de gases de efeito estufa (CO2, CH4 e N2O) associadas à substituição da cobertura vegetal nativa por sistemas agropastoris no bioma Caatinga, durante os anos de 2013 e 2014. Esta região apresenta características fisionômicas únicas e abrange 11 % do território do país (850.000 km2) . Comportando 27 milhões de pessoas, a Caatinga é considerada a região semiárida mais populosa do mundo, o que a deixa vulnerável a processos de uso intensificados dos recursos naturais, resultando em graves problemas ambientais de degradação do solo e mudança da cobertura e uso da terra. A agropecuária se destaca como a principal atividade da população rural e impulsiona a mudança sistemática da vegetação nativa por sistemas agropastoris que atualmente cobrem cerca de 27 % do bioma Caatinga (201.786 m²) . Esta drástica alteração na cobertura do solo, em condições de baixa disponibilidade nutricional nos solos e irregularidade na distribuição anual da precipitação, leva à degradação do meio com efeitos diretos na dinâmica dos fluxos de CO2, CH4 e N2O. Este experimento foi realizado no município de São João, Pernambuco (8°52'30"S, 36°22'00"O), em neossolo regolítico com textura predominantemente arenosa. As coletas foram realizadas em 2013 e 2014, nas estações secas e chuvosas, afim de se observar a influência sazonal no processo de formação dos gases. Os fluxos foram medidos utilizando câmaras estáticas de PVC... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The present work had as objective to evaluate possible changes in the greenhouse gas emission pattern associated with the replacement of native vegetation cover by agropastoral systems in the Caatinga biome during the years of 2013 and 2014. This region has unique physiognomic characteristics and covers 11% of the country's territory (850,000 km2). With 27 million people, the Caatinga is considered the most populous semi-arid region in the world, leaving it vulnerable to intensified natural resource use processes, resulting in serious environmental problems of land degradation and land cover and land use change. Agriculture stands out as the main activity of the rural population and promotes the systematic change of native vegetation by agropastoral systems that currently cover about 27% of the Caatinga biome (201,786 m²). This drastic change in soil cover, under conditions of low nutritional availability in soils and irregularity in the annual distribution of precipitation, leads to the degradation of the environment with direct effects on the dynamics of CO2, CH4 and N2O flows. This experiment was carried out in the municipality of São João, Pernambuco (8 ° 52'30 "S, 36 ° 22'00" W), in a regolithic soil with predominantly sandy texture. The collections were carried out in 2013 and 2014, in the dry and rainy seasons, in order to observe the seasonal influence on the gas formation process. The flows were measured using static PVC cameras with sample collection in periods of 3... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

The lunar regolith is sensitive to the bombardment history of the Moon and contains a wealth of knowledge regarding the types of processes that have modified the lunar crust through time. Noble gases that are produced and trapped in the lunar regolith, as a result of this interaction with the space environment, can be used to determine the cosmic ray exposure age, maturity, shielding depth and antiquity age of lunar regolith samples. This thesis aims to probe this temporal archive to further understand the impact history of the Moon contained within the regolith. Initially, all the published noble gas literature data for the Apollo regolith breccias, drill cores and soils was compiled into a database where trapped and cosmogenic noble gas component were calculated. These data were used to summarise the history of the lunar regolith contained in the Apollo sample archive. A dichotomy between the "ancient" (determined by the antiquity indicator using the 40Ar/36Artr ratio) regolith samples and those formed in more recent times has been described previously (e.g., McKay et al., 1986).The ancient breccias and soils (&gt;~3.5 Ga) have typically experienced limited amounts of surface exposure (i.e., they are 'immature'). Whereas, regolith samples formed in more recent times ( < 3.5 Ga, << 2 Ga) show a range of maturities. It is likely that the difference in maturity between the ancient and younger breccias reflects the changing collisional conditions of the time i.e., impact flux and regolith turnover rates. Here, 12 lunar meteorite regolith breccias were analysed for their noble gas content (Ne, Ar, Xe isotopes) to determine if lunar meteorites show the same difference between (40Ar/36Ar)tr ratio and maturity. Lunar meteorites in this study and previously published data do show the same negative correlation between (40Ar/36Ar)tr ratio and maturity. Furthermore, many of the lunar meteorite samples have (40Ar/36Ar)tr ratio between 1 and 2.5 indicating antiquity ages of approximately 1-2 Ga. This potentially reflects a declining period of random intermediate impacts bracketing the period between the 'ancient' and 'recent' samples. The same techniques were applied to newly discovered lunar meteorite MIL 13317. This included a full petrology description, mineral chemistry, U-Pb and Pb-Pb ages, and analysis of noble gas content to decipher the regolith history of this new sample. The meteorite is a mixture of mare and highland components (including mare basalts, FAN, Mg-suite and KREEP) with ancient ages (~ 4.3Ga) and a complex regolith history (exposure age ~500 to 800 Ma, antiquity age ~1.92 Ga). MIL 13317 is an important addition to the lunar collection as it contains material from previously unsampled areas of the Moon which is interpreted here to be associated with the northern regions of the Procellarum KREEP Terrane. Work was also begun on Apollo 16 regolith breccias using the same analytical techniques. However, due to instrument issues and friable samples much of the work was not completed and will be continued after the PhD. Understanding the data collected here and the techniques used will feed forward to future missions to the Moon to understand noble gas concentrations in the lunar regolith.

Energy plays a vital role in socio-economic development and raising living standards of human beings. The overreliance on fossil fuels results in the depletion of fossil fuels as well as environmental pollution from the green-house gases that result from the use of fossil fuels. Biomass feedstock are able to ameliorate this situation by utilizing the CO2 that has been used by plants during photosynthesis. This study investigated the suitability of the three garden grass species (Chloris gayana, Cynodon dactylon and Pennisetum clandestum) as biomass feedstock for gasification purposes. The three garden grass species were collected at the Alice Campus of the University of Fort Hare. These grass species were characterized using elemental analyser (CHNS), FT-IR, EDX and TGA. The Activation energy (Ea) of the three grass species were 48.22 kJ/mol for P. clandestum, 36.8 kJ/mol for C. gayana and 258 kJ/mol for C. dactylon. Of the three grass species, C. gayana had the lowest Activation energy of 36.8 kJ/mol and also had the highest maximum efficiency of 69 percent compared to 65.3 percent for P. clandestum and 63.5 percent for C. dactylon. Actual gasification was not carried out but the results on maximum efficiency were obtained from computer simulation of gasification.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T03:27:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 281164.pdf: 2374230 bytes, checksum: 1446a320aa57a5c872ebf73117ad4054 (MD5) / A produção de reservatórios de gás úmido pode ser dificultada pela alta sensibilidade a variações de pressão apresentadas por algumas misturas de hidrocarbonetos. Nestes casos, mudanças nas condições de operação do poço podem ocasionar a formação de condensado em excesso, a tal ponto que o fluxo de gás não seja suficientemente elevado para arrastá-lo até a superfície. Este acúmulo de líquido no poço, denominado carga de líquido, gera uma contrapressão que reduz ou até mesmo interrompe a sua produção. Neste ínterim, o presente trabalho é o primeiro de uma linha de pesquisa que se propõe ao desenvolvimento de modelos de escoamento bifásico gás-líquido transientes, com forte embasamento fenomenológico, capazes de descrever a interação dos fluidos produzidos (gás e condensado) entre si e com a coluna de produção na qual estão contidos. Para tal, são resolvidas as equações de conservação das fases envolvidas (massa, quantidade de movimento e energia), através do Método da Divisão da Matriz de Coeficientes (Chakravarthy et al., 1980), o qual é específico para sistemas de Equações Diferenciais Parciais hiperbólicas. A discretização numérica é efetuada por meio do Método das Diferenças Finitas. O modelo aqui proposto se dedica ao padrão anular em um duto vertical e contempla a existência de três campos distintos: o filme líquido, o núcleo gasoso e o líquido sob a forma de gotículas suspensas no núcleo. O transporte entre os dois campos de líquido é modelado a partir de correlações da literatura para taxas de entranhamento e deposição de gotículas. O procedimento de cálculo usado na solução do escoamento anular é verificado pela resolução de problemas em ordem crescente de complexidade, os quais requerem para sua solução a formulação de modelos monofásicos, bifásicos homogêneos e de dois fluidos (Städtke, 2006). Resultados são comparados a soluções analíticas (no caso do escoamento em um tubo de choque, por exemplo) e numéricas conhecidas. O modelo anular é verificado por meio de comparações com o programa GRAMP2, desenvolvido por Barbosa e Hewitt (2006), para a solução do escoamento anular em regime permanente. / The production of hydrocarbon mixtures from wet gas reservoirs can be at times extremely sensitive to variations in pressure and other flow parameters. In such cases, changes in the operating conditions of the wellbore may lead to the formation of a significant amount of condensate which is above the maximum limit that the gas flow is capable of carrying upwards by interfacial drag along the channel. This accumulation of fluid in the wellbore, the so-called liquid loading, generates a backpressure that reduces or even interrupts the production of gas from the reservoir. In this context, the present work is the first of a research line aimed at developing phenomenological models for transient two-phase gas-liquid flows in wellbores. The mass, momentum and energy conservation equations for the phases involved are solved by the Split Coefficient Matrix Method (SCMM) proposed by Chakravarthy et al. (1980) for systems of hyperbolic Partial Differential Equations systems. The numerical discretization is performed using the Finite Differences Method. The model advanced in the present work is concerned with the annular gas-liquid flow pattern in a vertical channel and takes into account the presence of three separate fields: the liquid film, the gaseous core and the liquid entrained as droplets in the gas stream. Mass transport between the two liquid fields is modeled based on correlations available in the literature for the rates of droplet entrainment and deposition. The calculation procedure proposed here for annular flow is verified against the solution of ancillary problems in order of increasing complexity. To solve the simpler problems, one resorts to single phase, two-phase homogeneous and two fluid models (Städtke, 2006), and the results from this simpler models are compared to analytical (in the case of the flow in a shock tube, for example) and known numerical solutions. The annular flow model is verified through comparisons with the GRAMP2 program, developed by Barbosa and Hewitt (2006), for steady-state annular flows.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T23:09:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299088.pdf: 2047719 bytes, checksum: 24983f5b1f49938e03f3cf33d36becdb (MD5) / O presente trabalho visa estudar os aspectos fundamentais da aplicação de uma placa refrigerada, fixa na saída das bocas das torres de resfriamento empregadas em plantas industriais, para desumidificação do ar. Ar umedecido é subproduto resultante do resfriamento da água empregada nos processos industriais. A condensação de vapor de água na presença de gases não condensáveis é investigada para superfícies sujeitas a fluxos ascendentes em escoamento livre, em contra corrente ao escoamento do filme condensado. Os comportamentos das taxas de transferência de calor e taxas de condensação obtidas experimentalmente são analisados em função das variáveis: concentração de gases não condensáveis para a mistura a ser condensada, temperatura de parede, ângulo de inclinação da superfície condensadora, material e geometria da placa condensadora. Os resultados experimentais obtidos foram comparados com o modelo matemático de Nusselt, para condensação de vapor puro, e com o modelo de Rose, para condensação de vapor na presença de gases não condensáveis. Os resultados mostram que as condições físicas do escoamento exercem influência dominante na taxa de transferência de calor, tanto na situação de vapor puro quanto na presença de gases não condensáveis. Neste caso, para uma dada condição de mistura, a diferença na transferência de calor entre o caso com vapor puro e com gases não condensáveis foi de 15%, enquanto para a situação de mistura estagnada seria de 50% / This work aims the study of fundamental aspects of the application of cooling surfaces in the outlet air humid stream of cooling towers, with the purpose to remove moisture. Vapor was released to the air during the cooling of industrial hot water. The condensation of water vapor in the presence of noncondensable gases is studied for cooling surfaces facing downward under free vertical flow in counter current with the condensation film. The behavior of the heat transfer rates experimentally obtained are analyzed from the point of view of the parameters: noncondensable gas concentration, surface temperature and inclination, material and geometry of the surface. The results were compared with the Nusselt mathematical model, for pure vapor condensation, and with Rose model for condensation in the presence of noncondensable gases. The results showed that the physical characteristics of the flow exert dominant influence in the heat transfer rates both in the pure vapor and in the presence of noncondensable gases. In this case, for the same condition, the difference in the heat transfer between the pure vapor case and with the presence of noncondensable case were around 15% while in stagnant mixture condition would be around 50%.

Changes in the atmospheric concentration of greenhouse gases and aerosols alter the energy balance of the climate system. CO2 is the most significant anthropogenic greenhouse gas. The primary source of the increased atmospheric concentration of CO2 since the preindustrial period is from fossil fuel exploitation. As the global need for energy is currently met by combustion of fossil fuels it is imperative that a method of reducing the levels of CO2 being emitted is used. Carbon capture and storage (CCS) is the combination of CO2 capture from large point sources, with the transport of CO2 to a suitable geological storage site where it can safely be contained. Geological CCS technology has the potential to a make a significant contribution to a low carbon technology future. As with any technology, it is imperative to identify techniques that could be used to form part of the monitoring programme. In this thesis, the role of chemical and geochemical tracers are investigated during the transport and storage of CO2. For the first part of this research, a review of the natural gas and CO2 pipeline network in North America and United Kingdom has been compiled from published literature and historical experience. Using this information, research was carried out to determine why odourising has been suggested for CO2 pipeline transport and what benefit it would add. Based on experience from natural gas, it is concluded that high pressure pipelines of CO2 through sparsely populated areas could have odourant added, but will gain little safety benefit. However, adding odourant to CO2 gas phase pipes could aid detection of leaks as well improve public assurance and should be considered in more detail. For the second part of this research, a specially constructed flow cell was designed and built to investigate how noble gases could be used as effective early warning tracers for CO2 migration in storage sites. From this equipment, experimental breakthrough curves for noble gases and SF6 travelling through a sample of Fell sandstone in relation to CO2 over a pressure gradient range of 10,000 – 50,000 Pa were generated. Although noble gases are described as conservative tracers, comparing the breakthrough curves over a range of pressure gradients show that they do not behave as simply as previously assumed. These results were then modelled using a one dimensional advective dispersion transport equation to fit curves to the experimental outputs using two different modelling approaches. A statistical approach can derive the input parameters for an analytical approach, which is needed to understand the dispersivity behaviour of the tracers. A set of values for the dispersivity of noble gases, SF6 and CO2 through porous media is presented in this research. Using a baseline value approach, initial arrival times for krypton and xenon from this research suggest that they could be used as a means of detecting CO2 migration. While helium, neon and argon appear to be unsuitable as early warning tracers for initial detection of CO2, this suggests that they can be used as part of mixture to fingerprint individual CO2 storage sites that may be in close proximity to one another. Results from the experimental and modelling analysis, identify a system where preferential paths exist depending on the change in pressure gradient. The different transport channels progress from a Darcy linear flow regime to a non-linear laminar flow. These results propose an explanation for the patterns observed from tracers in large-scale reservoirs but the output values obtained are limited by scale-dependence and would not be suitable for direct upscaling.

A dinâmica quântica de sistemas de partícula única não-relativística envolvendo coordenadas não-comutativas, usualmente chamada mecânica quântica não-comutativa, tem sido objeto de numerosas investigações. Neste trabalho estendemos esses estudos para o caso de sistema de muitas partículas. Usamos como protótipo o modelo do gás de elé- trons degenerado cuja dinâmica é bem conhecida no limite comutativo. Nosso objetivo principal aqui é entender qualitativamente, em vez de quantitativamente, as principais modi cações induzidas pela presença de coordenadas não-comutativas. Primeiro veremos que a não-comutatividade modi ca a energia de correlação de troca enquanto preserva a neutralidade elétrica do modelo. Logo, através da teoria de perturbações independente do tempo juntamente com o mapa de Seiberg-Witten mostramos que o potencial de ioniza ção é modi cado pela não-comutatividade e, também, que o parâmetro não-comutativo atua como uma temperatura de referência. Sendo assim, a não-comutatividade levanta a degenerescência do gás de elétrons a temperatura zero.

Apresentamos mapas bidimensionais (2D) do campo de velocidades estelar e do gás dos 5 segundos de arco (00) centrais de seis galáxias ativas próximas, usando espectros obtidos com o IFU (Integral Field Unit) do instrumento GMOS do telescópio Gemini Norte. Os dados cobrem o intervalo espectral de 8000 a 9500 Å com resolução espectral 3000 e cobertura espacial de 6.008 × 4.009 (3.004 × 4.009 para duas galáxias) com resoluções angulares 100. As observações são amostradas espacialmente com lentes de 0.002, correspondendo a extensões espaciais de 10 a 30 pc nas galáxias. A resolução espacial vai de 20 a 180 pc, e o campo observado cobre algumas poucas centenas de parsecs ao redor dos núcleos. As linhas de absorção do triplete do Ca II em 8500Å foram usadas para medir as velocidades radiais e dispersões de velocidades estelares. O campo de velocidade radial é dominado por rotação em todas as gal áxias. Um modelo cinemático simples assumindo um sistema que possui apenas rotação em órbitas circulares em um plano foi ajustado às medidas de velocidade radial. O turnover da curva de rotação ocorre a apenas 50 pc do núcleo para NGC4051 e entre 200 e 700 pc para as outras 5 gal áxias. O mapa de dispersão de velocidades ( ) mostra os maiores valores (100 150 km s−1) no centro. No caso de NGC2273 e NGC3227, existe uma redução para 70 80 km s−1 a 200 300 pc do núcleo, delineando anéis parciais de baixos valores de . Um anel parcial similar parece estar presente a 400 pc do núcleo, também em NGC4593. Interpretamos estes anéis de baixos valores de como sinais de uma população estelar recentemente formada que mantém parcialmente a cinemática (mais fria ) do gás original a partir do qual as estrelas se formaram. Em NGC3516 também detectamos uma redução de em direção à periferia da galáxia onde o assume valores de 80 90 km s−1 a 400 pc do núcleo na direção do eixo maior da galáxia. A linha de emissão em [S iii] 9069 foi usada para obter a distribuição e os campos de velocidade do gás. As velocidades radiais e dispersões de velocidade 2D foram obtidas ajustando um per l gaussiano simples à linha de emissão [S iii]. Os per s da linha de emissão foram fatiados em bins de velocidade, permitindo a obtenção de mapas mostrando a distribuição do gás no espaço de velocidades, o que mostrou-se uma ferramenta útil para identi car diferentes componentes cinemáticas do gás. Comparamos nossos mapas com imagens em uxo rádio obtidos com o Very Large Array VLA em 3.6 e 20 cm e encontramos boa correspondência das estruturas cinemáticas e em uxo dos mapas em [S iii] com às dos mapas rádio. Em diversos casos encontramos estruturas em uxo [S iii] estendidas associadas a regiões blueshifted ou redshifted que foram interpretadas como out ows do gás a partir do núcleo. Estes out ows parecem ser o resultado da intera ção do jato rádio com o meio interestelar (ISM) da região nuclear da galáxia hospedeira. Estruturas com altos valor de são também vistas em associação com estes out ows permitindo o cálculo da variação da energia cinética do gás resultante da energia depositada pelo jato rádio no ISM circumnuclear. Encontramos regiões de alto com velocidades em excesso de 500 ou mesmo 900 km s−1 nestas regiões em relação às regiões vizinhas. A comparação entre o do gás e das estrelas mostra que a cinemática do gás e das estrelas não são correlacionadas. Enquanto que o estelar não varia muito dentro de cada galáxia, o do gás pode variar bastante, desde 100 km s−1 até várias centenas de km s−1. Como a cinemática estelar é dominada pelo potencial gravitacional do bojo galáctico, pode ser concluído que o mesmo não vale para a cinemática do gás. Tanto gás mais frio quanto gás mais quente que as estrelas são observados. A principal inovação do trabalho aqui apresentado é a resolução espacial sem precedentes alcancada em um estudo 2D de cinemática estelar e do gás da região nuclear de galáxias Seyfert usando um IFU. Os poucos estudos similares disponiveis na literatura para galáxias Seyfert tem uma resolução bastante pior do que a nossa e/ou são restritos ao estudo da cinemática do gás. / We present two-dimensional (2D) mapping of the stellar and gas velocity eld of the inner 5 arcseconds (00) of six nearby active galaxies, using spectra obtained with the Integral Field Unit of the GMOS instrument at the Gemini North telescope. The data covers the spectral range 8000 to 9500 Å with spectral resolution 3000 and spatial coverage of 6.008 × 4.009 (3.004 × 4.009 in two galaxies) with arcsecond and subarcsecond angular resolutions. The sampling of the observations is 0.002, corresponding at the galaxies to spatial extents ranging from 10 to 30 pc. The spatial resolution ranges from 20 to about 180 pc, and the observed eld of view covers a few hundred parsecs around the nuclei. The Calcium II triplet absorption features at 8500Å were used to measure the stellar radial velocities and velocity dispersions. The radial velocity elds are dominated by rotation in all galaxies. A simple kinematical model assuming a purely rotating system with circular orbits in a plane was tted to the radial velocity data. The turnover of the rotation curve occurs at only 50 pc from the nucleus for NGC4051 and between 200 and 700 pc for the other 5 galaxies. The velocity dispersion ( ) maps show the largest values (100 150 kms−1) at the centre. In the cases of NGC2273 and NGC3227, there is a decrease to 70 80 kms−1 at 200 300 pc from the nucleus, delineating partial rings of low values. A similar partial ring seems to be present at 400 pc from the nucleus also in NGC4593. We interpret these low rings as traces of recently formed stars that partially keep the cold kinematics of the original gas from which they have formed. In NGC3516 there is a decrease of outwards along the direction of the galaxy major axis, where reaches 80 90 kms−1 at 400 pc from the nucleus. The [S iii] 9069 emission line was used to obtain the gas distributions and velocity elds. The 2D radial velocity and velocity dispersion were obtained by tting a single gaussian pro le to the [S iii] emission line. The emission line pro les were also sliced into velocity bins, a useful tool which alowed a better discrimination of the di erent kinematic gas components. We compared our results against VLA radio 3.6 and 20 cm ux images and found good correspondence of the kinematical and ux structures seen in our [S iii] maps with those seen in radio. In several cases we found elongated [S iii] ux structures associated to blue or redshifted regions interpreted as one- or two-sided gas out ows. These out ows seem to be the result of the interaction of the radio jet with the circumnuclear interstellar medium (ISM) of the host galaxy. High velocity dispersion structures are also seen in association with these out ows allowing the calculation of the variation of the gas kinetic energy as a result of the energy deposited by the radio jet on the circumnuclear ISM. We found high regions with velocities in excess of 500 or even 900 km s−1 in those regions. The comparison of the [S iii] and stellar velocity dispersions shows that they are not correlated at all. While the stellar do not vary much within each galaxy, the gasous may vary a lot, from under 100 km s−1 to several hundred km s−1. As the stellar kinematics is dominated by the galaxy bulge gravitational potential, it can be concluded that the gas kinematics is not. Both gas "colder" and "hotter" than the stars are observed. The main novelty of the present work is the unprecedented spatial resolution reached by a 2D study of stellar and gas kinematics in the circumnuclear region of Seyfert galaxies using an IFU. The few similar IFU studies available in the literature for Seyfert galaxies have a much poorer spatial resolution and/or are restricted to the study of emission line kinematics.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-02T21:04:51Z No. of bitstreams: 1 2018_FabianaPiontekowskiRibeiro.pdf: 3919967 bytes, checksum: 59031fd5f3076de6b9f3535a85fc074e (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-10-05T19:46:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_FabianaPiontekowskiRibeiro.pdf: 3919967 bytes, checksum: 59031fd5f3076de6b9f3535a85fc074e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-05T19:46:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_FabianaPiontekowskiRibeiro.pdf: 3919967 bytes, checksum: 59031fd5f3076de6b9f3535a85fc074e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Em ecossistemas florestais a dinâmica da serapilheira e os fluxos de Gases de Efeito Estufa pode variar ao longo do tempo, de acordo com as condições edafoclimáticas de cada região. Solos florestais são importantes fontes de N2O e comumente possuem comportamento de dreno em relação ao CH4. Entretanto, é importante considerar a variabilidade temporal desses fluxos. Este estudo avaliou a dinâmica sazonal, bem como as interações com os condutores ambientais da serapilheira e dos fluxos de CH4 e N2O de solos sob plantios de eucaliptos e vegetação nativa do Cerrado. O estudo foi realizado no Distrito Federal, Brasil em três áreas: plantações de eucaliptos híbridos (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis) implantados em 2011 (E1) e em 2009 (E2) e vegetação nativa do Cerrado (CE). Para isso, procederam as coletas da serapilheira produzida, estocada e sua massa remanescente, ao longo de 720 dias. A avaliação da massa remanescente de serapilheira, em cada área foi realizada a partir da distribuição aleatória de litter bags sobre o solo. Foram realizadas análises químicas e dos componentes estruturais da parede celular da serapilheira remanescente. Também foi determinado o C estocado na serapilheira. Para coleta de gases as amostras de ar foram coletadas usando uma câmara de fechamento manual e a concentração de gás foi determinada por cromatografia gasosa. A temperatura do ar e do solo, o espaço poroso saturado por água (EPSA) e as concentrações de nitrogênio mineral, nitrato (NO3 -) e amônio (NH4 +) também foram monitorados. O comportamento dos fluxos diários de gases foi analisado para cada época (chuvosa e seca) e ano (acumulado anual). Como principais resultados foi verificado efeito da sazonalidade na produção de serapilheira. Para ambos os anos de avaliação foi observada maior biomassa e C na serapilheira no E2. Em contrapartida, a maior taxa de decomposição foi para o CE, especialmente no segundo ano de avaliação (massa remanescente aos 720 dias de 35 %, 37 % e 23 % para E1, E2 e CE, respectivamente), o que foi atribuído a maior liberação aparente de N, umidade do solo e biodiversidade na área nativa. Os teores de lignina aumentaram, os de celulose diminuíram e os de hemicelulose ficaram estáveis ao longo dos 720 dias, sugerindo que a decomposição da celulose é proporcional à perda de serapilheira e que a resistência à decomposição de lignina ocorre pelo menos até dois anos de avaliação. Também foi observado um aumento na concentração dos nutrientes N e P da massa remanescente e correlações positivas entre massa remanescente e as relações C:N e C:P. A relação C:N da serapilheira foi ≥ 76:1 no tempo 0 e ≥ 30:1 aos 720 dias para as três áreas. Os resultados do presente estudo reforçam a importância de pesquisas de longo prazo principalmente para decomposição de serapilheiras em ecossistemas florestais. Quanto aos fluxos de CH4 e N2O não houve um padrão claro em resposta às variações sazonais entre as áreas. Durante o período de estudo os fluxos médios de CH4 foram -22,48 -8,38 e -1,31 μg e os fluxos médios de N2O foram 5,45, 4,85 e 3,85 μg de para as áreas de E1, E2 e CE, respectivamente. Ao longo do período de avaliação, os influxos acumulados de CH4 foram de -1,86 a -0,63 kg ha-1 ano-1 (ano 1) e de -1,85 a -1,34 kg ha-1 ano-1 (ano 2). Os fluxos cumulativos de N2O nas três áreas foram ≤ 0,85 kg ha-1 ano -1 no ano 1 e ≤ 0,44 kg ha-1 ano-1 no ano 2. Esta avaliação também sugeriu que os picos de fluxos de CH4 e N2O ocorrem apenas alguns dias por ano e, portanto, têm pouco impacto nos fluxos anuais totais. A análise de todo o período de estudo indicou a captação de CH4 da atmosfera e a contribuição do CH4 e N2O para o potencial de aquecimento global (PAG) variou de 82 a 228 Kg CO2 eq ha-1 ano-1 para os plantios de eucalipto e de 57 a 82 Kg CO2 eq ha-1 ano-1 e vegetação nativa do Cerrado, e que conversão das áreas de uso para plantios florestais representou uma opção efetiva para a mitigação do potencial de emissão de gases de efeito estufa. / In forest ecosystems the litter dynamics and fluxes of the studied gases effects can vary over time, according to the edaphoclimatic conditions of each region. Forest soils are N2O sources and commonly act as CH4 sinks. However, the temporal variability of these fluxes must be taken into account. This study evaluated the seasonal dynamics as well as the interactions with the environmental drivers of the litter and CH4 and N2O fluxes from soils under eucalyptus plantations and native Cerrado vegetation. The study was carried out in Distrito Federal, Brazil, in three areas: hybrids eucalyptus plantations (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis) planted in 2011 (E1) and in 2009 (E2), and native Cerrado vegetation (CE). For this, the produced litter, stored litter and the remaining mass was collected over 720 days. The evaluation of the remaining litter mass in each area was performed from the random distribution of 648 litter bags on the soil. Chemical analyzes (N, P, C) and the structural components of the cell wall (lignin, cellulose and hemicellulose) of the remaining litter were performed. The C of the litter stock was also determined. For gas sampling the air samples were collected using manual close chamber and gas concentration was determined by gas chromatography. Air and soil temperature, water-filled pore space (WFPS), and concentrations of mineral nitrogen, nitrate (NO3 -), and ammonium (NH4 +) were also monitored. The behavior of the daily gas fluxes was analyzed for each season (rainy and dry) and year (annual cumulative total). The main results showed seasonal effect on litter production. For both years of evaluation were observed higher biomass and C content in litter at E2. In contrast, the highest decomposition rate was for the CE, especially in the second year of evaluation (mass remaining at 720 days of 35 %, 37 % and 23 % for E1, E2 and CE, respectively), attributed to the higher apparent liberation of N, soil moisture and biodiversity in the native area. Lignin contents increased, cellulose decreased, and hemicellulose remained stable throughout the 720 days, suggesting that the cellulose decomposition is proportional to the loss of litter and that resistance to lignin decomposition occurs at least up to two years of evaluation. It was also observed an increase in the N and P nutrients concentration of the remaining mass and positive correlations among the remaining mass and the C:N and C:P ratios. The C:N ratio of litter was ≥ 76:1 at time 0 and ≥ 30:1 at 720 days for the three areas. The results of the present study reinforce the importance of long term research, mainly for the decomposition of litter in forest ecosystems. As for the CH4 and N2O fluxes there was no clear pattern in response to seasonal variations between areas. During the study period, mean CH4 fluxes were -22.48 -8.38 and -1.31 and the mean N2O fluxes were 5.45, 4.85 and 3.85 μg m-2 h-1 for the E1, E2 and CE, respectively. Throughout the evaluation period, cumulative CH4 influxes were -1.86 to -0.63 kg ha-1yr-1 (year-1) and -1.85 to -1.34 kg ha-1yr-1 (year-2). The cumulative N2O fluxes in the three areas were ≤0.85 kg ha-1yr-1 in year 1 and ≤0.44 kg ha-1yr-1 in year 2. This evaluation also suggested that high CH4 and N2O pulses occur on only a few days a year and therefore have little impact on the total annual fluxes. The analysis of the entire study period indicated CH4 uptake from the atmosphere and the contribution of CH4 and N2O to global warming potential (GWP) ranged from 82 to 254 Kg CO2 eq ha-1 yr-1 for eucalyptus plantations and from 83 to 98 Kg CO2 eq ha-1 yr-1 in the native vegetation of Cerrado, and that the conversion of use areas to forest plantations was an effective option for the mitigation of greenhouse gas emission potential.