Made available in DSpace on 2016-07-18T17:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kezia Aparecida Guidorizi.pdf: 1930989 bytes, checksum: 18ecb1b6355fc654b9a93762b1bcd9bb (MD5) Previous issue date: 2015-06-03 / Abiotic and biotic stresses have a negative effect on the physiological and biochemical processes that are associated with the growth and development of plants. Plants have several strategies to cope with environmental stresses, including expression level and modification of certain genes by introducing epigenetic modifications, such as DNA methylation. DNA methylation patterns in plants are dynamic and some earlier findings support the hypothesis that changes in methylation status of genes are due to the mechanisms of adaptation to environmental stress. In plants the 5-azacytidine is usually used as agent inhibiting methylation of DNA. The use of 5-azacytidine may increase hypomethylation and transcriptional reactivation of the genome of gene silencing and leads to alteration of the growth and development of the plant. The objective of this study was to evaluate in a systematic way the effects of 5-azacytidine in physiological processes of Glycine max (L.) Merrill under water stress. The experiment was conducted in a greenhouse, in a 2x4 factorial design, with two water regimes, 100% and 30% of daily replenishment of water compared to field capacity on the V4 stage, and four forms of 5-azacytidine application solution, seeds, plants in the V5 and R2 fase in seed plants in the V5 and R2 fase and control plants without application of the solution. The following parameters were evaluated: leaf water potential, chlorophyll content index, membrane leakage, photosynthetic potential in growth stages R2 and R5) and biomass yield at the end of the crop cycle. The data were submitted to ANOVA and mean values compared by Tukey test (p<0.05). In addition, a multivariate principal component analysis (PCA) was performed in an attempt to separate the different behavior. The level of disturbance from plants subjected to water stress was sufficient to reduce the values of the water status parameters, CRA, gas exchange and biomass. Plants under 100% daily replacement of the water with the treatment of 5-azacytidine in seed biomass statistically reduced parameters compared with other forms of 5-azac application under same water condition. However, in plants subjected to water stress, 5-azac application increased plant biomass over the plants without application of the product. Plants treated with 5-azacytidine also reduced phenotypic plasticity in relation to the plant without application of 5-azac. The physiological changes such as possible reduction in DNA methylation may have an impact on the average variability and plasticity of the characteristics of plants of Glycine max. These results can be useful for studying the molecular mechanism of DNA methylation induced by 5-azacytidine and establish a base for further studies of the relationship between methylation do DNA and phenotypic plasticity. / Estresses abióticos e bióticos têm efeitos negativos sobre os processos bioquímicos e fisiológicos, que estão associados com o crescimento e desenvolvimento das plantas. Plantas possuem várias estratégias para lidar com estresses ambientais, que incluem nível de expressão e alteração de alguns genes através da introdução de modificações epigenéticas, como a metilação do DNA. Os padrões de metilação do DNA em plantas são dinâmicos, e algumas descobertas anteriores suportam a hipótese de que variações no estado de metilação em genes são devido aos mecanismos de adaptação ao estresse ambiental Em plantas, a 5-azacitidina é normalmente utilizada como agente de inibição da metilação do DNA. O uso da 5-azacitidina pode aumentar a hipometilação e a reativação transcricional de genes e levar a alteração do crescimento e desenvolvimento da planta. O objetivo deste estudo foi avaliar de forma sistêmica os efeitos da 5-azacitidina nos processos fisiológicos de Glycine max (L.) Merril sob deficiência hídrica. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em esquema fatorial 2x4, ou seja, regimes hídricos, 100% e 30% da reposição diária de água em relação à capacidade de campo a partir do estádio V4 e quatro formas de aplicação de solução de 5-azacitidina: em sementes, em folhas no estádio V5 e R2, em sementes + folhas no estádio V5 e R2 e plantas controle sem aplicação da solução citada. Foram avaliados os seguintes parâmetros: potencial de água foliar, índice de conteúdo de clorofila, extravasamento de membrana, potencial fotossintético nos estádios fenológicos R2 e R5 e rendimento de biomassa no final do ciclo da cultura. Os dados foram submetidos à Análise de Variância e os valores médios comparados através do teste Tukey (p=0,05). Além disso, foi realizada uma análise multivariada por componentes principais (PCA) na tentativa de separar os diferentes comportamentos analisados. O nível de perturbação das plantas submetidas à deficiência hídrica foi suficiente para reduzir os valores dos parâmetros do estado hídrico, CRA, trocas gasosas e biomassa. As plantas com 100% da reposição diária de água e dos com 5-azacitidina na semente reduziram estatisticamente os parâmetros de biomassa em relação às outras formas de aplicação de 5-azac na mesma condição hídrica. Entretanto, em plantas submetidas à deficiência hídrica, as formas de aplicação de 5-azac influenciaram positivamente o aumento da biomassa em relação aquelas sem aplicação do produto. Plantas tratadas com 5-azacitidina também reduziram a plasticidade fenotípica em relação com a planta sem aplicação da solução de 5-azac. As mudanças fisiológicas como a possível redução da metilação do DNA, podem ter um impacto sobre a média, variabilidade e plasticidade das características das plantas de Glycine max (L.) Merril. Estes resultados podem ser úteis para estudar o mecanismo molecular da metilação do DNA afetada por 5-azacitidina e estabelecer uma base para um estudo mais aprofundado da relação entre metilação do DNA e plasticidade fenotípica.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2015-07-20T17:28:32Z No. of bitstreams: 1 Ernesto Stangueti.pdf: 896090 bytes, checksum: bf6900280e54b4847ee7b0f318f12749 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-20T17:28:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ernesto Stangueti.pdf: 896090 bytes, checksum: bf6900280e54b4847ee7b0f318f12749 (MD5) Previous issue date: 2014-11-28 / Government agencies, in Brazil and in developed countries, have established guidelines for water safety in the community, in particular in the health care of immunocompromised pacients, in this case environments hospitals that receive such patients should provide higher standards for water quality by taking immediate action to prevent waterborne infections. This paper aims to assess how hospitals that perform bone marrow transplantation (BMT) manage the critical success factors in the prevention of water contamination of their patients and extract from these assessments a model of management of hospital logistics in relation to administrative processes needed for effective control of such infection. To this end, it was chosen a case study. The interviews were conducted with professional members of Commissions Infection Control in four hospitals located in São Paulo who perform BMT. The data were analyzed using the methodology of the Collective Subject Discourse (CSD) described by Lefèvre & Lefèvre (2003). The main management practices related to water contamination were: cleaning and disinfection of water tanks and bacteriological control, installation of filters for high power filtering at the point of use (taps and showers), supply of mineral water industrialized for consumption of patients of BMT unit, institution management committee comprising representatives from all areas involved in the operations of the BMT unit. Thus, this work contributes to technological and social practice through the development of a model of hospital logistics management, collaborating in preventing Related Infections at Health Care (IRAS) in units of BMT. / As agências governamentais, no Brasil e nos países desenvolvidos, têm estabelecido diretrizes para a segurança da água na comunidade, em específico nos ambientes de atendimento à saúde de pessoas imunocomprometidas, no caso, os hospitais que cuidam de tais pacientes devem fornecer padrões mais elevados para a qualidade da água tomando medidas imediatas na prevenção de infecções transmitidas pela água. Este trabalho tem como objetivo, avaliar a forma como os hospitais que realizam transplante de medula óssea (TMO) gerenciam os fatores críticos de sucesso na prevenção da contaminação hídrica de seus pacientes e extrair dessas avaliações um modelo de gestão de logística hospitalar em relação aos processos administrativos, necessários ao efetivo controle desse tipo de contaminação. Para tanto, optou-se pela estratégia de pesquisa de estudo de caso, com a realização de entrevistas junto a profissionais membros de Comissões de Controle de Infecção Hospitalar em quatro hospitais localizados no Município de São Paulo e que realizam TMO. As informações coletadas foram analisadas através da metodologia do Discurso do Sujeito Coletivo (DSC), baseado em Lefèvre & Lefèvre, (2003). Foram elencadas as principais práticas de gestão desses hospitais em relação à contaminação hídrica, sendo: limpeza e desinfecção de reservatórios de água e controle bacteriológico, instalação de filtros de alto poder de filtragem nos pontos de uso (torneiras e chuveiros), fornecimento de água mineral industrializada para consumo dos pacientes da unidade de TMO, instituição de comissão de gestão composta por representantes de todas as áreas envolvidas na manutenção das atividades da unidade de TMO. Dessa forma, este trabalho contribui com a prática tecnológica e social, através da estruturação de um modelo de gestão de logística hospitalar, colaborando na prevenção das Infecções Relacionadas à Assistência à Saúde (IRAS) em unidades de TMO.

Com a crescente procura por alternativas para suprir energeticamente o mundo, cada vez mais, fontes mais limpas e renováveis estão sendo utilizadas. No Brasil, a produção de óleos vegetais visando a geração de energia (biodiesel) ainda é incipiente. Dentre as diferentes espécies de oleaginosas, o pinhão manso (Jatropha curcas L.) vem se destacando como uma ótima alternativa no fornecimento de matéria prima para a produção de biodiesel. Informações sobre essa cultura ainda são escassas, principalmente no Brasil, onde há pouco tempo foram iniciadas as pesquisas. A necessidade de informações locais também ressalta a importância da pesquisa com o Pinhão Manso. Com base nessas necessidades, o objetivo desse experimento foi analisar a viabilidade técnica da produção de mudas irrigadas de pinhão manso por sistema de subirrigação e desenvolver um sistema automatizado de manejo. O controle da irrigação foi realizado a partir da variação de peso dos tubetes com as mudas, devido a perda de água por evapotranspiração. No processo de controle dos pesos foram utilizadas células de carga, que monitoraram a variação de peso de um conjunto de tubetes denominado conjunto controle. O delineamento experimental foi em delineamento inteiramente aleatorizado, com quatro repetições. Os tratamentos avaliados foram quatro níveis de depleção da máxima capacidade de retenção de água (MCRA) apresentada pelo substrato (T1=20%, T2=40%, T3=60% e T4=80% da MCRA). Para se quantificar os efeitos dos tratamentos foram avaliadas semanalmente as seguintes características das mudas: altura e diâmetro do caule, número de folhas e área foliar, bem como a produção de matéria fresca e seca da parte aérea e do sistema radicular. Os resultados mostram que o tratamento 2 foi o que se destacou dentre os demais, produzindo mudas de melhor qualidade, com maior acúmulo de matéria seca e maior consumo hídrico. / With the growing demand for alternative energy to meet the world, increasingly more clean and renewable sources are being used. In Brazil, the production of vegetable oils aimed at producing energy (biodiesel) is still incipient. Among the different species of oleaginous plants, jatropha (Jatropha curcas L.) has emerged as a great alternative in providing raw material for biodiesel production. Information on this crop are still scarce, especially in Brazil where they recently started research. The need for local information also emphasizes the importance of research with Jatropha. Based on these needs, the aim of this experiment was to analyze the technical viability production of jatropha seedlings irrigated by subirrigation system and develop an automated system management. The irrigation control was carried out from the weight variation of the vials with the seedlings because of water loss through evapotranspiration. In the process of weight control were used load cells, which monitored the weight variation of a set of vials called the control group. The experimental design was the completely randomized with four replications. The treatments were four levels of depletion of the maximum water holding capacity (MCRA) presented by the substrate (T1=20%, T2=40%, T3=60% e T4=80% da MCRA). To quantify the effects of the treatments were evaluated weekly the following characteristics of seedlings: height and diameter of the stem, leaf number and leaf area, and the production of fresh and dry shoot and root. The results show that treatment 2 was what stood out among the others, producing higher quality seedlings with greater dry matter accumulation and increased water consumption.

Para que ocorra a indução floral em citros, as plantas necessitam passar por algum tipo de estresse hídrico ou térmico (baixas temperaturas). Apesar do estresse hídrico ser importante para o florescimento, condições extremas deste tipo de estresse podem prejudicar o desenvolvimento e a fixação dos frutos na planta posteriormente ao período de florescimento. Neste sentido, a redução da fração de área molhada do solo pode também ser uma fonte de estresses hídrico nas plantas. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo estudar o efeito do estresse hídrico e da fração de área molhada (100% e 12,5%) nas relações hídricas da laranjeira Valência, sob dois tipos solo e dois porta-enxertos. O experimento foi conduzido na área de pesquisa do Departamento de Engenharia de Biossistemas na Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ/USP) em ambiente protegido. Foi utilizado o delineamento em esquema fatorial 2 x 2 x 2 x 2 com os tratamentos dispostos em faixas, totalizando 16 tratamentos, constituídos da combinação de dois tipos de solos (argiloso e franco-arenoso), dois porta-enxertos (limoeiro Cravo e citrumelo Swingle), duas frações de área molhada (100% e 12,5%) e dois níveis de deficiência hídrica: 1) Estresse Hídrico Contínuo (suspensão da irrigação por 30 dias) 2) Estresse Hídrico Intermitente (sub-lâmina) - aplicação de 30% da ET0. As plantas foram conduzidas em caixas de 500 L internamente divididas em compartimentos. O inicio do experimento de estresse hídrico consistiu em realizar a irrigação do volume total do solo, elevando-o a capacidade de campo, sendo suspensas as irrigações durante o período de avaliação, sendo após realizado o acompanhamento diário do consumo hídrico em cada compartimento das caixas. Amostrou-se o sistema radicular das plantas, para cada compartimento existente para averiguar a existência de adaptação radicular em função da restrição de área molhada. Determinou-se simultaneamente a transpiração de todas as plantas através de sondas de dissipação térmica, o conteúdo de água no solo, o crescimento das plantas (área foliar e diâmetro de caule), o potencial de água na folha e a temperatura foliar. A extração de água no solo após 6 meses de irrigação localizada indica que o sistema radicular na zona irrigada consegue redistribuir parte da água absorvida, pelo sistema radicular da planta que se encontra na área seca, mantendo-o vivo. Observa-se que no solo argiloso as plantas apresentaram um maior comprimento total de raízes do que no solo arenoso. A média do módulo do potencial da água na folha das plantas sob condição simulada de irrigação por gotejamento, foi 31,5% maior quando comparado às plantas com 100% de solo molhado (-1,085 MPa e -0,7435 MPa). Em termos de área foliar, o estresse contínuo promoveu uma maior desfolha das plantas, sendo significativa a diferença entre os tipos de solo, as condições de estresses e a interação tipo de solo e porta-enxertos. Treze dias após a imposição dos estresses, a temperatura foliar, nos períodos de maior demanda atmosférica (14:00hs) tende a ser maior do que a temperatura do ar. Independente do tipo de estresse, para solo arenoso a transpiração diminui quanto se impõe a redução de área molhada (gotejamento). Esperava-se que os tipos de estresse hídrico impostos apresentassem uma diferenciação de consumo hídrico nas plantas, no período de retomada da irrigação, sendo o estresse intermitente o que deveria apresentar o maior consumo hídrico; nos resultados obtidos não ficou muito clara e estabilizada esta tendência, apesar do nível de desfolha e o potencial de água nas folhas confirmaram as hipóteses inicialmente formuladas. Existe a possibilidade de que o método de dissipação térmica tenha sofrido influência significativa da desfolha no gradiente térmico natural, o que pode ter ocasionado imprecisão nos dados coletados e resultado inconsistência nos fluxos de seiva calculados neste período de baixo índice de área foliar. / In order to present floral induction, citrus plants need to undergo some type of thermal (low temperature) or water stresses. However, despite a certain level of water stress is important for the flowering, excessive water stress can impair the development and fruit set in the plant. In this sense, to reduce the fraction of wetted area of the soil can also be a source of water stress in plants. This paper aims to study the effect of water stress and the fraction of wetted area (100% and 12.5%) in Valencia orange tree transpiration under two soil types and two rootstocks. The experiment was conducted at the Department of Biosystems Engineering at the School of Agriculture \"Luiz de Queiroz\" (ESALQ / USP) in a protected environment. It was used a randomized design in a factorial 2 x 2 x 2 x 2 with treatments arranged in strips, totaling 16 treatments combinations, consisting of two soil types (clay and sandy loam), two-door grafts (Rangpur lime and citrumelo \'Swingle\'), two fractions of wetted area (100% and 12,5%) and two levels of water stress: 1) Continuous Stress (suspension of irrigation for 30 days) 2) Intermittent Stress (deficit irrigation: 30% ET0). The plants were conducted in 500 L boxes divided into compartments inside. At the beginning of the water stress experiment, soil moisture was set to field capacity. Irrigation was suspended during the evaluation period, and it was monitoring every day the water consumption in each compartment boxes. Root systems of plants were sampled for each compartment to determine total length of roots in the soil. It were determined the individual transpiration of each plant using thermal dissipation probes (sap flow / Granier), the water content in soil, the plant growth (leaf area and stem diameter), the leaf water potential and leaf temperature. The extraction of water in the soil after 6 months of drip irrigation indicates that the root system in the irrigated area redistribute some of the absorbed water to the root system that is in the dry area, keeping it alive waiting for the raining period. It was observed for the clay soil a greater total length of roots compared to the sandy soil. The mean of leaf water potential for plants under simulated drip irrigation conditions (12.5 % wetted area) was 31,5% higher compared to plants with 100% of wetted area (-1,085 MPa and -0,7435 MPa). In terms of leaf area, the continuous stress promoted a greater leaf loss of plants, with a significant difference between soil types, stress types and the interaction of soil type and rootstock. Thirteen days after the imposition of the water stresses, leaf temperature at around 2:00 pm tends to be higher than air temperature. For sandy soil, independent of the water stress type, transpiration decreases as the wetted area is reduced (drip). It was expected for the water stress types imposed, a differentiation of plants water consumption after resuming irrigation for fruit set, being the intermittent stress the greatest water consumption treatment. The results obtained are unclear and non-stabilized for this trend, although leaf losses and leaf water potential confirmed the hypothesis initially formulated. There is a possibility that thermal dissipation probles suffered significant influence of leaf losses on the natural thermal gradient, which may have caused inaccuracies in the collected data, resulting inconsistent values of sap flow calculated for this period of low leaf area index.

Recent prolonged droughts make the urgent need to revise the criteria for water use permits in Brazil, especially in basins under conflicts for water use. Mechanisms for water risks transfer are an important adaptation tool. However, in Brazil, there is no established methodology that adapts this technique to assist the water use permit instrument. Moreover, there is no water risk insurance methodology with uncertainty analysis that complements its effectiveness in reducing losses from extreme events. Hydrologic modelling is the basis for development of these tools, which carries uncertainties that must be considered in decision-making. The objectives of this project were: i&#41; coupling climatic, hydrologic and water insurance models to evaluate the use permit decision-making; ii&#41; analyse sensitivity of performance indicators of a water risk insurance model through the application of different hydrologic models driven by climate change projections. The methodology was applied in donor basins of the Cantareira Water Supply System, which supplies water to an important metropolitan region that showed itself vulnerable to hydrologic extremes in the last years. The MHD-INPE and SWAT hydrologic models were applied, driven by the Eta- HadGEM2-ES climate model projections to characterize the future hydrologic regime in the region and also to compare the structure, performances and gaps of the models. Structural differences are most likely the greater responsible for the results differences, though no result could be identified as \"more certain\". With the hydrologic models outputs fitted the the Gumbel extreme values distribution, a proposed insurance fund simulator, MTRH-SHS, was run with 100 equiprobable scenarios of 50-year annual low-flow events to calculated an optimized premium capable of paying all indeminities of hydrologic drought. Besides the future hydrologic regimes, water demand scenarios were also tested. The optimized premiums were compared to the local GDP to assess the apparent affordability of the insurance, with some premium representing up to 0.54&#37; of local GDP, but in the water resources management framework, the decision should be made collectively by several actors within the basin&#39;s committee. / Recentes estiagens fazem reconsiderar a necessidade de aperfeiçoar critérios de outorga de água no Brasil, especialmente em bacias com conflitos pelo uso da água. Seguros &#40;transferência de risco&#41; são importante ferramenta de adaptação. Contudo, no Brasil ainda não há metodologia consolidada que adapte esta técnica para auxiliar o instrumento de outorga de recursos hídricos. Ainda, não há metodologia de seguros hídricos com análise de incertezas, complementando sua efetividade ao reduzir os prejuízos advindos de eventos extremos. Modelos hidrológicos são a base de desenvolvimento destas ferramentas e carregam incertezas que devem ser integralizadas nos processos de decisão. Os objetivos deste projeto foram: i&#41; acoplar modelos: climático, hidrológico e de seguros hídricos para a avaliação do processo de decisão de outorga; ii&#41; realizar análise de sensibilidade dos indicadores de desempenho de modelo de seguros hídricos com diferentes modelos hidrológicos sob cenários de mudanças do clima. A metodologia foi aplicada nas bacias doadoras do Sistema Cantareira, que abastece importante região metropolitana e mostrou-se vulnerável a extremos hidrológicos nos últimos anos. Os modelos hidrológicos MHD-INPE e SWAT foram aplicados, forçados pelas projeções climáticas do modelo Eta-HadGEM2-ES a fim de caracterizar o regime hidrológico future na região, assim como comparar a estrutura, diferenças e performances dos modelos hidrológicos. As diferenças estruturais são provavelmente as maiores responsáveis pela diferença nos resultados, embora não seja possível apontar um modelo &#34;melhor&#34; que o outro. As saídas dos modelos foram ajustadas na distribuição de Gumbel e utilizada no modelo proposto de simulação de fundo de seguros, MTRH-SHS, rodado com 100 séries equiprováveis de 50 anos de eventos mínimos anuais. A cada série um prêmio otimizado é calculado para cobrir todas as indenizações de seca hidrológica. Além das projeções hidrológicas, cenários de demanda foram testados. Os prêmios otimizados foram comparados com o PIB local para demonstrar a viabilidade em implementar o seguro. Os valores representam até 0.54&#37; do PIB local em um dos casos, mas na gestão de recursos hídricos, a decisão final pela implementação deve ser feita no âmbito do comitê de bacias por múltiplos atores.

Orientador: Denise Gallo Pizella / Resumo: O enquadramento de corpos hídricos superficiais é um instrumento de planejamento presente na Política Nacional de Recursos Hídricos que tem por objetivo delinear a meta de qualidade hídrica a ser mantida ou alcançada dos corpos hídricos, de acordo com seus usos preponderantes e pretendidos pela sociedade. O estabelecimento deste instrumento de gestão hídrica apresenta alguns entraves para sua elaboração e efetivação, tais como ausência de Planos de Bacias, insuficiência de monitoramento qualiquantitativo das águas superficiais, dificuldades metodológicas nos estudos que subsidiam o enquadramento, insuficiência de corpo técnico nos órgãos gestores de recursos hídricos, falta de participação social nestes locais e de articulação entre estes e os municípios presentes nas Bacias Hidrográficas, dentre outros. Diante disto, este trabalho teve por objetivo identificar, por meio do estudo de caso das Bacias dos rios de domínio da União que possuem Comitês de Bacias instalados (Bacias Hidrográficas dos Rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí, Bacia Hidrográfica do Rio Paranapanema, Bacia Hidrográfica do Rio São Francisco, Bacia Hidrográfica do Rio Paranaíba, Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul, Bacia hidrográfica do Rio Grande, Bacia Hidrográfica do Rio Piancó-Piranhas-Açu, Bacia Hidrográfica do Rio Verde Grande e a Bacia Hidrográfica do Rio Doce), os desafios que envolvem a implementação do enquadramento. Para tanto, foram analisados os Planos de Bacias mais recentes das nove Bacias... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The framing of surface water bodies is a planning instrument present in the National Water Resources Policy that aims to delineate the goal of water quality to be maintained or achieved by water bodies, according to their preponderant and intended uses by society. The establishment of this water management instrument presents some obstacles to its elaboration and implementation, such as absence of Basin Plans, insufficient qualitative and quantitative monitoring of surface waters, methodological difficulties in the studies that support the framework, insufficient technical staff in the managing bodies of resources, lack of social participation in these places and of articulation between these and the municipalities present in the River Basins, among others. Given this, this study aimed to identify, through the case study of the river basins of the Union domain that have Interstate Basin Committees installed (Piracicaba, Capivari and Jundiaí River Basins, Paranapanema River Basin, Rio São Francisco River Basin, Paranaíba River Basin, Paraíba do Sul River Basin, Grande River Basin, Piancó-Piranhas-Açu River Basin, Verde Grande River Basin and the Doce River Basin), the challenges that involve the implementation of the framework. To this end, the most recent Plans of the nine River Basins in question were analyzed and electronic questionnaires were applied to the Interstate Committees of each Basin studied, as well as to the National Water Agency (ANA). In all the analyzed Basin... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Water quantity, availability and, particularly, quality of Brazilian freshwater is under progessive degradation due to Anthropocene\'s environmental changing conditions. Strategies of Ecosystem-based Adaptation (EbA) are essential to mitigate these impacts. This Ph.D. thesis proposes a new model of water resources management, thereby integrating selfpurification and ecohydrologic processes to evaluate ecosystem services from watershed under change. In Chapter 2, this thesis examinates the payment for hydrologic cosystem services (Water-PES) in Brazilian Atlantic Forest and points ecohydrologic variables useful for assessing and further valuing hydrologic services. In Chapter 3, this thesis discusses proposals for freshwater monitoring plan which integrate quali-quantitative aspects for EbA and Water-PES projects. Therefore, in Chapter 4 experimental quali-quantative freshwater data from in-situ field observations are investigated according land-use/land-cover (LULC) in headwaters of water supply systems. In Chapter 5, through simulated impacts on freshwater yield from scenarios of LULC change, the grey water footprint (greyWF) is assessed, as well as environmental sustainability of sub-basins is depicted from a new ecohydrologic index for assessing hydrologic services. The methodology is performed using through field sampling and lab-analysing of physico-chemical, biologic and hydraulic variables in nested sub-basins draining to the Cantareira Water Supply System, in Sao Paulo and Minas Gerais states, Brazil. These areas participate in the Water-PES projects Water Producer/PCJ and Water Conservator at headwaters of Piracicaba watershed, during recent severe drought conditions between years 2013-15. The greyWF is estimated from outputs of time series simulated through ecohydrologic model Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Under assumption of continuity of Water-PES projects, and using the same series of hydrometorological records for a common period (2008-2014), freshwater quali-quantitative impacts are performed through three LULC scenarios: past situation \"S1\" (year 1990), current situation \"S2\" (year 2010) and future situation \"S2+EbA\" (year 2035). From these scenarios, flow and load duration curves, mean water yields, greyWF and seasonal variabilities, were simulated. Through this research, continuous-monitoring Data Collecting Stations were installed in public-private partnership encompassing EESC/USP, ANA, CPRM, CEMADEN, SMA, TNC, WWF and local mayors. This continuous monitoring is addressed to increase the system resilience, based on better decision-making for water security, in strategic headwaters not only for water supply, but also for environmental conservation. This doctoral thesis brings contributions to a better comprehension of anthropic impacts on water resources and for strategies of EbA in front of progressive rates of losses of ecosystem services. This PhD. thesis was part of three research initiatives which partly granted activities: (1) Thematic Project FAPESP 2008/58161-1 \"Assessment of Impacts and Vulnerability to Climate Change in Brazil and Strategies for Adaptation Options\"; (2) \"INCLINE - INterdisciplinary CLimate INvEstigation Center\" (NapMC/USP Núcleo de Apoio às Pesquisas em Mudanças Climáticas) and (3) \"Água Brasil\" Project, Banco do Brasil Foundation, WWF Brazil, ANA & FIPAI/EESC-USP. / A quantidade, a disponibilidade e, em particular, a qualidade da água doce está em degradação progressiva devido às mudanças ambientais no Antropoceno. Estratégias de adaptação baseadas em ecossistemas (EbA) são essenciais para reduzir estes impactos. Propõe-se um novo modelo de gerenciamento de recursos hídricos que integre a pegada hídrica cinza e processos ecohidrológicos para avaliação dos serviços hidrológicos em bacias hidrográficas sob mudanças. As etapas da pesquisa são: Capítulo 2 &#8211; análise dos projetos de pagamentos por serviços ambientais de proteção às bacias hidrográficas na Mata Atlântica brasileira e, no contexto de EbA, indicação de variáveis ecohidrológicas úteis na quantificação e futura valoração dos serviços hidrológicos; Capítulo 3 &#8211; desenvolvimento de plano de monitoramento ecohidrológico que integra aspectos qualitativos e quantitativos dos recursos hídricos para projetos de EbA; Capítulo 4 &#8211; provisão de dados experimentais de qualidade e quantidade da água, além de observações in-situ, para investigação das influências das mudanças de uso e ocupação do solo nas cabeceiras de mananciais, estratégicos para o abastecimento público e a conservação ambiental; Capítulo 5 &#8211; estimativas da pegada hídrica cinza para nitrato, fósforo total e sedimentos a partir do monitoramento de variáveis quali-quantitativas em bacias com diferentes condições de uso e ocupação de solo. Foi realizada a instalação de três Plataformas de Coleta de Dados, por meio de parceria entre EESC, ANA, CPRM, CEMADEN, SMA, TNC e WWF, visando aumentar a resiliência do sistema, decorrente de futuro aprimoramento da gestão, para a segurança hídrica. A metodologia incluiu coletas em seis diferentes períodos, durante dois anos, e análises das variáveis condutividade elétrica, cor, DQO, DBO5,20, nitrato, nitrito, nitrogênio amoniacal, fosfato, pH, turbidez, sólidos totais, coliformes termotolerantes, Escherichia coli, medidas de vazões e velocidades médias em seções transversais. O método foi aplicado em microbacias participantes dos projetos Produtor de Água/PCJ e Conservador das Águas, dentre outras, com áreas de drenagem entre 7 e 1.000 km2, que contribuem para a bacia do rio Piracicaba (12.530 km2). Dados primários, medidos em recente período de severa estiagem no Sistema Cantareira (2013-14), foram integrados aos bancos de dados de órgãos gestores federais e estaduais. A produção de água foi maior em sub-bacias menos florestadas. Foi possível aprimorar a regionalização de cargas poluidoras por área de drenagem na região do Cantareira. A pegada hídrica cinza (WF) foi estimada a partir de simulações no modelo ecohidrológico Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Curvas de permanência de vazões e carga poluidora por área de drenagem foram elaboradas. Supondo-se a continuidade dos projetos \"Produtor de Água/PCJ\" e \"Conservador das Águas\", foram investigados os impactos de cenário futuro de uso do solo. Finalmente, foi desenvolvido novo índice ecohidrológico para quantificação dos serviços hidrológicos e avaliação a sustentabilidade das sub-bacias, a partir da pegada hídrica cinza composta. Assim, usando ferramentas de vanguarda tecnológica (SWAT e WF), a tese fornece subsídios para uma melhor compreensão dos impactos antropogênicos sobre os recursos hídricos e novas estratégias de adaptação baseada em ecossistemas, frente às progressivas taxas de perda de serviços ambientais. Esta tese esteve vinculada a três projetos de pesquisa, dos quais obteve apoio financeiro: (1) Projeto Temático FAPESP 2008/58161-1 \"Assessment of Impacts and Vulnerability to Climate Change in Brazil & Strategies for Adaptation Options\"; (2) \"INCLINE - INterdisciplinary CLimate INvEstigation Center\" (NapMC/USP) e (3) Projeto \"Água Brasil\", Fundação Banco do Brasil, WWF Brasil, ANA e FIPAI/EESC-USP.

Water quantity, availability and, particularly, quality of Brazilian freshwater is under progessive degradation due to Anthropocene\'s environmental changing conditions. Strategies of Ecosystem-based Adaptation (EbA) are essential to mitigate these impacts. This Ph.D. thesis proposes a new model of water resources management, thereby integrating selfpurification and ecohydrologic processes to evaluate ecosystem services from watershed under change. In Chapter 2, this thesis examinates the payment for hydrologic cosystem services (Water-PES) in Brazilian Atlantic Forest and points ecohydrologic variables useful for assessing and further valuing hydrologic services. In Chapter 3, this thesis discusses proposals for freshwater monitoring plan which integrate quali-quantitative aspects for EbA and Water-PES projects. Therefore, in Chapter 4 experimental quali-quantative freshwater data from in-situ field observations are investigated according land-use/land-cover (LULC) in headwaters of water supply systems. In Chapter 5, through simulated impacts on freshwater yield from scenarios of LULC change, the grey water footprint (greyWF) is assessed, as well as environmental sustainability of sub-basins is depicted from a new ecohydrologic index for assessing hydrologic services. The methodology is performed using through field sampling and lab-analysing of physico-chemical, biologic and hydraulic variables in nested sub-basins draining to the Cantareira Water Supply System, in Sao Paulo and Minas Gerais states, Brazil. These areas participate in the Water-PES projects Water Producer/PCJ and Water Conservator at headwaters of Piracicaba watershed, during recent severe drought conditions between years 2013-15. The greyWF is estimated from outputs of time series simulated through ecohydrologic model Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Under assumption of continuity of Water-PES projects, and using the same series of hydrometorological records for a common period (2008-2014), freshwater quali-quantitative impacts are performed through three LULC scenarios: past situation \"S1\" (year 1990), current situation \"S2\" (year 2010) and future situation \"S2+EbA\" (year 2035). From these scenarios, flow and load duration curves, mean water yields, greyWF and seasonal variabilities, were simulated. Through this research, continuous-monitoring Data Collecting Stations were installed in public-private partnership encompassing EESC/USP, ANA, CPRM, CEMADEN, SMA, TNC, WWF and local mayors. This continuous monitoring is addressed to increase the system resilience, based on better decision-making for water security, in strategic headwaters not only for water supply, but also for environmental conservation. This doctoral thesis brings contributions to a better comprehension of anthropic impacts on water resources and for strategies of EbA in front of progressive rates of losses of ecosystem services. This PhD. thesis was part of three research initiatives which partly granted activities: (1) Thematic Project FAPESP 2008/58161-1 \"Assessment of Impacts and Vulnerability to Climate Change in Brazil and Strategies for Adaptation Options\"; (2) \"INCLINE - INterdisciplinary CLimate INvEstigation Center\" (NapMC/USP Núcleo de Apoio às Pesquisas em Mudanças Climáticas) and (3) \"Água Brasil\" Project, Banco do Brasil Foundation, WWF Brazil, ANA & FIPAI/EESC-USP. / A quantidade, a disponibilidade e, em particular, a qualidade da água doce está em degradação progressiva devido às mudanças ambientais no Antropoceno. Estratégias de adaptação baseadas em ecossistemas (EbA) são essenciais para reduzir estes impactos. Propõe-se um novo modelo de gerenciamento de recursos hídricos que integre a pegada hídrica cinza e processos ecohidrológicos para avaliação dos serviços hidrológicos em bacias hidrográficas sob mudanças. As etapas da pesquisa são: Capítulo 2 &#8211; análise dos projetos de pagamentos por serviços ambientais de proteção às bacias hidrográficas na Mata Atlântica brasileira e, no contexto de EbA, indicação de variáveis ecohidrológicas úteis na quantificação e futura valoração dos serviços hidrológicos; Capítulo 3 &#8211; desenvolvimento de plano de monitoramento ecohidrológico que integra aspectos qualitativos e quantitativos dos recursos hídricos para projetos de EbA; Capítulo 4 &#8211; provisão de dados experimentais de qualidade e quantidade da água, além de observações in-situ, para investigação das influências das mudanças de uso e ocupação do solo nas cabeceiras de mananciais, estratégicos para o abastecimento público e a conservação ambiental; Capítulo 5 &#8211; estimativas da pegada hídrica cinza para nitrato, fósforo total e sedimentos a partir do monitoramento de variáveis quali-quantitativas em bacias com diferentes condições de uso e ocupação de solo. Foi realizada a instalação de três Plataformas de Coleta de Dados, por meio de parceria entre EESC, ANA, CPRM, CEMADEN, SMA, TNC e WWF, visando aumentar a resiliência do sistema, decorrente de futuro aprimoramento da gestão, para a segurança hídrica. A metodologia incluiu coletas em seis diferentes períodos, durante dois anos, e análises das variáveis condutividade elétrica, cor, DQO, DBO5,20, nitrato, nitrito, nitrogênio amoniacal, fosfato, pH, turbidez, sólidos totais, coliformes termotolerantes, Escherichia coli, medidas de vazões e velocidades médias em seções transversais. O método foi aplicado em microbacias participantes dos projetos Produtor de Água/PCJ e Conservador das Águas, dentre outras, com áreas de drenagem entre 7 e 1.000 km2, que contribuem para a bacia do rio Piracicaba (12.530 km2). Dados primários, medidos em recente período de severa estiagem no Sistema Cantareira (2013-14), foram integrados aos bancos de dados de órgãos gestores federais e estaduais. A produção de água foi maior em sub-bacias menos florestadas. Foi possível aprimorar a regionalização de cargas poluidoras por área de drenagem na região do Cantareira. A pegada hídrica cinza (WF) foi estimada a partir de simulações no modelo ecohidrológico Soil and Water Assessment Tool (SWAT). Curvas de permanência de vazões e carga poluidora por área de drenagem foram elaboradas. Supondo-se a continuidade dos projetos \"Produtor de Água/PCJ\" e \"Conservador das Águas\", foram investigados os impactos de cenário futuro de uso do solo. Finalmente, foi desenvolvido novo índice ecohidrológico para quantificação dos serviços hidrológicos e avaliação a sustentabilidade das sub-bacias, a partir da pegada hídrica cinza composta. Assim, usando ferramentas de vanguarda tecnológica (SWAT e WF), a tese fornece subsídios para uma melhor compreensão dos impactos antropogênicos sobre os recursos hídricos e novas estratégias de adaptação baseada em ecossistemas, frente às progressivas taxas de perda de serviços ambientais. Esta tese esteve vinculada a três projetos de pesquisa, dos quais obteve apoio financeiro: (1) Projeto Temático FAPESP 2008/58161-1 \"Assessment of Impacts and Vulnerability to Climate Change in Brazil & Strategies for Adaptation Options\"; (2) \"INCLINE - INterdisciplinary CLimate INvEstigation Center\" (NapMC/USP) e (3) Projeto \"Água Brasil\", Fundação Banco do Brasil, WWF Brasil, ANA e FIPAI/EESC-USP.

Atualmente, a água tornou-se motivo de conflitos dentro da sociedade, em virtude do aumento das demandas e do comprometimento do seu aspecto qualitativo. A bacia do rio Piracicaba é uma região altamente desenvolvida, com altos índices populacionais e que apresenta disputa de água entre os diversos usuários. Portanto, realizou-se um estudo para determinar a disponibilidade hídrica da bacia, relacionando as demandas de água aluais e futuras. Para isso foi utilizado o modelo ModSimP32, que é basicamente um modelo de simulação e otimização em rede de fluxo. Como dados de entrada do ModsimP32, estão as séries de vazões históricas ou sintéticas e os valores das demandas existentes na bacia. Como se pretendia realizar um estudo a longo prazo, foi necessário a obtenção de séries hidrológicas mais longas, portanto utilizou-se um modelo multivariado AR(1) para gerar novas séries. Para as simulações realizadas, verificou-se que em períodos secos não é possível atender a todas as demandas integralmente e ainda manter as vazões ecológicas no rio, para as regiões de Paulínea e Piracicaba. / Nowadays, the water became the reason of conflicts of the society, due to the increase of the demands and the implicated qualitative aspect. The basin of the river Piracicaba is a highly developed area, with high indexes populations anel it presents dispute of water among several users. Therefore it took place an analysis to verify the amount of water of the basin, relating the demands of water, current and future. For that the model ModSimP32 was used, that is basically a simulation and optimization model in supply network. Among the data of entrance of the ModsimP32, they are the hydrologic series. Therefore it was used of a multivariate model AR(1) to generate new series. For the accomplished simulations, it was verified that is not possible to assist the whole ones integrally the demands in dry periods and still to maintain the ecological flow in the river, for the areas of Paulínea and Piracicaba.

A governança da água apresenta-se como caminho e paradigma na implementação de uma gestão descentralizada e participativa capaz de permear, com estes princípios, todas as instâncias e instrumentos de gestão. A outorga de direito de uso da água é um dos instrumentos previstos nas legislações federal e estadual (SP) cuja utilização permite controlar o acesso quantitativo e qualitativo a estes recursos. Concedida em consonância com as normas, critérios e diretrizes previamente estabelecidas, é a outorga que concede o direito e autoriza o uso privativo de bem público de uso comum do povo por particular, isto é, o uso da água. É também por meio da outorga que são disciplinados os usos considerados prioritários, insignificantes e orientada a alocação da água nas Bacias Hidrográficas. Especificamente quanto às diretrizes que orientam sua alocação, destaca-se a função do Plano de Bacia. Elaborado no âmbito dos Comitês de Bacias Hidrográficas, cabe ao Plano de Bacia, também chamado de Plano de Recursos Hídricos, oferecer as bases para a alocação da água, por meio das outorgas de direito, determinando seu parâmetro e comportamento nos diferentes regimes hídricos, incluindo os de agravamento de escassez hídrica. Diante deste contexto, o presente trabalho aprofunda as discussões e busca avaliar as restrições impostas às outorgas na Bacia Hidrográfica dos rios Piracicaba, Capivari e Jundiaí (PCJ) entre 2014 e 2017, seus fundamentos e observância aos princípios da descentralização e da participação. A partir dos elementos que compõe o conceito de governança da água e da contextualização da água no ordenamento jurídico brasileiro, o trabalho analisa, com apoio nas normas vigentes, os elementos e características da outorga de direito de uso da água, bem como sua relação com o Plano e com o Comitê de Bacia. Em seguida, analisa-se o Plano vigente durante o período escolhido em três diferentes dimensões: quanto à composição do Comitê e das Câmaras Técnicas atuantes em sua elaboração, quanto ao processo de contratação, elaboração e aprovação e quanto ao seu conteúdo, especialmente na constatação de diretrizes aplicáveis às restrições incidentes sobre as outorgas em períodos de agravamento da escassez. São também analisadas as atuações da Agência Nacional de Águas (ANA) e do Departamento de Águas e Energia Elétrica do Estado de São Paulo (DAEE) e as restrições estabelecidas, por meio de atos normativos, e que incidiram sobre outorgas entre os anos de 2014 e 2017. Constata-se, ao fim, o pequeno envolvimento do Comitê na elaboração do Plano de Bacia vigente à época, a lacuna de seu conteúdo no tratamento de situações críticas e emergenciais e a centralização da concepção das medidas de restrição das outorgas de direitos de uso na bacia dos rios PCJ, restrições estas que se mostram incompatíveis com as diretrizes do quadro normativo vigente. / Water governance presents itself as a path and paradigm in the implementation of a decentralized and participative management that is capable to permeate, with these principles, all the instances and instruments. The water grant is one of the instruments provided by the federal and state (SP) laws, which allows to control quantitative and qualitatively the access to these resources. When granted in accordance to the regulatory standards, criteria and guidelines previously established, the water grant guarantees the right and authorizes the private use of a commonweal by particular, that is, the use of water. It is also through the water grant that uses are disciplined according to its priority, meaningless and the water allocation is oriented in the River Basins. Specifically regarding the guidelines that lead its allocation, the function of the Basin Plan is highlighted. Being repared in the scope of the River Basins Committees, it is the responsibility of the Basin Plan, also called as Water Resources Plan, to provide the basis for the water allocation, by the water grant, defining its parameters and behavior in the different water polities, including those of water shortage aggravation. In the view of this context, the current research deepens the discussions and seeks to evaluate the restrictions imposed to the water grant on Piracicaba, Capivari and Jundiaí (PCJ) the River Basin between 2014 and 2017, its foundations and compliance with the principles of decentralization and establishment. Based on the elements that make up the concept of water governance and the contextualization of water in the Brazilian legal system, the research analyzes, with the support of current regulatory standards, the elements and characteristics of water grant, as well as its relation with the Plan and Basin Committee. Afterwards, the current Plan is analyzed according to the selected period in three different dimensions: in regards of composition of the Committee and the Technical Chambers involved in its elaboration, contracting process, elaboration and approval and its content, especially in the verification of the applicable guidelines to restrictions on concessions of water grant in times of shortages aggravation. It is also analyzed the actions taken by the National Water Agency (ANA) and the Department of Water and Electric Energy of the State of São Paulo (DAEE) and the restrictions established, through normative acts, and that affects the water grants between 2014 and 2017. Finally, it is possible to verify the little involvement of the Committee in the Basin Plan elaboration in force at the time, lacks of its content in the treatment of critical and emergency situations, and the centralization in the conception of the restricting measures of the water grant in the PCJ river basins, restrictions that are shown incompatible with the guidelines of the current regulatory framework.