Florestas tropicais tem um papel relevante nos ciclos globais do carbono e nitrogênio. A Floresta Atlântica é um bioma tropical ameaçado da América do Sul, de imensa complexidade estrutural, mas ainda pouco investigado quanto ao seu funcionamento. Neste contexto, o objetivo principal desse estudo foi investigar a estrutura da floresta através da quantificação da biomassa viva acima do solo e da queda anual de folhas. Paralelamente, as concentrações de carbono e nitrogênio foram determinadas no solo, e na vegetação, permitindo a determinação de estoques e fluxos desses elementos em áreas de diferentes fitofisionomias localizadas nas escarpas da Serra do Mar, na costa nordeste do Estado de Santa Catarina, sul do Brasil. As áreas de estudo localizam-se no município de Joinville, onde a temperatura média anual é de 20°C e a precipitação média acumulada anualmente é de aproximadamente 2200 mm. Os sítios amostrais foram estabelecidos em elevações de 200 m anm (Submontana) e 800 m anm (Montana) Em cada área, quatro parcelas de aproximadamente 0,25 ha foram delimitadas, e, então, foram determinadas a estrutura florestal, biomassa acima e abaixo do solo (viva e morta) e produção de serrapilheira. Concentração e composição isotópica de carbono e nitrogênio em cada compartimento (folhas, tronco, serrapilheira e solo) foram determinadas e usadas para converter biomassa em estoques e fluxos desses elementos, e compreender as complexas interações dentro desses ecossistemas. A AGLB foi de aproximadamente 300 Mg.ha-1 na floresta Submontana e 380 Mg.ha-1 na floresta Montana, AGDB, por sua vez, foi de 6,8 e 6,6 Mgoha-1 e BGB (raízes) foi de 54 e 66 Mg.ha -1, respectivamente. Não foi encontrada diferença significativa entre a produção de serrapilheira entre as fitofisionomias, sendo encontrada uma produção média de 6,4 Mg.ha-1 ano-1 na floresta Submontana e 6,9 Mg.ha-1 ano-1 na Montana. As folhas foram o componente majoritário da serrapilheira, contribuindo com ~68% em ambas as áreas. Os estoques totais de carbono e nitrogênio foram significativamente maiores na fitofisionomia Montana, aumentando de 208 MgC.ha-1 para 390 MgC.ha-1 e de 7 MgN.ha-1 para 16 MgN.ha-1, respectivamente. Fluxos de carbono e nitrogênio via serrapilheira nas florestas Submontana e Montana foram, respectivamente, igual a 3,0 e 3,2 Mg.ha-1 e de 0,12 e 0,14 Mg.ha-1. Valores de ?13C em cada compartimento foram similares entre as áreas, e típico de plantas que seguem o ciclo fotossintético C3. Conforme esperado, um enriquecimento em 13C e 15N ao longo do perfil do solo foi encontrado em ambas as áreas. Valores de ?15N foram maiores em folhas, serrapilheira e solo na floresta Submontana, possivelmente devido à maior disponibilidade de nitrogênio neste sítio; e/ou ao baixo tempo de residência do solo e serrapilheira empobrecida em 15N no sítio Montana. De maneira geral, posições latitudinal (em termos de disponibilidade de luz) e altitudinal (em termos de precipitação e temperatura) foram determinantes na composição, alocação e dinâmica do carbono e nitrogênio nestes ecossistemas / Tropical evergreen forests have a key role in the global carbon and nitrogen cycles. The Atlantic Forest is a vanishing South American tropical biome of immense structural complexity. The structure and functioning of these forests are relatively unknown. In this context, the main objective of this study was to investigate the forest structure by estimating aboveground live biomass (AGLB), belowground biomass (BGB) and litterfall. The determination of carbon and nitrogen concentrations in soils and vegetation allowed to quantify stocks and fluxes of these two elements. Four 0.25 ha-plots were established in two elevations (200 m asl and 800 m asl) in forests located on the slopes of the Serra do Mar, on the northeast coast of the State of Santa Catarina, southern Brazil. The sampling areas are located in the municipality of Joinville. The historical average annual temperature is 20°C and rainfall is approximately 2200 mm. The AGLB varied along the sites from approximately 300 Mg.ha-1 (submontane) to 380 Mgoha-1 (montane), AGDB varied from 6.8 to 6.6 Mgoha-1 and BGB (roots) varied from 54 to 66 Mg.ha -1, respectively. . The average litterfall production of 6.4 Mg.ha-1 ano-1 and 6.9 Mg.ha-1 ano-1 were found in the submontante and montane study sites, respectively. Leaves were the major component of litterfall contributing ~68% in both sites. Total carbon and nitrogen stocks were higher in the montane site. Total carbon stock (AGLB + BGB) increased from 208 Mg.ha-1 in the submontane site to 390 Mg.ha-1 in the montane. While, total nitrogen stock increased from 7 Mg.ha-1 to 16 Mg.ha-1, respectively. Fluxes of carbon and nitrogen via litterfall in the submontane and montane site varied from 3.0 to 3.2 Mg.ha-1 and from 0.12 to 0.14 Mg.ha-1, respectively. ?13C values in each compartment were similar between the two sites, and representative of C3 plants. As expected, there was an enrichment of ?13C and ?15N values in depth in each studied site. ?15N values where higher in leaves, litter and soil of the submontane site, possibly due higher nitrogen availability in this site; or low residence time of soil and depleted 15N in litterfall of the montane site. Overall, latitutinal (in terms of light availability) and altitudinal (in tems of precipitation and temperature) position were determinant in the nitrogen and carbon composition, allocation and dynamics in these ecosystems

Na última década foram encontradas concentrações anômalas de bário em poços de abastecimento do Sistema Aquífero Bauru (SAB), com casos de ocorrências de teores acima do limite de potabilidade (0,7 mg/L). Estas concentrações foram encontradas pelo monitoramento da CETESB e por estudos anteriores. Tavares (2013) e Crespi (2013) indicam que a contaminação nesta área tem origem natural, advinda da lixiviação da cimentação carbonática da Formação Marília. Utilizando dados bibliográficos e expandindo o estudo para toda a região do Espigão de Marília, este trabalho visou aprofundar o conhecimento sobre esta anomalia e tentar compreender o seu comportamento com auxílio de dados isotópicos (O e H) de chuva e água subterrânea. Para o entendimento da anomalia foi construído um banco de dados com os Autos de Outorga de poços do DAAEE, CETESB e CPRM. Após o cadastro destes dados, foram confeccionadas as seções geológicas, o modelo conceitual de fluxo da área, e um modelo hidrogeológico. Após esta etapa foram selecionados 21 poços para as duas primeiras campanhas de amostragem ao longo do ano hidrológico e 8 poços para uma terceira campanha de amostragens ao longo do ano hidrológico. Simultaneamente foi instalado no DAAEE de Marília um coletor de chuva para coletar amostras desde junho de 2014 até dezembro de 2015 para a confecção da reta meteórica local. Os resultados analíticos dos poços foram tratados agrupando-os de acordo com sua geologia, observando-se padrões de distribuição dos parâmetros químicos analisados, bem como dos isótopos. Foi possível notar que há contaminação por cloreto e nitrato em alguns poços. A contaminação de bário ocorre em diferentes pontos, não estando restrita a apenas uma formação. Sem nenhuma relação com os demais componentes antrópicos, esta anomalia se confirma natural. Os altos teores de bário também aparecem em locais com uma maior variedade geológica. A análise dos isótopos de hidrogênio e oxigênio das amostras mostrou que as águas amostradas são mais empobrecidas que as de chuva, até mesmo as mais rasas. Em teste de bombeamento foi possível acompanhar a evolução da assinatura com a profundidade. O que pode ser concluído é que a anomalia de bário ocorre em todo o Espigão, em geral em poços com filtros nas Formações Marília e Adamantina, que possuam um teor mais elevado de magnésio, não necessariamente tendo uma influência antrópica. / In the last decade, anomalous concentrations of barium were found in supply wells of Bauru Aquifer System (BAS), with occurrences of levels above the drinking limit (0.7 mg/L). These concentrations were found by CETESB monitoring and some previous studies. Tavares (2013) and Crespi (2013) indicate that contamination in this area has natural origin, from the leaching of carbonate cementation of Marília Formation. Using bibliographic data and expanding the study to the entire region of the Espigão de Marília this study aimed to increase knowledge about this anomaly and try to understand their behavior with aid of isotopic data (O and H) of rain and groundwater. For the understanding of the anomaly, a database was built with information from DAAEE, CETESB and CPRM wells. After the register of this database, some geological sections were made, the groundwater flow conceptual model for the area, and a geological model. After this step, 22 wells were selected for the three sampling campaigns. At the same time was installed in DAAEE of Marília a rain collector that operated from middle of 2014 by the end of 2015, to construct a Local Meteoric Water Line. The wells have been grouped according to the geology, and some patterns were discovered. It was possible to notice that there is a problem about chloride and nitrate contamination. Barium contamination appeared at various points, not being restricted to just one Formation. Without any relation with man-made components, according to the bibliography, this anomaly confirms natural. High levels of barium also appear in places with greater geological variety. The analysis of the isotopes of hydrogen and oxygen of the samples showed that the waters sampled are isotopic depleted compared to the rain. In pumping test was possible to monitor the evolution of the signature with the depth. It is possible to conclude that the barium anomaly is spread all over the Espigão de Marília, in general in wells with filters in Marília and Adamantina Formations, which have a higher content of magnesium, not necessarily having a human influence.

Dados de geoquímica isotópica e elementar foram obtidos em rochas carbonáticas da Fm. Sete Lagoas, Grupo Bambuí, visando contribuir para o entendimento da evolução sedimentar da bacia do São Francisco, assim como decifrar as variações ambientais da água do mar durante o Neoproterozoico. Esta unidade é composta de rochas carbonáticas sobrepostas aos diamictitos da Fm. Carrancas na parte sul do Cráton do São Francisco. As seções Inhaúma (IN), Linha Verde (LV) e Funilândia (FN) são constituídas por carbonatos impuros de cor cinza clara e dolomitos de cor bege, pobres em matéria orgânica, com altos teores de sedimentos detríticos e depositados num ambiente marinho raso com influência de correntes de maré. Os valores de \'\'delta\'\' POT.3\' C mais representativos do ambiente deposicional variam entre -1,0 e 0%o e permitem posicionar estas três seções na primeira sequência deposicional da Formação Sete Lagoas, acima da capa carbonática criogeniana. No entanto, os carbonatos destas seções apresentam baixos teores de Sr, resultando em razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' muito radiogênicas entre 0,7111 e 0,7114. As anomalias isotópicas podem estar relacionadas com processos de dolomitização tectônica que ocorreu em uma escala regional na área de influência tectônica da Faixa Araçuaí, na fronteira oriental do cráton. As seções Sete Lagoas (SL) e Haras Veredas (HV) são constituídas por carbonatos puros de cor cinza escuro a preto, ricos em matéria orgânica, com baixos teores de sedimentos detríticos e depositados num ambiente relativamente profundo, com pouca influência de correntes de maré. Os valores de \'\'delta\'\' POT.3\' C destas seções são bastante positivos, entre 8,5 e 12,6%o, interpretados como valores primários, o que permite posicionar estas duas seções na segunda sequência deposicional da Formação Sete Lagoas. Os altos valores de \'\'delta\'\' POT.3\' C podem representar alta bioprodutividade com altas taxas de soterramento de matéria orgânica no ambiente marinho, assim como alta produtividade de carbonato autigênico. A deposição dos carbonatos ocorreu em um mar epicontinental restrito com conexões intermitentes com os oceanos contemporâneos, dificultando a homogeneização isotópica do Sr, como demonstrado pela grande variação das razões \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' obtidas nas seções SL e HV, entre 0,7073 e 0,7085. Este cenário é reforçado pela configuração tectônica da bacia, limitada pelas faixas orogênicas Brasília (W) e Araçuaí (E) no final do período Ediacarano. Correlação global por meio de isótopos de Sr não é confiável neste caso. As datações U-Pb obtidas em grãos de zircão detrítico de duas amostras de diamictitos da Formação Carrancas sugerem o Cráton do São Francisco como principal fonte dos sedimentos representados pelas idades de ca. 2800 Ma. Um grão de ca. 1200 Ma, define a idade máxima de deposição desta unidade e a área fonte pode ser rochas do Supergrupo Espinhaço. / Isotope and elemental geochemistry data were obtained on carbonate rocks of the Sete Lagoas Formation in order to contribute to the understanding of the sedimentary evolution of the São Francisco basin in the basal part of the Bambuí Group, as well as to decipher the environmental variations of seawater during the Neoproterozoic. This unit consists of carbonate rocks overlying the diamictites of the Carrancas Formation in southern São Francisco Craton. The Inhaúma (IN), Linha Verde (LV) and Funilândia (FN) sections consist of light gray impure carbonates and beige dolomites, poor in organic matter, with high contents of detrital sediments and deposited in a shallow marine environment with influence of tidal currents. The most representative \'\'delta\'\' POT.3\' C values of the depositional setting range between -1.0 and 0%o, and allow us to correlate these sections with the basal depositional sequence of the Sete Lagoas Formation, above the Cryogenian cap carbonate. However, the carbonates of these sections have low Sr concentrations, resulting in highly radiogenic \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' ratios between 0.7111 and 0.7114. The isotopic anomalies may be related to tectonic dolomitization processes that occurred on a regional scale in the tectonic influenced areas of Araçuaí Belt, on the eastern border of the São Francisco Craton. The Sete Lagoas (SL) and Haras Veredas (HV) sections are composed mainly of dark gray to black pure carbonates, rich in organic matter, with low contents of detrital sediments and deposited in a relatively deep environment with little influence of tidal currents. The \'\'delta\'\' POT.3\' C values of these sections are consistent and very positive, between 8.5 and 12.6%o, being interpreted as representative of the isotopic composition of seawater in the depositional environment, which allow us to correlate these two sections with the second depositional sequence of Sete Lagoas Formation. The very positive \'\'delta\'\' POT.3\' C values may represent high bio-productivity with high burial rates of organic matter in the marine environment, as well as high productivity of authigenic carbonate. The deposition of these carbonates occurred in a restricted epicontinental sea with intermittent connections with contemporary oceans, making difficult the Sr isotopic homogenization with seawater. This explains the large variation on the \'ANTPOT.87 Sr\'/\'ANTPOT.86 Sr\' ratios obtained on carbonates from the SL and HV sections, ranging between 0.7073 and 0.7085. The tectonic setting of the São Francisco Craton, limited by orogenic belts of Brasilia (W) and Araçuaí (E) during the late Ediacaran period, supports this scenario. Global correlation by means of Sr isotope is not reliable in this case. The U- ages of detrital zircon grains from diamictites of the Carrancas Formation are mainly discordant, but ages of ca. 2800 Ma suggest the São Francisco Craton as the main source of sediments. One grain dated at ca. 1200 Ma sets the maximum depositional age for the units, and the source area could be the rocks from the Espinhaço Supergroup.

Estudos paleoclimáticos com base em registros isotópicos em espeleotemas apontam para um forte controle da insolação e das variações da circulação oceânica sob o transporte de umidade pela Zona de Convergência do Atlântico Sul, com grande impacto sobre a distribuição de chuvas na região do Brasil central. No entanto, pouco se sabe sobre as mudanças paleoclimáticas em áreas diretamente afetadas pela Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS). De fato, reconstituições paleoclimáticas de alta resolução na América do Sul, relacionadas a variações do regime hidrológico limitam-se a regiões localizadas na borda do Sistema de Monções Sul-americano (SMSA), próximos às zonas costeiras e junto às regiões dos Altiplanos bolivianos e Amazônia peruana. Esta tese apresenta uma contribuição ao estudo paleoclimático do Sistema de monção Sul-americana a partir da reconstituição da paleoprecipitação do Brasil central com base em registros isotópicos de \'\'delta\' POT.18\'O em estalagmites da região norte de Minas Gerais, precisamente datas pelo método U-Th. As estalagmites analisadas foram coletadas nas cavernas Lapa Grande, Lapa dos Anjos e Lapa Sem Fim. A reconstituição paleoclimática abrange a maior parte dos últimos 85 mil anos. Além disso, foram realizados estudos de monitoramento geoquímico-isotópico nas cavernas Lapa Sem Fim e Lapa dos Anjos com objetivo de aumentar a confiabilidade das interpretações paleoclimáticas e paleoambientais dos registros isotópicos de espeleotemas. O monitoramento isotópico envolveu a análise comparativa dos valores de \'\'delta\' POT.18\'O\'\' da água da chuva com o das soluções de gotejamento de estalactites e de amostras de carbonato depositada em vidros de relógio posicionado abaixo dos gotejamentos. Avaliações sistemáticas do fator de fracionamento isotópico realizadas com bases nos dados de \'\'delta\' POt.18\'O dos gotejamentos e do carbonato precipitado indicam que a composição isotópica \'\'delta\' POT.18\'O da calcita depositada em estalagmites é, em parte, controlada por efeitos de fracionamento cinéticos. As variações do fator de fracionamento tem relação com alterações das taxas de degaseificação, por sua vez, controladas por oscilações da concentração de CO 2 da atmosfera da caverna. Apesar das variações observadas no fator de fracionamento isotópico, variações sazonais e interanuais do \'\'delta\' POT.18\'O dos gotejamentos encontram boa correspondência com o \'\'delta\' POT.18\'O medido nos carbonatos dos vidros de relógio. Na escala de tempo orbital, as flutuações climáticas registradas no centro-leste do Brasil apresentam um acoplamento parcial com a forçante de insolação. Ao longo dos últimos 85 mil anos, a relação entre a paleoprecipitação registrada a partir dos dados de \'\'delta\' POT.18\'O de espeleotemas da área de estudo e a curva de insolação é restrita ao intervalo entre 60 e 85 mil anos AP. A fraca relação entre a paleoprecipitação e a forçante de insolação registrado na região centro-leste do Brasil é discutida no contexto de uma provável influência das condições de contorno do clima no período glacial e a relação com a intensidade e posição da ZCAS. Na escala de tempo milenar, foi analisada a variabilidade do sistema de monções na porção leste da ZCAS e a sua relação com oscilações climáticas de escala milenar registradas nas regiões de altas latitudes do Hemisfério Norte durante o último período glacial. Particularmente, durante o Estagio Marinho Isotópico 3 variações na intensidade das monções na região da ZCAS mimetizam as oscilações abruptas de temperatura determinadas pelas transições entre os eventos estadiais (frios) e interestadiais (quentes) registrados na estratigrafia isotópica de \'\'delta\' POT.18\'O dos testemunhos de gelo da Groenlândia. Por fim, foram discutidos eventos abruptos e de curta duração de aumento de chuvas identificados nos dados de alta resolução de \'\'delta\' POT.18\'O da estalagmite ao longo do último milênio. Os quais apresentaram boa relação com eventos de maior deposição de sulfetos de aerossóis vulcanogênicos registrados em testemunhos de gelo do Hemisfério Norte. Os resultados indicam uma alta suscetibilidade das chuvas de monções do Brasil central à ocorrência de erupções vulcânicas de grande magnitude. Estes eventos úmidos teriam sido impulsionados pelo deslocamento para sul da Zona de Convergência Intertropical, em resposta ao esfriamento da temperatura da superfície do mar do Atlântico norte, o que aumenta convergência de umidade na região sob o domínio do sistema de monção Sul-americano. / Paleoclimatic studies based on speleothem isotope records suggest that variation in insolation and ocean circulation plays an important role in controlling the moisture transport along the South Atlantic Convergence Zone (SACZ), causing important impacts for rainfall distribution over central Brazil. However, little is known about paleoclimate changes in regions directly affected by the SACZ close to its modern axis. Indeed, on South America, high resolution paleoclimate reconstructions related to changes in the hydrologic regime are concentrated in the border of monsoon system, near the coastal areas, in the Bolivian Altiplano and in the Peruvian Amazon Forest. This thesis presents a paleo-precipitation reconstruction for central-eastern Brazil using \'\'delta\' POT.18\'O time series from speleothems precisely dated by U-Th method. The speleothems used in this study were collected in three distinct caves located in northern Minas Gerais state: Lapa Sem Fim, Lapa dos Anjos and Lapa Grande. The paleo-precipitation reconstruction presented here covers most of the last 85 kyr. In addition isotopic monitoring program were performed at Lapa Sem Fim and Lapa dos Anjos cave sites in order to provide a better understanding of the paleoclimatic and paleoenvironmental information recorded in the speleothem stable isotope time series. The isotopic monitoring comprised the comparative analysis of \'\'delta\' POT.18\' O from rain water with those from cave dripwaters and also from samples of modern carbonate precipitated in watch glasses underneath dripping sites. Systematic evaluation of the isotopic fractionation factor based on \'\'delta\' POT.18\'O from the dripping water solution and from the carbonate recently deposited suggests that the \'\'delta\' POT.18\'O of calcite deposited in the stalagmites is, in part, controlled by kinetics isotopic effects. The fluctuations of the fractionation factors are related to seasonal changes in the degassing rate that are controlled by the oscillations in the atmospheric CO2 concentration of the monitored caves. Despite of the variations of the isotopic fractionation factor, seasonal and interannual variations of \'\'delta\' POT.18\'O recorded from drippings present good correspondence with \'\'delta\' POT.18\'O recorded in the carbonate from watch glasses. During the last 85 kyr BP monsoon precipitation reconstructed from the \'\'delta\' POT.18\'O speleothem records from central-eastern Brazil show a mismatch with the insolation precession curve, except for the interval between 60 and 85 kyr BP. The limited coupling observed between orbital forcing and monsoon precipitation over central-eastern Brazil is attributed to an additional forcing by the glacial boundary conditions that significantly influence the position and strength of the SACZ. It also was investigated the precipitation variability on the millennial time-scales during the last glacial period over the eastern portion of the South Atlantic Convergence Zone region. The present results indicated a strong association with climate events recorded at high latitude areas of North Hemisphere. Particularly during the Marine Isotope Stage 3, variations in the intensity of SACZ mimics abrupt oscillations pacing by the transitions of stadial (cold) and interstadial (warm) events recorded in the oxygen isotope stratigraphy of Greenland ice cores. During the last millennium, abrupt events of increase in monsoon precipitation recorded in the high resolution \'\'delta\' POT.18\'O record from Anjos1 stalagmite appear to be in good agreement with episodes of large volcanic eruptions and sulfate emissions occurred in the Northern Hemisphere. Indeed, the \'\'delta\' POT.18\'O results indicate a strong sensitivity of the South American monsoon system to large volcanic eruptions, because of radiative cooling of the Northern Hemisphere. As a result the Intertropical Convergence Zone is displaced southward, enhancing moisture influx into the South American monsoon domain.

As agressões ao meio ambiente, num contexto de esgotamento de recursos naturais, vêm recebendo crescente importância aos olhos da sociedade e, nesse cenário, o meio ambiente passou a ser protegido pelo Direito Penal. Assim, muitas destas agressões, como a poluição, passaram a ser qualificadas como crimes ambientais tornando se necessária a produção de prova técnica para o seu devido julgamento. Este trabalho apresenta uma nova estratégia para caracterização de crimes ambientais de poluição e correlatos baseado em abordagem multiparamétrica. Para isso foram utilizadas análises de diferentes parâmetros como metais, razões de isótopos estáveis e compostos orgânicos (hidrocarbonetos aromáticos policíclicos), e análise estatística multivariada, com o intuito de obter uma assinatura química robusta dos poluentes da fonte suspeita e assim estabelecer correspondência com os mesmos parâmetros determinados no compartimento ambiental receptor. Ainda, foram incorporados alguns conceitos de metrologia, como o cálculo de incerteza de amostragem, conforme preceituam as novas tendências de desenvolvimento conceitual e metodológico das ciências forenses. Os sedimentos de um curso dágua altamente impactado por descargas diversas foram o objeto das investigações como sendo o compartimento receptor e o percolado de um aterro de resíduos industriais perigosos envolvido em um crime ambiental foi analisado como possível fonte. A abordagem multiparamétrica utilizada neste trabalho proporcionou uma melhor discriminação dos pontos de coleta com base na sua localização com relação às fontes de poluição por meio da Análise de Componentes Principais e as análises de metais realizadas nos sedimentos permitiram caracterizar um crime de poluição ambiental. As estimativas de incerteza de amostragem evidenciaram variações nos resultados principalmente decorrentes da heterogeneidade da distribuição dos contaminantes no meio o que implica que as incertezas devem, preferencialmente, ser estimadas e reportadas nas medições no âmbito forense para um efetivo apoio às tomadas de decisões nelas baseadas. / The aggressions to the environment in a context of depletion of natural resources have been receiving increasing attention in the eyes of society; therefore, the environment became protected by criminal law. For this reason, many assaults, such as pollution, were classified as environmental crimes, generating the need for scientific evidence to be used in the due judgment of these crimes. This paper presents a new method for characterization of environmental pollution and related crimes based on a multiparameter approach. This approach employs the analysis of different parameters such as metals, stable isotope ratio and organic compounds such as polycyclic aromatic hydrocarbons, and statistical techniques of multivariate analysis in order to obtain a robust chemical signature of the suspected source pollutants and then establish correspondence with the same parameters determined in the affected environmental compartment. In addition, some concepts of metrology were incorporated, such as uncertainty of sampling, as demanded by the conceptual and methodological trends in the development of forensic sciences. Watercourse sediments highly impacted by various discharges were investigated as the pollution sink and the leachate from a landfill of hazardous industrial waste involved in an environmental crime was analyzed as a possible source. The multiparameter approach used in this study provided a better discrimination of sampling points based on their location with respect to sources of pollution with the principal components analysis. The metal analysis in sediments allowed the characterization of a pollution crime in the studied stream. The estimates of uncertainty of sampling showed large variations in the results mainly arising from the heterogeneity of the distribution of contaminants in the environment. Hence, the uncertainties should preferably be estimated and reported in the forensic measurements to provide an effective support to decision making.

No Núcleo Santa Virgínia do Parque Estadual da Serra do Mar, localizado no litoral norte paulista, há um mosaico com florestas conservadas entremeadas por antigas pastagens. Algumas áreas, apesar de apresentarem diferenças com relação ao tempo de abandono, possuem um padrão de ocupação do solo semelhante: nas partes mais baixas do terreno há remanescentes das antigas pastagens e nas partes mais elevadas existe uma vegetação mais diversificada e de maior porte, caracterizando-se como uma floresta secundária. Há entre essas partes um trecho de transição que apresenta um número reduzido de espécies vegetais. O objetivo deste estudo foi investigar a dinâmica do nitrogênio em duas áreas, o Puruba e o Pirapitinga, com 7 e 36 anos de abandono, respectivamente. Para tanto, foram analisadas as concentrações de carbono, nitrogênio e fósforo, além da composição isotópica do carbono e nitrogênio estáveis em 277 amostras de solo e 412 amostras de folhas coletadas ao longo de transecções que se estenderam de antigas pastagens até as florestas secundárias. Os valores de ?13C do solo diminuíram ao longo das transecções, indicando que a matéria orgânica produzida pela vegetação secundária, predominantemente C3, vem substituindo a antiga vegetação C4, sendo isso mais evidente nas partes mais elevadas do terreno. Nas áreas de pastagem, a contribuição relativa de plantas C4 foi estimada em 0,34 no Puruba e 0,31 no Pirapitinga. Com relação à composição química do solo, apenas foram significativos os aumentos dos teores de C e N, provavelmente relacionados ao incremento da quantidade de matéria orgânica. Com relação à dinâmica do nitrogênio, esperava-se que os resultados indicassem ao longo da transecção o enriquecimento do sistema, com aumento da concentração desse nutriente e da relação N:P nas folhas, culminando com o aumento dos valores de ?15N. Comparando-se o conjunto de espécies coletadas em cada porção das transecções, as tendências encontradas não foram tão evidentes. No Puruba, somente a relação N:P teve o comportamento esperado. No Pirapitinga, os teores de nitrogênio foram menores na área de pastagem, aumentando significativamente na área de transição e floresta, e a mesma tendência foi observada para as relações C:N e N:P. Considerando que a variabilidade entre espécies pode ser alta, mascarando possíveis tendências ao longo das transecções, foi analisada a composição foliar das espécies predominantes, as quais foram Tibouchina sellowiana no Puruba e Tibouchina sellowiana e Psidium cattleianum no Pirapitinga. No Puruba, o teor médio de N e os valores de ?15N foram menores na transição do que na floresta. No Pirapitinga, o teor de N foi maior na transição que na pastagem, conforme o esperado, mas os valores de ?15N não seguiram a tendência esperada. Talvez, a falta de padrões claros ao longo das transecções, como encontrado em outros estudos desenvolvidos no país, resida no fato de este estudo ter contemplado áreas de pastagens que ainda não se tornaram formações florestais propriamente ditas, onde a colonização por plantas C3 ainda está em seu início, apesar da elevada proporção de C de origem C3 ter sido incorporada ao solo. / In the North coast of the State of São Paulo at 1,000 of altitude there is a mosaic of conserved forests interspersed with old pastures. Despite the differences between the areas with respect to the abandonment time, the pattern of land use is similar, with the lower parts of the terrain occupied by remnants of the old pastures, while the higher parts have a higher area and more diverse vegetation, characterized as a secondary forest. Between them there is a stretch of transition, which includes a small number of plant species. The aim of this study was to investigate the nitrogen dynamic in two areas, Puruba and Pirapitinga, with 7 to 36 years of regeneration, respectively. To this end, the concentrations of foliar and soil carbon, nitrogen and phosphorus were analyzed, in addition to isotopic composition of carbon and stable nitrogen in 277 soil samples and 412 leaf samples collected along transects that extended from old pastures to secondary forests. ?13C values of the soil decreased along the transects, indicating that the organic matter produced by secondary vegetation that is exclusively C3, is replacing the earlier vegetation C4. In pasture areas, the relative contribution of C4 plants was estimated at 0.34 in Puruba and 0.31 in Pirapitinga. With respect to the chemical composition of the soil, only the increases in concentrations of C and N were significant, probably due to the increasing inputs of organic matter via litterfall. With regard to the dynamic of nitrogen, it was expected that the results would indicate an Nenrichment of the system along the transect, with increasing concentration of the nutrient and the N:P leaves, leading to higher values of ?15N. Comparing the number of species collected in each portion of the transects, the trends observed were not as evident. In Puruba, only N:P had the expected behavior. In Pirapitinga, nitrogen contents were lower in the grazing area, increasing significantly in the transition area and forest, and the same trend was observed for the C:N and N:P. Considering that the variability between species can be high, masking possible trends along the transects, leaf composition of the predominant species, which were Tibouchina sellowiana in Puruba and Tibouchina sellowiana and Psidium cattleianum in Pirapitinga was analyzed. In Puruba, only the average N content was lower than in the transition forest. In Pirapitinga, N content was higher in transition than in the pasture and the C:N lower, as expected, but the ?15N values did not follow the expected trend. Perhaps, the lack of clear patterns along the transect, as found in other studies, lies in the fact that this study covered grazing areas that have not yet become developed forests, where colonization by C3 plants is still in its beginning, despite the high proportion of it incorporated into the soil.

O presente estudo foi conduzido na Floresta Nacional do Tapajós (FLONA) (2°51'S 54°58'W) localizado no km 67 nos anos de 2003 e 2004. O objetivo foi avaliar as mudanças na composição isotópica do carbono respirado por uma floresta e seus componentes (δ13CR), além da composição isotópica do material orgânico (δ13C) de folhas, solo, serapilheira e madeira morta. A técnica da reta de Keeling e a equação de Farquhar foram utilizadas para determinar o valor de δ13CR e para estimar o valor de ci/ca, respectivamente. De acordo com os resultados, o δ13C respirado pelo ecossistema foi significativamente influenciado pela sazonalidade em 2003. O δ13C das folhas apresentou uma estratificação significativa ao longo do perfil vertical, apresentando valores mais enriquecidos no topo de dossel. O valor médio de ci/ca apresentou um aumento vertical no sentido do sub-bosque. As correlações encontradas entre os valores de δ13C respirado com temperatura, DPV, RFA e precipitação indicam uma estreita relação entre as trocas gasosas e variabilidade climática local, onde a intensificação nas amostragens ao longo de dois anos consecutivos confirmou as diferenças sazonais observadas anteriormente. A definição dos padrões isotópicos de um ecossistema em diferentes condições climáticas é de fundamental importância para a melhor compreensão do ciclo do carbono, desde uma folha até o ecossistema; especialmente na região Amazônica onde as atividades antrópicas têm aumentado significativamente, fortalecendo o cenário de mudanças no clima. / This study was conducted in 2003 and 2004 at the km 67 old growth forest in the Tapajós National Forest (2 ° 51'S 54 ° 58'W). The objective was measure the carbon isotope ratio (13C/12C) of respired CO2 from the entire ecosystem and isotope composition of organic components leaves, soil, litter and dead wood. The Keeling plot technique and Farquhar's leaf model was used to examine the physiological drivers of the isotopic composition of these components as well as the seasonal response for them. A variation of respired δ13CR - CO2 by the ecosystem was well related with precipitation variation, VPD and PAR, and a significant seasonal difference was found in 2003. The δ13C of leaf organic matter showed a clear stratification along the vertical profile. The estimated ci/ca ratio values showed significant differences between heights and seasons. The results indicated that the isotopic composition of respired CO2 and organic matter was sensitive to microclimatic variations; so far the δ13C values can be used to understand how environmental changes can affect the carbon cycle at ecosystem scale.

A Galactosemia é um erro inato do metabolismo da galactose que ocorre em consequência da deficiência de uma das três principais enzimas envolvidas em seu metabolismo. O tratamento da doença se faz por meio de intervenção dietética. Com a necessidade de melhorar nosso conhecimento acerca do metabolismo da galactose, isótopos estáveis estão sendo usados para mostrar o perfil de oxidação da mesma. O parâmetro bioquímico claramente correlacionado com os resultados clínicos e com o genótipo da GALT é o da oxidação da galactose em dióxido de carbono. A capacidade de determinar a oxidação com administração oral ou endovenosa de isótopos marcados (1-13C-galactose) de galactose fez deste um meio prático de se determinar a oxidação da galactose. Os objetivos do trabalho foram: 1. Avaliar a capacidade de oxidação de galactose em crianças brasileiras com o diagnóstico de galactosemia. 2 Avaliar a capacidade de oxidação da galactose em crianças brasileiras saudáveis. 3 Verificar a possibilidade de definir um ponto de corte para a detecção da galactosemia através do teste respiratório com a construção de uma curva ROC de maior sensibilidade e especificidade. A metodologia empregada foi a seguinte: Amostragem: 21 crianças saudáveis e 7 crianças com galactosemia com idade variando de 1 a 7 anos. Teste Respiratório: O teste respiratório de todas as crianças foi quantitativo para o enriquecimento de 13CO2 em ar expirado antes e depois da administração oral de 7mg/kg de uma solução aquosa de 1-13C-Galactose. As amostras foram colhidas antes da administração da solução e 30,60 e 120min após. Mensuração do 13CO2 no ar: Em cada amostra de ar duplicada a razão molar do 13CO2 e 12CO2 foi quantificado pela razão de massa/carga (m/z) dos isótopos gasosos através de um espectrômetro de massa. Análise estatística: Construção de uma curva ROC para determinar o melhor ponto de corte das diferenças em porcentagem da 1-13C-galactose recuperada em 13CO2 que forneça um teste respiratório positivo para detecção da galactosemia de maior sensibilidade e especificidade. As crianças doentes tiveram uma % acumulativa de 13C no ar expirado proveniente da galactose marcada (CUMPCD) variando em média de 0,03% no tempo de 30 minutos a 1,67% no tempo de 120 minutos. Em contrapartida, os indivíduos saudáveis apresentaram enriquecimentos e uma CUMPCD maiores, com valores de 0,4% no tempo de 30 minutos a 5,58% no tempo 120 minutos. Portanto, nesse estudo ficou evidente que há uma diferença marcante na oxidação da galactose em crianças com e sem galactosemia, logo teste respiratório é útil em discriminar crianças com deficiência na GALT. / Galactosemia is an inborn error of galactose metabolism that occurs as an outcome of an enzyme deficiency. The current treatment is based on dietary intervention. Stable isotopes have been used to assess galactoses oxidation profile due to an urgency to improve our knowledge on its metabolism. The biochemical parameter clearly correlated to clinical outcomes and to GALT genotype is the galactose oxidation process into carbon dioxide. The ability to assess galactoses oxidation after galactose labeled isotope administration (1-13C-galactose) has become a practical way of determining the metabolism of galactose. The aims of the study were: 1 Assess the galactose oxidation ability in Brazilian galactosemic children. 2 Assess the galactose oxidation ability in healthy Brazilian children. 3 Set a cut off point for detecting galactosemia through breath test by constructing a ROC curve. The methodology employed was: Sampling: 21 healthy children and 7 children with galactosemia with age ranging from 1 to 7 years. Breath test: the breath test of all the children was quantitative for 13CO2 enrichment in exhaled air before and after oral administration of 7mg/kg of 1-13C-Galactose aqueous solution. Samples were collected at baseline time, 30, 60 and 120 min after solution administration. Measurement of the 13CO2 in the air: molar ratio 13CO2 and 12CO2 were quantified by the mass/charge ratio (m/z) of stable isotopes through a mass spectrometer in every air sample. Statistical analysis: ROC curve construction in order to determine the best cutting point of differences in percentage of 1-13C-galactose recovered in 13CO2 that provides a positive breath test for galactosemia detection. Therefore, as a result, sick children had some percentage of cumulative 13C in the exhaled air from labeled galactose (CUMPCD) ranging from 0.03% in 30 minutes time to 1.67% in 120 minutes. In contrast, healthy subjects showed a CUMPCD much more expressive, with values ranging from 0.4% in 30 minutes to 5.58% in 120 minutes. Therefore, in this study has shown that there is a great difference in galactose oxidation in children with and without galactosemia, hence the breath test is useful in discriminating children with GALT deficiencies.

O manguezal é um ambiente dinâmico, exportador de matéria orgânica para os ecossistemas associados oferecendo inúmeros serviços ambientais, além de possuir importância social e econômica e cumprir um papel significativo no armazenamento de carbono (C) e nitrogênio (N) no solo. Grande parte dessas florestas encontram-se degradadas devido ao uso indevido dessas áreas, influenciando os ciclos biogeoquímicos desses ambientes. Contudo, são escassos os trabalhos de regeneração de manguezais e a avaliação simultânea da ciclagem de nitrogênio nas áreas em diferentes estágios de regeneração. Assim, o objetivo deste estudo foi caracterizar o nitrogênio da vegetação e do solo de manguezal localizado no Rio Cocó em Fortaleza (CE) em diferentes estágios de regeneração da vegetação. O estudo foi realizado em quatro áreas, sendo uma não vegetada, duas em regeneração plantadas há três e sete anos e uma preservada. Foram quantificados os teores elementares e isotópicos de C e N na vegetação e no solo, além do nitrogênio inorgânico (N-amônio e N-nitrato) no solo. Os resultados indicaram que a regeneração de manguezais promove o aumento dos teores de C e N no solo ao considerar maiores valores na área referência em relação a área sem vegetação arbórea e que na área de regeneração de sete anos os teores foram maiores que na área de três anos, além disso, não houve diferença na assinatura isotópica de ?15N e ?13C. Assim, destaca-se a importância das iniciativas de regeneração das áreas de manguezais degradados, pois em sete anos foi possível identificar diferenças significativas entre os indicadores de qualidade do solo na área em regeneração há sete anos e a área sem vegetação arbórea / The mangrove is a dynamic environment, expoter of organic material to the associated ecosystems offering uncountable environmental services, besides having social and economical importance and playing a significative role in carbon (C) and nitrogen (N) storage in the soil. Great part of these forests find themselves degradated due to improper use of these areas, influencing the biogeochemic cycles of these environments. However, the mangrove regeneration works are rare and simultaneous examination of the nitrogen cycling in the areas in different stages of regenaration, though. Thus, the objective of this study was to characterize the nitrogen of the vegetation and the soil of the mangrove placed at Rio Cocó in Fortaleza (CE) in different stages of regeneration of the vegetation. The study was conducted in four areas, being one non-vegetated, two in regeneration planted for three and seven years and a preserved one. Were quantified the levels of elemental and C and N isotopics in the vegetation and the soil, besides inorganic nitrogen (N-amonium and N-nitrate) in the soil. The results have shown that the regeneration of mangroves improve the increase of C and N levels in the soil when considering bigger values in the referred area in relation to the area without arboreal vegetation and that in the seven years regeneration area the levels were greater than in the three years area, despites that, there weren\'t differences in isotopical signatures 15N and 13C. Thus, it highlights the importance of the initiatives of regeneration of the degraded mangrove areas, because in seven years it was possible to identify significative differences among the soil\'s quality indicators in the seven years regeneration area and the area without arboreal vegetation

O jacaré-de-papo-amarelo (Caiman latirostris) é um crocodiliano de médio porte que apresenta ampla distribuição na América do Sul. O avanço das atividades antrópicas pode afetar negativamente suas populações. No entanto, a espécie aparentemente apresenta capacidade de colonizar habitats alterados em resposta à destruição dos seus habitats naturais, por isso, estudos nestes ambientes são importantes a fim de orientar futuros programas de conservação da espécie. Este estudo apresentou como objetivos verificar a estrutura populacional, uso do espaço e variação de nicho no jacaré-de-papo-amarelo em paisagem silvicultural, além de determinar fatores de discriminação isotópicos. O presente estudo foi realizado em duas fazendas de silvicultura na bacia hidrográfica do Alto Paranapanema, estado de São Paulo. Os jacarés foram capturados por meio de armadilhas e com auxílio de laço de cabo de aço. No primeiro capítulo desta tese foram investigados aspectos da estrutura populacional da espécie. No total foram capturados 16 filhotes, 28 juvenis (?: 7; ?: 21) e 8 adultos (?: 4; ?: 4). A estimativa da abundância populacional foi de 51 indivíduos (I.C. 95%: 36 - 70 indivíduos), desconsiderando os filhotes nas análises. A densidade estimada foi 2,6 indivíduos/ha (I.C. 95%: 1,8 - 3,5 indivíduos/ha) e a biomassa estimada foi de 13,3 kg/ha (I.C. 95%: 9,2 - 17,9 kg/ha). A densidade linear 11,3 indivíduos/km (I.C. 95%: 7,9 - 15,5 indivíduos/km). No segundo capítulo foram abordados aspectos ligados à área de vida e movimentação da espécie. Oito animais adultos (4 ? e 4 ?) foram monitorados por meio de radiotelemetria. A média da área de vida da espécie foi estimada segundo o mínimo polígono convexo e kernel 95% em 96,6 ± 183,9 ha e 43,2 ± 78,6 ha, respectivamente. Não houve diferença entre os sexos. O deslocamento diário médio foi 37,6 ± 18,6 m/dia. Os animais apresentaram deslocamento diário marginalmente maior durante o período reprodutivo. A matriz da paisagem mostrou permeabilidade ao deslocamento dos animais. No terceiro capítulo foram descritos os fatores de discriminação entre a dieta e tecidos do jacaré-de-papo-amarelo e possíveis diferenças entre classes etárias. As razões isotópicas de carbono e nitrogênio foram determinadas em amostras de unha e pele coletadas de 18 animais de cativeiro e em 15 amostras de sua dieta. O ?13C foi 1,2 ± 0,1? para a unha e 0,9 ± 0,2? para a pele; o ?15N foi 1,1 ± 0,1? para a unha e 0,8 ± 0,2? para a pele. Estes valores são menores que os comumente assumidos em estudos ecológicos (3-5 ?). Os resultados deste estudo enfatizam a necessidade da determinação de fatores de discriminação específicos para cada táxon, ao contrário de assumir valores médios a partir da literatura. No quarto capítulo foram abordadas possíveis variações ontogenéticas e sexuais de nicho na espécie utilizando análises isotópicas das unhas dos animais capturados. Foi identificada variação ontogenética discreta de nicho isotópico e diferença sexual somente para os juvenis. Estes resultados podem indicar uma possível exploração distinta dos recursos, com consequente redução na competição intraespecífica. / The Broad-snouted caiman (Caiman latirostris) is a medium size crocodilian widely distributed in South America. The advancement of human activities can negatively affect their populations. However, the species apparently has ability to colonize anthropic environments in response to the destruction of their natural habitat, so study these environments are important in order to guide future conservation programs for specie. This study presented as objectives verify the population structure, space use and niche variation in Broad-snouted caiman in landscape silvicultural, besides determining discrimination isotopic factors. This study was conducted in two silvicultural farms in the Alto Paranapanema watershed, São Paulo state. The caimans were captured at night with baited traps and with the aid of steel cable. In the first chapter of this thesis we investigated aspects of the population structure. In total, were captured 16 hatchlings, 28 juveniles (?: 7; ?: 21) and 8 adults (?: 4; ?: 4). The estimation of population abundance for the study area was 51 individuals (C.I. 95%: 36 - 70 individuals), excluding the hatchlings in the analyzes. The estimated density was 2.6 individuals/ha (C.I. 95%: 1.8 - 3.5 individuals/ha) and biomass was 13.3 kg/ha (C.I. 95%: 9.2 - 17.9 kg/ha). The linear density was 11.3 individuals/km (C.I. 95%: 7.9 - 15.5 individuals/km). In the second chapter, we have discussed aspects related to the home range and movement. Eight adults animals (4 ?: 4 ?) were monitored by radio telemetry. The average home range was estimated according to the minimum convex polygon and kernel 95% in 96.6 ± 183.9 ha and 43.2 ± 78.6 ha, respectively. There was no difference between the sexes. The average daily movement was 37.6 ± 18.6 m/day. The animals daily movement marginally higher during the reproductive period. The matrix showed some landscape permeability displacement of animals. In the third chapter we have described the discrimination factors between diet and tissues of Broad-snouted caiman and possible differences between age groups. The isotopic ratios of carbon and nitrogen were determined in claw and scute samples collected from 18 captive animals and in 15 samples of their diet. The ?13C was 1.2 ± 0.1 ? for claw and 0.9 ± 0.2 ? for scutes; the ?15N was 1.1 ± 0.1 ? for claw and 0.8 ± 0.2 ? for scutes. These values were much lower than the values commonly assumed in ecological studies (3-5 ?) and similar to a previous study with crocodilians. The results of this study emphasize the need to determine discrimination factors specific to taxa instead of assuming average values derived from the literature. In the fourth chapter, were addressed possible ontogenetic and sexual niche differences in species using isotope analysis of animals claws. We identified a discrete ontogenetic variation in the isotopic niche and sexual difference only for juveniles. These results may indicate differences in the exploitation of food resources and a consequent reduction in intraspecific competition.