Made available in DSpace on 2014-06-12T23:14:35Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8664_1.pdf: 892959 bytes, checksum: 4c6210691d4ea2f75877bd9755f51ad3 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Pouco se sabe sobre a fixação biológica do nitrogênio (FBN) em áreas da caatinga nordestina, apesar de sua grande riqueza em leguminosas. Para ecossistemas naturais, a metodologia mais indicada em estudos da FBN é a da abundância natural do 15N (δ15N), que permite a identificação de plantas diazotróficas e estimativas das quantidades de N fixadas. A precisão destas estimativas depende do padrão isotópico do N no sistema, ou seja, de um sinal de δ15N adequado das plantas não fixadoras e de diferenças significativas entre os sinais de fixadoras e não fixadoras. Não existem dados sobre o padrão isotópico do N na caatinga. Acessar este padrão pode propiciar, além de um embasamento para estudos da FBN em leguminosas, um conhecimento qualitativo sobre o grau de perdas ou de reciclagem do N dentro dos sistemas e sua relação com as condições edafoclimáticas locais. Neste trabalho foram determinadas as concentrações de 15N em plantas arbóreas fixadoras (leguminosas) e não fixadoras (não leguminosas e leguminosas não nodulantes) nativas da caatinga, com os objetivos de determinar se os valores de δ15N de plantas não fixadora são altos e uniformes o suficiente para permitir cálculos precisos da fixação de N2, de avaliar se existe algum padrão climático e espacial de valores de δ15N e de estimar a fixação biológica associada a leguminosas. Foram escolhidos fragmentos de caatinga localizados em quatro municípios de Pernambuco e Paraíba, sendo dois no Agreste (Remígio na Paraíba e Caruaru em Pernambuco) e dois no Sertão (Santa Teresinha na Paraíba e Serra Talhada em Pernambuco), refletindo um gradiente de disponibilidade de água. Em cada local foram coletadas folhas das espécies previamente selecionadas, amostradas em 5 a 6 parcelas em cada local. As folhas de árvores não fixadoras de nitrogênio estavam bastante enriquecidas em 15N e o enriquecimento foi uniforme, tanto espacialmente quanto entre espécies. Este padrão isotópico é uma condição promissora para o uso da metodologia da abundância natural do 15N para estimativas da fixação biológica do nitrogênio, pois facilita a escolha de plantas referência, o esquema de amostragem e a detecção de diferença significativa entre os δ15N de plantas fixadoras e não fixadoras. Os locais de Agreste, com precipitação media anual mais baixas (em torno de 700 mm) mas distribuição mais uniforme das chuvas (6 meses) tiveram valores médios de δ15N foliar de plantas não fixadoras de 9,4 e 10,1 , que estão entre os mais altos relatados na literatura. Estas médias foram significativamente maiores que as dos fragmentos localizados no Sertão (6.5 e 6.3 ), que têm maior precipitação total (em torno de 800 mm) mas distribuição mais concentrada das chuvas (3 meses). O enriquecimento isotópico das plantas não-fixadoras do Agreste pode ser resultados de maiores perdas gasosas de N empobrecido em 15N ou menores perdas de materiais enriquecidos em 15N em relação aos locais do Sertão. As diferenças entre sinais isotópicos de espécies alvo (fixadoras) e referência (leguminosas não nodulantes e não leguminosas) permitiram a identificação segura de indivíduos diazotróficos e cálculos razoavelmente precisos das proporções de N derivado do ar (%Ndfa). Foram identificadas espécies com grande capacidade de fixação de N2, destacando-se Mimosa tenuiflora, Mimosa arenosa e Piptadenia stipulacea. Os teores de N total foram menores nas plantas não leguminosas e, entre as leguminosas, maiores nas espécies fixadoras. Nas quatro áreas avaliadas, as contribuições médias da fixação biológica do N2 foram altas, variando de 27 a 68%. No entanto, as quantidades estimadas de N adicionadas anualmente aos sistemas foram baixas (2,5 e 11,2 kg ha-1 ano-1), devido às baixas proporções de plantas fixadoras no conjunto geral da vegetação (2,4 a 11,8 %). Em situações de regeneração da vegetação nativa, onde a sucessão é dominada por espécies fixadoras, as estimativas poderiam chegar a 130 kg-1 ha-1 ano-1

A cultura do café é um dos mais importantes agronegócios do Brasil e, apesar de suas práticas de manejo já estarem bem definidas, muitos aspectos da cultura ainda carecem esclarecimentos, destacando-se entre eles a nutrição nitrogenada do cafeeiro. Para isso foram conduzidos vários experimentos na cultura do café com adubação nitrogenada para se determinar o balanço do N no sistema solo-café-atmosfera, e melhor compreender a dinâmica do N dentro da planta. Os tratamentos constituíram de 5 sub-parcelas (repetições) com 9 plantas, as três centrais recebendo 280 kg ha-1 de N no 1º ano de experimento e 350 kg ha-1 de N no 2º ano, na forma de sulfato de amônio enriquecido no 15N, com concentração isotópica igual a 2,072% de átomos de 15N. A massa de matéria seca da parte aérea foi determinada à cada 60 dias, sacrificando uma planta de cada parcela, fora das sub-parcelas de 9 plantas. Nas plantas marcadas isotopicamente amostrou-se, também à cada 60 dias, um ramo contendo todas as partes da planta e nestas foram determinadas as concentrações de 15N e N-total por espectrometria de massa. Raiz e solo também foram amostrados nas camadas 0-0,2, 0,2-0,4, 0,4-0,6, 0,6-0,8, 0,8-1,0 m apenas no final de cada um dos 2 anos estudados. Nestas amostras também foi determinada a abundância de 15N e N-total por espectrometria de massa. Para quantificar a volatilização de amônia do solo proveniente do fertilizante, foi utilizado o método do coletor de N-NH3 semi-aberto estático. Para estimar a lixiviação do N para fora do elemento de volume de solo considerado para o balanço de N (0 - 1,0 m) em períodos úmidos, foram instalados extratores de solução do solo à vácuo (três a 100 cm por parcela) para determinação da concentração de N e da abundância isotópica de 15N por espectrometria de massa. A planta chegou a absorver no primeiro ano de experimento até 71,3% do N do fertilizante, diminuindo seu conteúdo antes da colheita para 42,9% devido à translocação de N para raízes, queda de folhas e frutos, e perdas de N pela parte aérea, mostrando a alta eficiência do sulfato de amônio. No final dos 2 anos estudados, a recuperação do N do sulfato de amônio pela parte aérea das plantas foi de 19,1%. A raiz acumulou 9,4%. No solo o N remanescente foi de 12,6%.A serrapilheira acumulou 11,2% do N aplicado, e portanto, servirá como fonte orgânica de N. A exportação pelos grãos foi relativamente pequena, 26,3%, devido ao cafezal ainda estar em formação. As perdas por lixiviação e volatilização foram pequenas, em torno de 2,3 e 1,6%, respectivamente, sendo que a reabsorção foliar da amônia volatilizada foi de 43,3%. Apenas 18,2% do N aplicado não foram recuperados, tendo sido considerado como N não estimado (perda de N pela parte aérea, raízes abaixo de 1,0 m, erros de amostragem, etc.) / The coffee is one of the most important agribusiness products of Brazil and, although its management practices are already well defined, several cropping aspects still need a deeper understanding. Among these the nutrition of the coffee plant in respect to nitrogen is one of the main subjects needing more clarification. To contribute to this aspect, several experiments were carried out involving fertilizer application to a coffee crop, aiming for the establishment of a N balance in the soil-coffee-atmosphere system and better understand the N dynamics within the plant. Treatments consisted of 5 sub-plots (replicates) of 9 plants, the central three receiving 280 kg ha-1 N during the 1st year and 350 kg ha-1 N in the second. The fertilizer was 15N enriched ammonium sulphate, at a concentration of 2.072% 15N atom excess. Shoot dry matter was monitored every 60 days scarifying one whole plant of each treatment, collected outside the isotopic sub-plots of 9 plants. Isotopically labeled plants were sampled cutting one branch containing all desired plant parts, in roler to measure 15N enrichment and total N concentration. Root and soil were sampled only at the end of each year, in the 0-0.2, 0.2-0.4, 0.4-0.6, 0.6-0.8, 0.8-1.0 m layers. To quantify soil volatilization from fertilizer N a semi-open N-NH3 static collector was used. To estimate N leaching below the root zone, considering the 0-1.0 m soil layer, soil solution N concentration and 15N enrichment were obtained from soil solution extractors data. Shoot fertilizer N absorbtion reached 71.3% during the first year, with a reduction to 42.9% just before harvest, due to N translocation to roots, leaf and fruit drop, and N losses to the atmosphere, indicating the high efficiency of the application of the ammonium sulphate. At the end of both yearly experimental periods, the recovery of the fertilizer N by the shoot was 19.1%. Roots accumulated 9.4% and in the soil 12.6% of the fertilizer N were still present. Litter accumulated 11.2% and continues to be an important N source. Bean export was relatively low, well explained for a coffee crop under formation. Leaching and volatilization losses were of the order of 2.3 and 1.6%, respectively, however, reabsorption of volatilized ammonia reached 43.3% of the applied amount. To close the balance after two years, 18.2% of the fertilizer N were not recovered, considered to consist of non evaluated forms of N (shoot losses of NH3, roots below 1 m, sampling errors, etc.)

Submitted by RAFAEL MASSAMI SUZUKI null (rafael-msuzuki@hotmail.com) on 2016-04-25T16:27:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Mestrado Rafael - Definitiva.pdf: 1828628 bytes, checksum: 7ab33dfa0c92841eda9e9c68bfc23a60 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-04-27T18:43:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 suziki_rm_me_jabo.pdf: 1828628 bytes, checksum: 7ab33dfa0c92841eda9e9c68bfc23a60 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-27T18:43:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 suziki_rm_me_jabo.pdf: 1828628 bytes, checksum: 7ab33dfa0c92841eda9e9c68bfc23a60 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Estudos relacionados a utilização de um determinado nutriente são importantes para se obter conhecimentos a respeito do aproveitamento deste nutriente pelo animal, uma vez que há nem tudo o que é fornecido, é aproveitado pelo mesmo. Dessa forma, o que foi de fato utilizado para o animal pode ser convertido em produção animal, como um acréscimo proteico nos frangos de corte, ou então a utilização de nutrientes para a produção de ovos em poedeiras. A utilização de aminoácidos marcados nos permite avaliar processos metabólicos em diferentes estudos nutricionais, tanto no processo de incorporação refletido no processo de turnover, quanto na deposição do aminoácido nos diferentes tecidos. Deste modo, o trabalho teve como enfoque a utilização da L-(15N) treonina que foi explorada por meio de três abordagens diferentes: verificar a distribuição deste aminoácido marcado em diferentes tecidos de frangos de corte por meio de um balanço de massas (Capítulo 2); calcular a eficiência de utilização nestes tecidos, ou seja, calcular qual foi o aproveitamento da L-(15N) treonina ingerida que foi depositada/incorporada a esses tecidos (Capítulo 2); e por fim, analisar o turnover da L-(15N) treonina para se analisar a incorporação do aminoácido no tecido (Capítulo 3). / Studies related to the utilization of a particular nutrient are important to obtain knowledge regarding the utilization of this nutrient by the animal, because only a part of the nutrient will be used. Thus, what was in fact used for the animal can be converted to livestock as an increase in protein broilers, or the use of nutrients to egg production of laying hens. The use of labeled amino acids allows us to evaluate metabolic processes in different nutritional studies, both in the incorporation process reflected in the turnover process, as the amino acid deposition in different tissues. Thus, the aim of the work was to focus the utilization of L-(15N) threonine, which was explored by three different approaches: verify the distribution of labelled amino acid in different tissues of broiler chickens through a mass balance (Chapter 2 ); calculate the utilization efficiency of these tissues or the L-(15N) threonine intake which has been deposited / incorporated into these tissues (Chapter 2); and finally, to analyze the turnover of L-(15N) for threonine analyzing the amino acid incorporation into the tissue (Chapter 3). / FAPESP: 2013/25761-4

A cultura do café é um dos mais importantes agronegócios do Brasil e, apesar de suas práticas de manejo já estarem bem definidas, muitos aspectos da cultura ainda carecem esclarecimentos, destacando-se entre eles a nutrição nitrogenada do cafeeiro. Para isso foram conduzidos vários experimentos na cultura do café com adubação nitrogenada para se determinar o balanço do N no sistema solo-café-atmosfera, e melhor compreender a dinâmica do N dentro da planta. Os tratamentos constituíram de 5 sub-parcelas (repetições) com 9 plantas, as três centrais recebendo 280 kg ha-1 de N no 1º ano de experimento e 350 kg ha-1 de N no 2º ano, na forma de sulfato de amônio enriquecido no 15N, com concentração isotópica igual a 2,072% de átomos de 15N. A massa de matéria seca da parte aérea foi determinada à cada 60 dias, sacrificando uma planta de cada parcela, fora das sub-parcelas de 9 plantas. Nas plantas marcadas isotopicamente amostrou-se, também à cada 60 dias, um ramo contendo todas as partes da planta e nestas foram determinadas as concentrações de 15N e N-total por espectrometria de massa. Raiz e solo também foram amostrados nas camadas 0-0,2, 0,2-0,4, 0,4-0,6, 0,6-0,8, 0,8-1,0 m apenas no final de cada um dos 2 anos estudados. Nestas amostras também foi determinada a abundância de 15N e N-total por espectrometria de massa. Para quantificar a volatilização de amônia do solo proveniente do fertilizante, foi utilizado o método do coletor de N-NH3 semi-aberto estático. Para estimar a lixiviação do N para fora do elemento de volume de solo considerado para o balanço de N (0 - 1,0 m) em períodos úmidos, foram instalados extratores de solução do solo à vácuo (três a 100 cm por parcela) para determinação da concentração de N e da abundância isotópica de 15N por espectrometria de massa. A planta chegou a absorver no primeiro ano de experimento até 71,3% do N do fertilizante, diminuindo seu conteúdo antes da colheita para 42,9% devido à translocação de N para raízes, queda de folhas e frutos, e perdas de N pela parte aérea, mostrando a alta eficiência do sulfato de amônio. No final dos 2 anos estudados, a recuperação do N do sulfato de amônio pela parte aérea das plantas foi de 19,1%. A raiz acumulou 9,4%. No solo o N remanescente foi de 12,6%.A serrapilheira acumulou 11,2% do N aplicado, e portanto, servirá como fonte orgânica de N. A exportação pelos grãos foi relativamente pequena, 26,3%, devido ao cafezal ainda estar em formação. As perdas por lixiviação e volatilização foram pequenas, em torno de 2,3 e 1,6%, respectivamente, sendo que a reabsorção foliar da amônia volatilizada foi de 43,3%. Apenas 18,2% do N aplicado não foram recuperados, tendo sido considerado como N não estimado (perda de N pela parte aérea, raízes abaixo de 1,0 m, erros de amostragem, etc.) / The coffee is one of the most important agribusiness products of Brazil and, although its management practices are already well defined, several cropping aspects still need a deeper understanding. Among these the nutrition of the coffee plant in respect to nitrogen is one of the main subjects needing more clarification. To contribute to this aspect, several experiments were carried out involving fertilizer application to a coffee crop, aiming for the establishment of a N balance in the soil-coffee-atmosphere system and better understand the N dynamics within the plant. Treatments consisted of 5 sub-plots (replicates) of 9 plants, the central three receiving 280 kg ha-1 N during the 1st year and 350 kg ha-1 N in the second. The fertilizer was 15N enriched ammonium sulphate, at a concentration of 2.072% 15N atom excess. Shoot dry matter was monitored every 60 days scarifying one whole plant of each treatment, collected outside the isotopic sub-plots of 9 plants. Isotopically labeled plants were sampled cutting one branch containing all desired plant parts, in roler to measure 15N enrichment and total N concentration. Root and soil were sampled only at the end of each year, in the 0-0.2, 0.2-0.4, 0.4-0.6, 0.6-0.8, 0.8-1.0 m layers. To quantify soil volatilization from fertilizer N a semi-open N-NH3 static collector was used. To estimate N leaching below the root zone, considering the 0-1.0 m soil layer, soil solution N concentration and 15N enrichment were obtained from soil solution extractors data. Shoot fertilizer N absorbtion reached 71.3% during the first year, with a reduction to 42.9% just before harvest, due to N translocation to roots, leaf and fruit drop, and N losses to the atmosphere, indicating the high efficiency of the application of the ammonium sulphate. At the end of both yearly experimental periods, the recovery of the fertilizer N by the shoot was 19.1%. Roots accumulated 9.4% and in the soil 12.6% of the fertilizer N were still present. Litter accumulated 11.2% and continues to be an important N source. Bean export was relatively low, well explained for a coffee crop under formation. Leaching and volatilization losses were of the order of 2.3 and 1.6%, respectively, however, reabsorption of volatilized ammonia reached 43.3% of the applied amount. To close the balance after two years, 18.2% of the fertilizer N were not recovered, considered to consist of non evaluated forms of N (shoot losses of NH3, roots below 1 m, sampling errors, etc.)

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-07-21T14:29:51Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO - RESENDE 2015.pdf: 1812905 bytes, checksum: a279042ee00914f24aa6181c3e1baafe (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T14:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO - RESENDE 2015.pdf: 1812905 bytes, checksum: a279042ee00914f24aa6181c3e1baafe (MD5) Previous issue date: 2015-09-27 / CNPq / Os estuários são ambientes importantes tanto do ponto de vista ecológico quanto econômico, estando frequentemente sob ação antrópica. A matéria orgânica (MO) depositada no sedimento estuarino pode ser de origem alóctone ou autóctone. O objetivo deste trabalho foi investigar a origem e a distribuição da MO no sedimento coletado no estuário do Rio Capibaribe (Recife – PE). Para tanto foram empregados marcadores geoquímicos elementares, isotópicos e moleculares. As amostras de sedimento foram coletadas em 18 estações ao longo do canal principal do estuário do Rio Capibaribe. Os resultados da análise granulométrica mostraram que houve predominância da fração lamosa no sedimento do estuário. A composição elementar mostrou que mais da metade das estações apresentaram predomínio de mistura de fontes marinha e terrestre. O percentual médio de carbono e nitrogênio reportados neste estudo apresentaram valores acima dos encontrados em estudos feitos em outros ambientes impactados. Os valores de δ13C ao longo do estuário apresentaram média de -24,45‰, com mais da metade deles dentro da faixa tipicamente encontrada em fontes de origem continental (oriunda de plantas C3). O valor médio de δ15N foi 8,34‰, indicando uma mistura de fontes com contribuição de efluentes. A concentração de hidrocarbonetos alifáticos (HAs) totais nas amostras de sedimento apresentou mediana de 178,89 μg g-1 peso seco, indicando que o estuário em questão se encontra contaminado por petróleo e seus derivados. As concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) totais apresentaram mediana de 424,83 ng g-1 peso seco, indicando contaminação moderada desses compostos no sedimento do estuário, que são oriundos principalmente de fontes pirolíticas. Os resultados obtidos permitem deduzir que o ambiente estuarino do Rio Capibaribe está impactado pela ação antrópica e sua MO sedimentar recebe contribuições de fontes mistas oriunda de fontes marinhas e terrestres, incluindo descarga de esgotos. Além disso, há contaminação moderada de HAs e HPAs, respectivamente. Este último grupo é reconhecidamente tóxico para organismos e os níveis de diversos HPAs no sedimento do Capibaribe estão acima daqueles permitidos para sedimentos sujeitos a operações de dragagem (segundo a resolução 454/2012 do Conselho Nacional do Meio Ambiente). / Estuaries are key environments that are often under anthropogenic pressure. Organic matter (OM) of estuarine sediments may be from either allochthonous or autochthonous sources. This study investigated sources and fate of OM in sediments from the Capibaribe estuary (Recife, northeastern Brazil). Eighteen samples were collected along the main channel of the estuary. Analyses of grain size, elemental composition, stable isotopes and hydrocarbons were carried out in the samples. Grain size analysis showed that sediments are mainly comprised of mud (i.e., silt and clay particles). In over half of the samples, organic carbon and total nitrogen percentages evidenced a mixture of marine and terrigenous sources. The average percent composition of organic carbon and total nitrogen in the Capibaribe estuary is higher than in other impacted areas. The δ13C values in sediment averaged -24,45‰, with more than half of samples ranging within the C3 plants isotopic signature. The average δ15N value was 8,34‰, suggesting high input of anthropogenic effluents. Total concentration of aliphatic hydrocarbons (AHs) in sediment samples exhibited a median value of 178,89 μg g-1 dry weight, indicating moderate petroleum contamination. Total concentration of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) exhibited a median value of 424,83 ng g-1 dry weight. These levels indicate a moderate input of PAHs to the estuary. The data sets evidenced that the Capibaribe estuary is under significant anthropogenic pressure. The sedimentary OM is comprised of several sources, including sewage. PAHs are acknowledged to be toxic for organisms and some of them were detected in estuarine sediments at levels above those permitted by Brazilian regulations.

Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-11-06T16:09:39Z No. of bitstreams: 1 VALESKA PERES DE ARAUJO D.pdf: 19050366 bytes, checksum: a130a4b8dc02de3bc8bae53d77530112 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-06T16:09:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VALESKA PERES DE ARAUJO D.pdf: 19050366 bytes, checksum: a130a4b8dc02de3bc8bae53d77530112 (MD5) Previous issue date: 2017 / Em regiões áridas e semiáridas, a água superficial não está disponível de forma perene, e as águas subterrâneas proporcionam, na maioria dos casos, a única fonte de água permanente e segura. Esta situação é particularmente verdadeira na Bacia Experimental Caetité (BEC), localizada na região semiárida do Nordeste do Brasil, onde a comunidade local é fortemente dependente da disponibilidade de águas subterrâneas. A questão da água se agravou em 1999, com o início das operações de uma instalação nuclear, a Unidade de Concentrado de Urânio (URA), e a comunidade local teve que enfrentar não apenas os desafios associados à escassez de água, mas também os potenciais processos de contaminação decorrentes da atividade de mineração. Este cenário provocou um debate crescente entre a comunidade local e o centro de produção de urânio. Embora vários estudos venham sendo conduzidos na região, o regime de fluxo de águas subterrâneas nesta bacia hidrográfica permanece mal compreendido. Este estudo tem como objetivo investigar a dinâmica das águas subterrâneas e mecanismos de recarga nesta bacia, como parte dos esforços iniciais para caracterizar a hidrogeologia desta área afim de subsidiar futuros estudos de contaminação. Medidas de δ2H, δ 18O, total de sólidos dissolvidos (TSD), pH e condutividade elétrica (EC) foram realizadas em um total de 181 amostras (122 águas subterrâneas, 36 águas superficiais e 23 amostras de precipitação) coletadas durante as estações secas e chuvosas de 2012 a 2014. Os resultados químicos, físico-químicos e isotópicos sugerem que a recarga é espacialmente variável, correndo por mecanismo direto e indireto, por precipitação local e contribuição da água superficial, respectivamente. Estes resultados apontam para uma dinâmica rápida deste sistema, tornando-o mais vulnerável à contaminação por atividades na superfície do terreno, uma vez que os contaminantes podem rapidamente atingir o aquífero. / In arid and semi-arid regions, where surface water is not available on fixed basis, groundwater provides in most cases the only permanent and safe source of water. This situation is particularly true in the Caetité Experimental Basin (CEB), located in the semi-arid region of Northeastern Brazil, where the local community depends heavily on groundwater availability. The water issue has been aggravated since 1999 when a nuclear facility, the Uranium Concentrate Unit (URA), started operations and the local community had to face not only the challenges associated with water scarcity but also the potential contamination processes due to mining activity. This scenario caused an increasing debate over competing water interests between the local community and the uranium production center. Although several studies have been conducted to characterize the hydrological system of the region, the groundwater flow regime in this watershed remains poorly understood. This study aims to investigate the groundwater dynamics and recharge mechanisms in this basin, as part of initial efforts to characterize the hydrogeology of this area for future contamination studies. Measurements of δ2H, δ18O, total dissolved solids (TDS), pH, and electrical conductivity (EC) were carried out in a total of 181 samples (122 groundwater, 36 surface water and 23 rainfall samples), collected during the dry and wet seasons from 2012 to 2014. The chemical, physicochemical and Isotope results suggest that the recharge is spatially variable, occurring by direct and indirect mechanism, by local precipitation and surface water contribution, respectively. These results point to a fast dynamic of this system, which makes this aquifer more vulnerable to contamination from activities in the land surface, as the contaminants could move and quickly reach the aquifer.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-28T17:47:04Z No. of bitstreams: 1 Tese James Apaestegui_Correção Final_BGQ_JAC.pdf: 7664507 bytes, checksum: 8220884254a8170a7942fe2b0a436219 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-28T17:47:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese James Apaestegui_Correção Final_BGQ_JAC.pdf: 7664507 bytes, checksum: 8220884254a8170a7942fe2b0a436219 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / As cavernas situadas nos Andes peruanos e bolivianos são caracterizadas por possuir espeleotemas proporcionando enorme potencial para estudos paleoclimáticos e paleohidrologicos de alta resolução, os quais permitem entender principalmente períodos curtos de variabilidade climática. Estas variabilidades durante o último milênio vêm sendo amplamente estudadas, principalmente por corresponder a importantes eventos climáticos recentes, tais como Anomalia Climática Medieval (ACM- 900 a 1200 A.D.) e Pequena Idade do Gelo (PIG- 1400 a 1850 A.D), os quais foram associados a mudanças na atividade solar e atividades vulcânicas no Hemisfério Norte. Neste trabalho, foram utilizados isotopos estáveis de oxigenio (δ18O) em espeleotemas como proxy para avaliar fases de mudanças de fontes e intensidade de pluviosisade relacionados a variações da atividades da Monção Sul Americana. Foram analisados 5 espeleotemas; 2 na Caverna da Palestina (Peru) e 3 na caverna Chiflonkhakha (Bolivia). Os resultados encontrados mostraram alterações nos valores de δ18O sugerindo condições secas no Peru e humidas na Bolivia durante a ACM evidenciadas por valores mais positivos e negativos respectivamentes. Posteriormente, durante a PIG, os resultados de δ18O mostram valores mais negativos evidenciando condições mais úmidas em ambas as regiões. Análises de frequencias dos registros estudados mostraram periodicidades em torno de 8, 25 e 64 anos. Estas variações foram correlacionadas para ACM e PIG, com outras reconstruções paleoclimáticas em áreas marinhas e continentais, com intuito de entender a influência das variabilidades zonais e latitudinais das temperaturas de superfície oceânicas (TSMs) do Pacifico Equatorial e no Oceano Atlântico na distribuição das precipitações em relação ao Monção Sul Americana. / The caves located in the Peruvian and Bolivian Andes are characterized by the presence of speleothems providing high potential for high resolution paleoclimate and paleohydrologicall reconstructions, which allow understand principally short periods of climate variability. These variability during the last millennium have been widely studied, mainly in correspondance to important recent weather events such as Medieval Climate Anomaly (MCA, AD 900-1200) and the Little Ice Age (LIA - 1400-1850 AD), which were associated to changes in solar and volcanic activities in the Northern Hemisphere. In this work, we used stable oxygen isotopes (δ18O) in speleothems as a proxy for assessing the stages of change of sources and precipitation intensity related to changes in the activities of the South American Monsoon System. 5 espeleotems were analyzed; 2 in Palestina cave (Peru) and 3 in Chiflonkhakha cave (Bolivia). Our results show changes in δ18O values suggesting dry conditions in Peru and humid conditions in Bolivia during ACM evidenced by more positive and negative values respectively. Later, during the LIA, results show more negative δ18O values indicating more humid conditions in both regions. Analysis of frequencies over the studied records showed periodicities around 8, 25 and 64 years. These variations were correlated to ACM and LIA with other paleoclimatic reconstructions in marine and continental areas, in order to understand the influence of the zonal and latitudinal variability of ocean surface temperatures (SSTs) in the Equatorial Pacific and the Atlantic Ocean and it´s influence on distribution of rainfall in relation to the South American Monsoon.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-27T14:22:18Z No. of bitstreams: 1 Dissertac...pdf: 4004750 bytes, checksum: c28f16763d698bcdf286109327f4a3a0 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-27T14:22:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertac...pdf: 4004750 bytes, checksum: c28f16763d698bcdf286109327f4a3a0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / A porção equatorial Oeste do Atlântico Sul é uma região-chave para o estudo das variabilidades climáticas, já que esta área é a principal saída de calor e sal para as altas latitudes do hemisfério norte através da Corrente Norte do Brasil. Esta transferência inter-hemisférica é um dos fatores cruciais para o funcionamento da circulação termohalina no oceano Atlântico, conhecida como Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Baseado nisto, o objetivo deste trabalho é apresentar uma reconstrução da temperatura da superfície do mar (TSM) ao longo dos últimos 40.000 anos, em um intervalo que engloba o Ultimo Máximo Glacial (UMG) e o Holoceno. Para isto, foram empregados três testemunho sedimentares recuperados na margem Nordeste do Brasil. Dois destes testemunhos (MC 17/2 e MC 11/1) tiveram sua cronologia combinada, para juntos formarem um registro único do Holoceno. O terceiro testemunho (MC 10/3) enfoca o UMG e a fase de degelo até o início do Holoceno. Como proxies para a reconstrução paleoceanográfica da TSM foram empregados o isótopo estável de oxigênio (δ18Oc) do foraminífero planctônico Globigerinoides ruber (branco 250 – 300 μm), a Técnica do Análogo Moderno (TAM) e a análise faunística da assembleia de foraminíferos planctônicos na fração 150 μm. Os resultados para o UMG mostram a existência de dois cenários distintos que se separam em 21 k anos AP. Antes desta data condições mais frias na ordem de 2 ºC existiram na região, como ficou evidenciado pelos valores mais positivos do δ18Oc, pelas menores TSM reconstruídas pela TAM e pela maior abundância de foraminíferos planctônicos relacionados a produtividade e profundidade, como Globigerina glutinata, Neogloboquadrina dutertrei, Globorotalia truncatulinoides (dextral e sinistral) e Globorotalia inflata. Após 21 k anos AP uma forte transição ocorre no δ18Oc e na abundância absoluta de foraminíferos planctônicos, indicando a entrada de condições mais quentes na região, principalmente durante o evento Heinrich 1 (H1) e o Younger Dryas (YD). Este intervalo, que inclui a fase de degelo e parte do Holoceno é marcado pela redução das espécies relacionada a produtividade e profundidade e pelo aumento das espécies de águas quentes e superficiais. O retorno da espécie Globorotalia menardii em 21 k anos AP pode indicar a reativação do transporte de águas quentes do Oceano Índico para o Atlântico Sul realizado pela Corrente das Agulhas durante a fase de degelo. Os dados apresentados aqui demonstram que o Atlântico equatorial Oeste responde a entrada de água doce no Atlântico Norte e ao transporte de águas quentes via Corrente das Agulhas, e que o balanço destes dois fatores foi crucial para o retorno da AMOC no fim do UMG. Os resultados para o Holoceno mostraram que a região vem sofrendo um aumento progressivo da TSM da ordem de 1 ºC principalmente após o Holoceno médio, onde alterações nos padrões orbitais podem ter modificado a distribuição da energia solar no planeta. Análises espectrais sobre os dados mostram uma série de periodicidade quase cíclicas centradas em 4.1 – 3.8 kyr, 1.5 – 1.0 kyr, ~ 700 yr, 570 – 560 yr, ~ 390 yr, ~350 yr e ~ 330 yr e podem refletir a ação de forçantes climáticas externa (variabilidade solar) e internas (sistema oceano-atmosfera) transmitidas pela circulação termohalina globalmente. / The western equatorial Atlantic is a key region for the study of climate variability, as this area is the main source of heat and salt toward high latitudes of northern Atlantic through the North Brazil Current. This interhemispheric transfer is one of the crucial factors for the thermohaline circulation in the Atlantic Ocean, known as Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC). Based on this, the aim of this work is to show a reconstruction of sea surface temperature (SST) over the last 40,000 years, into a range that comprises the Last Glacial Maximum (LGM) and Holocene. For this, we used three sedimentary records recovered in Northeast Brazilian margin. Two of these records (MC 17/2 e MC 11/1) were combined to generate a single record of Holocene. The last record comprises the LGM until the early Holocene. As proxies for the reconstruction of SST were employed the oxygen stable isotope (δ18Oc) of planktonic foraminifera Globigerinoides ruber (white 250 – 300 μm), the Modern Analogue Technique (MAT) and the assemblage of planktonic foraminifera in the size-fraction of 150 μm. The results for the LGM showed the existence of two different scenarios that were separated at 21 kyr BP. The heavier oxygen values recorded prior to 21 kyr BP demonstrated that the Last Glacial Maximum was up to 2ºC colder than Holocene. After 21 kyr BP, a strong shift to lighter values indicated the onset of warmer conditions during deglacial, especially during Heinrich event 1 and the Younger Dryas. The planktonic foraminifera assemblage as species related to productive or deep waters confirmed the conditions indicated by the oxygen composition; i.e., Globigerinita glutinata, Neogloboquadrina dutertrei, Globorotalia truncatulinoides (left and right coiling) and Globorotalia inflata were more abundant prior to 21 kyr BP. With the increase in the sea surface temperature after 21 kyr BP, the abundance of these species was reduced, particularly for G. glutinata and G. inflata, and the abundance of species found in warmer waters increased, especially for Globigerinella siphonifera. The species Globorotalia menardii, which was absent in the Last Glacial Maximum, reappeared after 21 kyr BP, which may have been a response to the Agulhas Leakage that released warmer waters into the South Atlantic at the beginning of deglacial. The data presented here indicate that the western equatorial Atlantic responded to the meltwater pulse at high latitudes of the northern Atlantic and to warm waters from the Indian Ocean. The balance between these two factors was crucial to the development of the Atlantic Meridional Overturning Circulation at the end of the LGM. The results of Holocene showed that the region has suffered a gradual increase in SST of around 1 ºC, mainly after the mid-Holocene, where changes orbital patterns may have changed the distribution of solar energy on the planet. Spectral analyzes on the data demonstrated a series of periodicities centered at 4.1 – 3.8 kyr, 1.5 – 1.0 kyr, ~ 700 yr, 570 – 560 yr, ~ 390 yr, ~350 yr e ~ 330 yr and can be related of climate forcing transmitted globally by the thermohaline circulation.

O conhecimento da dinâmica de crescimento das raízes da cana-de-açúcar, bem como da arquitetura de seu sistema radicular, permite melhor compreensão das relações entre a planta e o seu ambiente de produção, possibilitando o manejo a partir de práticas agrícolas mais eficientes e sustentáveis que resultem em aumento de produtividade e longevidade da cultura. O presente estudo teve por objetivo desenvolver um método para determinação da distribuição e do desenvolvimento de raízes metabolicamente ativas de cana-de-açúcar no solo, por meio da técnica da diluição do isótopo 15N, associado aos métodos de amostragem com monólito e sonda amostradora de raízes. O experimento foi realizado em área comercial de cana-de-açúcar na região canavieira de Piracicaba, Estado de São Paulo, em LATOSSOLO VERMELHO distrófico arenoso, com uma segunda rebrota do cultivar RB85 5156. O delineamento experimental foi em blocos subdivididos no tempo, com as amostragens de raízes realizadas a cada 50 a 60 dias de janeiro a junho de 2004. A uréia foi o veículo de fornecimento do marcador isotópico 15N, por meio de solução aplicada às folhas das plantas. Após colheita da parte aérea, realizada 96 horas após a aplicação da solução de uréia, foram abertas trincheiras, transversalmente à linha da cultura, com dimensões de 1 m de comprimento e 1,4 m de largura. Amostras foram colhidas por meio de monólito nas profundidades de 0 a 20, 20 a 40, 40 a 60 e 60 a 80 cm, na projeção da linha da cultura e lateralmente nas distâncias de 14 a 42 cm e de 42 a 70 cm da linha da cultura. Outras amostras foram colhidas com sonda amostradora de raízes, paralelamente à parede interna das trincheiras, a 10 cm de distância do local onde foram retirados os monólitos, nas mesmas profundidades e nas distâncias de 28 e 56 cm da linha. Em cada profundidade de amostragem, e na projeção da linha da cultura, foram separadas amostras de raízes visualmente ativas. Estas amostras forma consideradas padrão para a determinação por diluição isotópica de raízes com metabolismo ativo. As determinações do teor de N e de abundância de 15N em amostras de planta e de solo foram realizadas em um espectrômetro de massas modelo ANCA-SL da Eurapa Scientific Ltda. Os resultados mostraram que o método da diluição isotópica com 15N possibilitou avaliar a massa de raízes com metabolismo ativo e sua distribuição no solo, e o método de amostragem de raízes com a sonda foi viável em comparação com a amostragem do monólito, nas seguintes condições: na quantificação de raízes nas profundidades de 0 a 20, 20 a 40 e 60 a 80 cm do perfil do solo para raízes totais, e nos 20 cm superficiais do solo, profundidade na qual a massa de raízes foi maior, para raízes metabolicamente ativas. / Knowledge about of sugarcane root growth dynamic, as well as the root system architecture of sugarcane crop allows understanding better the relationships between the plant and its environment. This knowledge is important to define the crop management with most efficiency and using sustainable practices, to increasing both sugarcane crop yield and longevity. The aim of this study was to evaluate a method in order to determine sugarcane roots with active metabolism and its distribution and growth in the soil profile, by using isotopic dilution technique with 15N associated with sampling by monolite and probe. The experiment was conducted in the sugarcane field, on the region of Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, by using the second rattoon of the variety RB 85 5156, grown in a Rhodic Hapludox. The experimental design was in randomized blocks, with four replications. The split plot was considered in relation to the time. The 15N tracer was applied in the plants as urea solution. The above ground part of sugarcane plants were harvested 96 hours after urea solution applications, and trenches with one meter of length and 1.4 meter width were opened transversely to sugarcane rows. Samples were taken by monolite in 0-20, 20-40, 40-60 and 60-80 cm of depth in the soil profile in the row projection and horizontally in the distances of 14 to 42 and 42 to 70 cm from the cane row. Samples were taken by probe in a parallel plan with the internal trench wall at 10 cm of distance from the spot where monolites were collected, in the same depths and at 28 and 56 cm from the row. Roots visually assumed as metabolisms active were separated to each sampling depth and to row lateral projection and were considered standards to determine active roots. Determinations of N contents and 15N abundance in both plant and soil were carried on a mass spectrometer model ANCA-SL (Europa Scientific Ltda.). The results showed the isotopic dilution method with 15N allowed the evaluation of active roots mass and the root distribution in the soil. The root sampling method with probe was adequate comparing with root sampling by monolite in trench to quantify roots, in the following conditions: in the soil depths of 0 to 20, 20 to 40 and 60 to 80 cm to total roots; and in the first 20 cm of depth, where the root mass was higher to active roots.

O conhecimento da dinâmica de crescimento das raízes da cana-de-açúcar, bem como da arquitetura de seu sistema radicular, permite melhor compreensão das relações entre a planta e o seu ambiente de produção, possibilitando o manejo a partir de práticas agrícolas mais eficientes e sustentáveis que resultem em aumento de produtividade e longevidade da cultura. O presente estudo teve por objetivo desenvolver um método para determinação da distribuição e do desenvolvimento de raízes metabolicamente ativas de cana-de-açúcar no solo, por meio da técnica da diluição do isótopo 15N, associado aos métodos de amostragem com monólito e sonda amostradora de raízes. O experimento foi realizado em área comercial de cana-de-açúcar na região canavieira de Piracicaba, Estado de São Paulo, em LATOSSOLO VERMELHO distrófico arenoso, com uma segunda rebrota do cultivar RB85 5156. O delineamento experimental foi em blocos subdivididos no tempo, com as amostragens de raízes realizadas a cada 50 a 60 dias de janeiro a junho de 2004. A uréia foi o veículo de fornecimento do marcador isotópico 15N, por meio de solução aplicada às folhas das plantas. Após colheita da parte aérea, realizada 96 horas após a aplicação da solução de uréia, foram abertas trincheiras, transversalmente à linha da cultura, com dimensões de 1 m de comprimento e 1,4 m de largura. Amostras foram colhidas por meio de monólito nas profundidades de 0 a 20, 20 a 40, 40 a 60 e 60 a 80 cm, na projeção da linha da cultura e lateralmente nas distâncias de 14 a 42 cm e de 42 a 70 cm da linha da cultura. Outras amostras foram colhidas com sonda amostradora de raízes, paralelamente à parede interna das trincheiras, a 10 cm de distância do local onde foram retirados os monólitos, nas mesmas profundidades e nas distâncias de 28 e 56 cm da linha. Em cada profundidade de amostragem, e na projeção da linha da cultura, foram separadas amostras de raízes visualmente ativas. Estas amostras forma consideradas padrão para a determinação por diluição isotópica de raízes com metabolismo ativo. As determinações do teor de N e de abundância de 15N em amostras de planta e de solo foram realizadas em um espectrômetro de massas modelo ANCA-SL da Eurapa Scientific Ltda. Os resultados mostraram que o método da diluição isotópica com 15N possibilitou avaliar a massa de raízes com metabolismo ativo e sua distribuição no solo, e o método de amostragem de raízes com a sonda foi viável em comparação com a amostragem do monólito, nas seguintes condições: na quantificação de raízes nas profundidades de 0 a 20, 20 a 40 e 60 a 80 cm do perfil do solo para raízes totais, e nos 20 cm superficiais do solo, profundidade na qual a massa de raízes foi maior, para raízes metabolicamente ativas. / Knowledge about of sugarcane root growth dynamic, as well as the root system architecture of sugarcane crop allows understanding better the relationships between the plant and its environment. This knowledge is important to define the crop management with most efficiency and using sustainable practices, to increasing both sugarcane crop yield and longevity. The aim of this study was to evaluate a method in order to determine sugarcane roots with active metabolism and its distribution and growth in the soil profile, by using isotopic dilution technique with 15N associated with sampling by monolite and probe. The experiment was conducted in the sugarcane field, on the region of Piracicaba, State of São Paulo, Brazil, by using the second rattoon of the variety RB 85 5156, grown in a Rhodic Hapludox. The experimental design was in randomized blocks, with four replications. The split plot was considered in relation to the time. The 15N tracer was applied in the plants as urea solution. The above ground part of sugarcane plants were harvested 96 hours after urea solution applications, and trenches with one meter of length and 1.4 meter width were opened transversely to sugarcane rows. Samples were taken by monolite in 0-20, 20-40, 40-60 and 60-80 cm of depth in the soil profile in the row projection and horizontally in the distances of 14 to 42 and 42 to 70 cm from the cane row. Samples were taken by probe in a parallel plan with the internal trench wall at 10 cm of distance from the spot where monolites were collected, in the same depths and at 28 and 56 cm from the row. Roots visually assumed as metabolisms active were separated to each sampling depth and to row lateral projection and were considered standards to determine active roots. Determinations of N contents and 15N abundance in both plant and soil were carried on a mass spectrometer model ANCA-SL (Europa Scientific Ltda.). The results showed the isotopic dilution method with 15N allowed the evaluation of active roots mass and the root distribution in the soil. The root sampling method with probe was adequate comparing with root sampling by monolite in trench to quantify roots, in the following conditions: in the soil depths of 0 to 20, 20 to 40 and 60 to 80 cm to total roots; and in the first 20 cm of depth, where the root mass was higher to active roots.