Kiel, University, Diss., 2001.

Fluid-mobile elements (FMEs) such as B, Cs, As, Li and Tl can mobilize readily under low P-T conditions (0.2-0.5 GPa). This makes them effective geochemical tracers that can be used as a way of tracking fluid-rock exchanges at the shallow depths encountered in the earliest stages of subduction. The Izu-Bonin-Mariana (IBM) subduction system is unique in that it preserves a record of the sequences produced from the onset of subduction through the development of arc magmatism. International Ocean Discovery Program (IODP) Expedition 352 recovered >800m of boninite core material from the earliest IBM magmatic events. Select boninitic glasses from these IODP 352 cores, found mostly as selvages on the rinds of pillow lavas and as clasts within hyaloclastites, were examined via EPMA and laser ablation ICP-MS techniques. The boninite glasses analyzed were separated into two categories – low-silica boninite (LSB) and high-silica boninites (HSB), based on the bulk chemistry and mineralogy of the lithostratigraphic locations from which the glass samples occur in the drill core. LSB are the earlier erupted boninite series, which show both greater variation in extent of differentiation and reflect less depleted mantle sources than HSB. Boron concentrations in the Expedition 352 boninite glasses analyzed range from 0.08 to 12.91 ppm, arsenic contents vary from 0.15 to 3.26 ppm, and cesium varies from 0.01 to 0.91 ppm. Lithium concentrations in the boninites range from 1 to 18.35 ppm while Tl concentrations vary from 10 to 155 ppb. FME concentrations trend toward higher values in HSB than in LSB. Low-Si boninites appear to form via simple mixing of depleted mantle source and an FME enriched fluid endmember, which mobilizes B, As, Cs, (Tl) and Li very early in the subduction process. Coupled with inputs from upwelling mantle, this FME-rich fluid triggers fluid-fluxed boninite melting. The high-Si boninites reflect the addition of a subduction component with a higher Ba/La ratio than that of the depleted mantle; this higher ratio more closely resembles that of Mariana cherts from altered Pacific crust. Thus, the high-Si boninites are consistent with the fluid-fluxed melting of a highly depleted, harzburgitic mantle source and reflect inputs of two distinguishable slab-derived components, one that is sedimentary in nature and another that is FME-enriched. This model for melting that is more similar to the melting regime of modern arcs and reflects the transition from early extension-related melting into that of a “normal” subduction system.

Dans ce travail nous étudions la réponse sismique d'un volcan à différents processus magmatiques, avec l'objectif de remonter à la physique qui les dirige. Les séries temporelles de sismicité enregistrées sur des volcans basaltiques nous ont permis d'identifier des motifs caractéristiques d'activité sismique pendant les phases (i) inter-éruptive, (ii) d'alimentation du réservoir, (iii) de fissuration du réservoir et fuite du magma, et (iv) d'injection de dyke. La sismicité enregistrée pendant les phases de repos reproduit le comportement de la sismicité tectonique ordinaire. Pendant la dernière phase immédiatement précédente l'éruption, nous observons un taux de sismicité stationnaire sur différents volcans, qui accompagne l'injection du dyke. Il nous révèle que la propagation de la fracture, guidée par le fluide, est un processus stationnaire, indépendant de l´échelle. De telles caractéristiques évoquent l'endommagement enregistré lors d'essais de fluage à déformation contrôlée, et impliquent l'impossibilité de prédire le temps d'occurrence de l'éruption. Cela suggère que le taux de sismicité stationnaire qui accompagne une intrusion est proportionnel à un taux constant d'approvisionnement de magma du réservoir. Grâce à un modèle numérique de propagation de dyke, nous avons validé l'hypothèse qu'un flux constant de magma qui alimente le dyke est en accord avec la dynamique du volcan. L'application de ce modèle nous permet alors de contraindre une taille minimale pour le réservoir magmatique et une valeur maximale pour la surpression du magma dans le réservoir du Piton de la Fournaise (Réunion). L'exploration de la séquence sismique induite par l'intrusion d'un dyke en 2000 aux Îles Izu (Japon) nous permet de quantifier les perturbations de contrainte induites en temps et en espace par ce gigantesque dyke. Nous montrons que l'intrusion d'un dyke peut être assimilée à un ”événement lent”. Cela nous permet de suivre l'évolution de l'endommagement de la matrice rocheuse au cours de la propagation de la fracture. Pour le volcan andésitique Ubinas (Pérou), nous identifions une accélération moyenne de sismicité Long Période (LP) précédant les explosions et autres LP. Cela apporte de nouvelles évidences que les LP correspondent à un endommagement fragile au sein d'un conduit rempli de fluide.

Two suites of intermediate-felsic plutonic rocks were recovered by dredges RD63 and RD64 (R/V KK81-06-26) from the northern wall of the Mariana trench near Guam, which is located in the southern part of the Izu-Bonin-Mariana (IBM) island arc system. The locations of the dredges are significant as the area contains volcanic rocks (forearc basalts and boninites) that have been pivotal in explaining processes that occur when one lithospheric plate initially begins to subduct beneath another. The plutonic rocks have been classified based on petrologic and geochemical analyses, which provides insight to their origin and evolution in context of the surrounding Mariana trench. Based on whole rock geochemistry, these rocks (SiO2: 49-78 wt%) have island arc trace element signatures (Ba, Sr, Rb enrichment, Nb-Ta negative anomalies, U/Th enrichment), consistent with the adjacent IBM volcanics. Depletion of rare earth elements (REEs) relative to primitive mantle and excess Zr and Hf compared to the middle REEs indicate that the source of the plutonic rocks is similar to boninites and transitional boninites. Early IBM volcanic rocks define isotopic fields (Sr, Pb, Nd and Hf-isotopes) that represent different aspects of the subduction process (e.g., sediment influence, mantle provenance). The southern Mariana plutonic rocks overlap these fields, but show a clear distinction between RD63 and RD64. Modeling of the REEs, Zr and Hf shows that the plutonic suites formed via melting of boninite crust or by crystallization from a boninite-like magma rather than other sources that are found in the IBM system. The data presented support the hypothesis that the plutonic rocks from RD63 and RD64 are products of subduction initiation and are likely pieces of middle crust in the forearc exposed at the surface by faulting and serpentine mudvolcanoes. Their existence shows that intermediate-felsic crust may form very early in the history of an intra-oceanic island arc system. Plutonic rocks with similar formation histories may exist in obducted suprasubduction zone ophiolites and would be evidence that felsic-intermediate forearc plutonics are eventually accreted to the continents.

Tesis por compendio / [ES] En las últimas dos décadas, la producción de caqui en España ha aumentado exponencialmente y la superficie de cultivo se ha multiplicado casi por ocho. En la actualidad, la producción de caqui está centralizada en el cultivar 'Rojo Brillante', que es mundialmente apreciado. Sin embargo, esta centralización supone una importante limitación comercial. En la presente Tesis se abordan dos objetivos principales: 1) Optimización de la tecnología pre y postcosecha con el fin de garantizar la calidad del caqui 'Rojo Brillante' durante la frigoconservación y el transporte a mercados internacionales. 2) Evaluación del comportamiento bajo condiciones mediterráneas de variedades introducidas de otras regiones productoras con el fin de ampliar el rango varietal de caqui. El primer objetivo de esta Tesis se logró a través de los estudios presentados en los Capítulos I al V. El segundo objetivo se abordó en los Capítulos VI y VII. En el Capítulo I se esclarecieron las causas del pardeamiento interno del fruto en los envíos a los mercados internacionales. La temperatura a la que se expone la fruta inmediatamente tras la aplicación del tratamiento de desastringencia con altas concentraciones de CO2 se identificó como el principal factor implicado en esta alteración. Los resultados obtenidos mostraron que esta alteración se puede evitar mediante la implementación de un período de atemperado de 24 h después del tratamiento con CO2, antes de conservar las frutas a bajas temperaturas. En el Capítulo II se evaluó la eficacia de un tratamiento de desastringencia recientemente patentado basado en la aplicación de una nueva cera que contiene etanol en su formulación. Los resultados mostraron que esta cera podría ser una alternativa al tratamiento convencional de desastringencia con altas concentraciones de CO2 cuando la fruta se envía a mercados lejanos a bajas temperaturas. La aplicación de la nueva cera antes de conservación en frío provocó la pérdida de astringencia de la fruta tras 30 días a 0 °C, preservando la firmeza y la calidad interna. Los resultados del Capítulo III demostraron que la realización de dos aplicaciones de ácido giberélico (AG) en precosecha permite retrasar el proceso de maduración de la fruta en el árbol con respecto a una sola aplicación. La combinación de AG en precosecha y 1-metilciclopropeno (1-MCP) en postcosecha resultó en una mayor calidad del fruto durante la frigoconservación en comparación con la aplicación únicamente de 1-MCP. Además, la fruta tratada con múltiples aplicaciones de AG mostró una firmeza ligeramente mayor tras de conservación a baja temperatura. En el Capítulo IV se demostró que, paralelamente al retraso de la maduración, el tratamiento con AG también retrasa la senescencia del cáliz, incrementando la calidad externa del fruto. La senescencia del cáliz durante la maduración del fruto se relacionó con una disminución de los parámetros de fluorescencia de clorofila (Fo, Fm y Fv/Fm). En el Capítulo V se estudiaron las condiciones óptimas de almacenamiento del caqui producido bajo cultivo ecológico. Según los resultados, no se deben almacenar los frutos cosechados con firmeza inferior a 30 N. La calidad del fruto durante la conservación dependió de las condiciones de almacenamiento, momento de aplicación del tratamiento de deastringencia y estado de madurez inicial. Por último, en los Capítulos VI y VII se abordó la evaluación bajo condiciones mediterráneas de 14 variedades de caquis no-astringentes procedentes de otros países. Se identificaron las variedades tempranas y tardías que pueden ser potencialmente interesantes para ampliar el período de cosecha en nuestra región. Los estudios postcosecha mostraron que todas las variedades estudiadas presentan una buena aptitud para ser comercializadas en los mercados nacionales y europeos. Sin embargo, la sensibilidad a los daños por frío que presentaron algunas de las variedades estudiadas podría limitar su comercialización a países de ultramar. Además, se observó que la respuesta al tratamiento con 1-MCP, para el control de los daños por frío, dependió en gran medida de la variedad. / [CA] En les últimes dues dècades, la producció de caqui a Espanya ha augmentat exponencialment i la superfície de cultiu s'ha multiplicat quasi per huit vegades. En l'actualitat, la producció de caqui està centralitzada en el la cultivar 'Rojo Brillante', que és mundialment apreciat. Malgrat això, aquesta centralització suposa d'una banda una important limitació comercial, ja que la producció es concentra en un període de collita relativament curt i, d'altra banda implica un alt risc fitosanitari. En la present Tesi s'aborden dos objectius principals: 1) Optimització de la tecnologia pre i postcollita amb la finalitat de garantir la qualitat del caqui 'Rojo brillante' durant la frigoconservació i el transport a mercats internacionals. 2) Avaluació del comportament de varietats introduïdes d'altres regions productores sota condicions mediterrànies amb la finalitat d'ampliar el rang varietal de caqui. En el Capítol I es van esclarir les causes de l l'enfosquiment intern. La temperatura a la qual s'exposa la fruita immediatament després de l'aplicació del tractament de desastringència amb altes concentracions de CO¿ es va identificar com el principal factor implicat en aquesta alteració. Els resultats obtinguts van mostrar que aquesta alteració es pot evitar mitjançant la implementació d'un període de temperat de 24 h després del tractament amb CO¿, abans de transferir la fruita a baixes temperatures. En el Capítol II es va avaluar l'eficàcia d'un tractament de desastringència recentment patentat basat en l'aplicació d'una nova cera que conté etanol en la seua formulació en caquis 'Rojo Brillante' i 'Triumph'. Els resultats van mostrar que aquesta cera podria ser una alternativa al tractament convencional de desastringència amb altes concentracions de CO¿ quan la fruita s'envia a mercats llunyans a baixes temperatures. L'aplicació de la nova cera abans de conservació en fred va provocar la pèrdua d'astringència de la fruita després de 30 dies a 0 °C, preservant la fermesa i la qualitat interna. Els resultats del Capítol III van demostrar que l'aplicació de dos tractaments d'àcid giberèlic (AG) en precollita permet retardar el procés de maduració de la fruita en l'arbre respecte a una sola aplicació. La combinació de AG en precollita i 1-metilciclopropeno (1-MCP) en postcollita va incrementar la qualitat del fruit durant la frigoconservació en comparació amb l'aplicació únicament de 1-MCP. A més, la fruita tractada amb múltiples aplicacions de AG va mostrar una fermesa lleugerament major després de conservació a baixa temperatura; no obstant això, una sola aplicació de AG també va ser eficaç per a previndre la manifestació de danys per fred en la fruita. En el Capítol IV es va demostrar que, paral·lelament al retard de la maduració, el tractament amb AG també retarda la senescència del calze, incrementant la qualitat externa del fruit. La senescència del calze durant la maduració del fruit es va relacionar amb una disminució dels paràmetres de fluorescència de clorofil·la (Fo, Fm i Fv/Fm). En el Capítol V es van estudiar les condicions òptimes d'emmagatzematge del caqui produït baix cultiu ecològic. D'acord amb els resultats obtinguts, no s'han d'emmagatzemar els fruits collits amb fermesa inferior a 30 N. La conservació del fruit va dependre de les condicions d'emmagatzematge, moment d'aplicació del tractament de desastringència i estat de maduresa de la fruita. Finalment, en els Capítols VI i VII es va abordar l'avaluació de 14 varietats de caquis no-astringents. Es van identificar les varietats primerenques i tardanes que poden ser potencialment interessants per a ampliar el període de collita. D'altra banda, els estudis postcollita van mostrar que totes les varietats estudiades presenten una bona aptitud per a ser comercialitzades en els mercats nacionals i europeus. No obstant això, la sensibilitat als danys per fred que van presentar algunes de les varietats estudiades podria limitar la seua comercialització a països d'ultramar. A més, es va observar que la resposta al tractament amb 1-MCP, per al control dels danys per fred, va dependre en gran manera de la varietat. / [EN] In the last two decades, persimmon production in Spain has increased exponentially and the cultivation area has expanded almost eight-fold. The current production of persimmon is focused on the cultivar 'Rojo Brillante', which is appreciated worldwide due to the high quality of the fruit. Nevertheless, centralized production of this single cultivar implies a major commercial limitation as its high volume of production is concentrated in a relative short harvesting period. Furthermore, it also implies a high phytosanitary risk. In this context, this Thesis addresses two main objectives: 1) Optimization of pre- and postharvest technology in order to guarantee the quality of 'Rojo Brillante' persimmon after cold storage and transportation to overseas markets. 2) Evaluation of the behavior of foreign varieties of persimmon under Mediterranean conditions in order to extend the varietal range. The first objective of this Thesis was tackled through the studies presented in Chapters I to V. The second objective was covered in Chapters VI and VII. Chapter I dealt with the causes of internal browning disorder manifested after cold shipment of 'Rojo Brillante' persimmons to overseas markets. The temperature to which fruit is exposed immediately after CO2 deastringency treatment was identified as the main factor involved in this alteration. Our results showed that this disorder can be avoided by implementing an attemperation period of 24 h after the CO2 treatment, before transferring fruit to cold storage. In Chapter II, the effectiveness of a recently patented deastringency treatment based on applying a new wax containing ethanol was assayed in 'Rojo Brillante' and 'Triumph' persimmons. The use of this new ethanol-based wax could be a potential alternative to the conventional CO2 deastringency treatment when the fruit are sent to distant overseas markets at low temperatures. Application of the new wax before cold storage led to loss of fruit astringency after 30 days at 0 °C while preserving fruit firmness and internal quality. The results of Chapter III demonstrated that two applications of gibberellic acid (GA) made it possible to delay the fruit maturity process on the tree more than with just a single application. The combination of GA and 1-methylciclopropene (1-MCP) preserved the fruit quality better than with the application of 1-MCP alone during cold storage. Moreover, the fruit treated by multiple GA applications showed a slightly higher firmness after cold storage. However, a single GA application was also effective in preventing the manifestation of chilling injury (CI) in fruit. Chapter IV demonstrated that in parallel to delaying maturity, the GA treatment also delayed calyx senescence, which meant that the fruit preserved a good appearance. The calyx lobe senescence during fruit ripening was linked to a decrease in all Chlorophyll Fluorescence Imaging (CFI) parameters (Fo, Fm, and Fv/Fm). Chapter V addressed the optimization of storage conditions for organic persimmons. According to our results, fruit harvested with a firmness lower than 30 N must not be stored. Fruit harvested with a higher level of firmness could be stored for up to three weeks depending on the storage conditions, the moment of application of the CO2 deastringency treatment, and the stage of fruit maturity. The longest storage period (3 weeks) was achieved when fruit were harvested with a firmness of around 45 N, submitted to CO2 treatment and then stored at 15 °C. Finally, 14 foreign varieties grown under Mediterranean conditions were evaluated to identify early- and late-season varieties with potential to extend the harvesting period. This is presented in Chapters VI and VII. In general, all the evaluated varieties fulfilled the quality criteria to be commercialized in domestic and European markets. However, sensitivity to CI was variety dependent and response to 1-MCP treatment was also observed to depend on the variety. / This study has been supported by the Instituto Nacional de Tecnología Agraria y Alimentaria de España (INIA) and Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) through the projects RTA 2013-00043-C02-01 and RTA2017-00045-C02-01. In addition, it has been supported by the Valencian Institute for Agricultural Research (Project N° 51910). This study has also been founded by the Consellería de Educación, Investigación, Cultura y Deporte de la Comunidad Valenciana (project GV/2016/183). Ayoub Fathi Najafabadi thanks the INIA for grant FPI-INIA #43 (CPD2015-0151). The authors thank Fomesa Fruitech S.L.U. and Natural Hand S. L. for their technical support, Cooperativa Agrícola Ntra Sra de Loreto for its technical support and for making the plots and fruit used in this study available and Plant Production Department (Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias) for providing the fruit weight data and the photographs of the different varieties. / Fathi Najafabadi, A. (2021). Optimization of postharvest Technology for "Rojo brillante" Persimmon and Introduction of New Varieties in the Mediterranean Area [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/171252 / TESIS / Compendio