Orientador: Carlos Alfredo Joly / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:29:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Padgurschi_MairadeCamposGorgulho_D.pdf: 2203233 bytes, checksum: 061495425cb80606c109e3a4acbfa7a5 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Os sistemas tropicais megadiversos são alvo de estudos ecológicos que tentam explicar os padrões de diversidade, densidade e distribuição espacial das espécies. O padrão espacial representa a síntese dos processos ecológicos que atuam em diferentes escalas, e as teorias neutra, de nicho e da dependência negativa de densidade (NDD) buscam predizer tal padrão das espécies, que pode ser agregado, regular ou aleatório. Essas teorias estão bem descritas para as árvores, mas negligenciam outras formas de vida como os bambus. Características da sua história de vida, como a floração monocárpica e o rizoma bem desenvolvido, podem agir na determinação do padrão espacial dos bambus. As densas moitas dão origem a centenas de sementes que, sem adorno para dispersão, caem próximas aos parentais e germinam rapidamente. A germinação pode ser favorecida pela entrada de luz nas clareiras abertas pela morte parental após a reprodução (monocárpica), resultando em alta densidade local de coespecíficos, que pode ser influenciada pela NDD. O objetivo da tese foi avaliar a distribuição espacial local de espécies nativas de bambu e propor um modelo para a dinâmica do grupo neotropical. Foram utilizadas três espécies endêmicas da Mata Atlântica classificadas de acordo com seu tamanho (em 1, 2, 3) relativo ao último evento reprodutivo local da respectiva espécie. Assim, a espécie cujo evento reprodutivo é o mais recente apresenta o menor tamanho (1). Quando foi possível obter dados das sementes, estas foram representadas pelo número zero. Foram registrados os dados da posição espacial da parcela, densidade de indivíduos e variáveis ambientais para todas as classes de tamanho. A Análise Espacial baseada em Índices de Distância (SADIE) foi utilizada para analisar o padrão espacial individual de cada tamanho e as covariações espaciais entre os diferentes tamanhos. A ferramenta SEVM foi utilizada na determinação dos modelos. A associação espacial entre os tamanhos 1 e 3 e a agregação dos indivíduos de tamanho 0 indicam que a limitação por dispersão pode determinar o recrutamento inicial. Por outro lado, a ausência de estrutura espacial nos demais tamanhos e a dissociação espacial entre o tamanho 0 e 2 indicam que a NDD é importante na determinação da distribuição espacial dos bambus nas maiores classes de tamanho. Contudo, independentemente do tamanho, todas as populações ocorrem associadas às variáveis ambientais, embora tais variáveis sejam distintas entre os tamanhos. Isto pode indicar uma mudança de preferência de habitat ao longo das fases de desenvolvimento, como já registrado para diferentes espécies arbóreas tropicais. A distribuição espacial dos bambus na Mata Atlântica é influenciada pela limitação de dispersão das sementes e mecanismos NDD que agem de maneira a reforçar as associações das espécies com o habitat / Abstract: The mega-diverse tropical systems are the subject of ecological studies that attempt to explain the patterns of diversity, density and spatial distribution of species. The spatial pattern represents the synthesis of ecological processes operating at different scales. The neutral, niche and negative density dependence (NDD) theories seek to predict such a pattern of the species, which can be aggregated, regular or random. These theories are well tested for the trees, but neglect other forms of life such as bamboos. Characteristics of its life history, as the monocarpic flowering and well developed rhizome, may act in determining the spatial pattern of bamboo. The dense clumps give rise to hundreds of seeds that fall close to the parent, because they have no adornment for dispersion, and germinate quickly. Germination may be favoured by light entering the gaps, which was opened by parental death after reproductive event (monocarpic plants). This might lead to a high local density of conspecifics, which can be influenced by the NDD. The aim of the thesis was to evaluate the local spatial distribution of native bamboo species and propose a model for the dynamics of the Neotropical group. Three endemic species of the Atlantic Forest were studied and classified according to their size (1, 2, 3) and based on the last local reproductive event of the respective species. Thus, the species whose reproductive event is the latest shows the smaller size (1). When available, the seeds (represented by zero) were also recorded. The data of the spatial position of the plot, density of individuals and environmental variables for all size classes were recorded. The Spatial Analysis Based on Distance Indices (SADIE) was used to analyse the spatial pattern of each individual size and the spatial covariance between the different sizes. The SEVM tool was also used to determine the models. The spatial positive covariance between the sizes 1 and 3 and the aggregation of the size 0 indicates that limited seed dispersion may determine the initial recruitment. On the other hand, the NDD importance in determining the spatial distribution of bamboos in larger size classes is indicated by the absence of the spatial structure in the other sizes and the spatial decoupling of the size 0 and 2. However, regardless of size, all populations occur associated with environmental variables, although these variables are distinct between the sizes. This suggests a change in habitat preference over development phases, as recorded from different tropical tree species. The spatial distribution of bamboos in the Atlantic Forest is influenced by the limitation of seed dispersal and NDD mechanisms, which act in order to strengthen the associations of species habitat / Doutorado / Biologia Vegetal / Doutora em Biologia Vegetal

Esta tese compreende estudos filogenéticos e taxonômicos em Syngonanthus e em Comanthera (Eriocaulaceae). O capítulo I apresenta hipóteses filogenéticas, testando a monofilia dos gêneros, de suas seções e subgêneros, bem como suas relações com os demais gêneros de Paepalanthoideae. A partir dos resultados, as sinapomorfias morfológicas e as implicações taxonômicas e biogeográficas são avaliadas. 62 espécies foram incluídas no grupo interno e 15 no grupo externo. Os resultados mostram que Syngonanthus e Comanthera são ambos monofiléticos e irmãos, formando um clado irmão de Leiothrix. Comanthera subg. Comanthera e C. subg. Thysanocephalus também são monofiléticos e irmãos, entretanto Syngonanthus sect. Carphocephalus emerge polifilética, no interior de uma parafilética S. sect. Syngonanthus. O capítulo II revisa a taxonomia das 15 espécies anteriormente aceitas em Comanthera subg. Thysanocephalus, reconhecendo 9 espécies. Elevamos 1 variedade ao nível de espécie e descrevemos 1 nova espécie, propomos 18 novos sinônimos, efetuamos 3 lectotipificações e excluímos 4 táxons do subgênero. São apresentadas descrições do gênero, do subgênero e das espécies, chave de identificação, ilustrações e fotos, mapas de distribuição, listagem completa do material examinado, além de comentários diagnósticos, ecológicos e taxonômicos. O capítulo III apresenta uma sinopse de Syngonanthus, com lista completa de espécies e sinônimos. Excluímos 4 táxons do gênero, elevamos 7 variedades ao nível de espécie e propomos 1 combinação nova a nível de variedade. Propomos 75 novos sinônimos e efetuamos 42 lectotipificações. Finalmente, 106 espécies, 2 sub-espécies e 9 variedades são aqui aceitas, incluindo 176 sinônimos heterotípicos. Para cada espécie, apresentamos uma breve descrição da distribuição geográfica, além de caracterização morfológica e comentários taxonômicos / The present thesis concerns phylogenetic and taxonomic studies in Syngonanthus and Comanthera (Eriocaulaceae). Phylogenetic hypotheses are presented in Chapter I. The monophyly of both genera, their subgenera and sections are tested, and the relationships of Syngonanthus and Comanthera to the other genera in the Paepalanthoideae are evaluated. In light of a resolved phylogeny, we then discuss their taxonomy and supporting synapomorphies as well as the biogeographical implications. We included 62 species belonging to the ingroup and 15 belonging to the outgroup. Results show that Syngonanthus and Comanthera are both monophyletic and are sister groups, together forming a clade sister to Leiothrix. Comanthera subg. Comanthera and C. subg. Thysanocephalus are also monophyletic and sister. However, Syngonanthus sect. Carphocephalus emerges as polyphyletic, embedded within a paraphyletic S. sect. Syngonanthus. Chapter II is a taxonomic revision of Comanthera subg. Thysanocephalus. Nine species are recognized, a decrease from the 15 previously accepted. One variety is elevated at species status, 1 new species is described, 18 new synonyms are proposed, 3 lectotypes are designated and 4 taxa are excluded from the subgenus. Descriptions of the genus, subgenus and species were provided as well as an identification key, illustrations and photos, distribution maps, a complete list of examined material, and comments on diagnosis, ecology and taxonomy for each species. Chapter III consists of a synopsis of Syngonanthus, with a complete list of species and synonyms. Four taxa are excluded from the genus, 7 varieties are raised to species status, and 1 new combination is proposed. In addition, 42 lectotypes are designated and 75 new synonyms are proposed. In total, 106 species, 2 subspecies and 9 varieties are here accepted, including 176 heterotypic synonyms. We provide geographical, diagnostic and taxonomic comments for each species

Ausgangspunkt für die Berechnung klimatologisch gemittelter Windgeschwindigkeiten ist die mesoskalige Simulation atmosphärischer Strömungsereignisse, die von der geostrophischen Windgeschwindigkeit gesteuert werden. Der geostrophische Wind wird in 8 Richtungssektoren und Betragsklassen zu je 5m/s eingeteilt, so daß für jeden Sektor bis zu 7 Simulationen auszuführen waren. Die Simulationen wurden mit dem nicht-hydrostatischen Modell GESIMA für eine adiabatisch geschichtete Atmosphäre durchgeführt. Die statistische Mittelung der berechneten Werte erfolgte mit Hilfe einer 10-jährigen Häufigkeitsverteilung des 850hPa-Windes der Radiosondenmessungen von Prag. Ein Vergleich mit den Beobachtungswerten einiger Bodenstationen ergibt Abweichungen bis zu lm/s über höheren Bergen. / Starting from the classification of the geostrophic wind into 8 sectors each of them splitted up into 7 classes by 5m/s, simulations with the non-hydrostatic mesoscale atmospheric model GESIMA were performed assuming adiabatic stratification of the atmosphere for each class. The climatologically averaged wind velocities are obtained by the folding with a ten-years frequency distribution of the geostrophic wind measured by the radio sonde station of Prague. Wind velocities observed at some surface stations indicate, that the simulated values can deviate from them by up to lm/s on high mountains.

Bei der Errichtung von Windenergieanlagen in Mittelgebirgsregionen ist darauf zu achten, daß an windexponierten Standorten die Gefahr einer Vereisung der Rotorblätter besteht. Es wurden klimatologische Daten im Bereich der Mittelgebirge ausgewertet und daraus eine Karte erarbeitet, in der die jährliche mittlere Häufigkeit der Tage mit Eisablagerungen dargestellt ist. / With the installation of wind turbines in low mountain areas the hazard of ice accretions on rotor blades at windy places must be considered. Interpreting climatological datas of the low mountain areas of S. E. Germany a map has been produced which shows the annual frequencies of days ice accretions on structures occurs.

A necessidade de investigar a relação entre as doenças de animais domésticos e animais silvestres da fauna brasileira motivou a realização deste trabalho. Tais doenças podem afetar de forma irreversível populações de espécies silvestres e, sobretudo comprometer do ponto de vista sanitário, produtivo e comercial a criação de animais domésticos de produção. A nova concepção da Organização Mundial de Saúde Animal sobre a importância da introdução das espécies silvestres nos sistemas de vigilância de doenças notificáveis, o significativo aumento de eventos de doenças emergentes cujo reservatório é um animal silvestre e a necessidade de preservação da nossa biodiversidade levou ao estudo de um modelo teórico de sistema de monitoramento de doenças de animais silvestres e domésticos em uma unidade de conservação de uso sustentável. Setenta por cento das unidades de conservação criadas pelo Estado de São Paulo são de uso sustentável. Como ali a permanência de residentes é permitida, acredita-se que o desafio da convivência entre seres humanos, animais domésticos e silvestres é ainda maior. Além disso, a corrente neo conservacionista atual tende a defender a permanência de comunidades tradicionais em áreas naturais protegidas. Com todos esses fatores, decidiu-se tomar como modelo de estudo a unidade de conservação de uso sustentável da Serra do Japi, pois ela constitui uma área de transição de ecossistemas e, portanto, possui uma riquíssima fauna e mais de 100 propriedades rurais com criação de animais domésticos. Inicialmente, a estratégia foi fazer um diagnóstico da situação sanitária dos animais domésticos de produção e ao mesmo tempo analisar as possibilidades de implantação de um monitoramento das doenças de animais silvestres e domésticos na Serra do Japi. O grande desafio identificado no estudo foi definir a metodologia a ser empregada para que seja possível estabelecer uma rotina de coleta de amostras e introduzi-las em um sistema de monitoramento permanente visando posteriormente a criação de um sistema de vigilância. Outro desafio será reunir entidades afins, porém heterogêneas em sua concepção e organização, com o propósito de tornar factível a implantação de um sistema futuro de vigilância de doença de animais silvestres para o Estado de São Paulo. Tal situação sugere-nos a imprescindível necessidade de regulamentar uma parceria entre o serviço veterinário oficial e demais serviços ligados à saúde animal e ao meio ambiente e organizações não governamentais. A sorologia para brucelose nos animais domésticos da região foi negativa para todas as amostras. Enquanto a prevalência para leptospirose foi de 43,4% [37,5-49,4] para bovinos e 63, 7 % [57, 3-70, 5] para equinos. / What motivated the accomplishment of this work was the need to investigate the link between wild and domestic animals diseases of the Brazilian fauna. Such diseases can irreversibly affect the wild species populations and especially compromise (from the sanitary, productive and commercial point of view) the breeding of domestic production animals. The new concept of the World Animal Health Organization regarding the inclusion of wild species in the health surveillance systems, the significant increase of new cases of diseases which originated from wild species and also the need to preserve our biodiversity led to the study of a theoretical model of a disease monitoring system for wild and domestic animals in a conservation area of sustainable use.Seventy percent of the conservation areas established by the São Paulo State are of sustainable use. Since human beings are allowed to reside in these sites, the challenge of the coexistence among human beings, wild and domestic animals is even greater. Besides that, the modern neo-conservationist current tends to defend the permanence of traditional communities in natural areas which are protected. Taking these factors into account, we decided to use as a study model the conservation area of sustainable use in the Japi Mountain Range, since it is an area of ecosystem transition and; thus, it has an invaluable fauna and it has more than 90 rural properties which raise domestic animals. At first, the strategy was to make a diagnostic of the sanitary situation of domestic production animals and at the same time to analyze the means for implanting a disease monitoring system for wild and domestic animals in the Japi Mountain Range.The great challenge identified in this study was to define the methodology to be employed in order to establish a routine of collection of samples and to introduce them in a permanent monitoring system so that later a surveillance system could be created. Another challenge was to bring together entities, which were similar but at the same time heterogeneous in its organization and conception, in order to make the implantation of a future disease monitoring system for wild animals in the State of São Paulo feasible. Such situation indicates that there would be a need to have a partnership among the official veterinary services, other services related to animal health, and with environmental and nongovernmental agencies. The serology for undulant fever (brucellosis) in domestic animals in the region was negative in all samples. While the prevalence of leptospirose was of 43, 4% [37.5 - 49, 4] for bovine and 63, 7 % [57, 3-70, 5] for equine.

Em função da ocorrência de desastres naturais no Brasil, instaurou-se em 2012 a Lei Federal no 12.608 de Política Nacional de Proteção e Defesa Civil, que incentiva medidas de previsão para conter desastres naturais e situações de risco. O uso de modelos matemáticos em bases físicas pode ser uma importante ferramenta no auxílio à redução das situações negativas geradas por escorregamentos, sobretudo em áreas íngremes como a Serra do Mar. O objetivo deste trabalho foi comparar cenários de suscetibilidade a escorregamentos translacionais rasos gerados pelo modelo TRIGRS na Bacia do Rio Guaxinduba (Caraguatatuba, SP) afetada por vários escorregamentos e corridas de detritos em março de 1967. Especificamente, objetivou-se gerar três cenários de suscetibilidade considerando valores da literatura, coletados in situ e distribuídos estatisticamente; caracterizar espacialmente as propriedades geotécnicas e hidrológicas do solo (coesão; densidade; espessura máxima; ângulo de atrito interno e condutividade hidráulica saturada vertical) coletadas in situ e avaliar a variação do Fator de Segurança (FS) conforme a profundidade do solo. Para isso, foram gerados três cenários utilizando-se, no primeiro, valores geotécnicos e hidrológicos disponíveis na literatura, no segundo, valores coletados dentro da bacia e no terceiro, valores geoestatisticamente distribuídos. A partir da combinação com o mapa de cicatrizes de 1967, para validação dos cenários foram utilizados os seguintes índices: (a) Concentração de Cicatrizes; (b) Potencial de Escorregamentos e (c) percentual de áreas instáveis sem cicatrizes e de áreas estáveis com cicatrizes. Os resultados dos cenários indicaram que o uso de dados geotécnicos e hidrológicos coletados in situ forneceu resultados melhores e mais representativos. Nos três cenários foi verificada uma concordância entre as cicatrizes e as áreas instáveis, mas houve uma diferença na distribuição de classes de estabilidade. Topograficamente, foram observadas maiores instabilidades em ângulos da encosta >20º, com formas retilíneas e côncavas e em classes intermediárias de área de contribuição. Geotecnicamente, foram observadas importantes relações entre a instabilidade e os valores de coesão do solo; especialmente entre os valores de 0kPa a 6kPa. Nos demais parâmetros, observou-se maior suscetibilidade nas áreas com densidade entre 17kg/m3 e 18kg/m3; espessuras de 3m; ângulos de atrito interno entre 31º e 35º e condutividade hidráulica entre 1,0x10-3m/s e 1,0x10-4m/s. Em função dos resultados obtidos, o modelo TRIGRS e a espacialização de parâmetros geotécnicos e hidrológicos podem ser utilizados pelo poder público, em suas diferentes esferas administrativas para a definição de áreas de risco e para o planejamento do uso e ocupação do solo (ex. construção de moradias e de estradas, práticas florestais, entre outros). / Due to the occurrence of natural disasters in Brazil, the National Protection and Civil Defense Policy Federal Law no. 12,608 was established in 2012, which encourages prediction measures to minimize natural disasters and risk situations. The use of mathematical models in physical basis can be an important tool in helping to reduce negative situations generated by landslides, especially in steep areas such as the Serra do Mar mountain rage. The goal of this work was to compare susceptibility scenarios to shallow landslides generated by the TRIGRS model at the Guaxinduba hydrographic basin (Caraguatatuba, SP), affected by various landslides and debris flows in March 1967. Specifically, the generation of three susceptibility scenarios was aimed, considering literature values, collected in situ and statistically distributed; to spatially characterize the geotechnical and hydrological properties of the soil (soil cohesion; soil density; soil thickness; internal friction angle and saturated hydraulic conductivity) collected in situ and evaluate the Factor of Safety (FS) according to soil depth. To achieve this, three scenarios were generated, using, in the first, geotechnical and hydrological values available in literature, in the second, values collected inside the basin and in the third, geostatistically distributed values. From the match with the 1967 map of scars, the following indexes were used to validate the scenarios: (a) Scars Concentration; (b) Potential Landslides and (c) percentage of unstable areas without scars and stable areas with scars. The results of the scenarios indicated that the use of in situ collected geotechnical and hydrological data supplied better and more representative results. In the three scenarios, a concordance between the scars and the unstable areas was verified, but there was a difference in the distribution of stability classes. Topographically, greater instabilities were observed at >20º slope angles, with slope straight and concave slope shapes, and at intermediate classes of contribution area. Geotechnically, important relations between the instability and the soil cohesion values were noted; especially between the values ranging from 0kPa to 6kPa. In the other parameters, a greater susceptibility was observed in the areas with densities between 17kg/m3 and 18kg/m3; 3m thicknesses; internal friction angles between 31º and 35º and hydraulic conductivity between 1,0x10-3m/s and 1,0x10-4m/s. According to the results, the TRIGRS model and the spatialization of geotechnical and hydrological parameters may be used by the Government, in its various administrative levels, for the definition of risk areas and to plan the land use and occupation (e.g., construction of housing and roads, forest practices, among others).

A necessidade de investigar a relação entre as doenças de animais domésticos e animais silvestres da fauna brasileira motivou a realização deste trabalho. Tais doenças podem afetar de forma irreversível populações de espécies silvestres e, sobretudo comprometer do ponto de vista sanitário, produtivo e comercial a criação de animais domésticos de produção. A nova concepção da Organização Mundial de Saúde Animal sobre a importância da introdução das espécies silvestres nos sistemas de vigilância de doenças notificáveis, o significativo aumento de eventos de doenças emergentes cujo reservatório é um animal silvestre e a necessidade de preservação da nossa biodiversidade levou ao estudo de um modelo teórico de sistema de monitoramento de doenças de animais silvestres e domésticos em uma unidade de conservação de uso sustentável. Setenta por cento das unidades de conservação criadas pelo Estado de São Paulo são de uso sustentável. Como ali a permanência de residentes é permitida, acredita-se que o desafio da convivência entre seres humanos, animais domésticos e silvestres é ainda maior. Além disso, a corrente neo conservacionista atual tende a defender a permanência de comunidades tradicionais em áreas naturais protegidas. Com todos esses fatores, decidiu-se tomar como modelo de estudo a unidade de conservação de uso sustentável da Serra do Japi, pois ela constitui uma área de transição de ecossistemas e, portanto, possui uma riquíssima fauna e mais de 100 propriedades rurais com criação de animais domésticos. Inicialmente, a estratégia foi fazer um diagnóstico da situação sanitária dos animais domésticos de produção e ao mesmo tempo analisar as possibilidades de implantação de um monitoramento das doenças de animais silvestres e domésticos na Serra do Japi. O grande desafio identificado no estudo foi definir a metodologia a ser empregada para que seja possível estabelecer uma rotina de coleta de amostras e introduzi-las em um sistema de monitoramento permanente visando posteriormente a criação de um sistema de vigilância. Outro desafio será reunir entidades afins, porém heterogêneas em sua concepção e organização, com o propósito de tornar factível a implantação de um sistema futuro de vigilância de doença de animais silvestres para o Estado de São Paulo. Tal situação sugere-nos a imprescindível necessidade de regulamentar uma parceria entre o serviço veterinário oficial e demais serviços ligados à saúde animal e ao meio ambiente e organizações não governamentais. A sorologia para brucelose nos animais domésticos da região foi negativa para todas as amostras. Enquanto a prevalência para leptospirose foi de 43,4% [37,5-49,4] para bovinos e 63, 7 % [57, 3-70, 5] para equinos. / What motivated the accomplishment of this work was the need to investigate the link between wild and domestic animals diseases of the Brazilian fauna. Such diseases can irreversibly affect the wild species populations and especially compromise (from the sanitary, productive and commercial point of view) the breeding of domestic production animals. The new concept of the World Animal Health Organization regarding the inclusion of wild species in the health surveillance systems, the significant increase of new cases of diseases which originated from wild species and also the need to preserve our biodiversity led to the study of a theoretical model of a disease monitoring system for wild and domestic animals in a conservation area of sustainable use.Seventy percent of the conservation areas established by the São Paulo State are of sustainable use. Since human beings are allowed to reside in these sites, the challenge of the coexistence among human beings, wild and domestic animals is even greater. Besides that, the modern neo-conservationist current tends to defend the permanence of traditional communities in natural areas which are protected. Taking these factors into account, we decided to use as a study model the conservation area of sustainable use in the Japi Mountain Range, since it is an area of ecosystem transition and; thus, it has an invaluable fauna and it has more than 90 rural properties which raise domestic animals. At first, the strategy was to make a diagnostic of the sanitary situation of domestic production animals and at the same time to analyze the means for implanting a disease monitoring system for wild and domestic animals in the Japi Mountain Range.The great challenge identified in this study was to define the methodology to be employed in order to establish a routine of collection of samples and to introduce them in a permanent monitoring system so that later a surveillance system could be created. Another challenge was to bring together entities, which were similar but at the same time heterogeneous in its organization and conception, in order to make the implantation of a future disease monitoring system for wild animals in the State of São Paulo feasible. Such situation indicates that there would be a need to have a partnership among the official veterinary services, other services related to animal health, and with environmental and nongovernmental agencies. The serology for undulant fever (brucellosis) in domestic animals in the region was negative in all samples. While the prevalence of leptospirose was of 43, 4% [37.5 - 49, 4] for bovine and 63, 7 % [57, 3-70, 5] for equine.

Submitted by Leticia Schettini (leticia@ufrrj.br) on 2016-10-06T11:35:04Z No. of bitstreams: 1 2007 - Rafael Silva Barboza.pdf: 2062893 bytes, checksum: c7d9166e3fe66028a7acdadb02fed002 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-06T11:35:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007 - Rafael Silva Barboza.pdf: 2062893 bytes, checksum: c7d9166e3fe66028a7acdadb02fed002 (MD5) Previous issue date: 2007-06-27 / Instituto Terra de Prote??o Ambiental, ITPA, Brasil. / The air basin is a three-dimensional space that conduct and distribute the winds over the drainage basin. In Rio de Janeiro?s state, 48% of the territory is constituted by Atlantic slope, where were registered 16 air basins with specific environmental features, distributed in 20% of the area. Based on the conformation of morphometrics parameters the air basins were grouped, by Multivariate Analysis - Cluster, with Euclidean distance of 48%, significance level of 95% and correlation coefficient of 0.7132, in 5 groups with similar forms. To evaluate the hydrologic effects within the air basins, it was used as a study case, the air basin of Angra dos Reis, where the magnitude of the interception of clouds was measured in the escape zone from the topographic divide of the Pirai river basin (leeward), in different distance away, with and without natural barriers, during the winter and summer. It was used vertical intercept sampling area equivalent to 0.45% of the forests in the region. The variation of the removal of the topographic divide occurred until 500 m of altitude, this limit may be the end of the escape zone and the beginning of the air basin distribution zone. The effect of air basin represented additional of 44% of the volume of rain in topographic divide (point 1), 39% at 4.5 km (point 2) and 42% at 7.5 km (point 3) of the point 1, in concordant direction of the flow. The effect of the orography in the trajectory of the winds, varied in an irregular way in winter and in summer, maintaining differential of 23% and 77% in point A (obstruction of 85% of the cross section) and 32% and 68% in point B (obstruction of 80% of the cross section). In areas under the influence of air basins, the variables and environmental processes can be crucial to offer environmental services in drainage basins. / A Bacia A?rea ? um espa?o tridimensional que conduz e distribui os ventos sobre as bacias hidrogr?ficas. No Estado do Rio de Janeiro, 48% do territ?rio ? composto pela vertente Atl?ntica, onde foram registradas 16 bacias a?reas com caracter?sticas ambientais espec?ficas, distribu?das em 20% da ?rea. Baseado na conforma??o de par?metros morfom?tricos as bacias a?reas foram agrupadas, atrav?s de An?lise Multivariada ? Cluster, com dist?ncia Euclidiana de 48%, n?vel de signific?ncia de 95% e coeficiente de correla??o de 0,7132 em 5 grupos com formas similares. Para avaliar os efeitos hidrol?gicos dentro das bacias a?reas, utilizou-se como estudo de caso a bacia a?rea de Angra dos Reis, onde a magnitude da vari?vel intercepta??o das nuvens foi medida na zona de escape, a partir do interfl?vio da bacia hidrogr?fica do rio Pirai (sotavento), em dist?ncias de afastamento distintas, com e sem barreiras orogr?ficas, durante o inverno e ver?o. Utilizou-se ?rea amostral de intercepta??o vertical equivalente a 0,45% das florestas da regi?o. A varia??o do afastamento do interfl?vio ocorreu at? desn?vel de 500 m em altitude, podendo ser este limite o fim da zona de escape e in?cio da zona de distribui??o da bacia a?rea. O efeito da bacia a?rea representou adicional de 44% em volume de chuva no interfl?vio (ponto 1), 39% a 4,5 km (ponto 2) e 42% a 7,5 km (ponto 3) do ponto 1 em dire??o concordante ao sentido do fluxo. O efeito da orografia no corredor variou de forma irregular no inverno e no ver?o, mantendo diferencial de 23% e 77% no ponto A (obstru??o de 85% da se??o transversal) e 32% e 68% , no ponto B (obstru??o de 80% da se??o transversal). Em ?reas sob influ?ncia de bacias a?reas, as vari?veis e processos ambientais podem ser determinantes para ofertar servi?os ambientais nas bacias hidrogr?ficas.

Submitted by Leticia Schettini (leticia@ufrrj.br) on 2016-10-06T11:57:21Z No. of bitstreams: 1 2007 - Rafael Silva Barboza.pdf: 2062893 bytes, checksum: c7d9166e3fe66028a7acdadb02fed002 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-06T11:57:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007 - Rafael Silva Barboza.pdf: 2062893 bytes, checksum: c7d9166e3fe66028a7acdadb02fed002 (MD5) Previous issue date: 2007-06-27 / Instituto Terra de Prote??o Ambiental, ITPA, Brasil. / The air basin is a three-dimensional space that conduct and distribute the winds over the drainage basin. In Rio de Janeiro?s state, 48% of the territory is constituted by Atlantic slope, where were registered 16 air basins with specific environmental features, distributed in 20% of the area. Based on the conformation of morphometrics parameters the air basins were grouped, by Multivariate Analysis - Cluster, with Euclidean distance of 48%, significance level of 95% and correlation coefficient of 0.7132, in 5 groups with similar forms. To evaluate the hydrologic effects within the air basins, it was used as a study case, the air basin of Angra dos Reis, where the magnitude of the interception of clouds was measured in the escape zone from the topographic divide of the Pirai river basin (leeward), in different distance away, with and without natural barriers, during the winter and summer. It was used vertical intercept sampling area equivalent to 0.45% of the forests in the region. The variation of the removal of the topographic divide occurred until 500 m of altitude, this limit may be the end of the escape zone and the beginning of the air basin distribution zone. The effect of air basin represented additional of 44% of the volume of rain in topographic divide (point 1), 39% at 4.5 km (point 2) and 42% at 7.5 km (point 3) of the point 1, in concordant direction of the flow. The effect of the orography in the trajectory of the winds, varied in an irregular way in winter and in summer, maintaining differential of 23% and 77% in point A (obstruction of 85% of the cross section) and 32% and 68% in point B (obstruction of 80% of the cross section). In areas under the influence of air basins, the variables and environmental processes can be crucial to offer environmental services in drainage basins. / A Bacia A?rea ? um espa?o tridimensional que conduz e distribui os ventos sobre as bacias hidrogr?ficas. No Estado do Rio de Janeiro, 48% do territ?rio ? composto pela vertente Atl?ntica, onde foram registradas 16 bacias a?reas com caracter?sticas ambientais espec?ficas, distribu?das em 20% da ?rea. Baseado na conforma??o de par?metros morfom?tricos as bacias a?reas foram agrupadas, atrav?s de An?lise Multivariada ? Cluster, com dist?ncia Euclidiana de 48%, n?vel de signific?ncia de 95% e coeficiente de correla??o de 0,7132 em 5 grupos com formas similares. Para avaliar os efeitos hidrol?gicos dentro das bacias a?reas, utilizou-se como estudo de caso a bacia a?rea de Angra dos Reis, onde a magnitude da vari?vel intercepta??o das nuvens foi medida na zona de escape, a partir do interfl?vio da bacia hidrogr?fica do rio Pirai (sotavento), em dist?ncias de afastamento distintas, com e sem barreiras orogr?ficas, durante o inverno e ver?o. Utilizou-se ?rea amostral de intercepta??o vertical equivalente a 0,45% das florestas da regi?o. A varia??o do afastamento do interfl?vio ocorreu at? desn?vel de 500 m em altitude, podendo ser este limite o fim da zona de escape e in?cio da zona de distribui??o da bacia a?rea. O efeito da bacia a?rea representou adicional de 44% em volume de chuva no interfl?vio (ponto 1), 39% a 4,5 km (ponto 2) e 42% a 7,5 km (ponto 3) do ponto 1 em dire??o concordante ao sentido do fluxo. O efeito da orografia no corredor variou de forma irregular no inverno e no ver?o, mantendo diferencial de 23% e 77% no ponto A (obstru??o de 85% da se??o transversal) e 32% e 68% , no ponto B (obstru??o de 80% da se??o transversal). Em ?reas sob influ?ncia de bacias a?reas, as vari?veis e processos ambientais podem ser determinantes para ofertar servi?os ambientais nas bacias hidrogr?ficas.

Em função da ocorrência de desastres naturais no Brasil, instaurou-se em 2012 a Lei Federal no 12.608 de Política Nacional de Proteção e Defesa Civil, que incentiva medidas de previsão para conter desastres naturais e situações de risco. O uso de modelos matemáticos em bases físicas pode ser uma importante ferramenta no auxílio à redução das situações negativas geradas por escorregamentos, sobretudo em áreas íngremes como a Serra do Mar. O objetivo deste trabalho foi comparar cenários de suscetibilidade a escorregamentos translacionais rasos gerados pelo modelo TRIGRS na Bacia do Rio Guaxinduba (Caraguatatuba, SP) afetada por vários escorregamentos e corridas de detritos em março de 1967. Especificamente, objetivou-se gerar três cenários de suscetibilidade considerando valores da literatura, coletados in situ e distribuídos estatisticamente; caracterizar espacialmente as propriedades geotécnicas e hidrológicas do solo (coesão; densidade; espessura máxima; ângulo de atrito interno e condutividade hidráulica saturada vertical) coletadas in situ e avaliar a variação do Fator de Segurança (FS) conforme a profundidade do solo. Para isso, foram gerados três cenários utilizando-se, no primeiro, valores geotécnicos e hidrológicos disponíveis na literatura, no segundo, valores coletados dentro da bacia e no terceiro, valores geoestatisticamente distribuídos. A partir da combinação com o mapa de cicatrizes de 1967, para validação dos cenários foram utilizados os seguintes índices: (a) Concentração de Cicatrizes; (b) Potencial de Escorregamentos e (c) percentual de áreas instáveis sem cicatrizes e de áreas estáveis com cicatrizes. Os resultados dos cenários indicaram que o uso de dados geotécnicos e hidrológicos coletados in situ forneceu resultados melhores e mais representativos. Nos três cenários foi verificada uma concordância entre as cicatrizes e as áreas instáveis, mas houve uma diferença na distribuição de classes de estabilidade. Topograficamente, foram observadas maiores instabilidades em ângulos da encosta >20º, com formas retilíneas e côncavas e em classes intermediárias de área de contribuição. Geotecnicamente, foram observadas importantes relações entre a instabilidade e os valores de coesão do solo; especialmente entre os valores de 0kPa a 6kPa. Nos demais parâmetros, observou-se maior suscetibilidade nas áreas com densidade entre 17kg/m3 e 18kg/m3; espessuras de 3m; ângulos de atrito interno entre 31º e 35º e condutividade hidráulica entre 1,0x10-3m/s e 1,0x10-4m/s. Em função dos resultados obtidos, o modelo TRIGRS e a espacialização de parâmetros geotécnicos e hidrológicos podem ser utilizados pelo poder público, em suas diferentes esferas administrativas para a definição de áreas de risco e para o planejamento do uso e ocupação do solo (ex. construção de moradias e de estradas, práticas florestais, entre outros). / Due to the occurrence of natural disasters in Brazil, the National Protection and Civil Defense Policy Federal Law no. 12,608 was established in 2012, which encourages prediction measures to minimize natural disasters and risk situations. The use of mathematical models in physical basis can be an important tool in helping to reduce negative situations generated by landslides, especially in steep areas such as the Serra do Mar mountain rage. The goal of this work was to compare susceptibility scenarios to shallow landslides generated by the TRIGRS model at the Guaxinduba hydrographic basin (Caraguatatuba, SP), affected by various landslides and debris flows in March 1967. Specifically, the generation of three susceptibility scenarios was aimed, considering literature values, collected in situ and statistically distributed; to spatially characterize the geotechnical and hydrological properties of the soil (soil cohesion; soil density; soil thickness; internal friction angle and saturated hydraulic conductivity) collected in situ and evaluate the Factor of Safety (FS) according to soil depth. To achieve this, three scenarios were generated, using, in the first, geotechnical and hydrological values available in literature, in the second, values collected inside the basin and in the third, geostatistically distributed values. From the match with the 1967 map of scars, the following indexes were used to validate the scenarios: (a) Scars Concentration; (b) Potential Landslides and (c) percentage of unstable areas without scars and stable areas with scars. The results of the scenarios indicated that the use of in situ collected geotechnical and hydrological data supplied better and more representative results. In the three scenarios, a concordance between the scars and the unstable areas was verified, but there was a difference in the distribution of stability classes. Topographically, greater instabilities were observed at >20º slope angles, with slope straight and concave slope shapes, and at intermediate classes of contribution area. Geotechnically, important relations between the instability and the soil cohesion values were noted; especially between the values ranging from 0kPa to 6kPa. In the other parameters, a greater susceptibility was observed in the areas with densities between 17kg/m3 and 18kg/m3; 3m thicknesses; internal friction angles between 31º and 35º and hydraulic conductivity between 1,0x10-3m/s and 1,0x10-4m/s. According to the results, the TRIGRS model and the spatialization of geotechnical and hydrological parameters may be used by the Government, in its various administrative levels, for the definition of risk areas and to plan the land use and occupation (e.g., construction of housing and roads, forest practices, among others).