Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Centro de Desenvolvimento Sustentável, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-22T11:14:44Z No. of bitstreams: 1 2009_NathandosSantosDebortoli.pdf: 16619796 bytes, checksum: 5e3ab283e87f3f07fc5d880e359bfa2c (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-05-23T00:42:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_NathandosSantosDebortoli.pdf: 16619796 bytes, checksum: 5e3ab283e87f3f07fc5d880e359bfa2c (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-23T00:42:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_NathandosSantosDebortoli.pdf: 16619796 bytes, checksum: 5e3ab283e87f3f07fc5d880e359bfa2c (MD5) / As mudanças climáticas antrópicas ainda pouco compreendidas causam alterações nos regimes atmosféricos globais, levando diversos países a enfrentar problemas sociais, ambientais e econômicos. O Brasil, grande exportador de grãos e fortemente dependente da agricultura, poderá sofrer perdas significativas em suas áreas de produção, com o aumento das temperaturas e o decréscimo das precipitações. Nos últimos vinte anos, a política fundiária e as iniciativas privadas no estado do Mato Grosso têm convertido a cobertura florestal de seu território para diversas culturas e atividades agrícolas. Essas modificações podem trazer conseqüências no ciclo hidrológico em escala local, regional e global. O estudo das séries históricas de dados pluviométricos dos últimos 30 anos, aliado às interpretações de imagens de satélite quanto as mudanças do uso da terra, é de grande importância para verificar as tendências das precipitações em áreas altamente antropizadas, como o caso da rodovia BR-163 no norte do estado do Mato Grosso. A análise da pesquisa limita-se a comparação de uma área controle - região pouco desmatada ou alterada - no noroeste do Estado do Mato Grosso, e uma área antropizada pela frente pioneira, ao norte da BR-163 também no estado do Mato Grosso. Com o cruzamento dos dados de uso do solo (índice NDVI de vegetação) e de precipitações (estações pluviométricas nas regiões citadas) por meio de ferramentas de geoprocessamento (imagens LANDSAT 1977, 1987, 1997, 2007) e geoestatística, métodos interpoladores (Inverso Ponderado da Distancia - IDW e Krigeagem ordinária), são analisadas as tendências dos últimos 30 anos do ciclo hidrológico no norte do estado. Destarte essa informação se torna crucial no entendimento das inter-relações do uso do solo com o clima regional e local, assim como suas conseqüências para a sustentabilidade (econômica, social e ambiental) no estado. _________________________________________________________________________ ABSTRACT / Anthropogenic climate change still poorly understood cause changes in global weather systems, leading several countries to cope with social, environmental and economic issues. Brazil a major exporter of grains and heavily dependent on agriculture may suffer significant losses in areas of production, with increasing temperature and decrease in rainfall rates. In the last twenty years the land policy and private initiatives in the Brazilian state of Mato Grosso have converted forest into several crops and agricultural activities. These changes could cause severe consequences to the hydrological cycle at local, regional and global level. The study of historical rainfall data for the past 30 years, concurrently with interpretations of satellite imagery as well as changes of land use, is of great importance to confirm the trends of precipitation in areas highly affected by anthropogenic activities, as the case of BR - 163 in the state of Mato Grosso. The analysis of the research is limited to a comparison of a control area (non deforested) in the northwestern part of Mato Grosso, with a pioneer front area (deforested with intense land use) in the north portion of BR-163 in Mato Grosso. With the crossing of land use data NDVI (vegetation index), deforestation and meteorological stations (rainfall) by remote sensing tools and geo-statistics methods (LANDSAT images from 1977, 1987, 1997, 2007)(IDW and Ordinary Kriging) the 30 years range of hydrological cycle in the northern state is addressed. Therefore, this information is crucial to understand the interrelationship of land use with regional climate and its consequences for the four pillars of sustainable development.

Projeções dos eventos severos/extremos relacionados às mudanças climáticas têm sido cada vez mais socialmente debatidas e servido de subsídio para a intensificação das discussões e compromissos multilaterais no âmbito das Conferências das Partes (COPs). Como desdobramento disso, aumenta o número de países que, ao nível nacional, se dedicam à construção de políticas públicas para lidar preparativamente com os eventos projetados, os quais, em muitos casos, já estão ocorrendo. Inseridos de forma subordinada no âmbito dessas discussões multilaterais estão os países denominados pelas Nações Unidas como \"Menos Avançados\", assim classificados por possuírem limitadas capacidades institucionais para diagnosticar e lidar com essas situações adversas. Tais países têm sido contemplados por meio de diferentes programas com fundos ambientais para auxiliá-los na elaboração e implementação de seus respectivos Planos Nacionais de Adaptação às Mudanças do Clima (PANA/NAPA, este último na sua sigla em inglês). O presente estudo teve como objetivo analisar a dimensão sociopolítica da construção do Plano Nacional de Adaptação às Mudanças do Clima (PANA) da Guiné-Bissau. Através de uma perspectiva sociológica, problematizamos aspectos da lógica operativa, de caráter sociopolítico, através dos quais o Estado guineense se constitui e estabelece sua interlocução, de um lado, na arena multilateral de COPs e, de outro, junto aos seus povos constituintes quando estes vivenciam os desastres ditos \"naturais\". Tendo como base o processo histórico que forjou um Estado nacional socialmente excludente, fez-se uma análise transescalar de três níveis das relações de poder, a saber: o que considera a posição do Estado guineense frente às forças multilaterais de desenvolvimento e do ambiente; o que demarca as características da interação do Estado com as ONGs e demais parceiros que auxiliam na consecução das políticas socioambientais; e, por fim, o nível local, onde as comunidades sofrem os reflexos e as injunções dos níveis superiores por meio de embates e alianças. Para a realização da pesquisa, adotamos três procedimentos qualitativos básicos, a saber: um levantamento bibliográfico, um levantamento documental e a pesquisa de campo. / Prognostics of severe and extreme events related to climate change have been increasingly socially debated and supported the multilateral discussions and commitments in UNFCCC Conferences of the Parties (COPs). Subsequently, it has increased the number of countries that, on national level, dedicate themselves to the task of building public policies to cope with the predicted events, which are often considered to be already in course. In the multilateral discussions, inserted, but in a subordinate way, are the \"Least Developed Countries\", as denominated by the United Nations, so classified for having limited institutional capacity to diagnose and manage adverse conditions. Such countries have been granted with environmental support from different programs to assist in the preparation and implementation of the National Adaptation Programmes of Action (NAPA). This study has the objective of analysing the socio-political dimension of the construction of the National Adaptation Programme of Action of Guinea-Bissau. From a sociological perspective, it is discussed aspects of the operative logic, of socio-political character, which the Guinean state is built on and establishes its interactions, in one side, with the multilateral arena of COPs, and, on the other, with its own peoples when they experience the so-called \"natural\" disasters. From the foundations of the historical process that led to a socially excluding national state, this study makes a cross-scale analysis of three levels of power relations, namely: (a) one that considers the position of Guinea-Bissau when facing multilateral forces of economic and environmental development; (b) one that delimits the characteristic of the interaction between the national state and the NGOs and additional partners which assist in the planning/implementation of socioenvironmental policies; (c) the one in the local level, where the communities suffer the consequences and impositions from superior levels, by means of conflicts and alliances. This research has adopted three qualitative research methods: bibliographic research, documentary research, and field research.

Submitted by Jean Medeiros (jeanletras@uepb.edu.br) on 2017-08-01T14:34:50Z No. of bitstreams: 1 PDF - Leandro Gomes Viana.pdf: 15330799 bytes, checksum: 08a3a57957618d145ae40980e4b8bd2a (MD5) / Approved for entry into archive by Secta BC (secta.csu.bc@uepb.edu.br) on 2017-08-29T15:43:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PDF - Leandro Gomes Viana.pdf: 15330799 bytes, checksum: 08a3a57957618d145ae40980e4b8bd2a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T15:43:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PDF - Leandro Gomes Viana.pdf: 15330799 bytes, checksum: 08a3a57957618d145ae40980e4b8bd2a (MD5) Previous issue date: 2016-06-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / In semi-arid regions, biological, physical and chemical characteristics of artificial reservoirs can be influenced by fluctuations in the water level, which are associated with climatic factors and the demand for water by the human population. Based on the foregoing the present study aimed to analyze the dynamics of limnological variables and the water quality of the Boqueirão reservoirs during prolonged dry season. Therefore, are used data from Aquatic Ecology Laboratory databases of the State University of Paraiba, period November/2005 to December/2012 and conducted monthly collections between October/2014 and September/2015 at a point near the bus, being measured physical parameters (water clarity, pH, temperature, turbidity, electrical conductivity, total dissolved solids and water volume of the reservoir), chemical (dissolved oxygen, total phosphorus, soluble reactive phosphorus, nitrate, nitrite, N-ammoniacal and total nitrogen) and biological (chlorophyll -a). During the dry season the reservoir had water with temperatures ranging between 23.06 and 26.70 ° C, pH ranging from slightly acid to alkaline, high conductivity and total dissolved solids concentrations, soluble reactive phosphorus and N-ammoniacal. Positive and significant correlations were observed between total nitrogen, water temperature and the volume of the reservoir. Negative and significant correlations were observed between the reservoir volume and pH, electrical conductivity, total dissolved solids, turbidity, total phosphorus, soluble reactive phosphorus and n-ammoniac. It was found that the reduction of the tank volume, favored the concentration of nutrients and therefore the growth of algal biomass with the beginning of the dry period. There was also a significant reduction in water transparency, which interfered in the dynamics of phytoplankton in the last months of the dry season. / Em regiões semiáridas, as características biológicas, físicas, químicas dos reservatórios artificiais podem ser influenciadas por flutuações no nível da água, as quais estão associadas a fatores climáticos e a demanda de água pela população. Ante o exposto o presente estudo teve como objetivo a analisar a dinâmica de variáveis limnológicas e a qualidade da água do reservatório Boqueirão durante período de estiagem prolongada. Para tanto, foram utilizados dados do banco do Laboratório de Ecologia Aquática da Universidade Estadual da Paraíba, período de Novembro/2005 a Dezembro/2012 e realizadas coletas mensais de Outubro/2014 a Setembro/2015 em um ponto próximo ao barramento, sendo aferidos parâmetros físicos (transparência da água, pH, temperatura, turbidez, condutividade elétrica, sólidos dissolvidos totais e volume hídrico do reservatório), e químicos (oxigênio dissolvido, fósforo total, fósforo reativo solúvel, nitrato, nitrito, n-amoniacal e nitrogênio total) e biológico (clorofila- a). Durante o período de estiagem o reservatório apresentou águas com temperaturas oscilando entre 23,06 e 26,70 °C, pH variando de levemente ácido a alcalino, alta condutividade e concentrações de sólidos dissolvidos totais, fósforo reativo solúvel e n - amoniacal. Correlações positivas e significativas foram observadas entre o nitrogênio total, temperatura da água e o volume do reservatório. Correlações negativas e significativas foram observadas entre o volume do reservatório e o pH, a condutividade elétrica, sólidos dissolvidos totais, turbidez, fósforo total, fósforo reativo solúvel e o N-amoniacal. Constatou- se que a redução do volume do reservatório, favoreceu a concentração dos nutrientes e por consequência o crescimento da biomassa algal nos primeiros meses do período de estiagem. Observou-se também uma redução significativa na transparência da água, que interferiu na dinâmica do fitoplâncton nos últimos meses do período de estiagem.

Esta dissertação visa estimar o potencial de energia elétrica do biogás, conhecido também como gás de aterro, gerado por resíduos sólidos urbanos (RSU) no Brasil. A estimativa foi aplicada para todos os 5.565 municípios do Brasil. O método utilizado para estimar a geração de biogás foi o IPCC 2000 (First Order Decay - FOD), pois leva em consideração inúmeros parâmetros, como a composição da matéria orgânica no aterro, teor de umidade do lixo, grau de compactação, temperatura no interior do aterro. Adicionalmente, este método é o mais difundido mundialmente e é o mesmo método utilizado para inventários de Gases de Efeito Estufa no Brasil, permitindo, dessa forma, comparações entre os estudos. No método, foram empregados os dados dos censos do IBGE 1970, 1980, 1991, 2000, 2010 de forma a representar fielmente o crescimento populacional e possibilita estimar a quantidade de resíduos sólidos gerados para todos os anos estudados. No estudo, foram analisados três cenários distintos representando diferentes tendências na gestão de resíduos no Brasil (cenários de referência, otimista e pessimista). O potencial elétrico do biogás no Brasil de acordo com o Cenário de referência para 2013 é de 983 MW, representando 1,6 % da potência elétrica instalada atual e para o ano de 2020, o potencial é de 1.602 MW. Concluindo o estudo, foram realizadas análises financeira e de sensibilidade em três diferentes projetos para avaliação da viabilidade de cada projeto. / This dissertation aims to estimate the potential for energy recovery from landfill gas through municipal solid waste (MSW) in Brazil. The survey was carried out in all 5,565 municipalities in Brazil. The used method to estimate the generation of landfill gas was the IPCC 2000 (First Order Decay - FOD) because it takes into account several parameters, such as: the type of organic matter, the waste moisture content, degree of compaction and temperature inside the landfill. Additionally, this method is the most widespread in the world and it is the same method used in greenhouse gases inventories in Brazil, thus allowing comparisons between these studies. In the method, data from national census of 1970, 1980, 1991, 2000, 2010 was used in order to accurately represent the population growth and allows estimating the amount of solid waste generated in every year. The study analyzed three different scenarios representing different trends in the solid waste management in Brazil (reference, optimistic and pessimistic scenarios). The electrical potential of landfill gas in Brazil (in the reference scenario) in 2013 is 983 MW, representing 1.6% of the current installed capacity and for 2020, the electrical potential is 1,602 MW. Concluding this study, a financial and sensitivity analysis as carried out on three different projects to evaluate the feasibility of each project.

Since the 1990s, the evolution to more environmentally sustainable business operations has gained increased recognition incorporations and the Academia, with sustainability becoming a key competitive priority for companies. In spite of a large amount of research on ecodesign,or the integration of environmental aspects into product design and development, recent surveys state that thorough ecodesign implementation is still a challenge for most firms.To overcome gaps found in prior studies (such as a distance between theory and practice, and over-technical and fragmented recommendations), this research aimed to identify and experiment how to incorporate environmental sustainability more effectively into product innovation and related activities of a company, and to propose a framework summarising the associated learning. This thesis is based on a set of five articles, applying a multi-methods approach. The framework was built with a methodology combining systematic reviews of previous literature and action research through a five-year long experiment. Inside a leading Brazilian cosmetics company, two implementation cycles were conducted, including customisation of ecodesign tools and their application in eight product development projects, and wide capacity building involving different stakeholders. The research led to three contributions. As a first methodological contribution, action research methodology and application guidelines were developed, for an effective collaboration mode between the Academia and companies, especially adapted to sustainable open innovation. Secondly, this study has deepened and experimented in real company context a broad view of ecodesign related activities, expanding the recognised approach centred on individual projects and validating the concept of formal insertion of customised ecodesign tools into of the Product Development Process. Such principle was further extended to include other managerial aspects, such as project and portfolio management, and linking them with strategic planning. To complement such technical and process related aspects, new \"soft\" side approaches were also experienced, building on the Transition Management theory. The third and major contribution, deriving from a synthesis of more than fifty models found in the literature and the action research, is the proposition of an \"Ecodesign Transition Framework\". The so-called \"15Ps ETF\"comprehends a \"pattern\" with eight main constructs (Purpose, Portfolio, Process, Platform, Pipeline, Practices & tools, Procedures and Project management) for a mature ecodesign and a \"pathway\" component, with five constructs (Planet, Public, Programme, Pilot, and People), for conducting the necessary transition addressing soft issues. The central \"Aztec pyramid\" shape of the framework represents the systemic three-level structure, combining the strategic, tactical and operational product related processes and activities. The ETF intends to support a far-reaching approach to better plan, implement and monitor the integration of environmental considerations in the whole innovation process of a company, through a systemic action learning process. The overall increased ecodesign maturity observed in the company showed congruence with the framework, with substantial challenges also observed. For further validation, the ETF could be applied in different contexts, and explored through qualitative and quantitative studies of associated limiting or success factors, to better address corporate specificities and complexity (e.g., culture, resistance to change, organisational entropy, etc.). / Desde os anos 1990, a evolução em direção de operações mais ambientalmente sustentáveis ganhou maior reconhecimento em empresas e na Academia, com a sustentabilidade se tornando uma prioridade competitiva. Apesar de uma grande quantidade de pesquisas sobre ecodesign, ou a integração dos aspectos ambientais no desenvolvimento de produtos, estudos recentes indicam que uma implementação completa do ecodesign ainda é um desafio para a maioria das empresas. Para superar as lacunas encontradas em estudos anteriores (como a distância entre teoria e prática, e recomendações excessivamente técnicas e fragmentadas), esta pesquisa teve como objetivo identificar como incorporar a sustentabilidade ambiental de forma mais efetiva na inovação de produtos de uma empresa, e propor um modelo que sintetiza os resultados. Esta tese, baseada em cinco artigos, aplicou uma abordagem multimétodos. O modelo foi construído combinando revisões sistemáticas de literatura e uma pesquisa-ação de cinco anos. Dentro de uma empresa brasileira líder do setor cosmético, dois ciclos de implementação foram conduzidos, incluindo customização de ferramentas de ecodesign e sua aplicação em oito projetos de desenvolvimento de produtos, com ampla capacitação de diferentes partes interessadas. A pesquisa levou a três contribuições. Como primeira contribuição metodológica, diretrizes de aplicação da pesquisa-ação promovem um modo de colaboração efetivo entre a Academia e as empresas, especialmente adaptado para a inovação aberta e sustentável. Em segundo lugar, o presente estudo desenvolveu uma visão larga das atividades relacionadas ao ecodesign, ampliando a abordagem tradicional centrada em projetos individuais, e validando o conceito de inserção formal de ferramentas de ecodesign customizadas no Processo de Desenvolvimento de Produtos. Além desse princípio, outros aspectos gerenciais, tais como gestão de projetos e de portfolio foram considerados, ligando-os com o planejamento estratégico. Adicionalmente, novas abordagens de gestão de mudanças foram experimentadas, com base na teoria de Gestão de Transição. A terceira e maior contribuição, decorrente de uma síntese de mais de cinquenta modelos encontrados na literatura, associada à pesquisaação, é a proposição do \"Ecodesign Transition Framework\". O chamado \"15Ps ETF\" compreende um \"Padrão\" com oito construtos (Propósito, Portfolio, Processo, Plataforma, Pipeline, Práticas e ferramentas, Procedimentos e Projetos) para um ecodesign maduro, e um componente chamado \"Percurso\", com cinco construtos (Planeta, Público, Programa, Piloto, e Pessoas), para a realização da necessária transição endereçando aspectos não técnicos. A parte central do modelo, com formato de \"pirâmide azteca\", representa uma estrutura sistêmica com três níveis - estratégico, tático e operacional - combinando os processos e atividades ligados à inovação de produto. O modelo ETF almeja apoiar uma abordagem ampliada para planejar, implementar e monitorar a integração das considerações ambientais em todaa inovação de produto de uma empresa, através de uma dinâmica de aprendizagem sistêmica. O aumento global da maturidade em ecodesign observado na empresa mostrou congruência com o modelo, com desafios significativos também observados. Para maior validação, o ETF poderia ser aplicado em diferentes contextos, e aprofundado através de estudos qualitativos e quantitativos de fatores de sucesso associados, a fim de considerar as especificidades das empresas e complexidade associada (como: cultura, resistência a mudanças, entropia organizacional, etc.).

A sistematização do PDS (processo de desenvolvimento de software) é reconhecida como um fator chave para o desempenho competitivo das empresas, pois assim garante-se a repetibilidade e a qualidade dos projetos de desenvolvimento. A sistematização do PDS é um dos projetos de mudança que possui um grande impacto na melhoria do processo, uma vez que a definição do processo estabelece o padrão de trabalho, como também as ferramentas de apoio ao processo. Esse projeto de melhoria deve ainda estar inserido no contexto mais amplo da gestão de mudanças das empresas, pois seu impacto pode afetar todas as áreas da empresa. O presente trabalho tem por objetivo apresentar uma metodologia de gestão de mudanças desenvolvida, com ênfase no relato de experiências práticas de sua aplicação, na institucionalização do processo de venda e desenvolvimento de software sob encomenda (PV&DS) de uma empresa desenvolvedora de software, que está inserida em uma rede de colaboração. A metodologia proposta sintetiza as melhores práticas dos seguintes métodos de gestão de mudança: SSM (Soft Systems Methodology); Modelo Ideal (Initiating, Diagnosing, Acting, Establishing e Learning ); DMAIC (Define, Measure, Analyze e Control) do Six Sigma; metodologia de transformação TransMeth; e metodologia de transformação do PDP. Três projetos de mudanças foram implantados: instanciação do PV&DS; implantação da fase de vendas; e implantação da fase planejar projeto. A utilização da metodologia de gestão de mudança proposta mostrou ser uma adequada ferramenta para a implantação de mudanças. Ela serviu como um guia para a customização e institucionalização do novo processo da empresa, proporcionando aos colaboradores um espírito de confiança e otimismo quanto aos resultados da mudança. / Software development process (SDP) systematization is acknowledged as a key factor for the competitive development of companies. It ensures repeatability and quality of development projects. The process of the SDP systematization is a change projects that leads to great improvements in SPD. The definition of the project establishes a work model, as well as the support tools for the SDP. This improvement project must also be incorporated into a wider context of the company’s change management. Because its impact may influence all areas of the company. This work presents a change management method, including a report that describes the practical experiences that were applied to the institutionalization of sales process and software development process (SP&SDP) of a software development company, which is part of a collaboration network. The proposed method synthesizes the best practices of the following change management methods: SSM (Soft Systems Methodology); Ideal (Initiating, Diagnosing, Acting, Establishing and Learning) Model; DMAIC (Define, Measure, Analyze, and Control) of Six Sigma; metodologia de transformação TransMeth; and metodologia de transformação do PDP. Three changes projects, SP&SDP institutionalization; implementation of sales phase; and implementation of project planning phase, were developed. The proposed change method provides an appropriated framework to manage changes by a holistic view. It is reported that the companies' collaborators are motivated and feel confident with the changes.

Northeastern Brazil is hydrologically characterized by recurrent droughts leading to a highly vulnerable natural water resource system. The region contains the Caatinga biome, a sparsely studied ecosystem, covering an area of approximately 800,000 km2. Reduced wateravailability is projected to take place in large regions of the globe, including Northeastern Brazil. Given the strong interactions between climate and vegetation, research has addressed climate change effects on natural and agricultural ecosystems. In this context, soil hydraulic properties are essential to assess soil water flow, and thus the ability of soil to supply water to plants at potential rates under different ranges of pressure head. Based on that, the aims of this thesis are: to increase insight in water balance components for the Caatinga biome, under current and future climate scenarios; and to assess the ability of soils in supplying water to plants by the further development of an existing matric flux potential approach, followed by its application to a group of soils from two Brazilian climatic zones (semi-arid and subhumid). Both for current and future climate scenarios, hydrological simulations were performed with SWAP model parameterized for a preserved Caatinga basin of 12 km2. The validation of the simulations was performed using a dataset of daily soil-water content measurements taken at 0.2 m depth in the period from 2004 to 2012. The soil water supplying capacity was evaluated through a multilayer matric flux potential approach, coupling the soil hydraulic properties, root length density and plant transpiration. Regarding the current climate conditions, the Caatinga biome returns 75% of the annual precipitation to the atmosphere, whereas the partitioning of total evapotranspiration into its components (transpiration, evaporation and interception) on annual basis accounts for 41%, 40% and 19%, respectively. Evapotranspiration and air temperature are most sensitive to soil moisture during the periods June-September and December-January. Concerning the future climate, transpiration was enhanced by 36%, soil evaporation and interception losses reduced by 16% and 34%, respectively. The amount of precipitation returned to the atmosphere was on average 98%. For both climate scenarios, the soil-plant-atmosphere fluxes seem to be controlled by the surface soil layer (0-0.2 m) which provides, on average, 80% of the total transpiration, suggesting that the Caatinga biome may become completely soil-water pulse dominated under scenarios of reduced water availability. The matric flux potential analysis revealed that soils from the semiarid zone were able to deliver water to plants at potential rates under a wider range of bulk soil pressure head (-36 to -148 m), whereas the soils from the wetter zone showed more hydraulic restriction with limiting soil water potential above -1.5 m. For the analyzed soils, only a negligible increase in available water results from decreasing the root water potential below -150 m, therefore, in order to adapt to water-limited conditions, plant species may invest in other adaptive strategies, rather than spending energy in structures that allow a reduction of the lower suction limit in their tissues. / O Nordeste do Brasil é hidrologicamente caracterizado por secas recorrentes, tornando os recursos hídricos naturais altamente vulneráveis. Nesta região está o bioma Caatinga, ocupando uma área de aproximadamente 800.000 km2. Cenários de déficit hídrico são projetados para grandes regiões do globo, incluindo o Nordeste brasileiro. Devido às interações entre clima e vegetação, várias pesquisas têm abordado os efeitos das mudanças climáticas sobre os ecossistemas naturais e agrícolas. Neste contexto, as propriedades hidráulicas do solo são essenciais para avaliar o movimento de água, e assim a capacidade de fornecimento de água às plantas. Com base nesta contextualização, os objetivos desta tese são: simular os componentes do balanço hídrico do bioma Caatinga para cenários climáticos atuais e futuros; e avaliar a capacidade de alguns solos em fornecer água às plantas a partir de uma abordagem de potencial de fluxo matricial. Para os cenários climáticos atuais e futuros, simulações hidrológicas foram realizadas com o modelo SWAP, parametrizado para uma microbacia de 12 km2, inserida em área de Caatinga preservada. A validação das simulações foi processada a partir de medidas diárias do conteúdo de água do solo na profundidade de 0,2 m no período de 2004 a 2012. A capacidade do solo em fornecer água às plantas foi avaliada através da atualização de uma função de potencial de fluxo matricial, que acopla as propriedades hidráulicas do solo, densidade de comprimento radicular e transpiração das plantas, aplicada a um grupo de solos da zona climática semiárida e sub-úmida. Como resultados principais destacam-se: nas condições climáticas atuais, o bioma Caatinga retorna 75% da precipitação anual para a atmosfera como evapotranspiração, particionada entre seus componentes (transpiração, evaporação e intercepção) em 41%, 40% e 19%, respectivamente. Evapotranspiração e temperatura do ar foram sensíveis à umidade do solo durante os períodos de junho-setembro e dezembro-janeiro. Em relação ao cenário climático futuro, a taxa de transpiração foi acrescida em 36%. A evaporação do solo e a interceptação foram reduzidas em 16% e 34%, respectivamente. A quantidade de precipitação devolvida para a atmosfera foi em média 98%. Para ambos os cenários climáticos, é sugerido que os fluxos de água no sistema solo-planta-atmosfera são controlados pela camada superior do solo (0-0,2 m), fornecendo, em média, 80% do total transpirado, indicando que, caso os cenários de disponibilidade hídrica reduzida se confirmem, o bioma Caatinga pode se tornar completamente dependente dos pulsos de água no solo. A partir do potencial de fluxo matricial limitante revelou-se que os solos da região semiárida são capazes de manter o fluxo de água às plantas em taxas potenciais em condições de solo seco (potencial matricial limitante variando de -36 a -148 m), enquanto que, os solos da região mais úmida indicaram severa restrição hidráulica, com potencial matricial limitante maior do que -1,5 m. Ainda para os solos analisados, a atribuição de potencial na superfície da raiz inferior a -150 m não ocasionou aumento de disponibilidade hídrica, indicando que valores menores que -150 m não implicam em uma estratégia viável para suportar baixa disponibilidade hídrica.

Given the importance of climate conditions in the agricultural environment, more specifically in the transport of water in the soil, there is a need to understand the effects of climate change on the water dynamics in the soil. This influence of climate conditions in the agricultural environment seems to be important in evapotranspiration, water availability for plants and roots, and for other processes. Many theoretical models have been developed to characterize the physical processes involved in water and transport. Climate prediction models such as the suite of models in the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) make it possible generate climate data that can be used to characterize physical and biological processes. This research focuses on two main aspects: 1) the effects of climate change on the occurrence of extreme events that may affect agricultural processes in the region of Urbana-Champaign, in Illinois (USA) and 2) the effects of climate change on the dynamic of soil water in a corn crop (two fields, ANW and ASW) in the studied area. To explore the impacts of climate change on the occurrence of extreme events, the errors of some climate models from CMIP5 were evaluated and the models were subsequently used to develop indices to represent the occurrence of extreme events. These indices were calculated from observed data, and historical and future simulations, considering pessimistic and optimistic scenarios of climate change. The model that best represents the climate in the region was used to provide input data for Hydrus simulation of the soil water dynamics in two fields with different drainage system layout. These simulations with the Hydrus model were made for current conditions and for near term, midcentury, and end of century time periods (2011-2040, 2041-2070, 2071-2100, respectively). The results indicate that the variation of precipitation in the future may result in increased in one (RX1DAY) and five days (RX5DAY) maximum precipitation, and in the number of consecutive dry days (CDD) and consecutive wet days (CWD). Changes in temperature will be reflected as an increase of the indices of maximum and minimum values of temperatures and summer days (TNn, TNx, TXn, TXx and SU); and decreasing of the index of icing and frost days (ID, FD). This increasing of temperatures will represent a risk for agriculture, due to increased evapotranspiration, which will increase crop water demand and can create a hydric stress. Results of Hydrus simulations of surface flux, cumulative surface flux, runoff, cumulative runoff, soil water storage and cumulative infiltration, with input data from the IPSL model, are presented. These variables are critical in a corn crop, and are dependent on climate variables, soil conditions, parameters of the study region, drainage system, crop characteristics, inter alia. The ANW field had lower values of surface flux and cumulative surface flux comparing to the ASW field. This results is indicative that the risk associated with the ASW drainage system layout is higher than that of the ANW drainage system layout, related to the wider spacing between drains and the difficulty in removing water at the required rate. In general, the maximum and average values of surface flux and cumulative surface flux, will increase over time. In addition, it is noticeable that all Hydrus simulation indicates increasing maximum surface runoff and cumulative surface runoff over time. Percentile changes in average runoff and cumulative runoff are dependent on the period simulated. Increases range from 5.61 to 24.4% in the short term (2011-2040), 16.45 to 39.32% in the medium term (2041-2070) and 3.32 to 19.98% in the long term (2071-2100) compared to historical simulation. The maximum values of infiltration tend to be higher in all simulations when compared to the reference period in both fields. Changes in cumulative infiltration are indicative that infiltration will increase in the future. With respect to the correlation between runoff and extreme events, all simulations showed that the correlation between runoff and extreme precipitation events (RX1DAY ranges between 0.76 and 0.78, and RX5DAY ranges between 0.5 and 0.66), are higher than the correlation between runoff and precipitation (ranges between 0.31 and 0.43). This approach can improve the understanding of climate changes impacts on sustainable groundwater management based on adaptive management. Information gained in this work can be used to design monitoring systems to manage a sustainable groundwater in future climate regimes and create mitigation measures to prevent any risk for food security. An implication of the study is that the impact of climate change on water resources is a function of the projection scenario. The study was limited by the use of daily time step, necessitated by the large data sets. / Dada a importância das condições climáticas no ambiente agrícola, mais especificamente no transporte de água, é necessário compreender o efeito da mudança climática dinâmica da água no solo. Muitos modelos teóricos foram desenvolvidos para caracterizar os processos físicos envolvidos no transporte da água. Os modelos de previsão climática, como o conjunto de modelos do CMIP5, permitem gerar dados climáticos que podem ser usados para caracterizar processos físicos e biológicos. Esta pesquisa foca em dois aspectos principais: 1) efeito das mudanças climáticas na ocorrência de eventos extremos que podem afetar os processos agrícolas na região e 2) efeitos das mudanças climáticas na dinâmica da água no solo sob uma cultura de milho (dois campos experimentais, ANW e ASW) em uma região de Illinois (EUA). Os resultados encontrados indicam que a variação da precipitação no futuro pode causar o aumento de RX1DAY, RX5DAY, CDD e CWD. Considerando os eventos extremos de temperatura, percebemos que o aumento da temperatura média, máxima e mínima será refletido no aumento dos indices TNn, TNx, TXn, TXx e SU; e na diminuição dos indices ID e FD. Este aumento de temperaturas representará um risco para a agricultura considerando a evapotranspiração, que aumentará a necessidade de água das plantas e poderá criar um estresse hídrico. Os resultados apresentam as simulações do modelo IPSL aplicado no modelo Hydrus para simular, fluxo superficial, fluxo superficial acumulado, escoamento superficial, escoamento superficial acumulado, armazenamento de água do solo e infiltração acumulada. Essas variáveis são importantes na produção de milho e são função das variáveis climáticas, condições do solo e também alguns parâmetros da região de estudo, como o sistema de drenagem, as características da cultura e outros. O campo ANW apresentou valores mais baixos de fluxo superficial em comparação ao campo ASW. Isso indica que o risco associado ao sistema de drenagem ASW é maior que o ANW, que está relacionado ao maior espaçamento entre os drenos e a dificuldade em drenar a quantidade necessária de água. A tendência do fluxo superficial e do fluxo cumulativo de superfície, em geral, é de aumento em cenários de mudanças climáticas (em valores máximos e médios). Também é notável que toda a simulação indica o aumento do escoamento superficial em termos de valores máximos. O percentil de mudanças nos valores médios de escoamento mostra que a projeção climática tende a aumentar o escoamento superficial em diferentes cenários de simulação. Esta faixa crescente é de 5,61 a 24,4% em curto prazo (2011-2040), 16,45 a 39,32% em médio prazo (2041-2070) e 3,32 a 19,98% em longo prazo (2071-2100) em relação à simulação histórica (1976-2005). Os valores máximos de infiltração tendem a ser maiores em todas as simulações quando comparados ao período de referência (em ambos os campos). Além disso, mudanças na infiltração acumulada indicam que a infiltração média tende a aumentar no futuro. Considerando a correlação entre o escoamento superficial e os eventos de extremos climáticos, todas as simulações indicaram que a correlação entre o escoamento e os eventos extremos de precipitação RX1DAY (varia entre 0,76 e 0,78) e RX5DAY (varia entre 0,5 e 0,66), sendo estas maiores do que a correlação entre o escoamento superficial e a precipitação (intervalos entre 0,31 e 0,43). Conclui-se, portanto, que a ocorrência de eventos de extremos climáticos está mais associada as variáveis estudadas do que a condição climática em si, tendo impactos diretos na agricultura. O estudo mostra diferentes indicações do impacto das mudanças climáticas no recurso hídrico usando diferentes projeções. Uma dificuldade da pesquisa é sobre a grande quantidade de dados ea necessidade de tempo de passagem diário para a integração de variáveis. Esta abordagem pode melhorar a compreensão dos impactos das mudanças climáticas na gestão sustentável das águas subterrâneas com base no gerenciamento adaptativo. As informações obtidas neste trabalho podem ser usadas para projetar sistemas de monitoramento para gerenciar águas subterrâneas de maneira sustentável em regimes climáticos futuros e criar medidas de mitigação para garantir a segurança alimentar.

Uma das maiores questões que a humanidade vem enfrentando nas ultimas décadas é de como suprir a demanda energética. Em meio à exploração do petróleo, várias alternativas surgiram, e uma delas é a exploração de biomassa vegetal para produção de combustíveis. Diante dessa situação, duas culturas vêm se sobressaindo nessa exploração: cana-de-açúcar e milho. Tais culturas são altamente rentáveis no que se refere à produção de carboidratos que são facilmente transformados em etanol, pela fermentação alcoólica. Portanto, a fim de aumentar seus rendimentos, a prática correta da irrigação provê a quantidade ideal de água que a planta necessita para alcançar todo o seu potencial produtivo. O manejo racional da irrigação é considerado uma prática extremamente importante nos dias atuais por estar relacionado com a economia de água, que se trata de um bem natural não renovável e que tem sua disponibilidade futura muito especulada. Juntamente a isso, em termos mais específicos, as culturas da cana-de-açúcar e do milho no estado de São Paulo têm grande importância econômica. Estas culturas vêm, a cada dia, utilizando cada vez mais a irrigação como prática comum. Diante disso, a pesquisa teve como objetivo, com olhos aos cenários futuros, tanto em função da busca por um aumento de produtividade e disponibilidade de água, avaliar lâminas de irrigação para as culturas da cana-de-açúcar e do milho, cultivadas na região de Piracicaba, SP. Para alcançar essa meta, foram aplicados os modelos DSSAT/CANEGRO e CERES-MAIZE e o modelo MarkSim, utilizado para a estimativa dos dados para cenários futuros, para alimentar os modelos de suporte à decisão. Para tal, Foram utilizadas informações do relatório do IPCC (Intergovernmental Panel of Climate Changes) tanto para o cenário atual, quanto para os cenários futuros definidos como: A1B, A2 e B1. Foi utilizada uma série de 31 anos de dados climáticos (Temperatura Máxima e Mínima, Radiação Solar e Chuva), período de 1982 a 2012, para a região de Piracicaba, SP, obtida pela Estação Meteorológica pertence ao Departamento de Engenharia de Biossistemas da ESALQ/USP. Uma série também de 31 anos, representou os dados climáticos, de cenários futuros, simulados pelo modelo MarkSim e corresponderam ao período de 2062 a 2092, para a região de Piracicaba,SP. As análises estatísticas das lâminas de irrigação foram comparadas pelo método de Tukey ao nível de 5% de probabilidade. Diante dos resultados obtidos, para os cenários futuros, a cana-de-açúcar terá uma redução de produtividade da ordem de 40% em relação ao cenário atual e não será o suprimento hídrico que conseguirá evitar tal redução. As lâminas de irrigação nos cenários futuros também apresentaram reduções da ordem de 40%. Em relação à cultura do milho, para se manter os mesmos níveis de produtividade, será necessário um incremento de 81% nas lâminas de irrigação, diante dos cenários futuros. Conclui-se que diante de cenários futuros, a cana-de-açúcar, para a manutenção de sua produtividade, sugere-se um envolvimento com outros campos de pesquisa, dentre eles a área de genética, buscando desenvolver novas variedades tolerantes a essas variações climáticas e no caso do cultivo do milho o manejo racional da água em dias atuais, passa a ser fundamental. / Over the last several decades, there have been concerns worldwide about coping with increasing energy demand. Several alternatives to oil have emerged, among them the use of plant biomass for fuel. Sugarcane and maize have exhibited excellent potential in this regard. These crops are highly efficient in producing carbohydrates which can easily be fermented to produce ethanol. Proper irrigation practices, providing the ideal amount of water that the plant needs to reach its full potential yield, are needed to maximize income from these crops. Rational irrigation management is considered an important practice because it promotes sustainable water use. Sugarcane and maize are of great economic importance to the state of São Paulo, where it is common to irrigate these crops. This research aims to determine conditions for increased productivity and water availability for these crops in the region of Piracicaba, SP, under future climate scenarios. To achieve this goal, the DSSAT/CANEGRO and CERES-MAIZE crop growth models were coupled with the MarkSim model for estimating data for future climate scenarios. Information from the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) was used to generate data for current conditions, as well as for the A1B, A2 and B1 future scenarios. Current climate data (Minimum Temperature and Solar Radiation and Rain) for the period 1982 to 2012 for Piracicaba, SP, were obtained by meteorological station operated by the Department of Biosystems Engineering at ESALQ / USP. MarkSim was used to generate data for the same region for 2062 to 2092. The Tukey method, at a 5% level of significance was used to compare irrigation levels for current and future scenarios. Based on these results, for future scenarios, sugar cane productivity will be reduced by approximately 40%, and there will not be enough water to mitigate such an effect. The water depth in future scenarios was also reduced by approximately 40%. To maintain the same levels of productivity in corn, will be necessary to increase irrigation water by 81%. In conclusion, it is recommended that research be conducted in other areas if sugarcane productivity is to be maintained. Examples include genetic research to develop new varieties tolerant to climate variations. For maize cultivation, it is crucial the rational water management be introduced as soon as possible.

O presente trabalho estuda os impactos na constituição subjetiva de seis auxiliares de educação infantis (ADIs) que trabalhavam em Centros de Educação Infantil da rede municipal de ensino de São Paulo e que passaram por formação docente em Curso Normal, em nível médio, que foi denominado Programa ADI-Magistério, promovido pela Secretaria Municipal de Educação de São Paulo e que atendeu cerca de 3700 profissionais em exercício. Ele apoiou-se em estudos protagonizados por Vigotsky, e retomados por Bruner, Leme, Grandesso, dentre outros, e utilizou a perpectiva teórico-metodológica da Rede de Significações (Rossetti-Ferreira et allii.) para a análise dos dados. Através do exame das narrativas produzidas em entrevistas abertas, a análise buscou identificar os contextos formativos da subjetividade de cada ADI, o que incluiu os acontecimentos históricos, os princípios e métodos de ensino do Programa ADI-Magistério, as relações sociais e as experiências relatadas, e a apreciação de cada uma sobre o novo papel social que assumiram em decorrência da formação - ser professor, avaliando as circunstâncias favorecedoras ou não de mudanças. A partir da configuração dessa rede, verificou como o discurso de cada entrevistada apontava mudanças no olhar para si mesma, ampliação na visão do próprio mundo e dos acontecimentos, alterações na prática profissional, e modificações na concepção de educação infantil. Por último, analisou as conseqüências das experiências provocadas pelo Programa ADI-Magistério para o processo de constituição subjetiva de cada ADI-aluna. Este trabalho poderá contribuir para o planejamento de outros processos formativos, como suporte e estruturação curricular de novos cursos, além de realçar a função social dos processos de formação. / The current study analyses the impact of the subjective development of six Assistant of Child Development, who underwent a teacher preparation programme, named Programa ADI-Magistério, promoted by the Municipal Secretary of Education of the City of Sao Paulo, which enrolled around 3700 professionals working in the Child Education Centers of its educational system. Starting from a hypothesis that the teacher´s way of being and thinking plays an active role in the teaching-learning interface, the objective of this study is to analyze the subjective developmental changes that appear in the subjects\' narratives and to evaluate the favorable and unfavorable circumstances for these changes, based on Vygotsky, Bruner, Leme, Grandesso, and the theoretical-methodological perspective elaborated by Rossetti-Ferreira and allii. and called Network of Meanings. In their interwiews, the subjects were stimulated to reflect about some contexts of their development as their life history, their social relationships and experiences, the principles and methods of the Teaching Preparation Program, and their appreciation of the new social role which they were formally assuming: to be a teacher. From the configuration of this network, the narratives elaborated by the interviewed persons have pointed out changes in their self-image, enlargement in their world vision, changes in their professional practice, and the modification in their concept of early childhood education. A final analysis discussed the mediation of the Teaching Preparation Program in the process of subjective development of each ADI student. In future, this study can contribute for planning other formation processes, and can be used as a support in the formulation of new formative curricula, besides enhancing the social vision of the graduation courses.