Pesquisas versando sobre a distribuição de radionuclídeos naturais na Antártica são raras e desta forma, há grande interesse em se conhecer sua ocorrência e os fatores envolvidos com sua mobilização, transferência e acúmulo neste ambiente extremamente frágil. Os radionuclídeos naturais têm sido intensamente utilizados como traçadores no meio ambiente oceânico, auxiliando na compreensão de processos como afundamento, remoção e ressuspensão de partículas, mistura de massas dágua e circulação oceânica. O 234Th (t½ = 24,1 dias) é um radionuclídeo partículo-reativo produzido continuamente na água do mar pelo decaimento radioativo de seu precursor solúvel e de caráter conservativo com a salinidade 238U (t½ = 4,5 109 anos). Como apresenta meiavida relativamente curta, o 234Th é apropriado para quantificar processos que ocorrem em escala de tempo de dias a semanas. O desequilíbrio 234Th/ 238U nas águas superficiais do oceano tem sido utilizado para determinar o fluxo de carbono orgânico que afunda via material particulado. O fluxo de partículas produtivas biologicamente para além da zona eufótica no Oceano Austral tem destaque especial devido à sua importância no controle das concentrações de CO2 na atmosfera. Os radionuclídeos 210Pb (t½ = 22,3 anos) e 210Po (t½ = 138 dias) também são partículo-reativos. O desequilíbrio 210Po/ 210Pb tem sido utilizado para estimar os fluxos de partículas exportadas no oceano em uma escala de tempo de várias semanas. Os isótopos de Ra de meias-vidas longas, 226Ra (t½ = 1.600 anos) e 228Ra (t½ = 5,75 anos) são solúveis na água do mar exibem propriedades únicas que os tornam bons traçadores de massas dágua. Este trabalho teve por objetivos estudar as distribuições dos radionuclídeos naturais 238U, 234Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb e 210Po no Estreito de Bransfield, durante duas campanhas realizadas no Verão Austral de 2011 (OPERANTAR XXIX e XXX). / Research on the distribution of natural radionuclides in Antartica is rare and thus, there is great interest in to know their occurrence and factors related to its mobilization, transference and accumulation in this extremely fragile environment. Natural radionuclides have been used intensively as tracers in the ocean, helping to better understand processes as sinking and particle ressuspention, water masses mixture and oceanic circulation. 234Th (t½ = 24.1 days) is a particle-reactive radionuclide produced continuously in seawater by the decay of its soluble precursor conservative with salinity 238U (t½ = 4.5 109 years). Since 234Th presents relatively short half-life, it is used to quantify processes that occur in temporal scale varying from days to weeks. The disequilibrium 234Th/ 238U in the surface ocean has been applied to estimate carbon fluxes exported via sinking material. The flux of particles biologically productive out of the euphotic zone in the Southern Ocean has special attention due to its importance in the control of CO2 atmospheric concentrations. The radionuclides 210Pb (t½ = 22.3 years) and 210Po (t½ = 138 days) are also particle-reactive. The disequilibrium 210Po/ 210Pb has been used to estimate fluxes of particles exported in the ocean in the time scale of weeks. The long-lived Ra isotopes, 226Ra (t½ = 1,600 years) and 228Ra (t½ = 5.75 years) are soluble in seawater, presenting unique properties that make them excellent tracers of water masses. This research work had the aim to study the distributions of natural radionuclides 238U, 234Th, 226Ra, 228Ra, 210Pb and 210Po in the Bransfield Strait during 2 samplings carried out in the 2011 Austral Summer (OPERANTAR XXIX and XXX).

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We have entered the age of big data. Massive datasets are now common in science, government and enterprises. Yet, making sense of these data remains a fundamental challenge. Where do we start our analysis? Where to go next? How to visualize our findings? We answers these questions by bridging Data Mining and Human- Computer Interaction (HCI) to create tools for making sense of graphs with billions of nodes and edges, focusing on: (1) Attention Routing: we introduce this idea, based on anomaly detection, that automatically draws people’s attention to interesting areas of the graph to start their analyses. We present three examples: Polonium unearths malware from 37 billion machine-file relationships; NetProbe fingers bad guys who commit auction fraud. (2) Mixed-Initiative Sensemaking: we present two examples that combine machine inference and visualization to help users locate next areas of interest: Apolo guides users to explore large graphs by learning from few examples of user interest; Graphite finds interesting subgraphs, based on only fuzzy descriptions drawn graphically. (3) Scaling Up: we show how to enable interactive analytics of large graphs by leveraging Hadoop, staging of operations, and approximate computation. This thesis contributes to data mining, HCI, and importantly their intersection, including: interactive systems and algorithms that scale; theories that unify graph mining approaches; and paradigms that overcome fundamental challenges in visual analytics. Our work is making impact to academia and society: Polonium protects 120 million people worldwide from malware; NetProbe made headlines on CNN, WSJ and USA Today; Pegasus won an opensource software award; Apolo helps DARPA detect insider threats and prevent exfiltration. We hope our Big Data Mantra “Machine for Attention Routing, Human for Interaction” will inspire more innovations at the crossroad of data mining and HCI.

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