Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-08-05T18:37:46Z No. of bitstreams: 2 Tese - Caroline Correa Nobrega - 2016.pdf: 4990749 bytes, checksum: 427c1ea06410c4fb5c6092e4e2cc351d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-09T12:01:33Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Tese - Caroline Correa Nobrega - 2016.pdf: 4990749 bytes, checksum: 427c1ea06410c4fb5c6092e4e2cc351d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-09T12:01:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Tese - Caroline Correa Nobrega - 2016.pdf: 4990749 bytes, checksum: 427c1ea06410c4fb5c6092e4e2cc351d (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-05-16 / In recent years, it is increasing evidences about Amazon vunerability due to land use and climate changes. Because of a positive feedback system, in which impacts intensify other impacts, some models project to the end of the century a replacement of the Amazon forest by savanna formations or semi-arid (forest dieback). Several evidence has indicated a high vulnerability of the Amazon to global climate change and local environmental impacts triggered by human activities (eg conversion to agricultural areas, construction of roads and burns). However, they are still deeply unknown the general mechanisms and standards about how these impacts affect the forest. In this thesis, I developed works that aim contribute to discussions of the subject. In each chapter, I will consider a threat that is contributing to the degradation of the Amazon. Each of the three threats discussed in the following chapters are often cited as important drivers of forest dieback. In the first chapter I evaluated the impact of forest fires at different levels of diversity of trees in a forest area next to the Amazon-Cerrado transition. Our results suggest that communities of trees in burned areas are losing more phylogenetic and functional diversity per unit of species than in unburned areas. My results indicate the existence of selection of species based on phylogenetic and functional characteristics, representing a major force of change and impoverishment (functional and phylogenetically) of these communities. In the second chapter, using high resolution images (LiDAR and hyperspectral), I evaluated the impact of a intense drought in forest areas near Madre de Dios, Peru. Thus, my results support the idea that changes in regional climate may change the structure and function of the forest. In the third chapter, I evaluated how the construction of roads in the Brazilian Amazon has contributed to deforestation in an important group of protected areas of the Amazon: the Indigenous Lands. Based on the analysis of observed impacts, I propose the establishment of buffer zones (buffers) around these reserves to reduce the negative impacts of road construction planned to be built. / Nos últimos anos, tem surgido cada vez mais evidências que a Amazônia pode estar ameaçada em decorrências das mudanças regionais no clima e no uso do solo. Por causa de um sistema de retroalimentação positivo, em que impactos intensificam outros impactos, alguns modelos projetam para o final do século uma substituição da floresta amazônica por formações tipo savana ou semiáridas (forest dieback). Diversas evidências têm indicado uma alta vulnerabilidade da Amazônia às mudanças climáticas globais e aos impactos ambientais locais desencadeados por atividades humanas (e.g. conversão de áreas para agropecuária, construção de estradas e queimadas). Entretanto, são ainda profundamente desconhecidos os mecanismos e padrões gerais de como esses impactos afetam a floresta. Nesta tese, desenvolvi trabalhos que têm como objetivo contribuir para as discussões do tema. Em cada capítulo, abordarei uma ameaça que, de alguma forma, está contribuindo para a degradação da Amazônia. Cada uma das três ameaças discutidas nos próximos capítulos são, frequentemente, apontadas como importantes propulsores de forest dieback. No primeiro capítulo avaliei o impacto de incêndios florestais em diferentes níveis de diversidade de árvores de uma área florestal próxima à transição Amazônia-Cerrado. Nossos resultados sugerem que as comunidades de árvores das áreas queimadas estão perdendo mais diversidade filogenética e funcional por unidade de espécie do que nas áreas não queimadas. Nossos resultados indicam a existência de seleção de espécies com base em características filogenéticas e funcionais, que representam uma importante força de mudança e de empobrecimento (funcional e filogeneticamente) dessas comunidades. No segundo capítulo, usando imagens de alta resolução (LiDAR e hiperespectral), eu avaliei o impacto de um período de seca em áreas florestais próximas a Madre de Dios, Peru. Nossos resultados dão suporte a hipótese de que mudanças no clima regional modificam a estrutura e função da floresta. No terceiro capítulo, eu avaliarei de que forma a construção de estradas na Amazônia brasileira tem contribuído para o desmatamento que incide em um importante grupo de áreas protegidas da Amazônia: as Terras Indígenas. Com base na análise dos impactos observados, nós propomos o estabelecimento de zonas de amortecimento (buffers) em torno dessas reservas para reduzir os impactos negativos da construção de estradas planejadas para serem construídas.

Na bacia do alto e médio Rio Negro, na região Amazônica, os Espodossolos são solos com representação espacial significativa. Estes solos têm sua gênese ligada a dois diferentes processos: a um sistema de transformação Latossolo-Espodossolo, desenvolvido sobre rochas do embasamento cristalino e outro formado diretamente a partir de rochas sedimentares. Os Espodossolos armazenam grande quantidade de carbono em seus horizontes espódicos profundos. Os modelos climáticos preveem mudanças nos padrões de precipitação, com maior frequência de períodos secos na Amazônica, resultando em abaixamento do nível freático, que levaria a um aumento da porosidade, e assim aumento na mineralização da matéria orgânica estocada nestes horizontes. Diversos fatores podem influenciar nas taxas de mineralização do carbono, como os processos pedogenéticos, materiais de origem dos solos, a vegetação presente e a característica da matéria orgânica nos diferentes horizontes dos solos. Nesse contexto, o objetivo foi caracterizar a matéria orgânica, em seus aspectos físico-químicos e avaliar sua vulnerabilidade diante de mudanças pedoclimáticas. Para isto, foi necessário avaliar a distribuição de tamanho de partículas e a composição mineralógica dos solos, determinar as concentrações e composições isotópicas de carbono e de nitrogênio, de amostras de solo, verificar a característica da matéria orgânica e quantificar a mineralização de carbono do solo nos diferentes horizontes. Os resultados mostraram que a matéria orgânica presente nos horizontes espódicos encontra-se mais humificada, e essa recalcitrância acarreta menores taxas de emissão de CO2 para a atmosfera. A mineralogia do solo, assim como a distribuição do tamanho de partículas contribuíram para maior proteção da matéria orgânica, aumentando sua estabilidade e diminuindo a susceptibilidade a mineralização nesses horizontes. A distribuição de tamanho de partículas e quantidade das frações granulométricas diferentes nas duas áreas refletem a influência do material de origem, que associadas a vegetação influenciam nas concentrações e emissão de carbono. Nos horizontes espódicos as emissões e os fluxos de C para a atmosfera foram menores que nos horizontes superficiais em razão da maior humificação da matéria orgânica e, provavelmente, pela deficiência de nitrogênio. Os horizontes espódicos profundos, considerando as áreas de Barcelos e São Gabriel da Cachoeira, são responsáveis pela liberação para atmosfera de 8 x 1013 g C ano-1, valor que corresponde aproximadamente a 1 % do que volta para a atmosfera anualmente por meio da respiração do solo. Esta quantidade não pode ser negligenciada quando da elaboração de modelos de previsões de mudanças climáticas / In the upper and middle Rio Negro basin, in the Amazon region, Spodosols are soils with significant spatial representation. These soils have their genesis linked to two different processes: a system of Latosol-Spodosol transformation, developed on rocks of the crystalline basement and another formed directly from sedimentary rocks. Spodosols store large amounts of carbon in their deep spodic horizons. The climate models predict changes in precipitation patterns, with a higher frequency of dry periods in the Amazon, resulting in lowering the water table, which would lead to an increase in porosity, and thus increase the mineralization of the organic matter stored in these horizons. Several factors may influence carbon mineralization rates, such as pedogenetic processes, soil source materials, present vegetation and organic matter characteristics in different soil horizons. In this context, the objective was to characterize the organic matter, in its physicochemical aspects and to evaluate its vulnerability to pedoclimatic changes. For this, it was necessary to evaluate the particle size distribution and the mineralogical composition of the soils, determine the isotopic and carbon and nitrogen composition and concentrations of soil samples, verify the organic matter characteristic and quantify soil carbon mineralization in different horizons. The results showed that the organic matter presented in the spodic horizons is more humid, and this recalcitrance leads to lower rates of CO2 emission into the atmosphere. Soil mineralogy as well as particle size distribution contributed to greater protection of organic matter, increasing its stability and reducing susceptibility to mineralization in these horizons. The distribution of particle size and amount of different particle sizes in the two areas reflected the influence of the source material, which associated with vegetation influenced the concentrations and carbon emission. In the spodic horizons, the emissions and fluxes of C to the atmosphere were smaller than in the superficial horizons due to the greater humification of the organic matter and, probably, the nitrogen deficiency. The deep spodic horizons, considering the areas of Barcelos and São Gabriel da Cachoeira, are responsible for the release to atmosphere of 8 x 1013 g C year-1, a value that corresponds approximately to 1% of what returns to the atmosphere annually through the respiration of the soil. This amount cannot be neglected when developing forecast models of climate change

O aumento da concentração de dióxido de carbono (CO2) atmosférico é um dos aspectos causadores das mudanças climáticas, mas poucos estudos avaliam seus efeitos nas gramíneas tropicais utilizadas nas pastagens brasileiras, principal fonte de alimento empregada na atividade pecuária do país. Este trabalho teve o objetivo de avaliar os efeitos do incremento da concentração de CO2 atmosférico na produção e qualidade nutricional de gramíneas tropicais. Uma revisão sistemática com meta-análise foi realizada a fim de analisar dados disponíveis na literatura científica sobre o tópico \"elevação da concentração de CO2 atmosférico e seus efeitos em plantas de ciclo C4\", e demonstraram a importância de serem realizados mais estudos experimentais para um melhor entendimento das questões envolvendo mudanças climáticas e seus efeitos na agropecuária. O experimento a campo foi desenvolvido em uma instalação FACE (Free Air Carbon-dioxide Enrichment), sendo avaliados os parâmetros produção de biomassa, características morfológicas, composição química e degradabilidade in vitro de Brachiaria brizantha cv. Marandu e a produção de biomassa, características morfológicas, frações de fibra, composição elementar e isotópica de Brachiaria decumbens cv. Basilisk. Em períodos distintos, as gramíneas foram semeadas em cada um dos doze anéis do FACE, onde seis anéis foram mantidos em condição ambiente (Controle; concentração de CO2 atmosférico ? 390 ?mol mol-1; delta13C-CO2 = -8 ?) e outros seis anéis foram enriquecidos com CO2 puro para se atingir a concentração alvo de ? 550 ?mol mol-1 (CO2 Elevado; delta13C-CO2 = -10,6 ?). Antes do início do experimento, amostras de solo (0-0,10 m) foram coletadas para análises da densidade do solo e das concentrações, estoques e teores isotópicos de carbono (C) e nitrogênio (N), que não apresentaram diferenças entre os tratamentos (P > 0,05). A produção de biomassa, assim como as características morfológicas, composição química e degradabilidade in vitro da matéria orgânica de B. brizantha não foram diferentes entre os tratamentos (P > 0,05). Também não foram verificados efeitos da elevação da concentração de CO2 atmosférico na produção de biomassa, características morfológicas e frações da fibra de B. decumbens (P > 0,05). Entretanto, menor concentração de cálcio (Ca) foi determinada nas amostras de folha e material senescente de B. decumbens mantida sob elevada concentração de CO2 atmosférico (P < 0,05). Menor relação C:N foi detectada na fração total de B. decumbens do tratamento CO2 Elevado (P < 0,05). A composição isotópica desta forragem também foi modificada pela elevação de CO2 atmosférico, apresentando menores valores de ?13C e maiores valores de delta15N quando comparados aos do Controle (P < 0,05). Os resultados indicam que as gramíneas avaliadas são menos responsiveis à elevação da concentração de CO2 atmosférico que plantas de ciclo C3, provavelmente por diferenças nos mecanismos fisiológicos envolvidos nos processos de fotossíntese que, em plantas do tipo C4 já se encontram próximos da saturação nas atuais concentrações de CO2 atmosférico. Entretanto, sob atmosfera de concentração elevada de CO2, B. decumbens apresentou menor teor de Ca, o que em um cenário previsível de mudanças climáticas, pode gerar consequências para os sistemas de produção pecuária baseados em pastagens / Increased atmospheric carbon-dioxide (CO2) is a consequence of recent anthropogenic environmental change and few studies have evaluated its effect on tropical grasses used in Brazilian pastures, main feed source of major part of livestock. The present study aimed to evaluate the effects of increased CO2 atmospheric concentration on production and nutritive value of tropical grasses. A systematic review with meta-analysis was performed in order to systematize and analyze published data on the topic \"elevated concentration of atmospheric CO2 and its effects on plants with type C4 photosynthetic cycle\" and demonstrated the importance of more experimental studies for a better understanding of the issues surrounding climate change and its effects on agriculture. Using a FACE (Free-Air Carbon dioxide Enrichment) facility, forage production, morphological characteristics, chemical composition and in vitro organic matter degradability of Brachiaria brizantha cv. Marandu (palisade grass), and biomass production, morphologic characteristics, fiber fractions, elemental and isotopes composition of Brachiaria decumbens cv. Basilisk (signal grass) were evaluated. In different periods, the grasses were sown in each of the twelve rings of the FACE facility where six rings were kept at ambient condition (current atmospheric CO2 concentration; Control ? 390 ?mol mol-1; delta13C = -10.6 ?) and six other rings were enriched with pure CO2 in order to achieve the target concentration of ? 550 ?mol mol-1 (Elevated CO2; delta13C = -10.6 ?). Before the beginning of the experiment, soil samples were collected to determine the concentrations, stocks and isotopic contents of carbon (C) and nitrogen (N), which showed no difference between treatments (P > 0.05). Biomass production, as well as morphological characteristics, chemical composition and in vitro organic matter degradability of B. brizantha were not different between Control and Elevated CO2 treatments (P > 0.05). In addition, no effects of Elevated CO2 were observed in biomass production, morphological characteristics and fiber fractions of B. decumbens (P > 0.05). However, lower values of calcium (Ca) were observed in the leaves and senescent material of B. decumbens on the Elevated CO2 treatment (P < 0.05). Lower C:N ratio was observed in the total fraction of B. decumbens under Elevated CO2 treatment (P < 0.05). The isotopic compositions of B. decumbens were also affected by the increased CO2 atmosphere, presenting lower delta13C and higher delta15N values when compared to Control (P < 0.05). These results indicate that the evaluated grasses (C4) are less responsive than C3 plants to CO2 enrichment, probably due to the physiological mechanisms during photosynthesis leading to an increased CO2 concentration in the loci of photosynthesis of C4 plants. However, under elevated CO2 atmospheric concentration, B. decumbens showed lower Ca content, which can affect the livestock production in a predictable scenario of climate change

O objetivo geral deste trabalho foi elaborar uma ferramenta de análise comparativa de combustíveis para geração de energia elétrica, acessível para pesquisadores e tomadores de decisões. Para isso foi realizado inicialmente a contextualização dos temas: mudanças climáticas, segurança energética, energia elétrica e combustíveis. Posteriormente realizou-se o desenvolvimento da ferramenta para análise comparativa de combustíveis, com base nos dados físico-químicos e de emissões de GEE atrelados aos biocombustíveis englobados neste estudo. A ferramenta foi desenvolvida por dois métodos, um deles Individual, que compara dois combustíveis e apresenta os dados e informações comparativas sobre ambos, e o segundo Coletivo, na qual é possível comparar as informações sobre os combustíveis simultaneamente. Após a construção da ferramenta a mesma foi disponibilizada para consulta pública, através de divulgação no formato aberto. Ademais, foram elaborados rankings de comparação entre os combustíveis, com intuito de sumarizar as informações obtidas na ferramenta de cálculo numa escala de combustíveis promissores do ponto de vista de geração de energia, emissão de GEE e comparação entre as duas variáveis. Através dos resultados obtidos foi possível constatar que há biocombustíveis com maior capacidade energética do que os combustíveis de origem fóssil tradicionalmente utilizados; que todos os biocombustíveis analisados possuem menor emissão de gases de efeito estufa (GEE) atrelados as suas atividades em relação aos combustíveis fósseis; e que existem biocombustíveis com alta capacidade energética e baixa emissão de GEE que podem ser usados na geração de energia elétrica / The overall objective of this work was to develop a comparative analysis tool for biofuels for electric power generation, accessible to researchers and decision makers. For this, the contextualization of the following themes was initially carried out: climate change, energy security, electric energy and fuels. Subsequently, the tool for comparative fuel analysis was developed, based on physicochemical data and GHG emissions linked to the biofuels included in this study. The tool was developed by two methods, one Individual, which compares two fuels and presents data and comparative information on both, and the second Collective, in which it is possible to compare information on fuels simultaneously. After the construction of the tool the same was made available for public consultation, through disclosure in the open format. In addition, fuel comparison rankings were elaborated with the purpose of summarizing the information obtained in the calculation tool on a scale of promising fuels from the point of view of energy generation, GHG emission and comparison between the two variables. Through the results obtained it was possible to verify that there are biofuels with greater energy capacity than the fuels of fossil origin traditionally used; that all biofuels analyzed have a lower emission of greenhouse gases (GHG) tied to their activities in relation to fossil fuels; and that there are biofuels with high energy capacity and low GHG emissions that can be used to generate electricity

Esta dissertação revisa as mudanças ambientais que ocorreram no Ártico ao longo das últimas décadas e analisa as suas consequências geopolíticas. O interesse na região por parte das nações árticas (Canadá, Dinamarca - Groenlândia, EUA, Finlândia, Islândia, Noruega, Rússia e Suécia) aumentou, principalmente devido ao volume de hidrocarbonetos disponível na região, estimado em 13% do petróleo e 30% do gás natural ainda não descobertos. Durante os últimos 50 anos, o Ártico mostrou a mais rápida tendência de aquecimento no mundo, duas vezes mais que a média mundial, isso tem causado rápidas mudanças ambientais, como a redução do volume das geleiras, o que contribuiu para o aumento do nível médio dos mares; o degelo do permafrost, que libera grandes quantidades de CO2 e CH4 na atmosfera, intensificando o efeito estufa; a migração da vegetação em direção ao Norte, alterando a disponibilidade de alimentos e os padrões de migração dos animais; o aumento da temperatura da superfície do mar, o que pode causar a migração de cardumes de peixes para áreas mais frias. No entanto, a mudança mais rápida naquele ambiente, e a que mais chama a atenção, é a redução da área coberta por gelo marinho no verão. Essa redução favorece a exploração de recursos naturais e também abre o Oceano Ártico à navegação no verão (ou seja, a abertura das passagens do Nordeste e do Noroeste). Os países do Ártico desenvolveram estratégias para lidar com novos desafios decorrentes dessas mudanças, todos se comprometeram a trabalhar pela paz e cooperação, mas, na verdade, é evidente um aumento em exercícios militares na região para exercer a soberania regional. Os países com uma costa no Oceano Ártico (Canadá, Dinamarca, EUA, Noruega e Rússia) planejam expandir suas ZEEs (Zonas Económicas Exclusivas) e algumas reivindicações territoriais se sobrepõem, o que pode ser um novo foco de conflito. Além disso, existe um interesse emergente de nações não-árticas (por exemplo, China, Índia e Singapura) que desejam utilizar as novas rotas marítimas e também participar em consórcios para exploração de recursos naturais. O cenário geopolítico é ainda incerto, Canadá e os EUA ainda não chegaram a um acordo sobre a soberania da Passagem do Noroeste, consideradas águas internacionais por este último, e só a Noruega e a Rússia chegaram a um acordo diplomático sobre suas fronteiras marítimas. Considerando que o Ártico está passando por essas rápidas mudanças ambientais e geopolíticas, é aconselhável que o Brasil atue na região, pelo menos para observar os cenários resultantes de tais modificações. Como uma das primeiras ações, sugere-se a assinatura do Tratado de Svalbard, o que daria ao país o acesso a este arquipélago ártico, tanto para a realização de pesquisa científica como para a possível exploração de recursos naturais. / This dissertation reviews the Arctic environmental changes in recent decades and examines their geopolitical consequences. The interest in the region by the Arctic nations (Canada, Denmark - Greenland, Finland, Iceland, Norway, Russia, Sweden and USA) have increased, mainly due to the volume of hydrocarbons available in the region, estimated at 13% of the oil and 30% of the natural gas yet to be discovered. For the last 50 years, the Arctic has shown the fastest warming trend in the world, twice as much as the worldwide mean, this has caused rapid environmental changes such as the shrinkage of glaciers, which contributed to the mean sea level rise; the permafrost thaw, which releases large amounts of CO2 and CH4 in the atmosphere, intensifying the greenhouse effect; the migration of the vegetation towards the North, changing food availability and the migration patterns of animals; the increase of the ocean surface temperature, which may cause the migration of fish shoals to colder areas. However, the most rapid environmental change, which draws the most attention, is the reduction of the sea ice cover area in the summer. Such reduction favours the exploitation of natural resources in the ocean and also opens the Arctic Ocean to navigation in the summer (i.e., opening of the Northeast and the Northwest passages). The Arctic countries have developed strategies to deal with the new challenges arising from these changes, all have promised to work for peace and cooperation, but, in fact, it is apparent an increase in military exercises in the region to exercise regional sovereignty. Countries with an Arctic Ocean coast (Canada, Denmark, Norway, Russia and USA) plan to expand their EEZs (Exclusive Economic Zones) and some claims overlap, which can be a new focus of conflict. Also, there is an emergent interest of non-Arctic nations (e.g., China, India and Singapore) that want to use the new sea routes and also participate in consortia for natural resources exploitation. The geopolitical scenario is still uncertain, Canada and the US have not yet reached an agreement on the sovereignty of the Northwest Passage, considered international waters by the latter, and only Norway and Russia reached a diplomatic agreement on their maritime boundaries. Considering that the Arctic is undergoing these rapid environmental and geopolitical changes, it is advisable that Brazil acts in the region, at least to observe the scenarios resulting from such modifications. As one of the first actions, it is suggested the signing of the Svalbard Treaty, which would give to the country access to this Arctic archipelago, both for conducting scientific research as for possible exploitation of natural resources.

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.

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.

Esta tese apresenta novos metodos baseados na teoria dos fractais e em tecnicas de mineração de dados para dar suporte ao monitoramento agrícola em escala regional, mais especicamente areas com plantações de cana-de-açucar que tem um papel importante na economia brasileira como uma alternativa viavel para a substituição de combustíveis fósseis. Uma vez que o clima tem um grande impacto na agricultura, os agrometeorologistas utilizam dados climáticos associados a índices agrometeorológicos e mais recentemente dados provenientes de satélites para apoiar a tomada de decisão. Neste sentido, foi proposto um método que utiliza a dimensão fractal para identicar mudanças de tendências nas séries climáticas juntamente com um módulo de análise estatística para definir quais atributos são responsáveis por essas alterações de comportamento. Além disso, foram propostos dois métodos de medidas de similaridade para auxiliar na comparação de diferentes regiões agrícolas representadas por múltiplas variáveis provenientes de dados meteorológicos e imagens de sensoriamento remoto. Diante da importância de se estudar os extremos climáticos que podem se intensicar dado os cenários que preveem mudanças globais no clima, foi proposto o algoritmo CLIPSMiner que identifica padrões relevantes e extremos em séries climáticas. CLIPSMiner também permite a identificação de correlação de múltiplas séries considerando defasagem de tempo e encontra padrões de acordo com parâmetros que podem ser calibrados pelos usuários. A busca por padrões de associação entre séries foi alcançada por meio de duas abordagens distintas. A primeira delas integrou o cálculo da correlação de dimensão fractal com uma técnica para tornar os valores contínuos das séries em intervalos discretos e um algoritmo de regras de associação gerando o método Apriori-FD. Embora tenha identificado padrões interessantes em relação a temperatura, este método não conseguiu lidar de forma apropriada com defasagem temporal. Foi proposto então o algoritmo CLEARMiner que de forma não-supervisionada minera padrões em uma série associando-os a padrões em outras séries considerando a possibilidade de defasagem temporal. Os métodos propostos foram comparados a técnicas similares e avaliados por um grupo composto por meteorologistas, agrometeorologistas e especialistas em sensoriamento remoto. Os experimentos realizados mostraram que a aplicação de técnicas de mineração de dados e fractais contribui para melhorar a análise dos dados agrometeorológicos e de satélite auxiliando no trabalho de pesquisadores, além de se configurar como uma ferramenta importante para apoiar a tomada de decisão no agronegócio / This thesis presents new methods based on fractal theory and data mining techniques to support agricultural monitoring in regional scale, specifically regions with sugar canefields. This commodity greatly contributes to the Brazilian economy since it is a viable alternative to replace fossil fuels. Since climate in uences the national agricultural production, researchers use climate data associated to agrometeorological indexes, and recently they also employed data from satellites to support decision making processes. In this context, we proposed a method that uses the fractal dimension to identify trend changes in climate series jointly with a statistical analysis module to define which attributes are responsible for the behavior alteration in the series. Moreover, we also proposed two methods of similarity measure to allow comparisons among different agricultural regions represented by multiples variables from meteorological data and remote sensing images. Given the importance of studying the extreme weather events, which could increase in intensity, duration and frequency according to different scenarios indicated by climate forecasting models, we proposed the CLIPSMiner algorithm to identify relevant patterns and extremes in climate series. CLIPSMiner also detects correlations among multiple time series considering time lag and finds patterns according to parameters, which can be calibrated by the users. We applied two distinct approaches in order to discover association patterns on time series. The first one is the Apriori-FD method that integrates an algorithm to perform attribute selection through applying the correlation fractal dimension, an algorithm of discretization to convert continuous values of series into discrete intervals, and a well-known association rules algorithm (Apriori). Although Apriori-FD has identified interesting patterns related to temperature, this method failed to appropriately deal with time lag. As a solution, we proposed CLEARMiner that is an unsupervised algorithm in order to mine the association patterns in one time series relating them to patterns in other series considering the possibility of time lag. The proposed methods were compared with similar techniques as well as assessed by a group of meteorologists, and specialists in agrometeorology and remote sensing. The experiments showed that applying data mining techniques and fractal theory can contribute to improve the analyses of agrometeorological and satellite data. These new techniques can aid researchers in their work on decision making and become important tools to support decision making in agribusiness

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.

As modificações do clima se apresentam como um dos maiores desafios da sociedade contemporânea, principalmente no que se refere aos seus efeitos no meio natural e na biodiversidade. Os riscos das alterações climáticas ainda não são totalmente conhecidos, e suas consequências para a diversidade biológica estão sendo descobertas no momento atual. Porém, seus impactos vão além das modificações no ambiente natural e se refletem também nas políticas e relações mundiais. Neste sentido, o presente trabalho analisa as inter-relações entre as políticas públicas de biodiversidade e de mudanças climáticas, nas diferentes escalas de atuação. O interesse é identificar como um problema de ordem mundial se desdobra em âmbito local. Para isso, avalia a situação das políticas que incidem na Amazônia brasileira, tendo como estudo de caso o mosaico formado pelo Parque Estadual e RPPN do Cristalino, localizados no Estado de Mato Grosso. / The climate change is one of the major challenges of contemporary society, especially regarding its effects on the nature environment and biodiversity. The risks of climate change is not well known yet, and its consequences for biodiversity are being discovered at the moment. However, its impacts are beyond the changes in the natural environment and are also reflected at the policies and global relations. So, this paper analyzes the interrelationships between public policies on biodiversity and on climate change, considering the different scales of operation. It aims to identify how a world order problem unfolds at the local level. Thus, it verifies the situation of the public policies that impact on the brazilian Amazon, which the case study is the mosaic formed by the Parque Estadual e RPPN do Cristalino, located in Mato Grosso.