Desde o início das investigações sobre o fundo do mar, considerável progresso no entendimento do ambiente marinho foi conquistado. A tecnologia e as ferramentas de mapeamento e análise desenvolvidas para estudar o fundo oceânico permitem que se descreva, com um certo grau de detalhamento, o relevo e, até mesmo, estruturas internas de camadas de sedimentos de diferentes tamanhos, que estão lá no fundo do mar, depositados ao longo de milhões de anos de história do planeta. O grande mistério, que até os dias de hoje ainda não foi completamente explicado, é o modo como esses sedimentos são transportados para o fundo do mar e geram depósitos no fundo oceânico, a centenas de quilômetros da costa? Acredita-se que os canyons que existem no fundo do mar sejam as vias expressas de transporte de boa parte desses sedimentos, já que se constata a existência de um grande volume de material depositado na parte terminal dos sistemas canalizados. A proposta dessa investigação experimental partiu de reprodução, em laboratório, dos processos que poderiam estar envolvidos na formação dos canyons. A teoria mais aceita existente na literatura, atribui a atuação de correntes de densidade durante as regressões do nível do mar como sendo o principal fator que desencadeou a formação dos canyons. A hipótese desse trabalho inclui, além da atuação das correntes de densidade, a atuação de um fluxo de aquífero mais intenso aflorando na região do talude. O fluxo de aquífero mais intenso é justificado pela ocorrência de um aumento de gradiente hidráulico, produzido durante o rebaixamento do nível do mar, durante as fazes de regressão. A simulação física é uma ferramenta poderosa e robusta, utilizada há mais de um século no dimensionamento de aviões, foguetes, pontes, torres, descarregadores de barragens, vertedores e muitos outros tipos de estruturas. A mesma ferramenta pode ser utilizada para gerar modelos do processo de transporte sedimentar em escala reduzida. Esse tipo de estudo parte do conhecimento dos elementos envolvidos no fenômeno investigado – no caso específico, o fundo do mar, a água e os sedimentos – e dos processos aos quais esses elementos possivelmente estão sujeitos no ambiente natural. Esta pesquisa, fundamentada na modelagem física, tentou reproduzir um fluxo de aquífero que aflora no talude e, concomitantemente, a atuação de correntes de densidade, produzindo assim em laboratório um ambiente análogo ao natural durante as fases de regressão do nível do mar, com base em teorias da bibliografia. A metodologia experimental adotada partiu da construção de um depósito cuja geometria representa um V talude com cerca de 1,5 metro de largura, 0,6 metro de comprimento e 0,25 metro de altura. O talude possui rampas com declividades entre 15 e 30 graus. Os sedimentos utilizados foram carvão mineral com fração de areia grossa, areia grossa de origem siliciclástica e calcário com frações de silte e argila. Os sedimentos de frações de areia foram utilizados na construção dos taludes testados, e o calcário, na produção das correntes de densidade. Os experimentos simularam escoamentos em meio poroso dentro do talude, reproduzindo um fluxo de água subterrânea de sistema aquífero que aflorou na região do declive, tendo sido medidas as vazões do aquífero e os respectivos gradientes hidráulicos. Foram também simuladas correntes de densidade com diferentes concentrações e intensidades, bem como obtidos valores médios de espessuras, velocidades e concentrações de sedimentos. Através da simulação, foram produzidas sequências de processos de erosão do talude, que iniciaram com escorregamentos – gerados a partir do aumento da vazão dentro do aquífero reproduzido – e terminaram com a geração de canyons – através da atuação simultânea de correntes de densidade. Os resultados mostraram que existe um significativo elo de ligação entre esses dois processos – fluxo de água subterrânea de sistema aquífero e correntes de densidade –, de tal modo que ambos são necessários para que ocorra a formação dos canyons e para que um grande volume de material seja efetivamente erodido e transportado. As correntes de densidade sozinhas, dentro da escala de simulação, não possuem capacidade de erosão e transporte de sedimentos muito significativa. O sistema de transporte via correntes só é efetivo quando existe um fluxo de aquífero atuando concomitantemente. A observação dos processos de erosão e deposição durante os experimentos, bem como análise do banco de imagens obtidas permitiram a construção de um modelo de formação e evolução de canyons. A formação passa por sequências ordenadas, onde o desenvolvimento de um knickpoint desencadeia um processo de erosão remontante, escavando um sulco que evolui para um canyon formado por uma cabeceira conectada a plataforma bem como depósitos associados. Os dados gerados na simulação física foram comparados com dados do ambiente natural, descritos em trabalhos acadêmicos publicados, e logrou-se provar que os parâmetros medidos estão dentro de valores passíveis de ser encontrados no ambiente natural. Além disso, o cálculo de extrapolação permitiu identificar canyons naturais análogos aos produzidos em laboratório. Os parâmetros dinâmicos das correntes de densidade, bem com as concentrações volumétricas de sedimentos e as faixas de tamanhos de grãos extrapolados estão também dentro de escalas medidas em protótipos análogos. As escalas encontradas seriam de 1:5000 na vertical (com exagero de 2 a 3 vezes) e 1:10000 e VI 1:15000 na horizontal. Assim, é possível que os resultados obtidos neste trabalho venham a elucidar um pouco as dúvidas que estão pendentes há muito tempo acerca do objeto de estudo. / Since the beginning of the deep sea research, considerable progress has been achieved in understanding the marine environment. The technology and tools developed for mapping and analyzing the ocean floor allow a detailed description of the relief and even the internal structures of sediment layers of different sizes that are there, in the bottom of the sea, deposited over millions of years of planetary history. The great mystery, which to this day has not yet been fully explained, is the way these sediments are transported to the seabed. How do sediments of varying sizes reach distances hundreds of miles beyond the coastline and generate deposits on the ocean floor? It is believed that the canyons that exist on the seabed are the express ways through which the transport of a good part of these sediments occurs, given that there is a great volume of material deposited in the terminal parts of these channeled systems. Thus, the focus of speculation and interest has been directed to canyons and density currents, which serve, respectively, as the pathway and the vehicle for sediments. The major obstacle to investigating the role of canyons and currents in the sediment transfer process is the difficulty in observing and measuring phenomena in the natural environment. Besides the scale problem, there is also the rarity of occurrence of events. In fact, it is practically impossible to predict when and where a density current will occur. And if it were possible to predict, how could it be measured? With what equipment? Physical simulation is a powerful and robust tool, used for more than a century in the scaling of aircraft, rockets, bridges, towers, dams, spillways and many other structures. The same tool can be used to generate small scale models of the sediment transport process. This type of study is based on the knowledge of the elements involved in the phenomenon investigated – in this case, the seabed, water and sediments – and the processes to which these elements are possibly subject in the natural environment. This research, based on physical modeling, allowed to reproduce in a laboratory, in a reduced scale, processes similar to those that possibly occur in the seabed. The experimental methodology adopted was based on the construction of a deposit whose geometry represents a slope about 1.5 meters wide, 0.6 meters long and 0.25 meters high. The slope has declivities between 15 and 30 degrees. The sediments used were mineral coal of a coarse sand fraction, coarse sand of siliciclastic origin and limestone with fractions of silt and clay. The sediments of sand fractions were used in the construction of the experimental slopes, and the limestone, in the production of the density currents. The experiments simulated water flows in porous medium within the slope, reproducing an VIII aquifer flow. Density currents were also simulated, since they are generally considered as an important mechanism of sediment transport in the natural environment. began with slides – generated from an increasing flow rate within the simulated aquifer – and ended with the generation of canyons – through the simultaneous action of density currents. The results show that there is a significant link between these two processes – aquifer flow and density currents –, in such a way that both are necessary for the formation of canyons to occur and for a large volume of material to be effectively eroded and transported. Density currents alone, within the simulation scale, do not have very significant sediment transport capacity. The density currents transport system is only effective when there is an aquifer flow acting concomitantly. The observation of the erosion and deposition processes during the experiments, as well as the analysis of the bank of images obtained allowed the construction of a model of formation and evolution of canyons. The formation passes through ordered sequences, where the development of a knickpoint triggers a process of erosion remontante, digging a groove that evolves to a canyon formed by a bedside connected to the platform as well as associated deposits. The data generated in the physical simulation were compared with data from the natural environment, described in published academic papers, which proved that the measured parameters are within the value range that can be found in the natural environment. In addition, the upscaling of the results allowed the identification of natural canyons analogous to those produced in the laboratory. The dynamic parameters of the density streams as well as the volumetric sediment concentrations and the extrapolated grain size ranges are also within scales measured in similar prototypes. The scales found would be 1: 5000 vertically and 1: 10000 and 1: 15000 horizontally. Thus, it is possible that the results obtained in this work will elucidate some doubts that have long been pending about the object of study.

Objetivo: O objetivo dessa dissertação foi estudar a prevalência, a incidência, a progressão e os fatores associados à erosão dentária na dentição permanente de adolescentes de Porto Alegre, RS – Brasil. Metodologia: Entre setembro de 2009 e dezembro de 2010, um estudo observacional transversal analítico foi desenvolvido em uma amostra representativa da população de escolares de 12 anos de Porto Alegre. Participaram do estudo 1.528 alunos, aleatoriamente selecionados em 42 escolas, sendo 9 particulares e 33 públicas (taxa de participação de 83,17%). O exame clínico foi realizado nas escolas, após limpeza e secagem dos dentes, por uma única examinadora calibrada. Os incisivos e primeiros molares permanentes foram examinados de acordo com o índice BEWE (Basic Erosive Wear Examination). Medidas antropométricas (peso e altura) foram registradas. Dois questionários foram utilizados: um destinado aos pais/responsáveis legais dos escolares (questões socioeconômicas, acesso a serviços odontológicos, hábitos de higiene oral, saúde geral, etc.) e outro respondido pelos próprios escolares (hábitos alimentares). Entre agosto de 2012 e maio de 2013, após um período de tempo médio de 2,5 anos (±0,35), 801 indivíduos foram reexaminados, representando 52,42% da amostra inicialmente examinada. O exame clínico foi realizado por outra examinadora calibrada e seguiu a mesma sistemática do exame anterior. Questões sobre hábitos de higiene oral, saúde geral e hábitos alimentares foram reaplicadas aos próprios escolares. Taxas de prevalência, incidência, progressão e seus respectivos intervalos de confiança foram estimados. A associação entre erosão dentária e seus possíveis indicadores/fatores de risco foi avaliada através de modelos de regressão de Poisson. Resultados: No exame inicial, 229 escolares apresentaram erosão, resultando em uma taxa de prevalência de 15% (95%CI=13.6-16.5). Na maioria dos casos observou-se a presença de erosão leve (n=207). Na análise dos indicadores de risco para erosão dentária (estudo transversal), foi encontrada associação com sexo masculino, alunos de escolas particulares, consumo diário de refrigerante e limão e distúrbios gastro-esofágicos. Ao longo do período observacional de 2,5 anos, foi observada uma incidência de erosão de 7,2% (95%CI=5.3-9.1) e uma progressão de 25,6% (95%CI=17.7-33.5). Gênero foi o único fator de risco significativamente associado com a incidência de erosão dentária na população em estudo. Os meninos foram 86% mais propensos a desenvolver a erosão dentária durante o período de estudo do que as meninas. Não foi observada relação entre a progressão da erosão e as variáveis explicativas estudadas. Conclusões: O presente estudo encontrou baixas taxas de prevalência e incidência de erosão dentária na população estudada, sendo erosão leve na grande maioria dos casos. Entretanto, um quarto dos indivíduos afetados apresentou progressão no período de 2,5 anos. Gênero masculino, tipo de escola, hábitos alimentares e distúrbio gastro-esofágico foram associados à erosão dentária na população estudada. Os resultados da presente dissertação sugerem que a maior incidência entre os meninos e a taxa de progressão de 25% deve ser levada em consideração no desenvolvimento de estratégias de prevenção e controle da erosão dentária. / Aim: The objective of this dissertation was to study the prevalence, incidence, progression and the factors associated with dental erosion in the permanent dentition of adolescents in Porto Alegre, RS - Brazil. Methods: Between September 2009 and December 2010, an analytical cross-sectional observational study was conducted in a representative sample of schoolchildren aged 12 years in Porto Alegre. 1,528 students were randomly selected in 42 schools, 9 private and 33 public (participation rate of 83.17 %). The clinical examination was carried out in schools, after cleaning and drying the teeth, by a single calibrated examiner. The first permanent molars and incisors were examined according to the BEWE (Basic Erosive Wear Examination) index. Anthropometric measurements (weight and height) were recorded. Two questionnaires were used: one for parents/guardians of students (socioeconomic issues, access to dental services, oral hygiene habits, general health, etc.) and another answered by the scholars (eating habits). Between August 2012 and May 2013, after an average period of 2.5 years (± 0.35), 801 subjects were reviewed, representing 52.42 % of the sample initially tested. Clinical examination was performed by another calibrated examiner and followed the same systematic examination. Questions regarding brushing frequency, general health and data on dietary habits were reapplied to the schoolchildren. Prevalence, incidence, progression, and their respective confidence intervals were estimated. The association between dental erosion and possible indicators/risk factors was assessed using Poisson regression models. Results: At baseline, 229 students had erosion, resulting in a prevalence rate of 15 % (95%CI=13.6-16.5). In most cases it was observed the presence of slight erosion (n = 207). In the analysis of risk indicators for dental erosion (cross-sectional) associations were found with male private school students, daily consumption of soda and lemon and gastro esophageal disorders. Throughout the observational period of 2.5 years, there was an incidence of erosion of 7.2 % (95%CI=5.3-9.1) and an increase of 25.6% (95%CI=17.7-33.5). Gender was the only risk factor significantly associated with the incidence of dental erosion in the study population. Boys were 86 % more likely to develop dental erosion during the study period than girls. No relationship was found between progression of erosion and the explanatory variables studied. Conclusions: This study found low rates of prevalence and incidence of dental erosion in the study population, with slight erosion in most cases. However, a quarter of affected individuals showed progression within 2.5 years. Male gender, type of school, eating habits and gastro -esophageal disorder were associated with dental erosion in the studied population. The results of this dissertation suggest that the greater susceptibility among boys and progression rate of 25% should be taken into consideration in the development of strategies for prevention and control of dental erosion.

Desde 1960, a cidade de Balneário Camboriú, localizada no litoral centro-norte do estado de Santa Catarina, vem sofrendo intensa urbanização de forma não planejada, resultando em problemas que apresentam um impacto negativo ao turismo, principalmente relacionados à superlotação no verão e ao sombreamento da praia no período da tarde, devido à grande quantidade de edifícios altos na beira mar. Buscando ampliar o espaço físico da orla, a Prefeitura Municipal de Balneário Camboriú está desenvolvendo o projeto de alimentação artificial da Praia Central do município, que prevê uma nova largura da faixa de areia de 100 m. Este trabalho descreve, através da análise dos processos físicos, os possíveis impactos advindos da implementação da obra de aterro hidráulico, utilizando o modelo numérico Delft3D. O trabalho de investigação foi separado em três tópicos: (1) propagação de ondas, (2) processos hidrodinâmicos e (3) variações morfológicas, em dois cenários: atual e posterior à alimentação artificial. Os resultados da modelagem de propagação de ondas demonstraram maior energia na porção norte da enseada, sendo a porção sul mais abrigada. Comparando os cenários observa-se uma diminuição na energia de onda em águas rasas devido à nova configuração da costa, principalmente na porção norte da enseada. Os resultados do modelo hidrodinâmico, mostraram que posteriormente a alimentação da praia, as correntes sofrem intensificação na nova zona de arrebentação de ondas, a qual se desenvolverá numa região em que, no cenário atual, as velocidades das correntes litorâneas são muito baixas. A análise dos potenciais impactos na morfologia litorânea demonstrou que as variações morfológicas ocorrerão devido à reorganização do ambiente diante da nova configuração batimétrica da enseada, sendo que a formação dos bancos longitudinais se deslocará em direção ao mar. Não foram observadas áreas de erosão entre o cenário atual e o cenário futuro, demonstrando que a enseada deverá se comportar como um sistema fechado. De modo geral a modelagem numérica demonstrou que os processos futuros reproduzirão aqueles que ocorrem no cenário atual, porém, estarão mais afastados, a cerca de 100 metros à frente, em direção ao mar. / Since 1960, Balneário Camboriú, located on the north-central coast of Santa Catarina, Brazil, has been suffering from an unplanned intense urbanization, resulting in negative impacts on tourism, mainly related to overcrowding during the summer and shading on the beach in the afternoon due to lots of tall buildings in the seafront. Aiming to enlarge the area available for recreational beach use, the city government of Balneário Camboriú is developing the nourishment project of the city's Central Beach, which provides a new sand stretch width of 100 m. This paper describes, through the analysis of physical processes, the possible impacts of the nourishment, using the numerical model Delft3D. The analysis distinguishes three steps: (1) wave propagation, (2) hydrodynamic processes, and (3) morphological variations, in two different scenarios: before and after the beach nourishment. The results of the wave propagation modeling shows the occurrence of greater energy in the northern portion of the bay, with a more sheltered southern portion. Comparing the scenarios it is observed a decrease in wave energy in shallow water due to the new configuration of the coast, especially in the northern part of the bay. Results from the hydrodynamic model indicate that after the beach nourishment the currents are intensified in the new waves surf zone, which will be developed in a region where, in the present scenario, the alongshore currents velocities are very low. The analysis of the potential impacts on coastal morphology showed that morphological changes will occur due to the reorganization of the place because of the new bay bathymetric configuration, since the longitudinal banks formation will move towards the sea. No erosion areas between the present and future scenario were observed, proving that the bay shall behave as a closed system. Overall the numerical modeling showed that future processes will reproduce those that occur in the present scenario, however the process will occur about 100 meters ahead, towards the sea.

Nesta dissertação estão apresentados os principais conceitos teóricos envolvidos na ação dos jatos formados em dissipadores tipo salto esqui sobre fossa de erosão pré-escavada, desde o trajeto do jato em sua fase aérea e em sua fase submersa, dando especial ênfase às pressões hidrodinâmicas e sua caraterização junto ao fundo da bacia. Para estudar experimentalmente a ação dos jatos nas bacias de dissipação, utilizou-se de um modelo físico de escala 1:100 construído no Laboratório de Obras Hidráulicas do IPH/UFRGS com ensaios de diferentes vazões e diferentes profundidades de fossas pré-escavadas. Os dados foram extraídos dos ensaios no modelo físico através de vasta instrumentação, utilizando-se comportas, pontas linimétricas, piezômetros, sensores de pressão, imagens e outros equipamentos. Foi realizada uma análise criteriosa dos dados gerados no modelo físico a partir das imagens do jato na sua trajetória aérea e no escoamento do jato em sua fase submersa, comparando os dados do modelo aos resultados obtidos por métodos tradicionais de cálculo. Também foram analisados os dados de pressão gerados durante os ensaios, sendo apresentados os resultados relativos às pressões médias e às pressões dinâmicas. As pressões dinâmicas observadas no modelo físico foram comparadas com as calculadas por meio de metodologia teórica abordada na bibliografia com a finalidade de avaliar a qualidade dessa metodologia para aplicação em projetos de engenharia, onde se observou grandes diferenças de magnitude da pressão quando em colchões rasos, e diferenças de distribuição de pressão ao longo do fundo da bacia de dissipação, principalmente quando em colchões profundos. No sentido de ajustar a metodologia aplicada, foi proposta a variação de parâmetros que regulam a forma do bulbo de pressões e a aplicação de um coeficiente de amortecimento de pressões, sendo que assim foi possível melhorar significativamente a distribuição e a magnitude das pressões calculadas devido à ação dos jatos no fundo da bacia de dissipação. Os resultados se mostram satisfatórios até determinada distância após o pico de pressão provocado pelo jato, sendo que após este ponto os efeitos de ressalto hidráulico prevalecem e devem ser pesquisados em estudos futuros. / In this dissertation are presented the main theorical concepts involved in the action of the jets formed in ski jump spillways on stilling basins type pre-excavated scour hole, from the path of the jet in its air stage and in his submerged phase, with particular emphasis on hydrodynamic pressures and its characterization by the bottom of the basin. To experimentally study the action of the jets in stilling basins, was used a physical model in scale 1:100 built in Hydraulic Works Laboratory of IPH/UFRGS with experiments of different flow rates and different depths of pre-excavated scour hole. The data were extracted from experiments on the physical model through extensive instrumentation, using gates, piezometers, pressure sensors, images and other equipment. A careful analysis of the data generated in the physical model from the jet images in your path through the air was performed and the flow of the jet in its submerged phase, comparing the model data to the results obtained by traditional methods of calculation. The pressure data generated during the tests and presented the results for the mean pressures and dynamic pressures were also analyzed. Dynamic pressures observed in the physical model were compared with those calculated by means of theoretical methods for the purpose of evaluating the quality of this methodology for use in engineering projects, where we observed large differences in magnitude of pressure when in shallow water beds, and diferences in pressure distribution over the stilling basin bottom, especially when in deep water beds. In order to adjust the applied methodology, it was proposed to change parameters governing the shape of the pressure bulb and the application of a pressure damping coefficient, and thus was possible to significantly improved the distribution and magnitude of the calculated pressures due to action of the jets in the stilling basin bottom. The results have been satisfactory up to a certain distance after the peak pressure caused by the jet, and after this point the hydraulic jump effects prevail and should be investigated in future studies.

A erosão linear é uma das formas de erosão hídrica que provoca degradações no terreno, através de sulcos e ravinas que chegam ao estágio avançado das voçorocas. Quando não apresentam intervenção humana, elas geram a perda de parcelas aráveis e de Áreas de Preservação Permanente (APPs), interrupção de estradas, contaminação de cursos d’água e, ainda, tornam-se áreas de risco de deslizamento, acidentes e mortes de animais. Além disto, em áreas agrícolas, geram custos excessivos aos municípios e agricultores, com aporte de nutrientes químicos e em horas de trabalho, com o uso de maquinário para a manutenção de estradas e lavouras. Na presente pesquisa, propõe-se uma análise dos condicionantes do meio (geologia – litologia e estrutura, geomorfologia, tipos de solos e uso da terra) em relação à ocorrência dos processos erosivos lineares (ravinas/voçorocas) no Município de Chuvisca, RS. O estudo justifica-se devido há uma ocorrência significativa de ravinas e voçorocas identificadas e cadastradas entre os anos de 2008 e 2010. Os resultados atuais permitiram um maior detalhamento da gênese da erosão linear no município, cabendo destacar que nos 32 casos deste tipo de erosão que foram mapeados, todos seguem a direção do conjunto de lineamentos e falhas tectônicas, no sentido principal NE/SO e secundário NO/SE. Assim, pode-se afirmar que os processos erosivos lineares são condicionados, em parte, pela tectônica local-regional, tanto na sua localização no terreno como na sua evolução. Além disso, destaca-se que 66% deles ocorrem em áreas de lavoura sob plantio convencional, sem práticas de conservação do solo, e 28% em Áreas de Preservação Permanente degradada. Em alguns casos, as áreas atingidas pela erosão apresentam as mesmas características do meio, levando a crer que o uso do solo relacionado às práticas agrícolas inadequadas são os principais indutores dos processos erosivos no Município de Chuvisca. / The linear erosion is a form of water erosion that degrades the land. Erosion creates ravines and furrows that lead to the advanced stage of gullies. Without intervention, they generate loss of arable and permanent preservation areas (APPs), disruption on roads, watercourses contamination, and also become areas at risk of landslides, prone to accidents and deaths of animals. Furthermore, in agricultural areas, they generate excessive costs to municipalities and farmers, with the input of chemical nutrients and hours of work, and the use of machinery for the maintenance of roads and crops. In this study, we propose an analysis of the conditioners of the environment ( lithology / structural geomorphology, soil types and land use) on the occurrence of linear erosion (ravines / gullies) in the Municipality of Chuvisca, Rio Grande do Sul State. The study is justified because there was a significant occurrence of ravines and gullies identified and registered between 2008 and 2010. Current results allowed more precisely detailing of the genesis of linear erosion in that municipality. We pointed out that in 32 cases of mapped linear erosion, all of them follow the direction of the set of lineaments and tectonic faults, the main direction NE / SW and secondary NW / SE. We can say that the linear erosion processes are conditioned partly by local tectonics, both in its location on the ground and in its evolution. Furthermore, it is noteworthy that 66% of them occur in cropland under conventional tillage without soil conservation practices, and 28% in degraded Permanent Preservation Areas. In some cases, areas affected by erosion exhibit the same characteristics of the environment, leading to the belief that the use of inappropriate agricultural practices related to soil are the main drivers of soil erosion in the Municipality of Chuvisca.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2012. / Submitted by Elna Araújo (elna@bce.unb.br) on 2012-07-04T20:37:19Z No. of bitstreams: 1 2012_AnnanerydeOliveiraBrito.pdf: 4428048 bytes, checksum: e4d4776424c2923240640972c6c47aa0 (MD5) / Approved for entry into archive by Jaqueline Ferreira de Souza(jaquefs.braz@gmail.com) on 2012-07-05T16:35:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_AnnanerydeOliveiraBrito.pdf: 4428048 bytes, checksum: e4d4776424c2923240640972c6c47aa0 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-07-05T16:35:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_AnnanerydeOliveiraBrito.pdf: 4428048 bytes, checksum: e4d4776424c2923240640972c6c47aa0 (MD5) / O estudo das erosões é uma ferramenta essencial para o planejamento do uso do solo. Esse trabalho teve como objetivo a análise acerca das erosões urbanas, seu surgimento, gestão e controles ambientais, sendo realizado em 10 regiões administrativas do Distrito Federal (Taguatinga, Samambaia, Recanto das Emas, Riacho Fundo, Santa Maria, Gama, Ceilândia, Sobradinho, Noroeste e Planaltina), na amostragem foram selecionadas 25 erosões de acordo com um Mapa de Voçorocas e Ravinas de 2009. Abordando, inicialmente, os processos erosivos, a problemática do mau uso e conservação dos solos, a situação atual das áreas em estudo, o dimensionamento e consequências, apontando para técnicas corretivas e síntese das técnicas de recuperação, que poderão ser utilizadas para o controle do processo e revitalização das áreas em estudo. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The study of erosion is an essential tool for planning of land use. This study aimed to review about the erosion of urban, its emergence, management and environmental controls, being conducted in 10 administrative regions of Federal District (Taguatinga, Samambaia, Recanto das Emas, Riacho Fundo, Santa Maria, Gama, Ceilândia, Sobradinho, Noroeste e Planaltina), 25 were Selected for sampling according to an erosion map of Gullies and Ravines 2009. Addressing initially the erosion processes, the problem of misuse and soil conservation, the current situation of the areas under study, the design and consequences, pointing to corrective techniques and synthesis techniques for recovery, which may be used to control revitalization process and the areas under study.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-03-25T15:19:17Z No. of bitstreams: 1 2013_AlissonAkerman.pdf: 27816970 bytes, checksum: 3ee36a1ee578f3c169a69cab49821f17 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-03-28T14:44:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_AlissonAkerman.pdf: 27816970 bytes, checksum: 3ee36a1ee578f3c169a69cab49821f17 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-03-28T14:44:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_AlissonAkerman.pdf: 27816970 bytes, checksum: 3ee36a1ee578f3c169a69cab49821f17 (MD5) / Esta pesquisa se focaliza no estudo das composições isotópicas de ferro, em vários ambientes tropicais num contexto de desmatamento. O Fe é elemento estrutural essencial dos relevos em meio tropical (crostas lateríticas), e um nutriente essencial ao crescimento e desenvolvimento das plantas. Este elemento, desempenha um papel fundamental em muitos processos bioquímicos no sistema soloágua- vegetação. No entanto, persistem ainda muitas questões quanto ao ciclo deste elemento e as suas transferências, principalmente entre os diferentes compartimentos nos ambientes tropicais. Este estudo foi realizado em uma área no oeste da África (Camarões) e em duas áreas na Amazônia brasileira (Estado do Pará e da Amazônia), para avaliar o potencial de isótopos estáveis de ferro como um novo indicador quantitativo da pressão antrópica sobre os processos de transformação dos solos e transferência dos elementos dos continentes para os oceanos. Os resultados mostram que um fracionamento isotópico do Fe de 0,7 ‰ ocorre em solos ao longo de toposeqüências na área de floresta tropical. A alteração química e a pedogênese são responsáveis pela mobilização e perda de ferro isotopicamente leve em solos do fundo de declive. Após o desmatamento, erosão e transporte de materiais geram um aparente rejuvenescimento do solo na base da vertente, resultando na assinatura isotópica do ferro diferente do solo da floresta. O Fe dissolvido dos iguarapés, drenam as bacias hidrográficas estudadas, e mostra uma assinatura de ferro enriquecida em isótopos pesados (até 1,1‰) em floresta, contrariamente as águas em áreas desmatadas que são enriquecidos em ferro isotopicamente leve (até -0,3‰ em pastagem de 50 anos e -1,1‰ em área quemada). Esta diferença se deve à mobilidade do Fe?I complexado pela matéria orgânica nas águas pretas, ricas em matéria orgânica nas florestas, e às mudanças geomorfológicas induzindo processos redox que podem fracionar os isótopos do Fe, após o desmatamento. As atividades humanas contribuem para as mudanças ambientais que influenciam a composição isotópica de ferro. Este primeiro estudo comparativo das florestas tropicais e áreas desmatadas mostra o interesse no estudo de isótopos estáveis do Fe porque eles podem destacar claramente o impacto das atividades humanas em um ambiente tropical. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research work deals with iron isotope compositions from various natural reservoirs in tropical environments. Iron is abundant in the continental crust and notably in laterites. It is also an essential nutrient for vegetation. Given this, Fe plays a critical role in numerous biogeochemical processes within the water-soil-vegetation system. The present study has been conducted in a West African site (Cameroon) as well as two Amazonian sites (Para State and Amazonia Sate, Brazil). The aim of this work was to evaluate whether or not stable Fe isotopes can be used as a new geochemical tool to trace soil transformations and mass transfers from continents to oceans. This will help quantifying the impact of anthropogenic activities like deforestation. Results show significant Fe isotope fractionation (δ57Fe up to 0.7‰), occurring within soils along toposequences in tropical forest. Chemical alteration and pedogenesis are interpreted to be responsible for the preferential loss of light Fe isotopes in footslope soils. After deforestation, erosion and colluviation lead to an apparent rejuvenation of the soil valley that results into a different Fe isotope signature compared to the forest soils. Dissolved Fe from the rivers draining the studied watersheds show high isotopic signatures (δ57Fe up to 1.1‰) in forest. In contrast, waters originating from deforested areas appear enriched in light Fe isotopes (δ57Fe down to -1.1‰). Such a difference is due to 1) Fe? mobility when complexed by organic ligands in black waters, the latter being enriched in organic matter from the forest, and 2) geomorphological modifications after deforestation leading to Fe isotope fractionation from oxydoreduction processes. Human activities are actively contributing to environmental changes that generate significant variations in Fe isotopie compositions. This study is to date the first one that compares Fe isotopic signatures between tropical forests and deforested environments. It demonstrates here that Fe stable isotopes record significant variations in the water-soil-vegetation system in response to anthropogenic activities. ______________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ / Ce travail de recherche porte sur l’étude des compositions isotopiques du fer dans différents réservoirs naturels d’environnements tropicaux. C’est un élément abondant dans la croûte continentale, un structurant essentiel des reliefs en milieux tropicaux et un nutriment indispensable fourni aux plantes par les sols. Il joue donc un rôle clé dans de nombreux processus biogéochimiques au sein du système eau-sol-végétation. Cependant, beaucoup de questions subsistent au niveau du cycle de cet élément et de ses transferts, en particulier entre différents compartiments (eau-solvégétation) en milieu tropical. Cette étude a été conduite sur un site en Afrique de l’Ouest (Cameroun) et deux en Amazonie brésilienne (Etat du Para et d’Amazonie), afin d’évaluer le potentiel des isotopes stables du Fe comme nouvel outil géochimique quantitatif et dynamique de la pression anthropique sur les processus de transformation des sols et le transfert d’éléments des continents vers les océans. Les résultats obtenus montrent qu’un fractionnement isotopique du Fe important (?57Fe ?0,7‰) se produit dans les sols le long de toposéquences en zone forestière tropicale. L’altération chimique et la pédogénèse sont responsables de la mobilisation et de la perte en fer isotopiquement léger dans les sols de bas de versant. Après déforestation, l’érosion et le colluvionnement entrainent un rajeunissement apparent du sol de bas de versant se traduisant par une signature isotopique en fer différente du sol de forêt. Le Fe dissous des eaux de ruisseau, drainant les bassins versants étudiés, montre une signature en fer isotopiquement lourde (?57Fe jusqu’à 1,1‰) en forêt. En revanche, les eaux de zones déforestées sont enrichies en Fe isotopiquement léger (57Fe jusqu’à -0,3‰ en pâturage de 50 ans et - 1,1‰ en abattis brûlis). Cette différence est due à une mobilité du FeIII complexé par la matière organique dans les eaux noires, riches en matière organique des forêts, et à des modifications géomorphologiques induisant des processus d’oxydoréduction qui peuvent fractionner les isotopes du Fe, après déforestation. Les activités humaines contribuent à des modifications de l’environnement qui influencent les compositions isotopiques en fer. Cette première étude comparative entre forêts tropicales et zones déforestées prouve l’intérêt de l’étude des isotopes stables du Fe puisqu’ils permettent clairement de mettre en évidence l’impact sur le système eau-sol-végétation des activités anthropiques en environnement tropical.

No Brasil, a expansão das áreas agrícolas é o fator mais impactante da agricultura sobre os recursos naturais. Com a crescente ocupação do Cerrado pela agricultura, uma série de problemas ambientais decorrentes do desmatamento como a erosão e a compactação do solo estão surgindo causando transformações radicais na paisagem natural pela retirada de quase toda sua vegetação nativa. O sistema de plantio convencional (SPC) tem sido considerado uma forma de manejo inadequado pelas suas conseqüências freqüentemente irremediáveis de compactação e perdas de solo, ao passo que o sistema de plantio direto (SPD) possibilita a manutenção das condições do solo mais próximas ao ambiente natural, reduzindo assim as taxas de erosão hídrica. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência da mata ripária na retenção dos sedimentos originados por três sistemas de preparo de solo através da técnica da análise da redistribuição do fallout do 137Cs, da Equação Universal de Perdas de solo (EUPS) e de alguns parâmetros físicos e químicos indicadores das condições estruturais do solo, em Goiatuba e Jandaia-GO. Nas três áreas estudadas, com auxilio de um trado tipo caneca, foram tomados perfis de solo em três camadas de 20 cm (0-20, 20-40 e 40-60 cm) em pontos distintos localizados ao longo de transeções lineares no sentido do declive até a mata ciliar localizada a jusante das áreas de estudo. Nas matas ciliares de cada área de estudo foram abertas trincheiras e amostras de solo coletadas para avaliação da atividade de 137Cs e dos parâmetros físicos e químicos dos solos. As amostras de solo coletadas nas transeções e trincheiras (TFSA) foram analisadas quanto à atividade de 137Cs em um detector de raios gama (GEM-20180P, EG&ORTEC) acoplado a um analisador multicanal. Na comparação das médias usou-se o teste de Tukey ao nível de 5% de significância. Os resultados obtidos indicaram que os três sistemas de manejo do solo apresentaram elevadas taxas de erosão e deposição de sedimentos e as matas ciliares à jusante das áreas sob SPC, SPD e pastagem, receberam grandes quantidades de sedimentos. Entre essas, somente a mata ciliar da área de SPC foi capaz de reter os sedimentos com eficiência. As características distintas dos três locais de estudo sugerem que a eficiência da mata ciliar na retenção dos sedimentos gerados na área agrícola e na pastagem, dependente do comprimento e da declividade das vertentes e da largura da mata ciliar. Quanto aos parâmetros físicos avaliados, observou-se que a pastagem e o SPD são os sistemas de manejo de solo que apresentaram melhores condições de preservação do solo em relação ao SPC. Os sistemas de manejo do solo provocaram alterações nos parâmetros físicos e químicos, comparados com a mata ciliar, destacando-se a menor resistência à penetração sob SPC e maior no SPD e pastagem; diminuição na agregação dos solos sob SPC e SPD e aumento sob pastagem e decréscimo nos teores de matéria orgânica e cálcio sob todos os sistemas de manejo / In Brazil, the expansion of agricultural areas causes several problems on natural resources. With the increasing occupation of the Cerrado region by agriculture, a series of environmental problems like deforestation, soil erosion and soil compaction are appearing and causing radical transformations in the natural landscape due to removing almost all native vegetation. The conventional tillage system (CTS) is considered an inadequate form of soil management for its frequently irremediable consequences of soil compaction and soil erosion, and the no till system (NTS) makes the maintenance of the soil conditions possible, leving them close to the natural environment, thus reducing rates of soil erosion. The objective of this work was to evaluate the efficiency of riparian forests in the retention of sediments originated for three different tillage systems, through the fallout 137Cs redistribution technique, the Universal Soil Loss Equation (USLE) and some physical and chemical parameters that indicate the structural conditions of the soils of Goiatuba and Jandaia-GO. In the three areas, soil profiles were collected in three layers of 20 cm (0-20, 20-40 and 40-60 cm) at distinct points located along linear transects in the direction of the maximum slope until the riparian forest. In the riparian forest of each area, trenches were opened and soil was sampled to evaluate the activity of 137Cs and the physical and chemical parameters of soil. Detection of the activity of 137Cs was made with a gamma ray detector model (GEM-20180P, EG& ORTEC) connected to a multichannel analyzer. The comparison of averages was made using the Tukey test at 5% level of significance. The results indicated that, the three soil tillage systems presented high rates of soil erosion and deposition of sediments and the riparian forest of the areas under CTS, NTS and pasture, located downstream received great amounts of sediments, and that only the riparian forest of CTS was capable to trap the sediments with efficiency. The distinct characteristics of the three studied areas suggest that the efficiency of the riparian forest to retain the sediments generated in the agricultural and pasture areas, depends on the length and the slope of the transects, and of the width of riparian forest. Through the physical and chemical parameters it was observed that the pasture and the NTS were the soil tillage systems that presented the best conditions of soil preservation in relation to the CTS. The tree soil tillage systems caused alterations in the physical and chemical parameters, compared with the riparian forest, mainly by a lower resistance to penetration under CTS and a greater resistance in the NTS and pasture systems; reduction in soil aggregation under CTS and NTS and an increase under pasture, and decrease of organic matter and calcium under all tillage systems

Entre os parâmetros da USLE (Universal Soil Loss Equation), método mais utilizado na estimativa das perdas de solo por erosão hídrica, a erodibilidade do solo, representada pelo fator K e definida como a taxa de solo perdida por unidade de índice de erosividade, em parcela unitária considerada como padrão (Wischmeier et al., 1971), é o único intrínseco ao solo. Nessas condições padrão o valor encontrado é considerado como o real valor de K. Pelas dificuldades experimentais para obtenção do valor de K para todos os solos, esse fator é geralmente estimado por equações matemáticas empíricas com base em atributos físicos, químicos e mineralógicos do solo. O presente trabalho trata da avaliação de oito métodos de estimativa do fator K da USLE, tomando-se por base estimativas das taxas de erosão avaliadas pelo método do 137Cs. Foram utilizadas oito parcelas padrão de avaliação de perdas de solo e seis transeções demarcadas no campo, em diferentes solos. Nas parcelas padrão, as taxas de erosão medidas diretamente foram comparadas com as estimadas pelo método do 137Cs e os resultados indicaram uma boa concordância. Os valores de K, estimados pelos diferentes modelos, para o solo da parcela, foram comparados diretamente com o valor medido e mostram que os métodos propostos por Wischmeier et al. (1971) e Denardin (1990) desenvolvido para solos do Brasil, são os que mais se aproximam do valor medido. Os mesmos valores de K foram também avaliados por meio da comparação entre as taxas de erosão estimadas pela USLE e pelo método do 137Cs, tendo sido obtidos resultados semelhantes aos da avaliação direta. Essa última forma de avaliação dos métodos de estimativa do fator K foi aplicada também em seis transeções demarcadas em diferentes solos. Devido às grandes limitações associadas aos dois métodos, os resultados mostram uma grande discrepância entre as taxas de erosão estimadas pela USLE e pelo 137Cs o que inviabilizou a comparação proposta dos modelos. / Among the Universal Soil Loss Equation (USLE) parameters, the soil erodibility factor (K), defined as the rate of soil loss per unit of area and per unit of erosivity index for a specific soil as measured on unit plot (Wischmeier & Smith, 1978), is the only soil intrinsic factor. The K values determined on standard unit plots are considered as the real K values. However, K factor can be also estimated by empirical models based on physical, chemical and mineralogical soil attributes. Eight of such empirical methods for K factor estimation were evaluated by comparing the rates of soil loss calculated by USLE and 137Cs fallout redistribution analysis. This procedure was applied both in eight standard erosion plots and six field transects on different soils. In the standard erosion plots the measured soil erosion rates were compared with the rates estimated by the 137Cs method and the results indicate a good relationship. The K values estimated by the different models for the specific soil of the standard plots were compared with the measured K value. The results obtained by the models proposed by Wischmeier et al. (1971) and Denardin (1990) for Brazilian soils were more close to the measured K value. The same K values were also evaluated by comparing the soil erosion rates estimated by USLE and 137Cs methods and the results are in agreement with the direct comparison. This procedure was also applied for the evaluation of K estimation models on the field transects. Due to the limitations associated to both models, the soil erosion rates estimated by USLE and 137Cs methods were very discrepant which did not allow the comparison of K estimation methods when applied for the soils of the transects.

Corbicula fluminea (MÜLLER, 1774), espécie exótica de bivalve, pertencente à família Corbiculidae, tem sido alvo de interesse de muitas pesquisas, por sua grande capacidade de dispersão e por ter tornado-se um importante competidor com as espécies de bivalves nativos de água doce, fato que se torna potencial causador de desequilíbrio ecológico. No entanto, embora a literatura demonstre que C. fluminea tolere as alterações ambientais nos sistemas aquáticos, estudos em duas microbacias hidrográficas, uma da bacia do Rio Pardo e outra da bacia do Rio Mogi Guaçu, revelaram que há mortalidade destes moluscos, em trechos destas microbacias. Experimentos realizados com animais coletados demonstraram suscetibilidade à presença de sedimentos, em magnitude e escala temporal parametrizadas, correlatas aos índices encontrados na natureza. Os animais demonstraram intolerância a condições de turbidez acima de 150 UNT, apresentando mortalidade de cinqüenta por cento da população experimental entre 96 e 120 horas de exposição, com início de mortalidade em 72 horas. Análises laboratoriais dos animais experimentados revelaram a presença de sedimentos na cavidade palial, indicando ser esta a provável causa da mortalidade, uma vez que se utilizam do mecanismo da filtração para alimentarem-se. De maneira correlata, as microbacias hidrográficas estudadas, apresentam características importantes, como o manejo, os tipos e a cobertura dos solos, a declividade do terreno e a intensidade dos eventos hidrológicos, que podem ser contributivas para o carreamento de sedimentos, em função de processos erosivos, para os corpos dágua, transformando-se em fator determinante da mortalidade de C. flumínea. / The Asian clam Corbicula fluminea (Müller, 1774), exotic species of mollusk, belonging to the Corbiculidae family, has been the target of many research because of its great dispersal ability and to have developed into an important competitor with native species of freshwater, a fact that becomes potentially causer of ecological desequilibrium. However, although the literature shows that C. fluminea can tolerate environmental changes in aquatic systems, studies in two watersheds, one in Rio Pardo basin and another in Rio Mogi-Guaçu basin, revealed that there are mortality of these molluscs in points of these watersheds. Experiments conducted on animals collected at two points, demonstrated susceptibility to the presence of sediments, in magnitude and time scale parameterized, related to rates found in nature. The animals showed intolerance to the conditions of turbidity above 150 NTU, with a mortality rate of fifty percent of the experimental population between 96 and 120 hours of exposure, with early mortality in 72 hours. Laboratory testing showed the presence of sediment in the palial cavity, indicating that this is the likely cause of mortality, since it uses the mechanism of filtration to feed themselves. Way related, the watersheds studied have important characteristics, such as management, types and land cover, slope of the terrain and intensity of hydrological events, which may be contributory to the carrying of sediments, due to erosion, for water bodies, becoming a determining factor in mortality of C. fluminea.