Methane is an important green house gas as it is responsible for 15-20 % of the green house effect. Marine environments in general and shallow near-coastal waters specifically may be important contributors of methane emissions but are as of today poorly studied.  In this study we measured total fluxes of methane from shallow near-coastal waters at two sites along the east coast of Sweden. The sea-to-air emissions of methane where captured using floating chambers. This gave measured fluxes as compared to earlier studies of the Baltic Sea where calculated fluxes are often used. Measured fluxes have the merit of not having to rely on several highly varying and complex variables e.g. mean wind speed and piston velocity that vary and give an uncertainty to the results.  The fluxes ranged from -2.14 to 0.37 mg CH4 m-2 d-1 with a mean of 0.05 mg CH4 m-2 d-1. The results show a correlation, however not strong, between depth and methane. No difference in flux between the study sites could be seen. We look forward to further studies using floating chambers on shallow near-coastal waters with longer sampling periods to catch seasonal variations.

The aim of the study was to investigate if methane emission in a constructed wetland changed in a diurnal pattern correlating to temperature, humidity or light conditions. The gas measurements were carried out with a static chamber technique. The wetland (in Nykvarn outside of Linköping, Sweden) takes care of wastewater to reduce the nitrogen loads. Measurements were carried out at three different occasions in the summer of 1998 on two sites in the wetland. One site was close to the inflow, inhabited by Lemnaceae, and another site was located further downstream inhabited by the emergent macrophyte Typha latifolia. The results showed a variation, but no discernible diurnal pattern. The Typha site had a methane emission rate of 166 mg CH4 m-2d-1 and the Lemnaceae site had an methane emission rate of 712 mg CH4 m-2d-1. In all experiments at the Typha site, the highest methane emission rate was obtained at sunrise.

Methane measurements over lake Tämnaren show a pronounced diurnal variation with high values at night and low values during daytime. The atmosphere over the lake and its surroundings is simulated with two different settings and resolutions of the WRF model during a period of eight days in May 2011 to investigate if a lake/land breeze circulation could be the cause of the observed methane variation. A night time land breeze can give rise to convergence over Tämnaren of the natural methane emissions from the lake which possibly could explain the diurnal variation. Analysis show that although Tämnaren is large enough to initiate a fully closed circulation these events are likely going to be rare because of the strong dependence of the background wind speed and cannot therefore be the cause of the pronounced diurnal variation. A fairly moderate wind speed will dominate over the thermodynamical forcing necessary to create a lake breeze. Even so, it is possible that a closed or nearly closed circulation could enhance the diurnal pattern with an increase of methane concentration at night and a decrease during the day. The reason for the high night time methane concentration is more likely due to the accumulation in a shallow internal boundary layer that develops over the lake combined with high night time methane flux caused by waterside convection. / Mätningar av metankoncentrationen över Tämnaren visar en tydlig dygnsvariation med höga värden på natten och låga under dagtid. Atmosfären över sjön med omgivning modelleras med två olika inställningar och upplösningar av WRF modellen under en åttadagarsperiod i Maj 2011 för att undersöka om en sjö- och landbriscirkulation kan vara orsaken till den observerade metanvariationen. På natten kan en landbris ge upphov till konvergens över Tämnaren av de naturliga metanutsläppen vilket skulle kunna vara en möjlig förklaring till dygnsvariationen. Vidare analys visar att Tämnaren är tillräckligt stor för att initiera en sluten cirkulation men dessa händelser är troligtvis sällsynta på grund av det starka inflytandet av bakgrundsvinden och kan därför inte vara orsaken till den uttalade metanvariationen. En relativt måttlig vind kommer dominera över den termodynamiska effekt som är drivande för skapandet av sjö- och landbris. Trots detta är det möjligt att en sluten eller nästan sluten cirkulation kan förstärka metanhaltens dygnsvariation med en ökning på natten och minskning under dagen. Orsaken till den observerade höga metankoncentrationen på natten är troligare en ackumulering i ett grunt internt ytskikt som bildas över Tämnaren kombinerat med höga nattliga metanflöden till följd av konvektion i sjön.

The aim of this study was to understand the link beween greenhouse gasses emissions (CH4 and N2O) microbial activity and nutrient content in soil from different types of soil in Svalbard. Warming can cause release of large amounts of carbon and nitrogen in form of greenhouse gasses from soil into the atmosphere. This might strengthen the greenhouse effect and thus global climate change. We measured release of greenhouse gases from soil. At the same time, soil sampling was conducted at five different localities in August in the years 2014 and 2015. Soils were found to have low nutrient content and unfavourable C/N ratio to support vegetation growth. Areas were not a significant source of emissions of greenhouse gasses from soil to the atmosphere.

Submitted by LUCAS ROCHA REBELO (lucas-rebelo@hotmail.com) on 2017-07-07T17:01:11Z No. of bitstreams: 1 Lucas R. Rebelo, 2017 (Dissertação V. Definitiva).pdf: 2280665 bytes, checksum: b29a6bac1e5b9d5f3d59ba95d2fa0e55 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-07-13T17:51:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Lucas R. Rebelo, 2017 (Dissertação V. Definitiva).pdf: 2280665 bytes, checksum: b29a6bac1e5b9d5f3d59ba95d2fa0e55 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-13T17:51:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucas R. Rebelo, 2017 (Dissertação V. Definitiva).pdf: 2280665 bytes, checksum: b29a6bac1e5b9d5f3d59ba95d2fa0e55 (MD5) Previous issue date: 2017-06-19 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este estudo objetivou avaliar o efeito da substituição da fonte de proteína verdadeira e da ureia por nitrato encapsulado (En) e enxofre (S) elementar sobre consumo, digestibilidade, parâmetros ruminais, eficiência de síntese de proteína microbiana e emissão de CH4 em bovinos Nelore. Foram utilizados cinco novilhos Nelore (352.7 ± 38.4 kg PV) canulados no rumen, e distribuídos em um delineamento em quadrado latino 5 × 5 (5 tratamentos e 5 períodos, 21 dias cada). O volumoso utilizado foi feno de Tifton 85 e o concentrado basal foi composto por milho, farelo de soja, e suplemento mineral comercial. Ureia, En e S foram adicionados para compor demais dietas. Os tratamentos foram: farelo de soja (SBM) como tratamento controle; ureia (U); U mais S elementar (US); nitrato encapsulado (EN); e EN mais S elementar (ENS). O En foi incluído nos tratamentos EN e ENS em 2% da MS (1,42% de NO3 - ânion), enquanto que a inclusão de ureia nos tratamentos U e US foi de 0,8% na MS da dieta. A inclusão de S nos tratamentos U e EN foi em 0,24% da MS, e a relação N:S foi reduzida de 8:1 para 4:1 com a adição de S. O En foi incluído gradualmente de 0,5% até 2% da MS da dieta. Os contrastes ortogonais para avaliar os efeitos de tratamento foram: SBM vs. EN + ENS; U + US vs. EN + ENS; U vs. US; e EN vs. ENS. Os novilhos apresentaram baixos níveis de MetHb (média de 1,1%) a medida em que a quantidade de En foi aumentada. O consumo de OM e NDF foram menores (P ≤ 0,01) para os animais alimentados com En comparado à SBM. A digestibilidade da DM, OM, e GE foram maiores (P ≤ 0,01) quanto fornecido En comparado à ureia. O pH ruminal foi maior (P = 0,01) e N-NH3 foi menor (P = 0,01) para animais recebendo En na dieta comparado à ureia. Comparado à ureia, o fornecimento de En causou redução (P = 0,01) na proporção de propionato, assim como aumento (P ≤ 0,03) na proporção de acetato e na relação acetato:propionato. O consumo de N foi menor (P ≤ 0,07) em animais alimentados com En comparado à SBM e ureia. O N retido (g N/d) foi menor (P = 0,01) com dietas com En comparado à SBM e ureia. Nitrogênio microbiano (MN; g MN/d) tendeu a aumentar (P = 0,06) com a inclusão de En comparado à SBM, e foi aumentado (P ≤ 0,04) pela adição de S elementar à dietas com NNP. O fornecimento de dietas com En aumentou (P ≤ 0,01) MN quando em proporção à ingestão de PB (CPI; g MN/kg CPI) e aumentou (P = 0,02) a eficiência de síntese de MN com base na ingestão de OM digestível (DOMI; g MN/kg DOMI) comparado à SBM, assim como tendeu a aumentar (P = 0,09) g MN/kg DOMI comparado à ureia. A adição de S elementar às dietas com NNP tendeu a aumentar (P ≥ 0,05) g MN/kg CPI, e aumentou (P = 0,04) g MN/kg DOMI quando incluído na dieta EN. Animais alimentados com En tiveram redução (P = 0,02) na emissão de CH4 em cerca de 31,2 g CH4/d, e tenderam a reduzir (P = 0,06) a emissão de CH4 em g CH4/kg DMI e como % da GEI, quando comparados à SBM. Portanto, En mais S elementar em substituição parcial à proteina verdadeira da ração ou substituindo totalmente a ureia pode otimizar a eficiência de síntese de proteína microbiana e concomitantemente reduzir a emissão de CH4 por bovinos Nelore. / The objective of this study was to investigate the replacement of true protein source as well as the conventional NPN source (urea) by encapsulated NO3 - (En) plus elemental sulfur (S) on microbial protein synthesis efficiency, and CH4 emission in Nellore beef cattle. Five ruminally-cannulated Nellore steers (352.7 ± 38.4 kg BW) were used in a 5 × 5 Latin square design with 5 periods of 21 d each. Tifton 85 hay was used as forage and the basal concentrate consisted of corn, soybean meal, and commercial mineral supplement (50:50 wt/wt, forage:concentrate). Urea, En and S were added to compose the other diets. The treatments were: true protein from soybean meal as control (SBM); urea (U); U plus elemental S (US); encapsulated NO3 - (EN); and EN plus elemental S (ENS). En was included in 2% on dietary DM (1.42% NO3 - anion), while the inclusion of urea in U and US diets was 0.8% on dietary DM. The inclusion of S for U and EN diets was 0.24% on dietary DM, and the N:S ratio was reduced from 8:1 to 4:1 with the addition of S. En was gradually included from 0.5 to 2% on dietary DM by 0.5% every 4 d. The orthogonal contrasts for specific partitioning of treatment effects were: SBM vs. EN + ENS; U + US vs. EN + ENS; U vs. US; and EN vs. ENS. Steers displayed adequate MetHb levels as dietary En content increased. Organic matter and aNDF intake were smaller (P ≤ 0.01) for animals fed En diets compared to SBM. Digestibility of DM, OM, and GE were greater (P ≤ 0.01) when fed En diets compared to urea. Ruminal pH was greater (P = 0.01) and ruminal NH3-N was smaller (P = 0.01) for animals fed En diets compared to urea. Compared to urea, En supply resulted in lower propionate proportion (P = 0.01), but increased (P ≤ 0.03) acetate proportion and acetate:propionate ratio. Nitrogen intake was smaller (P ≤ 0.07) with En supply compared to SBM and urea. Retained N (g N/d) for animals fed En diets was smaller (P = 0.01) compared to SBM and urea. Microbial N (MN; g MN/d) tended to increase (P = 0.06) with En inclusion compared to SBM, and was increased (P ≤ 0.04) by the addition of elemental S to NPN diets. Encapsulated NO3 - diets supply increased (P ≤ 0.01) MN as a proportion of CPI (g MN/kg CPI), increased (P = 0.02) MN efficiency based on digestible OM intake (DOMI; g MN/kg DOMI) compared to SBM, and as well tended to increase (P = 0.09) g MN/kg DOMI compared to urea. The addition of elemental S to NPN diets tended to increase (P ≥ 0.05) g MN/kg CPI, and increased (P = 0.04) g MN/kg DOMI when included in EN. Animals fed En diets decreased (P = 0.02) CH4 emission by 31.2 (g CH4/d), and tended to decrease (P = 0.06) CH4 emission (g CH4/kg DMI, and CH4 as % of GEI) when compared to SBM. Thus, En plus elemental S as a dietary additive replacing part of true protein of the ration or totally urea can optimize microbial protein synthesis efficiency and concomitantly decrease CH4 emission by Nellore beef cattle. / FAPESP: 2016/01562-0

Este trabalho teve como objetivo avaliar a relação entre a emissão de CH4 e temperaturas finais de carbonização de madeira de Eucalyptus urograndis, conforme a metodologia AMSIIIK (UNFCCC, 2008). Da mesma forma, pretendeu-se avaliar a relação entre a emissão de CH4 e o rendimento gravimétrico em carvão (base seca), conforme preconizado pela metodologia AM0041 (UNFCCC, 2006). Com base nas informações encontradas, buscou-se analisar a adequação de ambas as metodologias com relação ao arcabouço teórico sobre a emissão de GNC no processo de pirólise, assim como ao incentivo, via Mecanismo de Desenvolvimento Limpo, à adoção de práticas de carbonização mais eficientes, que possam resultar na redução da emissão de CH4. O experimento consistiu na condução de pirólises de cavacos da madeira a temperaturas finais de 400, 500, 600 e 700°C, a diferentes tempos de carbonização (2,5; 5,0; 7,5 e; 10 horas), em um forno-mufla conjugado a um sistema de coleta de gases. Foram calculados os rendimentos gravimétricos em carvão, licor pirolenhoso e gases não condensáveis. Os compostos químicos presentes nos gases nãocondensáveis foram identificados e quantificados mediante análise em cromatógrafo gasoso dotado de detectores de condutividade térmica, onde foi aplicado o ensaio dos seguintes gases: H2, CH4, CO e CO2. Além dessas análises foram realizadas regressões, conforme preconizam as metodologias AMSIIIK e AM0041, para identificar qual o melhor modelo obtido e, portanto, o mais indicado para a estimativa da emissão de CH4 no processo de carbonização. Concluiu-se que: a) aumentos na temperatura final de carbonização ocasionam aumento e diminuição no rendimento em gases e carvão, respectivamente; b) as diferentes taxas de aquecimento aplicadas nos ensaios laboratoriais não influenciaram o rendimento gravimétrico dos produtos da pirólise e a emissão de CO2, CO, CH4 e H2. Fugiram a essa tendência, os resultados de rendimento gravimétrico em carvão (base seca) obtidos a temperatura de 700oC; c) houve aumento na emissão de praticamente todos os gases com o aumento da temperatura final de carbonização; d) as regressões propostas pela metodologia AMSIIIK obtiveram melhores resultados do que aquela preconizada na metodologia AM0041, sendo o modelo de regressão que adota a temperatura como parâmetro de inferência da emissão de CH4 no processo de pirólise, o mais indicado para a estimativa de linhas de base em carvoarias que buscam a obtenção de créditos de carbono via melhoria da eficiência do processo de carbonização. / The objective of this work was to assess the relation between CH4 emissions and carbonization final temperatures of Eucalyptus urograndis wood, according to the AMSIIIK methodology (UNFCCC, 2008). On the same way, the correlation between CH4 emissions and the charcoal gravimetric yield (dry basis), as praised by the AM0041 methodology (UNFCCC, 2006), was evaluated. The results found were analyzed regarding the adequacy of both methodologies with the theoretical knowledge of noncondensable gases emissions in the pyrolysis process, as well as the incentive, through the Clean Development Mechanism, to the more efficient adoption of carbonization procedures that contribute to the reduction of CH4 emissions. The experiment consisted of the conduction of wood chips pyrolysis, in the temperatures of 400, 500, 600 and 700oC, at different times of carbonization (2,5; 5,0; 7,5 e; 10 hours), in an oven-muffle conjugated to a gas collector system. The gravimetrical yields of charcoal, pyroligneous liquor and non-condensable gases were calculated. The chemical composition of noncondensable gases were identified and quantified in gaseous chromatograph endowed with thermal conductivity detector, where the essay of the following gases was applied: H2, CH4, CO and CO2. Besides these analyses, regressions regarding the methodologies AMSIIIK and AM0041, have been carried through, to indentify the best model and, therefore, the most indicated for estimating CH4 emission in the carbonization process. Conclusions: a) increases in the carbonization final temperatures caused increase and reduction in the yields of gases and charcoal, respectively; b) the different heating rates applied in the laboratorial analysis have not influenced the gravimetric yield of the pyrolysis products, nor the emission of CO2, CO, CH4 and H2. The gravimetric yield of charcoal (dry basis) obtained at the temperature of 700oC, was the only data not to show this same trend; c) increases in the carbonization final temperatures lead to an increase in the emission of all gases; d) the AMSIIIK methodology regressions have gotten better results than those praised in methodology AM0041. Thus, the regression model which adopts the temperature as a parameter of CH4 emission inference in the pyrolysis process, is the most indicated for baseline estimate in charcoal facilities that seek carbon credits through the improvement of the carbonization process efficiency.

Os relatórios científicos relacionados com o período de transição das vacas leiteiras são principalmente realizados com animais de raças europeias e em climas temperados. Países com clima tropical estão ganhando importância como fornecedores de alimentos para o mundo e o estudo de raças adaptadas e integradas nessas regiões pode contribuir para o desenvolvimento de práticas de manejo alimentar que melhorem a eficiência bioeconômica dos sistemas de produção. Vinte e quatro animais da raça Holandesa (H) e Girolando F1 - ½ Holandês Gir (F1) foram utilizados durante o período pré-parto (12 H e 12 F1) e 16 animais no período pós-parto (8 H e 8 F1). Os animais foram alimentados com ração totalmente misturada, seguindo dois planos nutricionais antes do parto, com ofertas de 1,69 e 1,89% do peso vivo, com base na matéria seca. Após o parto, os animais foram alimentados ad libitum. Testes de digestibilidade aparente e avaliações em câmaras respirométricas foram realizados 21 dias antes do parto previsto e 21 dias após o parto. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado e os dados foram analisados por ANOVA e a comparação das médias entre os grupos foi realizada pelo teste de Tukey, com nível de significância de 5%. No período pré parto, houve algumas diferenças entre as composições raciais, com maior escore de condição corporal para os animais F1, sem diferença no consumo de matéria seca. Os animais submetidos ao plano 1,89 % apresentaram maior digestibilidade da matéria seca. A emissão e o rendimento do metano entérico foram semelhantes entre as duas composições raciais. Durante o período pós parto, os animais H apresentaram maior consumo de todos os nutrientes, com maior produção de leite e maior emissão de metano por unidade de peso corporal e peso metabólico. Não houve diferença na emissão de metano entérico por quilograma de leite ou leite corrigido para gordura entre composições raciais e planos nutricionais. A partição energética de ambas as composições foi similar, mas o maior escore de condição corporal, menor produção de leite e emissão de metano entérica total semelhante sugerem que os animais Girolando F1 criados em condições tropicais são menos eficientes energeticamente quando submetidos a planos nutricionais recomendados para manutenção de raças europeias. / Scientific reports related to the transition period of dairy cows are mainly carried out with animals of European breeds and in temperate climates. Countries with a tropical climate are gaining importance as suppliers of food to the world and the study of breeds adapted and integrated in these regions can contribute to the development of food management practices that improve the bioeconomic efficiency of production systems. Twenty-four animals of Holstein (H) and Girolando F1 – ½ Holstein ½ Gir (F1) breed composition were used during the prepartum period (12 H and 12 F1), and 16 animals during the postpartum period (8 H and 8 F1). The animals were fed a total mixed ration, following two nutritional plans before calving, with offers of 1.69 and 1.89% of body weight, on a dry matter basis. After calving, the animals were fed ad libitum. Apparent digestibility assays and evaluations in respirometric chambers were performed 21 days before the expected calving and 21 days after calving. A completely randomized design was used and the data were analyzed by ANOVA and the comparison of the means between the groups was done by the Tukey’s test, with significance level of 5 %. In the prepartum period, there were some differences between the breed composition, with a higher body condition score for F1 animals, with no difference in the dry matter intake. The animals subjected to the 1.89% plan presented higher digestibility of dry matter. The emission and yield of enteric methane was similar between both racial compositions. During the postpartum period, H animals presented higher intake of all nutrients, with higher milk production, and higher methane emission per unit of body weight and metabolic weight. There was no difference in the emission of enteric methane per kilogram of milk or fat corrected milk between breed compositions and nutritional plans. The energy partition of both compositions was similar, but the higher body condition score, lower milk yield, and similar total enteric methane emission suggest that Girolando F1 animals raised under tropical conditions are less energy efficient when subjected to nutritional plans recommended for the maintenance level of European breeds.

As tecnologias baseadas em sensores estão cada vez mais disponíveis e podem ser usadas para coletar informações detalhadas sobre o comportamento animal. Com esta informação é possível avaliar o ritmo circadiano de variáveis comportamentais e monitorar sua resposta. A identificação de variações na resposta deste ritmo tem o potencial de detectar problemas de saúde e questões de bem-estar animal. O objetivo deste trabalho foi estudar os ritmos circadianos comportamentais como uma nova abordagem para monitorar ovelhas em sistemas extensivos e estudar a emissão de metano, eficiência alimentar e crescimento de novilhos de corte. Este trabalho foi composto por dois experimentos (ovinos e bovinos). Foram utilizados cochos automatizados e sensores de atividade baseados em acelerômetro para coletar informações detalhadas do comportamento ingestivo (bovinos) e do comportamento de atividade (ovinos e bovinos), juntamente com as características de desempenho animal. Estes dados foram utilizados para calcular a percentagem de comportamento cíclico harmônico/sincronizado a cada período de 24 h. Essa porcentagem é chamada de grau de acoplamento funcional (DFC) e é calculada com uso de um período móvel de sete dias. No experimento com ovinos, um total de 29 ovelhas Scottish Blackface foram monitoradas por quatro semanas em cada estação do ano, em sistema extensivo nas terras altas da Escócia. Dados meteorológicos foram coletados diariamente. Modelos estatísticos de regressão com efeito aleatório foram utilizados para avaliar a variação da resposta entre indivíduos. Houve uma forte dinâmica criada pelas estações do ano e pelo ciclo produtivo/fisiológico das ovelhas. Durante a primavera e o verão, o desvio padrão do DFC foi um melhor estimador do ganho de peso quando comparado ao índice de moção. A combinação da análise do DFC e o agrupamento de indivíduos com base em sua resposta às variáveis ambientais oferece potencial para obter informações relevantes para o manejo do rebanho. O experimento de bovinos foi conduzido com duas dietas contrastantes (volumoso: concentrado 8:92 e 50:50) e duas raças (40 mestiços Charolês e 40 Luing). Os padrões diurnos de ingestão e atividade foram altamente sincronizados. O ritmo circadiano da atividade foi importante para explicar as diferentes emissões de metano entre indivíduos, independente da raça ou dieta, e também teve ligação com a eficiência alimentar e o crescimento dos novilhos. Este trabalho mostra a importância dos ritmos circadianos comportamentais e como essas abordagens podem melhorar a qualidade e o significado dos dados provenientes de sensores automatizados. / Sensor-based technologies are becoming increasingly available and can be used to gather detailed information about animal behaviour. With this information it is possible to assess animal behavioural circadian rhythm and monitor its response. Identifying breakdowns of this rhythm has the potential to detect health problems and animal welfare issues. The aim of this work was to study the behavioural circadian rhythms as a novel approach to monitor sheep in extensive systems and to study the differences between beef steers production traits, in methane emission, feed efficiency and growth. This work consisted of two experiments, one dealing with sheep in an extensive system and the other with housed beef steers. Automated feed intake equipment and accelerometer-based activity sensors were used to collect detailed information on feed intake (for cattle) and activity behaviour (for sheep and cattle), alongside animal performance characteristics. These data were used to calculate the percentage of cyclic behaviour that is harmonic/synchronized to each 24 h period as Degree of Functional Coupling (DFC) shown within rolling seven day periods. In the sheep experiment, in total twenty-nine Scottish Blackface ewes were monitored for four consecutive weeks in each season across a full year, in an extensive system on Scottish upland pastures. Weather data were collected daily. Random regression statistical models were used to assess between-individual variation in response to the weather. There was a strong dynamic created by the seasons and by the production and physiological cycle in sheep in these high latitude systems. Over the spring and summer period, the variation in the response of DFC was a better estimator of BWG (Body Weight Gain) than the use of a simple motion index. The combination of circadian rhythm analysis and the clustering of individuals into groups based around their regression response to environmental variables provides considerable potential to glean information relevant for group and individual animal management. The cattle experiment was conducted with two contrasting diets (concentrate-based and mixed diet) and two breeds (40 crossbred Charolais and 40 purebred Luing). The diurnal patterns of feeding and activity behaviours were strong and highly synchronised. Activity rhythmicity was well suited to show up differences between individual methane emissions independent of breed or diet, and it was also well related to important production traits as feed efficiency and growth of beef steers. This work shows the importance of the behavioural circadian rhythms and that these approaches may enhance the quality and meaningfulness of data coming from automated sensors.

As tecnologias baseadas em sensores estão cada vez mais disponíveis e podem ser usadas para coletar informações detalhadas sobre o comportamento animal. Com esta informação é possível avaliar o ritmo circadiano de variáveis comportamentais e monitorar sua resposta. A identificação de variações na resposta deste ritmo tem o potencial de detectar problemas de saúde e questões de bem-estar animal. O objetivo deste trabalho foi estudar os ritmos circadianos comportamentais como uma nova abordagem para monitorar ovelhas em sistemas extensivos e estudar a emissão de metano, eficiência alimentar e crescimento de novilhos de corte. Este trabalho foi composto por dois experimentos (ovinos e bovinos). Foram utilizados cochos automatizados e sensores de atividade baseados em acelerômetro para coletar informações detalhadas do comportamento ingestivo (bovinos) e do comportamento de atividade (ovinos e bovinos), juntamente com as características de desempenho animal. Estes dados foram utilizados para calcular a percentagem de comportamento cíclico harmônico/sincronizado a cada período de 24 h. Essa porcentagem é chamada de grau de acoplamento funcional (DFC) e é calculada com uso de um período móvel de sete dias. No experimento com ovinos, um total de 29 ovelhas Scottish Blackface foram monitoradas por quatro semanas em cada estação do ano, em sistema extensivo nas terras altas da Escócia. Dados meteorológicos foram coletados diariamente. Modelos estatísticos de regressão com efeito aleatório foram utilizados para avaliar a variação da resposta entre indivíduos. Houve uma forte dinâmica criada pelas estações do ano e pelo ciclo produtivo/fisiológico das ovelhas. Durante a primavera e o verão, o desvio padrão do DFC foi um melhor estimador do ganho de peso quando comparado ao índice de moção. A combinação da análise do DFC e o agrupamento de indivíduos com base em sua resposta às variáveis ambientais oferece potencial para obter informações relevantes para o manejo do rebanho. O experimento de bovinos foi conduzido com duas dietas contrastantes (volumoso: concentrado 8:92 e 50:50) e duas raças (40 mestiços Charolês e 40 Luing). Os padrões diurnos de ingestão e atividade foram altamente sincronizados. O ritmo circadiano da atividade foi importante para explicar as diferentes emissões de metano entre indivíduos, independente da raça ou dieta, e também teve ligação com a eficiência alimentar e o crescimento dos novilhos. Este trabalho mostra a importância dos ritmos circadianos comportamentais e como essas abordagens podem melhorar a qualidade e o significado dos dados provenientes de sensores automatizados. / Sensor-based technologies are becoming increasingly available and can be used to gather detailed information about animal behaviour. With this information it is possible to assess animal behavioural circadian rhythm and monitor its response. Identifying breakdowns of this rhythm has the potential to detect health problems and animal welfare issues. The aim of this work was to study the behavioural circadian rhythms as a novel approach to monitor sheep in extensive systems and to study the differences between beef steers production traits, in methane emission, feed efficiency and growth. This work consisted of two experiments, one dealing with sheep in an extensive system and the other with housed beef steers. Automated feed intake equipment and accelerometer-based activity sensors were used to collect detailed information on feed intake (for cattle) and activity behaviour (for sheep and cattle), alongside animal performance characteristics. These data were used to calculate the percentage of cyclic behaviour that is harmonic/synchronized to each 24 h period as Degree of Functional Coupling (DFC) shown within rolling seven day periods. In the sheep experiment, in total twenty-nine Scottish Blackface ewes were monitored for four consecutive weeks in each season across a full year, in an extensive system on Scottish upland pastures. Weather data were collected daily. Random regression statistical models were used to assess between-individual variation in response to the weather. There was a strong dynamic created by the seasons and by the production and physiological cycle in sheep in these high latitude systems. Over the spring and summer period, the variation in the response of DFC was a better estimator of BWG (Body Weight Gain) than the use of a simple motion index. The combination of circadian rhythm analysis and the clustering of individuals into groups based around their regression response to environmental variables provides considerable potential to glean information relevant for group and individual animal management. The cattle experiment was conducted with two contrasting diets (concentrate-based and mixed diet) and two breeds (40 crossbred Charolais and 40 purebred Luing). The diurnal patterns of feeding and activity behaviours were strong and highly synchronised. Activity rhythmicity was well suited to show up differences between individual methane emissions independent of breed or diet, and it was also well related to important production traits as feed efficiency and growth of beef steers. This work shows the importance of the behavioural circadian rhythms and that these approaches may enhance the quality and meaningfulness of data coming from automated sensors.

Os relatórios científicos relacionados com o período de transição das vacas leiteiras são principalmente realizados com animais de raças europeias e em climas temperados. Países com clima tropical estão ganhando importância como fornecedores de alimentos para o mundo e o estudo de raças adaptadas e integradas nessas regiões pode contribuir para o desenvolvimento de práticas de manejo alimentar que melhorem a eficiência bioeconômica dos sistemas de produção. Vinte e quatro animais da raça Holandesa (H) e Girolando F1 - ½ Holandês Gir (F1) foram utilizados durante o período pré-parto (12 H e 12 F1) e 16 animais no período pós-parto (8 H e 8 F1). Os animais foram alimentados com ração totalmente misturada, seguindo dois planos nutricionais antes do parto, com ofertas de 1,69 e 1,89% do peso vivo, com base na matéria seca. Após o parto, os animais foram alimentados ad libitum. Testes de digestibilidade aparente e avaliações em câmaras respirométricas foram realizados 21 dias antes do parto previsto e 21 dias após o parto. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado e os dados foram analisados por ANOVA e a comparação das médias entre os grupos foi realizada pelo teste de Tukey, com nível de significância de 5%. No período pré parto, houve algumas diferenças entre as composições raciais, com maior escore de condição corporal para os animais F1, sem diferença no consumo de matéria seca. Os animais submetidos ao plano 1,89 % apresentaram maior digestibilidade da matéria seca. A emissão e o rendimento do metano entérico foram semelhantes entre as duas composições raciais. Durante o período pós parto, os animais H apresentaram maior consumo de todos os nutrientes, com maior produção de leite e maior emissão de metano por unidade de peso corporal e peso metabólico. Não houve diferença na emissão de metano entérico por quilograma de leite ou leite corrigido para gordura entre composições raciais e planos nutricionais. A partição energética de ambas as composições foi similar, mas o maior escore de condição corporal, menor produção de leite e emissão de metano entérica total semelhante sugerem que os animais Girolando F1 criados em condições tropicais são menos eficientes energeticamente quando submetidos a planos nutricionais recomendados para manutenção de raças europeias. / Scientific reports related to the transition period of dairy cows are mainly carried out with animals of European breeds and in temperate climates. Countries with a tropical climate are gaining importance as suppliers of food to the world and the study of breeds adapted and integrated in these regions can contribute to the development of food management practices that improve the bioeconomic efficiency of production systems. Twenty-four animals of Holstein (H) and Girolando F1 – ½ Holstein ½ Gir (F1) breed composition were used during the prepartum period (12 H and 12 F1), and 16 animals during the postpartum period (8 H and 8 F1). The animals were fed a total mixed ration, following two nutritional plans before calving, with offers of 1.69 and 1.89% of body weight, on a dry matter basis. After calving, the animals were fed ad libitum. Apparent digestibility assays and evaluations in respirometric chambers were performed 21 days before the expected calving and 21 days after calving. A completely randomized design was used and the data were analyzed by ANOVA and the comparison of the means between the groups was done by the Tukey’s test, with significance level of 5 %. In the prepartum period, there were some differences between the breed composition, with a higher body condition score for F1 animals, with no difference in the dry matter intake. The animals subjected to the 1.89% plan presented higher digestibility of dry matter. The emission and yield of enteric methane was similar between both racial compositions. During the postpartum period, H animals presented higher intake of all nutrients, with higher milk production, and higher methane emission per unit of body weight and metabolic weight. There was no difference in the emission of enteric methane per kilogram of milk or fat corrected milk between breed compositions and nutritional plans. The energy partition of both compositions was similar, but the higher body condition score, lower milk yield, and similar total enteric methane emission suggest that Girolando F1 animals raised under tropical conditions are less energy efficient when subjected to nutritional plans recommended for the maintenance level of European breeds.