The long-term climatic and environmental history of Southeast Asia is still fragmentary. This thesis therefore aims at studying lake sediment/peat sequences using a multi-proxy approach to reconstruct the environmental history and the impact of past changes in monsoon variability and intensity on lake ecosystems in Thailand. The study focuses on two lakes located in northeast Thailand: the larger Lake Kumphawapi and the smaller Lake Pa Kho. The comparison of multiple sediment sequences and their proxies from Kumphawapi suggests a strengthening of the summer monsoon between c. 10,000 and 7000 cal yr BP. Parts of the lake had been transformed into a wetland/peatland by c. 7000 cal yr BP, while the deeper part of the basin still contained areas of shallow water until c. 6600 cal yr BP. This gradual lowering of the lake level can point to a weakening of the summer monsoon. Paleoenvironmental information for the time interval between 6200 and 1800 cal yr BP is limited due to a several thousand-year long hiatus. This new investigation demonstrates that arguments using the phytolith and pollen record of Lake Kumphawapi to support claims of early rice agriculture in the region or an early start of the Bronze Age are not valid, because these were based upon the assumption of continuous deposition. The lithostratigraphy and multi-proxy reconstructions for Pa Kho support a strengthened summer monsoon between 2120-1580 cal yr BP, 1150-980 cal yr BP, and after 500 cal yr BP; and a weakening of the summer monsoon between 1580-1150 cal yr BP and between 650-500 cal yr BP. The increase in run-off and higher nutrient supply after AD 1700 can be linked to agricultural intensification in the region. Conclusively, the Holocene records from northeast Thailand add important paleoclimatic information for Southeast Asia and allow discussing past monsoon variability and movements of the Intertropical Convergence Zone in greater detail. / <p>At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished and had a status as follows: Paper 3: Manuscript. Paper 4: Accepted. Paper 5: Manuscript.</p>

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The use of stable water isotopes as 18O and 2H are widely used in the last 50 years as tracer in climatic and hydrological studies. Stable water isotopes have slightly different physical properties and require different latent energy for phase changes, so the concentration of water isotopes varies during water phase changes, which is known as fractionation. Specifically in the tropics, the stable water isotopes have a very particular behavior unlike other regions, by the influence of large rainfalls amount, temperature and relative humidity. Cuba is an inland in the middle of the Caribe Sea, where studies about isotopic characterization of precipitations have never been made. In order to understand and explain some issues related to the isotopic behavior of precipitation in this inland, the research work was developed making use of data from that area. The general objective of this research proposal is to characterize the isotopic composition of rainfall in west of Cuba, including the demonstration of the vegetation influence in rainfall isotopic composition, and to determine mathematical models that describe the relationship between rainfall amount, intensity and isotopic composition for future paleoclimatic studies there. Data from the Global Network of Isotopes in Precipitation (GNIP) of the International Atomic Energy Agency (IAEA) were used. Thus, the thesis was developed in three chapters of contents. The first topic addressed was in relation to demonstrate the isotopic fractionation resulting from transpiration by a green canopy. As results, it was shown that transpiration is a fractional process with respect to water isotopes. The magnitude of this fractionation is determined by environmental factors, such as soil water content, rainfall amount, temperature, and the relative humidity. The environmental factors influence the behavior of such important variables as stomatal aperture, the different diffusion resistances, and the kinetic fractionation. Then were proposed eight mathematical models that describes the relationship between rainfall isotopic composition, amount and erosivity for paleoclimatic studies. The trend founded in this research is that months with highest rainfall erosivity were less heavy isotopically. ?2H and ?18O were negatively correlated with erosivity and with the rainfall amount. The rainfall amounts were the higher negative correlation with the isotopic composition for this tropical region. In the third chapter, finally, it was evaluated if even Cuba being an island could be seen the classic effects of the isotopic hydrology as, continentality, rainfall amount and seasonality. As results, rainfalls in western Cuba are in general isotopically enriched in ?18O and ?2H in comparison with other regions at higher latitudes. The annual mean values for ?18O vary between (1 to -8) ? and for ?2H between (15 to -40) ?. Nevertheless, there is marked seasonal behavior, being the rainfalls heavier in winter and more depleted in summer, showing the established patterns for tropical region. The influence of the air masses movement on the rainfall isotopic behavior could be affirming the presence of the continental effect / Isótopos estáveis da água como 18O e 2H foram amplamente utilizados nos últimos 50 anos como traçadores em estudos climáticos e hidrológicos. Os isótopos estáveis da água têm propriedades físicas ligeiramente diferentes, incluindo uma energia latente diferente para as mudanças de fase, de modo que a concentração de isótopos da água se altera em mudanças da fase aquosa, fenômeno conhecido como fracionamento isotópico. Especificamente nos trópicos, os isótopos estáveis da água têm um comportamento muito particular, contrário ao nas regiões temperadas, pela influência dos grandes acumulados da chuva, altas temperaturas e umidade relativa. Cuba é uma ilha no meio do mar Caribe, onde estudos sobre a caracterização isotópica das precipitações nunca foram feitos. Para entender e explicar algumas questões relacionadas ao comportamento isotópico da precipitação nesta ilha, o trabalho de pesquisa foi desenvolvido fazendo uso de dados da área. O objetivo geral desta proposta de pesquisa é caracterizar a composição isotópica das chuvas no oeste de Cuba, incluindo a demonstração da influência da vegetação na composição isotópica da precipitação e determinar modelos matemáticos que descrevem a relação entre a quantidade e intensidade da chuva com a composição isotópica para futuros estudos paleoclimáticos. Para isto foram utilizados dados da Rede Global de Isótopos em Precipitação (GNIP) da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA). Assim, essa tese se apresenta em três capítulos. O primeiro capítulo trata da demonstração do fracionamento isotópico resultante da transpiração através da folha de árvores. A magnitude desse fracionamento é determinada por fatores ambientais, como o teor da água no solo, a quantidade da precipitação, a temperatura e a umidade relativa do ar. Os fatores ambientais influenciam o comportamento de variáveis tão importantes como a abertura estomática, as diferentes resistências de difusão e o fracionamento cinético. No segundo capítulo propõem-se oito modelos matemáticos que descrevem a relação entre a composição isotópica da precipitação, sua quantidade e erosividade, úteis para estudos paleoclimáticos. A tendência encontrada nesta pesquisa é que meses com chuvas mais erosivas foram menos pesadas isotopicamente. Os valores de ?2H e ?18O foram negativamente correlacionados com a erosividade e com os acumulados de precipitação, sendo que os acumulados de precipitação foram os de maior correlação negativa com a composição isotópica nesta região tropical. No terceiro capítulo foi avaliado se em Cuba, uma ilha, podiam ser detectados os efeitos clássicos da hidrologia isotópica. Os valores médios anuais para ?18O variam entre 1 e -8? e para ?2H entre 15 e -40?. No entanto, há um comportamento sazonal marcado, sendo as chuvas isotopicamente mais pesadas no inverno e mais leves no verão, mostrando os padrões estabelecidos para a região tropical. A influência do movimento das massas do ar sobre o comportamento isotópico da chuva pode afirmar a presença do efeito de continentalidade

The use of stable water isotopes as 18O and 2H are widely used in the last 50 years as tracer in climatic and hydrological studies. Stable water isotopes have slightly different physical properties and require different latent energy for phase changes, so the concentration of water isotopes varies during water phase changes, which is known as fractionation. Specifically in the tropics, the stable water isotopes have a very particular behavior unlike other regions, by the influence of large rainfalls amount, temperature and relative humidity. Cuba is an inland in the middle of the Caribe Sea, where studies about isotopic characterization of precipitations have never been made. In order to understand and explain some issues related to the isotopic behavior of precipitation in this inland, the research work was developed making use of data from that area. The general objective of this research proposal is to characterize the isotopic composition of rainfall in west of Cuba, including the demonstration of the vegetation influence in rainfall isotopic composition, and to determine mathematical models that describe the relationship between rainfall amount, intensity and isotopic composition for future paleoclimatic studies there. Data from the Global Network of Isotopes in Precipitation (GNIP) of the International Atomic Energy Agency (IAEA) were used. Thus, the thesis was developed in three chapters of contents. The first topic addressed was in relation to demonstrate the isotopic fractionation resulting from transpiration by a green canopy. As results, it was shown that transpiration is a fractional process with respect to water isotopes. The magnitude of this fractionation is determined by environmental factors, such as soil water content, rainfall amount, temperature, and the relative humidity. The environmental factors influence the behavior of such important variables as stomatal aperture, the different diffusion resistances, and the kinetic fractionation. Then were proposed eight mathematical models that describes the relationship between rainfall isotopic composition, amount and erosivity for paleoclimatic studies. The trend founded in this research is that months with highest rainfall erosivity were less heavy isotopically. ?2H and ?18O were negatively correlated with erosivity and with the rainfall amount. The rainfall amounts were the higher negative correlation with the isotopic composition for this tropical region. In the third chapter, finally, it was evaluated if even Cuba being an island could be seen the classic effects of the isotopic hydrology as, continentality, rainfall amount and seasonality. As results, rainfalls in western Cuba are in general isotopically enriched in ?18O and ?2H in comparison with other regions at higher latitudes. The annual mean values for ?18O vary between (1 to -8) ? and for ?2H between (15 to -40) ?. Nevertheless, there is marked seasonal behavior, being the rainfalls heavier in winter and more depleted in summer, showing the established patterns for tropical region. The influence of the air masses movement on the rainfall isotopic behavior could be affirming the presence of the continental effect / Isótopos estáveis da água como 18O e 2H foram amplamente utilizados nos últimos 50 anos como traçadores em estudos climáticos e hidrológicos. Os isótopos estáveis da água têm propriedades físicas ligeiramente diferentes, incluindo uma energia latente diferente para as mudanças de fase, de modo que a concentração de isótopos da água se altera em mudanças da fase aquosa, fenômeno conhecido como fracionamento isotópico. Especificamente nos trópicos, os isótopos estáveis da água têm um comportamento muito particular, contrário ao nas regiões temperadas, pela influência dos grandes acumulados da chuva, altas temperaturas e umidade relativa. Cuba é uma ilha no meio do mar Caribe, onde estudos sobre a caracterização isotópica das precipitações nunca foram feitos. Para entender e explicar algumas questões relacionadas ao comportamento isotópico da precipitação nesta ilha, o trabalho de pesquisa foi desenvolvido fazendo uso de dados da área. O objetivo geral desta proposta de pesquisa é caracterizar a composição isotópica das chuvas no oeste de Cuba, incluindo a demonstração da influência da vegetação na composição isotópica da precipitação e determinar modelos matemáticos que descrevem a relação entre a quantidade e intensidade da chuva com a composição isotópica para futuros estudos paleoclimáticos. Para isto foram utilizados dados da Rede Global de Isótopos em Precipitação (GNIP) da Agência Internacional de Energia Atômica (AIEA). Assim, essa tese se apresenta em três capítulos. O primeiro capítulo trata da demonstração do fracionamento isotópico resultante da transpiração através da folha de árvores. A magnitude desse fracionamento é determinada por fatores ambientais, como o teor da água no solo, a quantidade da precipitação, a temperatura e a umidade relativa do ar. Os fatores ambientais influenciam o comportamento de variáveis tão importantes como a abertura estomática, as diferentes resistências de difusão e o fracionamento cinético. No segundo capítulo propõem-se oito modelos matemáticos que descrevem a relação entre a composição isotópica da precipitação, sua quantidade e erosividade, úteis para estudos paleoclimáticos. A tendência encontrada nesta pesquisa é que meses com chuvas mais erosivas foram menos pesadas isotopicamente. Os valores de ?2H e ?18O foram negativamente correlacionados com a erosividade e com os acumulados de precipitação, sendo que os acumulados de precipitação foram os de maior correlação negativa com a composição isotópica nesta região tropical. No terceiro capítulo foi avaliado se em Cuba, uma ilha, podiam ser detectados os efeitos clássicos da hidrologia isotópica. Os valores médios anuais para ?18O variam entre 1 e -8? e para ?2H entre 15 e -40?. No entanto, há um comportamento sazonal marcado, sendo as chuvas isotopicamente mais pesadas no inverno e mais leves no verão, mostrando os padrões estabelecidos para a região tropical. A influência do movimento das massas do ar sobre o comportamento isotópico da chuva pode afirmar a presença do efeito de continentalidade

<p>U doktorskoj disertaciji je rađena analiza produkcije i procena stabilnosti sekundarnih metabolita cijanobakterija. U analizi pigmenata cijanobakterija kao biomarkera u paleoklimatskoj rekonstrukciji poslužio je nov model analize-AMMI model, koji pruža značajan doprinos odabiru odgovarajućih biomarkera u paleoklimatiskoj rekonstrukciji. Analizom produkcije MOSA i MOMA 15 vodenih i zemlji&scaron;nih cijanobakterija NSCCC sposobnost produkcije MOSA je uočena kod 8, a MOMA kod svih sojeva. Kultivacija u različitim pH vrednostima podloge i različitim temperaturnim uslovima nije pokazala znatan uticaj na produkciju MOSA. Produkcija MOMA je bila izraženija u baznoj sredini (pH 9.0) i na vi&scaron;im temperaturama (30-35 &deg;C). UV svetlost se pokazala kao najznačajniji faktor i inicirala je najveću produkciju MOSA i MOMA kod svih sojeva. Veća koncentracija azota u podlozi nije uticala na povećanje produkcije MOSA kod većine analiziranih sojeva, dok je znatno uticala na povećanje produkcije MOMA kod svih analiziranih sojeva.<br />Analizom produkcije pigmenata 19 lesnih cijanobakterija NSCCC prisustvo fikobilina i MOSA je uočeno u svim analiziranim kulturama, dok sposobnost produkcije MOMA nije uočena u dve kulture lesnih cijanobakterija NSCCC. Tokom posmatranog vremenskog perioda uočena je razgradnja ukupnih fikobilina u kontrolnim uslovima rasta, dok za isti vremenski period nije do&scaron;lo do degradacije MOSA i MOMA u kontrolnim uslovima.<br />Procenom stabilnosti MOSA i MOMA delovanjem abiotičkih faktora (različitih pH i temperaturnih vrednosti podloge, različitog vremena izlaganja UV svetlosti) utvrđeno je da su MOSA i MOMA pokazali izraženu stabilnost na testirane abiotičke faktore. Procenom stabilnosti pigmenata nakon delovanja biotičkih faktora primetna je intenzivnija razgradnja ukupnih fikobilina posmatrano u zavisnosti od vremena, do postizanja potpune degradacije u pojednim kulturama lesnih cijanobakterija, dok je uočeno da su MOSA i MOMA pokazali stabilnu strukturu i u testu biodegradabilnosti nije do&scaron;lo do njihove degradacije.<br />Analizom prisustva MOSA i MOMA u lesnom sedimentu i biolo&scaron;kim lesnim pokoricama njihovo prisustvo je uočeno u svim analiziranim uzorcima. Takođe, kori&scaron;ćenjem LC-MS(/MS) metode utvrđeno je prisustvo scitonemina u 10 terestričnih kultura NSCCC.<br />Analizom toksičnosti i produkcije mikrocistina, cilindrospermopsina i saksitoksina lesnih cijanobakterija NSCCC dobijeni su negativni rezultati. Razvojem novih metoda za detekciju cijanotoksina u terestričnim ekosistemima potrebno je proveriti dobijene rezultate. Procenom stabilnosti mikrocistina referentnog soja Microcystis aeruginosa PCC 7806, uočena je njegova izrazita stabilnost tokom vremenskog perioda od 96 h u kontrolnim uslovima i delovanjem tri bakterijska soja.<br />Shodno dobijenim rezultatima, UV za&scaron;titni pigmenti su mnogo podesniji za paleoklimatsku rekonstrukciju od fikobilina s obzirom da molekuli MOSA i MOMA imaju postojaniju strukturu i da nisu degradirani tokom posmatranih stresnih uslova. Usled nemogućnosti detekcije cijanotoksina lesnih cijanobakterija, i pored izražene stabilnosti mikrocistina referentnog soja, cijanotoksini se ne mogu smatrati biomarkerima cijanobakterija u geolo&scaron;kim istraživanjima.<br />Postavljanje BLOCDUST teorije i otkriće stabilnosti MOSA i MOMA i njihove upotrebe kao pouzdanih biomarkera u paleoklimatskoj rekonstrukciji predstavlja osnovu za mnoga buduća istraživanja od neprocenjivog naučnog značaja, pogotovo u paleoklimatskoj rekonstrukciji lesa. Predloženi scenario se može smatrati osnovom u paleoklimatskoj rekonstrukciji.</p> / <p>This PhD thesis analyzed the production and stability of cyanobacterial secondary metabolites. The results describe the effects of pH, temperature and light source combined with the effects of medium nitrogen content on the production of the MOSA and MOMA compounds of aquatic and soil cyanobacterial strains through AMMI model. The application of the AMMI model represents a significant contribution to the selection of appropriate biomarkers in the paleoclimatic reconstructions because it reveals the increased production of certain secondary metabolites in certain environmental conditions. MOSA compounds were observed in 8 out of 15 soil and aquatic cyanobacterial strains, while MOMA compounds were found in all 15 strains. Results show that exposure to UV light induced a higher synthesis of both pigments. The production of the MOSA compounds was clearly increased by UV irradiation and other treatments did not show a significant impact on its production. The production of MOMA compounds was increased by several stress factors including pH (pH 9.0), temperature (30-35 &deg;C), nitrogen content and UV irradiation. A higher concentration of nitrogen in the medium did not influence the increase in the production of MOSA compounds in most of the analyzed strains, while it significantly influenced the increase in the production of MOMA in all analyzed strains.<br />By analyzing the production of pigments in 19 loess cultures, phycobilins and MOSA were present in all examined loess isolates, while presence of MOMA was not detected in two samples from China. In control conditions, it was observed degradation of phycobilins depending on time, but MOSA and MOMA showed a stable structure.<br />Stability assessment of the MOSA and MOMA by the treatment with abiotic factors (different pH and temperature values of the medium, different time of exposure to UV light) revealed their pronounced stability on tested abiotic factors. Considering unstable structure of phycobilins in the presence of bacterial strains, phycobilins cannot be considered as biomarkers in loess studies. Detected results indicate that MOSA and MOMA have stable core structures resistant to bacterial strains, which makes them potentially good biomarkers for paleoclimatic reconstruction.<br />Moreover, the presence of MOSA and MOMA compounds was confirmed in loess sediment samples and BLC. Also, the LC-MS(/MS) method revealed the presence of scytonemin in 10 terrestrial cyanobacterial cultures.<br />Testing of the toxicity of loess cyanobacterial cultures and their ability to produce microcystins, cylindrospermopsin and saxitoxins, negative results were obtained. The development of new methods for detection of cyanotoxins in terrestrial ecosystems is necessary in order to revise obtained results. By assessing the stability of microcystins of the reference strain of Microcystis aeruginosa PCC 7806, its pronounced stability was observed over a 96 h in control conditions and in the presence of three bacterial strains.<br />Due to MOSA and MOMA narrow environment and organism specificity, as well as its structural stability, these metabolites are designated with a strong potential to be used as a cyanobacterial biomarker in paleoclimatic research. Due to the inability to detect cyanotoxins in loess cyanobacteria, despite the pronounced stability of the microcystin of the reference strain, cyanotoxins cannot be considered as adequate biomarkers of cyanobacteria in geological research.<br />The production of the MOSA and MOMA compounds across examined stress conditions, and further, their presence in loess samples and BLCs indicate the potential of these compounds to be regarded as biomarkers in paleoclimatic research of lacustrine/marine and loess sediments. Setting up the BLOCDUST theory and determining stability of MOSA and MOMA compounds and their aplication as a convinient biomarkers of cyanobacteria in paleoclimatic reconstruction provides the foundation for many future research of invaluable scientific significance, especially in the paleoclimatic reconstruction of loess. The proposed scenario can be considered as one of the basic model for paleoclimatic reconstruction.</p>

Although the ecological interactions and ethology of the wing-propelled diving seabirds known as the Alcidae (Aves, Charadriiformes) have been intensively studied, systematic studies of the clade have been overwhelmingly limited to extant taxa. Pan-Alcidae have the richest fossil record among Charadriiformes, with specimens representing more than 35 million years of evolutionary history. Morphometric and apomorphy-based taxonomic revision of previously named extinct pan-alcids along with description of new species of extinct pan-alcids facilitated refined estimates of species richness. Combined phylogenetic analyses of morphological and molecular sequence data including pan-alcid fossils elucidated the poorly understood evolutionary history of the clade. Divergence estimation analysis for Charadriiformes placed previously hypothesized episodes of pan-alcid radiation and extinction in context with proposed paleoclimatic drivers of alcid evolution. / text

A tese que fundamenta esta pesquisa centra-se na idéia de que as cactáceas encontradas na área de estudo são bioindicadoras de climas pretéritos. Suas características em escala micro são similares aos seus ambientes de origem ou, ao sofrerem transformações, apresentam condições para estabelecimento e proliferação nesses ambientes. Mais especificamente, o objetivo é de analisar em escala microclimática, diferentes compartimentos da paisagem em áreas de ocorrência de areais, no município de São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brasil. Isso possibilitará o reconhecimento das condições ambientais que dão suporte à variação e densidade de cactáceas e demais espécies (arbóreas e arbustivas) que compõem a cobertura vegetal em diferentes setores e, sua possível identificação como indicadores bioclimáticos. Derivada da necessidade de pesquisa em escala climática de detalhe elaborou-se, preliminarmente, uma análise em escala local. Posteriormente, através de um estudo experimental realizado através de medições de parâmetros climáticos ao longo de um ano experimental, analisamos o microclima da área objeto de investigação tomando como suporte unidades de paisagem. Identificamos, para cada unidade, a distribuição das diferentes espécies de cactáceas, além da caracterização de algumas espécies arbóreas e arbustivas. A presença de espécies de cactáceas em paisagens de ocorrência de areais e, em especial na área de estudo, retrata a característica bioindicadora deste táxon quanto aos aspectos climáticos pretéritos. Estas se constituíram ao longo do seu processo evolutivo, como um conjunto de espécies que, na sua relação com as particularidades geoecológicas atuais, apresentaram uma extrema amplitude modulativa (resposta fisiológica). Tal característica as possibilitou existirem mesmo com as alterações climáticas presenciadas durante o Pleistoceno/Holoceno, constituindo-se em palimpsestos geoecológicos em áreas restritas. Em síntese, esta pesquisa permite concluir que a área objeto de estudo se apresenta diversa sob diferentes escalas. Revela ainda diferentes ambientes do presente e do passado, os quais se constituem em unidades amostrais de espaços mais amplos, mais frios e secos no passado, mais quentes e úmidos nos tempos atuais. Contribuiu, em nosso entendimento, para decifrar as mudanças na paisagem ao longo do tempo e, por conseguinte, acrescentar elementos na construção da Teoria dos Refúgios. / The thesis that supports this research is center on the idea that cacti found in the study area are bioindicators of past climates. Micro-scale features are similar to their environments of origin or, when suffering transformations, present conditions for establishment and proliferation in these environments. More specifically, the objective is to analize in microclimatic scale, different compartments of the landscape in areas of occurrence of sandy deposits in the municipality of São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brazil. This will make possible the recognition of environmental conditions that support the change and density of cacti and other species (tree and shrub) that compose the vegetation cover in different sectors and their possible identification as bioclimatic indicators. Derived from the need for research on climate scale of detail is developed, initially, an analysis on a local scale. Later, through an experimental study carried out by measurements of climate parameters over one year trial, we analyzed the microclimate of the area taking as object of research support units of landscape. We identify, for each unit, the distribution of the different species of cacti, besides the characterization of some tree and shrub species. The presence of species in landscapes cacti occurrence of sandy deposits and, in particular in the study area, shows the characteristic of this bioindicator taxon as to the climatic past. These are formed along its evolutionary process, as a set of species that in its relationship to the geoecological particularities current showed an extreme amplitude modulated (physiological response). Such characteristic made it possible for them to exist, even with climate change that occurred over during the Pleistocene/Holocene, making them as geoecological palimpsest. In synthesis, this research allows to conclude that the study area object presents a significant diversity under different scales. Also shows different environments of the present and past, which are sample units of larger spaces, more cold and dry in the past, warmer and wetter in the current times. Helped in our understanding, to decipher the changes in landscape over time and therefore add elements in the construction of the Refuges Theory.

A tese que fundamenta esta pesquisa centra-se na idéia de que as cactáceas encontradas na área de estudo são bioindicadoras de climas pretéritos. Suas características em escala micro são similares aos seus ambientes de origem ou, ao sofrerem transformações, apresentam condições para estabelecimento e proliferação nesses ambientes. Mais especificamente, o objetivo é de analisar em escala microclimática, diferentes compartimentos da paisagem em áreas de ocorrência de areais, no município de São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brasil. Isso possibilitará o reconhecimento das condições ambientais que dão suporte à variação e densidade de cactáceas e demais espécies (arbóreas e arbustivas) que compõem a cobertura vegetal em diferentes setores e, sua possível identificação como indicadores bioclimáticos. Derivada da necessidade de pesquisa em escala climática de detalhe elaborou-se, preliminarmente, uma análise em escala local. Posteriormente, através de um estudo experimental realizado através de medições de parâmetros climáticos ao longo de um ano experimental, analisamos o microclima da área objeto de investigação tomando como suporte unidades de paisagem. Identificamos, para cada unidade, a distribuição das diferentes espécies de cactáceas, além da caracterização de algumas espécies arbóreas e arbustivas. A presença de espécies de cactáceas em paisagens de ocorrência de areais e, em especial na área de estudo, retrata a característica bioindicadora deste táxon quanto aos aspectos climáticos pretéritos. Estas se constituíram ao longo do seu processo evolutivo, como um conjunto de espécies que, na sua relação com as particularidades geoecológicas atuais, apresentaram uma extrema amplitude modulativa (resposta fisiológica). Tal característica as possibilitou existirem mesmo com as alterações climáticas presenciadas durante o Pleistoceno/Holoceno, constituindo-se em palimpsestos geoecológicos em áreas restritas. Em síntese, esta pesquisa permite concluir que a área objeto de estudo se apresenta diversa sob diferentes escalas. Revela ainda diferentes ambientes do presente e do passado, os quais se constituem em unidades amostrais de espaços mais amplos, mais frios e secos no passado, mais quentes e úmidos nos tempos atuais. Contribuiu, em nosso entendimento, para decifrar as mudanças na paisagem ao longo do tempo e, por conseguinte, acrescentar elementos na construção da Teoria dos Refúgios. / The thesis that supports this research is center on the idea that cacti found in the study area are bioindicators of past climates. Micro-scale features are similar to their environments of origin or, when suffering transformations, present conditions for establishment and proliferation in these environments. More specifically, the objective is to analize in microclimatic scale, different compartments of the landscape in areas of occurrence of sandy deposits in the municipality of São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brazil. This will make possible the recognition of environmental conditions that support the change and density of cacti and other species (tree and shrub) that compose the vegetation cover in different sectors and their possible identification as bioclimatic indicators. Derived from the need for research on climate scale of detail is developed, initially, an analysis on a local scale. Later, through an experimental study carried out by measurements of climate parameters over one year trial, we analyzed the microclimate of the area taking as object of research support units of landscape. We identify, for each unit, the distribution of the different species of cacti, besides the characterization of some tree and shrub species. The presence of species in landscapes cacti occurrence of sandy deposits and, in particular in the study area, shows the characteristic of this bioindicator taxon as to the climatic past. These are formed along its evolutionary process, as a set of species that in its relationship to the geoecological particularities current showed an extreme amplitude modulated (physiological response). Such characteristic made it possible for them to exist, even with climate change that occurred over during the Pleistocene/Holocene, making them as geoecological palimpsest. In synthesis, this research allows to conclude that the study area object presents a significant diversity under different scales. Also shows different environments of the present and past, which are sample units of larger spaces, more cold and dry in the past, warmer and wetter in the current times. Helped in our understanding, to decipher the changes in landscape over time and therefore add elements in the construction of the Refuges Theory.

A tese que fundamenta esta pesquisa centra-se na idéia de que as cactáceas encontradas na área de estudo são bioindicadoras de climas pretéritos. Suas características em escala micro são similares aos seus ambientes de origem ou, ao sofrerem transformações, apresentam condições para estabelecimento e proliferação nesses ambientes. Mais especificamente, o objetivo é de analisar em escala microclimática, diferentes compartimentos da paisagem em áreas de ocorrência de areais, no município de São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brasil. Isso possibilitará o reconhecimento das condições ambientais que dão suporte à variação e densidade de cactáceas e demais espécies (arbóreas e arbustivas) que compõem a cobertura vegetal em diferentes setores e, sua possível identificação como indicadores bioclimáticos. Derivada da necessidade de pesquisa em escala climática de detalhe elaborou-se, preliminarmente, uma análise em escala local. Posteriormente, através de um estudo experimental realizado através de medições de parâmetros climáticos ao longo de um ano experimental, analisamos o microclima da área objeto de investigação tomando como suporte unidades de paisagem. Identificamos, para cada unidade, a distribuição das diferentes espécies de cactáceas, além da caracterização de algumas espécies arbóreas e arbustivas. A presença de espécies de cactáceas em paisagens de ocorrência de areais e, em especial na área de estudo, retrata a característica bioindicadora deste táxon quanto aos aspectos climáticos pretéritos. Estas se constituíram ao longo do seu processo evolutivo, como um conjunto de espécies que, na sua relação com as particularidades geoecológicas atuais, apresentaram uma extrema amplitude modulativa (resposta fisiológica). Tal característica as possibilitou existirem mesmo com as alterações climáticas presenciadas durante o Pleistoceno/Holoceno, constituindo-se em palimpsestos geoecológicos em áreas restritas. Em síntese, esta pesquisa permite concluir que a área objeto de estudo se apresenta diversa sob diferentes escalas. Revela ainda diferentes ambientes do presente e do passado, os quais se constituem em unidades amostrais de espaços mais amplos, mais frios e secos no passado, mais quentes e úmidos nos tempos atuais. Contribuiu, em nosso entendimento, para decifrar as mudanças na paisagem ao longo do tempo e, por conseguinte, acrescentar elementos na construção da Teoria dos Refúgios. / The thesis that supports this research is center on the idea that cacti found in the study area are bioindicators of past climates. Micro-scale features are similar to their environments of origin or, when suffering transformations, present conditions for establishment and proliferation in these environments. More specifically, the objective is to analize in microclimatic scale, different compartments of the landscape in areas of occurrence of sandy deposits in the municipality of São Francisco de Assis, Rio Grande do Sul, Brazil. This will make possible the recognition of environmental conditions that support the change and density of cacti and other species (tree and shrub) that compose the vegetation cover in different sectors and their possible identification as bioclimatic indicators. Derived from the need for research on climate scale of detail is developed, initially, an analysis on a local scale. Later, through an experimental study carried out by measurements of climate parameters over one year trial, we analyzed the microclimate of the area taking as object of research support units of landscape. We identify, for each unit, the distribution of the different species of cacti, besides the characterization of some tree and shrub species. The presence of species in landscapes cacti occurrence of sandy deposits and, in particular in the study area, shows the characteristic of this bioindicator taxon as to the climatic past. These are formed along its evolutionary process, as a set of species that in its relationship to the geoecological particularities current showed an extreme amplitude modulated (physiological response). Such characteristic made it possible for them to exist, even with climate change that occurred over during the Pleistocene/Holocene, making them as geoecological palimpsest. In synthesis, this research allows to conclude that the study area object presents a significant diversity under different scales. Also shows different environments of the present and past, which are sample units of larger spaces, more cold and dry in the past, warmer and wetter in the current times. Helped in our understanding, to decipher the changes in landscape over time and therefore add elements in the construction of the Refuges Theory.

Les oscillations paléoclimatiques au cours du Pléistocène et leur influence sur les bilans hydriques stationnels ont été considérées à Madagascar. La disponibilité en eau est l'élément majeur de la vie végétale et animale. À partir de travaux publiés en 2006, un modèle intégrant des aspects écologiques et géomorphologiques dans un contexte de changement climatique est considéré pour identifier les régions qui pouvaient présenter un bilan hydrique stationnel positif, indispensable à la survie de la faune et de la flore sylvicoles au cours des périodes les plus sèches, et l’évolution de ce bilan lorsque le climat redevenait chaud et humide. Le modèle a été appliqué à la biogéographie des lémuriens de Madagascar, et plus particulièrement à une région sédimentaire du versant occidental de l’île, pour expliquer le centre d’endémisme du Menabe Central, entre les bassins versants des fleuves Tsiribihina et Mangoky. / Pleistocene paleoclimatic oscillations have had a major influence on the hydrological balance in Madagascar, from the scale of individual sites to watersheds. Water availability is one of the major component for the life of plants and animals life. Based on previous research published in 2006, a model is considered which has been enriched, and encompasses ecological and geomorphological features in the context of changing climate to identify areas where water remained available during the driest periods, but also how availability increased again when climatic conditions become warmer and wetter. This model is applied to a portion of Western Madagascar encompassing the Tsiribihina and Mangoky watersheds and the Central Menabe center of endemism to describe the mechanism leading to landscape-Level evolution and especially the distribution patterns observed today of some of the island’s endemic animal species, comparing narrowly vs. broadly endemic taxa.