Dissertações/Teses

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2024
Dissertações
1
  • Ana Luiza Saraiva Diniz
  • Comparação Radiométrica das Imagens dos Satélites Landsat 8 e Landsat 9 para Mapeamento de Uso e Cobertura de Terras do MATOPIBA.

  • Orientador : EDSON EYJI SANO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDSON EYJI SANO
  • TATI DE ALMEIDA
  • ÉDSON LUIS BOLFE
  • MARCOS ADAMI
  • Data: 04/03/2024

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  • Desde 1972, os sucessivos satélites da série Landsat têm apresentado melhorias nos seus modos de imageamento. O objetivo deste estudo foi comparar o potencial do sensor Operational Land Imager (OLI) a bordo dos satélites Landsat 8 (L8) e Landsat 9 (L9) para mapear as seguintes classes de uso e cobertura de terras da região de MATOPIBA: Mata de galeria; Cerrado típico; Cerrado ralo; Pastagens cultivadas; Resíduo verde de colheita; Palhada seca; e Solo exposto. Duas cenas consecutivas da estação seca do sul do estado de Piauí, obtidas pelos satélites L8 e L9 com diferença de oito dias, foram classificadas pelo método supervisionado de classificação de imagens denominado Random Forest. Os atributos de entrada da classificação foram seis bandas multiespectrais convertidas para reflectância de superfície; quatro índices espectrais; e cinco atributos espaciais derivados pela técnica de Gray Level Co-Occurrence Matrix (GLCM). As acurácias globais de classificação foram similares: 85,6% e 85,0% para L8 e L9, respectivamente. Apesar dessa similaridade, observou-se alguns altos erros de comissão e omissão em algumas classes, que alterou os resultados da classificação em 7,1% da área total das cenas. As principais discrepâncias ocorreram em áreas onde houve cicatrizes de queimada e onde as áreas de culturas agrícolas que apresentaram algum tipo de mudança na cobertura do terreno durante o intervalo de oito dias e em áreas com predomínio de classes de uso e cobertura de terras com elevada similaridade espectral. Os resultados obtidos sugerem que ambos os sensores dos satélites possuem potencial similar para o mapeamento das classes de uso e cobertura de terras de interesse na região do MATOPIBA.


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  • Since 1972, successive series of Landsat satellites have shown improvements in their imaging acquisition modes. The objective of this study was to compare the potential of the Operational Land Imager (OLI) sensor on board the Landsat 8 (L8) and Landsat 9 (L9) satellites to map the following land use and land cover (LULC) classes in the MATOPIBA region: Gallery Forest; Savanna shrubland; Wooded savanna; Cultivated pastures; Green crop residues; Dry straw; and Bare soil. Two consecutive scenes from the dry season in the south of the Piauí State, obtained by the L8 and L9 satellites eight days apart, were classified by the supervised image classification method called Random Forest. The input attributes were six multispectral bands converted to surface reflectance; four spectral indices; and five texture attributes derived by the Gray Level Co-Occurrence Matrix (GLCM) technique. The overall classification accuracies were similar: 85.6% and 85.0% for L8 and L9, respectively. Despite this similarity, there was a change in the classification results in 7.1% of the total scene area. The main discrepancies occurred in areas where there were burn scars, areas of annual crops with some land cover change during the eight-day interval, and in areas with a predominance of LULC classes with high spectral similarity. The results obtained suggest that both satellites have similar potential for mapping the main LULC classes in MATOPIBA.

2
  • Alex dos Santos Teixeira
  • Variações históricas da superfície de água e da vazão hídrica na bacia hidrográfica do Rio Araguaia

  • Orientador : LUDGERO CARDOSO GALLI VIEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUDGERO CARDOSO GALLI VIEIRA
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • JOSE VICENTE ELIAS BERNARDI
  • Priscilla de Carvalho
  • Data: 29/05/2024

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  • Conciliar a conservação ambiental com a crescente demanda por alimentos, água e energia representa um desafio global. O Brasil, um grande produtor agrícola, luta contra os custos ambientais do desmatamento. A bacia do rio Araguaia, vital para o crescimento econômico do Brasil, passa por mudanças significativas no uso da terra. Avaliando dados de 1987 a 2019, estudamos as variações anuais da superfície da água, considerando o desmatamento, a agricultura, a pecuária e a irrigação por pivô central, além de séries históricas de fluxo de água de 1980 a 2020 de 21 estações de monitoramento. Observamos reduções notáveis nas áreas inundadas (coeficientes angulares de 130 a 2.276 ha/ano) e na vazão hídrica em toda a bacia (b = -13,84; t = -4,8; P < 0. 001) e suas subdivisões (Alto Araguaia: b = -3,32; t = -4,5; P < 0,001; Médio Araguaia: b = -8,70; t = -4,8; P < 0,001; Baixo Araguaia: b = -45,49, t = - 4,7; P < 0,001) nos últimos anos. As reduções na vazão hídrica persistem durante todo o ano, com uma diminuição acentuada durante os períodos de seca (F3,8 = 8,82; P = 0,006), alinhando-se com o aumento da demanda de água para a agricultura intensiva. Os tributários e o canal principal apresentam processos de redução semelhantes (t = 0,16; g.l. = 19; P = 0,873). Garantir o fluxo ecológico da bacia é fundamental para os requisitos mínimos do ecossistema aquático.


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  • Reconciling environmental conservation with growing demands for food, water, and energy is a global challenge. Brazil, a major agricultural producer, grapples with deforestation's environmental costs. The Araguaia River basin, vital for Brazil's economic growth, undergoes significant land use changes. Assessing data from 1987 to 2019, we studied annual water surface variations, considering deforestation, agriculture, livestock farming land, and central pivot irrigation, and historical water flow series from 1980 to 2020 from 21 monitoring stations. We observed notable reductions in flooded areas (angular coefficients from 130 a 2,276 ha/year) and water flow the entire basin (b = -13.84; t = -4.8; P < 0.001) and its regions (Upper Araguaia: b = -3.32; t = -4.5; P < 0.001; Middle Araguaia: b = -8.70; t = -4.8; P < 0.001; Lower Araguaia: b = -45.49, t = -4.7; P < 0.001) over recent years. Water flow reductions persist year-round, with a marked decrease during low water periods (F3,8 = 8.82; P = 0,006), aligning with heightened water demand for intensive agriculture. Tributaries and the main channel show similar reduction processes (t = 0.16; g.l. = 19; P = 0.873). Ensuring the basin's ecological flow is imperative for the aquatic ecosystem's minimum requirements.

3
  • Gilmar Antonio Silva Filho
  • USO COMBINADO DE PERFIS ELEMENTARES E RAZÕES ISOTÓPICAS PARA DISCRIMINAÇÃO DAS ORIGENS GEOGRÁFICAS E PRÁTICAS DE MANEJO DO ARAPAIMA GIGAS (PIRARUCU)

  • Orientador : GABRIELA BIELEFELD NARDOTTO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • GABRIELA BIELEFELD NARDOTTO
  • LUIZ FABRICIO ZARA
  • RODRIGO DIANA NAVARRO
  • Plinio Barbosa de Camargo
  • Data: 26/06/2024

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  • Os peixes comercialmente valiosos enfrentam uma intensa pressão por parte da pesca de captura, visto que a procura por proteínas de peixe, seja de cultivo ou capturado na natureza, está crescendo globalmente. Consequentemente, a identificação da proveniência do peixe é cada vez mais vital para organismos reguladores, para os atores da cadeia produtiva e para consumidores. As limitações dos atuais métodos de proveniência do peixe podem ser ultrapassadas utilizando técnicas complementares. O presente estudo utilizou análises isotópicas e elementares para diferenciar indivíduos de Arapaima gigas, conhecido como pirarucu, provenientes de diferentes tipos de manejo (selvagem ou cultivado) e bacias hidrográficas do território brasileiro. Foram coletadas 79 amostras de tecido muscular de pirarucu, um dos peixes de água doce mais cobiçados no mercado nacional e internacional. Fragmentos de músculo dorsal foram extraídos de pirarucu proveniente de aquicultura em tanques e pirarucu capturado nas bacias dos rios Amazonas e Tocantins - Araguaia. A integração das duas metodologias analíticas permitiu a discriminação entre os dois grupos de pirarucu selvagem, os da bacia Amazônica e os da bacia do Tocantins-Araguaia. As concentrações elementares de césio e estrôncio, ambos elementos de origem geológica, apresentaram as diferenças mais significativas entre as duas bacias hidrográficas. Entre os isótopos, o δ13C apresentou as diferenças mais significativas entre as bacias. As análises elementares não foram capazes de diferenciar o pirarucu selvagem do cultivado, enquanto o uso combinado de δ13C e δ15N foi essencial para diferenciar a bacia do rio. Nossos resultados confirmam que esses métodos são ferramentas valiosas para a rastreabilidade e monitoramento do pirarucu, possibilitando a identificação das áreas de origem e das práticas de manejo empregadas no território brasileiro. Essas técnicas são promissoras para o combate à pesca ilegal e para o fortalecimento das ações de conservação do pirarucu, contribuindo significativamente para a sustentabilidade e preservação da espécie.


  • Mostrar Abstract
  • Commercially valuable fish face intense pressure from capture fisheries with demand for fish protein, whether farmed or wild-caught, growing globally. Therefore, identifying fish's provenance is increasingly vital for regulatory bodies, players in the production chain, and consumers. The limitations of current fish provenance methods can be overcome using complementary techniques. The present study used isotopic and elemental analysis to differentiate individuals of Arapaima gigas, known as pirarucu, originating from different management types (wild-caught or farmed) and river basins in the Brazilian territory. We collected 79 muscle tissue samples of pirarucu, one of the most coveted freshwater fish in domestic and international markets. Dorsal muscle fragments were extracted from pirarucu sourced from tank aquaculture and pirarucu captured in the Amazon and Tocantins – Araguaia River basins. Integrating the two analytical methodologies allowed for discrimination between the two groups of wild pirarucu, those from the Amazon basin and those from the Tocantins–Araguaia basin. The elemental concentrations of cesium and strontium, both elements of geological origin, showed the most significant differences between the two river basins. Among the isotopes, δ13C exhibited the most significant differences between the basins. Elemental analyses could not differentiate wild and farmed pirarucu, whereas the combined use of δ13C and δ15N was essential for differentiating the River basin. Our results confirm that these methods are valuable tools for the traceability and monitoring of pirarucu, enabling the identification of areas of origin and the management practices employed in the Brazilian territory. These techniques are promising for combating illegal fishing and strengthening conservation actions for pirarucu, contributing significantly to the sustainability and preservation of the species.

4
  • Ana Clara Oliveira Comby
  • Efeito da fragmentação de habitats na diversidade genética em espécies vegetais do Cerrado

  • Orientador : ERINA VITORIO RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • CARLA ALBUQUERQUE DE SOUZA
  • EDER DE SOUZA MARTINS
  • Amanda Gonçalves Guimarães
  • Data: 28/06/2024

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  • O Cerrado é formado por uma complexidade de paisagens que contém enorme riqueza de espécies vegetais. Porém, apesar de sua importância, o bioma vem sofrendo intensa degradação, perda de habitats e, por consequência, perda de biodiversidade. Considerando que a fragmentação de habitats altera a dinâmica populacional, o estudo dos seus efeitos na diversidade genética das espécies faz-se necessário. Dessa forma, os objetivos do estudo foram investigar os efeitos da fragmentação do habitat na diversidade genética de espécies vegetais do Cerrado, discutindo os fatores e mecanismos que alteram a diversidade genética, e as possíveis consequências para a viabilidade a longo prazo de populações de plantas neste ecossistema. Para isso, foi realizada uma revisão sistemática seguindo o protocolo PRISMA. Como resultados encontramos uma forte relação entre perda de diversidade genética e fragmentação do habitat. Além disso, discutimos que outros fatores e condições ambientais estão associados a fragmentação no processo de redução dos recursos genéticos em espécies vegetais o Cerrado. Também foi realizado um estudo de caso com a Acrocomia aculeta, em que os objetivos foram quantificar a diversidade da espécie ao longo de uma paisagem fragmentada, avaliar como a composição da paisagem influencia a diversidade e diferenciação genética entre as populações e por fim investigar como as populações estão agrupadas geneticamente. Neste estudo não encontramos correlação positiva entre perda de diversidade e fragmentação de habitats. Porém, foi possível concluir que a avaliação da paisagem é essencial para o entendimento da dinâmica de conservação.


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  • The Cerrado is formed by a complexity of landscapes that contain enormous richness of plant species. However, despite its importance, the biome has been suffering intense degradation, loss of habitats and, consequently, loss of biodiversity. Considering that habitat fragmentation alters population dynamics, the study of its effects on the genetic diversity of species is necessary. Thus, the objectives of the study were to investigate the effects of habitat fragmentation on the genetic diversity of Cerrado plant species, discussing the factors and mechanisms that alter genetic diversity, and the possible consequences for the long-term viability of plant populations in this region. ecosystem. For this, a systematic review was carried out and as a result we found a strong relationship between loss of genetic diversity and habitat fragmentation. In addition, we conclude that other factors and environmental conditions are associated with fragmentation in the process of reducing genetic resources in Cerrado plant species. A case study was also carried out with Acrocomia aculeta, in which the objectives were to quantify the diversity of the species throughout a fragmented landscape, evaluate how the composition of the landscape influences diversity and genetic differentiation between populations and finally investigate how Populations are genetically grouped. In this study we did not find a positive correlation between loss of diversity and habitat fragmentation. However, it was possible to conclude that landscape assessment is essential for understanding conservation dynamics.

5
  • Rebekah Farias Cardoso de Britto Pedrosa
  • Mapeamento do mercúrio na vegetação: uma abordagem combinada de revisão sistemática e estudo de caso

  • Orientador : ERINA VITORIO RODRIGUES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDREIA DE ALMEIDA
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • RONALDO DE ALMEIDA
  • TAMIEL KHAN BAIOCCHI JACOBSON
  • Data: 25/07/2024

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  • O mercúrio (Hg) é um elemento potencialmente tóxico com propriedades de bioacumulação e bioamplificação na cadeia alimentar. As plantas podem ser utilizadas para avaliar a contaminação ambiental por Hg, pois o absorvem do meio ambiente e o incorporam em sua estrutura física e, posteriormente, disponibilizam-o ao ambiente na formação da serrapilheira. Diferentes usos do solo nas áreas próximas à vegetação podem alterar a distribuição de Hg nesta interface, próximo a fontes poluidoras tende a conter mais Hg disponível a ser incorporado pelas plantas. No capítulo 1 realizamos uma revisão sistemática acerca do Hg na vegetação, analisamos publicações de 1994 a 2024, das quais 106 foram selecionados para integrar a pesquisa, seguindo o protocolo Prisma. Comparamos as concentrações de Hg nas diferentes partes das plantas, divididas em angiospermas e gimnospermas e de acordo com o uso do solo, áreas contaminadas (AC), ou seja, áreas próximas a fontes poluidoras, e áreas naturais (AN). Observamos maior acúmulo de Hg na vegetação próxima a áreas poluidoras, com maior acúmulo nas raízes e nas folhas. O Hg das raízes é correlacionado com o Hg contido no solo, enquanto nas folhas é correlacionado com o Hg atmosférico. No caule houve grande variação dos dados, decorrente da adsorção do Hg atmosférico do Hg e devido a translocação do Hg pelos tecidos condutores. Também apresentamos comparações de Hg em AC e AN para as espécies predominantes nos estudos e espécies vegetais com diferentes capacidades de lidar com a contaminação por Hg, incluindo excludentes, tolerantes, hiperacumuladoras e fitoextratoras. Verificamos que a poluição gerada não é apenas local, podendo ser transportada na atmosfera por até 2500 quilômetros. Portanto, a contaminação por Hg é um problema global e exige reflexão acerca do modelo de desenvolvimento vigente. No capítulo 2 realizamos uma análise da distribuição espacial da concentração de Hg na vegetação e no solo da Estação Ecológica Águas Emendadas (Esecae), considerando as rodovias como potenciais fontes de Hg. Além disso, estimamos a contribuição das folhas para o Hg da serapilheira. Coletamos folhas e amostras de solo em 34 pontos partindo das bordas em direção ao interior da Esecae. A quantificação do mercúrio total (HgT) nas amostras foi realizada por espectrometria de absorção atômica por decomposição térmica (TDAAS) com equipamento portátil RA-915+ acoplado a uma câmara de pirólise (Pyro-915+). Krigagem e cokrigagem ordinárias foram empregadas para produzir superfícies de tendência HgT no solo e na vegetação. Os níveis médios de HgT na vegetação da borda e a dois quilômetros das rodovias foram de 38,9 e 25,5 ng·g⁻¹, respectivamente. No solo HgT variou de 15,9 a 90,4 ng·g⁻¹. A análise de krigagem mostrou concentrações elevadas de HgT nos limites da estação. Na vegetação, o maior acúmulo em direção ao nordeste coincidiu com a direção predominante do vento e maior altitude. No solo, os valores mais elevados no interior da estação em relação à vegetação podem ser devidos à lixiviação e à maior mobilidade do Hg. A vegetação no interior da estação apresentou valores mais baixos possivelmente devido à vegetação atuar nos limites da estação como barreira à dispersão de Hg e reter quantidades significativas das estradas. Alternativamente, a vegetação contribui para o aumento do Hg no solo através da formação de serapilheira, com a média de 34,4 ng·g⁻¹ HgT nas folhas das estações, contribui anualmente com 13,04 µg·m⁻² HgT para a serapilheira. A vegetação retém parte do Hg atmosférico proveniente das rodovias para o interiro da estação, por isso recomendamos o plantio de árvores nas zonas tampão para filtrar a poluição atmosférica.


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  • Mercury (Hg) is a potentially toxic element with properties of bioaccumulation and biomagnification in the food chain. Plants can be used to assess environmental Hg contamination, as they absorb it from the environment, incorporate it into their physical structure, and subsequently release it back into the environment through litter formation. Different land uses in areas adjacent to vegetation can alter the distribution of Hg in this interface, with areas near pollution sources tending to have more Hg available for plant incorporation. In Chapter 1 we conducted a systematic review of Hg in vegetation, analyzing publications from 1994 to 2024, of which 106 were selected for inclusion following the Prisma protocol. We compared Hg concentrations in different plant parts, categorized as angiosperms and gymnosperms, and according to land use, i.e., contaminated areas (CA) near pollution sources, and natural areas (NA). We observed higher Hg accumulation in vegetation near pollution sources, with greater accumulation in roots and leaves. Root Hg was correlated with soil Hg, while leaf Hg was correlated with atmospheric Hg. Data for stems showed significant variation due to atmospheric Hg adsorption and Hg translocation through conductive tissues. We also presented comparisons of Hg in CA and NA for predominant species in the studies and plant species with different capacities to handle Hg contamination, including excluders, tolerators, hyperaccumulators, and phytoextractors. We found that pollution is not just local but can be transported in the atmosphere up to 2500 kilometers. Therefore, Hg contamination is a global problem and requires reflection on the current development model. In Chapter 2 we conducted an analysis of the spatial distribution of Hg concentration in vegetation and soil at the Águas Emendadas Ecological Station (Esecae), considering highways as potential Hg sources. Additionally, we estimated the contribution of leaves to Hg in litter. We collected leaf and soil samples at 34 points from the edges towards the interior of Esecae. Total mercury (THg) quantification in the samples was performed by thermal decomposition atomic absorption spectrometry (TDAAS) using a portable RA-915+ device coupled with a pyrolysis chamber (Pyro-915+). Ordinary kriging and cokriging were employed to produce trend surfaces for THg in soil and vegetation. The average THg levels in vegetation at the edge and two kilometers from the highways were 38.9 and 25.5 ng·g⁻¹, respectively. In soil, THg ranged from 15.9 to 90.4 ng·g⁻¹. Kriging analysis showed elevated THg concentrations at the station's boundaries. In vegetation, the highest accumulation towards the northeast coincided with the predominant wind direction and higher altitude. In soil, higher values in the station's interior compared to vegetation might be due to leaching and higher Hg mobility. Vegetation in the station's interior showed lower values, possibly due to acting as a barrier to Hg dispersion at the station's boundaries, retaining significant amounts from the roads. Alternatively, vegetation contributes to increasing soil Hg through litter formation, with an average of 34.4 ng·g⁻¹ THg in station leaves contributing annually with 13.04 µg·m⁻² THg to litter. Vegetation retains part of the atmospheric Hg from the roads towards the station's interior; therefore, we recommend planting trees in buffer zones to filter atmospheric pollution.

Teses
1
  • Iara Oliveira Fernandes
  • Dinâmica, fator de acumulação e sequestro de mercúrio pelos solos, serapilheira e fauna edáfica de ecossistemas do Cerrado

  • Orientador : JOSE VICENTE ELIAS BERNARDI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE VICENTE ELIAS BERNARDI
  • ANDREIA DE ALMEIDA
  • JURANDIR RODRIGUES DE SOUZA
  • RONALDO DE ALMEIDA
  • WANDERLEY RODRIGUES BASTOS
  • Data: 29/02/2024

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  • O mercúrio (Hg) é um encontrado naturalmente no ambiente, apresentando diferentes formas e concentrações que o tornam bioacumulável, tóxico e persistente. Reconhecido como um poluente de controle primário global, a importância dos estudos sobre o Hg cresceu após a adoção da Convenção de Minamata em 2013, documento juridicamente vinculado que regulamenta as minas e emissões de mercúrio a nível mundial. O bioma Cerrado, ou Savana brasileira, é conhecido por sua biodiversidade, especialmente espécies endêmicas, e as pesquisas sobre a dinâmica desse elemento nesse ambiente são insuficientes. O presente estudo irá focar em duas regiões distintas do Cerrado, uma no Médio Araguaia, que faz parte da bacia hidrográfica Araguaia-Tocantins, e outra na Estação Ecológica de Águas Emendadas (ESECAE), em Brasília-DF. O estudo tem como objetivo geral determinar a distribuição do mercúrio nos compartimentos do ecossistema terrestre solo, serapilheira e artrópodes do solo na região do Cerrado brasileiro. Assim, a tese está composta por três capítulos: o primeiro realiza uma revisão cienciométrica da pesquisa global de Hg no solo, contextualizando os temas de estudo. O segundo e terceiro capítulos se aprofundam nas concentrações de Hg no solo, na serapilheira e nos organismos do solo nas áreas de estudo, com foco na compreensão da dinâmica desse elemento nesses compartimentos. A ênfase está no Hg nos organismos do solo, e na utilização do fator de bioacumulação (BAF) para avaliar a biomagnificação do Hg através dos níveis tróficos desses organismos.


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  • Mercury (Hg) is found naturally in the environment, presenting different forms and concentrations that make it bioaccumulative, toxic and persistent. Recognized as a primary pollutant of global control, the importance of studies on Hg grew after the adoption of the Minamata Convention in 2013, a legally binding document that regulates mercury mines and emissions around the world. The Cerrado biome, or Brazilian Savanna, is known for its biodiversity, mainly endemic species, and research into the dynamics of this element in this environment is insufficient. The present study will focus on two distinct regions of the Cerrado, one in the Middle Araguaia, which is part of the Araguaia-Tocantins hydrographic basin, and the other in the Águas Amendmentadas Ecological Station (ESECAE), in Brasília-DF. The general objective of the study is to determine the distribution of mercury in the terrestrial ecosystem compartments soil, litter and soil arthropods in the Brazilian Cerrado region. Thus, the thesis is composed of three chapters: the first carries out a scientometric review of global research on Hg in soil, contextualizing the study themes. The second and third chapters delve deeper into Hg concentrations in the soil, litter and soil organisms in the study areas, focusing on understanding the dynamics of this element in these compartments. The emphasis is on Hg in soil organisms and the use of the bioaccumulation factor (BAF) to assess the biomagnification of Hg in the trophic levels of these organisms.

2
  • Sabrina Mendes Pereira
  • Microclima e Propriedades Físicas do Solo em um Sistema Agroflorestal Sintrópico

  • Orientador : LUIZ FELIPPE SALEMI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ FELIPPE SALEMI
  • ANDREIA DE ALMEIDA
  • TAMIEL KHAN BAIOCCHI JACOBSON
  • Gleicon Queiroz de Brito
  • ROBSON WILLIANS DA COSTA SILVA
  • Data: 15/05/2024

  • Mostrar Resumo
  • Os sistemas agroflorestais sintrópicos (SAS) são sistemas agrícolas concebidos para conciliar a produção agrícola com a conservação ambiental. Uma forma possível de tornar os sistemas agrícolas mais sustentáveis é imitar os ecossistemas naturais. Neste sentido, os sistemas agroflorestais sintrópicos são agroecossistemas que imitam, até certo ponto, a estrutura e a dinâmica natural das florestas. Nesta tese buscamos responder a duas perguntas, são elas: a infiltração da água e a penetração do solo são semelhantes nas linhas e entrelinhas do SAS? b)o microclima de um SAS é semelhante ao microclima de uma floresta tropical? Tais perguntas foram organizadas em dois capítulos sistematizados em formato de artigo científico. No primeiro capítulo, o objetivo foi caracterizar as propriedades físicas do solo nas linhas e entrelinhas de um sistema agroflorestal sintrópico - SAS. Considerando assim, que o comportamento físico do solo nas entrelinhas permanece desconhecido. A partir dos resultados encontrados concluímos que as linhas e entrelinhas de um SAS se comportam de forma semelhante em relação aos atributos avaliados. Isto demonstra que tais sistemas são altamente benéficos para a produção de alimentos, bem como para a manutenção das propriedades físicas do solo. Já no segundo capítulo, o objetivo foi investigar, variáveis climáticas como cobertura do dossel, umidade relativa do ar, temperatura do ar, temperatura do solo e iluminância medindo-as tanto em uma área de floresta tropical quanto em um sistema agroflorestal sintrópico adjacente. A partir dos resultados conclui-se que, apesar de se assemelhar a uma floresta tropical na aparência, os sistemas agroflorestais sintrópicos não apresentam condições microclimáticas semelhantes às florestas tropicais.


  • Mostrar Abstract
  • Syntropic agroforestry systems (SAS) are agricultural systems designed to reconcile agricultural production with environmental conservation. One possible way to make agricultural systems more sustainable is to imitate natural ecosystems. In this sense, syntropic agroforestry systems are agroecosystems that imitate, to a certain extent, the structure and natural dynamics of forests. In this thesis we seek to answer two questions: are water infiltration and soil penetration similar between the lines and between the lines of the SAS? b) is the microclimate of a SAS similar to the microclimate of a tropical forest? These questions were organized into two chapters systematized in the format of a scientific article. In the first chapter, the objective was to characterize the physical properties of the soil in the lines and between the lines of a syntropic agroforestry system - SAS. Considering this, the physical behavior of the soil between the rows remains unknown. From the results found, we conclude that the lines and subtext of a SAS behave in a similar way in relation to the evaluated attributes. This demonstrates that such systems are highly beneficial for food production, as well as maintaining the physical properties of the soil. In the second chapter, the objective was to investigate climatic variables such as canopy coverage, relative air humidity, air temperature, soil temperature and illuminance by measuring them both in a tropical forest area and in an adjacent syntropic agroforestry system. From the results it is concluded that, despite resembling a tropical forest in appearance, syntropic agroforestry systems do not present microclimatic conditions similar to tropical forests.

3
  • Gislaine Maria Silveira Disconzi
  • EVITANDO A EXTINÇÃO DO PATO-MERGULHÃO (Mergus octosetaceus) NA REGIÃO DA CHAPADA DOS VEADEIROS, GOIÁS, BRASIL

  • Orientador : EDER DE SOUZA MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • Sávio Bruno Freire
  • Fabricio Rodrigues dos Santos
  • CARLA ALBUQUERQUE DE SOUZA
  • EDER DE SOUZA MARTINS
  • MARIA FERNANDA NINCE FERREIRA
  • Data: 16/08/2024

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  • A busca por novas informações sobre o pato-mergulhão Mergus octosetaceus é crucial para o estabelecimento de estratégias que subsidiam as diretrizes e políticas no âmbito da biologia da conservação desta espécie. A premissa deste estudo se baseou na insuficiência de dados e na falta de entendimento da real distribuição da espécie na região da Chapada dos Veadeiros, Goiás (GO). Foram realizados neste estudo o mapeamento e distribuição atual do pato-mergulhão, o levantamento da situação ambiental no uso da terra e das principais ameadas ao patomergulhão na Bacia Hidrográfica do Rio Tocantinzinho; e o mapeamento participativo por meio da Hidrocartografia Social do pato-mergulhão em 24 comunidades tradicionais e não tradicionais na região da Chapada dos Veadeiros. Os principais resultados do mapeamento foram a delimitação da área de distribuição em 77% da Área de Proteção Ambiental Estadual de Pouso Alto. A estimativa populacional da espécie nesta região é de aproximadamente 70 indivíduos adultos, onde foram identificados dez trechos de rios ocupados por casais, em cinco rios principais, a identificação de 13 sítios reprodutivos e dois novos ninhos ativos, que subsidiaram o Programa de Manejo Populacional Integrado, com a coleta de ovos para a reprodução em cativeiro. Os resultados do levantamento da situação ambiental do uso da terra e das ameaças à espécie na sub-bacia do Rio Tocantinzinho demonstraram que os registros da espécie ocorreram em áreas relativamente conservadas, porém com baixo percentual de proteção (6,48%) para a bacia como um todo. Foram identificados sete projetos hidrelétricos para esta bacia hidrográfica e verificou-se também, que predominam diversas monoculturas de grande porte nos planaltos entre os morros dos principais afluentes da bacia e que não possuem medidas de proteção ambiental ou UCs nas áreas ao sul. A conclusão é que a conservação da espécie na bacia depende principalmente da proibição da instalação de empreendimentos hidrelétricos, da mitigação do impacto dos parques agroindustriais já instalados e do controle da supressão da vegetação nativa. Na caracterização das 24 comunidades tradicionais e não tradicionais, foi levantado suas relações com a água e o levantamento dos principais impactos socioambientais presentes em oito municípios da microrregião da Chapada dos Veadeiros. Foi detectado que a redução da vazão é o principal problema hídrico desta região. Os resultados observados confirmam que as atividades agropecuárias e o desmatamento são os principais impactos que ocorrem neste território, contribuindo para o agravando a crise climática. Fica evidente a necessidade de mapeamentos participativos para compreender os processos e dinâmicas nestes territórios, dar voz e visibilidade às comunidades, instrumentalizá-las para que defendam sua identidade, e propiciem a participação de todos, com autonomia. A Hidrocartografia Social foi utilizada visando mobilizar capacidades para a conservação dos ambientes naturais, tendo o pato-mergulhão como espécie-bandeira.


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  • The search for new information about the Brazilian Merganser Mergus octosetaceus is crucial for establishing strategies that support guidelines and policies within the scope of the species conservation biology. The premise of this study was based on insufficient data and a lack of understanding of the real distribution of the species in the Chapada dos Veadeiros region, Goiás (GO). The following studies were carried out: mapping and current distribution of the Brazilian Merganser in the Chapada dos Veadeiros region, survey of the environmental situation in land use and the main treats for the Brazilian Merganser in the Tocantinzinho River Basin; and participatory mapping through Social Hydrocartography of Brazilian Merganser in 24 traditional communities in the Chapada dos Veadeiros region. The main results of the mapping were the delimitation of the distribution area in 77% of the Pouso Alto State Environmental Protection Area. The population estimate of the species in this region is approximately 70 adult individuals, where ten stretches of rivers occupied by couples of the species were identified, in five main rivers in the study area, identification of 13 reproductive sites and two new active nests, which subsidized the Integrated Population Management Program, with the collection of eggs for breeding in captivity. The results of the survey of the environmental situation of land use and the mapping of the main threats to the species in the Tocantinzinho River sub-basin demonstrated that records of the species occurred in relatively preserved areas, but with a low percentage of protection (6.48%) for the basin as a whole. Seven hydroelectric projects were identified for this river basin and it was also verified that several large monocultures predominate on the plateaus between the hills of the main tributaries of the basin and that there are no environmental protection measures or UCs in the areas to the south. The conclusion is that the conservation of the species in the basin depends mainly on prohibiting the installation of hydroelectric projects, mitigating the impact of already installed agro-industrial parks and controlling the suppression of native vegetation. In characterizing the 24 traditional and nontraditional communities, their relationships with water and surveying the main socioenvironmental impacts present in these communities in the Chapada dos Veadeiros microregion, it was detected that the reduction in flow is the main water problem in this region. The results observed confirm that agricultural activities and deforestation are the main impacts in this territory, contributing to the worsening of the climate crisis. The need for participatory mapping is evident to understand the processes and dynamics in these territories, give voice and visibility to communities, equip them to defend their identity, and encourage everyone's participation, with autonomy. Social Hydrocartography was used to mobilize capabilities for the conservation of natural environments, with the Brazilian Merganser as the flagship species.

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  • Leonardo Beserra da Silva
  • Diversidade e dinâmica espacial da comunidade fitoplanctônica em lagos na planície de inundação do Médio Rio Araguaia

  • Orientador : LUDGERO CARDOSO GALLI VIEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • Hasley Rodrigo Pereira
  • Hugo de Oliveira Barbosa
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • LUDGERO CARDOSO GALLI VIEIRA
  • LUIZ FELIPPE SALEMI
  • Data: 29/08/2024

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  • A dinâmica dos padrões espaciais e da estrutura da comunidade biológica pode ser mais bem compreendida por meio da teoria da metacomunidades. Essa abordagem avalia os efeitos dos processos locais e regionais. Adicionalmente, a diversidade beta pode ser usada de forma complementar para entender como esses diferentes processos causam alterações nas comunidades biológicas. Planícies de inundação são ambientes dinâmicos, controlados principalmente pelo pulso de inundação, que promove a homogeneização das características físicas e químicas dos corpos hídricos, e inclusive das comunidades biológicas. Dentre essas comunidades, o fitoplâncton se difere por ser um grupo polifilético que tem como característica principal a capacidade de realizar fotossíntese e viver na coluna d’água. Este grupo pode ser influenciado por fatores ambientais e pela capacidade dispersiva de seus indivíduos. Em relação a dispersão, ela ocorre de forma passiva, em que os organismos são carreados principalmente pelo fluxo d’água, vento ou preso em animais. Para o sucesso destes eventos dispersivos é fundamental que exista conectividade entre as manchas de habitats. Diante do exposto o objetivo desta tese é avaliar os preditores da comunidade fitoplanctônica e da diversidade beta em lagos da planície de inundação do Rio Araguaia e, por fim, avaliar a ação dos remansos na calha principal do rio Araguaia como stepping stones para a dispersão do fitoplâncton. Para avaliar a influência dos preditores ambientais e espaciais na comunidade fitoplanctônica, utilizamos a Teoria de Metacomunidades com a abordagem de partição da variânciaIn order to analyze beta diversity and its relationship with the different predictors, we performed redundancy analyses based on distance matrices. Finally, to understand how the backwaters impact on phytoplankton dispersal, we compared the backwaters with the river channel and the opposite bank, using the Friedman test for repeated samples and paired t and Wilcoxon tests. O preditor espacial foi o principal preditor da comunidade fitoplanctônica e encontramos um valor de diversidade beta de 0.34 e 0.22 para os dados taxonômicos e grupos funcionais, respectivamente. Por fim, os remansos não foram diferentes nem em densidade quanto em riqueza dos outros tipos de ambientes avaliados. Os nossos resultados destacam a importância de se ter uma análise integrada de diversos preditores e teorias para uma melhor compreensão da dinâmica do fitoplâncton.


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  • The spatial patterns dynamics of biological community structure can be better understood through the metacommunity theory. This approach evaluates the effects of local processes and regional processes. In addition, beta diversity can be used in a complementary way to understand how these different processes cause changes in biological communities. Floodplains are dynamic environments controlled mainly by the flood pulse, which promotes the homogenization of the physical and chemical characteristics of water bodies, including biological communities. Among these communities, phytoplankton differ in that they are a polyphyletic group whose main characteristic is the ability to carry out photosynthesis and live in the water column. This group can be influenced by environmental factors and the dispersal capacity of its individuals. Dispersal occurs passively, with organisms being carried mainly by water flow, wind or trapped by animals. For these dispersal events to be successful, connectivity between habitat patches is essential. In view of the above, the aim of this thesis is to evaluate the predictors of phytoplankton community and beta diversity in lakes on the Araguaia River floodplain and finally to evaluate the action of backwaters in the main channel of the Araguaia River as stepping stones for phytoplankton dispersal. To evaluate the influence of environmental and spatial predictors on the phytoplankton community, we used the Metacommunity Theory with the variance partitioning approach. To analyze beta diversity, which was considered as the total variation of the community and divided into two compartments (turnover and nestedness), we carried out redundancy analyses based on a distance matrix to investigate the action of the predictors in each of the compartments. Finally, to detect the action of backwaters as stepping stones, the densities of each environmental factor (backwater, river channel and opposite bank) were compared, and the richness was compared in the same way. For these tests, we used Analysis of Variance for repeated samples (ANOVA) and the Friedman test for non-parametric data. The spatial predictor was the main predictor of the phytoplankton community, and we found a beta diversity value of 0.34 and 0.22 for the taxonomic data and functional groups, respectively. Finally, the backwaters did not differ in density or richness from the other types of environments evaluated. Our results highlight the importance of having an integrated analysis of different predictors and theories for a better understanding of phytoplankton dynamics.

2023
Dissertações
1
  • Thallia Santana Silva
  • Estrutura da Comunidade de Macroinvertebrados Associados a Macrófitas Aquáticas em uma Planície de Inundação Neotropical

  • Orientador : LUDGERO CARDOSO GALLI VIEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUDGERO CARDOSO GALLI VIEIRA
  • CARLA ALBUQUERQUE DE SOUZA
  • JOSE VICENTE ELIAS BERNARDI
  • RODRIGO ASSIS DE CARVALHO
  • Data: 30/05/2023

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  • Os macroinvertebrados são um grupo de organismos com alta riqueza taxonômica e grande variedade nos modos de dispersão, que desempenha funções cruciais nos ecossistemas aquáticos. A estrutura dessa comunidade pode estar relacionada a diferentes processos físicos, químicos, biológicos e espaciais, que atuam tanto em escalas locais quanto em escalas regionais. Para compreender a relação de predição de todos esses processos sobre a estrutura desse grupo biológico utilizamos a teoria de metacomunidades. Assim, buscamos avaliar nesse estudo o efeito de preditores locais, espaciais e de paisagem sobre a estrutura da metacomunidade de macroinvertebrados associados a raízes de macrófitas na planície de inundação do médio rio Araguaia. Levantamos as seguintes hipóteses: (i) os preditores locais serão os principais estruturadores dessa metacomunidade e (ii) organismos com habilidade de dispersão ativa responderão mais fortemente aos preditores locais que os dispersores passivos, devido à sua capacidade de buscar condições ambientais favoráveis. Utilizamos uma Análise de Redundância parcial (pRDA) para quantificar a variação na comunidade de macroinvertebrados explicada exclusivamente por (a) preditores locais, (b) preditores espaciais e (c) preditores de paisagem ou (d) pelo conjunto de todos os preditores. Nossos resultados indicam que as macrófitas aquáticas moldam a estrutura da metacomunidade de macroinvertebrados em lagos de planície de inundação.


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  • Macroinvertebrates are a group of organisms with high taxonomic richness and great variety in dispersal modes, which perform crucial functions in aquatic ecosystems. The structure of macroinvertebrate communities can be related to different physical, chemical, biological, and spatial processes at local and regional scales. We applied the metacommunity theory to understand the predictive relationship of these processes on the structure of this biological group. We aimed to evaluate the effects of local, spatial, and landscape predictors on the structure of the macroinvertebrate metacommunity associated with macrophyte roots in the middle Araguaia River floodplain. We hypothesized that (i) local predictors will be the main structurers of this metacommunity, and (ii) organisms with active dispersal abilities will exhibit stronger responses to local predictors than passive dispersers, due to their ability to seek favorable environmental conditions. We performed a partial Redundancy Analysis (pRDA) to quantify the variation in the macroinvertebrate community explained exclusively by (a) local predictors, (b) spatial predictors, and (c) landscape predictors or (d) the ensemble of all predictors. Our results indicate that aquatic macrophytes shape the structure of the macroinvertebrate metacommunity in floodplain lakes.

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  • Frederico Piontkowski de Souza Almeida
  • Efeito do fogo prescrito  na permeabilidade do solo de uma savana neotropical

  • Orientador : LUIZ FELIPPE SALEMI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ FELIPPE SALEMI
  • LUIZ FABRICIO ZARA
  • ANDREIA DE ALMEIDA
  • Gleicon Queiroz de Brito
  • Data: 26/07/2023

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  • Queimadas prescritas são maneiras de manejar a quantidade de material combustível em ecossistemas. No entanto, o efeito de tal prática sobre as propriedades físicas do solo ainda precisa ser melhor compreendido, especialmente na savana neotropical brasileira. O presente estudo teve como objetivo avaliar o efeito da queimada prescrita sobre algumas variáveis físicas do solo de uma savana neotropical. Para tanto, amostrou-se hidrorrepelência, capacidade de infiltração e resistência do solo à penetração em parcelas situadas em regiões contíguas sujeitas e não sujeitas ao fogo prescrito. Observou-se que não houve diferenças significativas do fogo prescrito sobre nenhuma das variáveis. Portanto, além dos efeitos claros no tocante a inflamabilidade do ecossistema, demonstra-se que a queimada prescrita não altera significativamente propriedades físicas do solo. Isso demonstra um aspecto de manutenção do solo mesmo quando submetido a queima prescrita.


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  • Prescribed fire is a manner to decrease the amount of fuel which, otherwise, would be subjected to wild fires. However, the effect of such practice on soil physical properties still needs attention. The objective of the present study was to assess the effect of prescribed fire on some physical variables of a soil under the Brazilian Tropical Savanna, a fire-prone ecosystem. To do so, we sampled water repellency, infiltration capacity, and soil resistance to penetration in burned (prescribed fire) and unburned adjacent plots. There were no significant differences between burned and unburned plots for any of the variables. Therefore, in addition to the clear effects with respect to ecosystem flammability, here we demonstrated that prescribed fire does not significantly alter soil physical properties in the Brazilian Tropical Savanna. This demonstrates the soil physical properties maintenance under low intensity fire regimes.

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  • Maria Graziele Lobato da Silva
  • Mercúrio gasoso em atmosfera urbana: panorama geral da produção científica e investigação da presença e dispersão em rodovia de Brasília, DF.

  • Orientador : LUIZ FABRICIO ZARA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ FABRICIO ZARA
  • EDUARDO CYRINO DE OLIVEIRA FILHO
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • FELIPE ANDRÉ DOS SANTOS
  • Data: 04/09/2023

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  • Os veículos automotivos são consideráveis fontes emissoras de Hg gasoso para a atmosfera devido à queima de combustíveis fósseis, contribuindo significativamente para o aumento das emissões de Hg gasoso em centros urbanos. Neste trabalho efetuou-se, inicialmente, uma avaliação cienciométrica com vistas à situação da produção científica sobre Hg em atmosfera em termos de linhas de pesquisa. A cienciometria revelou que tradicionalmente os estudos com Hg atmosférico são realizados sobre deposição em água e sedimentos, poluição por material particulado em solo, especiação, e dinâmica do Hg em atmosfera. Em termos de Hg gasoso, a última década aponta como o auge das pesquisas na área, sendo os estudos sobre: Hg emitido em processos de combustão, dinâmica do Hg em atmosfera, poluição por metais em material particulado, deposição de Hg gasoso, e emissões antrópicas e urbanas de Hg gasoso. Num segundo momento, procedeu-se à determinação das concentrações de mercúrio gasoso nas imediações da DF-002 situada na área central de Brasília, Distrito Federal, caracterizada como um centro urbano com tráfego intenso. Os dados foram processados com a aplicação de ferramentas geoestatísticas utilizando krigagem ordinária para a proposição de uma previsão da distribuição das concentrações de mercúrio gasoso, e krigagem indicativa para a estimativa de áreas de influências de dispersão de mercúrio. A krigagem ordinária apontou duas áreas de pontos quentes de concentração de Hg gasoso com valores médios de concentração de Hg gasoso de 1 ng/m3, atingindo no máximo em 6 ng/m3, e a krigagem indicativa apontou outras duas áreas com tendência de acúmulo de Hg acima do limite de 1.3 ng/m3 uma em cada extremo da rodovia. Os valores encontrados estão abaixo dos limites de risco indicados pela Organização Mundial da Saúde, entretanto exprimem alerta à exposição humana prolongada ao mercúrio gasoso em ambiente urbano.


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  • Automotive vehicles are considerable sources of gaseous Hg emissions to the atmosphere due to the burning of fossil fuels, contributing significantly to the increase of gaseous Hg emissions in urban centers. In this work, a scientometric evaluation was initially carried out with a view to the status of scientific production on Hg in the atmosphere in terms of research lines. Scientometrics revealed that traditionally studies on atmospheric Hg are carried out on deposition in water and sediments, pollution by particulate matter in soil, speciation, and dynamics of Hg in the atmosphere. In terms of gaseous Hg, the last decade points out as the peak of research in the area, with studies on: Hg emitted in combustion processes, Hg dynamics in atmosphere, metal pollution in particulate matter, gaseous Hg deposition, and anthropogenic and urban emissions of gaseous Hg. In a second step, we determined the concentrations of gaseous mercury in the vicinity of DF-002 located in the central area of Brasilia, Federal District, characterized as an urban center with heavy traffic. The data were processed with the application of geostatistical tools using ordinary kriging to propose a prediction of the distribution of gaseous mercury concentrations, and indicative kriging to estimate areas of influence of mercury dispersion. Ordinary kriging pointed out two areas of hot spots of gaseous Hg concentration with average values of gaseous Hg concentration of 1 ng/m3, reaching a maximum of 6 ng/m3, and indicative kriging pointed out two other areas with a tendency of accumulation of Hg above the limit of 1.3 ng/m3 one at each end of the highway. The values found are below the risk limits indicated by the World Health Organization, however they express alertness to prolonged human exposure to gaseous mercury in urban environments.

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  • Juliana Farias de Lima Oliveira
  • “Hidrorepelência na savana neotropical brasileira: detecção do processo e do efeito sazonal”

  • Orientador : LUIZ FELIPPE SALEMI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ FELIPPE SALEMI
  • LUIZ FABRICIO ZARA
  • UIDEMAR MORAIS BARRAL
  • ROBSON WILLIANS DA COSTA SILVA
  • Data: 06/10/2023

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  • As savanas são ecossistemas que desempenham funções ecológicas importantes para os ecossistemas terrestres e, ao mesmo tempo, para agricultura e segurança alimentar da população mundial. Sabe-se que o clima influencia diretamente os processos ecohidrológicos nesses ecossistemas e, em contrapartida, a compreensão desses processos ainda é limitada devido à falta de observações em campo. Dentre os fatores ecohidrológicos, a hidrorepelência se destaca por receber pouca atenção em pesquisas e publicações científicas. Esse fenômeno é definido como a capacidade do solo em repelir a água devido à presença de moléculas hidrofóbicas que revestem as partículas do solo. Apesar de sua ocorrência em diferentes biomas e climas ao redor do mundo, incluindo as savanas, estudos específicos sobre hidrorepelência na savana neotropical brasileira são escassos. Além disso, por essa região apresentar considerável sazonalidade climática, sua influência sobre a hidrorepelência ainda permanece desconhecida. Dessa forma, o objetivo dessa pesquisa é abordar as seguintes questões: a) Há hidrorepelência na savana neotropical brasileira?; Se sim, b) há sazonalidade para tal fenômeno?; c) A infiltração é influenciada por esse fenômeno? Espera-se que a hidrorepelência seja mais persistente em períodos secos e que, com o incremento das chuvas, diminua gradualmente.


  • Mostrar Abstract
  • Soil water repellency (SWR) has been detected worldwide in various biomes and climates. However, this phenomenon has not been shown yet in the Brazilian neotropical savanna. The present study addresses the following questions: a) Does SWR occur in the Brazilian neotropical savanna? If so, b) does it exhibit seasonality? c) Does it influence infiltration? To do that, we selected two similar study areas covered by the same soil and vegetation types. We performed water repellency and infiltration tests in both areas during the transition from dry to wet season. Our results indicate that SWR occurs in soils of the Brazilian neotropical savanna only during the dry season and does not influence soil water infiltration. The likely cause of SWR might be related to the chemical composition of soil organic matter since neotropical savanna plants produce hydrophobic substances as a survival strategy, especially during the dry season.

Teses
1
  • ESMERALDA PEREIRA DE ARAUJO
  • AGROTÓXICOS EM ÁGUAS DOCES SUPERFICIAIS: CONTEXTO GLOBAL, AVALIAÇÃO CRÍTICA DA LEGISLAÇÃO BRASILEIRA E ESTUDO DE CASO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO PRETO - DF

  • Orientador : EDUARDO CYRINO DE OLIVEIRA FILHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CARLOS JOSE SOUSA PASSOS
  • CAROLINA FIORILLO MARIANI
  • EDUARDO CYRINO DE OLIVEIRA FILHO
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • FÁBIO KUMMROW
  • Data: 15/02/2023

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  • O objetivo desta tese foi analisar situações sobre a contaminação da água doce superficial por agrotóxicos a partir dos cenários global, nacional e regional. Os dados de contaminação mundial e de ecotoxicidade foram obtidos de artigos publicados e de bases de dados ecotoxicológicas. Os dados de contaminação a nível regional foram obtidos a partir de estudo de campo com quatro campanhas amostrais, nos períodos de seca e de chuva, realizado na principal bacia agrícola do Distrito Federal, Brasil. Os resultados mostraram que atrazina foi o agrotóxico mais detectado em escala mundial e regional e indicam o largo uso desta molécula, bem como sua persistência no ambiente. Contudo, outros agrotóxicos também merecem preocupação, pois, mesmo em baixas concentrações podem causar efeitos tóxicos à biota aquática. Em relação à normativa brasileira, o estudo mostrou que nos limites estabelecidos para os seus 27 agrotóxicos, para 17 é necessário atualização desses limites, pois os valores atuais não garantem proteção aos organismos aquáticos. Dessa forma, esta tese contribuiu para preencher lacunas sobre os agrotóxicos nas águas doces superficiais e sobre a gestão dos corpos hídricos em relação a esses contaminantes.


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  • The aim of this thesis was to analyze situations about the contamination of surface freshwater by pesticides from the global, national and regional perspectives. Global contamination and ecotoxicity datas were obtained from published articles and ecotoxicological databases. Contamination data at the regional level were obtained from a field study with four sampling collections, in dry and rainy seasons, conducted in the main agricultural basin of the Federal District, Brazil. The results showed that atrazine was the most detected pesticide on a global and regional scale and indicate the wide use of this molecule, as well as its persistence in the environment. However, other pesticides even at low concentrations can cause toxic effects to aquatic biota for this deserve attention. Regarding the Brazilian regulations, the study showed that of the 27 pesticides with the limits established, 17 needs of update since the current values do not protect the aquatic organisms. Thus, this thesis contributed to filling gaps on pesticides in surface freshwater and on the management of water bodies in relation to these contaminants.

2
  • Gleicon Queiroz de Brito
  • Processos hidrológicos e erosivos em uma floresta ripária adjacente à uma área urbana

  • Orientador : LUIZ FELIPPE SALEMI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUIZ FELIPPE SALEMI
  • CARLA ALBUQUERQUE DE SOUZA
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • ANTONIO JOSE TEIXEIRA GUERRA
  • SÍLVIO FROSINI DE BARROS FERRAZ
  • Data: 02/03/2023

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  • As florestas ripárias são importantes no contexto da relação paisagem e água, especialmente, quando esses ambientes são pressionados por processos como a urbanização, o qual cria áreas não permeáveis ao longo da vertente. Logo, há a necessidade de investigar como é o comportamento da água precipitada em florestas ripárias e das águas que fluem da área urbana para a floresta ripária. Diante disso, o objetivo geral da tese foi caracterizar os processos ecohidrológicos e erosivos em floresta ripária adjacente a área urbana. Para isso, os objetivos específicos foram (i) caracterizar a partição de chuva e o nível do lençol freático em floresta ripária tropical situada nos domínios da savana brasileira (Cerrado); (ii) comparar a repelência de água no solo e a capacidade de infiltração em duas estações climáticas (chuvosa e seca) em uma floresta ripária e; (iii) compreender a efetividade da floresta ripária em proteger o corpo d’água quando elas recebem o escoamento superficial da área urbana. Os resultados indicaram que (i) a partição de chuva e o nível do lençol freático avaliados tiveram os seguintes valores: precipitação, precipitação interna e, interceptação do dossel foram, respectivamente, 1685 mm, 1440 mm (85,5%) e, 245 mm (14,5%), e o nível médio do lençol freático foi de 33,4 cm; (ii) no período úmido, a repelência de água no solo é praticamente inexistente ao passo que no período seco a repelência é predominante. Com isso, a capacidade de infiltração é maior no período úmido e menor no período seco e; (iii) as áreas que recebem escoamento superficial da área urbana estão sujeitas à maior frequência de escoamento superficial em relação àquelas que não recebem. Eventos pluviais que superaram 25,1 mm provocam a conectividade hidrológica (área urbanizada-rio). Ou seja, nessas condições a floresta ripária não consegue absorver o escoamento superficial da área urbana. Assim, os processos hidrológicos avaliados na floresta ripária percorreram dois sentidos, o vertical e o horizontal. No primeiro, a precipitação atinge o dossel da floresta ripária até alcançar o lençol freático e, no segundo, a precipitação que incide sobre a área urbana atinge a floresta ripária através do escoamento superficial e, na maioria das vezes alcança o córrego gerando erosão do solo. Tais resultados indicam que as florestas ripárias estão sujeitas a alta pressão oriunda do processo de urbanização.


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  • Riparian forests are important in the context of the landscape-water relationship, especially when these environments are pressured by processes such as urbanization, which creates impervious areas along the slope. Therefore, there is a need to investigate precipitation behavior in riparian forests and the behavior of water flowing from the urban area to the riparian forest. Therefore, the main objective of the thesis was to characterize the ecohydrological and erosive processes in a riparian forest adjacent to an urban area. To this end, the specific objectives were (i) to characterize rainfall partitioning and water table level in a tropical riparian forest located in the Brazilian savanna domains (Cerrado); (ii) to compare soil water repellency and infiltration capacity in two seasons (rainy and dry) in a riparian forest and; (iii) to understand the effectiveness of the riparian forest in protecting the water body when they receive surface runoff from the urban area. The results indicated that (i) the assessed rainfall partitioning and groundwater level had the following values: precipitation, internal precipitation, and canopy interception were 1685 mm, 1440 mm (85.5%), and 245 mm (14.5%), respectively, and the average groundwater level was 33.4 cm. (ii) In the wet season, soil water repellency is almost non-existent, whereas in the dry season water repellency is predominant. Thus, the infiltration capacity is higher in the wet period and lower in the dry period. (iii) Areas that receive runoff from the urban area are subject to a higher frequency of surface runoff compared to those that do not receive it. Rainfall events that exceed 25.1 mm cause hydrological connectivity (urbanized area-river). Under these conditions, the riparian forest cannot buffer runoff from the urban area. Thus, the hydrological processes evaluated in the riparian forest traveled in two directions – vertical and horizontal. In the first direction, the precipitation reaches the riparian forest canopy until it reaches the water table. In the second, the precipitation that falls on the urban area reaches the riparian forest through surface runoff and, in most cases, reaches the stream generating soil erosion. These results indicate that riparian forests are subject to high pressure from the urbanization process.

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  • Wllyane Silva Figueiredo
  • Substâncias de alarme para proteção da ictiofauna no setor hidrelétrico

  • Orientador : LUIZ FABRICIO ZARA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DIOVANY DOFFINGER RAMOS
  • CARLOS JOSE SOUSA PASSOS
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • FELIPE ANDRÉ DOS SANTOS
  • LUIZ FABRICIO ZARA
  • Data: 27/04/2023

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  • As usinas hidrelétricas interrompem usualmente a geração de energia para realização de algumas manobras, testes e manutenções mecânicas nas unidades geradoras, o que pode ocasionar acúmulo de biomassa de peixes no tubo de sucção. Consequentemente, as variáveis determinantes da qualidade da água, como oxigênio dissolvido, temperatura e amônia, podem ser alteradas devido ao longo período de preparo para atividades de resgate dos peixes confinados. Dessa forma, o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis que minimizem o aprisionamento de peixes em usinas hidrelétricas é imprescindível. As substâncias de alarme possuem a capacidade de alterar o comportamento de peixes expostos a ela, causando reações de alarme e repulsão. Essas substâncias são naturalmente liberadas após lesão na pele de peixes em sinal de resposta defensiva a uma situação de perigo. De acordo com a literatura a hipoxantina-3-N-óxido e a condroitina são compostos ativos presentes nas substâncias de alarme e são sintetizadas e comercializadas. Tendo em vista a potencialidade dessas substâncias como ferramenta de proteção da ictiofauna, este estudo apresenta uma investigação da eficiência e viabilidade de aplicação em usinas hidrelétricas. As metodologias de aplicação do extrato de pele, da hipoxantina-3-N-óxido e da condroitina foram desenvolvidas em laboratório e a avaliação dos comportamentos dos peixes condicionados a estas substâncias ocorreram de forma remota com auxílio de aquários instrumentalizados. Análises de estresse no metabolismo também foi feita através de determinações de glicose no sangue dos peixes. A aplicação na Usina Hidrelétrica Jirau, em Rondônia, ocorreu com adaptação do sistema de aeração presente nas unidades geradoras e o monitoramento dos peixes no tubo de sucção foi feito com auxílio de um sistema de monitoramento hidroacústico em tempo real. As espécies Matrinxã (Brycon cephalus) e Tambaqui (Colossoma macropomum) exibiram reações anti-predadoras quando expostos à hipoxantina-3-N-óxido (3,0 e 6,0 µg L-1), ao sulfato de condroitina (5 µg L-1) e aos extratos cutâneos das espécies Matrinxã e Pirarucu (Arapaima gigas). Os comportamentos mais recorrentes foram natação rápida e agrupamento, além de letargia e alguns episódios de agressão entre os espécimes. Em campo os extratos cutâneos e o sulfato de condroitina suscitaram algum grau de perturbação, indicando potencialidade dessas substâncias como método futuro de proteção da ictiofauna no setor hidrelétrico.


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  • Hydroelectric power plants normally interrupt power generation to carry out some maneuvers, test and mechanical maintenance on the generating units, which can cause the accumulation of fish biomass in the suction tube. Consequently, water quality determinants such as obtained oxygen, temperature and ammonia can be altered due to the long period of preparation for rescue activities of confined fish. Thus, the development of sustainable technologies that minimize fish trapping in hydroelectric plants is necessary. Alarm substances have the ability to change the behavior of fish exposed to it, causing alarm and repulsion reactions. These substances are naturally released after injury to the skin of fish as a sign of a defensive response to a danger situation. According to the literature, hypoxanthine-3-N-oxide and chondroitin are active compounds present in alarm substances and are synthesized and marketed. Considering the potential of these substances as a tool to protect the ichthyofauna, this study presents an investigation of the efficiency and feasibility of application in hydroelectric plants. The methodologies for applying the skin extract, hypoxanthine-3-N-oxide and chondroitin were developed in the laboratory and the evaluation of the behavior of the fish conditioned to these substances occurred remotely with the aid of instrumentalized treatments. Metabolism stress analyzes were also done through fish blood glucose determinations. The application at the Jirau Hydroelectric Plant, in Rondônia, occurred with the adaptation of the aeration system present in the generating units and the monitoring of the fish in the draft tube was done with the aid of a hydroacoustic monitoring system in real time. Matrinxã (Brycon cephalus) and Tambaqui (Colossoma macropomum) species exhibit anti-predatory reactions when exposed to hypoxanthine-3-N-oxide (3.0 and 6.0 µg L-1), chondroitin sulfate (5 µg L-1) and skin extracts of Matrinxã and Pirarucu species (Arapaima gigas). The most recurrent behaviors were fast swimming and organization, as well as lethargy and some episodes of aggression among the specimens. In the field, skin extracts and chondroitin sulfate caused some degree of disturbance, indicating the potential of these substances as a future method of protecting ichthyofauna in the hydroelectric sector.

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  • Tania Machado da Silva
  • Sistemas físico-comportamentais como mecanismos de controle de movimentação da ictiofauna em usinas hidrelétricas.

  • Orientador : LUIZ FABRICIO ZARA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO CYRINO DE OLIVEIRA FILHO
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • FELIPE ANDRÉ DOS SANTOS
  • LUIZ FABRICIO ZARA
  • ÉZIO SARGENTINI JUNIOR
  • Data: 28/04/2023

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  • A energia hidrelétrica é considerada uma fonte de energia renovável e limpa, e é a principal fonte de energia na matriz energética brasileira. No entanto, a expansão do setor hidroelétrico na região amazônica exige uma avaliação cuidadosa dos possíveis impactos ambientais decorrentes dessa atividade. Durante a manutenção das unidades geradoras, a manobra operacional de parada da turbina pode resultar em baixa vazão, levando ao acúmulo de peixes dentro do tubo de sucção. Para minimizar o confinamento e os possíveis riscos à ictiofauna, diversas estratégias de repulsão foram desenvolvidas. Este estudo investigou os efeitos de três estratégias de repulsão de peixes. A primeira estratégia foi o procedimento operacional desenvolvido pela Usina Hidrelétrica de Jirau, que consiste na elevação da velocidade do fluxo hidráulico devido à redução da área de descarga do tubo de sucção. Os resultados da avaliação da manobra indicam uma redução de 87% na movimentação da ictiofauna após o aumento da vazão hidráulica. Esse procedimento de manutenção, associado ao monitoramento em tempo real no tubo de sucção, impacta positivamente na conservação da ictiofauna e nos custos econômicos com a parada da unidade geradora. A segunda estratégia avaliada foi a manobra operativa de dissuasão da ictiofauna pela dispersão de bolhas. O procedimento de dispersão de bolhas foi feito utilizando o sistema de injeção de ar comprimido embutido no tubo de sucção das Unidades Geradoras da UHE Jirau, no rio Madeira, Rondônia. Os resultados mostram uma redução de cerca de 42% na movimentação da ictiofauna após o procedimento de dispersão de bolhas, possibilitando inferir uma considerável diminuição no confinamento da ictiofauna no tubo de sucção. A terceira estratégia investigada foi a barreira acústica. Para o desenvolvimento desse método, foi necessária a caracterização da paisagem sonora aérea e subaquática nas proximidades da UHE Jirau. Os resultados indicaram que a interferência dos sons gerados pela usina na paisagem sonora da região ocorre somente em áreas muito próximas a ela, ou seja, com pouco impacto ambiental. Para complementar a investigação, foram realizados testes no vertedouro da Usina de Jirau para avaliar o impacto de quatro diferentes configurações de ruído: rosa, trovão, de tiro e um com componentes tonais bem definidos, monitorando a movimentação dos peixes antes e durante a exposição ao som. Os resultados indicam que todas as configurações de ruído têm o potencial de aumentar a movimentação dos peixes, mas com diferentes níveis de desempenho. O som com componentes tonais, por exemplo, aumentou em 57% a movimentação dos peixes, enquanto o ruído de trovão apresentou um aumento de 43%, seguido pelo ruído de tiro, com um aumento de 37%, e pelo ruído rosa, que apresentou um aumento de 29%. De forma geral, as três estratégias avaliadas de mostraram eficazes na minimização de possíveis os impactos a fauna aquática decorrentes da geração de energia hidrelétrica na região amazônica.


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  • Hydroelectric power is considered a renewable and clean source of energy, and is the main source of energy in the Brazilian energy matrix. However, the expansion of the hydroelectric sector in the Amazon region requires a careful assessment of the possible environmental impacts resulting from this activity. During the maintenance of the generating units, the operational maneuver of stopping the turbine can result in low flow, leading to the accumulation of fish inside the suction tube. To minimize confinement and possible risks to the ichthyofauna, several repelling strategies were developed. This study investigated the effects of three fish repelling strategies. The first strategy was the operating procedure developed by the Jirau Hydroelectric Power Plant, which consists of increasing the speed of the hydraulic flow due to the reduction of the discharge area of the suction pipe. The results of the maneuver evaluation indicate an 87% reduction in the movement of the ichthyofauna after the increase in the hydraulic flow. This maintenance procedure, associated with real-time monitoring of the suction tube, has a positive impact on the conservation of the ichthyofauna and on the economic costs of stopping the generating unit. The second strategy evaluated was the operative maneuver of deterring the ichthyofauna by dispersing bubbles. The bubble dispersion procedure was carried out using the compressed air injection system built into the suction tube of the Generating Units at the Jirau HPP, on the Madeira River, Rondônia. The results show a reduction of about 42% in the movement of the ichthyofauna after the bubble dispersion procedure, making it possible to infer a considerable decrease in the confinement of the ichthyofauna in the suction tube. The third strategy investigated was the acoustic barrier. For the development of this method, it was necessary to characterize the aerial and underwater soundscape in the vicinity of the Jirau HPP. The results indicated that the interference of the sounds generated by the plant in the soundscape of the region only occurs in areas very close to it, that is, with little environmental impact. To complement the investigation, tests were carried out at the Jirau Plant spillway to assess the impact of four different noise configurations: pink, thunder, gunshot and one with well-defined tonal components, monitoring fish movement before and during exposure to the sound. The results indicate that all noise settings have the potential to increase fish movement, but with different levels of performance. Sound with tonal components, for example, increased fish movement by 57%, while thunder noise showed a 43% increase, followed by gunshot noise, with a 37% increase, and pink noise, which showed an increase of 29%. In general, the three evaluated strategies proved to be effective in minimizing possible impacts on aquatic fauna arising from hydroelectric power generation in the Amazon region.

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  • Lilian de Castro Moraes Pinto
  • Estudo da dinâmica do mercúrio no ambiente e na cadeia trófica aquática de uma planície de inundação do Cerrado

  • Orientador : JOSE VICENTE ELIAS BERNARDI
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE VICENTE ELIAS BERNARDI
  • LUDGERO CARDOSO GALLI VIEIRA
  • JURANDIR RODRIGUES DE SOUZA
  • OLAF MALM
  • WANDERLEY RODRIGUES BASTOS
  • Data: 13/06/2023

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  • O mercúrio (Hg) é um elemento químico disponível naturalmente na crosta terrestre, no entanto, sua capacidade de bioacumulação nos organismos, e biomagnificação ao longo das cadeias tróficas, tornou-se motivo de preocupação. Nesta pesquisa, inicialmente fez-se um levantamento acerca da pesquisa sobre mercúrio no Brasil (Capítulo 3). Ao constatar que havia poucos estudos sobre essa temática em Biomas diferentes da Amazônia, o objetivo geral desse estudo foi determinar a concentração de Hg em compartimentos ambientais e biológicos de ecossistemas aquáticos do Bioma Cerrado, visando avaliar o risco à população humana e o potencial desse elemento como ferramenta para identificar o nível trófico das espécies de peixe. Para esta pesquisa, foram percorridos 750km do Médio Rio Araguaia para coleta de água, sedimentos, plâncton e peixes em 50 lagos da planície de inundação do Rio Araguaia. Os resultados indicaram que a interação entre o uso da terra e a formação geológica em cada ponto amostral influenciou a concentração de mercúrio total (THg) em sedimentos de fundo e nos parâmetros físico-químicos da água: pH, condutividade e TDS (ANOVA aninhada: p < 0,05), revelando que essa interação é um fator relevante para a presença de THg no Rio Araguaia. As concentrações de mercúrio foram significativamente menores em terrenos quaternários (p < 0,0003) e diferiram significativamente entre áreas não urbanas e urbanas em terrenos neoproterozóicos (p = 0,02) (Capítulo 5). Comprovou-se que o mercúrio adentra a cadeia trófica aquática dessa região, sofrendo biomagnificação à medida que se aproxima do topo da cadeia alimentar. Em relação aos peixes, identificou-se espécies como a “dourada” (Pellona castelnaeana) e o “cruzador” (Agoniates halecinus), entre outras, com concentrações de mercúrio acima do limite considerado seguro para alimentação dos seres humanos, aumentando a necessidade de monitoramento da saúde ambiental do Rio Araguaia (Capítulo 6). A comparação intra-específica da concentração de mercúrio em peixes mostrou diferença entre indivíduos capturados em locais distintos. Sabe-se que a espacialidade interfere na posição trófica de uma espécie e as análises estatísticas revelaram que, o nível trófico de uma espécie considerando o tamanho de cada indivíduo, explica 97% da variabilidade na concentração de THg em todas as espécies de peixes estudadas. A análise de regressão múltipla confirmou que o comprimento padrão e os valores de FishBase (níveis tróficos) estão associados positivamente com THg (R2 = 0,980). Esses resultados apontam o Hg, e o seu fator de acumulação biota-sedimento, como indicadores viáveis da posição trófica de uma espécie de peixe, uma vez que refletem fatores biológicos e ambientais locais, como demonstrado aqui para o Médio Rio Araguaia (Capítulo 7).


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  • Mercury (Hg) is a chemical element naturally available in the Earth's crust; however, due to its ability to bioaccumulate in organisms, and biomagnify along the trophic chains, it has become a matter of global concern. In this research, a survey on mercury research in Brazil was initially carried out (Chapter 3). Because there were few studies on this topic in Biomes other than the Amazon, the general objective of this study was to determine the concentration of Hg in environmental and biological compartments of aquatic ecosystems in the Cerrado Biome, in order to assess the risk to the human population and the possibility of using mercury as a tool to identify the trophic level of fish species. For this research, there was sampling of water, sediments, plankton and fish in 50 lakes along 750km of the Middle Araguaia River floodplain. The results indicated that the interaction between land use and geological formation at each sampling point influenced the concentration of total mercury (THg) in bottom sediments and physicochemical parameters of the water: pH, conductivity and TDS (nested ANOVA: p < 0.05), revealing that this interaction is a relevant factor for the presence of THg in the Araguaia River. Mercury concentrations were significantly lower in Quaternary terrains (p < 0.0003) and differed significantly between non-urban and urban areas in Neoproterozoic terrains (p = 0,02) (Chapter 5). Results showed that mercury enters the aquatic trophic chain in this region, undergoing biomagnification as it approaches the top of the food chain. With regard to fish, species such as the “dourada” (Pellona castelnaeana) and the “cruzador” (Agoniates halecinus) were identified, among others, with mercury concentrations above the limit considered safe for human consumption, increasing the need for monitoring the environmental health of the Araguaia River (Chapter 6). The intraspecific comparison of mercury concentration in fish showed difference between individuals captured in different places. It is known that spatiality interferes with the trophic position of a species and statistical analyzes revealed that the trophic level of a species considering the size of each individual explains 97% of the variability in the concentration of THg in all fish species studied. Multiple regression analysis confirmed that standard length and FishBase values (trophic levels) are positively associated with THg (R2 = 0.980). These results point to Hg, and its biota-sediment accumulation factor, as viable indicators of the trophic position of a fish species, since they reflect local biological and environmental factors, as demonstrated here for the Middle Araguaia River (Chapter 7).

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  • Giancarlo Brugnara Chelotti
  • Análise Espaço-Temporal da Ocupação Urbana do Distrito Federal e do Potencial de Identificação de Feições no Terreno por meio de Novas Tecnologias de Sensoriamento Remoto

  • Orientador : EDSON EYJI SANO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDSON EYJI SANO
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • ANDREIA DE ALMEIDA
  • CARLOS ANTONIO DA SILVA JUNIOR
  • JOSELISA MARIA CHAVES
  • Data: 17/07/2023

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  • As mudanças no uso da terra afetam os ecossistemas, gerando impactos desde o nível local até o global. Essas mudanças ocorrem tanto pela expansão urbana quanto rural. Nos últimos anos, a magnitude desses impactos tornou-se cada vez mais evidentes. O padrão de ocupação do Distrito Federal (DF) caracteriza-se por apresentar uma grande extensão de áreas urbanas consolidadas e em expansão, principalmente a partir do início da década de 1990. Muitas dessas áreas em expansão são irregulares, notadamente, invasões de áreas públicas e parcelamento para fins urbanos de áreas originalmente destinadas para ocupação rural. Essa ocupação desordenada têm causado diversos impactos ambientais negativos. O objetivo desta tese é analisar o padrão histórico das ocupações urbanas no DF a partir de dados de sensoriamento remoto, identificando padrões, vetores, impactos e tendências. Complementarmente, foi analisada uma nova tecnologia de sensoriamento remoto orbital para identificar e monitorar áreas de vegetação nativa e áreas rurais do DF. Esta tese é composta por dois capítulos organizados na forma de artigo, com introdução, metodologia, resultados, discussões e conclusões próprios para serem submetidos em periódicos científicos de maneira individualizada. O primeiro capítulo apresenta a evolução espacial da mancha urbana do DF nos últimos sessenta anos, seus principais vetores, padrões e impactos na paisagem. O segundo capítulo apresenta uma análise do potencial de identificação de diferentes coberturas vegetais no bioma Cerrado a partir de dados obtidos por uma constelação de nanosatélites de alta resolução espacial (mosaicos do satélite PlanetScope - PS), tendo, como estudo de caso, o DF. Dessa forma, o primeiro capítulo tem foco maior na área urbana e o segundo capítulo, na área rural e na vegetação nativa do DF. Os resultados do primeiro capítulo mostraram que o DF ainda está em plena expansão urbana, não havendo sinais de desaceleração. Os principais fatores que direcionam a forma da mancha urbana e limitam seu crescimento, são os ambientais, seguidos dos topográficos e depois, dos normativos, demonstrando que as métricas de paisagem são um método eficiente de analisar a evolução urbana. Já o segundo artigo demonstrou que os mosaicos mensais do PS são eficientes para identificar diferentes tipos de uso e cobertura de terras. Além disso, são capazes de identificar as mudanças sazonais da cobertura do solo decorrentes das atividades agrícolas.


  • Mostrar Abstract
  • Changes in land use affect ecosystems, generating impacts from local to global levels. These changes occur by both urban and rural expansions. In recent years, the magnitude of these impacts is becoming increasingly evident. The land occupation pattern in the Distrito Federal (DF) of Brazil is characterized by the presence of a large extension of consolidated and expanding urban areas, mainly from the beginning of the 1990s. Many of these expanding areas are irregular, composed by invasions and subsequent subdivisions of public areas for urban land speculation of areas originally intended for rural occupation. This disordered occupation has caused several negative environmental impacts. The objective of this study is to analyze the historical pattern of urban occupations in the DF, based on remote sensing data and identification of patterns, vectors, impacts, and trends. In addition, we evaluated a new remote sensing technology for identifying and monitoring the native vegetation and rural areas of the DF. This study consists of two chapters organized in the form of articles, with an introduction, methodology, results, discussions, and conclusions suitable for individual submission to scientific journals. The first chapter presents the spatial evolution of the urban area of the DF in the last sixty years, its main vectors, patterns, and impacts on the landscape. The second chapter presents an analysis of the potential of high spatial resolution, monthly mosaics acquired by the constellation of PlanetScope (PS) nanosatellites for discriminating different types of the vegetation cover in the Cerrado biome, having the DF as the case study. Thus, the first chapter focused on urban area while the second chapter emphasized rural area and native vegetation of the DF. The results of the first chapter showed that the DF is still in significant urban expansion, with no signs of decreasing. The main factors that direct the shape of the urban sprawl and limit its growth are the environmental, followed by the topographic, and then, the normative, demonstrating that landscape metrics are an efficient method of analyzing urban evolution. The second article showed that the PS monthly mosaics are efficient to identify different types of land use and land cover classes. In addition, they are able to identify seasonal changes in land cover resulting from agricultural activities.

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  • Marcelo Daniel Segalerba Bourdette
  • A brucelose humana no Brasil sob a perspectiva da Saúde Única.

  • Orientador : EDSON EYJI SANO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANA JULIA SILVA E ALVES
  • ANA PÉROLA DRULLA BRANDÃO
  • DIONE OLIVEIRA MOURA
  • EDSON EYJI SANO
  • REUBER ALBUQUERQUE BRANDAO
  • Data: 24/07/2023

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  • A situação epidemiológica, zoonótica e ecológica da brucelose humana no Brasil ainda é pouco conhecida, compreendida e divulgada. Possivelmente, diversos fatores ambientais, epidemiológicos, culturais, políticos, técnicos e socioeconômicos contribuem para manter a condição endêmica da doença em animais e humanos. O objetivo desta pesquisa é avaliar a situação epidemiológica da brucelose humana no Brasil entre os anos 2014 a 2018, desde a abordagem da Saúde Única. A pesquisa envolveu a realização de um estudo ecológico e descritivo com base em dados secundários obtidos através do Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN), Sistema de Informações sobre Mortalidade (SIM), Sistema de Informações Hospitalares (SIH/SUS) e do Sistema Gerenciador de Ambiente Laboratorial (GAL). Os resultados do trabalho permitem afirmar que a brucelose humana é uma doença endêmica em todas as cinco regiões geográficas do Brasil, com casos notificados e confirmados em aumento, que apresenta internações e demandas por testes laboratoriais desde todas as regiões do Brasil, causando óbitos e caracterizada por um perfil ocupacional. Deve ser considerada sua inclusão na Lista Nacional de Notificação Compulsória de Doenças, Agravos e Eventos de Saúde Pública e contar com um Protocolo Clínico e Diretrizes Terapêuticas (PCDT). A abordagem da Saúde Única precisa ser considerada para ser incluída na estrutura da vigilância epidemiológica dessa doença.


  • Mostrar Abstract
  • The epidemiological, zoonotic and ecological situation of human brucellosis in Brazil is still poorly known, understood and disseminated. Possibly, several environmental, epidemiological, cultural, political, technical and socioeconomic factors contribute for maintaining the endemic condition of the disease in animals and humans. The objective of this research is to assess the epidemiological situation of human brucellosis in Brazil between the years 2014 to 2018, from the One Health approach. The research involved the realization of an ecological and descriptive study based on secondary data obtained from the Reporting Diseases Information System (SINAN), Mortality Information System (SIM), Hospital Internment Information System (SIH/SUS) and the Manager System Laboratory Environment (GAL). The results of the study allow us to state that human brucellosis is an endemic disease in all five geographic regions of Brazil, with increasing reported and confirmed cases, with hospitalizations and demands for laboratory tests from all the regions of Brazil, causing deaths and an occupational profile. Its inclusion in the National List of Compulsory Notification of Diseases, Injuries and Public Health Events should be considered, as far as, have a Clinical Protocol and Therapeutic Guidelines (PCDT). The One Health approach needs to be considered to be included in the epidemiological surveillance framework for this disease

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  • Nayara Luiz Pires
  • Avaliação da presença de insumos agrícolas em recursos hídricos da Unidade Hidrográfica do Alto Rio Jardim (DF): desenvolvimento de métodos e qualidade da água

  • Orientador : EDUARDO CYRINO DE OLIVEIRA FILHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDUARDO CYRINO DE OLIVEIRA FILHO
  • GIULIANO MARCHI
  • LUIZ FABRICIO ZARA
  • RENATO ZANELLA
  • RICARDO TEZINI MINOTI
  • Data: 24/08/2023

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  • O uso de agrotóxicos e fertilizantes na agricultura do Cerrado brasileiro é intenso e quantidades excessivas desses compostos podem afetar e alterar a qualidade da água. O objetivo deste estudo foi avaliar a presença desses insumos em recursos hídricos, bem como desenvolver métodos analíticos e analisar a qualidade da água na Unidade Hidrográfica do Alto Rio Jardim (UHARJ). Fósforo total, pH e íons dissolvidos de nitrato (NO3-), nitrito (NO2-), amônio (NH4+), fosfato (PO4³-) e potássio (K+) foram medidos em 207 amostras de água subterrânea (2014/2015 e 2019/2020) e 23 amostras de água superficial (2019/2020) coletadas na UHARJ. No geral, um menor número de amostras positivas para os íons analisados foi encontrado nas amostras de água subterrânea do período 2014/2015, mas com níveis médios mais altos de NH4+ (0,463 e 0,454 mg L-1, estação seca e chuva, respectivamente) quando comparado a 2019/2020 (0,199 e 0,176 mg L-1). Os níveis de NH4+ em amostras de água superficial foi maior na seca (0,106 mg L-1) que na estação chuvosa (0,59 mg L-1). Um método para análise de glifosato, AMPA e glufosinato foi validado no LC-MS/MS com um LOQ de 0,0025 μg L−1 (após liofilização), 90 amostras de água superficial e 52 de água subterrânea coletadas na BHRP em 2021/2022 foram analisadas. Todas as amostras de água subterrânea foram positivas para glifosato (até 1,5868 μg L−1, seca) e AMPA (até 0,2751 μg L −1, seca). Um total de 27 amostras de água superficial foram positivas para glifosato (até 0,0236 μg L −1) e 31 amostras para AMPA (até 0,0086 μg L −1), das quais mais de 70 % coletadas na estação seca. Glufosinato foi detectado em cinco amostras, quatro de água subterrânea (até 0,0256 μg L-1). Um método multirresíduos (liofilização/UHPLC-MS/MS) foi desenvolvido para determinação de 78 agrotóxicos, e aplicado para análise de 68 amostras coletadas na UHARJ (2021/2022), sendo 27 de água subterrânea e 7 de água superficial. Atrazina e seus metabólitos, carbendazim e fipronil foram os pesticidas mais detectados nas amostras e 2,4-D o pesticida encontrado no maior nível (1,045 µg L-1; água subterrânea, seca). Os níveis encontrados nas amostras são muito inferiores aos níveis máximos estabelecidos pela legislação brasileira. No entanto, é necessário um monitoramento constante, exigindo métodos sensíveis que permitam detectar os níveis muito baixos desses agrotóxicos na água.


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  • The use of pesticides and fertilizers in agriculture in the Brazilian Cerrado is intense and excessive amounts of these compounds can affect and alter water quality. The objective of this study was to evaluate the presence of these inputs in water resources, as well as to develop analytical methods and analyze the water quality of the Alto Rio Jardim Hydrographic Unit (UHARJ). Total phosphorus, pH and dissolved ions of nitrate (NO3-), nitrite (NO2-), ammonium (NH4+), phosphate (PO4³-) and potassium (K+) were measured in 207 groundwater samples (2014/2015 and 2019/2020) and 23 surface water samples (2019/2020) collected in the UHARJ. In general, a smaller number of positive samples for the analyzed ions was found in groundwater samples from the 2014/2015 period, but with higher average levels of NH4+ (0.463 and 0.454 mg L-1, dry and rainy seasons, respectively) when compared to 2019/2020 (0.199 and 0.176 mg L-1). NH4+ levels in the surface water sample were higher in the dry season (0.106 mg L-1) than in the rainy season (0.59 mg L-1). A method for analyzing glyphosate, AMPA and glufosinate was validated on LC-MS/MS with an LOQ of 0.0025 μg L−1 (after lyophilization), 90 surface water and 52 groundwater samples collected at BHRP in 2021/2022 were collected. All groundwater samples were positive for glyphosate (up to 1.5868 μg L−1, dry) and AMPA (up to 0.2751 μg L−1, dry). A total of 27 water samples were positive for glyphosate (up to 0.0236 μg L−1) and 31 samples for AMPA (up to 0.0086 μg L −1), of which more than 70% were collected in the dry season. Glufosinate was detected in five samples, four from groundwater (up to 0.0256 μg L-1). A multiresidue method (lyophilization/UHPLC-MS/MS) was developed for the determination of 78 pesticides, and applied for the analysis of 68 samples collected at UHARJ (2021/2022), 27 of groundwater and 7 of surface water. Atrazine and its metabolites, carbendazim and fipronil were the most detected pesticides in the samples and 2,4-D the pesticide found at the highest level (1.045 µg L-1; groundwater, dry). The levels found in the samples are much lower than the maximum levels established by Brazilian legislation. However, constant monitoring is necessary, demanding sensitive methods that allow detecting the very low levels of these pesticides in the water.

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  • Pedro Höfig
  • Compostagem conjunta de resíduos orgânicos e rochas moídas na cafeicultura: vida nova para a terra

  • Orientador : EDER DE SOUZA MARTINS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • EDER DE SOUZA MARTINS
  • RODRIGO STUDART CORREA
  • SUZI MARIA DE CORDOVA HUFF THEODORO
  • ELVIO GIASSON
  • GIULIANO MARCHI
  • Data: 24/11/2023

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  • A cafeicultura tem histórica relevância geopolítica e econômica no Brasil. O caminho técnico e químico da agricultura industrial passou por um desenvolvimento extraordinário, com a ajuda de enorme aparato tanto da ciência quanto da indústria química e tecnológica. Entretanto, como consequência da agricultura industrial, ao longo do tempo, notou-se uma redução da renda por unidade produzida, já que o produtor rural usualmente se depara com setores concentrados ou oligopolizados para a compra de seus insumos e precisam vender seus produtos com preços formados pela livre concorrência. Ademais, é evidente que, baseados em recursos finitos, nutrientes essenciais em algum momento não estarão mais disponíveis para a agricultura convencional. Neste sentido, na presente pesquisa foram realizados quatro estudos com o uso de composto feito com resíduos orgânicos produzidos na própria propriedade e pós de rochas disponíveis regionalmente. No primeiro estudo avaliou-se a qualidade de um fertilizante produzido com a compostagem conjunta resíduos orgânicos e rochas moídas. No segundo, analisou-se o efeito dos diferentes teores de pó de rocha na compostagem e no produto final. Já no terceiro, comparou-se o resultado de três diferentes farinhas de rochas no processo de compostagem e no fertilizante orgânico. Por fim, pesquisou-se o comportamento dos solos, a produção e a qualidade da bebida de dois sistemas de adubação em uma lavoura cafeeira em Unaí, noroeste de Minas Gerais, no Cerrado: um com adubação convencional e outro com uso de fertilizantes baseados em Fontes Regionais de Nutrientes. No primeiro estudo, as análises química, orgânica, biológica e sanitária indicaram que o processo de compostagem foi realizado de forma correta. Com isso, o composto exibiu a maioria das garantias mínimas para ser enquadrado como fertilizante orgânico composto classe A, o que pode melhorar as condições físicas, químicas e biológicas do solo, aumentando a autonomia do agricultor e diminuindo sua dependência dos combustíveis fósseis. No segundo trabalho, constatou que valores acima de 30% de pó de rocha atrapalha o operacional e desenvolvimente biológico da compostagem. Na terceira pesquisa, notou-se que a compostagem foi eficiente em todos os tratamentos, demonstrada pela caracterização da fase termofílica e ausência de coliformes totais e de germinação de plantas espontâneas no produto final. O tratamento com micaxisto apresentou a menor diminuição relativa de potássio entre as matérias-primas originais e o produto final, indicando uma melhor relação entre custo e benefício. Por fim, o sistema de adubação com FRN, quando comparado com o sistema de adubação convencional, alcançou resultados superiores nas funções de ciclagem, armazenamento e suprimento de nutrientes. Além disso, o sistema FRN obteve maior produtividade e melhor qualidade de bebida de café. 


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  • Coffee production has historical geopolitical and economic relevance in Brazil. The technical and chemical path of industrial agriculture has undergone extraordinary development, with the help of enormous apparatus from both science and the chemical and technological industry. However, as a consequence of industrial agriculture, over time, a reduction in income per unit produced was noted, as rural producers usually face concentrated or oligopolistic sectors to purchase their inputs and need to sell their products at lower prices formed by free competition. Furthermore, it is clear that, based on finite resources, essential nutrients will at some point no longer be available for conventional agriculture. In this sense, in the present research four studies were carried out using compost made with organic waste produced on the property itself and rock powders available regionally. In the first study, the quality of a fertilizer produced by composting organic waste and ground rocks was evaluated. In the second, the effect of different rock dust contents on composting and the final product was analyzed. In the third, the results of three different rock flours in the composting process and organic fertilizer were compared. Finally, the soil behavior, production and beverage quality of two fertilization systems in a coffee plantation in Unaí, northwest of Minas Gerais, in the Cerrado were researched: one with conventional fertilization and the other with the use of fertilizers based on Regional Sources of Nutrients. In the first study, chemical, organic, biological and sanitary analyzes indicated that the composting process was carried out correctly. As a result, the compound exhibited most of the minimum guarantees to be classified as a class A compound organic fertilizer, which can improve the physical, chemical and biological conditions of the soil, increasing the farmer's autonomy and reducing his dependence on fossil fuels. In the second work, it was found that values above 30% of rock dust hinder the operational and biological development of composting. In the third research, it was noted that composting was efficient in all treatments, demonstrated by the characterization of the thermophilic phase and the absence of total coliforms and spontaneous plant germination in the final product. The mica schist treatment showed the lowest relative decrease in potassium between the original raw materials and the final product, indicating a better relationship between cost and benefit. Finally, the FRN fertilizer system, when compared to the conventional fertilizer system, achieved superior results in the functions of cycling, storage and supply of nutrients. Furthermore, the FRN system achieved greater productivity and better coffee drink quality.

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  • Thyego Pery Monteiro de Lima
  • AVALIAÇÃO DE PROCESSOS DE FORMAÇÃO DE CAMPOS DE MURUNDUS NO DISTRITO FEDERAL POR MEIO DA ANÁLISE DE ELEMENTOS DA PAISAGEM

  • Orientador : RODRIGO STUDART CORREA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RODRIGO STUDART CORREA
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • EDILSON DE SOUZA BIAS
  • GUILHERME TAITSON BUENO
  • FELIPE LIMA RAMOS BARBOSA
  • Data: 05/12/2023

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  • O Cerrado, bioma que ocorre no Planalto Central do Brasil, ocupa cerca de 24% do território nacional. Aspectos locais, como a topografia e classes de solo, contribuem para formação de um mosaico de quatorze fitofisionomias. Nesse contexto paisagístico, há ocorrência dos Campos de Murundus, cuja origem permanece controversa. As hipóteses de formação dos Campos de Murundus são controversas e alguns estudos associam a sua ocorrência a elementos da paisagem. Porém, essa associação ainda não foi investigada sob uma análise mais ampla da paisagem em que ocorrem. Diante disso, o presente trabalho teve como objetivo avaliar as hipóteses de formação dos Campos de Murundus por meio de métricas da ecologia de paisagens. Para isso, 197 locais de ocorrência de Campos de Murundus no Distrito Federal (DF) foram identificados e a área de cada campo foi vetorizada ao longo de suas bordas. A associação entre esses ambientes e ordens de solos, unidades geomorfológicas, geologia, declividade e hipsometria foi investigada por meio do cálculo de razão das frequências. Empregou-se a álgebra de mapas para se obter o mapa de ocorrência potencial de Campos de Murundus no DF. As alterações entre 2009 e 2019 do número de Campos de Murundus, área e configuração foram avaliadas por meio de métricas de análise da paisagem. Adicionalmente, as estruturas de quatro Campos de Murundus foram levantadas por meio de perfilamento a laser (LiDAR). As técnicas utilizadas permitiram avaliar a compatibilidade entre as características estruturais e de configuração de Campos de Murundus e as hipóteses existentes para a sua gênese. Os 197 Campos de Murundus estudados se associaram majoritariamente a solos hidromórficos, a terrenos com declividade plana a suavemente ondulada, a áreas de platôs e platôs dissecados e altitudes superiores a 1.200 m. Observou-se que entre 2009 e 2019, houve supressão de 993 ha de Campos de Murundus no DF, sem haver, entretanto, a redução do seu número na paisagem distrital. A degradação de alguns Campos de Murundus estudados expõe esses ambientes a um maior efeito de borda. A configuração e as estruturas dos campos investigados refutam a hipótese da ação de térmitas para a sua origem ao mesmo tempo que corroboraram a hipótese da erosão hídrica diferencial como o provável mecanismo responsável por sua gênese.


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  • In the context of the Brazilian Savanna diversity, there is a very peculiar phytophysiognomy known as Earth Mound Fields - EMFs. There is controversy on the origin and formation process of the EMFs. The association of EMFs with landscape elements has not been investigated yet, and this work investigated patterns of EMFs occurrence on the Federal District of Brazil’s (FDB) savanna landscape to identify elements that may influence or determine EMFs occurrence. EMFs locations were georeferenced and their normalized frequency ratios were checked for pedology, geomorphology, lithology, slope, and hypsometry. It was georeferenced 187 EMFs that occurred mainly in areas of hydromorphic soils, on flat to gently slopes, in pediplain areas, over quartzite or lateritic lithological formations, and altitudes above 1,200 m. A map on the potential occurrence EMFs in the FDB was drawn by using map algebra method. Results showed that 10% of the FDB territory present high or very high frequency ratio of EMFs occurrence. Furthermore, results indicated that 30% of the landscape with the highest potential for EMF occurrence is occupied by agricultural activities or urbanization

2022
Teses
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  • Murilo Luiz e Castro Santana
  • Estratégias de proteção da ictiofauna em aproximação de unidades geradoras de usina hidrelétrica

  • Orientador : LUIZ FABRICIO ZARA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ÉZIO SARGENTINI JUNIOR
  • FELIPE ANDRÉ DOS SANTOS
  • ERINA VITORIO RODRIGUES
  • LUIZ FABRICIO ZARA
  • LUIZ FELIPPE SALEMI
  • Data: 30/09/2022

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  • O Brasil possui um potencial favorável ao aproveitamento hidráulico para geração de energia, sendo fundamental para o desenvolvimento de diversas atividades econômicas. A avaliação e mitigação de possíveis impactos ambientais é essencial nas plantas geradoras de sistemas hidrelétricos. Apesar desse entendimento, existe uma quantidade de informações limitadas sobre a resposta da ictiofauna em relação às pressões hidráulicas e aos métodos eficientes para a contenção e/ou repulsão no tubo de sucção durante paradas previstas ou intempestivas das unidades geradoras. O objetivo desta pesquisa é identificar aplicações práticas para a minimização de impactos negativos a ictiofauna durante a operação de empreendimento hidrelétrico. Portanto, é imperativo que investigações sobre os aspectos taxonômicos e atributos funcionais das espécies de peixes sejam feitas para auxiliar na melhor compreensão da aproximação de cardumes das estruturas das usinas hidrelétricas. Pois são parte da dinâmica geral dos ecossistemas aquáticos e desempenham funções essenciais em diversos processos. Este trabalho aborda a estratégia operacional de elevação do fluxo hidráulico associado a avaliação em tempo real da presença e permanência dos peixes no tubo de sucção utilizando sistema hidroacústico, durante as paradas de unidades geradoras do tipo bulbo. Para evitar resgates manuais, traumas físicos e morte à ictiofauna. Além disso, foi avaliada a diversidade taxonômica e funcional da ictiofauna confinada no tubo de sucção e nas comportas vagão, contribuindo para compreensão da dinâmica comportamental da ictiofauna nas áreas imediatamente a jusante da casa de força de empreendimentos hidroelétricos. A aplicação dessas estratégias inovadoras e robustas são de grande importância para minimizar os impactos e promover a proteção da ictiofauna em aproximação de unidades geradoras de usina hidrelétrica.


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  • Brazil has a potential for harnessing potential energy, which is essential for the development of various activities. The assessment of possible environmental impacts and mitigation is essential in plants generating hydraulic systems. Despite this understanding, there is a limited amount of information on the methods of ichthyofauna in relation to hydraulic and efficient solutions for containment and/or suction repulsion during shutdowns or untimely generating units. The objective of this research is to identify practical applications for the minimization of negative impacts to the ichthyofauna during the operation of a hydroelectric project. Therefore, it is necessary to ask about the taxonomic aspects and functional attributes of the hydroelectric fish species that are made to help in a better understanding of the card approximation of the power plant structures. Because they are part of the general dynamics of different environments and perform essential functions. This work addresses the operational strategy of evaluating the type of hydraulic flow associated with real-time presence and permanence of fish in the suction tube using a hydroacoustic system, during generator stops in the tube. To avoid manual rescues, physical trauma and death to the ichthyofauna. In addition, the taxonomic and confined diversity in the developmental and behavioral tube was functional for the adaptation of the structural force in the downstream areas of the behavioral hydraulic force in the downstream areas. The application machining machining of great importance and robust for the impacts and protection of the machining of robust machining in the approach of large electrical units.

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