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Browsing Faculdade de Ciências e Tecnologia by Field of Science and Technology (FOS) "Ciências Naturais::Ciências da Terra e do Ambiente"
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- Aplicação da deteção remota na monitorização do desmatamento da floresta do Maiombe (Cabinda - Angola)Publication . Gomes, Canga Paula da Silva; Martins, Fernando; Fernandez, HelenaO desmatamento constitui um dos problemas mais graves da atualidade, que compromete o equilíbrio do planeta. Entre 1990 a 2010 assistiu-se a uma perda anual de biomassa elevada, sendo África a parte do globo onde se registou o maior desequilíbrio na taxa de desmatamento/reflorestação. O uso da lenha e do carvão de forma não regulada, as queimadas anárquicas e a agricultura itinerante são os principais fatores de natureza económica e social, que contribuem para o desmatamento das florestas em Angola. Uma das florestas que mais tem sido fustigada por este fenómeno é a floresta húmida de Maiombe, que pertence à República de Angola, República Democrática do Congo, República do Congo e República do Gabão. Vários programas de conservação da floresta têm vindo a ser implementados e em 2009 foi criada a área de conservação transfronteiriça de Maiombe. Este estudo visa conhecer a evolução do desmatamento da floresta do Maiombe, na província de Cabinda (Angola) no período de 1986 a 2015 e a evolução do sequestro de carbono no período de 2002 a 2015. Para tal, foram utilizadas imagens de satélite Landsat e MODIS para calcular, o índice de Vegetação da Diferença Normalizada, o Índice de Vegetação Fotossintético, CO2flux e a Produção Primária Bruta.
- Assessment of ecological quality status of rocky shores in South Portugal and implementation of water framework directivePublication . Singh, Charu Lata; Newton, Alice; Neto, João Miguel MagalhãesComo foi estipulado pela Directiva Quadro da Água da União Europeia, a riqueza específica de macroalgas, a composição e a cobertura de espécies oportunistas na zona intertidal em costas rochosas, foram usados para avaliar o estado de qualidade ecológica (EQS) em águas costeiras do sul de Portugal. A ferramenta P-MarMAT foi desenvolvida para as condições em Portugal e uma lista reduzida de espécies (RSL) definida para a zona sul do país, que foi usada para definir o EQS em termos de rácio de qualidade ecológica (EQR). Como as costas rochosas do sul de Portugal não foram estudadas durante o exercicio de intercalibração, três locais de estudo, nomeadamente, Castelejo, Ingrina, e Lagos foram seleccionados para avaliar o EQS em costas rochosas. Através da metodologia P-MarMAT e da análise de componentes principais (PCA), pode-se justificar que o estado de qualidade ecológica do Castelejo e Ingrina é compativel com o gradiente ambiental. Somente para duas das amostras da Ingrina (Dezembro 2007 e Janeiro de 2008), não foi possível obter uma correlação entre o EQR e o gradiente ambiental dado pelos parâmetros físico-químicos e os elementos de qualidade biológica desta massa de água costeira. Uma forte contribuição positiva da riqueza específica e uma forte resposta negativa da cobertura de algas oportunistas para o EQR foi dominante. A proporção de algas verdes e de oportunistas demonstram um comportamento negativo semelhante enquanto a proporção de algas vermelhas mostra uma relação positiva. A inclusão da descrição da costa rochosa não melhora significativamente 0 EQR. Como o Castelejo é um local com pouca perturbação, os valores limite das métricas pode ter de ser afinada, para que o seu EQS mude de moderado para bom. Os valores limite para a descrição da costa rochosa também deveria ser modificada, ou um sistema diferentes de pontuação deveria ser aplicado para corrigir o EQR para a natural variação ambiental.
- Avaliação de preparados homeopáticos na produtividade da alfacePublication . Romão, Cidália Luís Brás; Reis, MárioEste trabalho divide-se em sete capítulos; introdução, homeopatia, agrohomeopatia, sustentabilidade e agroecologia, objetivo e metodologia, resultados e conclusão. Este estudo tem como objetivo estudar o efeito da aplicação de homeopatia no enraizamento, crescimento e produção de alfaces. O levantamento bibliográfico realizado facilitou a construção de uma síntese sobre homeopatia na agricultura, sendo, pois, fonte de conhecimento a respeito desta nova abordagem do uso da homeopatia junto à ciência agrícola. O estudo foi realizado em três etapas, revisão bibliográfica, trabalho de campo e análise labora-torial. O trabalho de campo divide-se em várias etapas; recolha de solo para análise, mobilização do terreno, medição e marcação do terreno, introdução do composto no solo, ligação do sistema de rega, aplicação da homeopatia antes da plantação, plantação, aplicação semanal de homeopa-tia, eliminação de ervas daninhas. A análise laboratorial das amostras foi realizada em diferentes etapas: retirar do terreno as plan-tas, medir e pesar em verde, colocar na estufa a 110ºC durante 48 horas, pesar matéria seca. A parte experimental de campo decorreu no Horto da Universidade do Algarve e a parte laboratori-al no laboratório do Horto e laboratório de solos da Universidade do Algarve. Os medicamentos aplicados foram Arnica Montana CH30, Natrium Muriaticum CH30, Staphysagria CH200, Calcium Carbonicum CH30, Calcium Fluoricum CH30, Sulphur CH30 e Silicea CH30. Os resultados obtidos foram; alfaces com valores de produção (massa, comprimento, diâmetro e raiz) superiores nas parcelas com aplicações homeopáticas (H+). Verificou-se globalmente, que as relações comparativas das repetições realizadas para as medi-das de cada um dos parâmetros apresentam diferenças significativas entre si, para todos os gru-pos em estudo, exceto para o H+C+.
- Biological and chemical strategies for the recovery of precious and rare metals as nanoparticlesPublication . Assunção, Ana; Costa, Maria ClaraThe present work explored the potential of chemical (solvent extraction) and biological (using anaerobic bacterial community) technologies, aiming the removal/recovery of precious metals from aqueous solutions. Solvent extraction or liquid-liquid extraction was used to find a suitable platinum and palladium extractant, to be applied to the treatment of aqueous solutions containing these metals. Thus, N,N’-dimethyl-N,N’-dicyclohexyltetradecylmalonamide (DMDCHTDMA), N,N’-dicyclohexyl-N,N’-dimethylsuccinamide (DMDCHSA) and N,N’-dimethyl-N,N’-diphenylsuccinamide (DMDPHSA) were tested and proved to be efficient at extracting platinum (IV) from HCl solutions. Platinum (IV) was then successfully stripped from DMDCHTDMA using 1 M HCl solution, and from DMDCHSA and DMDPHSA, using seawater. These extractants proved to be less efficient for palladium (II) removal, thus, for this metal, biological strategies were tested. A palladium (II)-resistant bacterial community, able to biorecover palladium from solutions, was found. The phylogenetic analysis showed that this community was mainly composed by bacteria close to Clostridium species, however, bacteria affiliated to genera Bacteroides and Citrobacter were also identified. The potentialities of combining solvent extraction and the use of bacterial communities for palladium and platinum recovery were also demonstrated. Pd(II) and Pt(IV) in aqueous phases were efficiently extracted to organic phases. The metals were then stripped with seawater, precipitated and recovered using a filtered solution from bacterial growth. The successful precipitation of palladium (II) and platinum (IV), as nanosized PdS and PtS2 particles, was accompanied by sulphide concentration decrease in the bacterial growth solution. Biological processes, using effluents from an acid mine drainage bioremediation treatment system, were tested for gold recovery from aqueous solutions. The use of these effluents, with dissolved biogenic sulphide, proved to be an excellent alternative for Au(III) recovery as Au(0) nanoparticles (NPs). Finally, biogenic sulphide, from the effluents tested before, was also used to successfully synthesize Ag2S NPs and Ag2S/TiO2 nanocomposite. The Ag2S NPs and Ag2S/TiO2 nanocomposite obtained have semiconductor properties and can theoretically be used for radiation based applications.
- Biotic interactions and the success of invasions: bacterial communities in invasive versus native species of algae (Caulerpa sp.) and seagrasses (Posidonia sp.)Publication . Aires, Tania; Arnaud-Haond, Sophie; Serrão, Ester A.; Duarte, CarlosAs invasões biológicas representam uma das maiores ameaças para os ecossistemas terrestres. A evolução e diversificação das rotas de transporte têm vindo a acelerar este processo, especialmente no ambiente marinho, onde a ausência de barreiras físicas facilita o processo de invasão. A sua prevenção e gestão requerem a identificação das fontes e mecanismos da fase inicial da invasão, assim como o conhecimento dos elementos chave que facilitam o seu estabelecimento e distribuição numa vasta gama de ambientes. As relações bióticas com predadores e organismos patogénicos têm sido apontadas como tendo um papel determinante nestas invasões.
- Catchment influences on the hydrological flows to lake terra alta (Linhares, ES, Brazil) and ecohydrology perspectivesPublication . Gago González, Mónica; Moreira da Silva, M.; Barroso, Gilberto FonsecaLake Terra Alta (LTA) (A= 3.9 km2; Zmax= 22.1.m) is a tropical natural lake located in the State of Espírito Santo (Southeast Brazil) being one of the 90 lakes which form the Lake District of Lower Doce Rover Valley (LDRV). LTA catchment area is 144.7 km2 and is composed by 8 subbasins and 7 tributaries streams. Its predominant land use is pasturage and smaller dimension cropping and Eucalyptus forestry, with no urban areas or industrial activities. Catchments morphometry and land uses and land cover have implications on the catchments hydromorphological processes, thus influencing hydrological flows to downstream lake. Therefore, hydrological knowledge is necessary to subsidize basin management plans. LTA is under pressure of direct water withdraw for irrigation, as well as water withdraws from the tributary rivers and fluvial damming. Nutrient inputs from catchment natural loads and anthropogenic activities (i.e., agriculture, livestock, forestry). Those pressures may compromise lake ecosystem services that are provided by water quantity and quality. In this regard, an echohydrological approach provide a more concise support for Integrated Lake Basin Management (ILBM), considering the relationships of lake catchment, stakeholders and governance systems. The main goal of this study is to evaluate the hydrological flows to LTA under an ecohydrological approach, integrating catchment morphometry, hydrography, hydrology, and land use and land cover. Based on a georeferenced database, river discharge measurements and modeling, and hydrochemistry analysis of the tributary streams, loads of nutrients are obtained. Subbasins data are analyzed through multivariate statistical analysis (i.e., PCA) in relation to mentioned catchments features. The obtained results provide sound information of the influence and relationships of land use and morphometry on the different subbasins. Thus, providing valuable information for the sustainable management of the basin and propose ecohydrologycal responses for inflow nutrient abatement and improve freshwater inputs to lake ecosystem to ensure ecosystem services provided by LTA.
- Coastal responses to sea-level rise on centennial to millennial time scales: development of hybrid model-based forecasting for the Guadiana EstuaryPublication . Sampath, DMR; Boski, T.In the context of hybrid approach, this study was focused on formalizing and application of a simple and idealized model using a set of theoretical framework based on rule-based morphological expressions. Main objectives were: (1) to simulate the sedimentary infilling of the Guadiana Estuary palaeovalley due to eustatic sea-level rise during the Holocene, against previous geomorphological and post-glacial palaeoenvironmental reconstructions based on facies interpretation and 14C dating; (2) to assess potential morphological impacts and risk of habitat shift by simulating the morphological evolution of the Guadiana estuary and its intertidal zone for the worst case of sea level rise and sedimentation scenarios predicted for the 21st century; (3) to assess the sensitivity of bed friction coefficient, power index of the current velocity in the erosion rate function, river discharge, and sea-level rise rate in determining the decadal scale morphological evolution in the Guadiana estuary; and (4) To understand the effect of dam construction along the Guadiana river on the estuarine morphology. According to the results, the long-term modelling of the morphological evolution in the estuary due to sea-level rise during the Holocene complemented previous reconstructions, based on interpretations of the experimental data. The intermediate hybrid approach that was followed in this study appears to be a useful tool for simulating the morphological evolution of an estuarine system during the period of postglacial sea-level rise. It seems particularly suited to the more sheltered environments of an estuarine system where vertical aggradation dominates the sedimentary infilling of the palaeovalley. However, the direct application of Estuarine Sedimentation Model and the intermediate hybrid model, are very much applicable to a system where there is net accretion throughout the estuarine system. These constraints were compensated to a certain extent using the fully developed hybrid model as it was able to produce elevation change distribution from 2000 to 2014 in the Guadiana estuary, approximately similar to the observed normal probability distribution for the same period. This improved model was able to produce spatial variability of eroding and accreting regions, enabling the coupling of decadal scale model to centennial scale model. Furthermore, results indicate the deficiencies of defining the environmental flow as a percentage of dry season flow and the risk of habitat loss from the intertidal zone. Thus, a multi-dimensional approach has to be adopted to mitigate their consequences of sea-level rise and drastic flow regulations on the ecosystem of the Guadiana estuary.
- Copper complexes as therapeutic drugs: use of analytical / spectroscopic methods for the evaluation of their transport in bloodPublication . Borovic, Sladana; Pessoa, João da Costa; Cavaco, IsabelOs complexos de cobre(II) têm sido muito estudados, nomeadamente devido à sua actividade anticancerígena e outros efeitos. As interacções dos complexos de Cu com proteínas do soro sanguíneo humano são importantes para a sua biodisponibilidade e características farmacocinéticas. É importante compreender a natureza das interacções do Cu e dos seus complexos com as proteínas do soro, nomeadamente com a albumina, pois a biodisponibilidade de um produto terapêutico pode ser determinada pela sua ligação à albumina. Neste trabalho são estudados vários aspectos relacionados com a ligação do CuII e complexos de CuII à albumina do soro humano. É discutida a composição e função da albumina, que é o agente transportador mais importante no soro sanguíneo, com ênfase no transporte de iões metálicos. Apresenta-se também a descrição dos locais de ligação da albumina a iões metálicos, nomeadamente o local de ligação ATCUN (principal local de ligação ao CuII) e ao “multi-metal binding site (MBS)”, que é o 2º local de ligação (secundário) ao CuII.
- Determinação não destrutiva da qualidade interna de "Ortanique" (Citrus reticulata Blanco x Citrus sinensis (L) Osbeck)Publication . Pires, Rosa Maria Ramos; Guerra, Rui; Antunes, Maria DulceA tângera ‘Ortanique’ (Citrus reticulata Blanco x Citrus sinensis (L) Osbeck) é um dos citrinos que consta da Norma ‘’Citrinos do Algarve - IGP’’ e foi escolhida para desenvolver este estudo com vista à determinação não invasiva da sua qualidade interna. Os frutos foram recolhidos de vinte cinco árvores georreferenciadas em dois pomares, situados em Vale Judeu e Gambelas, em cinco amostragens que decorreram antes e depois do período comercial. Ainda no pomar e antes da recolha dos frutos para a determinação laboratorial dos parâmetros de qualidade através de métodos padronizados, efetuou-se a aquisição de espetros de refletância difusa. Utilizou-se um sistema portátil, que inclui um espetrómetro e uma sonda de interactância, para recolha dos espetros na região do visívelinfravermelho próximo (Vis-IVP), na gama 680 – 1100 nm. Analisou-se a evolução temporal, em termos médios, de diversos parâmetros incluindo aqueles constantes da Norma (Acidez Titulável, Índice de Maturação, Teor de Sólidos Solúveis, Firmeza). A georreferenciação permitiu a elaboração de mapas para os vários parâmetros de qualidade e para os dois pomares, com vista a estudar a sua distribuição espacial, o que permitiu localizar zonas nos dois pomares responsáveis pela maior ou menor variabilidade biológica dos frutos. Mais, este mapeamento permitiu analisar, ainda que posteriormente, as taxas de variação dos parâmetros se alteravam nas diversas zonas do pomar, o longo da maturação. Definiram-se valores limite de interesse, nomeadamente os que constam da Norma, para diversos parâmetros o que permitiu comparar a sua evolução no tempo para os dois pomares desta mesma variedade. O método dos mínimos quadrados parciais ou Partial Least Squares (PLS) foi o método de regressão utilizado para a construção dos modelos de calibração dos parâmetros determinados laboratorialmente através dos espetros recolhidos com o fruto na árvore. A existência de dois pomares permitiu efetuar, para além da validação interna dos modelos, a validação externa com recurso à calibração do modelo com dados de um pomar e validação com dados de outro. Foram obtidos modelos para o índice de maturação, acides titulável, teor de sólidos solúveis, sacarose, ácido ascórbico e firmeza. Os modelos com melhor previsão foram aqueles construídos e validados com dados do próprio pomar. Como descrito na literatura, os modelos pioraram o seu comportamento preditivo quando foram submetidos a amostras provenientes de outro pomar (validação externa). No entanto, este trabalho permitiu antever o potencial da utilização da espectroscopia de Vis-IVP como uma ferramenta valiosa na avaliação extensiva e em tempo real do estado de maturação dos pomares de ‘Ortanique’.
- Development and standardization of a protocol for sperm cryopreservation of two important commercial oyster speciesPublication . Melo, Francisca Félix de Azeredo Pinto e; Cabrita, Elsa; Riesco, Marta F.Aquaculture activities have a huge contribution for the world food production and their development is extremely necessary to answer to the lack of resources, especially to the demand for seafood. Bivalve production, especially Crassostrea angulata (Portuguese oyster) has been practiced from long ago, and although its production suffered several constraints, in recent years it has been increasing the interests in recovering production and in preserving nature populations. In this sense, new research needs to guarantee an efficient and economically viable production, contributing to a relatively new environmental concern: wild population restoration. Nowadays, pure wild populations of Crassostrea angulata are rare to find due to multiple factors that affected this oyster industry. Cryopreservation technology could promote alternative techniques to contribute for the resource management efficiency of the Portuguese oyster and associated economic activity. In this sense, standardization of procedures is important for Crassostrea genus. At the present there are no cryopreservation reports on Crassostrea angulata sperm, and therefore, one of the objectives of this work is to design a cryopreservation protocol for this species, testing the more adequate cryoprotectant solution, its ideal concentration, different freezing rates and types of containers. In parallel, this stablished protocol was applied in Crassostrea gigas and compared to other previously published for this species. Analysis of motility, viability, agglutination and fertilizations were used as guides for the establishment of the protocol in C. angulata. Moreover, ATP content, DNA fragmentation and lipid peroxidation were done in order to standardize the same protocol for both species. Movement analysis were assessed by CASA system, viability through common staining techniques and flow cytometer, agglutination was quantified according to the scale developed by Dong et al., (2007), ATP content determined by bioluminescence, Comet assay was performed to quantify the DNA fragmentation and lipid peroxidation determined spectrophotometrically by measuring the absorbance of the malondialdehyde (MDA). Significant differences were observed (p<0.05) for lipid peroxidation and fertilization trials whereas ATP content and fragmentation of DNA of the cryopreserved samples did not differ significantly from the control. In C. gigas, the same analysis were performed and did not reveal post-thaw quality differences in the samples cryopreserved with 10% DMSO. The established protocol revealed to be effective and with a low degree of cellular damage on C. angulata sperm and, at the same time, viable to apply in other species, such as Crassostrea gigas.