Sumário
Anuário do Instituto de Geociências, Volume: 47, Publicado: 2024Anuário do Instituto de Geociências, Volume: 47, Publicado: 2024
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Ativação Neutrônica de Solo de Depósito Tecnogênico Usando como Matéria Prima para Fabricação de Tijolos Passos-de-Oliveira, Antonio Carlos Santos do Nascimento Macêdo, Alcebíades Negrão Souza, José Antonio da Silva Oliveira, Dênio Ramam Carvalho Resumo em Português: Resumo Considerando que a utilização de solo de Depósitos Tecnogênicos pode envolver risco, este artigo investigou se no processo de fabricação do tijolo existe a possibilidade de elementos químicos, considerados ligados a doenças humanas, apresentam indícios de liberação ao meio ambiente. A estratégia adotada foi submeter tanto o solo, quanto o tijolo fabricado com este solo, ao ensaio de Ativação Neutrônica, posteriormente, por meio do balanço de massa, foram verificadas as variações nas concentrações globais dos elementos químicos. Os resultados mostram que dos 27 elementos analisados, 25 apresentaram redução em suas concentrações após a queima do solo. Conforme aponta a revisão sistemática da literatura, a liberação desses elementos químicos para o meio ambiente, está intrinsecamente ligada à diminuição da qualidade ambiental do ambiente construído, portanto, é um indicativo de possíveis riscos à saúde humana.Resumo em Inglês: Abstract Considering the extraction of soil from Technogenic Deposits, may result in the risk, this article investigated whether in the brick making process, there is a possibility that chemical elements, considered linked to human illness, may have evidence of release to the environment. The adopted strategy was to subject both the soil, as well as the brick manufactured with this soil, to the Neutronic Activation test, later, through the mass balance, to verify the variations in the global concentrations of chemical elements. The results show that of the 27 elements analyzed, 25 showed a reduction in their concentrations after the burning of the soil. As the systematic literature review points out, the release of these chemical elements to the environment, is intrinsically linked to the decrease in the environmental quality of the built environment, therefore, it is an indication of possible risks for human health. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Rumo à Nova Capital Nacional (IKN) na Indonésia: Premissas e Desafios da Segurança Alimentar Jiuhardi, Jiuhardi Hasid, Zamruddin Darma, Surya Priyagus, Priyagus Darma, Dio Caisar Resumo em Português: Resumo Um dos sucessos da independência regional é a segurança alimentar. A essência deste artigo dedica-se à ligação entre a pequena e média indústria (SMI), população (Pop), consumo alimentar (FC) e crescimento econômico da agricultura, silvicultura e pescas (EG_AFF) na segurança alimentar (FS) para uma Nova Capital Nacional (IKN) na Indonésia. A técnica de regressão linear comparativa enquadra esse conjunto de dados de 2015 a 2021. As regiões cruzadas que são qualificadas em “IKN geoespacial” são focadas em quatro clusters. Esta abordagem de análise resultou em dois importantes fatores: (1) quando SMI, Pop, FC e EG_AFF aumentaram, o efeito simultâneo em FS aumentou; e (2) SMI tem efeito parcial sobre FS em Balikpapan, Pop tem efeito parcial sobre FS em Kutai Kartanegara e FC tem efeito parcial sobre FS em Balikpapan, PPU e Samarinda. Tal achado detecta que SMI, Pop, FC e EG_AFF garantem a segurança alimentar no curto prazo. Finalmente, o FC estimula a segurança alimentar de longo prazo em Balikpapan, PPU e Samarinda, mas não tem implicações em Kutai Kartanegara. A agenda contemporânea está construindo um sistema agroindustrial integrado, considerando sugestões alternativas relacionadas à produtividade alimentar e revitalizando equipamentos públicos revolucionários para separar os centros de produção de alimentos da nova zona do governo central.Resumo em Inglês: Abstract One of the successes of regional independence is food security. The essence of this paper dedicates the linkage between small and medium industry (SMI), population (Pop), food consumption (FC), and economic growth of agriculture, forestry and fisheries (EG_AFF) on food security (FS) towards a holistic New National Capital (IKN) in Indonesia. The comparative linear regression technique frames the data set starting from 2015 to 2021. Cross-regions that are qualified in “geospatial IKN” are focused into four clusters. From this analysis approach, it resulted in two important factors: (1) when SMI, Pop, FC, and EG_AFF increased, the simultaneous effect on FS increased; and (2) SMI has partial effect on FS in Balikpapan, Pop has partial effect on FS in Kutai Kartanegara, and FC has partial effect on FS in Balikpapan, Penajam Paser Utara (PPU), and Samarinda. This finding detects that SMI, Pop, FC, and EG_AFF guarantee food security in the short term. Finally, FC stimulates long-term food security in Balikpapan, PPU, and Samarinda, but has no implications in Kutai Kartanegara. The contemporary agenda is building an integrated agro-industrial system, considering alternative suggestions related to food productivity, and revitalizing revolutionary public facilities to separate food production centers from the new central government zone. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Aerossóis Atmosféricos e Qualidade do Ar na Estação Seca de 2022 em Huancayo-Perú Angeles Vasquez, Roberto Suazo, Julio Miguel Angeles Karam, Hugo Abi Flores Rojas, Jose Luis Suarez Salas, Luis Lavado-Meza, Carmencita Angeles Suazo, Nataly Boza Ccora, Fernando De la Cruz-Cerron, Leonel Zarate Quiñones, Rosa Resumo em Português: Resumo Este trabalho apresenta resultados observacionais de Profundidade Óptica de Aerossóis (AOD) e Força Radiativa Direta (DRF) no topo da atmosfera (TOA), obtidos durante campanhas de monitoramento realizadas no Observatório Huancayo do Instituto Geofísico do Peru (OH-IGP) em Abril e agosto de 2022. Nessas campanhas, um fotômetro Sun CIMEL foi usado para medir as propriedades microfísicas e ópticas de aerossóis, em comprimentos de onda variando de 340 a 1020 nm, e um sensor Purple-air de baixo custo para quantificar a concentração de material particulado (MP), nos modos fino e grosso. Os resultados de AOD indicaram valores na faixa de 0.06-0.22. As médias diárias de PM2.5 e PM10 não excederam os atuais Padrões de Qualidade Ambiental do Peru (50 μg/m3 e 100 μg/m3 ). O índice de qualidade do ar (IQA) calculado para PM2.5 e PM10 foi classificado como bom. Em alguns dias das campanhas, a qualidade do ar foi classificada como moderada. Esses resultados contribuem para uma melhor compreensão das atuais condições climáticas do Altiplano peruano.Resumo em Inglês: Abstract This work presents results of Aerosol Optical Depth (AOD) and Direct Radiative Force (DRF) at the top of the atmosphere (TOA), obtained during monitoring campaigns carried out at the Huancayo Observatory of the Geophysical Institute of Peru (OH-IGP ) in April and August 2022. In these campaigns, a Sun CIMEL photometer was used to measure the microphysical and optical properties of aerosols at wavelengths ranging from 340 to 1020 nm, and a low-cost Purple-air sensor to quantify the concentration of material particulate (PM), in fine and coarse modes. The AOD results indicated values in the range 0.06-0.22. The daily averages of PM2.5 and PM10 did not exceed Peru's current Environmental Quality Standards (50 μg/m3 and 100 μg/m3). The air quality index (AQI) calculated for PM2.5 and PM10 was classified as good. On some days during the campaigns, the air quality was classified as moderate. These results contribute to a better understanding of the current climatic conditions of the Peruvian Altiplano. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Análise da Correlação de Casos e Mortes de COVID-19 e Poluição Atmosférica (PM 2.5 ) no Brasil Silva, Mateus Guimarães da Carniel, Alessandra dos Santos Marques, Gilcinieri Ribeiro Resumo em Português: Resumo A principal via de disseminação do novo coronavírus ocorre por meio do contato direto próximo com pessoas infectadas e com superfícies contendo o vírus. A respiração e a fala também liberam partículas menores que permanecem no ar por mais tempo e podem se depositar no material particulado disperso na atmosfera e atingir longas distâncias, tornando-se uma fonte secundária de transmissão do vírus. Considerando que o Brasil vem registrando concentrações de material particulado acima do valor recomendado pela Organização Mundial da Saúde, e os altos números de mortes por COVID-19. Neste estudo, foram investigadas a correlação entre a concentração de PM2.5 e o número de ocorrências de COVID-19 e óbitos diários nas cidades dos estados do Acre e São Paulo. Os resultados mostraram que houve correlação em três das vinte análises realizadas com intervalo de confiança de 95%, sendo que os coeficientes de correlação foram fracos. Assim, não foi possível afirmar correlação e causalidade entre o material particulado e o número de registros de casos e óbitos na COVID-19. Vale ressaltar que outras variáveis diretamente relacionadas à transmissão e proliferação do vírus, como o distanciamento social e o uso de máscaras, foram negligenciadas no Brasil desde o início da pandemia. Embora não haja comprovação de transmissibilidade do vírus por PM2.5, elas podem tornar a população mais suscetível a contrair o vírus e morrer, pois a exposição prolongada a esses poluentes enfraquece o sistema imunológico, dificultando o enfrentamento do organismo aos agentes infecciosos.Resumo em Inglês: Abstract The main route of the spread of novel coronavirus occurs through direct close contact with infected persons and with surfaces containing the virus. Breathing and speech also release smaller particles which remain in the air longer and can settle in particulate matter dispersed in the atmosphere and reach long distances, becoming a secondary source of virus transmission. Considering that Brazil has been recording concentrations of particulate matter above the value recommended by the World Health Organization, and the high numbers of deaths in COVID-19. In this study, the correlation between the concentration of PM2.5 and the number of occurrences of COVID-19 and daily deaths in the cities of the states of Acre and São Paulo were investigated. The results showed that there was a correlation in three of the twenty analyzes carried out with a confidence interval of 95%, being that the correlation coefficients were weak. Thus, it was not possible to assert a correlation and causality between the particulate material and the number of records of cases and deaths in COVID-19. It is noteworthy that other variables directly related to the transmission and proliferation of the virus, such as social distance and the use of masks, have been neglected in Brazil since the beginning of the pandemic. Although there is no proof of virus transmissibility through PM2.5, they can make the population more susceptible to contract the virus and die, as long-term exposure to these pollutants weakens the immune system, making the body difficult to cope with infectious agents. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Fatores que Afetam a Capacidade dos Agricultores Milenares de Manter a Existência de Negócios no Setor Agrícola, Java Oriental Indonésia Romadi, Ugik Warnaen, Andi Nurlaili, Nurlaili Resumo em Português: Resumo Os agricultores milenares são os principais atores no futuro desenvolvimento agrícola da Indonésia. Portanto, esses agricultores milenares precisam aumentar sua capacidade de sobreviver fazendo negócios agrícolas. Este estudo visa descrever as características dos agricultores milenares; descrever o nível de capacidade dos agricultores milenares em manter sua existência no negócio agrícola; analisar os fatores que influenciam a capacidade dos agricultores milenares em manter a existência no agronegócio; e desenvolvimento de um modelo de Capacitação do Agricultor da Geração Y. O método utilizado é o método de pesquisa setorial. Os resultados do estudo mostram que os agricultores milenares têm a capacidade de identificar oportunidades na agricultura. Eles podem ser mais vitais para acessar a garantia de qualidade, como a certificação de produtos agrícolas para aumentar o valor agregado e a competitividade. Os fatores que afetam significativamente a capacidade dos agricultores milenares são o ambiente sociocultural, o apoio de instituições privadas e as características pessoais. A capacidade dos agricultores milenares também afeta substancialmente a existência de seus negócios na agricultura. O papel dos agentes de extensão influencia significativamente apenas a presença de negócios agrícolas milenares. A capacidade dos agricultores milenares de manter a existência de negócios no setor agrícola pode ser aumentada por meio do ambiente sociocultural, do apoio de instituições privadas e das características pessoais.Resumo em Inglês: Abstract Millennial farmers are the main actors in Indonesia's future agricultural development. Therefore, these millennial farmers need to increase their capacity to survive in doing agriculture business. This study aims to describe the characteristics of millennial farmers; describe the capacity level of millennial farmers in maintaining their existence in the agriculture business; analyse factors that influence the capacity of millennial farmers in maintaining the existence in the agriculture business; and developing a Millennial Farmer Capacity Building model. The method used is the sector research method. The study results show that millennial farmers can identify opportunities in farming. They could be more vital to access quality assurance, such as certification of agricultural products to increase the added value and competitiveness. Factors significantly affecting millennial farmers' capacity are the sociocultural environment, support from private institutions, and personal characteristics. The capacity of millennial farmers also substantially affects the existence of their businesses in agriculture. The role of extension agents only significantly influences the presence of millennial farmer businesses. The capacity of millennial farmers to maintain the existence of businesses in the agricultural sector can be increased through the sociocultural environment, support from private institutions, and personal characteristics. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Perspectivas para Melhorias no Posicionamento GNSS em Tempo Real com o Emprego das Novas Observáveis Camargo Junior, Osvaldo Tavares de Oliveira Júnior, Paulo Sergio Bezerra, Lucas dos Santos Resumo em Português: Resumo A pesquisa tem como objetivo analisar soluções de posicionamento pelo Global Navigation Satellite System (GNSS) utilizando o método Precise Point Positioning (PPP), em modo cinemático, no qual a posição é obtida época por época por meio de dados de apenas um receptor GNSS, efemérides precisas e correções de relógio de satélite, ambos com alta precisão. Dessa forma, a metodologia adotada emprega o software de código aberto RTKLIB, que, por meio de sua capacidade de pós-processamento de dados, permite avaliar o desempenho cinemático do PPP aplicando novas observáveis, como as bandas L5 e E5a, essenciais para melhorar a precisão posicional e mitigar os efeitos de multicaminho. Além disso, para as simulações de levantamento, utilizaram-se dados das estações UFPR e POVE da Rede Brasileira de Monitoramento Contínuo (RBMC). As estações selecionadas estão nas regiões Norte e Sul do Brasil. Os dados do GNSS foram processados com a mesma duração de rastreamento para um cold-start de 45 minutos, a fim de observar a convergência da solução. Em seguida, as saídas estimadas no RTKLIB foram obtidas com base nas origens das estações usando as coordenadas fornecidas pelo SIRGAS-CON. Adicionalmente, ao utilizar dados de efemérides precisas, foi possível concluir que a adição de novas observáveis para o posicionamento de tripla frequência resultou em uma melhoria na precisão das coordenadas obtidas, principalmente na componente Vertical. Nesse sentido, o aumento na precisão nos experimentos usando apenas tripla frequência com uma máscara de elevação de 15° foi de aproximadamente 25% na estação UFPR e cerca de ~37% na estação POVE. Além disso, observou-se que a redução da máscara de elevação de 15° para 10° teve um impacto positivo no posicionamento de dupla frequência na estação UFPR. Houve ganhos de mais de 3% na precisão da componente Leste e cerca de ~21% na componente Norte em comparação com os valores obtidos com a máscara de 15°. De maneira similar, na estação POVE, durante o posicionamento de tripla frequência, foram observados ganhos que superaram aproximadamente 16% na componente Norte e cerca de ~22% na componente Vertical.Resumo em Inglês: Abstract The research aims to analyze Global Navigation Satellite System (GNSS) positioning solutions using the Precise Point Positioning (PPP) method in kinematic mode, in which the position is obtained epoch by epoch through data from only one GNSS receiver, precise ephemerides, and satellite clock corrections, both with high accuracy. In this context, the adopted methodology employs the open-source software RTKLIB, which, through its data post-processing capability, enables the evaluation of kinematic PPP performance by incorporating new observables such as L5 and E5a bands, crucial for enhancing positional accuracy and mitigating multipath effects. Additionally, for survey simulations, data from the UFPR and POVE stations of the Brazilian Network for Continuous Monitoring of GNSS (RBMC) were utilized. The selected stations are located in the Northern and Southern regions of Brazil. The GNSS data were processed with the same tracking duration for a 45-minute cold-start, aimed at observing solution convergence. Subsequently, the estimated outputs in RTKLIB were obtained based on station origins using coordinates provided by SIRGAS-CON. Moreover, by utilizing precise ephemerides data, it was possible to conclude that the addition of new observables for triple-frequency positioning led to an improvement in the accuracy of the obtained coordinates, particularly in the Vertical component. In this regard, the increase in accuracy in experiments using only triple-frequency data with a 15° elevation mask was approximately 25% at the UFPR station and about ~37% at the POVE station. Furthermore, it was observed that reducing the elevation mask from 15° to 10° had a positive impact on dual-frequency positioning at the UFPR station, resulting in gains of over 3% in the East component and around ~21% in the North component compared to values obtained with the 15° mask. Similarly, during triple-frequency positioning at the POVE station, gains exceedingly approximately 16% in the North component and around ~22% in the Vertical component were observed. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Comparação dos Dados Climáticos da Reanálise NASA POWER e Dados Medidos em Estações Meteorológicas de Superfície para Aplicação em Projetos de Pavimentação no Brasil Faccin, Cléber Specht, Luciano Pivoto Almeida Junior, Pedro Orlando Borges de Schuster, Silvio Lisboa Pacheco, Lorenzo Chaves Resumo em Português: Resumo Para a consideração do clima em projetos de pavimentação, são necessários dados climáticos com boa qualidade e disponibilidade. No contexto brasileiro, a prática atual é utilizar dados medidos nas estações meteorológicas de superfície do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET). Outra possibilidade é a utilização de dados de reanálises como a NASA POWER, que possui um extenso banco de dados e excelente cobertura espacial. Assim, este estudo tem como objetivo realizar comparações estatísticas entre os dados climáticos NASA POWER e os dados medidos pelo INMET em diferentes locais do Brasil, a fim de compreender e quantificar as diferenças e apoiar futuras análises do uso da reanálise NASA POWER em projetos relacionados à área de pavimentação. Para isso, foram considerados dados climáticos horários de temperatura do ar, radiação solar, velocidade do vento, precipitação e umidade, avaliados por meio de índices estatísticos. Com base na análise de 476 locais no Brasil, em geral, os achados indicaram que os dados de temperatura do ar, umidade e radiação solar da reanálise NASA POWER revelaram boa concordância com os dados medidos pelo INMET. Todavia, os dados de velocidade do vento e precipitação provenientes da reanálise não apresentaram boa concordância com os dados medidos pelo INMET. Os dados climáticos da reanálise NASA POWER têm grande potencial para utilização em futuros projetos de pavimentação no país, principalmente em regiões com poucas estações meteorológicas terrestres (por exemplo, a região Norte). No entanto, é importante validar seu uso através de simulações de desempenho dos pavimentos, especialmente devido às discrepâncias nos dados horários de velocidade do vento.Resumo em Inglês: Abstract For the consideration of climate in paving projects, climate data with adequate quality and availability are required. In the Brazilian context, the current practice is to use data measured at the surface meteorological stations of the National Institute of Meteorology (INMET). Another possibility is to use data from reanalyses such as NASA POWER, which has an extensive database and excellent spatial coverage. Thus, this study aims to perform statistical comparisons between NASA POWER climate data and those measured by INMET in different locations in Brazil, to understand and quantify their respective differences and support future analyses regarding the use of NASA POWER reanalysis in projects related to the paving area. For this analysis, hourly climate data of air temperature, solar radiation, wind speed, precipitation, and humidity were considered and evaluated using statistical indices. Based on the analysis of 476 locations in Brazil, in general, the findings indicated that the air temperature, humidity, and solar radiation data from the NASA POWER reanalysis revealed good agreement with the data measured by INMET. However, hourly wind speed and precipitation data from NASA POWER did not show good agreement with the data measured by INMET. The climate data from the NASA POWER reanalysis have great potential for use in future paving projects in the country, mainly in regions with few ground meteorological stations (e.g., the North region). However, it is important to validate its use through pavement performance simulations, especially due to discrepancies in hourly wind speed data. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Avaliação do Gerenciamento Costeiro no Município do Paulista/PE à Luz do Decálogo Maciel, Ana Luiza Lucena de Godoy Barreto, Eduardo Paes Silva, Carlos Fabricio Assunção da Santos, Maria Pricila Miranda dos Santos, Priscila Fernanda de Vasconcelos Resumo em Português: Resumo O Brasil adota a Gestão Costeira Integrada como forma de proteção e uso sustentável dos ambientes costeiros. Através do Plano Nacional de Gerenciamento Costeiro - PNGC prevê as ações dirigidas às áreas litorâneas e garante aos municípios uma posição de destaque no processo integrativo. A estruturação do arcabouço jurídico e institucional não afasta o quadro de degradação suportada pelas cidades costeiras, que apresentam problemas de saneamento, erosão e redução da biodiversidade. Este artigo tem por objetivo geral analisar o processo de Gerenciamento Costeiro adotado pelo município do Paulista, em Pernambuco, a fim de fornecer subsídios de institucionalização e governança sustentáveis. O primeiro corte metodológico utilizou o conjunto de dados de Land Use and Land Cover (LULC) disponível gratuitamente MapBiomas collection 6. Depois, foi utilizada a metodologia proposta por Barragán-Munõz no “Decálogo para a Gestão das Áreas Litorâneas”, com análise dos 10 indicadores fundamentais para avaliar as ações relacionadas à gestão litorânea. A metodologia foi adaptada para incluir o mapeamento do uso e ocupação da área costeira do município numa variação temporal de 36 anos. Os resultados da análise do uso e ocupação do solo indicam um crescimento constante da área antropizada do ano de 1986 até o final da década de 1990, estabilizando-se com poucas mudanças. Após um aumento, ocorreu nova estabilização entre 2006 e 2012, seguida por um notável crescimento em 2013-2014 e um período subsequente com incremento menos expressivo até o ano de 2021. Já a análise da matriz revela um maior avanço nos aspectos relacionados ao Conhecimento e Informação, Normativa e Competências; ao passo que os itens Formação e Capacitação, Recursos e Políticas Públicas necessitam de melhores definições estratégicas pelo município. No que tange aos resultados da análise da matriz demonstraram a necessidade da implementação de medidas de mitigação de impactos, o fortalecimento da fiscalização e monitoramento, o desenvolvimento de estratégias de adaptação às mudanças climáticas, a promoção da educação ambiental e o fomento da pesquisa científica na área costeira. Por fim, sugere-se a necessidade de avaliação contínua e correção das ações voltadas para as áreas costeiras e marinhas do município, bem como a utilização de evidências científicas na tomada de decisões.Resumo em Inglês: Abstract Brazil adopts Integrated Coastal Management as a way of protecting coastal environments through sustainable use and through the National Coastal Management Plan - PNGC structures actions directed at coastal areas, guaranteeing municipalities a prominent position in the integrative process. The structuring of the legal and institutional framework does not remove the picture of degradation borne by coastal cities, which have problems with sanitation, erosion and reduction of biodiversity. The general objective of this article is to analyze the Coastal Management process adopted by the municipality of Paulista, Pernambuco, in order to provide subsidies for institutionalization and sustainable governance. The methodology was structured in two parts. The first part used the Land Use and Land Cover (LULC) dataset available free of charge MapBiomas collection 6. The second part used the methodology proposed by Barragán in the “Decalogue for the Management of Coastal Areas”, where the 10 indicators are analyzed fundamental to evaluate actions related to coastal management. The methodology was adapted to include the mapping of the use and occupation of the municipality's coastal area over a period of 36 (thirty-six) years. The results of the analysis of land use and occupancy indicate a steady growth in anthropized areas from 1986 until the end of the 1990s, stabilizing with few changes. After an increase, there was a new stabilization between 2006 and 2012, followed by a notable growth in 2013-2014 and a subsequent period with less pronounced increments until the year 2021. Regarding the matrix analysis, there is a greater advancement in aspects related to Knowledge and Information, Normative and Competencies, whereas items such as Training and Capacity Building, Resources, and Public Policies require better strategic definitions by the municipality. As for the results of the matrix analysis, they reveal the need for the implementation of impact mitigation measures, the strengthening of oversight and monitoring, the development of strategies for climate change adaptation, the promotion of environmental education, and the fostering of scientific research in coastal areas. Finally, there is a suggestion for the continuous evaluation and correction of actions related to coastal and marine areas of the municipality, as well as the use of scientific evidence in decision-making. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Os Últimos Vinte e Um Anos de Gestão Paisagística na Zona de Transição Florestal Savânica: Caso do Município de Ngoro em Camarões Chimi, Cédric Djomo Mezafack, Karol Lavoine Kamta, Parfait Nkontcheu Djeukam, Stelle Pougom Vartant Nfornkah, Barnabas Neba Okala, Serges Ndzie Awazi, Nyong Princely Fokou, Kevin Tchemmoe Chiteh, Katty Claudia Bumtu, Kamah Pascal Tanougong, Armand Delanot Resumo em Português: Resumo Nas últimas décadas, os desafios ambientais aumentaram com a mudança climática, que está fortemente ligada à pressão das atividades humanas, com consequências na mudança da paisagem natural. Com base na zona de transição da floresta savânica de Camarões, o objetivo deste estudo é analisar a gestão dos últimos 21 anos da paisagem do município de Ngoro pelo governo e também analisar o impacto da população local nessas paisagens. A dinâmica espaço-temporal da paisagem de Ngoro foi medida usando duas imagens Landsat (TM 2000 e OLI de 2021) baixadas gratuitamente e analisadas com o software ENVI com base no algoritmo de classificação supervisionada. A abordagem cartográfica, foi combinada com pesquisas realizadas com 152 informantes-chave por meio de um questionário. Os resultados revelaram que a cobertura florestal natural passou por uma dinâmica regressiva ao longo de 21 anos (2000-2021). Foram identificadas sete classes de cobertura da terra, a saber, floresta antiga, arbustos e pastagens, solo descoberto/áreas de corte e queima, sistemas de plantação/agroflorestamento, urbano, superfície de água e terras agrícolas. As florestas savânicas, que são a paisagem natural, diminuíram nos vinte e um anos estudados, a uma taxa de -165 ha/ano e -525 ha/ano, respectivamente, enquanto o solo descoberto e as áreas de corte e queima (+183 ha/ano) e as terras de cultivo (+229 ha/ano) aumentaram. Com relação ao gerenciamento da paisagem, nos vinte e um anos estudados, 8% da área foi alocada como floresta comunitária. Os 92% restantes que não foram alocados são gerenciados pela comunidade. A comunidade estabeleceu fazendas (44%), herdou as fazendas de seus pais (37%), comprou terras (10%) ou recebeu terras de presente (8%). O município de Ngoro, com seus potenciais de Alto Valor de Conservação, que abriga várias espécies ameaçadas de extinção, requer mais estudos empíricos que possam ajudar a identificar os pontos críticos de biodiversidade que serão benéficos para a conservação. Há também a necessidade de integrar iniciativas indígenas de Camarões que aprimorem as práticas de gestão sustentável da paisagem.Resumo em Inglês: Abstract In recent decades, environmental challenges have increased with climate change, which is strongly linked to the pressure of human activities with a consequence on natural landscape change. Based on the forest-savannah transition zone of Cameroon, the aim of this study is to analyze the last twenty-one years management of the Ngoro municipality landscape by the government; and also, analyze the local people impact on these landscapes. The spatio-temporal dynamics of the Ngoro landscape was measured using two Landsat images (TM 2000 and OLI from 2021) downloaded free and analysed with ENVI software based to the supervised classification algorithm. The cartographic approach was combined with surveys conducted with 152 key informants through a questionnaire. Results revealed that, the natural forest cover has experienced a regressive dynamic over 21 years (2000-2021). Seven land cover classes were identified namely old forest, shrubland and grassland, bare soil/slash and burn areas, plantation/agroforestry systems, urban, water surface and croplands. Forests and savannah which are the natural landscape have decreased in the twenty-one years under study, at a rate of -165 ha/year and -525 ha/year respectively, while bare soil and slash and burn areas (+183 ha/year), and crop land (+229 ha/year) have increased. Concerning landscape management, in the twenty-one years under study, 8% of the area has been allocated as community forest. The remaining 92% that has not been allocated is managed by the community. The community established farms (44%), inherited their parents’ farms (37%), bought land (10%) or received land as a gift (8%). The Ngoro municipality with its High Conservation Value potentials, harbours several endangered species, requires further empirical studies that can help identify biodiversity hotspots which will be beneficial for conservation. There is also the need to integrate indigenous Cameroonian initiatives that enhance sustainable landscape management practices. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Caracterização da Variabilidade Espaço-Temporal da Pluma de Sedimentos do Rio Guandu na Baía de Sepetiba - Rio de Janeiro, SE Brasil Ferreira, Caio Eduardo Barbosa dos Santos Carvalho, Lino Augusto Sander de Rocha, Beatriz Nunes Ramalho da Machado, Wilson Thadeu Valle Vantrepotte, Vincent Resumo em Português: Resumo A Baía de Sepetiba (Rio de Janeiro, SE Brasil) é um importante ambiente costeiro devido às suas características ecológicas, vasta biodiversidade, grande área verde e conexão com o mar, além de seu significativo impacto socioeconômico para as comunidades ao redor e para o país. A baía recebe uma quantidade considerável de sedimentos através de vários pequenos rios e canais artificiais ao longo de sua costa, criando uma dinâmica de "pluma fluvial" que influencia seus processos biogeoquímicos. Este estudo analisa uma série temporal de 20 anos de sensoriamento remoto do MODIS-Terra, combinada com um algoritmo semianalítico baseado em literatura bem estabelecida, para recuperar a concentração de sedimentos na superfície. Os resultados revelam um padrão espaço-temporal heterogêneo da pluma, que varia com as estações climatológicas. Verificou-se que o Verão e a Primavera apresentam maiores concentrações e alcance de sedimentos, comparados ao Outono e Inverno. Os padrões observados na pluma sugerem uma especialização heterogênea que depende do influxo fluvial, o que está de acordo com estudos anteriores na literatura. Estudos futuros devem abordar tanto o aumento da precisão dos algoritmos de sensoriamento remoto para recuperar a concentração de sedimentos quanto focar em eventos de detecção de mudanças na pluma para melhor entender o impacto das mudanças na cobertura do solo dentro das bacias de drenagem ao redor da Baía de Sepetiba.Resumo em Inglês: Abstract The Sepetiba Bay (Rio de Janeiro, SE Brazil) is an important coastal environment due to its ecological characteristics, extensive biodiversity, vast green area and connection to the sea, and vast socio-economic impact due to its importance to the surrounding communities and for the country. The bay receives a considerable amount of sediments through several small rivers and artificial channels along its coast, creating a "river plume" dynamic that influences its biogeochemical processes within the bay. This study analyzes a 20-year remote sensing temporal series from MODIS-Terra, combined with a semi-analytical algorithm based on well-established literature, to retrieve surface sediment concentration. The results reveal an inhomogeneous spatio-temporal pattern of the plume, which varies with climatological seasons. Summer and Spring present higher sediment concentrations and range, compared to Autumn and Winter. The observed patterns in the plume suggests a heterogeneous specialization that depends on the riverine inflow, which agrees with previous literature studies. Future studies should tackle both, the increase of remote sensing algorithms' accuracy to retrieve sediment concentration and focus on plume change detection events to better understand the impact of land cover changes within the drainage basins surrounding Sepetiba Bay. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Manifestação de Defeitos em Pavimentos Asfálticos: Comparação entre a Medição Local e por Veículo Aéreo Não Tripulado (VANT) Nunes-Ramos, Victória Trevisan, Eduardo Vieira Specht, Luciano Pivoto Pereira, Deividi da Silva Bueno, Lucas Dotto Resumo em Português: Resumo Os levantamentos de superfície em pavimentos revestidos por concreto asfáltico condicionam as soluções de manutenção e restauração empregadas; todavia, consistem em protocolos laboriosos para os operadores de campo. A utilização de Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs) na avaliação remota desses pavimentos tem se tornado uma alternativa, mas ainda carece de validação com relação às normativas brasileiras atuais. Este estudo buscou comparar os métodos convencionais de avaliação de superfície (DNIT 006/2003 - PRO, DNIT 007/2003 - PRO e DNIT 433/2021 - PRO) com o levantamento realizado por VANT, e comparar os métodos de avaliação de área trincada do DNIT. A avaliação foi realizada em 2 trechos de 400 metros. Verificou-se que a norma DNIT 433/2021 - PRO é mais conservadora quando comparada ao protocolo DNIT 007/2003 - PRO na determinação da área trincada. Além disso, os dois segmentos resultam em mesma classificação pelo Índice de Gravidade Global (IGG) entre os métodos por caminhamento e VANT apenas quando são desconsiderados os afundamentos. Ainda, constatou-se que o dispositivo atingiu, em média, 82% dos valores de área trincada obtidos pelas normas DNIT 007/2003 - PRO e DNIT 433/2021 - PRO. Assim, foi possível verificar que as normativas brasileiras geram resultados de área trincada distintos, sendo utilizadas para finalidades diferentes, e que o VANT, no escopo deste trabalho, foi uma alternativa tecnicamente viável para agilizar as avaliações, mas não foi capaz de identificar trincas de menor abertura (classe FC-1) e defeitos tridimensionais.Resumo em Inglês: Abstract Surface surveys of asphalt concrete pavement condition the maintenance and rehabilitation solutions employed; however, they are laborious protocols for field operators. The use of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) in the remote assessment of these pavements has become an alternative, but still lacks validation about current Brazilian regulations. This study sought to compare conventional surface assessment methods (DNIT 006/2003 - PRO, DNIT 007/2003 - PRO, and DNIT 433/2021 - PRO) with the survey carried out by UAV, and to compare the DNIT’s cracked area assessment methods. The assessment was carried out over two 400-meter stretches. The DNIT 433/2021 - PRO standard was more conservative than the DNIT 007/2003 - PRO protocol in determining the cracked area. In addition, the two segments result in the same Global Gravity Index (GGI) classification between the walking and UAV methods only when rutting is disregarded. It was also found that the device achieved, on average, 82% of the cracked area values obtained by the DNIT 007/2003 - PRO and DNIT 433/2021 - PRO standards. Thus, it was possible to verify that the Brazilian regulations generate different cracked area results, being used for other purposes and that the UAV, in the scope of this work, the UAV was a technically viable alternative for speeding up the evaluations but was unable to identify cracks with smaller openings (FC-1 class) and three-dimensional distresses. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Análise Espacial dos Impactos Ocasionados pelas Mudanças no Uso da Terra na Estimativa da Temperatura Superficial da Cidade de Paracatu (MG) Santos, Arthur Pereira dos Simionatto, Henzo Henrique Resumo em Português: Resumo O incremento das áreas construídas, atrelado à supressão da vegetação sem as medidas mitigadoras necessárias para frear os efeitos da urbanização, ocasionam em alterações no microclima e impactam diretamente a saúde da população local. Nesse sentido, o presente trabalho objetiva analisar a influência do tipo de cobertura da terra na variação da estimativa da temperatura da superfície - Land Surface Temperature (LST) - da cidade de Paracatu, Minas Gerais (MG) nos anos 1990 e 2020. Para isso, utilizou-se os mapas disponibilizados pelo Mapeamento Anual da Cobertura e Uso do Solo do Brasil (MapBiomas) e imagens dos satélites LANDSAT-5 (1990) e LANDSAT-8 (2020). Foram utilizadas 4 imagens, distribuídas por estações do ano, para estimar a LST desses períodos, visando obter uma estimativa da LST representativa para aquele ano. Para o cálculo da LST com as bandas 6 e 10, respectivamente dos satélites LANDSAT-5 e 8, utilizou-se o plugin SCP do software QGIS, e o processo de recuperação da LST nas cenas utilizadas ocorreu por meio de conversão dos valores do Número Digital (DN) em radiância no Topo da Atmosfera (ToA), conversão de radiância em temperatura de brilho no ToA, correção dos efeitos atmosféricos e obtenção da LST em Kelvin e, posteriormente, em graus Celsius. Após isso, realizou-se a média entre essas por meio de normalização de cada uma das cenas, obtendo um mosaico representativo para a LST de cada ano, sendo possível, dessa forma, estimar o comportamento espacial dos valores mínimos, médios e máximos. Por último, para verificar a influência das Mudanças de Uso e Ocupação (LULC) na variação espacial dessa estimativa LST, segmentou-se as classes encontradas em Vegetação, Solo Exposto, Área urbana e Recursos Hídricos, constatando-se que, enquanto a área urbana de Paracatu teve a sua extensão territorial praticamente dobrada, a classe de vegetação diminuiu em quase 25%, fato que implicou no aumento médio da LST em mais de 5º C. Além do mais, os valores mínimos e máximos dessas classes chegaram a variar em torno de 4.5 e 3º C, sendo possível concluir que, nesse intervalo de 30 anos, Paracatu teve seu crescimento urbano ocorrido de forma exponencial e sem as devidas mitigações para transformação do microclima, implicando na necessidade de medidas que possam frear essas alterações em pontos estratégicos do município, como no bairro Bom Pastor, que teve seu uso e ocupação totalmente alterado nesse hiato temporal. Além do mais, diante das estimativas de crescimento econômico na cidade, acredita-se que essas providências devam ser tomadas em caráter de urgência, de forma que os resultados aqui apresentados possam subsidiar as decisões dos órgãos públicos gestores.Resumo em Inglês: Abstract The increase in built-up areas, coupled with the suppression of vegetation without the necessary mitigating measures to curb the effects of urbanization, causes changes in the microclimate and directly impacts the health of the local population. In this sense, the present study aims to analyze the influence of land cover type on the variation of Land Surface Temperature (LST) estimation in the city of Paracatu, Minas Gerais (MG), in the years 1990 and 2020.For this, the maps provided by the Annual Mapping of Land Cover and Land Use of Brazil (MapBiomas) and images from the LANDSAT-5 (1990) and LANDSAT-8 (2020) satellites were used. Four images, distributed across seasons, were utilized to estimate LST for these periods, aiming to obtain a representative LST estimate for that year. For the calculation of the LST with bands 6 and 10, respectively of the LANDSAT-5 and 8 satellites, the SCP plugin of the QGIS software was used, and the process of recovery of the LST in the scenes used occurred through conversion of the values of the Digital Number (DN) into radiance at the Top of the Atmosphere (ToA), conversion of radiance into brightness temperature in ToA, correction of atmospheric effects and obtaining LST in Kelvin and, subsequently, in degrees Celsius. After that, the average between them was performed by means of normalization of each of the scenes, obtaining a representative mosaic for the LST of each year,thus enabling the estimation of the spatial behavior of the minimum, mean, and maximum values.. Finally, in order to verify the influence of Changes in Use and Occupation (LULC) on the spatial variation of the LST, the classes found in Vegetation, Exposed Soil, Urban Area and Water Resources were segmented, and it was found that, while the urban area of Paracatu had its territorial extension practically doubled, the vegetation class decreased by almost 25%, a fact that implied in the average increase of the LST by more than 5º C. the minimum and maximum values of these classes varied around 4.5 and 3º C, and it is possible to conclude that, in this interval of 30 years, Paracatu had no urban growth occurring exponentially and without the proper mitigations for the transformation of the microclimate, implying the need for measures that can curb these changes in strategic points of the municipality, as in the Bom Pastor neighborhood, which had its use and occupation totally changed in this temporal hiatus. In addition, in view of the estimates of economic growth in the city, it is believed that these measures should be taken as a matter of urgency, so that the results presented here can support the decisions of the managing public agencies. |
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ENVIRONMENTAL SCIENCES Eficiência de Lixiviação das séries 238U e 232Th de Solos Graníticos Ahmadi, Ahmad Zaher Sanusi, Mohamad Syazwan Mohd Afghan, Rahmatullah Resumo em Português: Resumo Solo granítico, um corpo de solo contendo urânio (U) e tório (Th), pode ser obtido para extrair nuclídeos fissionáveis por meio de lixiviação usando soluções ácidas. Pesquisas limitadas indicam a viabilidade de extração de U e Th de fontes graníticas, necessitando de mais estudos para otimizar a eficiência de lixiviação e seu potencial como combustível físsil. Este estudo investiga a eficiência de lixiviação das séries de urânio 238U e tório 232Th, bem como do 40K, em amostras de solo granítico. O estudo utilizou um detector de germânio de Alta pureza (HPGe) para quantificar os níveis de atividade das séries 238U e 232Th e 40K nas amostras estudadas. O depósito de areia preta e amostras de rejeitos de estanho também foram utilizados para avaliar a eficiência de lixiviação do urânio 238U e do tório 232Th em amostras graníticas. O estudo descobriu que as amostras de lixiviação continham níveis baixos de radioatividade que algumas eram dez vezes menores em comparação com as amostras originais, com amostras de rejeitos de estanho exibindo a maior atividade de lixiviação para 238U (630.05 Bq l(1) e 232Th (512.17 Bq l(1) e comparável às amostras de solo granítico 238U (437.7 Bq l(1) e 232Th (23.9 Bq l(1). O ácido sulfúrico apresentou o reagente de lixiviação mais eficiente ~ até 23% e 32% para 232Th e 238U, respectivamente. Em comparação, os ácidos nítrico e clorídrico exibiram baixas eficiências de lixiviação, ~ 1 - 13%. No geral, o solo granítico apresenta taxas de lixiviação comparáveis às fontes convencionais de combustível nuclear de urânio natural, tornando-o uma potencial fonte secundária e alternativa de combustível nuclear.Resumo em Inglês: Abstract Granitic soil, a uranium (U) and thorium (Th)-bearing soil body, can be sourced to extract fissionable nuclides through leaching using acidic solutions. Limited research indicates the feasibility of extracting U and Th from granitic sources, necessitating further studies to optimize leaching efficiency and its potential as a fissionable fuel. This study investigates the leaching efficiency of the uranium 238U and thorium 232Th series, as well as 40K, in granitic soil samples. The study utilized a high-purity germanium detector (HPGe) to quantify the activity levels of the 238U and 232Th series and 40K in the studied samples. The black sand deposit and tin-tailing samples were also utilized to benchmark the finding of the leaching efficiency of the uranium 238U and thorium 232Th in granitic samples. The study found that the leaching samples contained low radioactivity levels that were a few to tenth times lower compared to the original samples, with tin-tailing samples exhibiting the highest leaching activity for 238U (630.05 Bq l(1) and 232Th (512.17 Bq l(1) and comparable to granitic soil samples 238U (437.7 Bq l(1) and 232Th (23.9 Bq l(1). Sulfuric acid showed the most efficient leaching reagent ~ up to 23% and 32% for 232Th and 238U, respectively. In comparison, nitric and hydrochloric acids exhibited low leaching efficiencies, ~ 1 - 13%. Overall, granitic soil shows comparable leaching rates to conventional sources of natural uranium nuclear fuel, making it a potential secondary and alternative nuclear fuel source. |
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GEOGRAPHY Intemperismo e Erosão Fluvial: Insights a Partir da Variação da Resistência da Rocha Intacta em Riodacitos Lima, Adalto Gonçalves Galvão, Ana Carolina Carvalho Flores, Diego Moraes Resumo em Português: Resumo A relação entre intemperismo e erosão fluvial é importante para configurar a incisão dos canais rochosos. Em riodacitos da Província Paraná processos de arrancamento e macroabrasão são predominantes no processo de incisão fluvial e seu controle pelo intemperismo é sugerido pelas observações de campo. Utilizando a resistência da rocha intacta como proxy para o intemperismo, este artigo analisa como a resistência dos riodacitos se comporta ao longo de uma seção transversal de um canal rochoso e busca entender como isso afeta os processos erosivos. Uma seção transversal de 30 m de comprimento foi levantada topograficamente e a resistência da rocha foi medida de modo contínuo ao longo dela, utilizando-se um esclerômetro modelo N. Média, mediana e desvio padrão foram calculados a cada metro da seção. A amplitude topográfica do leito na seção é de 30 cm, caracterizando uma geometria quase plana. Os valores médios de resistência variam de 30 a 59 R (7,65 a 58,15 MPa). A despeito da pequena amplitude topográfica, o comportamento geral da resistência média da rocha acompanha a macrotopografia do leito, aumentando nas zonas altas e diminuindo nas zonas baixas. O desvio padrão da resistência, interpretado como diretamente proporcional ao grau de intemperismo, acompanha a microtopografia do leito (amplitude ≈ 10 cm), sendo maior nas zonas baixas e menor nas zonas altas. Essa associação entre desvio padrão da resistência e microtopografia revela a variação sazonal do nível da água no canal, pela qual a maior umidade em zonas baixas intensifica o intemperismo da rocha. O intemperismo afeta a densidade dos riodacitos da área, sendo calculada uma redução mínima de 11,2%. Isto potencializa os processos de erosão por arrancamento e por macroabrasão, porque diminui a resistência da rocha. A suscetibilidade dos riodacitos ao intemperismo, a despeito das diferenças internas à seção, favorece a manutenção da geometria retangular do canal e mostra a subordinação dos processos erosivos a essa condição da rocha. O estudo revelou que o conceito de diminuição da resistência da rocha intacta em direção às margens, associado ao maior intemperismo em zonas mais elevadas, não pode ser generalizado, pois depende da geometria da seção do canal, da natureza litológica do leito e da frequência dos fluxos.Resumo em Inglês: Abstract The relationship between weathering and fluvial erosion is important in shaping the incisions of bedrock channels. In rhyodacites from Paraná Volcanic Province, plucking and macro-abrasion processes are predominant in the fluvial incision process, according to field observations. Using the intact rock strength as a proxy for the weathering, this paper analyzes how the strength of rhyodacites behave along a cross section of a bedrock channel and seeks to understand how this affects erosion. Topography and intact rock strength were surveyed continuously along a 30 m cross section using a Schmidt hammer, model N. Mean, median, and standard deviation were calculated for each meter of the section. The topographic amplitude of the bed in the section is 30 cm, featuring an almost flat geometry. The average strength values range from 30 to 59 R (7.65 to 58.15 MPa). Despite the small topographical amplitude, the general behavior of the rock strength follows the macrotopography of the bed, increasing in the high zones and decreasing in the low zones. The standard deviation, interpreted as directly proportional to the degree of weathering, follows the microtopography of the bed (amplitude ≈ 10 cm), being greater in low areas and smaller in high areas. This association between standard deviation of strength and microtopography reveals the seasonal variation of the water level in the channel, whereby higher moisture in low-lying areas intensifies the weathering of the rock. Weathering affects the density of rhyodacites in the area with a minimum reduction of 11.2% being calculated. This enhances the erosion processes by plucking and macroabrasion by reducing the intact rock strength. The susceptibility of the rhyodacites to weathering, despite the differences within the section, favors the maintenance of the rectangular geometry of the channel and shows how erosive processes are affected by the condition of the rock. The study revealed that the notion of decreasing the intact rock strength towards the banks associated with greater weathering in higher areas, cannot be generalized, as it depends on the geometry of the channel section, the lithological nature of the bed, and the frequency of flows. |
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GEOGRAPHY Um Método Aprimorado de Pan-Sharpening Baseado em Autoencoder Convolucional e Filtro Guiado (CAE-FG) em Imagens Quickbird Costa, Jessica da Silva Araki, Hideo Resumo em Português: Resumo Pan-sharpening é o processo de combinação de imagens pancromáticas de alta resolução e multiespectral de baixa resolução para gerar uma imagem multiespectral de alta resolução. Entretanto, alguns métodos de pan-sharpening apresentam pouca preservação da informação espectral e espacial. Neste contexto, o objetivo deste estudo é realizar uma melhoria no método pan-sharpening baseado em um Autoencoder Convolucional e um filtro guiado (CAE-FG) por meio do desenvolvimento de uma nova rede Autoencoder Convolucional (CAE). Uma rede CAE foi elaborada e treinada para gerar imagens pancromáticas originais a partir de suas versões espacialmente degradadas. A rede treinada foi usada para aprimorar os detalhes espaciais do componente de intensidade da imagem multiespectral, obtido pelo método adaptativo intensidade-matiz-saturação (AIHS). O processo de pan-sharpening é alcançado com a aplicação do filtro guiado multi-escala, para aperfeiçoar a imagem PAN original usando o componente de intensidade aprimorado, e com a injeção do mapa de detalhes na imagem multiespectral. Para analisar a preservação das informações espectrais e espaciais do método proposto foram calculados índices de qualidade de referência completa (full-reference) e sem referência (no-reference), e realizou-se uma análise visual. Estas análises foram comparadas com métodos tradicionais de pan-sharpening de substituição de componentes. Os resultados mostraram a eficácia do método desenvolvido na geração de imagens QuickBird pan-sharpened.Resumo em Inglês: Abstract Pan-sharpening is the process of combining high-resolution panchromatic and low-resolution multispectral images to generate a high-resolution multispectral image. However, some pan-sharpening methods have poor preservation of spectral and spatial information. In this context, the aim of this study is to improve the pan-sharpening method based on a convolutional autoencoder and a guided filter (CAE-GF), by developing a new Convolutional Autoencoder (CAE) network. A CAE network was designed and trained to generate original panchromatic images from their spatially degraded versions. The trained network was used to improve the spatial details of the intensity component of the multispectral image obtained through the adaptive intensity-hue-saturation (AIHS) method. The pan-sharpening process is achieved by applying the multi-scale guided filter to improve the original PAN image using the enhanced intensity component and by injecting the detail map into the multispectral image. To analyze the preservation of the spectral and spatial information in the proposed method, full-reference and no-reference quality indices were calculated, and a visual analysis was performed. These analyses were compared with traditional pan-sharpening methods of component substitution. The results showed the developed method’s efficacy in generating Pan-sharpened QuickBird images. |
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GEOGRAPHY Perda e Ganho do Manguezal no Entorno do Parque Nacional dos Lençóis Maranhenses: uma Abordagem Integrada Usando Sensoriamento Remoto e Dados SIG Santos, Juliana Sales dos Santos, André Luís Silva dos Parise, Claudia Klose Furtado, Thalita Mirian Santos Machado, Adilson Matheus Borges Souza, Ulisses Denache Vieira Lima, Leonardo Gonçalves de Santos, Ana Carolina Sousa Rocha, Milena da Silva Bezerra, Denilson da Silva Resumo em Português: Resumo O Brasil abriga a segunda maior extensão de manguezais do mundo, atrás apenas da Indonésia. No contexto regional, destaca-se o estado do Maranhão, que abrange aproximadamente 36% da área total de manguezais do Brasil, incluindo uma porção localizada na costa leste nos Lençóis Maranhenses. Este estudo desempenhou um papel crucial na identificação das áreas de ganho, perda e estabilidade nos manguezais do Parque Nacional dos Lençóis Maranhenses ao longo de um período histórico de 1985 a 2019. O estudo forneceu mapas detalhados que descrevem mudanças espaciais, como migração e atenuação, que ocorreu nos manguezais devido à influência das dunas eólicas e ventos da região. Essa análise de longo prazo, a primeira desse tipo a examinar a expansão anual da perda florestal nos manguezais remanescentes ao redor dos Lençóis Maranhenses nas últimas décadas, revelou uma redução nas áreas centrais de mangue entre 1985 e 2019. Esse declínio pode ser atribuído não apenas à intensa atividade turística e às mudanças climáticas, mas também à movimentação e invasão de dunas em determinadas áreas, como observado próximo aos povoados de Caburé e Paulino Neves (Pequenos Lençóis) em dezembro de 2022. O vento tem papel fundamental como agente transformador da paisagem local. Através da análise das rosas dos ventos utilizando dados de reanálise ERA5 e estações meteorológicas da Aeronáutica (São Luís e Parnaíba), foi possível identificar e caracterizar a prevalência dos ventos alísios de nordeste na região dos Lençóis Maranhenses durante os anos de 1985 a 2019, com velocidades médias variando de 6 a 8 m/s. O avanço das dunas sobre os manguezais ao redor dos Lençóis Maranhenses resulta em soterramento, redução e até mesmo migração de manchas de mangue. Além disso, ao longo dos anos, o crescimento populacional e o aumento da pressão turística nas margens do Rio Preguiças têm chamado a atenção para a necessidade de implementar medidas de controle e conservação dos manguezais para evitar novas perturbações neste ambiente.Resumo em Inglês: Abstract Brazil harbors the second largest expanse of mangroves in the world, trailing only behind Indonesia. In a regional context, the state of Maranhão stands out, encompassing approximately 36% of Brazil's total mangrove area, including a portion located on the eastern coast in the Lençóis Maranhenses. This study played a crucial role in identifying the areas of gain, loss, and stability in the mangroves surrounding the Lençóis Maranhenses National Park over a historical period spanning from 1985 to 2019. The study provided detailed maps depicting spatial changes, such as migration and attenuation that occurred in the mangroves due to the influence of aeolian dunes and wind patterns in the region. This long-term analysis, the first of its kind to examine the annual expansion of forest loss in the remaining mangroves around the Lençóis Maranhenses in recent decades, revealed a reduction in the central mangrove areas between 1985 and 2019. This decline can be attributed not only to intense tourist activity and climate change but also to the movement and invasion of sand dunes in certain areas, as observed near the villages of Caburé and Paulino Neves (Pequenos Lençóis) in December 2022. Wind plays a fundamental role as a transformative agent in the local landscape. Through the analysis of wind roses using ERA5 reanalysis data and meteorological stations from the Aeronautics (São Luís and Parnaíba), it was possible to identify and characterize the prevalence of northeast trade winds in the Lençóis Maranhenses region during the years 1985 to 2019, with average speeds ranging from 6 to 8 m/s. The advancement of dunes onto the mangroves surrounding the Lençóis Maranhenses results in burial, reduction, and even migration of mangrove patches. Additionally, over the years, population growth and increasing tourism pressure along the banks of the Preguiças River have drawn attention to the need to implement control and conservation measures in the mangroves to prevent further disturbances in this environment. |
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GEOGRAPHY Zoneamento Ambiental do Parque Estadual Camaquã - Brasil Lopes, Ândrea Lenise de Oliveira Trentin, Gracieli Simon, Adriano Luís Heck Resumo em Português: Resumo O Brasil é um dos países mais mega diversos do mundo e as áreas protegidas são a chave para preservar os sistemas ambientais que restaram de ameaças históricas, como a urbanização, a mineração, o plantio de espécies exóticas e a expansão de atividades agrícolas, como a agricultura e a pecuária. O zoneamento ambiental é a principal ferramenta para a gestão de áreas protegidas, pois é uma opção útil para mitigar conflitos e uma ferramenta prescritiva chave para a administração de áreas protegidas. Este trabalho apresenta um zoneamento ambiental do Parque Estadual do Camaquã (CSP), Brasil. A diretriz metodológica do Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis foi utilizada com adaptações para a área de estudo. Ele compreende: (i) a análise das mudanças de uso/cobertura da terra (apoiando os critérios de conservação da cobertura da terra); (ii) a análise das alterações geomorfológicas (suporte a critérios de variabilidade ambiental); e (iii) a identificação e delimitação de unidades homogêneas para zoneamento ambiental a partir da combinação de uso/cobertura do solo e dados geomorfológicos espaço-temporais. Essa avaliação foi realizada por meio do mapeamento do uso/cobertura do solo e das mudanças geomorfológicas na área de estudo nos cenários de 1964 e 2012. Os resultados mostram que a cobertura da terra diminuiu 3,2%, enquanto o uso da terra teve um aumento de 12,8%. O arroz irrigado representa o principal vetor de ocupação e alterações geomorfológicas. As formas antrópicas tiveram um aumento de 189% e serviram como indicadores para a delimitação das áreas impactadas. Cinco zonas ambientais foram identificadas no CSP, no entanto, duas ocupam mais de 70% da área de estudo: zona intangível (40%) e zona de recuperação (34%). O zoneamento apresentado só poderá ser aplicado em sua totalidade após a regularização fundiária da área protegida.Resumo em Inglês: Abstract Brazil is one of the most megadiverse countries in the world and protected areas are the key to preserving environmental systems that remain from historical threats, such as urbanization, mining, planting of exotic species, and the expansion of agricultural activities like farming and livestock. Environmental zoning is the main tool for the management of protected areas as it is a useful option to mitigate conflicts and a key prescriptive tool for protected areas administration. This paper provides an environmental zoning of the Camaquã State Park (CSP), Brazil. The methodological guideline of the Brazilian Institute of Environment and Renewable Natural Resources was used with adaptations for the study area. It comprises: (i) the analysis of land use/cover changes (supporting land cover conservation criteria); (ii) the analysis of the geomorphological changes (supporting environmental variability criteria); and (iii) the identification and delimitation of homogeneous units for environmental zoning from the combination of land use/cover and geomorphological spatiotemporal data. This assessment was performed by mapping land use/cover and geomorphological changes in the study area in 1964 and 2012 scenarios. Results show that land covers have decreased 3.2%, while land uses had an increase of 12.8%. Irrigated rice represents the main vector of occupation and geomorphological changes. Anthropogenic landforms have had an increase of 189% and served as indicators for the delimitation of impacted areas. Five environmental zones were identified in the CSP, however, two occupy more than 70% of the study area: Intangible zone (40%) and recovery zone (34%). The zoning presented can only be applied in its entirety after land regularizing in the protected area. |
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GEOGRAPHY Envolvimento de Agricultores Milenares na Implementação da Agricultura Integrada no Distrito de Trenggalek, Java Oriental, Indonésia Rustandi, Yudi Farid, Abdul Resumo em Português: Resumo Os agricultores da geração do milênio são o futuro da regeneração dos agricultores na Indonésia. Espera-se que o envolvimento dos agricultores da geração do milênio seja um impulsionador do desenvolvimento agrícola sustentável. Foi realizado um estudo para analisar os fatores que influenciam o interesse dos agricultores da geração do milênio e os tipos de empreendedorismo priorizados na implementação da agricultura integrada (IF) na região de Trenggalek. O método de seleção da amostra utilizado foi o método de amostragem aleatória simples e agrupada. Os entrevistados da pesquisa foram 110 agricultores milenares membros de grupos de agricultores com idades entre 17 e 39 anos. Os dados foram coletados por meio de um questionário de escala ordinal. Os dados foram analisados por meio de estatísticas descritivas, regressão logística ordinal e Processo de Análise Hierárquica (AHP). Para superar o declínio do interesse da geração do milênio no empreendedorismo agrícola, é preciso considerar normas subjetivas ou fatores psicológicos, como fatores motivacionais e fatores de expectativa. Esses fatores podem ser usados como base para que os agricultores da geração do milênio escolham prioridades para o empreendedorismo agrícola. O agroprocessamento é a principal escolha de tipos de empreendedorismo para os agricultores da geração do milênio, a saber: fertilizante orgânico sólido, fertilizante orgânico líquido, biourina, probióticos, pesticidas vegetais, tricoderma, refúgio, amônia de palha e magot. A prioridade do empreendedorismo agrícola que tem a oportunidade de ser desenvolvida pela geração do milênio da agricultura em Trenggalek Regency é o empreendedorismo agroindustrial.Resumo em Inglês: Abstract Millennial farmers are the future of farmer regeneration in Indonesia. The involvement of millennial farmers is expected to be a driver in sustainable agricultural development. A study analyzed the factors influencing millennial farmers' interest and the types of entrepreneurship prioritized in implementing integrated farming (IF) in the Trenggalek Regency. The sample selection method used was the Simple Randomized and Clustered Sampling method. The research respondents were 110 millennial farmers who are members of farmer groups aged 17-39. Data were collected using an ordinal scale questionnaire. Data were analyzed using descriptive statistics, ordinal logistic regression, and Analytical Hierarchy Process (AHP). To overcome the declining interest of millennials in agricultural entrepreneurship, subjective norms or psychological factors such as motive factors and expectation factors need to be considered. These factors can be used as a basis for millennial farmers in choosing priorities for agricultural entrepreneurship. Agro-processing is the leading choice of types of entrepreneurship for millennial farmers, namely Solid Organic Fertilizer, Liquid Organic Fertilizer, Biourine, Probiotics, Vegetable Pesticides, Trichoderma, Refugia, Straw Amofer, and Magot. The priority of agricultural entrepreneurship that has the opportunity to be developed by the millennial generation of agriculture in Trenggalek Regency is agro-industrial entrepreneurship. |
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GEOGRAPHY Efeito das Mudanças na Cobertura Vegetal nas Características do Coeficiente de Escoamento na Bacia Hidrográfica de Cisangkuy, Indonésia Ismail, Arif Greve, Klaus Widiawaty, Millary Agung Dede, Moh Nandi, Nandi Resumo em Português: Resumo A resposta hidrológica de uma bacia hidrográfica é um aspecto fundamental para o gerenciamento de bacias. O monitoramento de longo prazo enfrenta a falta de dados empíricos. Este estudo implementa o método de Cook para determinar o coeficiente de escoamento na bacia hidrográfica de Cisangkuy. Esse método envolveu dados característicos da bacia, como inclinação, solo, curso d'água e verdor da vegetação. Dados relacionados ao escoamento em relação ao verdor da vegetação, como componente das respostas hidrológicas, foram recuperados de imagens de satélite (série Landsat) ao longo de 30 anos usando o Google Earth Engine para esta análise. As áreas de vegetação de alta densidade na bacia de Cisangkuy tenderam a degradar de 1990 a 2010 e aumentaram significativamente nos últimos dez anos até 2020. Enquanto isso, não houve mudança significativa no coeficiente de escoamento ao longo dos 30 anos medidos. As áreas não vegetadas aumentaram sobre terras com vegetação baixa e moderada, especialmente após 2010. A bacia de Cisangkuy possui um coeficiente de escoamento elevado com uma área maior em comparação com outras classes, com um coeficiente de escoamento de 60-63%. Na bacia de Cisangkuy, a diminuição da área com coeficiente de escoamento normal contribui para um aumento desse fenômeno nas classes alta e extrema. As características físicas da bacia, especialmente em termos de utilização de recursos hídricos e mitigação de inundações, foram examinadas neste estudo para alcançar um gerenciamento sustentável.Resumo em Inglês: Abstract The hydrological response of a watershed is a key aspect of watershed management. Long-term monitoring is faced with a lack of empirical data. This study implements Cook’s method to determine the run-off coefficient in the Cisangkuy watershed. This method involved watershed characteristic data such as slope, soil, stream, and vegetation greenness. Run-off related to vegetation greenness, as the component of hydrological responses, data retrieved from satellite imageries (Landsat series) over 30 years using Google Earth Engine were used for this analysis. High-density vegetation areas in the Cisangkuy watershed tended to degrade from 1990 to 2010 and then increased significantly from the last ten years until 2020. Meanwhile, there was no significant change in the run-off coefficient over the 30 years measured. Non-vegetated areas increased over low- and moderate-vegetation lands, especially after 2010. The Cisangkuy watershed has a high run-off coefficient with a larger area compared to other classes with a run-off coefficient of 60-63%. In the Cisangkuy watershed, a decrease in the area of the normal category run-off coefficient contributes to an increase in this phenomenon in the high and extreme classes. The physical characteristics of the watershed, especially in terms of the utilization of water resources and flood mitigation, were examined in this study to achieve sustainable management. |
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GEOGRAPHY Desenvolvimento e Perspetivas das Importações de Joias de Ouro e Prata para a Eslováquia Considerando o Impacto da Pandemia da COVID-19 Tirpáková, Anna Vojteková, Jana Opálená, Iveta Petrovič, František Repaská, Gabriela Vojtek, Matej Resumo em Português: Resumo Este estudo centra-se na importação de joias de ouro e prata para a Eslováquia entre os anos 2010-2022 para marcação de acordo com o país de origem. O objetivo da investigação foi analisar e prever a importação de joias de ouro e prata para a Eslováquia utilizando métodos estatísticos, nomeadamente o coeficiente de correlação e a análise de séries temporais. Utilizando o coeficiente de correlação, determinamos a relação ou grau de relação entre os países de origem selecionados com base na quantidade de joias de ouro e prata (em kg) importadas para a Eslováquia para punção. Obtivemos uma estimativa da tendência de desenvolvimento futuro das importações de ouro e prata do exterior para o mercado interno usando o método de séries temporais, particularmente análise de regressão e métodos de Holt-Winterson. Verificou-se que a importação de jóias de ouro para a Eslováquia a partir dos países estudados tem uma tendência ascendente e, inversamente, a importação de jóias de prata tem uma tendência decrescente.Resumo em Inglês: Abstract This study focuses on gold and silver jewelry import to Slovakia between the years 2010-2022 for hallmarking according to the country of origin. The aim of the research was to analyze and predict the import of gold and silver jewelry to Slovakia using statistical methods, namely the correlation coefficient and time series analysis. Using the correlation coefficient, we determined the relationship or degree of relation between selected countries of origin based on the amount of gold and silver jewelry (in kg) imported to Slovakia for hallmarking. We obtained an estimate of the future development trend of gold and silver imports into the domestic market from abroad using the time series method, particularly regression analysis and Holt-Winterson methods. It was found that the import of gold jewelry to Slovakia from the studied countries has an upward trend and, conversely, the import of silver jewelry has a downward trend. |
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GEOGRAPHY Avaliação da qualidade da água usando o índice geral de poluição (OIP) no alto rio Godavari (Maharashtra, Índia) Salunke, Vasudev Shivaji Zaware, Pramila Popatrav Resumo em Português: Resumo Este estudo sobre avaliação da qualidade da água na bacia do rio Upper Godavari (Índia) foi realizado durante um período de um ano entre 2018 e 2019. Um Índice Global de Poluição (OIP) foi aplicado para avaliar a qualidade da água para determinar a qualidade da água. Amostras de água foram coletadas após a estação das monções, de junho a setembro. Parâmetros físicos e químicos como pH, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, turbidez, oxigênio dissolvido, demanda biológica de oxigênio, sulfato e cloreto foram investigados em três locais selecionados. Como resultado, os valores do OIP de diferentes locais explicam que a qualidade da água da bacia do Alto Rio Godavari foi observada entre 'ligeiramente poluída' e 'poluída'. Portanto, a qualidade da água superficial da bacia superior de Godavari dentro da área urbanizada e da área industrial teve uma pontuação elevada no OIP e exigiu uma gestão urgente para a mitigação para a sustentabilidade ecológica e protecção da vida aquática.Resumo em Inglês: Abstract This study on water quality assessment in Upper Godavari River basin (India) was conducted for a period of one year between 2018 and 2019. An Overall Index of Pollution (OIP) was applied to assess the water quality to determine the water quality. Water samples were collected for post Monsoon season June to September. Physical and chemical parameters such as pH, electrical conductivity, total dissolved solids, turbidity, dissolved oxygen, biological oxygen demand, sulphate, and chloride were investigated for three selected sites. As a result, the OIP values of different sites explains that water quality of Upper Godavari River basin was observed between ‘slightly polluted’ to ‘polluted’. Therefore, surface water quality of upper Godavari basin within the urbanized area and industrial area had high OIP score, and it required urgent management for the mitigation for the ecological sustainability and protection of aquatic life. |
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GEOLOGY Estatística Multivariada Aplicada à Identificação de Parâmetros de Controle Composicional das Águas Subterrâneas Araújo, Karen Vendramini de Freire, George Satander Sá Cavalcante, Itabaraci Nazareno Oliveira, Rafael Mota de Gomes, Diolande Ferreira Gomes, Maria da Conceição Rabelo Peixoto, Filipe da Silva Resumo em Português: Resumo Este estudo teve como objetivo identificar os parâmetros de maior influência na composição das águas subterrâneas no município de Icapuí, Ceará - Brasil, buscando correlacionar com a composição das formações aquíferas percoladas associando às possíveis fontes destes constituintes. Para tanto foram aplicadas técnicas estatísticas multivariadas de Análise de Componentes Principais (ACP) e Análise de Agrupamento Hierárquico (AAH). A ACP promoveu a redução dos parâmetros físico-químicos e definiu duas componentes responsáveis por aproximadamente 86% da variância total dos dados para ambos os períodos de coleta (chuvoso e estiagem). A primeira componente é representada pelas variáveis indicadoras de processos de intemperismo natural das rochas e a segunda é formada por indicadores de sazonalidade e poluição. Por meio da AAH, as amostras foram correlacionadas de acordo com as similaridades composicionais, as quais foram associadas às possíveis fontes naturais ou antrópicas.Resumo em Inglês: Abstract The objective of the present study was to identify the most influent parameters in the composition of groundwater in the municipality of Icapuí, Ceará - Brazil, seeking correlations with the composition of the percolating aquifer formations that can be associated with the sources of these components. For this purpose, multivariate statistical techniques were applied by means of a Principal Component Analysis (PCA) and Hierarchical Cluster Analysis (HCA). The PCA allowed a reduction of physicochemical parameters and determined the two components responsible for approximately 86% of total variance in the data for both sampling periods (rainy and dry). The first component is represented by variables that indicate natural rock weathering processes, and the second comprises seasonality and pollution indicators. Samples were also correlated through HCA according to compositional similarities, which were associated with possible natural or human sources. |
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GEOLOGY Construção de Edificações em Depósitos de Argila Mole: um Estudo de Caso em Escola Pública de Florianópolis/SC, Brasil Martins, João André Silva, Lélia Santiago Custódio da Silva, Fábio Effting Resumo em Português: Resumo O aumento gradativo dos riscos de construções sem planejamento estrutural em áreas de encostas caracteriza a expansão da urbanização no Brasil. Nesse processo de ocupação territorial, as construções em solos de argila mole representam perigos estruturais significativos. Este estudo teve como objetivo avaliar as instabilidades estruturais em uma escola pública de Florianópolis (SC, Brasil), a partir de dados integrados de geologia, geotecnia e geofísica. Trata-se de um estudo de caso em uma área caracterizada pelo processo de urbanização da Vertente Oeste do Maciço da Costeira do Pirajubáe. Geologicamente, a área de estudo é composta por rochas graníticas, depósitos de argilas moles e solos coluvionares, em ambiente de terço superior a médio de encosta. Para a análise dos dados, os métodos geofísicos, geotécnicos e geológicos foram usados. Nos resultados, identificamos um colúvio a montante, evidenciado pela ampla variedade de solos (argila siltico arenosa, amarelada, de consistência média), bem como depósitos de argila cinza, variando de muito mole a rija, com características distintas dos solos residuais dos granitoides a jusante, que é normalmente uma argila marrom a amarelada de consistência média, esperados para o horizonte B. Os resultados apontam que existe uma superfície potencial de escorregamento, que corresponde a camada de depósitos de argila mole. Dessa forma, pode ser concluído que as instabilidades observadas, caracterizadas por deslocamento de sapata, rachaduras, trincas e subsidências demonstram fragilidades do subsolo em relação as intervenções antrópicas e a insuficiência do sistema de drenagem, mesmo quando existente.Resumo em Inglês: Abstract The gradual increase in the risks of constructions without structural planning in hillside areas characterizes the expansion of urbanization in Brazil. In this process of territorial occupation, constructions on soft clay soils represent significant structural hazards. This study aimed to evaluate structural instabilities in a public school in Florianópolis (SC, Brazil), using integrated geology, geotechnics, and geophysics data. This is a case study in an area characterized by the urbanization process of the West Side of the Costeira do Pirajubaé Massif. Geologically, the study area is composed of granitic rocks, soft clay deposits, and colluvial soils, in an environment of the upper third to the middle of the slope. For data analysis, geophysical, geotechnical, and geological methods were used. In the results, it was identified upstream colluvium, evidenced by the wide variety of soils (sandy, yellowish silt clay, of medium consistency), as well as gray clay deposits, ranging from very soft to hard, with distinct characteristics of the residual soils of the granitoid downstream, which are normally medium consistency brown to yellowish clays, expected for the B horizon. The results indicate a potential slip surface, which corresponds to a layer of soft clay deposits. Thus, it can be concluded that the observed instabilities, characterized by footing displacement, cracks, and subsidence demonstrate subsoil fragilities related to human interventions and the insufficiency of the drainage system, even when existing. |
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GEOLOGY Análise Numérica de Deformações no Solo em Barragens de Terra Através de Técnica de Variação de Rigidez Maia, Romário Anderson Guerreiro da Silva Filho, Francisco Chagas Resumo em Português: Resumo Pequenas barragens de terra têm sido usadas desde os tempos remotos e, muitas vezes, são a principal fonte de água em regiões semiáridas. Neste tipo particular de obra de engenharia, solos saturados por água apresentam mudanças em suas propriedades mecânicas (principalmente no primeiro enchimento), o que, em geral, provoca perda simultânea de rigidez e resistência ao cisalhamento. Neste contexto, o software UNSTRUCT se apresenta como ferramenta bastante útil, pois permite determinar, usando o Método de Elementos Finitos, o estado final de tensão x deformação para um estado plano de deformações, tanto em maciços saturados quanto não-saturados, considerando um modelo elástico e o efeito da sucção (e de sua variação) através da técnica de variação de rigidez. A presente pesquisa utilizou o UNSTRUCT para avaliar o comportamento do corpo de uma barragem de terra hipotética, variando as características da seção-tipo: homogeneidade; estruturas internas de drenagem; geometria ao longo de um perfil longitudinal; e influência do nível de compactação. Os resultados mostraram que o solo respondeu melhor às deformações para a cenário de melhor compactação ao longo do ramo seco da curva de compactação, bem como com a utilização de um elemento drenante vertical. Observou-se, também, que as deformações foram tão maiores quanto maiores foram as seções consideradas, o que, numa situação real, ocasionaria distorções ao longo do perfil longitudinal da barragem. O programa UNSTRUCT mostrou-se eficiente na obtenção e visualização dos resultados da modelagem, possibilitando, também, analisar o desenvolvimento do colapso através do tempo após o enchimento da barragem. Com o UNSTRUCT, uma análise mais realista do comportamento da barragem hipotética - considerando fatores que são específicos dos solos não-saturados - foi possível. Vale destacar também que o software permitiu avaliar múltiplas variações na geometria e parâmetros da barragem.Resumo em Inglês: Abstract Small earth dams have been used since ancient times and are often the main source of water in semi-arid regions. In this particular type of engineering work, soils saturated by water present changes in their mechanical properties (especially in the first filling), which usually cause a simultaneous loss of stiffness and shear strength. In this context, the software UNSTRUCT presents itself as a very useful tool, as it allows calculating the final state of stress x strain for a plane strain state, using the Finite Element Method, both for saturated and unsaturated embankments, considering an elastic model and the effect of suction (and its variation), through a stiffness variation technique. The present research used UNSTRUCT to assess the behavior of the embankment of a hypothetical earth dam, varying the features of its typical cross-section: homogeneity; internal drainage structures; geometry along a longitudinal profile; and the influence of the compaction level. The results showed that the soil responded better to strains for the scenario of better compaction along the dry branch of the compaction curve, as well as with the use of a vertical drainage element. It was also observed that the strains were higher when greater sections considered, which, in a real situation, would cause distortions along the longitudinal profile of the dam. The software UNSTRUCT proved to be efficient in obtaining and visualizing the modeling results, also making it possible to analyze the development of failure over time after the dam was filled. With UNSTRUCT, a more realistic analysis of the behavior of the hypothetical dam - considering factors that are specific to unsaturated soils - was possible. Worth mentioning also that the software allowed the appraisal of multiple changes in the dam’s geometry and parameters. |
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GEOLOGY Relação entre Absorção, Alterabilidade e Granulação de Agregados Graúdos de Diferentes Litologias do Sul do Brasil Ceccato, Haline Dugolin Back, Ana Helena Sagrilo, Amanda Vielmo Nummer, Andréa Valli Pinheiro, Rinaldo José Barbosa Baroni, Magnos Resumo em Português: Resumo Este artigo estuda as correlações matemáticas e estatísticas existentes entre absorção, alterabilidade e granulação de agregados de diferentes origens litológicas do sul do Brasil. A fim de atingir esse objetivo, foi realizada a análise petrográfica dos agregados, avaliação qualitativa de granulação e alterabilidade e ensaios de absorção para as frações 1/2“ (12,5 mm), 3/8“ (9,5 mm) e #4 (4,75 mm). A análise estatística contou com os testes de Shapiro-Wilk e Breusch-Pagan, utilizando o software R-Studio. Os resultados mostram que as variáveis “granulação” e “alteração” exibem satisfatórias correlações com a variável “absorção”, indicando que, quanto maior for a granulação menor será a absorção, enquanto que, quanto maior a alteração maior será a absorção. À medida que a fração diminui, maior é o valor que a absorção consegue explicar a granulação. Em relação ao grau de alteração e absorção, a análise não foi viabilizada, visto que o grupo analisado que incluía rochas vulcânicas de alta absorção e baixa alteração poderia modificar a tendência, contrariando o consenso de que quanto mais alterada a rocha, mais ela absorve. De modo geral, a metodologia empregada se mostrou satisfatória para este banco de dados analisado, sugerindo-se o aumento de amostras em estudos futuros.Resumo em Inglês: Abstract This paper studies the mathematical and statistical correlations between absorption, alterability, and granulation of aggregates from different lithological origins in southern Brazil. In order to achieve this goal, a petrographic analysis of the aggregates was carried out, in addition to a qualitative evaluation of granulation/alterability and absorption tests for the 1/2" (12.5 mm), 3/8" (9.5 mm), and #4 (4.75 mm) sieve. Statistical analysis relied on the Shapiro-Wilk and Breusch-Pagan tests, using R-Studio software. The results show that the variables "granulation" and "alteration" exhibit satisfactory correlations with the variable "absorption", indicating that the larger the grain size the lower the absorption, while the higher the alteration the higher the absorption. The more the particle size decreases, the greater the variable “absorption” can explain “granulation”. Regarding the alteration and absorption degree, the analysis was not feasible, since the analyzed group that included high absorption and low alteration volcanic rocks could modify the trend, contradicting the consensus that the more altered the rock, the more it absorbs. Overall, the employed methodology proved to be satisfactory for the database analyzed, with the suggestion of increasing the number of samples in future studies. |
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GEOLOGY Integração de Dados de Sensoriamento Remoto e Aerogeofísicos Aplicados na Caracterização Geológica do Segmento Ipueira-Medrado, Andorinhas/BA Rebouças, Iago Silva Hühn, Sérgio Roberto Bacelar Miranda, Mateus de Paula Salgueiro, Ana Rita Gonçalves Neves Lopes Sales, Kleiton Camilo da Paz Duarte, Cynthia Romariz Resumo em Português: Resumo O segmento das minas Ipueira-Medrado constitui-se como duas das principais minas de cromo explorado pela Companhia Ferro-ligas da Bahia (Ferbasa) sendo considerada como as principais mineralização de cromo em contexto nacional. A área de pesquisa está localizada no município de Andorinhas, no centro norte do estado da Bahia, na região Piemonte Norte Do Itapicuru. Portanto, o principal objetivo deste estudo é utilizar dados de sensoriamento remoto e aerogeofísicos para criar um mapa geológico das minas Ipueira-Medrado e identificar novas áreas para exploração mineral. A etapa de Processamento Digital de Imagem (PDI) foi realizada em ambiente no software ENVI® 5.3 para as cenas das imagens óticas Alos e de radar, Palsar. O tratamento dos dados magnéticos e radiométricos foram realizados na ambiência do software Oasis Montaj 9.10 da Geosoft ®. Na plataforma de Sistema de Informações Geográficas (SIG) do ArcGis 10.7.1®, foi integrados os dados multifontes. Esta integração deu suporte para extração de informação das litologias locais e identificação de quatro unidades litologicas: Sienito Itiúba, Unidade Santa Luz, Unidade São Bento e Complexo do Vale do Jacurici. Nesta última unidade, foi aplicada a uma análise combinada entre Álgebra de Mapas e lógica Fuzzy entre todos os dados rasters de entrada, afim de balizar um zoneamento das áreas potenciais para ocorrência de rochas máficas-ultramáficas. Ao fim, notou-se uma boa relação entre os resultados e modelos geológicos de superfície presentes em bibliografias. Diante disto, a aplicação da metodologia utilizada trouxe uma análise integrada de dados multifontes para elaboração de um mapa de geologia das rochas máficas-ultramáficas e suas encaixantes do segmento Ipueira-Medrado no estado da Bahia.Resumo em Inglês: Abstract The segment of the Ipueira-Medrado mines constitutes two of the main chromium mines explored by the Companhia Ferro-ligas da Bahia (Ferbasa) being considered as the main chromium mineralization in the national context. The research area is located in the municipality of Andorinhas, in the north center of the state of Bahia, in the region of Piemonte Norte do Itapicuru. Therefore, the main objective of this work is to use remote sensing and aerogeophysical data to elaborate a geological map of the Ipueira-Medrado mines and to identify new areas for mineral exploration. The Digital Image Processing (PDI) stage was carried out in an environment in the ENVI® 5.3 software for the scenes of the optical Alos and radar images, Palsar. The treatment of magnetic and radiometric data was carried out in the environment of the software Oasis Montaj 9.10 by Geosoft®. In the Geographic Information System (GIS) platform of ArcGis 10.7.1®, multisource data was integrated. This integration supported the protection of local lithology information and the identification of four lithological units: Sienito Itiúba, Santa Luz Unit, São Bento Unit and Vale do Jacurici Complex. In this last unit, a combined analysis between Map Algebra and Fuzzy logic was applied among all input raster data, in order to mark out a zoning of potential areas for the occurrence of mafic-ultramafic rocks. Thus, a good relationship was noted between the results and surface geological models presented in the literature. In view of this, the application of these methods brought an integrated analysis of multisource data for the elaboration of a geological map of the mafic-ultramafic rocks and their fittings in the Ipueira-Medrado segment in the state of Bahia. |
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GEOLOGY Hidroquímica e Contaminação em Aquíferos Sedimentares e Rochosos Fraturados da Bacia do Alto Rio Negro - Amazonas/Brasil Fernandes Neto, Lucindo Antunes Wahnfried, Ingo Daniel Resumo em Português: Resumo A região Amazônica possui a maior rede hidrográfica do Planeta. Entretanto, as cidades e comunidades ao longo dos rios obtêm água a partir de poços tubulares sem o estudo da qualidade química e, consequentemente, da potabilidade de suas águas. Em contextos geológicos específicos, existe probabilidade significativa de contaminação natural por arsênio em águas subterrâneas da região, já atestada em trabalhos anteriores nas calhas dos rios Solimões, Madeira e Amazonas, mas ainda não testemunhou na bacia do rio Negro. Sendo o rio Negro o segundo maior rio da Bacia Amazônica, tornou-se necessário o estudo da qualidade química das suas águas subterrâneas relacionando-a com a geologia da região. Neste trabalho, foram coletadas amostras de água de 21 poços e 4 nascentes, todos utilizados como fontes de água para consumo humano, seguindo os protocolos propostos pela US - EPA. Em campo, foram medidos os parâmetros físico-químicos das águas in-situ e foram feitos os testes de alcalinidade nas amostras. Os cátions foram analisados no Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, e os ânions no LAMIN , do Serviço Geológico do Brasil. Das 25 amostras, 16 tiveram resultaos dentros dos limites aceitáveis de pelo menos um cálculo de balanço iônico, das quais 12 tiveram um ou maos dos seguintes elementos em contentrações superiores aos valores de referência estabelecidos pela Organização Mundial da Saúde e pelo Ministério da Saúde do Brasil: Al, As, Fe, Mn and Pb. A presença de valores abaixo do permitido, mas acima do considerado natural, de NO3 - em 66% dos pontos contaminados, associados profundidade rasa da maioria dos poços, instalados em áreas de depósitos sedimentares recentes e que não apresentam nenhum ou poucos sinais de cuidado evidenciam que a contaminação nestas localidades é de origem antrópica. Duas amostras (16% das amostras contaminadas) são de poços profundos instalados em aquíferos fraturados, que nesse caso indicam contaminação de origem geogênica. O arsênio foi encontrado em associação com ferro e alumínio em um poço instalado em reservatórios aluvionares o que indica para esta formação geológica são necessários mais estudos para saber a qualidade dessa água. Para as demais localidades e cidades, são necessárias medidas de curto, médio e longo prazo para impedir o avanço de contaminação antrópica de aquíferos.Resumo em Inglês: Abstract The Amazon region has the largest hydrographic network on the planet. However, cities and communities along rivers obtain water from tube wells without studying the chemical quality and, consequently, the potability of their water. In specific geological contexts, there is a significant probability of natural contamination by arsenic in groundwater in the region, already attested in previous works in the Solimões, Madeira and Amazonas rivers basins, but not yet found in the Negro river basin. As the Negro is the second largest river in the Amazon Basin, it has become necessary to study the chemical quality of its groundwater, relating it to the geology of the region. In this work, water samples were collected from 21 wells and 4 water springs used for human consumption, following the protocols proposed by the US - EPA. In the field, the physicochemical parameters of the in-situ water were measured, and alkalinity tests were carried out on the samples. The cations were analyzed at INPA and the anions at the Geological Survey of Brazil (SGB). From the 25 samples, 16 had analises results within acceptable ionic balance values, and 12 of the 16 had at least one of the following elements in concentration above World Health Organization and Brazilian Guideline Values: Al, As, Fe, Mn and Pb. The presence of values below the GV, but above what is considered natural, of NO3 - in 66% of the contaminated points, associated with the shallow depth of most of the wells, installed in areas of recent sedimentary deposits and that do not show any or few signs of care demonstrate that the contamination in these localities is of anthropic origin. Two samples (16% of the contaminated samples) are from deep wells installed in fractured aquifers, which in this case indicate contamination of geogenic origin. Arsenic was found in association with iron and aluminum in a well installed in alluvial sediments, which indicates that more studies are needed for this specific geologic formation to know the quality of this water. For other locations and cities, short, medium and long-term measures are needed to prevent anthropogenic contamination of aquifers. |
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GEOLOGY Tratamento de Dados de Permeabilidade de Afloramento Análogo para uso em Modelo Tridimensional de Reservatórios Albuquerque, Camila Faria de Silva, Aline Theophilo Mello, Claudio Limeira Resumo em Português: Resumo O estudo de afloramentos análogos tornou-se, nos últimos quarenta anos, uma prática comum na indústria petrolífera, possibilitando a obtenção de conjuntos de dados geológicos mais abrangentes e a melhor parametrização de diversos aspectos geológicos. Como a maioria dos reservatórios não aflora e todos os dados obtidos se restringem àqueles coletados em poços localizados em áreas de maior interesse ou por meio de medições indiretas, o estudo de afloramentos análogos trouxe contribuições importantes para melhorar as rotinas de produção, ainda representando um recurso útil de informação. O uso de dados de afloramentos análogos permite, por exemplo, estimar a distribuição de fácies sedimentares em reservatórios reais e, assim, melhorar a confiabilidade da modelagem de fluxo de fluidos durante a exploração de campos petrolíferos. Entretanto, tais dados devem ser processados para que se tornem equivalentes aos dados coletados nas condições do reservatório e os resultados obtidos sejam mais realistas. Este trabalho apresenta o método estatístico utilizado para tornar dados de permeabilidade obtidos em um afloramento compatíveis com as condições em subsuperfície de reservatórios areníticos pouco consolidados e tectonicamente deformados. O afloramento estudado é composto predominantemente por arenitos fluviais eocênicos (Formação Resende) da Bacia de Volta Redonda, localizada no Segmento Central do Rift Continental do Sudeste do Brasil. Esses depósitos são afetados por bandas de deformação e falhas. A partir do tratamento estatístico, pretendeu-se que os dados de permeabilidade se tornassem mais adequados para serem utilizados, em uma próxima etapa dos estudos, na construção de um modelo de fluxo 3D, no qual será possível testar o potencial de diferentes estruturas tectônicas atuando como barreiras hidráulicas em reservatórios pouco consolidados e deformados. A abordagem metodológica aplicada neste estudo possibilitou compatibilizar os dados de permeabilidade obtidos em condições de não confinamento do afloramento com condições de reservatório sob pressões de confinamento de 2.000 psi. Tais condições de pressão são frequentemente observadas em importantes reservatórios maastrichtianos encontrados na Margem Sudeste do Brasil.Resumo em Inglês: Abstract Over the past forty years, the study of analogous outcrops has become a common practice in the petroleum industry to access more comprehensive geological datasets and better parameterize various geological features. As most reservoirs do not outcrop and all the data obtained are restricted to those collected from wells located in areas of major interest or from indirect measurements, the study of analogous outcrops has brought important contributions to improve the production routines and still represents a helpful information resource. The use of data from analogous outcrops permits, for example, to estimate the sedimentary facies distribution in true reservoirs, and thus to improve on the reliability of fluid flow modeling during the oil field exploration. However, such data must be processed to become equivalent to the data collected under the reservoir conditions and the results obtained to be more realistic. This work presents the statistical method used to make permeability data obtained from an outcrop compatible with the subsurface conditions of poorly consolidated and tectonically deformed sandstone reservoirs. The studied outcrop is predominantly composed of Eocene fluvial sandstones (Resende Formation) of the Volta Redonda Basin, located in the Central Segment of the Continental Rift of Southeastern Brazil. These deposits are affected by deformation bands and faults. From statistical analysis, it was intended that the permeability data become more suitable to be used, in the next phase of the studies, to build a 3D flow model, in which it will be possible to test the potential of different tectonic structures acting as hydraulic barriers in poorly consolidated and deformed reservoirs. The methodological approach applied in this study made it possible to turn compatible the permeability data obtained in conditions of no confining pressures from the outcrop with reservoir conditions under confinement pressures of 2,000 psi. Such pressure conditions are frequently observed in important Maastrichtian reservoirs found in the Brazilian Southeastern Margin. |
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GEOLOGY Os Invertebrados da Formação Romualdo, Bacia do Araripe: Análise de Dados Paleoecológicos e Paleogeográficos Gomes, Bruno de Araújo Prado, Ludmila Alves Cadeira do Barreto, Alcina Magnólia Franca Resumo em Português: Resumo Os invertebrados fósseis são bons indicadores paleoambientais devido à sensibilidade às condições abióticas, trazendo boas contribuições ao entendimento do Aptiano-Albiano da Bacia do Araripe. Contudo, boa parte das informações paleoecológicas e paleobiogeográficas destes organismos encontra-se dispersa na literatura. Este trabalho tem como objetivo compilar dados pertinentes aos macroinvertebrados da Formação Romualdo, analisar e apontar as lacunas do conhecimento. Para tal, foi realizada uma extensa pesquisa bibliográfica, utilizando publicações científicas baseada nas famílias de Spinicaudata, equinoides, gastrópodes, bivalves, camarões e caranguejos da Formação Romualdo e sua distribuição no Brasil e no mundo durante o Aptiano-Albiano, utilizando bancos de dados online especializados. Foram compilados dados paleoecológicos e paleogeográficos referentes a 46 táxons de invertebrados, evidenciando-se aqueles com rotas de origem mais bem estudadas. Desta forma, foi possível evidenciar a carência de dados quanto ao modo de vida de certas famílias de moluscos e problemas sistemáticos quanto a identificação de famílias de várias espécies de camarões. Por fim, mostrou-se a predominância de táxons de águas marinhas (34), salobras (7) e lacustres (5). Destes, 18 táxons com distribuição tipicamente tetiana e outros 12 que apresentam ocorrências também nos domínios Austral, Boreal ou ambos. O único grupo típico de água doce foi Spinicaudata, marcando ambientes com pouca ou nenhuma influência marinha e com raras ocorrências durante o Aptiano-Albiano.Resumo em Inglês: Abstract Fossil invertebrates are good paleoenvironmental indicators due to their sensitivity to abiotic conditions, which contributes to the understanding of the Aptian-Albian of the Araripe Basin. However, much of the paleoecological and paleobiogeographical information on these organisms is scarce in the literature. The aim of this paper is to compile relevant data on the macroinvertebrates of the Romualdo Formation and to analyze and point out gaps in knowledge. To achieve this, extensive bibliographical research was carried out, using scientific publications based on the families of Spinicaudata, echinoids, gastropods, bivalves, shrimps and crabs of the Romualdo Formation and their distribution in Brazil and globally throughout the Aptian-Albian, using specialized online databases. Paleoecological and paleogeographical data were compiled for 46 invertebrate taxa, highlighting those with better studied routes of origin. Thus, it was possible to highlight the lack of data regarding the way of life of certain mollusc families and systematic problems regarding the identification of the families of several species of shrimp. Finally, the predominance of taxa from marine (34), brackish (7) and lacustrine (5) waters was shown. Of these, 18 taxa have a typical tethyan distribution and another 12 also present occurrences in the Austral, Boreal or both domains. The only typical freshwater group was Spinicaudata, marking environments with little or no marine influence and with rare occurrences during the Aptian-Albian. |
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GEOLOGY Novo Registro da Preguiça Gigante Terrestre Mylodonopsis ibseni Cartelle, 1991 no Pleistoceno Final da Região Intertropical Brasileira Dantas, Mário André Trindade França, Lucas de Melo Soares, Aléxia David Santos Vieira, Fabiana Silva Resumo em Português: Resumo Neste estudo, refinamos a identificação de um dente de preguiça gigante previamente atribuído a um Mylodontinae indeterminado encontrado em um depósito de tanque localizado na Fazenda Elefante em Gararu, Sergipe (Brasil). Os diâmetros mésio-distal e vestíbulo-lingual, mais o índice entre os diâmetros mésio-distal e vestíbulo-lingual do dente LPUFS 1852, foram comparados com as medidas obtidas para os caniniformes e primeiros e segundos molariformes de indivíduos juvenis e adultos de Ocnotherium giganteum, Glossotherium phoenesis e Mylodonopis ibseni. Por meio dessa comparação, atribuímos o dente LPUFS 1852 ao primeiro molar inferior direito de um indivíduo juvenil de Mylodonopsis ibseni. Esta identificação representa o quinto registro deste táxon que já foi registrado em Lagoa Santa/MG, Toca dos Ossos (Ourolândia/Bahia), Gruta dos Brejões (Morro do Chapéu/BA), e Lagoa Tanque (Afrânio/PE).Resumo em Inglês: Abstract In this study, we refined the identification of a giant sloth molariform tooth previously attributed to indeterminate Mylodontinae, which was found in the tank deposit of Fazenda Elefante, Gararu municipality (Sergipe, Brazil). The mesiodistal and vestibulolingual diameters, as well as the index between the mesiodistal and vestibulolingual diameters of tooth LPUFS 1852, were compared with the measurements obtained from caniniforms and first and second molariforms of juvenile and adult individuals of Ocnotherium giganteum, Glossotherium phoenesis, and Mylodonopis ibseni. Based on this comparison, we attributed tooth LPUFS 1852 to the right first lower molariform of a juvenile individual of Mylodonopsis ibseni. This identification represents the fifth record of this taxon, which has been recorded in Lagoa Santa/MG, Toca dos Ossos (Ourolândia/Bahia), Gruta dos Brejões (Morro do Chapéu/BA), Fazenda Elefante (Gararu/SE), and Lagoa Tanque (Afrânio/PE). |
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GEOLOGY Inferências Sobre o Hábito Ecológico do Porco-Espinho Extinto Coendou magnus Lund, 1839 (Rodentia, Erethizontidae) da Região Intertropical Brasileira Dantas, Mário André Trindade Costa, João Paulo da Resumo em Português: Resumo Através do uso de dois índices estimados a partir de medições do úmero e das ulna, sugeriu-se o possível hábito ecológico do porco-espinho extinto Coendou magnus Lund, 1839 do Pleistoceno final na Região Intertropical Brasileira. O espécime analisado foi encontrado na Toca da Barriguda (Campo Formoso/BA, Brasil), pesava 9 kg e viveu em uma floresta de baixa densidade há 33.171-33.765 cal anos BP. Todas as espécies existentes do gênero Coendou são arborícolas, e os resultados encontrados nos ajudam a sugerir o mesmo hábito ecológico para C. magnus.Resumo em Inglês: Abstract Through the use of two indices estimated from measurements of the humerus and ulna, we suggested the possible ecological habit of the extinct porcupine Coendou magnus Lund, 1839 from the Late Pleistocene in the Brazilian Intertropical Region. The analyzed specimen was found in Toca da Barriguda cave (Campo Formoso/BA, Brazil), weighed 9 kg, and lived in a low-density forest at 33,171-33,765 cal yr BP. All extant species of the Coendou genus are suspensory, and these indices suggest the same ecological habit for C. magnus. |
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GEOLOGY Gemologia e Geoquímica de Estaurolitas da Região de Casa Nova, Brasil Oliveira, Isaac Gomes de Bezerra, Isabelle Pinto Santos, Breno Ravielly dos Silva, Larissa De Sousa Leal Neto, Antonio Santos, Lucilene dos Neri, Tereza Falcão de Oliveira Resumo em Português: Resumo As propriedades dos minerais utilizados como gemas podem ajudar ou mesmo revelar novos aspectos sobre a evolução geológica da região onde um mineral foi encontrado. O objetivo deste estudo foi a caracterização gemológica e a obtenção de dados químicos sobre as estaurolitas do município de Casa Nova (Bahia, Brasil). Os dados gemológicos estão dentro da faixa normal para o mineral estaurolita, exceto pela ausência de pleocroísmo, densidades acima da média em dois espécimes e uma cor rara (vermelho intenso) em uma amostra. A parte intrínseca dessas gemas está em possíveis correlações envolvendo suas propriedades, tais como: cor, índice de refração, birrefringência, densidade relativa e quantidades de FeO nas amostras. A geoquímica dessas amostras é incomum; FeO e MgO aparecem em quantidades consideravelmente acima da média, e Al2O3 está até 8% abaixo da média, a presença de CaO também é rara. Portanto, os estaurolitas de Casa Nova (Bahia) têm potencial para serem utilizados como gemas, e sua geoquímica combinada com a gemologia dessas amostras é uma ótima indicação para novos estudos.Resumo em Inglês: Abstract The properties of minerals used as gemstones could help or even reveal new aspects about the geological evolution of the region where a mineral was found. The objective of this study was the gemological characterization and acquisition of chemical data on staurolites from the city of Casa Nova (Bahia, Brazil). The gemological data are within the normal range for the staurolite mineral, except for the absence of pleochroism, above-average densities in two specimens, and a rare color (intense red) in a sample. The intrinsic part of these gems is in possible correlations involving their properties, such as: color, refractive index, birefringence, relative density, and the amounts of FeO in the samples. The geochemistry of these samples is unusual; FeO and MgO appear in considerably above-average quantities, and Al2O3 is up to 8% below average; the presence of CaO is also rare. Therefore, staurolites from Casa Nova (Bahia) have the potential to be used as gemstones, and their geochemistry combined with the gemology of these samples is a great indication for further studies. |
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GEOLOGY Soluções Inibidas para Poços em Condições Geológicas Complicadas nas Zonas do Sudoeste do Turquemenistão Deryaev, Annaguly Resumo em Português: Resumo As deficiências nos métodos de avaliação do estado e da composição das rochas argilosas e dos xistos conduzem a taxas de ciclo de perfuração e lucros mais baixos e não permitem uma qualidade adequada da construção de poços em condições geológicas difíceis. O objetivo deste estudo foi desenvolver um método ótimo de seleção da composição da lama de perfuração ao perfurar poços em depósitos de rochas argilosas. Foram utilizados os seguintes métodos no estudo: método de análise de difração de raios X de minerais de argila; análise comparativa; método de estatística matemática; método de rastreio lateral. Verificou-se que, com igual capacidade de molhagem das argilas, as propriedades de fixação do sistema ALCAR-1 são 3,5-4 vezes superiores às do sistema cal-potássio. Assim, com o mesmo grau de estabilidade, o rendimento em água, bem como as velocidades de perfuração, podem ser mais elevados com o sistema ALCAR do que com o sistema cal-potássio. O estudo das rochas argilosas da secção do poço n.º 5 na área de Bugdaily mostrou que têm uma coloidalidade suficientemente elevada para argilas de profundidade, uma vez que têm um elevado teor de montmorilonites. O estudo de caraterização das lamas de perfuração revelou que as amostras de lama n.º 1, 2 e 3 tinham um forte efeito inibidor. A amostra mais eficaz foi a nº 3, que conseguiu assegurar um estado estável das rochas argilosas durante 90-100 dias. O estudo da interação do sistema de fluido de perfuração ALCAR-3 com rochas argilosas, realizado nos campos do sudoeste do Turquemenistão, concluiu que o efeito inibidor da amostra n.º 3 pode ser reforçado com a adição de 3% de cloreto de potássio. Os resultados deste estudo podem ser utilizados para operações de perfuração bem sucedidas de poços profundos nas áreas de campos com condições complicadas associadas à instabilidade do poço na preparação de fluidos de perfuração inibidos.Resumo em Inglês: Abstract Shortcomings in methods for assessing the condition and composition of clayey rocks and shales lead to lower drilling cycle rates and profits and do not allow for proper quality of well construction in difficult geological conditions. The purpose of this study was to develop an optimal method of selecting the drilling mud composition when drilling wells in clay rock deposits. The following methods were used in the study: method of X-ray diffraction analysis of clay minerals; comparative analysis; method of mathematical statistics; side-tracking method. It was found that at equal wetting ability of clays, the fixing properties of the ALCAR-1 system are 3.5-4 times higher than those of the lime-potash system. Thus, with the same degree of stability, the water yields as well as drilling speeds may be higher with ALCAR than with the lime-potash system. The study of clayey rocks from the section of well No. 5 in the Bugdaily area showed that they have colloidality high enough for deep-seated clays, as they have a high content of montmorillonites. Drilling mud characterisation study found that mud samples No. 1, 2, and 3 had a strong inhibitory effect. The most effective sample was No. 3, which was able to ensure a stable state of clayey rocks for 90-100 days. The study of interaction of drilling fluid system ALCAR-3 with clayey rocks, carried out in the fields of south-western Turkmenistan, found that the inhibitory effect of the No. 3 sample can be further enhanced by the addition of 3% potassium chloride. The findings of this study can be used for successful drilling operations of deep wells in the areas of fields with complicated conditions associated with wellbore instability in the preparation of inhibited drilling fluids. |
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GEOLOGY Gemologia e Aspectos Químicos das Aquamarinhas de Quixeramobim, Brasil Oliveira, Isaac Gomes de Rodrigues, Linara Ívina de Castro Madruga, Marcelo Menezes Diniz Paschoal, Carlos William de Araújo Santos, Lucilene dos Neri, Tereza Falcão de Oliveira Resumo em Português: Resumo Desde o final do século 20, tornou-se extremamente comum que países com uma exploração significativa de gemas cataloguem e divulguem as propriedades de suas gemas para diversos fins. Este trabalho teve como objetivo analisar a caracterização gemológica e aspectos geoquímicos de águas-marinhas da região do município de Quixeramobim (Estado do Ceará). Foram utilizados equipamentos usuais de gemologia, além disso, também foi utilizado um microscópio eletrônico de varredura com sistema de energia dispersiva (MEV-EDS). As amostras estudadas possuem as características padrão das águas-marinhas de diferentes partes do mundo, exceto pela birrefringência acima da média e pela presença de fluorescência. Entretanto, as gemas estudadas divergem em quatro características e elementos químicos, se comparadas às águas-marinhas de uma região próxima, denominada Berilândia (CE). Isso demonstra a importância da caracterização gemológica, não apenas em nível estadual/regional. As águas-marinhas de Quixeramobim são únicas no cenário brasileiro.Resumo em Inglês: Abstract Since the end of the 20th century, it has become extremely common for countries with a significant exploration of gemstones to catalog and disclose the properties of their gems for various purposes. This paper aimed to analyze the gemological characterization and geochemical aspects of aquamarines from the County region of the city of Quixeramobim (State of Ceara). Usual gemology equipment was used; in addition, we used a scanning electron microscope with energy dispersive system (SEM-EDS). The studied minerals have the standard characteristics of aquamarines from different parts of the world, except for above-average birefringence and the presence of fluorescence. In the case of Quixeramobim aquamarine studied, a linear correlation was noted involving the geochemistry and some gemological aspects. However, the studied gems diverge in four characteristics and chemical elements, if compared to the aquamarines of a nearby region, named Berilândia (CE). This demonstrates the importance of gemological characterization, not only at a state/regional level. The Quixeramobim aquamarines are unique within the Brazilian scenario. |
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GEOLOGY Avaliação de Amostras de Calha na Reconstrução Paleoambiental e em Análises de Palinofácies: Formação Codó, Bacia de São Luís-Grajaú (Brasil) Andrade Lima, Lucas Mateus Silva de Vallejo, Juan David Piovesan, Enelise Katia Carrino, Thais Andressa Resumo em Português: Resumo A Formação Codó possui uma extensão de 170.000 km² e representa parte da Supersequência cretácea da Bacia de São Luís-Grajaú, localizada na região nordeste do Brasil. Esta formação é composta por folhelhos, siltitos, calcários, arenitos e alguns níveis de anidrita. A influência marinha na Formação Codó ainda está em discussão em termos de sua extensão geográfica e intervalo temporal. Estudos palinológicos anteriores no poço 2-ANP-5-MA e em outras seções mostraram a presença de cistos de dinoflagelados (gênero Subtilisphaera) e algas de água doce (Scenedesmus, Pediastrum e Botryococcus). Esta pesquisa tem como objetivo classificar a matéria orgânica sedimentar em amostras de calha do poço 2-ANP-5-MA. As amostras representam as profundidades entre 2469-2559 m, das quais 25 lâminas palinológicas foram preparadas com intervalos de 3 m entre elas. Aplicou-se a metodologia padrão de preparação e análise para identificar os grupos da matéria orgânica sedimentar (MOS). Através da análise da distribuição dos principais grupos e subgrupos da MOS e da aplicação do diagrama APP, foram definidas quatro palinofácies, bem como as condições de redox, o principal tipo de querogênio gerado e o paleoambiente deposicional. Além disso, foi utilizado um tratamento estatístico com técnicas multivariadas (PCA e agrupamento por K-means) e lógica Fuzzy, visando uma melhor aplicação das amostras de calha para reconstruções paleoambientais. Nesta seção estratigráfica, o registro da Formação Codó é interpretado como um sistema lagunar fechado, passando a um sistema fluvial, com a ocorrência de uma incursão marinha. As abordagens estatísticas e de lógica Fuzzy mostram a automatização da utilização das amostras de calha através da aplicação da PARE (Índice de Reconstrução Paleoambiental), que mostra uma boa relação com os dados de MOS e trabalhos anteriores realizados nesta seção estratigráfica.Resumo em Inglês: Abstract The Codó Formation has 170.000 km² of extension and represents part of the Cretaceous Supersequence of the São Luís-Grajaú Basin, located in the northeastern part of Brazil. This formation is composed of shales, siltstones, limestones, sandstones, and some anhydrite levels. The marine influence in the Codó Formation is still being discussed in terms its geographic extension and time interval. Previous palynological studies on the 2-ANP-5-MA well and other sections have shown the presence of dinoflagellate cyst (Subtilisphaera genus) and fresh-water algae (Scenedesmus, Pediastrum and Botryococcus). This research aims to classify the sedimentary organic matter in drill cuttings of the 2-ANP-5-MA well. The drill cutting samples are from 2469-2559 m depth, and 25 slides were made with 3 m intervals between them. We applied the usual palynological method of preparation to identify the sedimentary organic matter (SOM) groups. Through the distribution analysis of the main groups and subgroups of the SOM, and application of the APP-diagram, four palynofacies were defined, as well as the redox conditions, the principal kerogen type generated and the depositional paleoenvironment. In addition, a statistical treatment with multivariate techniques (PCA and K-means clustering) and Fuzzy logic was used, aiming a better application of the drill cutting samples to paleoenvironmental reconstructions. In this stratigraphic section, the Codó Formation record is interpreted as a closed lagoonal system to a fluvial system passing through a marine incursion. The statistical and Fuzzy logic approaches appear as automated tools for grouping drill cutting samples, with a proposition of the PARE (Paleoenvironmental Reconstruction Ratio) that shows a good relationship with SOM data and previous works done in this stratigraphic section. |
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GEOLOGY Tabela de Birrefringência para Identificação de Minerais em Secção Petrográfica Oliveira, Isaac Gomes de Madruga, Marcelo Menezes Diniz Ferro, Isabelly Maria Maia Santos, Lucilene dos Neri, Tereza Falcão de Oliveira Resumo em Português: Resumo Os minerais têm grande importância através das jazidas, sendo amplamente utilizados nos campos mais tradicionais da geologia (geologia econômica, prospecção, sedimentologia, petrologia/petrografia). O objetivo desta pesquisa foi a elaboração de uma tabela de birrefringência, usando apenas as propriedades ópticas, para uma identificação mais rápida, segura e sucinta de alguns minerais importantes em uma lâmina petrográfica (0,03 mm), com foco nas características mais eficientes e utilizando as cores de adição e subtração relacionadas à birrefringência; no qual a maioria dos analisados são minerais pesados, bem como outros minerais muito comuns. A tabela elaborada para esta pesquisa possui duas características diferenciais, que a tornam eficiente: valores atualizados de birrefringência em vários minerais e cada combinação de cores que poderia ser visualizada através do acessório de 530 milimicra. Devido à sua facilidade e precisão de uso, pode ser utilizado por pesquisadores, profissionais e graduandos. A tabela contendo 42 minerais comuns, com as informações sobre cada um de seus caracters de sinal óptico, cores com acessórios de quartzo, pleocroísmo e a característica mais relevante foi criada para facilitar a identificação destes minerais.Resumo em Inglês: Abstract The minerals have great importance through deposits, being widely used in the more traditional fields of geology (economic geology, prospecting, sedimentology, petrology / petrography). The aim of this research was the elaboration of a birefringence table, using only the optical properties, for a faster, safer, and more succinct identification of some important minerals in a petrographic section (0.03 mm), focusing on the most efficient characteristics and using the addition and subtraction colors related to birefringence, in which most of those analyzed are heavy minerals, as well as other very common minerals. The table prepared for this paper has two differential characteristics, which make it efficient. Updated values from birefringence in several minerals; plus, each combination color that could be visualized trough the accessory of 530 millimicron. Due to its ease and precision of use, it can be used by researchers, professionals and undergraduates. The table containing 42 common minerals, with the information on each of their character of optical signal, colors with quartz accessories, pleochroism, and the most relevant characteristic was chosen to facilitate the identification of such minerals. |
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GEOLOGY Caracterização Tecnológica das Telhas do Mosteiro de São Bento, Rio de Janeiro Cerqueda, Marcelle Lemos Amorim de Louro, Giovanna Oliveira S. Consoli Ribeiro, Roberto Carlos da Conceição Castro, Nuria Fernández Resumo em Português: Resumo O presente trabalho realizou a avaliação das telhas pertencentes ao Mosteiro de São Bento, no estado do Rio de Janeiro, através das análises comuns da caracterização tecnológica. A avaliação foi realizada por petrografia, fluorescência de raios X (FRX), difração de raios X (DRX), propriedades físicas e colorimétricas e testes de intemperismo acelerado usando névoa salina, dióxido de enxofre e raios ultravioleta. Os resultados obtidos por petrografia, DRX, FRX, MEV, FTIR mostraram uma composição mineralógica caracterizada na parte interna por hematita e na parte externa por mulita, feldspato potássico, quartzo e gipsita, sendo este último formado a partir de alterações físico-químicas do cálcio. A análise dos dados obtidos após as análises colorimétricas e intemperismo acelerado (névoa salina, SiO2, UV), identificou pouca variação na perda de massa, porém as análises colorimétricas mostraram o escurecimento das cores após as ações do SO2 e seu desbotamento após as ações da névoa salina e dos raios UV. Os resultados obtidos permitiram uma caracterização composicional e do estado de conservação das telhas, permitindo avaliar futuras intervenções para a preservação destas e/ou possíveis materiais substitutos de acordo com os materiais cerâmicos atualmente disponíveis.Resumo em Inglês: Abstract The present work carried out the evaluation of the roof tiles belonging to the Monastery of São Bento, in the state of Rio de Janeiro, through the common analyzes of the technological characterization. The evaluation was performed by petrography, X-ray fluorescence (XRF), X-ray diffraction (XRD), physical and colorimetric properties and accelerated weathering tests using salt spray, súlfur dioxide, and ultraviolet rays. The results obtained through petrography, XRD, XRF, SEM, FTIR showed a mineralogical composition characterized in the internal part by hematite and in the external part presenting mullite, potassium feldspar, quartz and gypsum being the last one formed from physical-chemical changes of calcium. The analysis of the data obtained after the colorimetric analyzes and accelerated weathering (salt spray, SiO2, UV), identified little variation in mass loss, however the colorimetric analyzes showed the darkening of the colors after the actions of SO2 and their fading after the actions from salt spray and UV rays. The results obtained allowed a compositional characterization and the state of conservation of the roof tiles, allowing the evaluation of future interventions for the preservation of the se and/or possible substitute materials in accordance with the ceramic materials currently available. |
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METEOROLOGY Modelagem da Distribuição de Água no Solo de Uma Pequena Bacia Hidrográfica de Latitude Média na Ilha Britânica para Avaliação de Riscos de Deslizamento e Inundação em Curto Prazo Karam, Hugo Abi Blackett, Matthew Alexander Silva, Raphaella Barros Pereira da Flores Rojas, Jose Luis Pereira Filho, Augusto José Sanchez Peña, Cesar Arturo Vásquez Panduro, Isela Leonor Siqueira, Brenda Santos Suazo, Julio Miguel Angeles Resumo em Português: Resumo O modelo hidrológico R-TopModel acoplado a dois modelos de distribuição de probabilidade de deslizamento e enchente foi aplicado para simular as condições hidrológicas diárias de uma pequena bacia hidrográfica das terras médias das Ilhas Britânicas, ao longo de 2017. Originalmente, a metodologia foi empregada a uma área de risco de região tropical. Neste trabalho, a aplicação foi estendida para bacias hidrográficas de latitudes médias. Escolheu-se a bacia hidrográfica da represa Carsington Water, localizada no Centro-Norte das Inglaterra, por apresentar riscos. A efficiência de Nash-Suftcliffe do modelo para a vazão emergente da represa de Carsington Water alcançou 50% com uma coeficiente de correlação de aproximadamente 70%, valores aceitáveis considerados os efeitos sazonais da evapotranspiração e a permeabilidade do solo. A modelagem da distribuição da umidade do solo e do excesso da água a superfície permitiu obter a distribuição da máxima probabilidade de deslizamentos e enchentes ao redor de Carsington Water. Os mapas obtidos são consistentes com mapas de suscetibilidade de longo prazo da Grã-Bretanha.Resumo em Inglês: Abstract The R-TopModel hydrological model coupled with two landslide and flood probability distribution models was applied to simulate the daily hydrological conditions of a small catchment in the Midlands of the British Isles, throughout 2017. Originally, the methodology was applied to a risk area in the tropical region. In this work, the application was extended to mid-latitude watersheds. The hydrographic basin around the Carsington Water dam (located in the Midlands of the Great Britain) is chosen because it presents risks. The model Nash-Sutcliffe Efficiency for the upstream discharge from the Carsington Water dam reached 50% with a correlation coefficient of the order of 70%, an acceptable value considering the seasonal effects of the dam on evapotranspiration and higher soil permeability. Modeling the distribution of soil moisture and excess surface water allowed obtaining the spatial distribution of the maximum conditional probability of landslides and floods in the Carsington Water catchment. These probability maps obtained are consistent with long-term susceptibility maps for Great Britain. |
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METEOROLOGY Sobre as Propriedades Cinemáticas da Brisa Marítima-Terrestre e o Desenvolvimento Local de Tempestades Convectivas na Região Metropolitana do Rio de Janeiro Cardoso, Rodrigo Matola de Miranda Karam, Hugo Abi Azevedo, José Paulo Soares de Resumo em Português: RESUMO Este trabalho apresenta uma análise das propriedades cinemáticas do fluxo de vento na Região Metropolitana do Rio de Janeiro no Estado do Rio de Janeiro, Brasil, utilizando dados meteorológicos dos aeródromos Santos Dumont, Galeão e Campo dos Afonsos, localizados na cidade do Rio de Janeiro. O cálculo dessas quantidades cinemáticas é baseado no método 'Linear Vector Point Function' (LVPF). Os resultados indicam o papel principal da circulação da brisa mar-terra, dos efeitos da topografia (por bloqueios, canalização e aquecimento diferencial) e da brisa urbana associada ao desenvolvimento da Camada Limite Urbana na formação local de chuvas convectivas na Região Metropolitana do Rio de Janeiro.Resumo em Inglês: ABSTRACT This work presents an analysis of the kinematic properties of the wind flow in the Metropolitan Area of Rio de Janeiro in the State of Rio de Janeiro, Brazil, using meteorological data from the aerodromes Santos Dumont, Galeão and Campo dos Afonsos, located in the city of Rio de Janeiro. The calculation of these kinematic quantities is based on the 'Linear Vector Point Function' (LVPF) method. The results indicate the main role of the circulation of the sea-land breeze, the effects of topography (by blockages, channeling and differential heating) and the urban breeze associated with the development of the Urban Boundary Layer in the local formation of convective rainstorms in the Metropolitan Area of Rio de Janeiro. |
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METEOROLOGY Um Sistema de Nowcasting para Avaliação de Riscos Hidrometeorológicos de Deslizamentos e Inundações - Parte 1: Formulação Conceitual Karam, Hugo Abi Resumo em Português: Resumo Este trabalho introduz um sistema de previsão hidrometeorológica de curto prazo que incorpora a assimilação de campos de precipitação do Hydroestimator/NOAA. O sistema utiliza uma versão variacional do modelo hidrológico TopModel, juntamente com modelos de risco de deslizamento de terra e enchente. Operando em ciclos contínuos de 15 minutos, o sistema gera campos de risco bidimensionais, tanto escalares quanto probabilísticos, para auxiliar na tomada de decisões durante eventos extremos. A área de previsão abrange o estado do Rio de Janeiro, Brasil, com uma resolução espacial de 4 km. A avaliação deste sistema considera indicadores de desempenho baseados em tabelas de contingência. O sistema foi projetado para manter um bom equilíbrio entre custo computacional e os benefícios dos produtos obtidos. Esta abordagem abrangente visa obter uma análise robusta das capacidades preditivas do sistema no enfrentamento de desafios hidrometeorológicos.Resumo em Inglês: Abstract This study presents a novel very short-term hydro-meteorological forecasting system integrating precipitation data from Hydroestimator/NOAA. The system employs a variational version of the TopModel hydrological model alongside landslide and flood hazard models. Operating in continuous 15-minute cycles, it produces scalar and probabilistic two-dimensional hazard fields to support decision-making during extreme events across the State of Rio de Janeiro, Brazil, at a spatial resolution of 4 km. The evaluation of this system considers performance indicators based on contingency tables. Emphasizing a balanced approach between computational efficiency and product utility, this study aims to provide a robust analysis of the system's predictive capabilities in addressing hydro-meteorological challenges. |
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METEOROLOGY Um Sistema de Nowcasting para Avaliação de Riscos Hidrometeorológicos de Deslizamentos e Inundações - Parte 2: Processo de Verificação e Validação Karam, Hugo Abi Resumo em Português: Resumo Este trabalho apresenta um estudo abrangente sobre a verificação e avaliação de um sistema para a previsão de riscos hidrometeorológicos, com foco específico em deslizamentos de terra e inundações em uma região delimitada. O sistema proposto integra continuamente dados meteorológicos e hidrológicos em tempo real, proporcionando informações precisas e oportunas sobre possíveis eventos de risco. Através de um estudo de caso meticulosamente conduzido, destaca-se a aplicação prática do sistema e evidenciam-se sua eficácia no monitoramento e previsão de eventos de risco em cenários reais. O trabalho aborda os desafios fundamentais associados à validação de sistemas complexos, enfatizando a necessidade imperativa de métodos robustos de verificação e validação. Além disso, são discutidas as características únicas dos sistemas complexos e elucidadas as implicações para processos de modelagem e validação. A apresentação detalhada dos resultados do estudo de caso de referência inclui análises da intensidade da chuva, mapeamento dinâmico da suscetibilidade a deslizamentos de terra, monitoramento da altura dos rios e comparações de previsões. Esses resultados são complementados por recursos visuais em uma interface web, que facilitam a compreensão do desempenho do sistema em condições reais. Destacam-se os insights obtidos, que enfatizam o papel crucial da proposta no avanço do conhecimento na avaliação e previsão de riscos hidrometeorológicos. As conclusões sintetizam os principais resultados e ressaltam a importância crítica de sistemas como o proposto na mitigação desses riscos.Resumo em Inglês: Abstract This work presents a comprehensive analysis of the verification and evaluation of a system designed for forecasting hydrometeorological risks, with a specific focus on landslides and floods in a defined region. The proposed system continuously integrates real-time meteorological and hydrological data to provide precise and timely information on potential risk events. Through a meticulously conducted case study, the practical application of the system is highlighted, demonstrating its effectiveness in monitoring and forecasting risk events in real-world scenarios. The work addresses fundamental challenges associated with the validation of complex systems, emphasizing the imperative need for robust verification and validation methods. Furthermore, the unique characteristics of complex systems are discussed, and their implications for effective modeling and validation processes are elucidated. A detailed presentation of the benchmark case study results includes analyses of rainfall intensity, dynamic mapping of landslide susceptibility, river height monitoring, and forecast comparisons. These findings are complemented by visual aids in a web interface that facilitate a comprehensive understanding of the system’s performance under real conditions. Key insights are emphasized, highlighting the crucial role of the proposed system in advancing knowledge in the field of hydrometeorological risk assessment and forecasting. The conclusions succinctly summarize the main results and underscore the critical importance of systems like the proposed one in mitigating these risks. |
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METEOROLOGY Estudo de Caso de uma Onda de Calor Extrema no Rio de Janeiro em Novembro de 2023: Condições Sinóticas e Tendências Climatológicas Dereczynski, Claudine Luiz-Silva, Wanderson Bazzanela, Anna Carolina Bodstein, Airton Chou, Sin Chan Resumo em Português: Resumo Este artigo é um estudo de caso que analisa os aspectos sinóticos e climatológicos de uma onda de calor no Rio de Janeiro, localizado na Região Sudeste do Brasil, durante o mês de novembro de 2023. O objetivo deste trabalho é investigar se as elevadas temperaturas registradas nos dias 17 e 18 de novembro, durante um show de uma cantora norte americana, poderiam ser consideradas como um evento extremo. No primeiro dia do show, dia 17, muitas pessoas passaram mal devido ao calor extremo, e uma jovem de 23 anos faleceu, vítima de parada cardiorespiratória causada por exaustão térmica. No dia 18 de novembro, 11 estações meteorológicas registraram temperatura máxima (TX) igual ou superior a 40 °C, e a maior TX na cidade foi de 43,5 °C. Na estação localizada na área mais fria da cidade, a maior TX (39,6ºC) de toda sua série histórica (1967-2023) foi também registrada no dia 18. Tais temperaturas extremamente elevadas ocorreram durante uma situação pré-frontal e no final de uma onda de calor que durou oito dias. Análise dos ciclos diurnos dos dias 17 e 18 indicaram que a temperatura mínima (TN) esteve aproximadamente 5 a 6 °C acima de seu valor climatológico; TX esteve cerca de 13 °C mais elevada do que a climatologia e temperaturas muito altas foram registradas por toda a tarde. No dia 18, o Índice de Calor atingiu 55,1 ºC às 14h e 15h, caracterizando-se um estado de emergência médica por um período de sete horas. Em termos de clima, além do aumento na intensidade e frequência de extremos quentes sobre a cidade, o fenômeno El Niño (EN) esteve configurado sobre o Oceano Pacífico, de abril de 2023 a maio de 2024, causando uma primavera mais quente e mais seca no Sudeste do Brasil. O show representou um marco na cidade em relação a necessidade de políticas públicas para regulamentar eventos com grande concentração de público durante episódios de ondas de calor. Finalmente, é possível afirmar que o evento foi extremo, causado por uma combinação de onda de calor, em situação pré-frontal durante um evento de EN, e no contexto de aquecimento global.Resumo em Inglês: Abstract This article is a case study to analyze the synoptic and climatological aspects of an heat wave in Rio de Janeiro, located in the Southeast Region of Brazil, during November 2023. This work aims to investigate whether the high temperatures recorded on November 17 and 18, 2023, during a concert of an American singer, could be considered an extreme weather event. On the first day of the concert, the 17th, many people fell ill due to the extreme heat, and a 23-year-old female died, a victim of cardiorespiratory arrest caused by thermal exhaustion. On November 18, 11 meteorological stations recorded a maximum temperature (TX) equal to or over 40 °C, and the highest TX in the city was 43.5 °C. At a station located in the coldest area of the city, the highest TX (39.6ºC) in its entire historical record (1967-2023) was also recorded on the 18th. Such extremely high temperatures occurred during a prefrontal situation and at the end of a heat wave that lasted eight days. Analysis of the diurnal cycle of the air temperature on the 17th and 18th indicated that the minimum temperature (TN) was about 5 to 6 °C above its climatology; the TX was approximately 13 °C above its climatological value, and high temperatures lasted all afternoon. On the 18th, the Heat Index reached 55.1 ºC at 14:00 and 15:00 LT, characterizing a state of medical emergency during seven hours. In terms of climate, in addition to the increase in intensity and frequency of warm extremes over the city, the El Niño phenomenon (EN) was configured in the Pacific Ocean from April 2023 to May 2024, causing a drier and warmer spring in Southeast Brazil. This concert represented a milestone for the city regarding the need for local public policies to regulate massive crowd-gathering events during heat wave episodes. Finally, it is possible to state that the event was extreme, caused by the combination of a heat wave, in a prefrontal situation, during an EN event, and in a context of climate change. |
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