Repositório RCAAP

Os estudos de dieta são um elemento importante na compreensão da ecologia de uma espécie, mas são muitas vezes negligenciados e a sua importância subestimada. A dieta de um organismo permite conhecer o habitat em que o animal vive e as suas adaptações ao meio ambiente, mas também permite saber sobre interações com outras espécies. É a combinação de estudos de dieta de várias espécies que permite construir cadeias alimentares e compreender a estrutura e o funcionamento dos ecossistemas. A aplicação deste tipo de estudos no meio marinho tem importância acrescida, uma vez que estudos baseados em observação directa não são suficientes. Esta importância é ainda mais acentuada nas regiões oceânicas, onde as densidades de organismos são baixas e o seu estudo é um desafio. Esta tese tem como objetivo estudar a dieta e as relações tróficas entre os predadores de topo e as suas presas na região oceânica do arquipélago da Madeira. A dieta e as áreas de alimentação de espécies de importância ecológica e económica, como atuns, aves marinhas e pequenos peixes pelágicos, foram estudadas na tentativa de compreender a sua posição e o seu papel na cadeia alimentar deste ambiente oceânico. A dieta de duas espécies de peixes pelágicos, a cavala Scomber colias e o carapau-negrão Trachurus picturatus, foi analisada com base na identificação do conteúdo estomacal de indivíduos capturados ao longo de um ano, nas proximidades da ilha da Madeira. Ambas as espécies são planctívoras e piscívoras, alimentando-se sobretudo de copépodes calanóides e ciclopóides, e de pequenos agulhões Scomberesox saurus, clupeídeos, apara-lápis Macroramphosus scolopax e mictofídeos. A dieta do patudo Thunnus obesus e do gaiado Katsuwonus pelamis, foi estudada identificando o conteúdo estomacal de indivíduos apanhados na Madeira e confirmada através da análise de mercúrio nos tecidos dos atuns e de outros dois peixes epipelágicos, a bicuda Sphyraena viridensis e o charuteiro Seriola rivoliana. A dieta de ambas as espécies de atum é composta principalmente por espécies epipelágicas, como a cavala e o peixe-rei Atherina sp., o que contrasta com o comportamento e dieta mesopelágicos do patudo em outras regiões do mundo. Também investigámos a utilização de recursos marinhos pela gaivota-de-patas-amarelas Larus michahellis atlantis no arquipélago da Madeira. Esta ave costeira mostrou uma grande dependência antropogénica, com elevado uso de ambientes terrestres e associados ao homem. As poucas vezes que utilizou o meio marinho foi, principalmente, à noite e em associação com embarcações de cerco. A sua dieta refletiu este comportamento, sendo maioritariamente composta por resíduos e alguns peixes. O estudo da variação na composição de espécies epipelágicas na vasta região da corrente das Canárias, foi realizado utilizando as aves marinhas como indicadores. Com recurso a viagens de alimentação e regurgitos de cagarras Calonectris borealis a nidificar nas Ilhas Selvagens, recolhidos por um período de sete anos, este estudo conseguiu detetar uma alteração na comunidade de peixes pelágicos, com um aumento acentuado da população de apara-lápis nos arredores das ilhas Selvagens, em 2017/2018. Por fim, desenvolvemos um modelo baseado no equilíbrio de biomassas de espécies encontradas na Zona Económica Exclusiva do arquipélago da Madeira, utilizando o software Ecopath with Ecosim. Este capítulo reuniu as informações recolhidas nos outros capítulos e juntou-as aos dados disponíveis na literatura. O nosso modelo estimou uma elevada biomassa de produtores primários, zooplâncton, outros crustáceos e invertebrados, mas também de pequenos peixes pelágicos e mesopelágicos, que foram considerados o principal alimento de predadores de topo. O ecossistema caracterizou-se por um baixo número de ligações entre os níveis tróficos, que está relacionado com uma dieta mais especializada por parte de organismos como golfinhos, aves marinhas e grandes peixes pelágicos. Apesar de o ecossistema ter apresentado um nível trófico médio baixo, o nível trófico das pescas foi bastante alto por, na Madeira, predadores de topo como atuns e peixe-espada, serem os mais pescados. Os predadores de topo também foram considerados importantes modeladores do ecossistema, sendo designados por espécies-chave.

Unveiling how genetic diversity and structure of high mountain populations evolved and what factors are currently shaping it is crucial to predict how species will respond to threats such as climate change, and this will ultimately help to design species-specific conservation measures. Therefore, an integrative approach that combines the study of phylogeographic processes and contemporary dispersal dynamics is required to shed light on the mechanisms underlying spatial patterns of present-day genetic diversity and population structure, which can help to predict species responses to ongoing or future environmental changes. The general aim of this thesis was to uncover major historical and contemporary factors explaining the current genetic diversity and structure of selected Iberian amphibians living in high mountains, namely the Pyrenean brook newt, Calotriton asper, and the midwife toads of the Alytes obstetricans complex. I integrated various techniques, including genetic and mark-recapture analyses, to provide new insights into the phylogeographic history of the study species, describe the genetic consequences of chytridiomycosis outbreaks in midwife toads, inform on current connectivity in C. asper, and characterize its process of lake recolonization following invasive fish removal. Specifically, I showed that C. asper likely endured the last glaciation in five distinct glacial refugia across the Pyrenees, and I detected evidence of extensive mito-nuclear discordances and admixture between taxa of the A. obstetricans complex across three Iberian mountain ranges. A. obstetricans populations hit by a relatively recent chytridiomycosis outbreak had a reduced effective size and were depleted of genetic diversity. Finally, although I found that the majority of C. asper dispersal events involved geographically close populations, I also found potential for occasional long-distance dispersal and revealed the importance of neighbouring fishless areas as source of individuals for restored lakes. Overall, the results of this thesis contribute to improve our understanding of the factors responsible for species structuring in high mountains and may be useful to guide future management decisions for C. asper and the A. obstetricans complex.

This thesis deals with extensions of General Relativity and their application to Cosmology and Gravitation. The introduction and main motivations of this essay can be found on Chapter 1. The second chapter proposes a dark energy model driven by a scalar field kinetically coupled to matter. The dynamics of the system are analysed through dynamical systems techniques. The background is evolved and the solutions are meticulously studied, focusing on the influence of the coupling on the cosmological parameters. Through the Planck constraints, it is derived anupper bound on the coupling parameter. Chapter three is devoted to the analysis of a conformally coupled quintessence model in which the background expansion is set to mimic a CDM evolution. Both the background and linear perturbations are analysed. The growth of structures is tested against redshift space distortions data. The spherical collapse and cluster number counts are explored, and we shed some light on the possibility to distinguish between theoretical models with regard to two surveys. An alternative formulation of General Relativity, where gravity is mediated by nonmetricity, on a flat and torsion free spacetime is exposed on the fourth Chapter. The background dynamics are set to follow the same evolution as in the standard model of Cosmology. The linear matter perturbations are evolved and the f 8 parameter is tested against large scale observations in the late Universe. Chapter five introduces a 3-form field to the Einstein-Hilbert action in the context of gravitation. Specifically, it is found wormhole solutions where the ordinary matter fields are able to coexist throughout spacetime without violating the classical energy conditions. On such scenario, the 3-form field is responsible for holding the throat of the wormhole open. On Chapter six the gravitational Lagrangian for modified Gauss-Bonnet gravity is reconstructed, such that the Friedmann equation of a bouncing Universe is recovered.

Esta tese estuda a pratica e o ensino da astrologia pela Companhia de Jesus nos seculos XVI, XVII e principio do XVIII. Numa primeira analise esta ligação parece inesperada pois a astrologia não era vista favoravelmente pela Igreja e os Jesuítas, uma das ordens mais poderosas da contrarreforma, e firmes defensores da ortodoxia. Com base nesta premissa, muitos historiadores assumiram que o fervor religioso dos jesuítas seria acompanhado por uma igualmente intensa rejeição da astrologia. Esta noção era aparentemente consolidada por publicações anti-astrológicas de autores da Companhia. No entanto, um estudo detalhado de textos e ensinamentos jesuítas sobre a astrologia revelam uma atitude de maior aceitação deste assunto. Este estudo mostra que embora alguns membros da Companhia tivessem uma postura anti-astrológica de base religiosa, outros aceitavam-na como um conhecimento valido, compatível com os limites estabelecidos pela teologia tomista e pelas regras do Índex e das bulas papais (1586 e 1631). Esta aceitação da astrologia e mais evidente entre os astrónomos jesuítas, que a consideravam parte do corpus cientifico pré-moderno, no contexto das ciências matemáticas. Embora presente de forma mais discreta nos textos impressos, e no corpus de manuscritos científicos jesuítas que esta postura se torna plenamente evidente. No centro do presente estudo estão as sebentas de astrologia lecionadas na Aula da Esfera do Colégio de Santo Antão, uma das principais instituições Jesuítas de ensino em Portugal. Aqui a astrologia foi ensinada em conjunto com outras ciências matemáticas, como a astronomia e a navegação. Paralelamente a estas lições foram também analisados outros documentos astrológicos jesuítas originários da Europa, do Extremo Oriente e do Novo Mundo. Este grupo documental permitiu uma visão detalhada das relações dos jesuítas com a astrologia, incluindo textos defendendo a sua pratica, um currículo jesuíta de astrologia ajustado a pratica religiosa, e vários exemplos de julgamentos astrológicos feitos por membros da Companhia. A primeira parte da tese oferece uma visão da astrologia neste período: a sua pratica, as mudanças e divulgação impulsionadas pelo advento da imprensa, os grandes debates antiastrológicos, e a crescente marginalização no final do seculo XVII. Na segunda parte são abordadas as opiniões dos Jesuítas em relação ao tema: os textos anti-astrológicos, os argumentos teológicos e o seu posicionamento no discurso cientifico pela voz dos matemáticos e astrónomos da Ordem. A terceira parte aborda as lições de astrologia da Aula da Esfera do Colégio de Santo Antão, demonstrando que estas faziam claramente parte do currículo publico do colégio. Em seguida e apresentado um estudo detalhado do programa das aulas de astrologia, revelando as suas especificidades cientificas e adequação religiosa. A quarta e ultima parte apresenta alguns exemplos de juízos astrológicos por autores jesuítas demonstrando que o seu uso da astrologia não se restringia a reflexão teórica e ao ensino, estendendo-se também a prática. Desta analise resulta uma nova visão da relação dos jesuítas com a astrologia, colocando esta pratica como parte integrante do corpus de conhecimentos estudados pela ciência jesuíta.

O acesso à eletricidade está associado à melhoria dos meios de subsistência, educação, saúde, crescimento económico e redução geral da pobreza. A grande maioria das pessoas que vivem sem, ou com acesso não fiável, a energia elétrica encontra-se na África subsaariana e sudeste asiático. Apesar de ser a maior economia de África, a Nigéria sofre de problemas graves de cortes frequentes de energia, obrigando muitos residentes a procurar opções de auto-geração, sobretudo geradores a diesel, com custos de investimento inicial relativamente baixo, mas que trazem riscos à saúde e ao meio ambiente. Uma alternativa viável são os sistemas fotovoltaicos; no entanto, o investimento inicial é muito maior em comparação com os geradores a diesel, criando uma barreira para muitos nigerianos. A primeira parte desta tese explora a opção de geração de eletricidade solar em ambiente urbano, mais limpa e mais acessível, aumentando o acesso fiável a eletricidade e reduzindo, ou eliminando, o uso de geradores a diesel. Propõe-se um caminho para a implementação em larga escala de sistemas fotovoltaicos domésticos em ambiente urbano, com o custo coberto pela poupança de combustível, possibilitado por uma política eficaz que melhora o acesso a opções de financiamento. Aproveitando dados reais de uma campanha de monitorização de consumo de eletricidade em Lagos, o centro comercial da Nigéria, os resultados mostram uma oportunidade para reduzir ou eliminar o uso de geradores a diesel aplicando a poupança de custos de combustível para financiar sistemas fotovoltaicos. A segunda parte desta tese trata do setor comercial, que tem sido significativamente prejudicado pela pouca disponibilidade de eletricidade confiável. Quase metade das empresas na Nigéria identificou a eletricidade como um grande obstáculo, com mais de um quarto delas apresentando a eletricidade como maior obstáculo. As perdas comerciais devido a interrupções elétricas são significativas, com perdas médias estimadas de cerca de 16% das vendas anuais. A falta de acesso a eletricidade confiável é um dos maiores desafios para o crescimento económico na Nigéria. É proposto um meio de fornecer energia ao setor comercial através de eletrificação solar por enxame (swarm). É descrita uma estrutura conceitual para o uso de uma rede distribuída composta de sistemas fotovoltaicos domésticos ligados à rede como uma opção viável para fornecer ao setor comercial um acesso mais confiável à eletricidade. Finalmente, são abordadas as implicações de política para o setor comercial com mais opções de eletrificação, implicações que incluem um forte impacto económico e a expansão e criação de novas indústrias.

The marine environment is affected by multiple natural drivers and anthropogenic stressors that can have a strong impact on the sustainability of marine ecosystems and resources. Understanding the marine environment dynamics, in its various aspects, has therefore become a worldwide priority to the study of the sedimentary cover. Understanding of its spatial and temporal patterns, can be of critical importance for resource management, environmental protection initiatives and effective marine governance. The present work aims at the study of the sedimentary processes affecting the Estremadura Spur in order to understand its evolution of marine systems in an environmental and climate change context. With this goal, a multidisciplinary approach will attain the different aspects of marine processes on the Estremadura Spur continental shelf. With a triangular shape, the Estremadura Spur is a prominent geomorphological unit that stands out from the general morphology of the West Iberian Peninsula. This sector is isolated from the nearby sectors by the northern Nazaré Submarine canyon and the Lisboa Canyon in the south. The Estremadura Spur continental shelf has variable width, ranging from 15 km (in front of Peniche) to 70 km (in Ponta da Lamparoeira parallel) and its external border (shelf break) is located at variable depth, ranging from ~50 m to more than ~300 m. The continental shelf is characterized by large areas of carbonated rocky outcrops and a thin layer of unconsolidated sediments and the coastal zone is predominantly composed by rocky cliffs with few embayed beaches, closer to the mouth of small rivers and creeks. This sector of the Portuguese shelf is affected by a high energetic wave regime that dominates inner and middle shelf sediment dynamics. At the outer shelf and upper slope, oceanographic phenomena, like internal waves, have been recognized to occur, which impact particle resuspension and transport. In the Portuguese continental shelf, during the winter, the predominant current direction is northward; however, during the three months period of in situ observations (winter time), in the outer shelf of the Estremadura Spur, the dominant current direction was oriented southward, inducing a particle transport with the same direction; the observed residual current from current meter data ranged from 0 to 13 cm/s. Two main components were identified, namely cross-shelf and along shelf. As a result of this morphology and wave regime exposition, sedimentary patterns indicate that the contribution of recent sand terrigenous particles is only significant in the inner shelf. In the northern sector, the middle shelf is covered by very coarse deposits in the vicinity of extensive rocky outcrops. Immediately south of those outcrops, sediments become finer, with muddy sand deposits covering the entire Mar da Ericeira. Muddy sands also cover the outer domains of the Estremadura Spur, with a large elongated sandy deposit located along the outer shelf. Sedimentary particles from adjacent beaches and rivers that drain directly into the Estremadura Spur are mainly sand-sized. River sediments also have a significant component of fine particles, while the beach sediments have no fine fraction and gravel is only important at Foz do Arelho beach. There is no clear relationship between minerals present in the fine fraction of river sediments that drain to the Estremadura Spur and those found in the shelf. The high percentage of potassium feldspar and plagioclase near the coast can be explained by the proximity to the terrigenous particle sources (continental origin), while the other minerals seem to be related to the effect of distribution processes that control the distribution of the main mineral species. The riverine environment has clearly different assemblages of heavy minerals than the ones found on beaches and inner shelf. The heavy minerals highlight two distinct coastal sedimentary cells, characterized by distinct associations. The beach sediments present a similar heavy mineral content to inner shelf sediments, but the influence of the riverine/continental input is higher at the beaches, as demonstrated by high percentages of tourmaline and andaluzite in the north, and pyroxenes in the south. The analysis of present-day sedimentary dynamics revealed characteristics of wave/storm dominated continental shelf. Threshold orbital velocity near the bottom computed with SWAN, using 22 years of wave data, for coarse (0.500 mm) and fine particles (0.063 mm), show that coarse particles are remobilized more that 40 % of the time for depths up to 30 m and fine particles can be remobilized 50 % of the time till 40 m depth and 10 % of the time till 100 m. The sediment transport pathways over the Estremadura Spur, deduced from the GSTA (Grain Size Trend Analysis), indicate four different sectors in relation to distinct oceanographic, sediment supply and geomorphologic constraints. Due to lower sediment sampling resolution, GSTA was not able to resolve the sedimentary transport in the inner shelf sector. The study of a vertical sample collected offshore Ericeira (in the center of the largest muddy deposit of the Estremadura Spur) allowed the understanding of the environmental shelf changes during the Holocene, with impact on the sediment record. The oldest sedimentary sequence corresponds to a high energy environment, likely representing a coastal deposit in close connection to the terrigenous particle sources. The middle sedimentary sequence shows an increased presence of biogenic particles and a decrease in coarser particles indicating a deeper and lower energy environment, when compared with the older sequence. In the superficial sequence (which is only 20 cm thick), sediments are compatible with middle shelf dynamic processes very similar to present day characteristics. The sudden increase of heavy metals like mercury (Hg) and lead (Pb) can be explained by the increase of anthropogenic activity, either related to deforestation or mining. These activities increase soil erosion, leading to a characteristic inorganic detrital deposit in most aquatic systems (lakes, rivers and seas). The reconstruction of the evolution of the Estremadura Spur during the recent Quaternary was performed by the integration of morphological and sedimentological characteristics. As an important input to this model and to explain the origin of the three sedimentary sequences, additional radiocarbon analyses of benthic organisms were used as reference, as well as published sea level curves for the Portuguese continental shelf and other several studies on paleoreconstruction of the Portuguese margin. During the Last Glacial Maximum, the coastline was at ~ 130 m depth and the present day rivers were active valleys carrying sediment into the shelf break. During this period, the rocky outcrops at Ponta da Lamparoeira parallel, formed a morphological barrier between the northern and southern areas of Estremadura Spur. The sedimentation over the shelf was very scarce at this time due to the cold and arid conditions. In the beginning of the deglaciation (warmer climate), the coastline started to migrate landward and coastal areas were invaded by the sea up to ~ 110/100 m depth and sediment export increased quite slowly. At the end of the deglaciation the sea level rose very rapidly settling at ~ 50/40 m depth. This sudden sea level rise induced such an imbalance that estuaries became sediment traps and few sediments were able to reach the continental shelf, which resulted in a scarcity of sediments and the coastline maintained its rocky characteristics. During the Younger Dryas, the sea surface temperature dropped below 10 ºC and the relative mean sea level (rmsl) lowered 20 m in 1000 years. By the end of this event the msl was ~ 60 m depth. This new cycle induces the remobilization of coastal and estuarine particles deposited in the previous phase. In the Holocene, the establishment of a warmer period contributed to the multi-phase rise of the msl. These multi-phase events are represented by Early, Middle and Late Holocene. In the Early Holocene, the sea level rose almost 40 m in 2000 years, leading to thick transgressive sequences, due to the high levels of precipitation. At this time, the conditions were similar to those of an inner shelf like environment with high energy conditions. During the Middle Holocene, the overall conditions of sea level rise and rapid environmental conditions were maintained (msl rise ~15 m above present sea level). This period is represented in the sediment core as a ~ 80 cm thick layer, indicating a drastic decrease in energy conditions, concurrent with an increase of the living conditions represented by species diversity. In the Late Holocene, the msl settled at the present level. With the increasing human activity, with impacts on deforestation and mining processes, the presence of heavy metals in the sedimentary record also increases. A high fluvial/continental input was expected, with higher species diversity due to higher availability of nutrients and fine particles. Although the sediment input might have increased, the accumulation rate is still very low when compared to other sectors of the Portuguese continental margin.

The Alentejo Margin, in the Southwest Portuguese Continental Margin, is a very complex and dynamic geomorphological area, located near the Eurasia-Africa plate boundary and affected by the flow path of the Mediterranean Outflow Water (MOW). This margin comprises the Sines Contourite Drift (SCD), which is the most prominent depositional feature (~2311 km2, 303.9 km perimeter, 98 km length and 35 km width), emplaced in the continental slope of this margin, evolving in four main phases by the action of MOW, since the Late Pleistocene. The interaction between along-slope and downslope processes forms a mixed morphosedimentary setting, which is greatly affected by mass movement activity in the middle and lower continental slopes, during the Late Pleistocene-Holocene. This work analyses the occurrence of mass movement processes in the southwest Portuguese margin, in a total extent of ~85 km×82 km and identifies the main triggering and conditioning factors promoting slope instability during the Late Pleistocene-Holocene and assesses the morphosedimentary evolution of the Sines Contourite Drift. This study was performed through geophysical, sedimentological, physical, geochemical, and geotechnical analyses, using multibeam bathymetry, multichannel seismic and sub-bottom profiler, and gravity cores data. The Alentejo margin is an unstable area, where the presence of a contourite drift significantly contributes for slope instability in consequence of its sediment mechanical properties. The SCD hosts a cluster of dominantly small landslide scars, affecting both steep and smooth slopes. This scar concentration is mainly provided by local intrinsic conditions that favour slope instability in the area. Scars predominantly occur on slope angles steeper than 5º, however sediment properties, especially low consolidation, very low permeability, high pore-pressure, high compressibility and low shear strength greatly promote slope instability in the Alentejo Margin. The inherent instability conditions of the area are increased by frequent seismicity that promotes additional stress, leading to increased slope instability.

As zonas áridas estão a sofrer um aumento no grau de aridez e de pressões antropogénicas, que têm consequências socioeconómicas e ecológicas. As zonas áridas do Mediterrâneo parecem ser particularmente vulneráveis a aumentos de aridez, os quais têm colocado a sua biodiversidade e funcionamento em perigo. Para o estudo e monitorização das mudanças na biodiversidade em resposta a pressões ambientais, climaticas e antropogénicas, é essencial identificar indicadores ecológicos e as melhores métricas que refletem a mudança na diversidade. As formigas são importantes engenheiros do ecossistema e indicadores ecológicos; assim, entender as suas respostas às mudanças ambientais, a par da identificação das melhores métricas que refletem a mudança na diversidade, pode ajudar a prever o funcionamento dos ecossistemas, especialmente no contexto dos hotspots de biodiversidade, como é o caso do ecossistema Mediterrânico. O objetivo desta tese de doutoramento é i) avaliar quais são as variáveis ambientais que atuam em diferentes escalas espaciais sobre a biodiversidade das formigas, tanto ao nível da espécie como das características funcionais e ii) identificar quais são as métricas baseadas na espécie e nas suas características funcionais que são mais adequadas para seguir os efeitos das alterações ambientais em pequena e larga escala na biodiversidade das formigas. Para isso, selecionámos diferentes gradientes no ecossitema Mediterrânico, que incluem um gradiente de micro-escala floresta-prado, um gradiente de aridez espaço-por-tempo e uma sucessão pós-pastoreio. De um modo geral, constatámos que a estrutura local do habitat, as variáveis regionais climaticas e as pressões antropogénicas atuam sobre a biodiversidade das formigas a diferentes escalas, no espaço e no tempo. Em particular, os diferentes gradientes evidenciaram a forte associação entre as comunidades de plantas e de formigas e respetivas diversidades, em diferentes escalas espaciais. Os resultados foram concordantes sobre os impactos negativos de uma espécie invasora na biodiversidade de formigas e num processo do ecossistema, sugerindo que a restauração do ecossistema é necessária para promover a recuperação da biodiversidade de formigas e das funções do ecossistema mediados por este grupo-chave. Em relação às métricas utilizadas, os resultados enfatizam a importância de incluir diferentes abordagens (baseadas em espécies e características funcionais) para avaliar a resposta das formigas às mudanças ambientais. No entanto, os índices baseados em caraterísticas funcionais apresentaram melhor desempenho do que os índices taxonómicos, sugerindo a sua importância como indicadores ecológicos para monitorizar os efeitos das alterações ambientais em pequena e larga escala nas zonas áridas do Mediterrâneo.

The dissertation is based on examples of contemporary artists whose work is based on and around Marian iconography and their attempts to perpetuate and understand the mother-child relationship. The intention is to explore and explain art based on the mother figure (the symbol of love) and then reuse the sanctified image of the Mother; specifically the Virgin Mary which they believe is able to more easily reach a public set within a modern visual culture. Its reinterpretation allows entry into a universe which joins a visual domain with a creative one that in turn justifies a third: the spiritual. The underlying objective in the artistic process is to achieve a contemporary essence and spirituality in art and to understand the artistic ideas and processes of the artists investigated

Esta Newsletter (NL) resulta de uma parceria entre o Instituto de Saúde Baseada na Evidência e a Cochrane Portugal, e tem como objectivo disponibilizar informação sobre áreas interessantes para a prática clínica, com base na melhor evidência científica. São incluídos estudos relevantes, criticamente avaliados pela sua validade, importância dos resultados e aplicabilidade prática, resumidos numa óptica de suporte à decisão. É dada prioridade a estudos de causalidade incluindo-se ainda, quando justificado, estudos qualitativos e metodológicos, assim como revisões científicas. O conteúdo da NL é da exclusiva responsabilidade do(s) seu(s) autor(es).

As impressões digitais individualizam um ser humano. São usadas no sistema judicial como evidência inequívoca da presença de um indivíduo num determinado local. Contudo, alguns dos vestígios encontrados no local do crime não permitem a análise efetiva das mesmas por motivos de distorção, por ausência de pontos suficientes que permitam a sua caracterização e comparação, ou pela não existência de amostra de referência para comparação. A identificação da composição química original da impressão digital tem sido efetuada por diversas técnicas, tendo o desenvolvimento tecnológico dos últimos anos potenciado o recurso cada vez mais notório à espectrometria de massa. Contudo, até agora a análise química e bioquímica das impressões digitais tem sido efetuada maioritariamente por métodos de espectrometria de massa convencionais de baixa resolução. Este estudo visa a utilização da espectrometria de massa de alta resolução com transformada de Fourier: ressonância ciclotrónica de ião com transformada de Fourier (FT-ICR) e Orbitrap (ambas com ionização por electrospray (ESI) e capacidade MSMS) para a caracterização química e bioquímica das impressões digitais latentes naturais apostas em superfícies não porosas, permitindo a análise de amostras muito complexas a um nível vestigial. A espectrometria de massa do FT-ICR permitiu determinar com detalhe a composição lipídica endógena e exógena de vestígios de impressões digitais, bem como a deteção, identificação e caracterização em vestígios dermopapilares do explosivo triperóxido de triacetona (TATP). Experiências preliminares por esta técnica evidenciaram a viabilidade da diferenciação de género. O estudo da composição endógena e exógena de vestígios de impressões digitais de 99 dadores, 46 do género feminino e 53 do género masculino, foi também efetuado por LC-MS usando um Orbitrap como analisador, com vista à implementação operacional desta metodologia analítica no Laboratório de Polícia Científica da Polícia Judiciária. Foi conseguida uma base para um futuro modelo de classificação dos vestígios por género e idade. A identificação de inúmeras substâncias exógenas, tais como medicamentos, drogas de abuso e cosméticos/produtos de higiene foi efetuada com sucesso. Esta implementação constitui uma inovação da resposta forense a nível nacional.

Planning and managing ecologically sound and inclusive Urban Green Spaces (UGS) providing meaningful experiences that contribute for visitors well-being is of paramount relevance and requires a deep integration of natural and social sciences knowledge. Drawing on the Biocultural Diversity (BCD) concept, that addresses the close interlinkage between biological and cultural diversity, we developed a conceptual framework adapted to the urban setting, highlighting the three dimensions where these interactions manifest: Lived BCD, Materialized BCD and Stewardship of BCD. These three dimensions were the foundation to develop and operationalize an indicator-based decision tool, which was tested in Lisbon’s twelve parks. Besides proven feasible and useful, the tool allowed to unearth self-exclusion processes. Motivations to visit UGS, and their enjoyed and disliked features, were analysed in 33 parks of four European cities, and related with their structural diversity. Motivations for visit were highly variable and though mostly based on social interactions or physical activities, the most appreciated features were related with the park itself and nature, a result consistent across cities. Parks with lower structural diversity, serving neighbourhoods of lower socioeconomic condition displayed less motivations and enjoyments. One of the benefits of visiting greenspaces is psychological restoration and the study of Lisbon parks showed that this was mainly driven by user’s perceptions, rather than by biodiversity itself, but mediation analysis showed that the effect of proportion of broadleaf species in biodiversity perception was completely mediated by the perception of trees diversity. Overall, this thesis contributed to highlight the usefulness of the BCD concept in urban settings, by developing a conceptual framework and a decision support tool, that revealed environmental justice issues that otherwise would have remained hidden, and by making a major contribution to clarify the mechanisms underlying the influence of urban biodiversity in mental well-being and to contribute to policy at the planning level.

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Biomass represents one of the renewable resources with greatest potential of application, being an efficient raw material for the use in many industries. The large amount of wasted biomass, namely forest residues, constitute a dramatic environmental problem. These residues are available in large quantities and poorly used, while boosting forest fires. The present work intended the valorisation of Portuguese forest residues, namely of Cupressus lusitanica Mill and Cistus ladanifer L., while contributing to a small-scale biorefinery within regional small and medium-sized enterprises (SMEs) premises to reach zero waste. A steam-distillation procedure was applied to each of these biomasses, resulting four distinct fractions: a) essential oils (EOs), b) hydrolates (Hs), c) distiller condensation waters (DCWs) and d) extracted solid residues (ESRs), which underwent chemical and biological activity characterization while different valorisations were tested. α-Pinene, limonene, δ-3-carene and sabinene were the main C. lusitanica EO constituents, whereas its Hs volatiles were dominated by cis-3-hexen-1-ol, camphor, umbellulone, p-cymene-8-ol and terpinen-4-ol. C. ladanifer EO major constituents were α-pinene and camphene, whereas 2,6,6-trimethyl cyclohexanone and trans-pinocarveol dominated the Hs volatiles. DCWs and ESRs showed a high phenolic content, mainly tannins. Catechins were the major compounds found in both species. Gallic acid, quercetin, hydroxycinnamic acid derivatives, salicylic acid, apigenin and syringic acid were only identified in C. ladanifer. C. lusitanica and C. ladanifer ESRs were both rich in lignin. All fractions showed antioxidant activity while Hs showed the highest anti-inflammatory one. Besides the potential of C. lusitanica and C. ladanifer biomasses as source of natural bioactive compounds, preliminary assays showed the potential of these biomasses in artisanal soaps and pellets production. A simplified economic viability study showed that the valorisation of these biomasses within the framework of a local small-scale biorefinery may be economically viable for SMEs.

As terras secas (hiper-áridas, áridas, semi-áridas e sub-húmidas secas) cobrem cerca de 47% do globo terrestre e abrigam cerca de 39% da população mundial. Ocorrem maioritariamente em países menos desenvolvidos, mais pobres e altamente dependentes dos recursos naturais. A necessidade de antecipar os impactos das alterações climáticas nas terras secas é indiscutível devido à sua alta vulnerabilidade a alterações climáticas e ambientais (tendo como consequência a desertificação), já que ambas constituem importantes ameaças para a biodiversidade e para a prestação de serviços de ecossistema essenciais para o bem-estar humano. Métricas de diversidade (taxonómicas e funcionais) são usadas de forma complementar para monitorizar a resposta dos ecossistemas ao clima. Assim, o principal objetivo desta tese é identificar potenciais indicadores ecológicos, baseados métricas taxonómicas e funcionais, que possam ser usados como ferramentas para monitorizar os efeitos das alterações climáticas na Floresta tropical seca. A Caatinga, um dos ecossistemas mais diversos das Florestas Neotropicais sazonalmente secas, mas também dos mais vulneráveis às alterações climáticas no Brasil foi a área estudada. O índice de aridez foi considerado uma variável adequada para avaliar os efeitos das alterações climáticas na vegetação. Para este estudo, utilizamos um banco de dados muito rico com informações sobre a ocorrência de cerca de 1 000 espécies de plantas neste ecossistema, obtida a partir de dados provenientes de diferentes fontes, recolhidos com diferentes metodologias e esforços de amostragem no espaço e ao longo do tempo. Aplicando uma metodologia de reamostragem, a abundância de espécies de plantas foi estimada ao longo de um gradiente espacial de clima. Tais informações são essenciais para avaliar a resposta das métricas de diversidade, especialmente aquelas que requerem dados de abundância, como métricas funcionais. Foram estudadas 13 características funcionais da planta (CFP), que determinam as respostas das espécies ao meio ambiente e permitem avaliar a resposta das métricas ao clima. Das 13 CFP estudadas, oito responderam à aridez, que por sua vez afetou a estrutura funcional da vegetação da Caatinga. A análise de agrupamento com base nos 13 CFP foi usada para agrupar espécies em sete grupos funcionais principais que respondem à aridez. Os grupos caracterizados pela presença de defesas químicas e via fotossintética CAM (metabolismo ácido das crassuláceas) foram aqueles cuja abundância relativa aumentou mais com o aumento da aridez. Assim, estes foram propostos como indicadores ecológicos para rastrear os efeitos a aridez na estrutura funcional da comunidade vegetal. Com base nos resultados descritos anteriormente, foi feita uma análise global de métricas complementares de diversidade para avaliar a suscetibilidade da comunidade de plantas, do ponto de vista taxonómico e funcional, ao longo do gradiente de aridez. Em locais mais áridos, verificou-se uma maior diversidade funcional suportada por algumas espécies de plantas (baixa riqueza de espécies) com funções únicas, sugerindo baixa resiliência. Em contraste, locais menos áridos mostraram menor diversidade funcional, mas maior redundância funcional entre as espécies. No geral, as conclusões deste trabalho apoiam o uso de métricas complementares de diversidade vegetal como indicadores ecológicos de alerta dos impactos das mudanças climáticas no ecossistema da Caatinga. Além disso, a resposta da comunidade vegetal ao longo do gradiente espacial do clima fornece indicações sobre possíveis alterações ao longo do tempo sob um aumento da aridez global, contribuindo para melhorar as previsões sobre os efeitos das alterações climáticas. Como as projeções não são muito animadoras, é fundamental que conservemos e restauremos taxonómica e funcionalmente estas florestas secas, a fim de mitigar os impactos negativos previstos das alterações climáticas no ecossistema da Caatinga.

This thesis is based on an ambitious challenge: to provide useful tools in the study and characterization of planetary atmospheres, from the Solar System to exoplanets. There are four steps in the field of planetary atmospheres. Studying Earth’ atmosphere is the first step. The second is the study of Venus’ atmosphere, essential in our understanding of the origin and mechanisms that drive the superrotational atmosphere, the differences between Venus and Earth’s atmosphere and their evolution and what differentiates an Earth-like from a Venus-like exoplanets and how to model and characterize them. The Venus’ cloud-top (70 km) wind results presented in this thesis were retrieved using two techniques: 1) ground-based Doppler Velocimetry (DV), using visible high-resolution spectroscopy (CFHT/ESPaDOnS and TNG/HARPS-N observations) 2) space-based Cloud-Tracking (CT) using UV and visible imaging (VenusExpress/VIRTIS and Akatsuki/UVI observations). The most complete and precise meridional wind profile ever retrieved was based on HARPS-N observations from Gonçalves et al. (2020). Our team has also retrieved zonal wind velocities from Venus’ lower cloud deck (48 km), night-side, using CT on ground-based observations at the TNG/NICS, yielding results consistent with the data provided by space observations. The third and fourth steps of planetary atmospheres study would be the Solar System’s and exoplanet’s atmospheres, respectively. Our team is currently adapting the DV method to measure horizontal winds from Mars, Jupiter and Saturn’s atmospheres. We are also leading ESA’s space mission ARIEL scientific working group “Synergies with Solar System”. Our expertise on SS atmospheres is highly valuable in the context of building a bridge between SS and exoplanets. We are developing a tool that provides an average spectra (point source) using comprehensive coverage data of different SS planets (Venus, Jupiter and Saturn) yielding a proxy of how we would see if those were exoplanets at a chosen distance from Earth.

O Silício sobre Substrato de Pó (SDS da sigla em inglês) é um processo desenvolvido para fabricar fitas de silício multicristalino directamente a partir de uma fonte gasosa (silano), evitando as etapas industriais de deposição de poli-silício, crescimento de cristal e corte em bolachas. Este processo tem por objectivo alcançar um material com boa qualidade cristalográfica para o fabrico de células solares, aliado a uma expressiva redução do custo global dos sistemas fotovoltaicos. O foco do trabalho apresentado nesta tese é o aperfeiçoamento de toda a técnica SDS, a qual consiste em três passos principais: (i) produção de pó de silício; (ii) deposição química em fase de vapor (CVD da sigla em inglês) de silício sobre um substrato de pó de silício; e (iii) recristalização por zona fundida flutuante (ZMR da sigla em inglês) da fita microcristalina obtida no passo de CVD. Adicionalmente, foram identificadas as melhores práticas e parâmetros experimentais ideais para os três passos, que possibilitam obter fitas de silício multicristalino de melhor qualidade. Um novo sistema experimental para a produção de pó de silício com granulometria micrométrica a partir de bolachas de silício multicristalino foi testado, caracterizado e usado na produção de seis pós de silício com intervalos bem definidos de dimensão de partículas, variando entre ≤25 e ]180; 250] μm. A dimensão das partículas, massa por unidade de área e porosidade são propriedades do substrato de pó que têm uma importante influência no sucesso do processo de CVD e nas propriedades físicas da pré-fita de silício microcristalino crescida sobre o substrato de pó, tais como rácio de pó, taxa de crescimento e porosidade. Foi demonstrado que à medida que a dimensão das partículas do substrato de pó diminui, a taxa de crescimento por CVD aumenta (até 52.8 μm/min) e ambos os valores de porosidade e rácio de pó da pré-fita diminuem (até 52.7 ± 7.3% e 0.60 ± 0.01, respectivamente). Consequentemente, o êxito do processo ZMR é fortemente afectado pelas características da pré-fita, de tal modo que o material cristalizado de melhor qualidade foi obtido a partir de pré-fitas crescidas sobre substratos de pó com partículas de menor dimensão (≤75 μm), as quais também têm menor porosidade e incorporação de pó do substrato. Foram produzidas fitas de silício multicristalino com sucesso, tendo-se obtido largas áreas cristalinas, medindo aproximadamente 2×4 cm2, com crescimento cristalino colunar e com uma dimensão média do cristal no intervalo de 1 a 10 mm. O valor de resistividade obtido foi 0.70 ± 0.05 Ω.cm, equivalente a uma concentração de dopante de 2.1×1016 cm-3 e o valor obtido para o tempo de vida de portadores minoritários foi de 0.3 ± 0.1 μs. Foi demonstrada a capacidade de produção de fitas de silício multicristalino, por CVD sobre um substrato de pó, previamente obtido a partir da moagem de pedaços silício, seguido de um passo de recristalização por zona fundida.

A migração diferencial pode dar origem a diferente fitness experienciado para os indivíduos de uma população devido a efeitos de carry-over, i.e. o efeito das condições experienciadas durante uma época nas fases seguintes do ciclo de vida. A maioria das populações de animais migradores correspondem a migradores parciais, nas quais uma parte da população migra e a outra permanece residente durante todo o ano. Apesar de ser uma estratégia muito observada e importante na compreensão da evolução e das consequências ecológicas das decisões migratórias, a migração parcial tem sido pouco estudada. As espécies de aves pertencentes à ordem Procellariiformes são um modelo interessante para o estudo da migração. Estas aves marinhas distinguem-se de outros taxa de aves classicamente estudados, uma vez que o seu voo planado dinâmico reduz o custo do voo e têm a capacidade de se alimentar em viagem ativa (sem necessidade de efectuar paragens). O objetivo desta tese de doutoramento é investigar as causas e consequências da migração diferencial, particularmente a migração parcial, em cagarras Calonectris diomedea. As cagarras passam o período não reprodutor em várias zonas oceânicas distintas no Oceano Atlântico e no Oceano Índico, sendo que uma proporção de machos permanece na Corrente das Canárias durante todo o ano. Esta tese combina o seguimento remoto em grande escala, durante dois anos, com uma abordagem multidisciplinar, respondendo às seguintes questões: i i. A estratégia migratória correlaciona-se com a personalidade nas cagarras? ii ii. A estratégia migratória e o sucesso reprodutor têm consequências na época reprodutora seguinte em termos de condição física? iii iii. As cagarras migradoras e residentes estão diferencialmente expostas a poluentes durante o período não reprodutor? Foram realizados testes comportamentais para avaliar o comportamento exploratório e a reação à extração do ninho em machos de cagarras, e testámos correlações com a estratégia migratória. Embora o comportamento exploratório não tenha estado relacionado com a estratégia migratória, os machos residentes mostraram maior probabilidade de não reagir à extração do ninho. A estratégia migratória e o insucesso reprodutor precoce tiveram implicações na imunidade inata, stress e massa corporal residual de machos no regresso à colónia no ano seguinte. As aves residentes mostraram uma menor intensidade das malformações nas penas caudais (fault bars - um indicador de stress durante o período não reprodutor), em comparação com as migradoras. A estratégia migratória e o esforço reprodutivo não tiveram outros impactos na condição fisiológica. Neste estudo, foi quantificada a extensão da exposição ao mercúrio durante o período não reprodutor em indivíduos que passaram esse período em diferentes áreas, e relacionado com a posição trófica. As cagarras que permaneceram residentes na Corrente das Canárias tiveram concentrações de mercúrio nas penas mais baixas do que as migradoras, como resultado da posição trófica significativamente mais baixa ocupada pelos residentes durante o período não reprodutor. As diferenças na reação comportamental e fisiológica ao stress entre machos migradores e residentes sugerem que os primeiros podem-se distinguir pelo limiar de stress. Demonstrado que a manutenção somática após eventos de ciclos anuais com elevado custo seja priorizada e que a migração tenha um custo baixo nas cagarras. Mesmo assim, é claro que os subgrupos da população experienciam diferentes condições ao longo da época não reprodutora, evidenciada na posição trófica e exposição ao mercúrio. Estas diferenças no ambiente experienciado, em conjunto com as diferenças endógenas da personalidade (coping style), sugerem que a migração diferencial tem o potencial de gerar mudanças demográficas nesta população. Este estudo sublinha a importância das variações interindividuais na ecologia e evolução populacional.

A definition of Information Visualization is presented, and an objective justification of the importance of this discipline and its crucial role in knowledge is also put forward, based on concrete evidence and conclusions from corroborated scientific research in the fields of physiology and psychology of human vision. From the analysis of the most notable epistemological frameworks on Design, a line is drawn between Design and Information Visualization, uncovering a family resemblance that leads us to conclude this discipline can be placed inside the field of Design, and, given the fact that the fulcrum of Information Visualization is in the production of visual representations, it is more appropriately placed within the universe of Communication Design. Finally, a taxonomy of Information Visualization is presented, picking up from an analysis and synthesis of those previous contributions deemed to offer the most relevant characterizations of each component in the taxonomy here developed. Other components are included in the presented taxonomy, found through a generalization of the concepts that underlie those entities and processes which are central to Information Visualization theory and practice. Future use of this taxonomy may provide formulations to analyse, classify, evaluate and create Information Visualization applications

Ticks are one of the main vectors of disease to animals worldwide. Mainly due to anthropogenic impact on our planet, environmental changes are expected to impact tick and tick-borne diseases ecology and distribution. Rhipicephalus ticks are widely distributed throughout Southern Europe. Due to their unclarified taxonomic status, hidden diversity and unclear tick-host-pathogens interactions, assessments regarding the transmission potential of different species lineages and populations are not routinely performed. Following the premise that different tick species have different potential to transmit tick-borne diseases, the main aim of this study was to clarify if different Rhipicephalus sanguineus s.l. lineages or species distributed throughout Southern Europe show a differentiated potential for pathogens transmission to their hosts. First, tick collections from European and African countries were used to assess Rhipicephalus genus diversity using morphologic and genetic-based methods. Screening techniques were then applied to investigate their microbiota composition. By last, a spatio-temporal variation study of tick-borne symbionts with different transmission routes was performed in a four years database from the Netherlands to assess if the bacteria composition of ticks could affect pathogens and endosymbionts prevalence in the vector. Regarding the R. sanguineus s.l. diversity, our results evidence that the temperate lineage distributed in Southern Europe has at least two different morphotypes: “R. sanguineus” and “R. turanicus”. This result supports that a direct correlation between morphotype and transmission potential cannot be made based on the traditional paradigm, and additional methods should be used to confirm taxa identifications. Furthermore, our findings suggest that Coxiella-like endosymbiont diversity follow the Rhipicephalus species and lineages phylogeny, supporting not only a differentiated co-evolution as a different microbiota composition between lineages. By last, the results evidence significant associations between pathogens and endosymbionts, suggesting that microbiota composition can affect tick-borne pathogens prevalence within a tick, which ultimately could affect their transmission potential.