Projetos de Pesquisa

 

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Adriano Sanches Melo

Ciências Biológicas

Ecologia
  • efeitos da dispersão sobre a estruturação de metacomunidades
  • Estudos ecológicos tradicionalmente avaliam a presença ou ausência de uma espécie num local em relação às condições bióticas e abióticas. Entretanto, uma espécie pode não estar num local adequado pois nunca se dispersou para lá. Embora reconhecida como importante, o estudo dos efeitos de dispersão sobre a estrutura de comunidades é incipiente. Isto pois um evento raro de dispersão pode ser suficiente para o estabelecimento da espécie e detectar tal evento é muito difícil. Uma alternativa é usar métodos indiretos, por exemplo, distância espacial. Uma espécie que tenha sido extinta localmente pode recolonizá-lo rapidamente se houver local próximo onde a mesma esteja presente. Outra forma é estudar dispersão diretamente em experimentos, onde se pode simular eventos de dispersão. Neste estudo utilizaremos caixas d’água (500-750 l) contendo comunidades planctônicas para estudar o efeito de dispersão sobre o número de espécies e o quanto estas se diferenciam em composição de espécies com o passar do tempo. Esperamos que caixas que recebam dispersores possam ter comunidades mais ricas, visto que eventuais extinções locais poderão ser repostas por colonizadores vindos de outra caixa. Isto também faria com que caixas que recebam dispersores sejam mais parecidas entre si. Os resultados serão importantes para entender a importância da dispersão em comunidades naturais que variam quanto ao grau de isolamento.
  • Universidade Federal do Rio Grande do Sul - RS - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Stephan Nascente

Ciências Agrárias

Agronomia
  • microrganismos benéficos, rotação de culturas e plantas de cobertura para a intensificação sustentável de sistemas agrícolas na região dos cerrados
  • Título: Microrganismos benéficos, rotação de culturas e plantas de cobertura para a intensificação sustentável de sistemas agrícolas na região dos Cerrados. Resumo: As Nações Unidas preveem uma população mundial de 9,1 bilhões até 2050, o que exigirá aumento na produção de alimentos em cerca de 70% em relação à nossa produção atual. Nesse contexto, o Brasil desempenha papel fundamental, uma vez que é um dos maiores produtores de alimentos do mundo, especialmente na região dos Cerrados. Nesse sentido, o termo "intensificação sustentável" ganha cada vez mais importância. Esse termo significa aumentar a produção de alimentos na mesma área, com preocupações ambientais, sociais e econômicas. A maioria dos agricultores da região do Cerrado, em áreas irrigadas, pratica o cultivo de soja na mesma área, ano após ano, em regime de sucessão com o milho na safrinha e feijão-comum no inverno. Essa prática pode causar problemas ambientais, como o aumento dos custos de produção, pela maior necessidade de aplicações de pesticidas para controlar doenças, insetos e plantas daninhas, além de causar aumento da população de fungos fitopatogênicos que afetam principalmente a soja e o feijão-comum, e não permitir a intensificação sustentável. O desenvolvimento de tecnologias alternativas que permitam identificar e melhorar a população de rizobactérias e/ou fungos promotores de crescimento, também chamados de bioagentes ou microrganismos benéficos, a serem utilizadas em sistemas de cultivo, pode ser a chave para a intensificação sustentável. Esses microrganismos ajudam a dar resiliência aos sistemas de cultivo, promovem o crescimento das plantas por meio de diferentes mecanismos, além de promoverem a proteção das plantas contra patógenos e insetos. No entanto, ainda há falta de informação sobre o uso de microrganismos na agricultura, principalmente devido ao grande número de espécies que habitam a rizosfera das plantas e ao grande número de interações que ocorrem entre microrganismos e planta. Além disso, o uso de plantas de cobertura é um componente relevante dos sistemas agrícolas para alterar as populações de microrganismos do solo, a fim de proporcionar resultados desejáveis. Adicionalmente, o aumento da diversidade de espécies vegetais em um ambiente, como o uso de rotações de culturas e plantas coberturas, traz outros benefícios, como melhor aproveitamento de recursos, redução de danos causados por insetos-pragas e menor incidência de patógenos, maior controle de plantas daninhas, aumento da produtividade agrícola e maior estabilidade da produção. Dessa forma, o objetivo desse projeto é desenvolver sistema de produção agrícola envolvendo soja, milho, feijão-comum e mix de plantas de cobertura com o uso de microrganismos benéficos visando à intensificação sustentável da agricultura na região do Cerrado. Para isso, irá se determinar o efeito dessas rotações na eficiência de utilização de nitrogênio, emissão de gases de efeito estufa, indicadores físicos, químicos e biológicos do solo, densidade de fungos do solo e produtividade de grãos, bem como realizar a análise econômica dessas rotações. Espera-se que a execução deste projeto possibilite determinar a(s) rotação(ões) que proporcione(m) sustentabilidade aos sistemas de produção que envolvam o cultivo da soja no verão e o feijão-comum no inverno na região dos Cerrados. Dessa forma, proporcionar aumento da produtividade de grãos dessas culturas e melhoria nos atributos químicos, físicos e biológicos do solo, bem como nas variáveis ambientais e econômicas.
  • Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária - GO - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adriano Todorovic Fabro

Engenharias

Engenharia Mecânica
  • estruturas quase-periódicas e acoplamento de metamateriais para atenuação de vibrações
  • A demanda de estruturas de engenharia que apresentam máxima rigidez com mínima massa e que também atendam critérios de desempenho de sua resposta dinâmica constitui um grande desafio para o projeto estrutural. Estruturas modernas são cada vez mais feitas a partir de materiais compósitos devido aos seus benefícios amplamente conhecidos. Entretanto, existe também uma crescente demanda para o desempenho vibroacústico de compósitos complexos serem devidamente modelados e otimizados. Uma grande quantidade de esforços tem sido empreendida nas últimas décadas no estudo do comportamento de propagação de ondas em estruturas periódicas. Entretanto, existe uma grande categoria de estruturas com caraterísticas e parâmetros de projeto que variam espacialmente em uma determinada direção (e.g., estruturas de asa e cascas cônicas) e que podem ser caracterizadas como estruturas gradiente ou quase-periódicas. É importante enfatizar que atualmente não existem nenhuma técnica ou método reconhecidamente eficiente para a modelagem acurada da propagação de ondas neste tipo de geometrias, apesar do fato delas estarem presentes em uma grande variedade de aplicações industriais. A falta de técnicas computacionais é ainda maior na medida em que o projetista tem de lidar com estruturas gradiente multicamadas, de tal maneira que se fica restrito ao método clássico de Elementos Finitos, o que pode ser proibitivo para otimização da resposta dinâmica em termos de custo computacional. Além do mais, trabalhos recentes têm demonstrado que estruturas quase-periódicas podem ter desempenho superior na atenuação de vibração do que a utilização de estruturas periódicas. Este projeto tem por objetivo investigar os efeitos da quase-periodicidade e de acoplamento de metamateriais no desempenho de bandas de isolamento, ou band gaps. Serão desenvolvidas abordagens numéricas eficientes para a simulação de propagação de ondas em estruturas quase-periódicas. Espera-se contribuir na modelagem de guias de ondas e estruturas periódicas, que levem em conta incertezas e variabilidade espacialmente distribuídas, com enfoque no desempenho das bandas de isolamento de vibrações.
  • Universidade de Brasília - DF - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adrianus Cornelius Van Haandel

Engenharias

Engenharia Sanitária
  • transformação de lagoas de estabilização: reengenharia de um sistema obsoleto de tratamento de águas residuárias.
  • Lagoas de Estabilização (LE) têm sido usadas para o tratamento de esgoto em cidades de pequeno porte no Brasil e em muitos países em desenvolvimento. Estes sistemas em geral tem uma boa qualidade de efluente, mas sua aplicação também tem grandes problemas que podem ser enumerados como se segue: (1) A área muito grande (3 m2/habitante), (2) Perda de água por evaporação e alta salinidade do efluente, (3) assoreamento da lagoa anaeróbia, (4) geração de odores horríveis no entorno do sistema, (5) liberação de metano à atmosfera e (6) Alto custo da rede devido ao afastamento do sistema da região urbana. Existem hoje alternativas muito superiores à LE que permitem uma qualidade de efluente igual ou superior, mas que não têm seus problemas. Quando se usa o reator UASB para tratamento de esgoto bruto sua eficiência na remoção de material orgânico normalmente é maior que na combinação da lagoa anaeróbia e lagoa facultativa de LE, tendo uma baixa concentração de material orgânico residual e sólidos em suspensão. Quando se combina o reator UASB com lagoas para o pós tratamento, o polimento se realiza sem que surjam os problemas de LE. Como a remoção de material orgânico e sólidos em suspensão é pacífico em lagoas de polimento (LP) de efluente do UASB, o critério principal de seu dimensionamento se torna a remoção de coliformes termo tolerantes (CTT). Pela teoria do decaimento de CTT a LP deve ser do tipo batelada sequencial e não de fluxo continuo como em LE. Sendo o reator UASB uma unidade de fluxo continuo, a operação de lagoas de polimento em regime de batelada implica na necessidade de um tanque de equalização, que também funciona para a transferência de bateladas para serem tratadas nas LP e por isso é denominada de lagoa de transbordo (LT). A LT além de transferir as bateladas para as LP também serve para separar sólidos sedimentáveis no efluente do reator UASB. Outra função é a dessorção de CO2 na LT, que reduz a acidez e facilita posteriormente o aumento do pH nas LP. Ainda se pode esperar o inicio do processo de fotossíntese na LT, reduzindo a concentração de sulfeto no efluente do reator UASB e assim evitando os maus odores característicos das LE. Espera-se demonstrar através de investigações experimentais que o sistema UASB + LT + LP pode produzir um efluente final igual ou superior ao sistema LE convencional, mas sem as grandes desvantagens desta. Prevê-se que a remoção de nutrientes pode ser opcional, sendo efetivada em lagoas rasas, enquanto em lagoas mais profundas são preservadas para serem aproveitados no reuso agrícola. Antecipa-se ainda que estes resultados podem ser alcançados com um custo de investimento fortemente reduzido. O sistema UASB + LT + LP tem aplicabilidade em todo o território nacional, mas espera-se obter os melhores resultados nas regiões com alta temperatura e irradiação solar, onde a fotossíntese se desenvolve mais rapidamente.
  • Universidade Federal de Campina Grande - PB - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022
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Adryane Gorayeb Nogueira Caetano

Outra

Ciências Ambientais
  • tecnologias sociais e ações integradas de sustentabilidade para a garantia da segurança hídrica, energética e alimentar em nível comunitário no semiárido cearense
  • A sociedade sempre buscou na natureza os recursos necessários ao atendimento de seus anseios e necessidades. Essa busca, no entanto, nem sempre ocorreu de forma a considerar as limitações impostas aos ambientes mais frágeis. Ao contrário, foram procedidas transformações no meio físico natural que extrapolaram a capacidade de suporte dos ambientes levando a quadros de degradação sem precedentes na história da humanidade. Aspecto potencializado frente as mudanças climáticas e intensa ocupação dos ambientes de maior fragilidade por populações vulneráveis, como ocorre em extensas áreas dos países em desenvolvimento. Dentre os biomas brasileiros, o das Caatingas detém destaque devido às suas características ambientais e por abrigar significativo contingente populacional em condições de elevada vulnerabilidade social. O Bioma Caatinga tem registrado situações precárias em comunidades isoladas no meio rural, onde as pessoas por falta de instrução e despreparo estabelecem condições insalubres de sobrevivência, sendo que grande parte da população vive sob condições de precariedade social e ambiental, sem qualquer estrutura hídrica e sanitária. Neste contexto, o Ceará se destaca posto que o Estado contempla a totalidade de seu território inserido no Bioma Caatinga com 136.000 dos seus 148.016 km² submetidos às condições de semiaridez, ou seja, 92,1% do total. Muito embora a maior parte da degradação ambiental ocorra mais por fatores humanos do que pelas limitações naturais, fato é que neste Estado foram registradas, historicamente, fortes pressões sobre seus recursos naturais, a partir de uma relação sociedade x natureza conflituosa, fundamentadas em políticas públicas que potencializam a vulnerabilidade social. São visíveis as marcas deste problema no conjunto dos fatores bióticos e abióticos que compõem unidades ambientais, e no comprometimento da segurança hídrica, energética e alimentar de suas comunidades, especialmente as rurais; qual o caso do Município de Forquilha (517km², 21 786 hab.), que se insere por completo no Bioma Caatinga. O mesmo apresenta desenvolvimento econômico pífio, com primazia do setor primário. No geral tem tecnologia rudimentar na produção de alimentos e na manutenção, acesso e consumo de água, à luz de baixos rendimentos e reflexos socioambientais drásticos e alarmantes em meio à pobreza reinante. Tal panorama socioeconômico contribui a debilitar a sustentabilidade ambiental e magnificar a vulnerabilidade socioambiental em face da desertificação e da não renovação da água. No que toca a segurança hídrica e a governabilidade envolvendo este setor no Bioma tratado, de um modo geral, e no Ceará e no município de Forquilha, em específico, considera-se que a gestão da água é fundamental. Sua escassez espaço-temporal compromete a reprodução social e as condições ambientais em razão da falta de políticas pró-ativas na convivência com o fenômeno das secas. Efeito climático que aflige de modo crescente as comunidades rurais em razão do nível do impacto das variabilidades hidroclimáticas que concorrem para mudanças climáticas. De modo cumulativo, os problemas se agravam, e os Governos não conseguem emancipar as comunidades envoltas na dimensão deste problema. Igualmente, o atendimento à alimentação de modo sustentável, é por deveras comprometido. Neste cenário, podemos falar de sérios problemas com a segurança alimentar de comunidades, afetando seu direito à nutrição adequada, diária e mínima. Como se não bastasse, ocorrem conflitos na produção de água, e, sobretudo, alimentícia com a produção de energia. Quando não raro, o uso da terra e da água no Bioma Caatinga se faz privilegiando a produção de energia, em detrimento a produção de alimentos e conservação dos hidrossistemas na renovação das águas; ou menos na articulação desses três setores, como um tripé fundamental. A par disto, se faz necessário, o alcance dos objetivos do Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Agenda 2030, da Organização das Nações Unidas (ONU), notadamente em relação aos ODS 1, 2, 6, 7, 8,15 e 17, que respectivamente focam na; pobreza; fome; água e saneamento; energia sustentável; emprego; proteção ecossistêmica/biodiversidade; e, nas parcerias em prol de todas as metas. Sendo assim, se faz necessário o desenvolvimento de tecnologias sociais e ações integradas de sustentabilidade para a garantia da segurança hídrica, energética e alimentar em nível comunitário no semiárido cearense. As metodologias que visam auxiliar na análise dos ambientes físico e social da região que engloba o Bioma Caatinga, abordando a temática de segurança hídrica, energética e alimentar, assim como identificando os modos de vida e as paisagens e territórios comunitários, possibilitarão a criação de índices de vulnerabilidade e fragilidade, calculados com base em dados primários que a equipe do projeto coletará em campo, formando parâmetros para melhor entender como os sistemas de gestão de recursos podem, ou não, facilitar na disseminação de políticas de adaptação ou mitigação em relação às mudanças climáticas. A cartografia social criará bases qualitativas e quantitativas, estabelecidas na experiência real de pessoas que seriam afetadas pelas mudanças climáticas, para que os índices de vulnerabilidade sejam vinculados aos fatos geográficos concretos. Deste modo, é que o esta pesquisa tem como objetivos: avaliar a vulnerabilidade de comunidades rurais inseridas no Bioma Caatinga face os cenários de mudanças climáticas, visando a elaboração de estratégias para garantir a segurança hídrica, alimentar e energética, o aproveitamento sustentável dos recursos naturais e a redução da vulnerabilidade em pequenas comunidades no Bioma Caatinga.
  • Universidade Federal do Ceará - CE - Brasil
  • 05/12/2017-31/12/2020