A compreensão do papel do carbono no solo na resiliência física dos solos e como os sistemas integrados de produção agrícola (SAIs) contribuem nesse processo é essencial para a definição de sistemas produtivos que possibilitem a restauração da qualidade do solo e a sustentabilidade da agricultura. A hipótese geral desta pesquisa é que sistemas agrícolas com um maior nível de intensificação resultam em uma estrutura do solo mais desenvolvida, que beneficia os processos físicos do solo, a proteção física do carbono e que promove maior resiliência em comparação com sistemas de pousio. O objetivo geral deste projeto é avaliar os efeitos de SAIs na estrutura espacial de poros em microestruturas do solo, bem como sua relação com acúmulo de carbono orgânico e sua proteção física, de modo a entender sua influência no aumento da resiliência física do solo. SAIs serão avaliados em duas áreas experimentais (Eldorado do Sul - RS e Rondonópolis - MT). A resiliência física do solo será quantificada para a funcionalidade do sistema poroso do solo (distribuição de poros, condutividade hidráulica, permeabilidade ao ar e densidade do solo) a partir de amostras de solo submetidas à compressão mecânica e ciclos de umedecimento e secagem. A proteção física do carbono no solo será avaliada mediante estudos de incubação de amostras indeformadas do solo visando elucidar as mudanças no sistema poroso do solo e na decomposição do carbono. O projeto propõe a integração de técnicas avançadas como a tomografia computadorizada de raios-x, para avançar na compreensão das modificações estruturais na rede porosa do solo e dos mecanismos de proteção física do carbono, de forma a contribuir para a identificação e otimização das soluções baseadas na natureza que possam aumentar o sequestro de carbono em solos brasileiros e minimizar as emissões dos gases de efeito estufa. (AU)

Florestas secundárias são cada vez mais comuns em regiões tropicais e formam um repositório importante para a diversidade atual e futura. Entender os fatores que determinam a regeneração de florestas secundárias é um objetivo importante para conservação da diversidade. Neste projeto pretende-se investigar a relação funcional entre as interações envolvendo as plantas e as aves dispersoras de sementes e a estrutura das comunidades de plantas que se formam em núcleos de regeneração florestal em áreas desmatadas. Para isso serão estabelecidos sistemas experimentais em doze paisagens replicadas em uma área de Mata Atlântica previamente desmatada. Nessas paisagens será realizado um experimento de campo fatorial completo usando características funcionais (e.g. composição nutricional dos frutos) de plantas ornitocóricas (i.e., dispersas por aves) plantadas em parcelas em áreas de pastagens adjacentes a fragmentos. Será quantificada a chegada de sementes em coletores de sementes e a regeneração da vegetação nas parcelas. A visitação de aves nas parcelas também será considerada. O projeto permitirá então entender quais características das plantas, das aves frugívoras e do ambiente influenciam a regeneração de florestas em áreas desmatadas. (AU)

As mudanças globais decorrentes de atividade antrópicas alteram a biodiversidade em níveis alarmantes e sistemas aquáticos de água doce são particularmente sensíveis a estas atividades. O aquecimento e o enriquecimento por nutrientes alteram o tamanho dos organismos, a composição de espécies, e fluxo de energia de sistemas aquáticos. Entretanto, poucos estudos focaram no efeito da interação entre esses dois estressores e, para região Neotropical, informações sobre estes efeitos são ainda mais escassas. O objetivo deste projeto é testar como as mudanças globais (aquecimento e enriquecimento por nutrientes) podem alterar como processos nicho e neutro-dirigidos organizam comunidades aquáticas e a relação entre massa corpórea e abundância dos organismos (espectro de tamanho). Estes objetivos serão investigados através de um estudo experimental e um observacional. No estudo experimental investigarei a organização das comunidades e o espectro de tamanho e serão usados mesocosmos que simulam comunidades lênticas reais, permitindo isolar os efeitos do aquecimento e da adição de nutrientes de outras variáveis correlacionadas na estrutura das comunidades. No estudo observacional usarei bases de dados de regiões tropicais e temperadas para entender como a temperatura influenciará parâmetros do espectro de tamanho de comunidades aquáticas. Os resultados gerados nesta proposta permitirão melhor compreender como o aquecimento e o enriquecimento por nutrientes afetam a estruturação e o fluxo de energia (espectro de tamanho) de comunidades aquáticas e, a partir destes resultados, recomendar medidas de mitigação e conservação para sistemas aquáticos neotropicais. (AU)

A prevalência de variações estruturais amplas no genoma bovino assim como o conteúdo da sequência e a relevância biológica destas variações permanecem amplamente desconhecidas. Para tornar estas variantes passíveis de serem utilizadas em estudos genéticos, o projeto COWADAPT irá construir uma "multi-assembly graph" que integrará "reference-quality assemblies" de diferentes raças zebuínas e taurinas. Com o uso da "multi-assembly graph", nós iremos desvendar variantes estruturais e investigar o papel de sequências codificantes, atualmente negligenciadas. Iremos testar se estas novas variantes estruturais estão associadas com a adaptação de zebuínos ao ambiente tropical. O nosso estudo nos permitirá investigar o espectro completo de diversidade da sequência a partir da "multi-assembly graph". Os principais objetivos do COWADAPT são: 1) obter "de novo assemblies" de genomas de raças taurinas e zebuínas; 2) desenvolver um "pangenome" de taurinos e zebuínos por meio da "multi-assembly graph"; 3) detectar e caracterizar variantes estruturais no genoma de zebuínos; 4) investigar a importância de variantes estruturais na adaptação de zebuínos ao ambiente tropical. Para atingir os objetivos, o COWADAPT foi estruturado no desenvolvimento de quatro planos de trabalho (WP). No WP1, iremos obter fragmentos longos de DNA para construir as "de novo assemblies" de genomas "haplotype-resolved" de diferentes raças taurinas (n=4) e zebuínas (n=3). Para avaliar a prevalência de variantes estruturais em zebuínos, nós iremos sequenciar o genoma de 20 animais da raça Nelore com a técnica de "long-read sequencing". As "haplotype-resolved genome assemblies" serão integradas em um "multi-assembly graph" no WP2. A análise do conteúdo da sequência do "multi-assembly graph" permitirá revelar segmentos específicos de zebuínos. Variantes estruturais no genoma zebuíno serão detectadas e caracterizadas no WP3. "Short sequencing reads" da raça Nelore serão mapeadas utilizando o genoma referência zebuíno desenvolvido no WP2, objetivando identificar variantes estruturais que não são detectadas utilizando o genoma de referência padrão (ARS-UCD1.2). Então, as "long sequencing reads" de animais Nelore obtidas no WP1 serão alinhadas à "multi-assembly graph" e utilizadas como referência para imputar de forma acurada variantes estruturais nas amostras sequenciadas com "short-read sequencing" e, subsequentemente, num conjunto maior (>20.000) de animais genotipados a serem utilizados nos estudos de associação com características relacionadas à adaptação. No WP4, estudos de associação serão conduzidos para investigar o papel das variantes estruturais na adaptação de animais Nelore ao ambiente tropical. Em conclusão, o COWADAPT irá desvendar variantes associadas à adaptação de bovinos a ambientes desafiadores, por meio de uma "multi-assembly graph". (AU)

A atenção às mudanças climáticas induzidas por ação humana tem incentivado esforços para entender como ecossistemas tropicais foram afetados por oscilações climáticas no passado. Até o momento, parte significativa da informação disponível tem sido obtida através da análise de indicadores moleculares orgânicos em sedimentos marinhos. A interpretação apropriada desses indicadores, por sua vez, depende do entendimento de como sedimentos orgânicos são transportados e transformados durante o trajeto entre fonte e sumidouro. Neste trabalho nós iremos preparar, analisar e interpretar isótopos de carbono e hidrogênio em n-alcanos de cadeia longa e a distribuição de tetraéteres de glicerol-dialquil-glicerol em sedimentos de fundo e em suspensão de dois importantes sistemas fluviais da América do Sul, as bacias dos rios Amazonas e São Francisco. Os resultados obtidos irão elucidar os efeitos da variabilidade espacial e sazonal nas assinaturas dos biomarcadores que chegam no Oceano Atlântico e fornecerão um importante arcabouço para a interpretação de reconstruções paleoambientais baseadas em testemunhos sedimentares marinhos obtidos próximos à América do Sul. O estágio será desenvolvido no MARUM - Center for Marine Environmental Sciences (University of Bremen, Alemanha), instituição de reconhecida globalmente, em colaboração com o Dr. Enno Schefuß, cientista de grande renome na área de desenvolvimento e aplicações de isótopos de carbono e hidrogênio em n-alcanos de cadeia longa em estudos paleoambientais. (AU)

As atividades humanas dependem fortemente das condições climáticas, em particular dos padrões de precipitação, que são cruciais para a Agricultura e disponibilidade de recursos hídricos, por exemplo. Por outro lado, eventos extremos de precipitação, assim como longos períodos de seca, trazem severos impactos econômicos e sociais. Nas regiões tropicais, a Circulação de Hadley desempenha um importante papel no controle dos padrões de precipitação, uma vez que a ela está ligado o posicionamento da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), que também é um dos principais componentes do Sistema de Monsões da América do Sul (SAMS). A posição da ZCIT sobre o oceano é ligada ao padrão de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) e ao transporte líquido de calor para no norte no Oceano Atlântico, desempenhado por sua Circulação de Revolvimento Meridional (CRMA). A redistribuição desse calor pela atmosfera requer, portanto que a posição média da ZCIT seja deslocada para o Norte do Equador. Assim, mudanças no transporte de calor e padrões de TSM na região tropical podem trazer impactos no hidroclima dos continentes adjacentes, através de sua influência no posicionamento das Células de Hadley. Além da variabilidade da TSM, outros fatores como a concentração de Gases do Efeito Estufa (GEE), depleção do ozônio estratosférico e poluição já foram apontados como fatores que contribuíram para a expansão nas últimas décadas da região tropical marcada pelos limites subtropicais das Células de Hadley. Considerando a estreita relação entre a Circulação de Hadley, a CRMA e seus impactos na precipitação, assim como sua variabilidade interna e sensibilidade à forçantes naturais e antrópicas, esse projeto busca estudar a variabilidade das Células de Hadley em conexão com a CRMA e seus impactos no hidroclima da Região Tropical nos últimos 2K anos e no futuro. Serão investigados os mecanismos por trás dessa variabilidade considerando tanto forçantes naturais como antrópicas (GEE, ozônio estratosférico e aerossois troposféricos). Serão utilizadas simulações da Fase 6 do Projeto de Intercomparação de Modelos Acoplados (CMIP6), bem como do AMIP (Projeto de Intercomparação de Modelos Atmosféricos), do modelo IPSL-CM6A-VLR e reanálises. (AU)

Eventos extremos de precipitações representam a maior fonte de risco associada à variabilidade interanual nas regiões de clima tropical e vêm se tornando cada vez mais frequentes e intensos nos tempos modernos. No Brasil, cerca de 74% das mortes relacionadas a desastres naturais são associados a eventos de chuva extremos. Frente às recentes mudanças hidroclimáticas na América do Sul, torna-se necessário entender como a variabilidade nas condições climáticas interfere na frequência e magnitude desses eventos. Eventos extremos de precipitação podem causar inundações em subsuperfície, fazendo com que as cavernas, em particular, ofereçam um domínio promissor para a reconstrução da atividade de paleoinundações. Nesse contexto, propõem-se no presente projeto de pesquisa a reconstituição da frequência dos eventos extremos de precipitação baseados em registros geoquímicos de alta resolução de elementos traços nos espeleotemas da gruta Laje Branca (SP) e gruta Malfazido (PR). O projeto tem por objetivo melhor compreender como a frequência e magnitude desses eventos se relacionam com eventos climáticos de expressão global. (AU)

O uso de radiossondagens meteorológicas é muito importante para determinar os perfis verticais de temperatura, umidade e ventos. Tanto na rede operacional (DEPV, INMET, CMAr,CPTEC), como em uso esporádico em pesquisa (INPE, IPMET, USP, entre outros), utiliza-se, basicamente, 2 tipos de radiossondagens de 2 fabricantes diferentes. Até o presente momento, poucas vezes efetuou-se sondagens atmosféricas com estes equipamentos em simultâneo, visando separar o quanto as medidas das variáveis atmosféricas diferem do uso de diferentes sensores e técnicas de filtragem. O INMET, com o apoio, institucional da OMM, juntamente com o CTA/IAE, realizarão um experimento internacional de comparação de radiossondagens atmosféricas no Centro de Lançamento de Alcântara (Maranhão), no qual objetiva-se determinar estas diferenças. As aplicações destes resultados são em experimentos científicos atuais (exemplo o LBA), bem como em modelos de Circulação Geral da Atmosfera (do CPTEC e do INMET). (AU)

O presente trabalho tem por objetivo investigar a aplicação do levantamento quantitativo de aves por pontos de escuta num ambiente florestal da região tropical. Serão avaliados os seguintes fatores: tempo de permanência em cada ponto, distância entre os pontos, densidade de pontos que maximizem o levantamento e horário do dia. Também será avaliada a influência destes tratamentos nos diferentes grupos funcionais de aves (guildas). Para tal, 90 pontos, referentes a uma área de 72 ha, serão lançados no núcleo de uma mata de 700 ha, evitando os efeitos da fragmentação de ambientes, principalmente no que se refere a modificações na densidade da vegetação, principalmente nas bordas. A análise estatística utilizada será a análise de variância com 12 repetições. Também será utilizada análise de regressão linear, quadrática e exponencial. (AU)