Anthropogenic actions shape biodiversity change and ecosystem functioning

Increasing rates of carbon emission, unsustainable development, and intense land cover change, led to an inevitable environmental degradation. While much of the lost biodiversity has not been described by scientists yet, we continue to lose new species at impressive rates. In this thesis, I compiled a large dataset for vertebrate assemblages in the Amazon forest, known for its extensive understudied biodiversity. The database englobes camera trap data from mammals, birds and reptile species and represents a small but important step further in the direction of filling the gap in biodiversity information for the Amazon forest. Using this dataset, I investigated the effects of human modifications on vertebrate communities in the Amazon, and the results show that, even within the gradient of low to moderate human modification, we can detect a decrease in the richness of vertebrate species. This raises a red flag for the vulnerability of species under our current scenario of changes in climate and land use. The functioning of the ecosystems involves complex processes and interactions of different species, and understanding the relationship between biodiversity change and the contribution of biodiversity to the provision of nature’s contribution to people (NCP) remains a challenge. In this thesis, I propose a macroecological framework that integrates biodiversity models and energy flux theory to link biodiversity, ecosystem function and NCP. This novel approach allows the incorporation of different aspects (such as species interactions and environmental data) to evaluate biodiversity-based NCP. Furthermore, in order to apply this framework to belowground ecosystems, I aggregated data and developed a biodiversity model to predict species abundance based on their body mass. Additionally, I also used the compiled database to explore the effects of environmental conditions on the community-abundance distribution of the communities

Estimation and characterization of the dog and cat population on Maio Island, Cape Verde : an integration of household survey data and remote sensing imagery

Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina VeterináriaObjective: To estimate and characterize the dog and cat population on Maio Island, Cape Verde, in order to provide a baseline to set up a syndromic surveillance system. Methods: The study was carried out in the course of Vétérinaires Sans Frontières - Portugal mission. One team applied questionnaires in six localities to classify the animals according to their age, gender, sterilization and parasites control status, body condition, skin changes and other observations, degree of dependence and restriction and recorded the coordinates of feeding places for each animal. Other team registered animal’s clinical information in Porto Inglês where companion animal health and welfare campaigns were performed. Geographic information systems tools were used to process the data and linear regression models were created with the number of houses as only predictor variable to estimate dog and cat populations. Results: In the observed dog population (n=457), 19.7% of the animals were sterilised, 23% dewormed; 1% was classified as feral and 0.88% as neighbourhood dogs. For cats (n=306), the results were 13.7%, 16%, 0.33% and 2.29%, respectively. The estimated population size on the island was 531 dogs and 354 cats. The models for these estimations were based on 400 m and 200 m resolutions respectively and resulted in an error of 7% when compared to survey results. Conclusions: This study highlights the potential of geographic information systems in population size estimates and praises the efforts done by non-governmental organizations on this island in order to promote public health.Resumo - ESTIMATIVA E CARACTERIZAÇÃO DA POPULAÇÃO DE CÃES E GATOS NA ILHA DO MAIO, CABO VERDE: INTEGRAÇÃO ENTRE DADOS DE UM RECENSEAMENTO E IMAGENS DE DETECÇÃO REMOTA - Objectivo: Estimar e caracterizar a população de cães e gato na ilha do Maio, em Cabo Verde, de modo a recolher informação para implementar um sistema de vigilância sindrómica. Métodos: O estudo foi realizado no decurso da missão dos Veterinários Sem Fronteiras - Portugal. Uma equipa realizou questionários em seis localidades para classificar os animais de acordo com a sua idade, género, esterilização e controle de parasitas, condição corporal, alterações cutâneas e outras observações, o grau de dependência e de restrição e, registou ainda, as coordenadas dos locais de alimentação para cada animal. Outra equipa registou a informação clínica dos animais em Porto Inglês durante as campanhas para promover a saúde e o bem-estar dos animais de companhia. Foram utilizadas ferramentas de sistemas de informação geográfica para processar os dados e foram criados modelos de regressão linear, tendo o número de casas sido definido como única variável independente para estimar a população de cães e gatos. Resultados: Na população de cães observados (n = 457), 19,7% dos animais estavam esterilizados, 23% desparasitados, 1% foi classificado como não tendo dono e 0,88% como animais de bairro. Para gatos (n = 306), os resultados foram de 13,7%, 16%, 0,33% e 2,29%, respectivamente. A estimativa da população na ilha foi de 531 cães e 354 gatos. Os modelos para estas estimativas foram construídos com base nas resoluções de 400 m e 200 m respectivamente e resultaram num erro de 7% quando comparado com os resultados do recenseamento. Conclusões: Este estudo destaca o potencial dos sistemas de informação geográfica na estimativa de populações animais e enaltece os esforços feitos por organizações não-governamentais nesta ilha, com o objectivo de promover a saúde pública

Interação entre vertebrados e frutos/sementes em uma floresta de igapó na Amazônia central

In igapó forests, water dynamics during river level recession is responsible for the seed patch formation. Animal-plant interactions that occur in that environment, as well as patches’ influence on frugivorous and granivorous vertebrates’ occurrence are unknown. This work is divided into two chapters and investigates i) the possible interaction between rodents and fruit/ seed, based on the bite sizes left in the fruits and ii) the role of seed patches in overall habitat use by vertebrate species in an igapó forest in Jaú National Park. Rodents have a highly specialized dentition, and incisor dimensions are very characteristic within each species. In chapter one, we field-tested a rarely-used methodology – using marks left by rodent incisors in fruits and seeds to identify the feeding species. The width of the incisors marks made in Plasticine™ blocks, using skulls in museum collections, were compared with the marks left on field-collected fruits and seeds. We confirmed the existence of an allometric relationship between incisors width and body size. Furthermore, larger and harder fruits showed larger bite marks compared with smaller and soft fruits/seeds, indicating the importance of fruit size and hardness in rodent food-plant selection. Based on tooth width measurements, the results also showed that smaller fruits/seeds are used by fewer rodent species, in comparison to fruits of larger size, these being more likely to be consumed and/or predated. Due to an overlap in body size between species, the method did not provide precise identifications of the rodent species consuming particular items, although it does reduced the likely suite of species in 46%. However, when used in conjunction to other methods, this is highly viable field technique due to its easy use and low cost. In chapter two we report on the deployment of camera traps in areas with and without the seed patches to examine the relation between these accumulation sites and birds and mammals species presence. It was recorded that vertebrates assemblage occurrence is not related to patch presence. However, there is a positive relationship between predator occurrence and spatial distribution of the vertebrate assemblage, indicating that predator species may be following their potential prey in unflooded igapó, and so possibly erasing granivore/seed associations that might otherwise occur. The widespread occurrence of these seed eaters animals throughout igapó, not only where are high density food resources, seems to be a compromise strategy that balances between selecting the most favorable food items with avoiding the higher predation risk of being foraging for prolongued periods at the seed patches. Our results underscore the potential importance of igapó forests as a key habitat for a variety of terra firme terrestrial taxa, and open the way for further studies.Em florestas de igapó, a dinâmica da água durante a vazante dos rios é responsável pela formação de agregados de sementes. As interações animal-planta que ocorrem nesse ambiente, bem como a influência dos agregados de sementes na ocorrência de vertebrados frugívoros e granívoros são desconhecidas. Este trabalho está dividido em dois capítulos e investigamos i) a possível interação entre roedores e frutos/sementes baseado na dimensão das mordidas deixadas nos frutos e ii) o papel dos agregados de sementes no uso do habitat por espécies de vertebrados em uma área de floresta de Igapó, no Parque Nacional do Jaú. Roedores possuem dentição altamente especializada, e as dimensões dos incisivos são características para cada espécie. No capítulo um, testamos uma metodologia raramente utilizada: usamos as marcas deixadas pelos dentes incisivos de roedores em frutos e sementes para a identificação desses consumidores. A largura das marcas dos incisivos, feitas em blocos Plasticine ™ utilizando crânios de coleções de museus, foram comparadas com as marcas deixadas em frutos e sementes coletados em campo. Foi confirmada a existência de relação alométrica entre a largura dos incisivos e o tamanho do corpo. Além disso, frutos maiores e mais duros mostraram marcas de mordidas maiores em comparação com frutos/ sementes menores e macios, indicando a importância do tamanho do fruto e dureza na seleção do item pelo roedor. Baseado nas medidas de largura dos incisivos, os resultados também mostraram que os frutos/ sementes menores são usados por um menor número de espécies de roedores, em comparação com frutos de tamanho maior, sendo estes mais susceptíveis ao consumo. Devido à sobreposição no tamanho do corpo das espécies, este método não proporcionou identificações precisas dos roedores que consomem itens específicos, mas em média reduziu o conjunto das prováveis espécies em 46%. Quando utilizado paralelamente a outros métodos, esta técnica é viável devido ao fácil uso e baixo custo. No capítulo dois, utilizei armadilhas fotográficas em áreas com e sem a presença dos agregados de sementes, para avaliar a possível relação entre esses locais de acúmulo e a presença de espécies de aves e mamíferos. Foi observado que a presença dos agregados não está relacionada com maior ocorrência da assembléia de vertebrados. No entanto, há uma relação positiva entre a ocorrência de predadores e a distribuição espacial da assembléia de vertebrados, demonstrando que esses predadores podem estar seguindo suas presas potenciais no igapó não inundado. A ocorrência generalizada destes animais pelo igapó, não apenas concentrando-se onde ocorrem altas densidades de recursos alimentares, parece ser a estratégia usada para selecionar os itens alimentares mais favoráveis, evitando o maior risco de predação ao forragear por períodos prolongados nos locais onde as sementes estão agregadas. Em conjunto, nossos resultados reforçam a importância potencial de florestas de igapó como um habitat-chave para uma variedade de taxas terrestres de terra firme, e abrem caminho para estudos adicionais

Study of Perovskite Quantum Dots for Super-resolution Microscopy Applications

Quantum Dots (QDs) are known for their remarkable optical properties, such as, high photoluminescent quantum yields (PLQY), large absorption spectra, narrow emission spectra, excellent photostability and the possibility to shift the fluorescence emission in a wide spectrum of colours through QD synthesis conditions [1–4]. When compared with conventional fluorophores, QDs show many advantages, like resistance to photobleaching, enhanced photostability and brightness [5]. In this work Iodine Perovskite Quantum Dots (CsP bI3) were used, since this type of QDs show great photophysical properties and nearinfrared (NIR) emission. Nevertheless, their structural stability and shelf life needed improvement, so a doping system based on cadmium was developed, and alterations in the synthesis were studied to fulfil the needs without causing any kind of drawback. An extensive optical, chemical and morphological characterisation was carried out to fully understand the influence of the developed particle engineering. It was proven that the doping system and synthesis modifications increase the stability of the nanocrystal, without pitfalls. Finally, different Super Resolution Microscopy techniques were used to investigate the performance of the PQDs, the possibility of using them as fluorescent dyes and a possible resolution enhancement

Caracterização da estrutura do terreno utilizando métodos não invasivos em meio urbano: contribuição da curva de elipticidade das ondas de Rayleigh

Tese de mestrado, Ciências Geofísicas (Geofísica Interna) Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2019Durante as últimas décadas, o uso de vibrações ambientais para caracterizar a estrutura do terreno e estimar efeitos de sítio sísmicos de um local tem vindo a aumentar. Técnicas não invasivas, utilizando um conjunto de estações (array) ou uma estação única, têm sido aplicadas em locais urbanos para estimar as propriedades físicas das camadas superficiais. A aplicação generalizada destas técnicas em meio urbano permite realizar um microzonamento sísmico que tem sido muito útil para apoio à definição e implementação de medidas de mitigação do risco sísmico. A partir de medições efetuadas com uma única estação é possível determinar das curvas H/V, aplicando o método de Nakamura (1989) e estimar as curvas de elipticidade assumindo que o ruído sísmico é composto principalmente pela propagação de ondas de Rayleigh. A inversão dessas curvas de elipticidade fornece também informações sobre as propriedades das camadas superficiais. Em geral, a inversão dessas curvas é realizada juntamente com as curvas de dispersão obtidas por outros métodos independentes de ondas superficiais (por exemplo, ReMi, MASW ou SASW). No entanto, é importante investigar em que medida a inversão dessa curva apenas dará informações sobre a estrutura do subsolo. Nesta dissertação é apresentado um estudo de sensibilidade para investigar a adequação da inversão da elipticidade de onda de Rayleigh na estimativa da estrutura do subsolo (espessura e profundidade das diferentes camadas). Começou-se com um modelo teórico simples de uma camada de solo (com velocidade VS1) assente num substrato (de velocidade VS2), testando diferentes contrastes de impedância: baixa (2), média (3) e alta (5). Adotou-se 0,4 para o valor do coeficiente de Poisson (ν) para estimar VP1 e VP2 e foram consideradas quatro espessuras de camada: h = 2m, 5m, 10m e 20m. As curvas de elipticidade foram invertidas supondo que as velocidades e a espessura eram conhecidas com 5%, 10% ou 20% de incerteza. Realizou-se a análise estatística dos resultados para investigar de que modo se comporta o erro associado às estimativas das velocidades e da profundidade em função das incertezas introduzidas no modelo inicial. No final desta dissertação são apresentados alguns resultados da metodologia aplicada a registos reais efetuados em diferentes condições geológicas de Lisboa.During the last decade, the use of environmental vibrations to characterize the soil structure and assess the seismic site effects has increased. Non-invasive techniques, using a set of stations (array) or a single station, have been applied in urban sites to estimate the physical properties of the shallower layers. The general use of these techniques in the urban environment allows the accomplishment of a seismic microzoning that is very useful for the development of a strategy and the implementation of measures of mitigation of the seismic risk. From the measurements made with a single station, it is possible to determine the H/V curves, applying the Nakamura method (1989) and estimate the ellipticity curves assuming the seismic noise is mainly composed by Rayleigh wave propagation. The inversion of the ellipticity curves aims to obtain information on the properties of the shallow layers. In general, the inversion of these curves is performed along with the dispersion curves obtained by other types of surface wave methods (eg ReMi, MASW or SASW). However, it is important to investigate to what extent the inversion of the ellipticity curve alone will give information on the structure of the subsoil. In this dissertation a sensitivity study is presented to investigate the range of application of the inversion of the ellipticity of the Rayleigh wave on the estimation of the structure of the subsoil (thickness and depth of the different layers). First, a simple theoretical model of a layer (with VS1 velocity) over a half-space (VS2 velocity) is analyzed, testing different impedance contrasts: low (2), medium (3) and high (5). It was assumed 0,4 for the Poisson coefficient value (ν) for the estimation VP1 and VP2 and were considered four layers of thickness: h = 2m, 5m, 10m and 20m. The ellipticity curves were inverted supposing the velocities and thickness were known with a 5%, 10% or 20% of uncertainty. A statistical analysis of the results was performed to investigate how the error associated with the estimation of velocity and depth behaved in association with the uncertainties introduced in the initial model. This dissertation ends presenting results of the methodology applicated to real records in different geological conditions in Lisbon

Era uma vez... as histórias infantis e o imaginário na resolução de problemas com matemática : Um estudo no Pré-escolar

Relatório Final de Prática de Ensino Supervisionada do Mestrado em Educação Pré-escolar apresentado na Escola Superior de Educação do Instituto Politécnico de Viana do CasteloO presente relatório insere-se no âmbito da unidade curricular da Prática de Ensino Supervisionada II (PES II) do Mestrado em Educação Pré-Escolar da Escola Superior de Educação de Viana do Castelo. Esta prática foi desenvolvida num Jardim de Infância do concelho de Viana do Castelo. A estrutura deste relatório encontra-se dividida em três partes. A primeira parte comtempla a caracterização do contexto educativo, a segunda parte retrata o estudo realizado com as crianças deste contexto e, na última parte, é apresentada uma reflexão sobre a Prática de Ensino Supervisionada. O estudo desenvolvido centrou-se no domínio da Matemática e envolveu a participação de 23 crianças, com idades compreendidas entre os três e os seis anos, e teve como principal objetivo compreender de que modo as histórias infantis contribuem para desenvolver a capacidade de resolução de problemas. Para orientar esta problemática foram formuladas as seguintes questões que orientaram a investigação: (1) Como é que as histórias infantis favorecem o envolvimento das crianças na compreensão do problema?; (2) Que tipo de estratégias são utilizadas pelas crianças na resolução de Problemas que emergem de histórias infantis? (3) Que dificuldades surgem?. Como forma de dar resposta a estas questões, foram planeadas e implementadas quatro tarefas, partindo da exploração de histórias infantis para as atividades planificadas que potencializam a resolução de problemas. Tendo em conta o problema e as questões de investigação optou-se por uma metodologia de investigação de natureza qualitativa, de carácter exploratório. Os resultados do estudo permitiram verificar que as histórias e as tarefas que emergiam destas envolveram as crianças num contexto mágico, tornando-as personagens de várias histórias que não tinham terminado na última página do livro, contribuindo para que se mantivessem motivadas e empenhadas na resolução dos problemas propostos. Ao longo deste estudo foi notório que as crianças usaram diferentes estratégias na resolução dos problemas. Também foi possível constatar que desde a primeira à última tarefa, as dificuldades das crianças foram diminuindo, uma vez que foram colmatadas através da apreensão de novos conhecimentos e da destreza em utilizar diferentes estratégias na resolução dos problemas.This report falls within the Supervised Teaching Practice II (STP II) from the Master course in Preschool Education of School of Education of Viana do Castelo. This practice was developed in a kindergarten on the municipality of Viana do Castelo. The structure of this report is divided into three parts. The first part includes the characterization of the educational context, the second part depicts the study conducted with the children in this context and, in the last part, a reflection on the practice of Supervised Education. The study focused the field of mathematics and involved the participation of 23 children, aged three to six, and had as its main aim to understand how children's literature contributes to develop the ability of problem solving. To reflect on this problem were formulated the following questions that guided the investigation: (1) how the children's literature promotes the involvement of children in understanding the problem?; (2) which strategies are used by children when solving problems that emerge from children's literature? (3) which difficulties arise?; As a way of answering these questions, four tasks were planned and implemented, starting from children's literature to planned activities that promote problem solving. Considering the problem and the research questions we opted for a qualitative research methodology of exploratory nature. The results of the study made it possible to verify that the stories and the emerging tasks involved the kids in a magical context, making them characters from several stories that were not completed on the last page of the book, contributing to keeping them motivated and committed to solving the problems. Throughout this study was notorious that children used different strategies in problem solving. It was also possible to demonstrate that from the first to the last, the difficulties of the children kept diminishing, since they have been filled by the apprehension of new knowledge and the ability to use different strategies in problem solving

Resistir para existir : campanha de intervenção urbana para indígenas em retomada

O Brasil, desde sua fundação, é uma invenção, uma invasão contínua de um território indígena que era povoado por mais de mil etnias diversas. A história do Brasil é marcada pelo assassinato e apagamento das tradições dos povos originários. Os indígenas urbanos, que caracterizam-se por habitarem áreas marginalizadas de cidades, sem necessária proximidade com indígenas aldeados, não são reconhecidos pelo Estado e possuem demandas próprias, igualmente urgentes, na busca pela redução do seu apagamento histórico. Este trabalho propõe uma campanha de intervenção urbana localizada nos bairros Cidade Baixa e Centro Histórico com o objetivo de contribuir para a visibilidade da comunidade do Centro de Referência Indígena-Afro da região central de Porto Alegre. A partir da ótica do design anthropology, com o apoio do Human-Centered Design foi selecionada a metodologia do diamante duplo composta por quatro etapas: descobrir, contemplando a imersão no tema; definir, onde há a especificação do escopo e diretrizes do projeto; desenvolver, composta por dinâmicas de geração de alternativas; e entregar, momento de prototipação, testes, estudo de viabilidade financeira e avaliação do produto final junto ao público-alvo.Brazil, since its foundation, is an invention, a continuous invasion of an indigenous territory that was inhabited by more than a thousand different ethnic groups. The history of Brazil is marked by the murder and erasure of native people’s traditions. Urban indigenous people, who are characterized by inhabiting marginalized areas of cities, without contact with indigenous who live in native villages, are not recognized by the State and have their own demands, equally urgent, in the search for reducing their historical erasure. This work proposes an urban intervention campaign located in the Cidade Baixa and Centro Histórico neighborhoods with the objective of contributing to the visibility of the Centro de Referência Indígena-Afro’s comunity in the central region of Porto Alegre. From the perspective of design anthropology, with the support of Human-Centered Design, the double diamond methodology was selected, comprising four stages: discovering, the immersion in the theme; define, the specification of the scope and guidelines of the project; develop, composed of dynamics of generating alternatives; and deliver, prototyping, testing, financial feasibility study and final product validation with the target audience