Estudos paleoambientais interdisciplinares: dinâmica da vegetação, do ambiente marinho e inferências climáticas milenares a atuais na Costa Norte do Espírito Santo, Brasil

Estudos paleoambientais desde ~50.000 anos na costa do Brasil e, em particular, no litoral do Espírito Santo, são ainda insuficientes para servir de base a reconstituições da dinâmica da vegetação, de oscilações do nível relativo do mar e de flutuações climáticas e respectivas influências sobre a ação humana milenar. Para obter essas informações, uma equipe interdisciplinar, financiada por projetos temáticos FAPESP e CNPq, desenvolveu pesquisas correlatas na Reserva Natural Vale (RNV) e região. Para a caracterização da dinâmica da vegetação e marinha, com inferências climáticas, em locais de floresta de tabuleiros e campos naturais da RNV e região desde ~16.000 anos, utilizaram-se isótopos do C (12C, 13C e 14C) da matéria orgânica do solo e sedimentar, além de palinologia em sedimentos lacustres e terrestres. No estudo da dinâmica do ecótono floresta – campo, apresentam-se inferências preliminares sobre a evolução pedogenética dos Espodossolos associados ao campo, com ênfase às suas características físico-químicas, e também dos Argissolos, encontrados sob floresta. Finaliza-se com o estágio inicial de uma coleção de referência de fitólitos, bioindicador de vegetação utilizado em estudos paleoambientais, extraídos de plantas da floresta de tabuleiros da RNV.A equipe agradece todo o empenho dos funcionários e apoio logístico da Reserva Natural Vale, Linhares, Espírito Santo; à FAPESP através do projeto Temático 2011/00995-7 (ProjES); e ao CNPq – Universal 2012-5/470210, pelo aporte financeiro e a colaboração dos técnicos do Laboratório 14C, Liz Mary Bueno de Moraes e Thiago Casemiro Barrios de Campos, na preparação de amostras gasosas para a datação 14C.Peer Reviewe

Interdisciplinary paleovegetation study in the Fernando de Noronha Island (Pernambuco State), northeastern Brazil

The aim of this research was to reconstruct vegetation changes (with climate inferences) that occurred during the Holocene in the Fernando de Noronha Island, Pernambuco State, northeastern Brazil. The research approach included the use of geochemical (mineralogy, elemental), carbon isotopes (δ13C, 14C) and pollen analyses in soil organic matter (SOM) and sediments collected in Lagoa da Viração and Manguezal do Sueste. The carbon isotopes data of SOM indicated that there was no significant vegetation changes during the last 7400 BP, suggesting that the climate was not the determinant factor for the vegetation dynamics. The pollen analysis of the sediment of a core collected in the Lagoa da Viração showed the absence of Quaternary material in the period between 720 BP and 90 BP. The mineralogical analysis of deeper layer showed the presence of diopside indicating this material was developed "in situ". Only in the shallow part of the core were found pollen of similar plant species of the modern vegetation. The geochemistry and isotope results, in association with the sediment type and pollen analyses of sediment samples of Manguezal do Sueste, indicated variations in the vegetation and in its location since the middle Holocene. Such variations can be associated with climatic events and sea level oscillations and also with anthropogenic events considering the last five hundred years._________________________________________________________________________________________ RESUMO: Esta pesquisa teve o objetivo de reconstruir trocas de vegetação (com referências climáticas) que ocorreram durante o Holoceno na ilha de Fernando de Noronha, Estado de Pernambuco, nordeste do Brasil. Para o desenvolvimento da pesquisa utilizou-se de análises geoquímicas (minerais, elementar), isótopos do carbono (δ13C, 14C) e análises polínicas em solos e sedimentos coletados na Lagoa da Viração e no manguezal do Sueste. Os isótopos do carbono dos solos indicaram que não houve trocas significativas de vegetação durante os últimos 7400 anos AP, sugerindo que o clima não foi um fator determinante para a dinâmica da vegetação. A análise polínica dos sedimentos da Lagoa da Viração mostrou ausência de elementos quaternários no período entre 720 AP e 90 AP. A análise mineralógica das camadas mais profundas mostrou a presença de diopsídeo, indicando que este material foi desenvolvido"in situ". Somente na parte superficial do testemunho foram encontrados palinomorfos de plantas similares à vegetação moderna. Os resultados geoquímicos e isotópicos, em associação com o tipo de sedimento e as análises polínicas das amostras de sedimento do Manguezal do Sueste, indicaram variações na vegetação e na sua localização desde o Holoceno médio. Tais variações podem estar associadas a eventos climáticos e oscilações do nível do mar e também a eventos antrópicos considerando os últimos quinhentos anos

Corn grain yield and 15N-fertilizer recovery as a function of urea sidedress timing

Abstract Best fertilizer management practices such as adopting the right N sidedress timing can reduce N losses by volatilization, thus, raising N-fertilizer recovery and grain yield. To evaluate ammonia (N-NH3 ) losses, N-fertilizer recovery and grain yield as a function of urea sidedress timing in corn, a field study was conducted during the 2011-2012 and 2012-2013 growing seasons, adopting a complete randomized block design with four replications. Treatments consisted of urea sidedress timing (140 kg N ha-1) at V4, V6, V8, V10, and V12 growth stages, plus a control without sidedress N. The largest N losses by N-NH3 volatilization occurred when urea was applied at V10 or V12 growth stages, reaching losses of 35 and 41 % of the total applied N. Although climatic factors influences N-NH3 volatilization process, crop characteristics such as canopy development also seems to affect N-NH3 losses. Nitrogen application at V4 or V6 growth stages resulted in greater N-fertilizer recovery from urea sidedress, reaching values of 53 %. No increase in corn grain yield was observed with N application at different corn growth stages during the two growing seasons evaluated, most likely due to high N mineralization rates from the soil

15N-labed glycine synthesis

This work describes a method for 15N-isotope-labeled glycine synthesis, as well as details about a recovery line for nitrogen residues. To that effect, amination of alpha-haloacids was performed, using carboxylic chloroacetic acid and labeled aqueous ammonia (15NH3). Special care was taken to avoid possible 15NH3 losses, since its production cost is high. In that respect, although the purchase cost of the 13N-labeled compound (radioactive) is lower, the stable tracer produced constitutes an important tool for N cycling studies in living organisms, also minimizing labor and environmental hazards, as well as time limitation problems in field studies. The tests were carried out with three replications, and variable 15NH3(aq) volumes in the reaction were used (50, 100, and 150 mL), in order to calibrate the best operational condition; glycine masses obtained were 1.7, 2, and 3.2 g, respectively. With the development of a system for 15NH3 recovery, it was possible to recover 71, 83, and 87% of the ammonia initially used in the synthesis. With the required adaptations, the same system was used to recover methanol, and 75% of the methanol initially used in the amino acid purification process were recovered.Este trabalho descreve um método para a síntese de glicina marcada no isótopo 15N, bem como detalhes da linha de recuperação dos resíduos nitrogenados. Para isso, foirealizada uma aminação de alfa-haloácidos, empregando-se o ácido carboxílico cloroacético e amônia aquosa marcada (15NH3). Especial cuidado foi tomado para evitar possíveis perdas de 15NH3, uma vez que o custo de produção é elevado. A esse respeito, embora o custo de aquisição do composto marcado em 13N (radioativo) seja inferior, o traçador estável produzido se configura numa importante ferramenta em estudos de ciclagem de N em seres vivos, minimizando também os riscos ocupacionais e ambientais, bem como os problemas de limitação de tempo em estudos de campo. Os testes foram realizados em triplicata variando-se o volume de 15NH3(aq) utilizado na reação (50, 100 e 150 mL), com a finalidade de aferir a melhor condição de trabalho, sendo as massas de glicina obtidas de 1,7, 2 e 3,2 g, respectivamente. Com o desenvolvimento do sistema para recuperação de 15NH3, foi possível recuperar 71, 83 e 87% da amônia inicialmente utilizada na síntese. Com as adaptações necessárias, o mesmo sistema foi utilizado na recuperação de metanol 75% do metanol utilizado inicialmente no processo de purificação do aminoácido

Síntese e controle de qualidade da ureia enriquecida em 13C para diagnóstico da Helicobacterpylori (HP) Synthesis and quality control of 13C-enriched urea for Helicobacter pylori (HP) diagnosis

The aim of the study was to synthesize the urea (13CO(NH2)2), with 99% 13C atoms, and to perform a quality analysis for the diagnosis (breath test) of Helicobacter pylori. Furthermore, the process was submitted to economic analysis. The reaction was performed in a stainless steel reactor, lined with polytetrafluoroethylene, under low pressure and temperature. The synthesis method was shown to be appropriate (2.35 g; 81.9% yield), evidenced by physico-chemical and microbiological results, according to Brazilian legislation. The production and diagnosis costs were competitive compared with national and international market values, rendering this a valuable tool in clinical medicine

Síntese e controle de qualidade da ureia enriquecida em 13C para diagnóstico da Helicobacterpylori (HP)

The aim of the study was to synthesize the urea (13CO(NH2)2), with 99% 13C atoms, and to perform a quality analysis for the diagnosis (breath test) of Helicobacter pylori. Furthermore, the process was submitted to economic analysis. The reaction was performed in a stainless steel reactor, lined with polytetrafluoroethylene, under low pressure and temperature. The synthesis method was shown to be appropriate (2.35 g; 81.9% yield), evidenced by physico-chemical and microbiological results, according to Brazilian legislation. The production and diagnosis costs were competitive compared with national and international market values, rendering this a valuable tool in clinical medicine