A tomada de decisões conservacionistas baseadas em informações sobre a biodiversidade em empreendimentos hidrelétricos na Bacia Amazônica

Environmental impact studies (EIAs) are used to understand the potential impacts of a construction and to suggest whether the project is viable under the environmental point of view. However, few ecological tools of analysis are currently used for this conclusion. One of them is the legal requirement for the stabilization of the collector curve, which has been strongly accepted by the consultants and employees of Ibama (Brazilian Institute of Environment and Renewable Natural Resources) because it is well known and used by some researchers in the world to analyze EIAs. However, the assumptions of the analysis are rarely found in real decision-making situations about hydroelectric dams. The main factor that prevents its use is the impossibility of performing random sampling in large areas of difficult access. In some spatial scales, the absence of randomization is not relevant, but this is not the case with hydroelectric projects in the Amazon basin. If this assumption can not be met, decision-making based on the collector curve is not informative about the validity of the sampling. The species richness measured by the collector curve has had little applicability by conservation biology. Knowledge of the elements of biodiversity present is considered more relevant today and, therefore, sampling in all area of inference is a more useful recommendation, since knowledge of less rare species can give more support in decision making. Complementarity is the current paradigm of conservation biology that relies on some widely used algorithms and analytical tools in the world. Choosing conservation targets that should be considered relevant is a critical part of this process. Initially, we considered the list of targets presented in the EIAs, those required by the legislation, and also those listed at a workshop of researchers on hydroelectric dams in the Tapajós River basin. The selection of priority targets was made in this study through the spatial overlap of these initial targets with all the dams built and planned in the Amazon basin. The analyzes indicated that only aquatic targets were threatened by dams, and the use of a high number of targets may lead to the erroneous conclusion that there is little impact on the targets analyzed. The Tapajós basin is planned to receive the greatest investment in construction of new dams by the current proposal of the Brazilian Ministry of Mines and Energy. Using only the targets that were selected in Chapter 2, a simulation of dam combinations was made by contrasting the hydroelectric potential and the degradation in biodiversity that each potential combination could cause. By means of the Pareto frontier analysis, some arrangements of dams have resulted in “win-win” situations, showing that energy production can be compatible with environmental preservation, but these best combinations are not the current government's proposal. One of the most efficient points showed that it is possible to produce 78% of the potential electricity with a loss of 21% of biodiversity compared to the current government proposal. All the results were strongly influenced by the choice of the analyzed targets and these should be investigated more thoroughly before hydroelectric decisions are made in the basin.O Estudo de Impacto Ambiental - EIA é utilizado para entender os impactos de uma intervenção humana no meio ambiente e sugerir se o empreendimento é ou não viável sob o ponto de vista ambiental. No entanto, atualmente, são usadas poucas ferramentas ecológicas de análise para embasar essa conclusão. Uma delas é a exigência legal da estabilização da curva do coletor, que tem um forte aceite pelas empresas de consultoria e pelos órgão licenciadores porque é bem conhecida e utilizada por alguns pesquisadores no mundo para analisar EIAs. Entretanto, as premissas da análise raramente são encontradas em situações reais de tomada de decisão sobre hidrelétricas. No capítulo 1 analisamos se o estimador de número de espécies dado pela Curva do Coletor é robusta a essa ausência de premissas. Utilizamos anuros como o elemento da fauna porque eram os dados disponíveis nos 4 sítios de amostragem. O principal fator que impede o uso da curva do coletor é a impossibilidade de se realizar amostragens aleatórias em grandes áreas de difícil acesso. Em algumas escalas espaciais, a ausência de aleatorização não é relevante, mas esse não é o caso de empreendimentos hidrelétricos na bacia amazônica. Na impossibilidade de atender a esse pressuposto, a tomada de decisão baseada em curva do coletor é pouco elucidativa sobre a validade da amostragem. A riqueza de espécies estimada pela curva do coletor tem tido pouca aplicabilidade pela biologia da conservação. O conhecimento dos elementos da biodiversidade presentes é considerado mais relevante atualmente e, portanto, a realização de amostragens em toda área de inferência é uma recomendação mais útil, pois o conhecimento das espécies menos raras pode ajudar mais na tomada de decisão. A complementaridade é o atual paradigma da biologia da conservação, que conta com alguns algoritmos e ferramentas largamente usadas no mundo. Os mais comuns desses algorítimos podem ser nomeados de Planejamento Sistemático da Conservação (PSC), que é uma lógica que estabelece algumas etapas fundamentais que o processo de decisão deve seguir até chegar a se discutir o que deve ou não ser preservado. Escolher os alvos que devem ser considerados como relevantes é parte crítica desse processo. No capítulo 2 realizamos essa etapa do PSC e procuramos estabelecer os alvos para a região hidrográfica da Amazônia brasileira que estão ameaçadas pelas hidrelétricas a serem instaladas. Para isso, inicialmente consideramos a lista de alvos apresentadas nos EIAs, aqueles exigidos pela legislação, e em um encontro de pesquisadores sobre hidrelétricas . Foram elencados 335 alvos entre espécies e feições geográficas que potencialmente seriam afetados pelas barragens. A seleção de alvos prioritários foi feita através da sobreposição espacial desses alvos iniciais com todas as barragens construídas e planejadas na região hidrográfica da Amazônia. As análises indicaram que apenas alvos aquáticos foram ameaçados pelas represas e também ficou evidente que a bacia do Tapajós será a mais afetada pela instalação das novas barragens. . Na bacia do Tapajós será feito o maior investimento em construção de novas barragens pela proposta do setor elétrico. No capítulo 3, foi feita uma simulação das combinações de barragens mensurando o potencial hidrelétrico e nos impactos previstos sobre a biodiversidade que cada potencial combinação de empreendimentos poderia causar. Os elementos de biodiversidade usados foram as espécies (p.e Trichechus inuinguis e Brachyplatystoma rousseauxii) e ambientes (p.e. pedrais e rios conectados) selecionados no capítulo 2. Como custo da preservação desses elementos foram considerados a quantidade de energia perdida em Mega Watts(que são as barragens que não poderia ser construída) para que a área não fosse degradada e o alvo pudesse persistir. A análise foi feita através da Fronteira de Pareto, que é uma ferramenta apropriada para comparar dois recursos competitivos. A investigação dessa curva pode mostrar alguns níveis ótimos de utilização de um recurso prejudicando o mínimo possível do uso do outro recurso. Através da fronteira de Pareto alguns pontos encontraram a situação de ganha-ganha, mostrando que pode ser compatível a produção de energia com a preservação ambiental, mas essas melhores combinações não são a proposta atual do governo. A fronteira de Pareto revela que um dos pontos de maior eficiência mostrou que é possível produzir 78% da energia elétrica potencial planejada com uma perda estimada de 21% da biodiversidade em relação à proposta atual do governo. Todos os resultados foram fortemente influenciados pela escolha dos alvos analisados e esses devem ser investigados mais a fundo antes da tomada de decisões sobre hidrelétricas na bacia

Contribuição dos assentamentos rurais no desmatamento da Amazônia: um olhar sobre o Estado do Pará

A colonização de terras devolutas na região amazônica para fins de reforma agrária, política social que vem sendo priorizada pelo governo em detrimento de uma política efetiva de redistribuição de terras – o que não foge substancialmente do padrão histórico de ocupação dirigida da região –, tem causado consequências socioambientais em diversas áreas do desenvolvimento que necessitam ser mais intensamente exploradas. Com o intuito de subsidiar essa discussão sob o prisma ambiental, recorreu-se à análise de geoprocessamento. Como medida de impacto ambiental, foi avaliada a dinâmica do desmatamento em 15% dos assentamentos federais do Estado do Pará, durante cinco anos. Os resultados demonstraram haver proporcionalmente mais desmatamentos no interior dos assentamentos do que na área que os circunscreve. No entanto, a velocidade de incremento do desmatamento ao longo dos anos é menor dentro dos assentamentos, quando se excluem as áreas protegidas do Estado. O estudo aponta para possíveis causas que contribuem para a tendência de desmatamento no âmbito dos assentamentos. Fatores como a vulnerabilidade econômica, o atraso na liberação dos financiamentos rurais, as incertezas fundiárias, tamanho dos lotes e a exploração madeireira em assentamentos fictícios são apontados como algumas das causas determinantes do padrão observado

Diurnal cycle RANS simulations applied to wind resource assessment

Microscale computational fluid dynamics (CFD) models can be used for wind resource assessment on complex terrains. These models generally assume neutral atmospheric stratification, an assumption that can lead to inaccurate modeling results and to large uncertainties at certain sites. We propose a methodology for wind resource evaluation based on unsteady Reynolds averaged Navier‐Stokes (URANS) simulations of diurnal cycles including the effect of thermal stratification. Time‐dependent boundary conditions are generated by a 1D precursor to drive 3D diurnal cycle simulations for a given geostrophic wind direction sector. Time instants of the cycle representative of four thermal stability regimes are sampled within diurnal cycle simulations and combined with masts time series to obtain the wind power density (WPD). The methodology has been validated on a complex site instrumented with seven met masts. The WPD spatial distribution is in good agreement with observations with the mean absolute error improving 17.1% with respect to the neutral stratification assumption.This work has been partially supported by the three EU H2020 projects, New European Wind Atlas ERA‐NET PLUS (NEWA, FP7‐ENERGY.2013.10.1.2, European Commission's grant agreement 618122), High Performance Computing for Energy (HPC4E, grant agreement 689772), and the Energy oriented Centre of Excellence (EoCoE, grant agreement 676629), and the SEDAR (“Simulación eólica de alta resolución”) project. Jordi Barcons is grateful to a PhD fellowship from the Industrial Doctorates Plan of the Government of Catalonia (Ref. eco/2497/2013). We also thank Iberdrola Renovables Energa S.A. and Impulsora Latinoamericana de Energa Renovables S.A. for providing the access to Puebla met masts data for validation and to Luis Prieto and Daniel Paredes for their help. We also thank the reviewers for their productive comments and observations.Peer ReviewedPostprint (published version

IEA-Task 31 WAKEBENCH: Towards a protocol for wind farm flow model evaluation. Part 1: Flow-over-terrain models

The IEA Task 31 Wakebench is setting up a framework for the evaluation of wind farm flow models operating at microscale level. The framework consists on a model evaluation protocol integrated on a web-based portal for model benchmarking (www.windbench.net). This paper provides an overview of the building-block validation approach applied to flow-over-terrain models, including best practices for the benchmarking and data processing procedures for the analysis and qualification of validation datasets from wind resource assessment campaigns. A hierarchy of test cases has been proposed for flow-over-terrain model evaluation, from Monin-Obukhov similarity theory for verification of surface-layer properties, to the Leipzig profile for the near-neutral atmospheric boundary layer, to flow over isolated hills (Askervein and Bolund) to flow over mountaneous complex terrain (Alaiz). A summary of results from the first benchmarks are used to illustrate the model evaluation protocol applied to flow-over-terrain modeling in neutral conditions

The Physics of the B Factories

This work is on the Physics of the B Factories. Part A of this book contains a brief description of the SLAC and KEK B Factories as well as their detectors, BaBar and Belle, and data taking related issues. Part B discusses tools and methods used by the experiments in order to obtain results. The results themselves can be found in Part C

CMS physics technical design report : Addendum on high density QCD with heavy ions

Peer reviewe

Contribuição dos assentamentos rurais no desmatamento da Amazônia: um olhar sobre o Estado do Pará

The colonization of land in the Amazon region for purposes of agrarian reform, promoted by the government as a social policy throughout history rather than a policy of land redistribution, has caused environmental consequences in various areas of development that need to be further explored. In order to support this argument through the environmental prism, we used the GIS analysis. As a measure of environmental impact, it was assessed the deforestation dynamics in 15% of federal settlements in the state of Pará for five years. The results showed proportionally more deforestation inside the settlements than in the restricted area. However, the rate of increase in deforestation over the years is lower within the settlements, if we exclude the areas protected by the state. The study points to possible causes that contribute to the trend of deforestation within the settlements. Factors such as economic vulnerability, the delay in the release of rural financing, land uncertainties, size of lots and logging in fictitious settlements, some are appointed as determinants of the observed pattern

Effect of species-counting protocols and the spatial distribution of effort on rarefaction curves in relation to decision making in environmental-impact assessments

Rarefaction Curves are frequently used in Environmental Impact Assessments to evaluate sampling sufficiency, but without clear guidelines of how to ensure that the assumptions of the methods are met. Infrastructure projects in the Brazilian Amazon and elsewhere often occupy extensive areas in remote locations with difficult access, and random sampling under such conditions is impractical. We tested the influence of sampling unit (sample or individual), and geographic distance between samples on rarefaction curve s, and evaluated the magnitude of errors resulting from the misuse of rarefaction curve in decision making, using frogs from four Amazonian sampling sites. Individual-based rarefaction curve were steeper than those generated by sample-based rarefaction curve. Geographic distance influenced the number of exclusive species in a predictable fashion only in one area, and not in the Environmental Impact Assessment site. Misuse of rarefaction curve generated large errors in the identification of vulnerable taxa. Because the rarefaction curve model is sensitive to the assumption of randomness and geographic distance can influence it unpredictably, we suggest that rarefaction curve should generally not be used to estimate sample completeness when making management decisions for environmental licensing purposes. © 2017 Ecological Society of Australi