Anthropogenic climate and land-use change drive short- and long-term biodiversity shifts across taxa

Climate change and habitat loss present serious threats to nature. Yet, due to a lack of historical land-use data, the potential for land-use change and baseline land-use conditions to interact with a changing climate to affect biodiversity remains largely unknown. Here, we use historical land use, climate data and species observation data to investigate the patterns and causes of biodiversity change in Great Britain. We show that anthropogenic climate change and land conversion have broadly led to increased richness, biotic homogenization and warmer-adapted communities of British birds, butterflies and plants over the long term (50+ years) and short term (20 years). Biodiversity change was found to be largely determined by baseline environmental conditions of land use and climate, especially over shorter timescales, suggesting that biodiversity change in recent periods could reflect an inertia derived from past environmental changes. Climate–land-use interactions were mostly related to long-term change in species richness and beta diversity across taxa. Semi-natural grasslands (in a broad sense, including meadows, pastures, lowland and upland heathlands and open wetlands) were associated with lower rates of biodiversity change, while their contribution to national-level biodiversity doubled over the long term. Our findings highlight the need to protect and restore natural and semi-natural habitats, alongside a fuller consideration of individual species’ requirements beyond simple measures of species richness in biodiversity management and policy

Projecte Constructiu en la carretera C-53 per a la millora de la comunicació de la xarxa viària de Catalunya.

Actualment, la C-53 és una carretera que uneix Tàrrega i Balaguer, passant per Bellcaire d’Urgell on discorre per dins el nucli urbà. El pas de la carretera per dins del poble està regulat per diferents interseccions. Degut a la densitat dels vehicles, la població considera perillosos alguns encreuaments i la sensació de pol·lució entre els habitants es veu incrementada. El present projecte té com a objecte la correcta definició a nivell constructiu d’una nova carretera per a la millora de la comunicació viària a Catalunya i la densificació de la xarxa de carreteres. L’emplaçament del projecte queda definit a la província de Lleida, concretament a la comarca de la Noguera. L’estudi consisteix en la construcció d’una carretera a un tram de la actual C-53 que uneix l’Urgell i la Noguera. La nova projecció començarà en el PK 134+355 de la C-53, i acabarà en el PK 138+800 de la mateixa carretera, també és objecte d’aquest projecte, la neteja de les cunetes, i l’adequació de la senyalització vertical i horitzontal. El projecte és la solució al conflicte del pas de la C-53 per Bellcaire d’Urgell. La nova carretera evitarà el nombre d’accidents en els diferents encreuaments regulats amb senyals de Stop, millorarà la comunicació urbanística entre municipis, augmentarà la comoditat dels usuaris, millorarà la seguretat del trànsit i incrementarà la seguretat del ciutadà aportant a una millor qualitat de vida. La nova carretera rodeja el nucli urbà pel sud, separant-se de la actual C-53 amb una rotonda en el PK 134+355, es creua amb la LP-3322 (Bellcaire d’Urgell-Mollerussa) amb un creuament tipus rotonda en el PK 14+230 i finalment s’uneix un altre cop a la C-53 amb una altra rotonda en el PK 138+800. Les tres rotondes tenen les mateixes característiques constructives. Amb elles es disminuirà el risc de velocitats elevades al llarg del traçat. Cal dir que la carretera discorrerà per una zona on s’hi torben diferents camins rurals, degut a que l’activitat agrària es una de les mes representatives. No es objecte d’aquest projecte l’adequació entre les interseccions dels camins rurals i la nova carretera, ni l’enllumenat al llarg del recorregut

Projecte Constructiu en la carretera C-53 per a la millora de la comunicació de la xarxa viària de Catalunya.

Actualment, la C-53 és una carretera que uneix Tàrrega i Balaguer, passant per Bellcaire d’Urgell on discorre per dins el nucli urbà. El pas de la carretera per dins del poble està regulat per diferents interseccions. Degut a la densitat dels vehicles, la població considera perillosos alguns encreuaments i la sensació de pol·lució entre els habitants es veu incrementada. El present projecte té com a objecte la correcta definició a nivell constructiu d’una nova carretera per a la millora de la comunicació viària a Catalunya i la densificació de la xarxa de carreteres. L’emplaçament del projecte queda definit a la província de Lleida, concretament a la comarca de la Noguera. L’estudi consisteix en la construcció d’una carretera a un tram de la actual C-53 que uneix l’Urgell i la Noguera. La nova projecció començarà en el PK 134+355 de la C-53, i acabarà en el PK 138+800 de la mateixa carretera, també és objecte d’aquest projecte, la neteja de les cunetes, i l’adequació de la senyalització vertical i horitzontal. El projecte és la solució al conflicte del pas de la C-53 per Bellcaire d’Urgell. La nova carretera evitarà el nombre d’accidents en els diferents encreuaments regulats amb senyals de Stop, millorarà la comunicació urbanística entre municipis, augmentarà la comoditat dels usuaris, millorarà la seguretat del trànsit i incrementarà la seguretat del ciutadà aportant a una millor qualitat de vida. La nova carretera rodeja el nucli urbà pel sud, separant-se de la actual C-53 amb una rotonda en el PK 134+355, es creua amb la LP-3322 (Bellcaire d’Urgell-Mollerussa) amb un creuament tipus rotonda en el PK 14+230 i finalment s’uneix un altre cop a la C-53 amb una altra rotonda en el PK 138+800. Les tres rotondes tenen les mateixes característiques constructives. Amb elles es disminuirà el risc de velocitats elevades al llarg del traçat. Cal dir que la carretera discorrerà per una zona on s’hi torben diferents camins rurals, degut a que l’activitat agrària es una de les mes representatives. No es objecte d’aquest projecte l’adequació entre les interseccions dels camins rurals i la nova carretera, ni l’enllumenat al llarg del recorregut

Mathematical modelling and molecular analysis of a nitrifying packed bed biofilm reactor

Descripció del recurs: el 23 de febrer de 2010MELiSSA (Micro Ecological Life Support System Alternative) és el sistema desenvolupat per l'Agència Espacial Europea (ESA) i el consorci MELiSSA en el camp del suport de vida durant missions de llarga durada a l'espai. Basat en un ecosistema aquàtic, MELiSSA va ser concebut com una eina per desenvolupar la tecnologia necessària per a un sistema de suport de vida biològic que en un futur ha de permetre la producció d'aliment, aigua i oxigen a partir dels residus orgànics generats per una tripulació. Per assolir aquest objectiu, el concepte MELiSSA compta amb l'activitat combinada de cinc compartiments colonitzats per diferents microorganismes i plantes superiors, interconnectats entre ells. Aquesta tesi es centra en el tercer compartiment del bucle MELiSSA, en el qual l'amoni és convertit a nitrat, que és la font de nitrogen més adequada per al creixement dels cianobacteris i plantes superiors que colonitzen els compartiments fotosintètics. L'oxidació biològica d'amoni a nitrat té lloc en dues etapes successives que porten a terme dos tipus de soques bacterianes. En el projecte MELiSSA aquest procés es porta a terme en una columna de llit fix mitjançant Nitrosomonas europaea i Nitrobacter winogradkyi immobilitzats sobre un suport polimèric, i amb aportació d'aire en el mateix sentit de circulació que el medi líquid. El reactor pilot del tercer compartiment ha estat operant a la planta pilot del projecte MELiSSA durant períodes prolongats de temps abans de l'inici del treball realitzat en aquesta tesi. La principal aportació d'aquesta tesi es troba en l'obtenció de nova informació sobre el funcionament del reactor a través d'un estudi detallat de la biopel·lícula i també mitjançant el desenvolupament d'un model matemàtic que ens permetrà estudiar els efectes de diferents paràmetres d'operació sobre el procés i l'estructura de la biopel·lícula. S'implementaran també els aparells de mesura necessaris per millorar la qualitat de la monitorització de les diferents espècies de nitrogen a la fase líquida. Els coneixements adquirits en la realització d'aquest treball seran utilitzats per portar a terme el re-disseny del reactor per tal de millorar-ne el funcionament dins de la planta pilot del projecte MELiSSA.MELiSSA (Micro Ecological Life Support System Alternative) is the system developed by the European Space Agency (ESA) and the MELiSSA consortium in the field of life support for long term manned missions in Space. Based on the principle of an aquatic ecosystem, MELiSSA was conceived as a tool to develop the required technology for a future biological life support system. Its final aim is the production of food, fresh water and oxygen from the organic wastes of a crew. To achieve this goal, the MELiSSA concept is based on the use of five interconnected compartments colonised by several microorganisms and higher plants. This thesis is focused on the third compartment of the MELiSSA loop, in which ammonium is converted to nitrate, the most suitable nitrogen source for the growth of the bacteria and higher plants colonising the photosynthetic compartment. The biological oxidation of ammonium to nitrate, which consists of two successive reactions carried out by two different bacterial strains, takes place in a packed bed biofilm reactor. Nitrosomonas europaea and Nitrobacter winogradskyi are immobilised on a polymeric support, with air flowing cocurrently with the feed medium. The pilot-scale reactor of compartment III (CIII) had been in operation in the MELiSSA pilot plant for several years before the start of the present work. The main contributions of this thesis are in increasing the understanding of the reactor performance by studying the nitrifying biofilm in depth, and by developing a mathematical model that allows the effects of different operational parameters on the process and on the biofilm structure, to be studied. Moreover, continuous monitoring of the nitrifying efficiency will be improved by installing the necessary on-line equipment to experimentally measure the concentrations of all the nitrogen species in the liquid phase. The additional knowledge achieved on the reactor performance via this work will finally lead to re-design the reactor hardware for optimal performance in the MELiSSA pilot plant

Data from: Individual consistency of long-distance migration in a songbird: significant repeatability of autumn route, stopovers and wintering sites but not in timing of migration

Through new tracking techniques, data on timing and routes of migration in long-distance migrant birds are accumulating. However, studies of the consistency of migration of the same individuals between years are still rare in small-sized passerine birds. This type of information is important to understand decisions and migration abilities at the individual level, but also for life history theory, for understanding carry over effects between different annual cycle stages and for conservation. We analysed individual repeatability of migration between years in great reed warblers Acrocephalus arundinaceus; a medium-sized European songbird migrating to sub-Saharan Africa. In seven males, with geolocator data from 2–4 yr per bird, we found low to moderate (non significant) repeatability in timing of migration parameters (R ≤ 0.41), but high (and significant) repeatability for most spatial parameters, i.e. autumn route (R = 0.64) and stopover sites (R = 0.59–0.87) in Europe, and wintering sites (R = 0.77–0.99) in sub-Saharan Africa. This pattern of high spatial but low temporal within-individual repeatability of migration between years contrasts other tracking studies of migrating birds that generally have found consistency in timing but flexibility in routes. High spatial consistency of migration in the great reed warbler may be due to it being a specialist in wetlands, an unevenly distributed habitat, favouring a strategy of recurrence at previously visited sites. Low temporal repeatability may be caused by large between-year variation in carry-over effects from the breeding season, high flexibility in decision rules during migration or high sensitivity to environmental factors (weather, wind) during migration

Magnetophoresis behaviour at low gradient magnetic field and size control of Nickel single core nanobeads

Magnetic separation of organic compounds, proteins, nucleic acids and other biomolecules, and cells from complex reaction mixtures is becoming the most suitable solution for large production in bioindustrial purification and extraction processes. Optimal magnetic properties can be achieved by the use of metals. However, they are extremely sensitive to oxidation and degradation under atmospheric conditions. In this work Ni nanoparticles are synthesised by conventional solution reduction process with the addition of a non-ionic surfactant as a surface agent. The nanoparticles were surfacted in citric acid and then coated with silica to form single core Ni nanobeads. A magnetophoresis study at different magnetic field gradients and at the different steps of synthesis route was performed using Horizontal Low Gradient Magnetic Field (HLGMF) systems. The reversible aggregation times are reduced to a few seconds, allowing a very fast separation process

Relating national levels of crop damage to the abundance of large grazing birds: Implications for management

1. Populations of large grazing birds have increased in Europe during the past five decades, raising conflicts between conservation and farming interests. Managing these conflicts requires knowledge about the currently unknown relationship between population sizes and crop damage levels. 2. We analysed unique data on reported, inspected and compensated crop damage caused by geese, swans and cranes together with data from population surveys in Sweden to investigate how bird abundance is related to damage levels at the national scale between 2000 and 2015. 3. Over the study period, the annual number of damage reports, yield loss and costs for compensation increased. These crop damage levels were positively related to national population indices of common crane, barnacle and greylag goose. The shape of these relationships varied between species and encompassed considerable uncertainty. However, on a year-to-year basis (detrended data) we found no evident association between damage levels and bird numbers. 4. Yield loss and compensation costs per reported damage did not increase with higher population indices of greylag goose, but they did so for barnacle goose. 5. Synthesis and applications. We present a novel study of the relationships between different crop damage level indicators (damage reports, yield loss and compensation costs) and population numbers of large grazing birds. We identified a positive relationship with high uncertainty for all cases. We also identified the need to (a) better synchronize the monitoring of damages and bird numbers in time and space and (b) further study the relationships between damage levels and bird numbers at smaller (local and regional) and larger (flyway) spatial scales to reduce the uncertainty of the relationship and to gain a more holistic understanding of the syste

Reversible aggregation and chemical resistance of magnetic nanoclusters for their recycling and repetitive use in industrial bioprocesses

Magnetic nanclusters are widely used as carriers for biomedical and bioindustrial applications. 12 The chemical resistance of the nanoclusters is a key factor for the recycling the magnetic beads 13 for a repetitive use in the industrial bioprocesses. In this work, a study of the chemical resistance 14 of Fe2O3 silica-coated nanoclusters at different pH is presented. The use of Horizontal Low 15 Gradient Magnetic Field (HLGMF) for the control and separation of the magnetic nanoclusters at 16 diferent magnetic field gradients is also investigated. For these purposes Fe2O3 silica-coated 17 nanoclusters are synthesised and characreized by SQUID, TEM, Zeta potential techniques. The 18 magnetophoresis study was performed at 15 T/m and 30 T/m magnetic field gradients. 19 Recycling aspects of the nanoclusters were estimated by evaluating their resistance to pH 20 variation from acid to basic solutions of about pH 2.5 and 10

Seeking greener pastures : crop selection by Greylag Geese (Anser anser) during the moulting season

Over the last 40 years, many goose populations have recovered from historic lows and are now more numerous than ever. At the same time, geese have shifted from natural foraging habitats to securing most of their nutritional demands from agricultural fields, leading to crop damage and conflict with agriculture. We studied field use by Greylag Geese (Anser anser) in the agricultural landscape surrounding a main breeding and moulting lake in Sweden. From 2012 to 2016, weekly roadside surveys were conducted from May to July. Data were collected on goose numbers, crop type and sward height in agricultural fields. Using a compositional analysis, we demonstrate that Greylag Geese show a strong selection for ley and pasture fields compared to other crop types (rank order: ley/pasture > oat > barley > wheat > other crops). This selection was consistent across years and between pre- and post-moult. Aside from ley and pasture, no other croptypes were selected for, as they were used less than expected given their availability. Irrespective of crop type, geese foraged predominantly on short (0–10 cm) swards. The strong selection for ley and pasture may have been driven by higher nutritional quality of short, managed grass swards relative to other available foods. This suggests that during the summer grass fields may be more vulnerable to damage compared to other crop types. Our study provides a deeper understanding of the ecology of Greylag Geese, which may be used to inform management strategies focused on mitigating crop damage and alleviating conflict.Under de senaste 50 åren har åtskilliga gåspopulationer återhämtat sig från historiskt låga nivåer till att nu vara större än någonsin. Samtidigt har gäss i stor utsträckning övergivit sina ursprungliga födosöksmiljöer för att numer finna nästan all sin föda på jordbruksmark, något som ibland leder till konflikt på grund av betesskador. Vi studerade grödoval hos gragäss (Anser anser) i ett jordbruksdominerat landskap kring en viktig häcknings- och ruggningssjö i södra Sverige. Från 2012 till 2016 skedde inventeringar från vägar i studieområdet varje vecka under maj, juni och juli. Vi noterade antalet gäss, grödoslag och grödohöjd på alla fält med gragäss. Statistiska analyser (compositional analysis) visade att grägässen starkt föredrog fält med vall eller betesmark framför andra grödor (preferensordning: vall/betesmark > havre > korn > vete > övriga grödor). Preferensmönstret var det samma oberoende av år och period under sommaren (före resp. efter ruggning). Alla andra grödoslag än vall och betesmark var icke föredragna, eftersom de utnyttjades mindre än deras andel av studieområdet. Den starka preferensen för vall och betesmark kan vara en följd av en högre näringsmässig kvalitet hos gräs som ännu inte blivit högvuxet. Detta antyder i sin tur att fält med kort gräs är mer utsatta för gåsbete än andra grödor under sommarmånaderna. Denna studie ger ny kunskap om grágässens uppträdande på jordbruksmark under senvår och sommar, vilken kan ge förbättrade förvaltningsstrategier för att minska betesskador och reducera konflikten med jordbruksintressen

Decontamination of waterborne chemical pollutants by using atmospheric pressure nonthermal plasma: a review

<div><p>Water pollution abatement is a topic of growing interest worldwide, mainly due to the large number of contaminants that continental waters may contain and the need for a safe wastewater reclamation and reuse in many sectors (agriculture, industry, aquifer recharge, and landscape restoration) and industrial recycling to reduce the end-of-pipe treatment. In this review, different advanced oxidation processes based on atmospheric pressure nonthermal plasma treatment for the removal of organic contaminants from waters are critically reviewed. Factors affecting the removal efficiency and energy yield are reviewed for specific organic contaminants (e.g. VOC, phenols, organic dyes, pharmaceuticals and personal care products, surfactants) and also for conventional water quality parameters (e.g. BOD, COD, TOC, , turbidity). Moreover, effects of operational modes (e.g. type of discharge, reactor configuration, plasma gas), catalytic processes (heterogeneous: TiO₂, NiO, and homogeneous: Cu²⁺, Fe²⁺, ), post-treatment reactions and external oxidant addition (O₃, H₂O₂) are also presented.</p></div