Recent evolution of spatial and temporal patterns of burnt areas and fire weather risk in the Iberian Peninsula

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Drivers of extreme burnt area in Portugal: fire weather and vegetation

Fire weather indices are used to assess the effect of weather on wildfire behaviour and to support fire management. Previous studies identified the high daily severity rating percentile (DSRp) as being strongly related to the total burnt area (BA) in Portugal, but it is still poorly understood how this knowledge can support fire management at a smaller spatial scale. The aims of this study were to (1) assess whether the 90th DSRp (DSR90p) threshold is adequate for estimating most of the BA in mainland Portugal; (2) analyse the spatial variability of the DSRp threshold that explains a large part of BA, at higher resolution; and, (3) analyse whether vegetation cover can justify the DSRp spatial variability. We used weather reanalysis data from ERA5-Land, wildfire and land use data from Portuguese land management departments for an extended summer period (15 May to 31 October) from 2001 to 2019. We computed and related DSRp to large wildfires (BA > 100 ha) and land use to clarify the effectiveness of the DSRp for estimating BA in Portugal and assess how vegetation influences it. Results revealed that the DSR90p is an adequate indicator of extreme fire weather days and BA in Portugal. In addition, the spatial pattern of the DSRp associated with most of the total BA shows variability at the municipality scale. Municipalities where large wildfires occur with more extreme weather conditions have most of the BAs in forests and are in coastal areas. By contrast, municipalities where large wild fires occur with less extreme weather conditions are predominantly covered by shrublands and are situated in eastern and inland regions. These findings are a novelty for fire science in Portugal and should be considered by fire managers and fire risk assessors.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Climate change impacts in the design of drainage systems: case study of Portugal

This paper aims to assess the necessity of updating the intensity-duration-frequency (IDF) curves used in Portugal to design building storm-water drainage systems. A comparative analysis of the design was performed for the three predefined rainfall regions in Portugal using the IDF curves currently in use and estimated for future decades. Data for recent and future climate conditions simulated by a global and regional climate model chain are used to estimate possible changes of rainfall extremes and its implications for the drainage systems. The methodology includes the disaggregation of precipitation up to subhourly scales, the robust development of IDF curves, and the correction of model bias. Obtained results indicate that projected changes are largest for the plains in southern Portugal (5–33%) than for mountainous regions (3–9%) and that these trends are consistent with projected changes in the long-term 95th percentile of the daily precipitation throughout the 21st century. The authors conclude there is a need to review the current precipitation regime classification and change the new drainage systems towards larger dimensions to mitigate the projected changes in extreme precipitation

Avaliação da vegetação do subcoberto de soutos jovens de castanheiro em situação climaticamente contrastante

Neste estudo avaliou-se o subcoberto em dois soutos de demonstração (SD), ambos com 0,5 ha, instalados em abril de 2018 em Parada - Bragança e Salgueiros - Vinhais, em condições edafoclimáticas contrastantes. Contabilizou-se o fitovolume, a biomassa e a diversidade florística do subcoberto com o objetivo de caracterizar qualitativamente os SD para avaliação da sua resiliência às alterações climáticas. Contabilizou-se o carbono do subcoberto resultante da vegetação herbácea e arbustiva, o qual constitui uma importante fonte de carbono para o solo, por forma a aplicar uma gestão nos SD mais sustentável. Utilizou-se o método da estimativa do coberto visual em parcelas quadradas de área fixa de 0,25 m2, espaçadas sistematicamente de 10m ao longo de transetos. Foi usada a escala de Braun-Blanquet modificada para estimativa do coberto. A biomassa foi avaliada pelo método de corte e pesagem e seca em estufa a 70ºC, até peso constante. Considerou-se uma subamostra para a componente raízes. A vegetação recolhida foi separada em fresco por tipologia de vegetação: gramíneas, outras herbáceas, leguminosas e arbustivas. Foram distinguidas 18 espécies herbáceas em Salgueiros e 21 em Parada. Embora a biomassa total dos SD não difira significativamente (p<0,05) entre Salgueiros e Parada a sua diversidade é considerada diferente. A correlação entre a diversidade de espécies e os fatores edafoclimáticos foi considerada para discriminação da qualidade e resiliência dos SD às alterações climáticas.Financiado pelo FEADER e pelo Estado Português, no âmbito da Ação 1.1 “Grupos Operacionais” integrado na Medida 1. Inovação do PDR 2020.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Variação temporal e espacial de fluxos de CO2 em solos de souto com práticas de gestão do solo contrastantes

O presente trabalho teve por objetivo monitorizar as variações espaciais e temporais dos fluxos de CO2 de um sistema agroflorestal de castanheiro em Parada, Bragança, Portugal, com duas formas de gestão do solo contrastantes (solo mobilizado e solo ervado com cobertura permanente). Além disso, também se procedeu à avaliação da influência das variáveis meteorológicas e edafoclimáticas nas trocas líquidas de carbono entre o solo e a atmosfera, bem como da sua relação com as práticas culturais do solo. Comparou-se uma área de castanheiro com solo mobilizado (área Amov) com uma outra área de castanheiro, contígua, não mobilizada, com subcoberto ervado permanente (área Anmov). Selecionaram-se aleatoriamente 10 pontos de amostragem tendo sido colocados 4 colares de PVC no solo mobilizado e 6 no solo não mobilizado. As medições foram feitas em triplicado por ponto, em três momentos diferentes do dia, entre março e julho de 2019. Os fluxos de CO2 do solo foram registados com um sistema automático (LI- 8100ª), constituído por uma unidade de controlo e análise de CO2 e vapor de água acoplada a uma câmara transparente. Paralelamente, a humidade, a temperatura do solo e a radiação fotossinteticamente ativa (PAR) foram monitorizadas com auxílio de uma Sonda de humidade 8100-202, de um Termistor 8100-203 e de um Sensor Quântico LI- 190R, respectivamente. Os resultados mostram diferenças significativas entre as duas áreas. Assim, a área Anmov comportou-se como um sumidouro de carbono e a área Amov como uma fonte emissora de CO2 do solo para a atmosfera, no decorrer do período de avaliação.Financiado pelo FEADER e pelo Estado Português, no âmbito da Ação 1.1 “Grupos Operacionais” integrado na Medida 1. Inovação do PDR 2020info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Variação temporal e espacial de fluxos de CO2 em solos de souto com práticas de gestão do solo contrastantes.

No âmbito das alterações climáticas, o desenvolvimento de estudos capazes de apontar formas que atenuem as emissões de dióxido de carbono (CO2) é de fundamental importância para conter uma gama de fenómenos que vêm perturbando o equilíbrio natural do planeta Terra nas últimas décadas. O CO2 é um dos GEE (gases de efeito estufa) de maior relevância desde o início da era industrial.Os usos intensivos do solo têm contribuído para o aumento da libertação de CO2 armazenado sob a forma de matéria orgânica nos solos, e, consequentemente, para diminuir a disponibilidade de carbono orgânico das reservas terrestres. Neste contexto, o recurso a práticas agronómicas mais conservativas da matéria orgânica, consideradas ambientalmente mais adequadas para permitir elevar o potencial de sequestro e armazenamento de carbono por parte dos solos, é absolutamente necessário. Considerando que as práticas culturais podem contribuir para uma maior ou menor conservação da matéria orgânica no solo e consequente maior ou menor libertação de gases de efeito de estufa para a atmosfera avaliam-se os fluxos de CO2 num sistema agroflorestal com duas formas de gestão do solo contrastantes (solo mobilizado e solo ervado com cobertura permanente) para definir o maneio do solo ambientalmente mais adequado em termos de GEE e conservação do C. Monitorizam-se as variações espaciais e temporais dos fluxos de CO2 do solo e avalia-se a influência das variáveis edafoclimáticas nas trocas líquidas de carbono entre o solo e a atmosfera, bem como a sua relação com as práticas culturais do solo. A análise global efetuada nas duas áreas demonstrou que a presença da vegetação altera a dinâmica do carbono, pelo que a manutenção de um coberto vegetal permanente no subcoberto dos soutos constitui uma prática ambientalmente mais sustentável.Financiado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) e pelo Estado Português no âmbito da Ação 1.1 "Grupos Operacionais", integrado na Medida I "Inovação" do PDR2020 - Programa de Desenvolvimento Rural do Continenteinfo:eu-repo/semantics/publishedVersio

Rhinitis associated with asthma is distinct from rhinitis alone: TARIA‐MeDALL hypothesis

Asthma, rhinitis, and atopic dermatitis (AD) are interrelated clinical phenotypes that partly overlap in the human interactome. The concept of “one-airway-one-disease,” coined over 20 years ago, is a simplistic approach of the links between upper- and lower-airway allergic diseases. With new data, it is time to reassess the concept. This article reviews (i) the clinical observations that led to Allergic Rhinitis and its Impact on Asthma (ARIA), (ii) new insights into polysensitization and multimorbidity, (iii) advances in mHealth for novel phenotype definitions, (iv) confirmation in canonical epidemiologic studies, (v) genomic findings, (vi) treatment approaches, and (vii) novel concepts on the onset of rhinitis and multimorbidity. One recent concept, bringing together upper- and lower-airway allergic diseases with skin, gut, and neuropsychiatric multimorbidities, is the “Epithelial Barrier Hypothesis.” This review determined that the “one-airway-one-disease” concept does not always hold true and that several phenotypes of disease can be defined. These phenotypes include an extreme “allergic” (asthma) phenotype combining asthma, rhinitis, and conjunctivitis.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Studies of the mass composition of cosmic rays and proton-proton interaction cross-sections at ultra-high energies with the Pierre Auger Observatory

In this work, we present an estimate of the cosmic-ray mass composition from the distributions of the depth of the shower maximum (Xmax) measured by the fluorescence detector of the Pierre Auger Observatory. We discuss the sensitivity of the mass composition measurements to the uncertainties in the properties of the hadronic interactions, particularly in the predictions of the particle interaction cross-sections. For this purpose, we adjust the fractions of cosmic-ray mass groups to fit the data with Xmax distributions from air shower simulations. We modify the proton-proton cross-sections at ultra-high energies, and the corresponding air shower simulations with rescaled nucleus-air cross-sections are obtained via Glauber theory. We compare the energy-dependent composition of ultra-high-energy cosmic rays obtained for the different extrapolations of the proton-proton cross-sections from low-energy accelerator data

Study of downward Terrestrial Gamma-ray Flashes with the surface detector of the Pierre Auger Observatory

The surface detector (SD) of the Pierre Auger Observatory, consisting of 1660 water-Cherenkov detectors (WCDs), covers 3000 km2 in the Argentinian pampa. Thanks to the high efficiency of WCDs in detecting gamma rays, it represents a unique instrument for studying downward Terrestrial Gamma-ray Flashes (TGFs) over a large area. Peculiar events, likely related to downward TGFs, were detected at the Auger Observatory. Their experimental signature and time evolution are very different from those of a shower produced by an ultrahigh-energy cosmic ray. They happen in coincidence with low thunderclouds and lightning, and their large deposited energy at the ground is compatible with that of a standard downward TGF with the source a few kilometers above the ground. A new trigger algorithm to increase the TGF-like event statistics was installed in the whole array. The study of the performance of the new trigger system during the lightning season is ongoing and will provide a handle to develop improved algorithms to implement in the Auger upgraded electronic boards. The available data sample, even if small, can give important clues about the TGF production models, in particular, the shape of WCD signals. Moreover, the SD allows us to observe more than one point in the TGF beam, providing information on the emission angle