Modelling and management of a Mediterranean karstic coastal aquifer under the effects of seawater intrusion and climate change

The study and management of the groundwater resources of a large, deep, coastal, karstic aquifer represent a very complex hydrogeological problem. Here, this problem is successfully approached by using an equivalent porous continuous medium (EPCM) to represent a karstic Apulian aquifer (southern Italy). This aquifer, which is located on a peninsula and extends to hundreds of metres depth, is the sole local source of high-quality water resources. These resources are at risk due to overexploitation, climate change and seawater intrusion. The model was based on MODFLOW and SEAWAT codes. Piezometric and salinity variations from 1930 to 2060 were simulated under three past scenarios (up to 1999) and three future scenarios that consider climate change, different types of discharge, and changes in sea level and salinity. The model was validated using surveyed piezometric and salinity data. An evident piezometric drop was confirmed for the past period (until 1999); a similar dramatic drop appears to be likely in the future. The lateral intrusion and upconing effects of seawater intrusion were non-negligible in the past and will be considerable in the future. All phenomena considered here, including sea level and sea salinity, showed non-negligible effects on coastal groundwater

Preharvest Chitosan and Postharvest UV Irradiation Treatments Suppress Gray Mold of Table Grapes

The effectiveness of chitosan treatment of table grapes, alone or in combination with ultraviolet-C (UV-C) radiation, to control postharvest gray mold caused by Botrytis cinerea, was determined in California, United States. The influence of these treatments on catechin and resveratrol contents and chitinase activity in grape berry skins also was assessed. Clusters of cvs. Thompson Seedless, Autumn Black, and Emperor were sprayed in the vineyard with 1% chitosan, then harvested daily for 5 days. Promptly after harvest, they were inoculated with B. cinerea. Decay incidence and disease severity were significantly reduced by chitosan, which was most effective on berries harvested 1 or 2 days after treatment. In another experiment, grape berries were sprayed in the vineyard with chitosan, harvested 2 days later, irradiated for 5 min with UV-C (0.36 J/cm2), and inoculated with B. cinerea 2 days later. Combined chitosan and UV-C treatments applied to cv. Autumn Black or selection B36-55 were synergistic in reducing gray mold incidence and severity compared with either treatment alone. Preharvest chitosan treatment increased neither concentration of catechin or resveratrol nor activity of chitinase in berry skin. Conversely, UV-C irradiation, alone or combined with chitosan treatment, induced catechin in cv. Autumn Black berries and trans-resveratrol in both cv. Autumn Black and selection B36-55

Una propuesta para la incorporación de la función de transferencia matriz : Fisura en modelos de doble porosidad

La función de transferencia del flujo entre la matriz porosa y la fisura en acuíferos de doble porosidad ha sido presentada hace más de medio siglo atrás (Barenblatt, 1960; Warren y Root, 1963) como el atributo más destacable a incorporar en este tipo complejo de medio subterráneo saturado. Entre las diversas propuestas que le sucedieron a la expresión analítica original, se reconocen dos grandes ramas: una formulación determinística (Zimmerman et al., 1993; Gerke y Van Genuchten, 1991) y, más reciente, una estocástica (Zhang, 2002). Todas ellas hacen depender la transferencia de flujo en forma proporcional a la diferencia de presiones en la región de contacto matriz – fisura. El objetivo del presente trabajo fue lograr implementar una discretización de la función de transferencia a nivel de un modelo en elementos finitos para luego poder combinarlo con una simulación estocástica de la familia de fisuras (Cassiraga y Gómez Hernández, 2001) - no desarrollado aquí- y, de esa forma, construir una modelación no continua del medio permeable. Se pretende así poner en evidencia la discontinuidad del medio saturado con doble porosidad y comprobar cómo influye esta componente, por ejemplo, en la interpretación de ensayos de bombeo en este tipo de acuíferos.Departamento de Hidráulic

In Vitro Evaluation of Chitosan Hydrochloride and COS (Chito-Oligosaccharides)-OGA (Oligo-Galacturonides) on Phytopathogenic Fungi and Escherichia coli

Use of novel alternative compounds in agriculture is being promoted to reduce synthetic pesticides. An in vitro study was conducted to evaluate antimicrobial and antioxidant activities of chitosan hydrochloride (CH) and COS (chito-oligosaccharides)-OGA (oligo-galacturonides) at concentrations of 1%, 0.5%, 0.25%, 0.1%, 0.05%, and 0.025%. COS-OGA at 1% and 0.5% concentrations completely inhibited mycelial growth of Alternaria alternata, Alternaria brassicicola, Botrytis cinerea, Monilinia laxa, Monilinia fructigena, and Monilinia fructicola. Further, complete inhibition was observed with 0.25% COS-OGA for M. fructigena and M. laxa. Inhibition for B. cinerea, M. fructicola, A. alternata, and A. brassicicola at 0.25% COS-OGA was 86.75%, 76.31%, 69.73%, and 60.45%, respectively. M. laxa and M. fructigena were completely inhibited by CH concentrations of 1-0.25% and M. fructicola by concentrations of 1-0.5%. At CH 0.25%, inhibition for M. fructicola, A. brassicicola, A. alternata, and B. cinerea was 93.99%, 80.99%, 69.73%, and 57.23%, respectively. CH showed effective antibacterial activity against foodborne Escherichia coli. COS-OGA had higher antioxidant activity than CH when assessed by DPPH and hydroxyl radical scavenging assays. Our findings offer insights into the antimicrobial efficacy and mechanisms of action of these novel compounds, which have the potential to serve as alternatives to synthetic pesticides. In vivo investigations are required to validate the prospective application of these treatments for pre- and postharvest disease management

Status of charcoal canker on oak trees at a site of community importance: case study of the relict castelfidardo forest (Sic area it520008, castelfidardo, an, Italy)

Oaks are dominant and key tree species in Mediterranean forest ecosystems. However, in recent decades, oak forests have been heavily impacted by oak decline, a worldwide phenomenon exacerbated by climate change. The charcoal disease agent Biscogniauxia mediterranea is involved in the decline of Mediterranean oak formations in a variety of contexts. Here, we investigated the impact and role of B. mediterranea in the decline of oaks in Castelfidardo Forest, a relict wood of the late Holocene and a Site of Community Importance. We established five plots within which we recorded tree positions, any symptoms and signs of decline, association of B. mediterranea to declining trees, and deadwood and associated mycota. Of 471 oaks inspected, 7.0% showed brownish exudates on the stems, 46.9% showed epicormic shoots along the main trunk, and 24.4% showed black carbonaceous stromata on diseased branches and trunks. The decline was most severe for Quercus cerris, which comprised plots #4 and #5, at 50.0% (81/162 trees) and 29.0% (33/114), respectively; then for Quercus robur for plot #3, at 40.0% (38/95); and finally for Quercus pubescens for plots #1 and #2, at 13.7% (7/51) and 12.3% (6/49), respectively. Bark tissues were collected from trees with charcoal cankers and taken to the laboratory for microscopic examination and identification by mycological and molecular methods. This investigation revealed a close association between oaks with pronounced reduction of vitality and incidence of B. mediterranea. Deadwood was equally distributed among the five plots, and was heavily colonized by Basidiomycota. The high incidence of the charcoal canker pathogen B. mediterranea appeared to be related to environmental stresses. However, the absence of silvicultural management, high competition among physiologically mature trees, and the geographic isolation of this residual forest may have predisposed oaks to decline

Estado del arte de la simulación de la función de transferencia matriz - fractura en modelos de acuíferos con doble porosidad

La función de transferencia del flujo entre matriz porosa y red de fracturas en acuíferos con doble porosidad ha sido presentada hace medio siglo (Barenblatt, 1960; Warren y Root, 1963) como el atributo más destacable a incorporar en este tipo complejo de medio subterráneo saturado. Entre las diversas propuestas que le sucedieron a la expresión analítica original, se reconocen dos grandes ramas: una formulación determinística (Zimmerman et al., 1993; Gerke y Van Genuchten, 1993) y, más reciente, una estocástica (Zhang, 2002). Todas ellas hacen depender la transferencia de flujo en forma proporcional a la diferencia de presiones en la región de contacto matriz – fisura. Se pretende así poner en evidencia la discontinuidad del medio saturado con doble porosidad y comprobar cómo influye esta componente, por ejemplo, en la interpretación de ensayos de bombeo en este tipo de acuíferos. Se avanzó primero con la revisión crítica de las distintas expresiones recopiladas y luego con la compilación de casos sencillos en los cuales se ha conseguido una integración del sistema de ecuaciones del flujo. Se realiza para cada caso el cómputo de una conductividad hidráulica equivalente y se discute la representatividad de este coeficiente. Finalmente, se enumeran conclusiones y posibles caminos de futuras investigaciones.Matrix –fracture transfer function was introduced since fifty years ago (Barenblatt, 1960; Warren and Root, 1963) as the main characteristic to be considered in this particular saturated groundwater model. Afterwards, two branches were developed following that definition: a deterministic way (Zimmerman et al., 1993; Gerke and Van Genuchten, 1993) and a stochastic methodology (Zhang, 2002). Both of them treat the transfer flux as a function of the hydraulic pressure gradient across the contact region. Further objective was to verify the influence of this function in well test analysis. Case studies were compiled in order to establish a comparison among them with a global dual hydraulic conductivity coefficient. Finally, conclusions and future lines of investigations in this area are included.Facultad de Ingenierí

Estado del arte de la simulación de la función de transferencia matriz - fractura en modelos de acuíferos con doble porosidad

La función de transferencia del flujo entre matriz porosa y red de fracturas en acuíferos con doble porosidad ha sido presentada hace medio siglo (Barenblatt, 1960; Warren y Root, 1963) como el atributo más destacable a incorporar en este tipo complejo de medio subterráneo saturado. Entre las diversas propuestas que le sucedieron a la expresión analítica original, se reconocen dos grandes ramas: una formulación determinística (Zimmerman et al., 1993; Gerke y Van Genuchten, 1993) y, más reciente, una estocástica (Zhang, 2002). Todas ellas hacen depender la transferencia de flujo en forma proporcional a la diferencia de presiones en la región de contacto matriz – fisura. Se pretende así poner en evidencia la discontinuidad del medio saturado con doble porosidad y comprobar cómo influye esta componente, por ejemplo, en la interpretación de ensayos de bombeo en este tipo de acuíferos. Se avanzó primero con la revisión crítica de las distintas expresiones recopiladas y luego con la compilación de casos sencillos en los cuales se ha conseguido una integración del sistema de ecuaciones del flujo. Se realiza para cada caso el cómputo de una conductividad hidráulica equivalente y se discute la representatividad de este coeficiente. Finalmente, se enumeran conclusiones y posibles caminos de futuras investigaciones.Matrix –fracture transfer function was introduced since fifty years ago (Barenblatt, 1960; Warren and Root, 1963) as the main characteristic to be considered in this particular saturated groundwater model. Afterwards, two branches were developed following that definition: a deterministic way (Zimmerman et al., 1993; Gerke and Van Genuchten, 1993) and a stochastic methodology (Zhang, 2002). Both of them treat the transfer flux as a function of the hydraulic pressure gradient across the contact region. Further objective was to verify the influence of this function in well test analysis. Case studies were compiled in order to establish a comparison among them with a global dual hydraulic conductivity coefficient. Finally, conclusions and future lines of investigations in this area are included.Facultad de Ingenierí

Regionalización de los parámetros hidrogeológicos en un acuífero con doble porosidad

En el distrito uranífero Cerro Solo del Departamento Pasos de Indios en la provincia del Chubut, República Argentina, se desarrolla una unidad cretácica acuífera confinada cuyo medio poroso se presenta anisótropo y muy heterogéneo, lo cual hace muy difícil la regionalización de sus parámetros hidrogeológicos. Además de estas características, existe también un comportamiento como acuífero naturalmente fracturado lo cual le confieren una porosidad secundaria importante. Luego de la exploración mediante ensayos de bombeo y en la posterior modelización matemática del acuífero a escala regional, se realizó una estimación de la conductividad global en áreas activas del flujo y se adoptó un orden de magnitud menor para el coeficiente de almacenamiento con el fin de obtener así una estimación conservadora de los términos del balance hídrico y a su vez resulte confiable para la determinación del régimen de extracción sustentable que sustentará la actividad minera que se desarrollará en la zona. En este trabajo, los ensayos de bombeo disponibles fueron re-interpretados mediante el agregado de los parámetros propios de la función de transferencia matriz/fisura (característica esencial de los acuíferos con doble porosidad, Barenblatt et al, 1960) contribuyendo así a una representación más aproximada de la dinámica hídrica regional.Departamento de Hidráulic

Una propuesta para la incorporación de la función de transferencia matriz : Fisura en modelos de doble porosidad

La función de transferencia del flujo entre la matriz porosa y la fisura en acuíferos de doble porosidad ha sido presentada hace más de medio siglo atrás (Barenblatt, 1960; Warren y Root, 1963) como el atributo más destacable a incorporar en este tipo complejo de medio subterráneo saturado. Entre las diversas propuestas que le sucedieron a la expresión analítica original, se reconocen dos grandes ramas: una formulación determinística (Zimmerman et al., 1993; Gerke y Van Genuchten, 1991) y, más reciente, una estocástica (Zhang, 2002). Todas ellas hacen depender la transferencia de flujo en forma proporcional a la diferencia de presiones en la región de contacto matriz – fisura. El objetivo del presente trabajo fue lograr implementar una discretización de la función de transferencia a nivel de un modelo en elementos finitos para luego poder combinarlo con una simulación estocástica de la familia de fisuras (Cassiraga y Gómez Hernández, 2001) - no desarrollado aquí- y, de esa forma, construir una modelación no continua del medio permeable. Se pretende así poner en evidencia la discontinuidad del medio saturado con doble porosidad y comprobar cómo influye esta componente, por ejemplo, en la interpretación de ensayos de bombeo en este tipo de acuíferos.Departamento de Hidráulic

Una propuesta para la incorporación de la función de transferencia matriz : Fisura en modelos de doble porosidad

La función de transferencia del flujo entre la matriz porosa y la fisura en acuíferos de doble porosidad ha sido presentada hace más de medio siglo atrás (Barenblatt, 1960; Warren y Root, 1963) como el atributo más destacable a incorporar en este tipo complejo de medio subterráneo saturado. Entre las diversas propuestas que le sucedieron a la expresión analítica original, se reconocen dos grandes ramas: una formulación determinística (Zimmerman et al., 1993; Gerke y Van Genuchten, 1991) y, más reciente, una estocástica (Zhang, 2002). Todas ellas hacen depender la transferencia de flujo en forma proporcional a la diferencia de presiones en la región de contacto matriz – fisura. El objetivo del presente trabajo fue lograr implementar una discretización de la función de transferencia a nivel de un modelo en elementos finitos para luego poder combinarlo con una simulación estocástica de la familia de fisuras (Cassiraga y Gómez Hernández, 2001) - no desarrollado aquí- y, de esa forma, construir una modelación no continua del medio permeable. Se pretende así poner en evidencia la discontinuidad del medio saturado con doble porosidad y comprobar cómo influye esta componente, por ejemplo, en la interpretación de ensayos de bombeo en este tipo de acuíferos.Departamento de Hidráulic