Aspects of forest biomass in the earth system: Its role and major unknowns

Forests are a major and diverse land cover occupying a third of the terrestrial vegetated surface; they store 50 to 65% of terrestrial organic carbon (including the soil) and contribute half to terrestrial productivity. Forest biomass stores close to 80% of all the biomass on Earth. As noted earlier, forests play an important role in the Earth system as carbon stocks, carbon sinks, mediator of the water cycle and as modifier of land surface roughness and albedo. Moreover, forests play a role as habitat for many species, are an economic source of timber and firewood and have recreational value for local populations and touristic visitors. Here, we appraise how ecosystem functions are influenced in particular by biomass and its vertical and horizontal distribution and hypothesize that almost all functions are directly or indirectly related to biomass, in addition to other factors. At landscape or regional scale, heterogeneity of biomass presumably has an important influence on a variety of processes, but there are gaps both in quantifying the heterogeneity of forests globally and in quantifying the effect of this heterogeneity. Similarly, while the role of forests for the global carbon cycle is important, large uncertainties exist regarding stocks, turnover times and the carbon sink function in forest, as an analysis of state-of-the-art carbon cycle and vegetation models shows. Upcoming global satellite missions such as GEDI, NISAR and BIOMASS will be able to address the above uncertainties and lack of understanding in combination with modeling approaches, in particular by exploiting information on vertical and horizontal heterogeneity

Condição Pos-Nacional da Cidadania na Politica Pensar a integração de residentes não-nacionais em Portugal

A caminhada da cidadania na Europa dos estados modernos revela-a primeiramente como um estatuto de direitos cívicos e políticos que, da sua posse exclusiva pelas classes dominantes, passa à sua lenta democratização, pela abertura às classes trabalhadoras ao longo do século XIX (Gamble, 1981)—quiçá menos como resultado inequívoco da força da luta operária do que como estratégia de continuidade do próprio capitalismo através da sua domesticação (Santos, 1993).1 Mas o que importa aqui sublinhar é o facto de, tanto no contexto das lutas das classes dominantes como no contexto das lutas dos trabalhadores e de outros grupos, a conquista dos direitos políticos aparecer como imprescindível, já que do acesso à esfera mais importante da vida colectiva, a esfera política, dependeria posteriormente a conquista e salvaguarda de outros direitos fundamentais, como os económicos e os sociais. Paralelamente, a história do estado moderno europeu mostra-nos que, no processo de edificação e consolidação do seu poder, a invenção do critério da nacionalidade como critério máximo no acesso à cidadania—apresentada comoumaespécie de recurso precioso, raro e por isso de acesso limitado—surge como a estratégia responsável pela maquinação de uma sinonímia artificial entre cidadania e nacionalidade

Thermal Modelling and Experiments for Small Satellites

There has been an increasing interest in CubeSat missions due to its small size, low cost and flexibility to accommodate different payloads. New missions with highly temperature sensitive payloads, increased power dissipation (by continuous miniaturization of electronic components and systems) and reduced radiating surfaces lead the thermal loads issues into a bigger challenge. One of the causes of failure in a satellite in space is the temperature peaks suffered during a full orbital cycle. Therefore, proper thermal control system design and test should be performed to guarantee the reliability of a spacecraft prior to launch. 3-AMADEUS is a unity CubeSat currently being developed in a partnership between CEiiA and UBI. The purpose of this mission is to demonstrate that a attitude determiner and control system exclusively magnetic is able to provide a three axis orbital attitude for the nanosatellites. The present work aims to perform thermal analysis to 3-AMADEUS CubeSat in order to ensure its survival as soon as it is placed in orbit. Therefore, it is required the understand the main heat transfer processes within a satellite, conduction and radiation, in order to validate the current methodologies used for thermal analysis. Hence, with the purpose of developing thermal models with higher reliability, two experiments were devised to be performed in a vacuum environment. The first experimental test consists in a study of heat exchange between two aluminum plates through radiation, using an infrared lamp as a heat source. Three distance configurations between plates and two lamp types were tested to comparison. This would emulate, for example, the heat transmission between different components within the satellite. Regarding the conduction experiment, most nano and micro satellites are composed of stacked PCBs, held together by spacers and rods and linked to the main structure. This is the primary mean to conduct the heat from the different components to the external radiating surfaces. A high thermal resistance is associated with the interface between the PCB and the spacers, which is an unknown parameter with a high impact on the thermal analysis. Therefore, a second experiment is carried out to study thermal contact resistance (or conductance) between them. In parallel, finite element software (MSC Nastran) is used to carry out a numerical study of the same experiments. The temperature distribution results of both numerical and experimental solutions were then compared, and the results were discussed. It was concluded that the results obtained in both experiments, in general, presented a good agreement. Finally, with the results obtained in the numerical simulations and using the validated methodology, a steady state thermal analysis was performed to 3-AMADEUSTem havido um crescente interesse nas missões e na obtenção de dados através da utilização de CubeSats. Estes, devido à sua dimensão e baixo custo têm uma grande flexibilidade em acomodar diferentes cargas úteis. No entanto, novas missões com cargas úteis e componentes altamente sensíveis à temperatura, o aumento da dissipação de energia (pela miniaturização de componentes e sistemas eletrónicos) e superfícies irradiadoras reduzidas levam a possíveis problemas térmicos. Uma das causas para a falha de um satélite em órbita são os picos de temperatura sofridos durante um ciclo orbital completo. Portanto, o projeto e o teste adequados do sistema de controlo térmico devem ser realizados, de forma a garantir a fiabilidade do satélite antes do seu lançamento de modo a reduzir a possibilidade de falha. O 3-AMADEUS é um CubeSat de uma unidade que está atualmente a ser desenvolvido numa parceria entre o CEiiA e a UBI. O propósito desta missão é demonstrar que um sistema de determinação e controlo de atitude exclusivamente magnético, pode ser capaz de fornecer atitude orbital de três eixos para os nanossatélites. O presente trabalho tem como objetivo efetuar análises térmicas ao 3-AMADEUS CubeSat para confirmar a sua sobrevivência assim que for colocado em órbita. Para isso, é necessário analisar os principais processos de transferência de calor num satélite, condução e radiação, de forma a validar as metodologias atualmente utilizadas para as análises térmicas. Assim, com o objetivo de desenvolver modelos térmicos com maior fiabilidade, foram realizadas duas experiências em vácuo. O primeiro teste experimental consiste num estudo da troca de calor entre duas placas de alumínio através de radiação, usando uma lâmpada de infravermelhos como fonte de calor. Foram testadas três configurações de distância entre as placas e dois tipos de lâmpadas para comparação. Este teste simularia, por exemplo, a transmissão de calor entre diferentes componentes dentro do satélite. Relativamente à condução, a maioria dos nano e microssatélites são compostos de PCBs empilhadas, mantidas juntas por espaçadores e varões roscados, conectados à estrutura principal. Esta é a principal forma de conduzir calor dos componentes para as superfícies irradiadoras. Associada à interface entre a PCB e os espaçadores, existe uma resistência térmica que é um parâmetro desconhecido com grande impacto nas análises térmicas. Desta forma, foi realizado uma segunda experiência para estudar a resistência térmica de contacto (ou condutância) entre uma PCB e espaçadores. Paralelamente, o software de elementos finitos (MSC Nastran) é usado para realizar um estudo numérico das mesmas experiências. Os resultados da distribuição de temperatura das soluções numéricas e experimentais foram então comparados e os resultados foram discutidos. Finalmente, com os resultados obtidos durante os testes foi realizada uma análise térmica em estado estacionário ao 3-AMADEUS CubeSat

B.O.P.T. Biologically Oriented Preparation Technique (Técnica de Preparação Biologicamente Orientada)

A reabilitação através de prótese fixa sobre dentes , é amplamente utilizada na reabilitação estética e funcional. No entanto, a recessão gengival é uma das mais comuns complicações inerentes a este tipo de restauração, expondo a linha de transição entre a margem protética e o dente natural. Tradicionalmente é executada uma linha de acabamento no preparo onde assenta a prótese (infra ou supragengival). A morfologia deste pilar desempenha um dos factores mais importantes para uma estabilidade da margem gengival, tendo isto em linha conta a técnica BOPT apresenta um novo realce, mediante o desenvolvimento de um perfil protético numa zona de acabamento sem margem definida no preparo. A BOPT é um protocolo de restauração que visa imitar os dentes naturais, para que a anatomia dentária seja transferida para a restauração protética definitiva. Desta forma, uma interação livre com a gengiva pode ocorrer de modo que se adapte, se forme e que assente em torno das novas formas e perfis. Comparando com técnicas convencionais, a BOPT tem demonstrado promover uma estabilidade dos tecidos a médio e longo prazo, adaptando-se por si mesmos e de forma natural ao preparo e à restauração.Rehabilitation through fixed prosthesis on teeth is widely used in aesthetic and functional rehabilitation. However, one of the complications inherent to this type of restoration is the gingival recession, exposing the transition line between the prosthetic margin and the natural tooth. Traditionally a finishing line is executed where the prosthesis (infra or supragingival) rests. The morphology of this abutment plays an important role in the stability of the gingival margin, therefor the BOPT presents a new enhancement by developing a prosthetic profile in a finishing zone without defined margin of the preparation.. BOPT is a restoration protocol that aims to imitate the natural teeth, so that the dental anatomy is transferred to the final prosthetic restoration. In this way, a free interaction with the gum can occur so that it fits, forms and rests around new shapes and profiles. Compared with conventional techniques, BOPT has been shown to promote tissue stability in the medium and long term, adapting itself and naturally to the preparation and restoration

Iberian peninsula ecosystem carbon fluxes: a model-data integration study

Dissertação apresentada para obtenção do Grau de Doutor em Engenharia do Ambiente pela Universidade Nova de Lisboa,Faculdade de Ciências e TecnologiaTerrestrial ecosystems play a key role within the context of the global carbon cycle. Characterizing and understanding ecosystem level responses and feedbacks to climate drivers is essential for diagnostic purposes as well as climate modelling projections. Consequently,numerous modelling and data driven approaches emerge, aiming the appraisal of biosphereatmosphere carbon fluxes. The combination of biogeochemical models with observations of ecosystem carbon fluxes in a model-data integration framework enables the recognition of potential limitations of modelling approaches. In this regard, the steady-state assumption represents a general approach in the initialization routines of biogeochemical models that entails limitations in the ability to simulate net ecosystem fluxes and in model development exercises. The present research addresses the generalized assumption of initial steady-state conditions in ecosystem carbon pools for modelling carbon fluxes of terrestrial ecosystems, from local to regional scales. At local scale, this study aims to evaluate the implications of equilibrium assumptions on modelling performance and on optimized parameters and uncertainty estimates based on a model-data integration approach. These results further aim to support the estimates of regional net ecosystem fluxes, following a bottom-up approach, by focusing on parameters governing net primary production (NPP) and heterotrophic respiration (RH)processes, which determine the simulation of the net ecosystem production fluxes in the CASA model. An underlying goal of the current research is addressed by focusing on Mediterranean ecosystem types, or ecosystems potentially present in Iberia, and evaluate the general ability of terrestrial biogeochemical models in estimating net ecosystem fluxes for the Iberian Peninsula region. At regional scales, and given the limited information available, the main objective is to minimize the implications of the initial conditions in the evaluation of the temporal dynamics of net ecosystem fluxes. Inverse model parameter optimizations at site level are constrained by eddy-covariance measurements of net ecosystem fluxes and driven by local observations of meteorological variables and vegetation biophysical variables from remote sensing products. Optimizations under steady-state conditions show significantly poorer model performance and higher parameter uncertainties when compared to optimizations under relaxed initial conditions. In addition, assuming initial steady-state conditions tend to bias parameter retrievals – reducing NPP sensitivity to water availability and RH responses to temperature – in order to prescribe sink conditions. But nonequilibrium conditions can be experienced in soil and/or vegetation carbon pools under alternative underlying dynamics, which are solely discernible through the integration of additional information sources, circumventing equifinality issues.Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT),the European Union under Operational Program “Science and Innovation” (POCI 2010), PhD grant ref. SFRH/BD/6517/2001, co-sponsored by the European Social Fund. Further support,concerning the final months of the PhD, was provided by a Max Planck Society research fellowship

Regarding value in digital serendipitous interactions

Digital technologies have become our privileged method of interacting with information. With their ubiquity, and focus on personalisation, optimisation and functionality, chance and accidental interactions in the Digital Medium are being replaced with filtered, predictable and known ones, limiting the scope of possible user experiences. In order to promote the design of richer experiences that go beyond the functionally-driven paradigm, we propose that digital systems be designed in order to favour serendipity. Through a literature-based analysis of serendipity, we explore the distinct meanings of value that are possible with serendipitous systems, offering examples of the current state of the art, observing the methods used to do so, and proposing a possible typology, while highlighting unexplored fields, experiences and interactions.&nbsp

Aesthetics after the Ontological Turn: An Ecological Approach to Artificial Creativity

The development of chatbots and other generative systems powered by AI, particularly the latest version of ChatGPT, rekindled many discussions on topics such as intelligence and creativity, even leading some to suggest that we may be undergoing a “fourth narcissistic wound”. Starting from Margaret Boden’s approach to creativity, we will argue that if computational systems have always excelled at combinatorial creativity, current AI systems stand out at exploratory creativity but are perceived as still falling flat regarding transformational creativity. This paper explores some of the reasons for this, including how, despite the immensity of the conceptual space that results from training of large language models and other machine learning systems, these systems do not, for the most part, share models of the world with us, thus becoming cognitively inaccessible. This paper argues that rather than trying to bring AI systems to imitate us, our umwelt and psychology, to understand their full creative potential, we need to understand them from an ecological and non-anthropocentric perspective that implies an ontological turn both in science and technology studies and in art studies

Generative designing with biological systems - searching for production tools aimed at individualization

We intend to design and study systems that produce artifacts with biological generative systems, where nature’s randomness and physiological needs have an important role in defining form. To understand these systems we will develop, analyze and criticize experimental models with ants, bees and mushrooms. In these models the matrices of construction and the system are defined, but the outcomes will be uncertain due to their dependence on biological variables. Our goal is the development of artifacts in an embryonic stage as well as of the constraints for their development. By defining the matrix and some guidelines, we aim to make available to the general public systems that reproduce artifacts that are similar in their genesis, but which become unique due to their biological actuators. Among other factors, these artifacts seek to enhance an emotional bond between users and object; this bond happens due to the empathy that is generated by the proximity and the time that is required for their growth, and by the better comprehension of their morphogenesis and process. This nurturing is essential for the evolution of the matrix into the desired product. The final products are unique and unrepeatable, and the end result arises from the close relation between the cooperators: the designer that develops the system, the person that uses it and the actuators that execute it. We believe the deeper understanding of the artifacts geneses and the bond that is created with it may result in new aesthetic qualities. KEYWORDS: biological design; generative; customization; opensource; Open desig

Sistemas Generativos Biológicos: Ferramentas De Produção Para A Individualização (Generative Biological Systems: Production Tools For Individualization)

Este projecto pretende desenvolver modelos para a produção de artefactos em sistemas biológicos com potencial generativo,onde a aleatoriedade dos actuadores no preenchimento das suas necessidades fisiológicas, tem uma forte contribuição na definição da forma. Para entender os elementos conjunturais destes sistemas, temos vindo a desenvolver modelos para análise e crítica utilizando abelhas, cogumelos e formigas, onde as matrizes e sistemas são projectados, mas os resultados finais estão dependentes das variáveis dos actuadores biológicos e das opções de quem os manipula. Ao definirmos as matrizes e os processos produtivos, pretendemos disponibilizar para o público em geral sistemas que reproduzam artefactos similares e replicáveis, porém singulares,em consequência da intervenção dos actuadores biológicos. Sendo estes artefactos o resultado da proximidade entre os vários intervenientes: o designer que concebe os sistemas, o utilizador que nutre e cultiva o sistema, e dos actuadores que o executam, a necessidade de difundir os achados por forma a atrair pessoas que com eles queiram desenvolver as suas experiencias pessoais é da máxima importância. Ao não obteremos à partida formas finais polidas e livres de imperfeições, mas sim formas inconstantes, sinuosas e rudes, optamos por ensaios com geometria simples numa primeira fase no intuito de simplificar a sua compreensão. Pretende-se com um conhecimento mais aprofundado desenvolver ferramentas que permitam gradualmente ir aumentando a sua complexidade. Estes artefactos procuram reforçar as relações emocionais entre utilizador e objecto, procuramos que os elos emocionais surjam da empatia criada pela compreensão da sua génese e do seu processo de produção, mas também pelo acompanhamento do seu desenvolvimento da fase embrionária à interrupção do seu crescimento. A criação de uma plataforma digital que servirá para difundir os conhecimentos, terá que igualmente suportar a publicação dos resultados feitos por terceiros assim como o seu registo relacional com os sistemas e a sua avaliação qualitativa