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Comportamento das famílias em relação às energias renováveis em contexto doméstico: O caso dos Açores
Publication . Ferreira, Tomás Sousa; Silva, Francisco José Ferreira
A descarbonização do setor residencial é um pilar central das estratégias climáticas globais, dada a sua substancial parcela no consumo de energia. A presente tese tem como objetivo central dar um contributo para desconstruir esta temática, analisando o complexo conjunto de fatores que determinam o comportamento energético doméstico.
A literatura demonstra que os fatores psicológicos e sociais, como a perceção de benefícios pessoais e a influência dos pares, exercem uma maior influência que a mera preocupação ambiental abstrata, no que concerne à utilização de energias renováveis e a práticas de eficiência energética. Por outro lado, a incerteza, seja ela financeira, técnica ou estrutural, é a barreira mais premente, nestes mesmos domínios.
Através de um inquérito realizado aos agregados familiares da Região Autónoma dos Açores, analisaram-se as perceções, hábitos e padrões de consumo desta população.
A análise estatística recorre a três metodologias principais: a regressão linear múltipla; o modelo da teoria de resposta ao item; e o modelo de equações estruturais.
Conclui-se que o recurso e utilização de energias renováveis não é sinónimo de consumo ecológico. A transição energética doméstica parece ser primariamente impulsionada por fatores socioeconómicos, e não por uma consciência ecológica que se traduza em moderação.
Estas conclusões têm implicações ao nível das políticas públicas e dos programas de incentivos, que podem ter de ser reformulados. É importante o desenho de políticas focadas no pós-aceitação e respetiva utilização, que previnam o efeito ricochete e garantam que os investimentos tecnológicos resultam numa efetiva redução do consumo de energia.
Ecology of cephalopod/cetacean interactions in the Azores
Publication . Suciu, Stéphanie R. A.; Azevedo, José M. N.; Jung, Jean-Luc
Os cachalotes (Physeter macrocephalus, Pm) foram extensamente caçados globalmente desde o século XIX, mas a caça comercial parou em 1986 graças à moratória estabelecida pela Comissão Baleeira Internacional (IWC). Esses cetáceos passam grande parte de suas vidas no oceano profundo, alimentando-se principalmente de cefalópodes. O oceano desempenha um papel importante na manutenção do equilíbrio ecológico da Terra. No entanto, ameaças atuais continuam a desafiar a saúde dos oceanos, enquanto os impactos sobre a biodiversidade marinha e as dinâmicas predador-presa ainda são pouco compreendidos. A investigação sobre a dieta dos cachalotes e sobre os cefalópodes oceânicos ao redor dos Açores começaram há várias décadas, inicialmente por meio do estudo do conteúdo estomacal de cachalotes caçados.
Quarenta anos depois, essa investigação passou para outro patamar. Esta tese tem como objetivo obter dados sobre a biodiversidade de cefalópodes do oceano profundo e a ecologia dos cetáceos, utilizando uma abordagem participativa de investigação com amostragem não invasiva. A transição regional da caça para a observação de cetáceos abriu novas oportunidades para envolver atores do turismo na colheita de amostras biológicas. Foram analisados três tipos de amostras para análise molecular. Primeiro, restos de cefalópodes, provavelmente trazidos à superfície por cetáceos, foram coletados e identificados por DNA barcoding, revelando a diversidade local de cefalópodes e fornecendo as primeiras informações sobre a dieta dos cetáceos seus predadores (projeto MONICEPH). Em segundo lugar, o ADN ambiental (eDNA) de amostras fecais de cachalores foi analisado via metabarcoding, enriquecendo consideravelmente as informações sobre a dieta desses predadores. Além disso, foram analisadas também amostras fecais de golfinhos-de-Risso (Grampus griseus, Gg) e de baleias piloto de barbatana curta (Globicephala macrorhynchus, Gma). Por fim, a pele descamada dos cachalotes, coletada junto às amostras fecais, permitiu a análise da região de controle do DNA mitocondrial (MCR) para identificar haplótipos. Como a maioria das amostras de cachalote foi coletada em São Miguel, foram avaliadas as diferenças na distribuição dos haplótipos e na dieta entre o norte e o sul da ilha.
No total, foram registados 34 taxa distintos de cefalópodes, pertencentes a 20 famílias. As 182 amostras de tecido de cefalópodes permitiram determinar 16 taxa, que foram todos identificados também nas amostras fecais, com exceção de um. O metabarcoding utilizando os primers Ceph18S em 36 amostras de Pm, Gg e Gma permitiu identificar 33 taxa de cefalópodes. A amplificação do MCR a partir de 70 amostras fecais e 34 de pele descamada possibilitou a identificação de 90 sequências de MCR atribuídas a 79 cachalotes, revelando quatro haplótipos, incluindo um identificado pela primeira vez a nível global. A distribuição geográfica dos diferentes haplótipos em São Miguel foi heterogênea, embora alguma fidelidade ao local tenha sido observada. Constatou-se que a dieta dos cachalores diferia entre o norte e o sul da ilha de São Miguel, bem como entre machos adultos e fêmeas, mas essas diferenças não foram associadas a haplótipos. Apesar das diferenças metodológicas, a comparação com análises históricas do conteúdo estomacal mostrou similaridade na ocorrência de taxa e nas famílias mais frequentes, embora algumas variações também tenham sido observadas. A sobreposição de onze taxa encontrados nas dietas de Gg e Gma permitiu obter os primeiros resultados para avaliar potenciais fatores que influenciam a competição interespecífica.
Este trabalho avançou o conhecimento sobre a biodiversidade de cefalópodes do oceano profundo por meio de uma abordagem inovadora, utilizando amostragem não invasiva e incorporando ciência participativa para monitorização contínua. Melhorou-se o conhecimento da dieta dos cachalotes e obtiveram-se os primeiros resultados para golfinhos de Risso e baleiaspiloto, que têm nichos ecológicos sobrepostos. Além disso, fornecem-se informações sobre a estrutura populacional e os padrões espaço-temporais dos cachalotes em torno de São Miguel.
Essa abordagem é altamente replicável e prioriza padrões éticos. Os dados resultantes são essenciais para os esforços de conservação e a gestão dos ecossistemas, tendo em conta os desafios oceânicos atuais.
Spatio-temporal analysis of rainfall and its effect for landslide triggering in São Miguel Island (Azores Archipelago)
Publication . Silva, Rui Filipe Fagundes; Marques, Rui Tiago Fernandes; Zêzere, José Luís Gonçalves Moreira da Silva
Os movimentos de vertente representam o perigo natural mais frequente no arquipélago dos Açores, devido à sua origem e geomorfologia vulcânicas, à localização geográfica e ao enquadramento climático, caracterizado por elevados níveis de precipitação. Neste contexto, a compreensão dos fatores que controlam a ocorrência destes fenómenos e a sua evolução temporal constitui um elemento fundamental para a avaliação e mitigação do risco associado.
Este estudo baseia-se na base de dados documental NATHA (Natural Hazards in Azores), construída a partir da análise sistemática de fontes históricas e de arquivos de imprensa regional. Através desta base de dados, foi possível identificar e caracterizar os eventos de instabilidade geomorfológica ocorridos na ilha de São Miguel entre 1900 e 2020.
Foram catalogados 236 eventos, responsáveis por 82 vítimas mortais, 41 feridos, 305 desalojados e pela destruição total ou parcial de 66 edifícios. A análise da distribuição espacial revelou diferenças significativas entre os municípios da ilha, sendo o município da Povoação mais afetado, registando cerca de 59% do total de vítimas mortais. A precipitação foi responsável por cerca de 70% dos eventos catalogados, que ocorrem na sua maioria durante os meses mais húmidos do ano, entre novembro e março. A análise temporal revelou uma maior concentração de eventos após 1996, associada a alterações no regime de precipitação, demonstrando, pela primeira vez nos Açores, a influência das alterações climáticas na ocorrência de movimentos de vertente.
O estudo dos padrões e tendências da precipitação na ilha de São Miguel recorreu à análise de clustering hierárquico e a testes não-paramétricos de tendência. Foram identificados quatro clusters de precipitação homogéneos, que confirmam a existência de um forte efeito orográfico, em que a altitude desempenha o papel de principal
regulador da precipitação. Foi observada uma forte correlação positiva entre a altitude e a precipitação, com um aumento de aproximadamente 180 mm de Precipitação Média
Anual (PMA) por cada 100 m de altitude. A análise temporal mostrou reduções significativas na precipitação anual e sazonal, embora a frequência de dias com precipitação mais intensa tenha aumentado. Esta redução é particularmente crítica durante o outono e o inverno, com quebras máximas na precipitação entre 41% e 55%.
O estudo sugere que a fase predominantemente positiva da Oscilação do Atlântico Norte (NAO) no período mais recente contribuiu, pelo menos em parte, para esta tendência de decréscimo da precipitação. O estudo propõe uma abordagem inovadora para o desenvolvimento de limiares empíricos combinados de precipitação, integrando um limiar preparatório, relacionado com a saturação prévia do solo, e um limiar de desencadeamento, associado à precipitação no dia do evento. A validação demonstrou que a utilização deste limiar combinado apresenta um desempenho superior ao limiar preparatório isolado, nomeadamente na redução de falsos positivos e na melhoria da precisão preditiva. As
áreas com materiais vulcânicos mais friáveis e "jovens", como os vulcões das Sete Cidades e das Furnas, são mais suscetíveis, evidenciando limiares de precipitação normalizados mais baixos. Os valores mais elevados das probabilidades mensais de excedência dos limiares, estão associados aos meses de dezembro e janeiro. Verifica-se, igualmente, que tanto os eventos de precipitação intensa de curta duração como os de longa duração estão associados a períodos de retorno inferiores a cinco anos.
Os resultados fornecem uma caraterização integrada, detalhada e inovadora do perigo de movimentos de vertente e da sua relação com a precipitação na ilha de São Miguel,
estabelecendo uma base de conhecimento robusta para a otimização de estratégias de prevenção e gestão do risco no contexto das ameaças geoclimáticas atuais e futuras.
Effects of global change on phytoplanktonbacteria interactions and exudates
Publication . Castro, Inês Manuel de Sousa Martins de; Azevedo, Eduardo Brito de; Ramos, Joana Barcelos e
O rápido aumento das concentrações atmosféricas de CO2, devido à atividade antropogénica, está a alterar o clima da Terra e a transformar a química oceânica, com implicações profundas para os ecossistemas marinhos. Deste modo, para cumprir as metas estabelecidas no Acordo de Paris de manter o aumento da temperatura global abaixo dos 2°C (idealmente 1.5°C), não podemos depender exclusivamente da redução de emissões, sendo necessária a remoção ativa de dióxido de carbono da atmosfera. Entre as estratégias emergentes de remoção de carbono (CDR), o aumento da alcalinidade do oceano, denominado Ocean Alkalinity Enhancement (OAE), tem ganho destaque devido ao seu potencial para aumentar a capacidade de tampão do oceano de forma a reforçar a captura de CO2 a longo prazo. Contudo, a implementação em larga escala exige uma compreensão clara das consequências biogeoquímicas e das respostas ecológicas das comunidades microbianas marinhas, que desempenham um papel central na produtividade oceânica e nos ciclos biogeoquímicos globais.
Esta tese investigou os impactos da OAE em comunidades microbianas marinhas naturais, com particular ênfase nas interações entre fitoplâncton e bactérias e no funcionamento do ciclo marinho do enxofre. Ao longo de uma série de estudos experimentais realizados no Atlântico Norte (Açores) e no Mar do Norte (Helgoland), examinou-se como diferentes formas de adição de alcalinidade, regimes nutricionais e tipos de aplicação influenciam a composição e a biomassa das comunidades microbianas, a atividade enzimática extracelular, os hidratos de carbono e a produção e tranformação de dimetilsulfoniopropionato (DMSP) e dimetilsulfureto (DMS). Os resultados forneceram informações sobre a forma como a OAE pode alterar a dinâmica das redes tróficas microbianas e os processos biogeoquímicos em condições atuais e sob cenários de alteração na disponibilidade de nutrientes. De forma a interpretar plenamente estas respostas ao nível do ecossistema, é essencial caracterizar os grupos taxonómicos envolvidos. Nesse sentido, esta tese incluiu também o isolamento e a descrição taxonómica de Brachybacterium atlanticum, uma nova espécie bacteriana recolhida ao largo da Ilha Terceira.
Em conjunto, estes estudos oferecem uma avaliação abrangente das respostas microbianas à OAE e contribuem com conhecimento ecológico essencial para a avaliação da segurança, viabilidade e limites ambientais das abordagens de CDR baseadas em alcalinidade.
Unraveling the biotechnological potential of Azorean Cryptomeria japonica by-products
Publication . Arruda, Filipe Martim Pacheco; Lima, Elisabete Maria de Castro; Baptista, José António Bettencourt; Rosa, José Silvino Santos da
Os resíduos de biomassa florestal representam um desafio global na gestão de resíduos, mas também uma oportunidade significativa para o desenvolvimento de uma bioeconomia circular. Este potencial permanece insuficientemente explorado no caso dos resíduos de biomassa de Cryptomeria japonica (CJBR), que podem ser valorizados através da produção de produtos de elevado valor acrescentado, como os óleos essenciais (OEs). Devido à sua notável diversidade química, os OEs constituem uma fonte promissora de compostos bioativos multifuncionais com propriedades antioxidantes, antibacterianas e antifúngicas, entre outras. O aproveitamento deste potencial não só promove a valorização sustentável dos resíduos florestais, como também está em consonância com a crescente procura global por produtos de origem vegetal. No entanto, para concretizar esta oportunidade, é indispensável estabelecer medidas rigorosas de controlo de qualidade que assegurem a consistência e fiabilidade do desempenho dos produtos.
Cryptomeria japonica (cedro-do-Japão), uma conífera aromática de vida longa, é uma espécie monóica e perenifólia pertencente à família Cupressaceae e a um género monotípico. Originária do Japão, a C. japonica foi amplamente introduzida noutras regiões temperadas. Em particular, foi introduzida nos Açores em meados do século XIX, tornando-se desde então num elemento característico da paisagem insular. Atualmente, esta planta é também a principal espécie florestal produtora de madeira nos Açores, ocupando aproximadamente 60% da área total de floresta produtiva da região. Consequentemente, grandes quantidades de CJBR, como folhagem, cones, ramos, casca, cerne, alburno, aparas e serradura, são geradas anualmente pelas operações florestais e pela indústria madeireira. Entre estes, as partes aéreas (ramos e folhagem) constituem, atualmente, a principal fonte utilizada pelos produtores locais de madeira para a obtenção de OE através de destilação por arraste de vapor (SD). Estes OEs são principalmente utilizados em aromaterapia doméstica; contudo, a sua composição heterogénea e complexa, bem como a variabilidade da sua bioatividade, limitam o desenvolvimento de aplicações normalizadas e de maior valor acrescentado.
Dada a complexidade química dos OEs de C. japonica, coloca-se a hipótese de que um fracionamento controlado durante o processo de hidrodestilação (HD) permita a recuperação seletiva de frações com composições químicas distintas e, consequentemente, com diferentes perfis biológicos. Com base nesta premissa, a presente tese teve como objetivo otimizar e caracterizar, pela primeira vez, a HD fracionada de folhagem (Az–CJF) e cones femininos (Az–CJFC) de C. japonica dos Açores, de modo a obter frações direcionadas e potenciar bioatividades específicas com potenciais aplicações industriais.
Os OEs de Az–CJF e Az–CJFC foram fracionados em seis frações (Frs. 1–6), recolhidas durante a HD em intervalos de tempo sequenciais (HDTs: 0–2, 2–10, 10–30, 30–60, 60–120 e 120–240 min). Adicionalmente, OEs de Az–CJF e Az–CJFC foram também obtidos por HD convencional durante 4 h, para fins comparativos. As amostras obtidas (OEs brutos e frações) foram avaliadas quanto à sua composição química (análises por GC–FID/GC–MS) rendimento, propriedades físicas (densidade e cor) e atividades biológicas (antibacteriana, antifúngica, antioxidante e citotoxicidade em células HaCaT e náuplios de Artemia salina). Além disso, foram desenvolvidos modelos de regressão para prever o rendimento, a taxa de HD e a composição química (principais constituintes) para determinados HDTs.
Os resultados indicaram que as frações iniciais (Frs. 1–3) são mais ricas em monoterpenos, enquanto as frações posteriores (Frs. 4–6) destacam-se pelos teores superiores de sesquiterpenóides e diterpenos. Esta variação composicional refletiu-se nos perfis bioativos, conforme inicialmente hipotetizado. Globalmente, as últimas frações exibiram maior atividade antioxidante, antimicrobiana e citotóxica do que as iniciais. Na prática, os resultados desta investigação podem contribuir para reduzir o tempo de destilação e os custos operacionais associados ao processo de HD, bem como permitir a obtenção de frações de OE com composições únicas e diferentes aplicações comerciais, aumentando assim o valor da indústria de OEs de C. japonica.
Em conclusão, este estudo demonstra que a manipulação dos HDTs permite controlar eficazmente a composição química das frações de OE de C. japonica. Tal possibilita aos produtores de OEs criar produtos de maior valor acrescentado através do controlo da HDT e pode também servir de incentivo para a otimização dos tempos de destilação por vapor (SD) na indústria local de OE de C. japonica. Em última análise, esta abordagem contribui para a valorização dos CJBR açorianos – subprodutos da indústria madeireira local – e para o fortalecimento da economia circular regional.