Browsing by Author "Parelho, Carolina Paula Furtado de Medeiros"
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- Bioaccumulation and potential ecotoxicological effects of trace metals along a management intensity gradient in volcanic pasturelandsPublication . Parelho, Carolina Paula Furtado de Medeiros; Rodrigues, Armindo; Barreto, Maria do Carmo; Cruz, José Virgílio; Rasche, Frank; Silva, Luís; Garcia, PatríciaThe particularities of volcanic soils raise the need to better understand the link between soil agricultural management intensity and trace metal bioaccumulation. The Azores are a region characterized by volcanic soils, which were changed in different degrees according to the intensity of the agricultural practices. The main objective of this study was to assess the potential ecotoxicological effects of the trace metals present in volcanic pastureland soils along a gradient of management intensity (i.e., semi-natural, permanent and reseeded), using earthworms (Eisenia fetida) as biological indicators. For this purpose earthworms were exposed during 7, 14, 28 and 56 days to soils from the three types of pastures. At each exposure time, we quantified trace element bioaccumulation (As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Li, Mn, Mo, Ni, Pb, Rb, U, V and Zn) and the activities of superoxide dismutase and acetylcholinesterase in earthworm tissues. Overall, the results showed that the type of pastureland management significantly increased the soil contents in trace metals: V, Co, Ni and Zn in semi-natural pasturelands; As, Cd and Hg in reseeded pasturelands; and, Rb and U in both permanent and reseeded pasturelands. The soil physicochemical properties observed in the reseeded pastureland systems (higher electric conductivity values associated with a moderately acid pH value) modulated the metal bioavailability, from soil to biota, leading to a greater Hg bioaccumulation in earthworm tissues. The long-term exposure (56 days) of earthworms to reseeded pastureland soil was associated with adverse biological effects (intensification of AChE activity and decrease of SOD activity), encompassing key processes such as neurotransmission and antioxidant defence mechanisms in resident soil biota (earthworms). This study point towards the increased importance of semi-natural and permanent pastureland management, over the intensive management (reseeded pasturelands), in favour of more sustainable ecosystems.
- Biomonitoring soil health in agricultural volcanic areas : an integrative approachPublication . Parelho, Carolina Paula Furtado de Medeiros; Garcia, Patrícia Ventura; Rodrigues, Armindo dos SantosOs solos vulcânicos são recursos naturais de reconhecida fertilidade com propriedades ândicas incomuns que os torna adequados à exploração agrícola, bem como suscetíveis às práticas agrícolas. Esta tese surge como um estudo holístico, integrando propriedades físico-químicas dos solos, biomarcadores de organismos dos solos e pequenos mamíferos, para a determinação do estado de saúde dos solos agrícolas em áreas vulcânicas. Para este objetivo, solos de sistemas agrícolas e de produção animal localizados no Sistema Vulcânico Fissural dos Picos (São Miguel, Açores, Portugal), sujeitos a diferentes práticas agrícolas, foram utilizados como modelos de estudo. As hipóteses científicas deste estudo foram (1) solos agrícolas vulcânicos expostos a fontes antropogénicas e naturais de contaminação do solo e sujeitos a diferentes práticas agrícolas, exercem diferentes pressões nos organismos residentes, comprometendo o estado de saúde do solo; (2) organismos residentes, expostos in situ/ex situ a solos agrícolas vulcânicos, são sensíveis a mudanças de tipo do uso dos solos e práticas agrícolas, logo podem ser propostos como indicadores biológicos do estado de saúde dos mesmos; (3) práticas agrícolas mais intensivas colocam maiores condições de stress ao ecossistema do solo. Globalmente, os resultados revelam que práticas agrícolas em solos vulcânicos, conduzem a condições de stress para os organismos residentes, comprometendo o estado de saúde do solo e provisão dos serviços ecossistémicos por eles gerados. Todos os biomarcadores analisados nos indicadores biológicos selecionados, demonstraram-se sensíveis às atividades antropogénicas (tipo do uso dos solos e práticas agrícolas), bem como à presença de stressores (agroquímicos) no solo, validando a sua aplicabilidade como ferramentas para a biomonitorização do estado de saúde dos solos agrícolas em regiões vulcânicas. […]
- Mapping and assessing ecosystem services in Europe's Overseas : A comparative analysis of MOVE case studiesPublication . Sieber, Ina M.; Montero-Hidalgo, Miriam; Kato-Huerta, Jarumi; Rendon, Paula; Santos-Martín, Fernando; Geneletti, Davide; Gil, Artur José Freire; Trégarot, Ewan; Lagabrielle, Erwann; Parelho, Carolina Paula Furtado de Medeiros; Arbelo, Manuel; van Beukering, Pieter; Bayley, Dan; Casas, Enrique; Duijndam, Sem; Cillaurren, Esperance; David, Gilbert; Dourdain, Aurélie; Haroun, Ricardo J.; Maréchal, Jean-Philippe; Martín García, Laura; Otero-Ferrer, Francisco; Palacios Nieto, Elena; Pelembe, Tara; Vergílio, Marta H. S.; Burkhard, BenjaminMapping and Assessment of Ecosystems and their Services (MAES) has been widely applied on the European Union (EU) mainland, whereas the EU Overseas entities still bear potential for implementation. This paper presents novel applications of the MAES procedure in the EU Outermost Regions and Overseas Countries and Territories ("EU Overseas"). Eight case studies from different geographical areas were analysed through a comparative assessment by applying an established framework following key steps in the MAES process, in order to stipulate lessons learned and recommendations for MAES in the EU Overseas. These key steps include the identification of policy questions, stakeholder networks and involvement, application of MAES methods, dissemination and communication and implementation. The case studies were conducted and analysed under the umbrella of the EU MOVE pilot project, including the Azores, the Canary Islands, Saint Martin, French Guiana, Martinique, Reunion Island and the Falkland Islands. Each case study represented different governance, policy and decision-making frameworks towards biodiversity and environmental protection. Case studies predominantly addressed the policy domains of Nature and Biodiversity Conservation and Marine and Maritime Policy. Ecosystem Services (ES) were assessed across a wide range of themes, biomes and scales, focusing on terrestrial, coastal and marine ecosystems. Results show that the implementation of the case studies was accompanied by extensive communication and dissemination activities. First success stories were visible, where the MAES exercise led to meaningful uptake of the ES concept to policies and decision-making. Yet, there is still work to be done - major bottlenecks were identified related to the MAES implementation centring around financial resources, training and technical expertise. Addressing these aspects can contribute to an enhanced implementation of MAES in the EU Overseas in the future.
- Occurrence of ESBL-producing Escherichia coli in soils subjected to livestock grazing in Azores archipelago : an environment-health pollution issue?Publication . Silva, Vanessa; Peixoto, Fernando; Parelho, Carolina Paula Furtado de Medeiros; Garcia, Patrícia; Rodrigues, Armindo; Silva, Adriana; Carvalho, Isabel; Pereira, José Eduardo; Igrejas, Gilberto; Poeta, Patrícia Alexandra Curado Quintas DinisAntibiotics are successful drugs used in human and animal therapy; however, they must be considered as environmental pollutants. This study aims to isolate and characterize the extended-spectrum β-lactamase (ESBL) producing Escherichia coli soil from Azores Archipelago subjected to livestock agricultural practices. Twenty-four soil samples were collected from three different pasture systems with different number of cattle heads, and from a control site. Antibiotic susceptibility method was performed by Kirby-Bauer disk diffusion method against 16 antibiotics, and the presence of genes encoding lactamases, antimicrobial resistance genes, virulence factors, and phylogenetic groups was determined by polymerase chain reaction (PCR). Nine ESBLs were recovered from the three grazing sites, and all isolates presented the beta-lactamase genes blaCTX-M-3 and blaSHV. E. coli isolates were resistance to tetracycline and streptomycin and harbored the tetB, strA, and strB genes. One isolate also showed resistance to sulfonamides, and the genes sul1 and sul2 were detected. The isolates were grouped into the following phylogenic groups: B1 (n = 6), D (n = 2), and A (n = 1). The presence of antibiotics and resistance genes in soils may be the source to the development of antimicrobial resistance, which may have negative consequences in human and animal health.
- Resistência a antibióticos : um problema de saúde pública, animal e ambientalPublication . Parelho, Carolina Paula Furtado de Medeiros; Rodrigues, Armindo; Garcia, PatríciaA resistência aos antibióticos é uma ameaça emergente à saúde que necessita de um esforço global para combater os riscos para a saúde humana, animal e ambiental. A produção de resistência ocorre quando um antibiótico perde a capacidade de controlar eficazmente o crescimento de um grupo de bactérias para o qual foi criado, sendo que estas continuam a multiplicar-se, mesmo na presença de doses terapêuticas do fármaco. O desenvolvimento de resistência é um fenómeno natural que resulta da pressão seletiva exercida pelo uso de antibióticos. As bactérias podem ser naturalmente resistentes aos antibióticos ou podem adquirir resistência por duas vias: 1) por mutação genética ou 2) por aquisição de genes de resistência de outra bactéria. Uma bactéria resistente a antibióticos passa esta característica às gerações seguintes, formando-se uma população resistente. A presença do antibiótico funciona como um agente de pressão seletiva, inibindo a atividade de bactérias suscetíveis e favorecendo a sobrevivência de estirpes resistentes. Este é um clássico exemplo da teoria da seleção natural de Charles Darwin. […].
- Solos vulcânicos : um tesouro negroPublication . Parelho, Carolina Paula Furtado de Medeiros[…]. A agricultura constitui, desde sempre, um pilar fundamental da economia açoriana, tendo moldado a nossa paisagem de tal forma que e quase impossível dissociar a agricultura do solo que esta na sua base. Atualmente a agricultura, os agricultores e a indústria enfrentam grandes desafios – o de produzir produtos de qualidade, com valor acrescentado e de uma forma ambientalmente sustentável. Estes são, sem dúvida, desafios que pressupõem um esforço global – novas formas de pensar e de produzir, inevitavelmente ajustadas a particularidade dos nossos recursos naturais. A solução poderá estar debaixo dos nossos pés, nos nossos solos. Por exemplo, os solos vulcânicos da ilha de São Miguel possuem um perfil biogeoquímico caracterizado por elevadas concentrações de micronutrientes como zinco, selénio, cobre e manganês, muitos deles numa forma bio disponível. […].
- Solos vulcânicos : vulnerabilidade à poluição agrícolaPublication . Parelho, Carolina Paula Furtado de Medeiros[…]. A aplicação de agroquímicos (pesticidas, fertilizantes orgânicos e inorgânicos) nas culturas e solos é uma prática comum na agricultura. Estes químicos agrícolas possuem concentrações variáveis de metais como o cádmio, níquel, lítio, chumbo, arsénio, zinco, cobre, entre outros, que são introduzidos artificialmente nas formulações químicas ou presentes como contaminantes das mesmas. A necessidade de maximização da produtividade é preocupação constante quando se transforma a agricultura numa actividade empresarial. No entanto, dada a natureza imutável dos metais e as propriedades adsorventes dos solos vulcânicos, existe uma tendência para a acumulação destas substâncias potencialmente tóxicas. É a natureza vulcânica dos solos açorianos que os coloca em situação de vulnerabilidade à poluição e, neste caso, a agricultura é apontada como a principal fonte de input de metais pesados nestes solos. […].