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Climate change has created unprecedented stresses in the agricultural sector, driving the necessity of adapting agricultural practices and developing novel solutions to the food crisis. Camelina sativa (Camelina) is a recently emerging oilseed crop with high nutrient-density and economic potential. Camelina seeds are rich in essential fatty acids and contain potent antioxidants required to maintain a healthy diet. Camelina seeds are equally amenable to economic applications such as jet fuel, biodiesel and high-value industrial lubricants due to their favorable proportions of unsaturated fatty acids. High soil salinity is one of the major abiotic stresses threatening the yield and usability of such crops. A promising mitigation strategy is automated, non-destructive, image-based phenotyping to assess seed quality in the food manufacturing process. In this study, we evaluate the effectiveness of image-based phenotyping on fluorescent and visible light images to quantify and qualify Camelina seeds. We developed a user-friendly web portal called SeedML that can uncover key morpho-colorimetric features to accurately identify Camelina seeds coming from plants grown in high salt conditions using a phenomics platform equipped with fluorescent and visible light cameras. This portal may be used to enhance quality control, identify stress markers and observe yield trends relevant to the agricultural sector in a high throughput manner. Findings of this work may positively contribute to similar research in the context of the climate crisis, while supporting the implementation of new quality controls tools in the agri-food domain.

Plant phenomics offers unique opportunities to accelerate our understanding of gene function and plant response to different environments, and may be particularly useful for studying previously uncharacterized genes. One important type of poorly characterized genes is those derived from transposable elements (TEs), which have departed from a mobility-driven lifestyle to attain new adaptive roles for the host (exapted TEs). We used phenomics approaches, coupled with reverse genetics, to analyze T-DNA insertion mutants of both previously reported and novel protein-coding exapted TEs in the model plant Arabidopsis thaliana. We show that mutations in most of these exapted TEs result in phenotypes, particularly when challenged by abiotic stress. We built statistical multi-dimensional phenotypic profiles and compared them to wild-type and known stress responsive mutant lines for each particular stress condition. We found that these exapted TEs may play roles in responses to phosphate limitation, tolerance to high salt concentration, freezing temperatures, and arsenic toxicity. These results not only experimentally validate a large set of putative functional exapted TEs recently discovered through computational analysis, but also uncover additional novel phenotypes for previously well-characterized exapted TEs in A. thaliana.

Identifying and understanding the impact of gene regulatory variation is of considerable importance in evolutionary and medical genetics; such variants are thought to be responsible for human-specific adaptation and to have an important role in genetic disease. Regulatory variation in cis is readily detected in individuals showing uneven expression of a transcript from its two allelic copies, an observation referred to as allelic imbalance (AI). Identifying individuals exhibiting AI allows mapping of regulatory DNA regions and the potential to identify the underlying causal genetic variant(s). However, existing mapping methods require knowledge of the haplotypes, which make them sensitive to phasing errors. In this study, we introduce a genotype-based mapping test that does not require haplotype-phase inference to locate regulatory regions. The test relies on partitioning genotypes of individuals exhibiting AI and those not expressing AI in a 2×3 contingency table. The performance of this test to detect linkage disequilibrium (LD) between a potential regulatory site and a SNP located in this region was examined by analyzing the simulated and the empirical AI datasets. In simulation experiments, the genotype-based test outperforms the haplotype-based tests with the increasing distance separating the regulatory region from its regulated transcript. The genotype-based test performed equally well with the experimental AI datasets, either from genome-wide cDNA hybridization arrays or from RNA sequencing. By avoiding the need of haplotype inference, the genotype-based test will suit AI analyses in population samples of unknown haplotype structure and will additionally facilitate the identification of cis-regulatory variants that are located far away from the regulated transcript.

Em 2010, a cidade de Niterói foi assolada por fortes chuvas, registrando altos índices pluviométricos acumulados em poucas horas. Tal evento ocasionou diversos desastres, principalmente associados a deslizamentos. Com o intuito de proteger a população e contribuir para a gestão de riscos na cidade, o presente trabalho apresenta limiares críticos de pluviometria para o município, usando uma compilação de informações referentes aos deslizamentos ocorridos entre os anos de 2014 e 2018, bem como os registros pluviométricos a eles associados. As correlações entre os parâmetros intensidade horária e chuvas antecedentes mostraram-se mais eficazes para distinguir os limiares de precipitação que ocasionam deslizamentos na cidade. Como resultado, chuvas horárias maiores ou iguais a 40 mm e a precipitação acumulada a partir de 90 mm, num período de até 24 horas, indicam alta possibilidade de ocorrência de deslizamentos na região. Os resultados também permitiram o desenvolvimento de índices pluviométricos críticos, que podem vir a ser utilizados na gestão de risco de desastres do município.

Permeability models are very relevant for the characterization of oil systems. However, limitations related to the resolution of seismic data make it difficult to identify subseismic, sedimentary, and tectonic structures, which can significantly impact the flow pattern. This study analyzed the spatial variability of permeability according to stratigraphic and structural geology control to propose a useful model for poorly consolidated, fractured, and faulted siliciclastic reservoirs. In an outcrop analogue to this type of reservoir, air permeability was measured in 3 orthogonal directions at 24 points, spaced 2 m apart. The models were obtained by sequential Gaussian simulation (SGS) after statistical data treatment. The models were validated to ensure the consistency of the generated scenarios. Permeability values showed a positive asymmetric distribution and reduced medians toward tectonic structures. The fitted semivariogram model was exponential, with higher spatial continuity in the horizontal flow direction and lower in the vertical one. The permeability models emphasized the importance of considering subseismic structures in the flow analysis of reservoirs since they have proven to play a significant role in the permeability distribution in the outcrop assessed.

Located in the Campos Basin, Brazil, the Marlim field, consists of two turbidite systems deposited during eustatic sea-level variations in the Oligocene/Miocene. The reservoir was discovered in 1985, and its production started to decline in 2002. One of the techniques selected to assist in the recovery of oil from the reservoir was the 4D seismic. However, its interpretation can be complex. In order to help address this issue, the present study proposed an analysis of the depletion of a small field area from 1997 to 2010, combining geophysical (4D seismic) and geomechanical (pore pressure) data through the construction of pore pressure 3D models for both years, which can be subtracted and compared to seismic anomalies. The results obtained were: an average depletion of 0.42 ppg (50.33 kg/m3) of pore pressure gradient in the field; the identification of potential fluid-flow barriers, such as an NW-SE-oriented channel and sealing faults; and the detection of two areas with an expressive presence of 4D seismic anomalies, one of them showing a quite evident difference between pore pressure gradients, suggesting field depletion. The use of very old and noisy seismic data hindered the application of this methodology. Nevertheless, this research demonstrated the relevance of estimating pore pressure in the reservoir and how this geomechanical parameter can be useful in assessing the level of field depletion.

Estradas não pavimentadas possuem grande importância para uma parcela significativa da população brasileira, pois permitem o acesso da população rural à educação e à saúde, realizam as conexões entre as áreas rurais e os centros urbanos e é através delas que se escoam as produções agrícolas. Apesar da importância social e econômica dessas estradas, é possível observar a abertura das mesmas, sem estudos prévios adequados, com relação à erosão hídrica e à estabilidade dos solos presentes nos taludes de corte. Este fato resulta em prejuízos econômicos oriundos da restauração das vias e das interrupções ocasionadas por instabilidades dos taludes de corte. O propósito desta pesquisa é avaliar a erodibilidade de solos em taludes de estradas vicinais da cidade de Bom Jardim, na região serrana do estado do Rio de Janeiro, tendo em conta os processos erosivos já instalados, a vocação agrícola do município e a grande extensão da malha viária não pavimentada. O método de trabalho teve início com o levantamento de campo, de taludes de estradas com evidentes sinais de erosão, em uma microbacia subordinada ao Rio Grande. Após a descrição de campo das feições erosivas e dos perfis de solo presentes nestes taludes, coletaram-se os diversos horizontes para posterior caracterização física e mineralógica em laboratório. Avaliou-se a erodibilidade de cada horizonte de solo com base nos resultados das observações de campo, através dos índices de erodibilidade e dos Ensaios Inderbitzen Modificado, conduzidos considerando-se os declives médios regionais e regime de chuva intensa em simulador especialmente construído para este fim. Os resultados apontam para a maior erodibilidade dos horizontes C em relação aos demais horizontes do ARGISSOLO e LATOSSOLO estudados. Este fato explica o principal processo de instabilidade observado, erosão da base do talude e queda dos horizontes superiores. Conclui-se que os taludes de corte na região devem ser executados evitando-se a exposição do horizonte C ou da rocha alterada e, quando isto não for possível, é necessária adoção de medidas que evitem a erosão hídrica

O estudo trata de uma frente de intemperismo em filito, proveniente da região do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais. Apesar de abundantes na região os processos de alteração para essas rochas ainda são pouco estudados. Busca-se aqui contribuir para o entendimento do intemperismo, investigando sobre uma perspectiva mineralógica, química e física. Foram selecionadas amostras das porções da rocha sã (W1), levemente intemperizada (W2), medianamente intemperizada (W3) e altamente intemperizada (W4). As propriedades mineralógicas, químicas e físicas foram determinadas por petrografia, difratometria de raios-X, fluorescência de raios-X, índices químicos, além de índices-físicos. Os resultados evidenciam a evolução intempérica sofrida pelo filito, sobre os aspectos abordados. Conclui-se que a variação das propriedades físicas está mais bem marcada do que as mudanças mineralógicas e químicas, mostrando o controle do intemperismo físico sobre o desenvolvimento do perfil.

Resultados de ensaios de mecânica de rochas conduzidos em corpos de prova de travertino foram utilizados para a modelagem do comportamento tensão-deformação desta rocha sob condições confinadas e não confinadas, para posterior simulação numérica do comportamento geomecânico da rocha intacta circundante às zonas de falha em um estudo do potencial de reativação de falhas em carbonatos. Devido à ocorrência de endurecimento verificada na maioria dos testes optou-se por utilizar modelo Mohr Coulomb não associado variável, a partir de dois conjuntos de parâmetros mecânicos – coesão, ângulo de atrito e dilatância - para cada modelo. Apesar dos prováveis colapsos de poros ocorridos durante os ensaios não serem capturados pelos modelos, foi possível ajustar o comportamento mecânico dominante observado nos testes de laboratório, sem alterações significativas dos parâmetros medidos experimentalmente. A ferramenta utilizada para a modelagem foi o Tectos (PUC-Rio/Tecgraf – Petrobras), que considera estado plano de deformação. Tendo em vista que os ensaios representam um problema axissimétrico, trabalhos futuros avaliarão a representatividade do modelo de estado plano para o caso em estudo, via comparação desta modelagem com a realizada usando outra ferramenta numérica.

O processo de queda de blocos rochosos é um dos mais destrutivos movimentos de massa em encostas. Considerando a baixa previsibilidade da sua deflagração, tem sido dada atenção à determinação das trajetórias dos blocos como método para redução de riscos. O coeficiente de restituição (ε) é o principal parâmetro físico envolvido na análise do alcance dos blocos, pois representa as perdas de energia após os choques do bloco de rocha com diferentes materiais geológicos em sua trajetória. Trata-se de um parâmetro ainda pouco conhecido na literatura geológica e geotécnica, sobretudo quando se considera a interação dos blocos de rocha com solos em diferentes umidades. Este artigo teve a finalidade de avaliar o efeito da umidade do solo sobre o módulo de elasticidade (E), parâmetro elástico que afeta a rigidez no contato entre rocha e solo no momento do choque e, por conseguinte, o próprio ε. Para fins de comparação, um solo derivado de rocha ácida e outro de rocha básica foram coletados na região serrana do Estado do Rio de Janeiro. Procedeu-se à caracterização da mineralogia das rochas de origem e dos solos derivados, bem como dos índices físicos dos solos. Após a determinação da curva característica, os solos foram moldados em diferentes teores de umidade e submetidos a ensaios de compressão triaxial do tipo não adensado e não drenado. Os resultados mostraram variação de mais de uma ordem de grandeza do (E) em função da umidade do solo, indicando que esta tem considerável influência na rigidez do contato entre o solo e a rocha, tornando os alcances dependentes da variação sazonal de umidade nas encostas.

O Paço Imperial é uma edificação do período colonial localizada no centro da cidade do Rio de Janeiro e com valor histórico e cultural. Para a sua construção, no século XVIII, foram utilizados dois tipos de gnaisses oriundos das pedreiras da própria cidade. O primeiro é um gnaisse grosso com estrutura oftálmica dada por megacristais de microclinio e matriz granítica, enquanto o segundo gnaisse tem composição quartzo-feldspática, com discreto bandamento e, não raro, aspecto maciço. Tradicionalmente essas rochas são denominadas gnaisse facoidal e leptinito, respectivamente, sendo assim conhecidas por profissionais da conservação do patrimônio construído na cidade. Além desses gnaisses, o calcário lioz também foi extensivamente utilizado na parte interna e na fachada externa como ornatos ao redor das portas e janelas. Em volume bem menor, foi identificado na fachada um granito fino, com textura equigranular e de cor cinza, provavelmente da própria cidade, mas cuja unidade geológica não foi identificada. Estudos sobre o intemperismo desses gnaisses já foram publicados, contudo pouco ainda se conhece sobre a degradação dessas rochas no ambiente construído e urbano da cidade do Rio de Janeiro, com aplicação à conservação do patrimônio cultural. Neste artigo apresenta-se uma avaliação da degradação das rochas descritas, baseada em mapeamento de campo, segundo as recomendações do Conselho Internacional de Monumentos e Sítios (ICOMOS) e tratamento dos dados com a ferramenta ArcGis10. As principais formas de alteração identificadas foram alteração cromática, crosta negra, perda de material e esfoliação. A análise química da água de lavagem das superfícies das rochas na fachada mostrou que o principal elemento presente é o enxofre. Os resultados deste trabalho são relevantes para auxiliar nas medidas de conservação deste importante patrimônio.

Soil information is needed for managing the agricultural environment. The aim of this study was to apply artificial neural networks (ANNs) for the prediction of soil classes using orbital remote sensing products, terrain attributes derived from a digital elevation model and local geology information as data sources. This approach to digital soil mapping was evaluated in an area with a high degree of lithologic diversity in the Serra do Mar. The neural network simulator used in this study was JavaNNS and the backpropagation learning algorithm. For soil class prediction, different combinations of the selected discriminant variables were tested: elevation, declivity, aspect, curvature, curvature plan, curvature profile, topographic index, solar radiation, LS topographic factor, local geology information, and clay mineral indices, iron oxides and the normalized difference vegetation index (NDVI) derived from an image of a Landsat-7 Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) sensor. With the tested sets, best results were obtained when all discriminant variables were associated with geological information (overall accuracy 93.2 - 95.6 %, Kappa index 0.924 - 0.951, for set 13). Excluding the variable profile curvature (set 12), overall accuracy ranged from 93.9 to 95.4 % and the Kappa index from 0.932 to 0.948. The maps based on the neural network classifier were consistent and similar to conventional soil maps drawn for the study area, although with more spatial details. The results show the potential of ANNs for soil class prediction in mountainous areas with lithological diversity.

The soil erosion is a significant problem that beyond the environmental degradation, can involve risks of material damage and human lives losses, mainly in urban areas. Prevention or recovery actions are important and demands planning that consider the socio-economic urban conditions and environmental particularities. In that sense, this study presents an erosive features characterization in the Island of the Maranhão, reacting to the large occurrence of the soil erosion in this area, in contribution for its causal understanding. The applied methodology consisted on field analysis, acquisition of representative soil samples, and laboratorial procedures, where the samples were characterized according to their chemical, physical and mineralogical characteristics. The analytical results show that the soils are, in general, very sandy or silty; generally not plastic and predominately kaolinitic. Soil penetration resistance and infiltration taxes were measured and show differences to resistance compacting and soil infiltration, induced for different soil uses, disclosing narrow correlations between the soil behaviour and human activities

The city of Rio de Janeiro is known by its natural beauties. The mountains and the sea make the city the postcard ofBrazil. The sculpture of the carioca landscape is closely related to the augen gneiss, very resistant rock to the weatheringand, for this reason, it stands out in the relief. It gives form for Sugar Loaf and Corcovado, for example. Augen gneisswas used in the construction of most of the historical buildings of the city, including museums and churches, manyof them were built in the 19th century. It was used in the sculpture of ornaments, facades and frames of doors andwindows. The exploitation of the augen gneiss was presented by Jean Baptiste Debret in his book "Voyage Pittoresque etHistorique au Brésil". A picture of quarry is presented at Morro da Glória and describes the extraction method by slavelabor. He informes that the augen gneiss is softer, less expensive and more easily exploited. It was destined, mainly, tothe parts of the buildings that should be sculpted. This rock is still present in an important event of the history of thebrazilian arts. Pedra do Sal, a stairway sculpted in the augen gneiss Downtown, was the place that African people metin the past to tell their histories, to do religious cults and to sing. In these meetings in Pedra do Sal samba was born.

The history of 50 years of the Geology undergraduate course of Rio de Janeiro Federal University andthe 40 years of its Graduate Geology Program is part of the scientific knowledge of the Brazilian Geologyduring this period. The fi ve decades of geology undergraduate course are analysed with respect to availablejob opportunities during that period and the own evolution of Geology as science. It is also analysed thewiden of the educational activities of the Geology Department through public understanding of science.

Among the several parameters involved in rock fall analisys, therestitution coefficient, which is related to the kinetic energy wasted after repeated impacts of a rocky body against the ground, is probably the most important and most difficult to acquire. There is the necessity of in situ tests where blocks of rocks are thrown down on the slopes. However these tests cannot be performed in places where people or urban equipments could be in risk. In this paper anacoustic method is used for the measurement of the normal restitution coefficient of rocks. This method is very well known by physicists but it has not been applied in the geosciences and engineering areas. It consists in the sound recording of successive impacts of a rock sphere against a smooth rocky surface.The gravity acceleration was back calculated from data obtained in order to verify if precision of the method is suitable. A sensibility analysis of the coefficient of restitution was already carried out simulating real rock fall problems.

O presente trabalho representa uma contribuição ao estudo da geometria, características hidrodinâmicas e hidroquímicas dos aqüíferos formados pelos sedimentos arenosos costeiros da Cidade do Rio de Janeiro, tomando-se como caso de estudo o sistema lagunar e restingas que formam a Baixada de Jacarepaguá e a Barra da Tijuca. Quimicamente, na restinga arenosa que constitui a Barra da Tijuca ocorre um aqüifero mais superficial com águas de boa qualidade, porém com teores elevados de ferro, bastante vulneráveis à contaminação. Nas partes da Baixada mais próximas ao maciço montanhoso o padrão de sedimentação é mais complexo, com a ocorrência de materiais argilosos e orgânicos freqüentemente hipersalinos. Comparações de dados recentes de potenciometria e hidroquímicos com dados das décadas de 1960 e 70 indicam poucas variações químicas, mas a crescente urbanização e aumento da explotação fazem prever futuros problemas de salinização e contaminação daqueles aquíferos.

Resumo: A micromorfologia é uma técnica de estudo de amostras não deformadas de solos e de rochas que permite, com a ajuda de técnicas microscópicas e ultramicroscópicas, identificar os constituintes elementares e as diversas associações destes (esqueleto, plasma, nódulos, poros), além de permitir precisar suas relações mútuas no espaço e, muitas vezes, no tempo. Para o preparo de uma lâmina é necessário a coleta do material em campo, impregnação com resina para seu endurecimento e a posterior laminação. Com as respectivas lâminas prontas realiza-se a descrição micromorfológica de cada amostra coletada. O presente estudo tem como objetivo contribuir, através da análise micromorfológica, no entendimento das características geológicas e geotécnicas de um perfil de alteração de um cambissolo. A análise dos dados micromorfológicos permitiu auxiliar o entendimento do sistema de percolação de água nos diversos horizontes estudados. O horizonte C é o destacadamente mais arenoso entre os materiais analisados e a condutividade hidráulica é semelhante ao dos demais horizontes estudados. Pode-se justificar esse fato pela análise das laminas de micromorfologia, onde se verificou que os poros deste horizonte não são conectados, dificultando a circulação da água livremente. Com isso, pode-se concluir que a micromorfologia pode ser uma ferramenta importante para a compreensão de características geológico-geotécnicas de solos.