Navegando por Autor "Muraja, Daniela Oliveira Silva"

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    Exploring patterns in dendrochronological data through cluster analysis
    (Universidade Federal do Paraná) Muraja, Daniela Oliveira Silva; Leite, Cecília Lemes; Klausner, Virginia; Prestes, Alan; Silva, Iuri Rojahn da
    This study employed the dendrogram methodology to analyze time series data obtained from measuring tree growth rings. A total of 64 samples were collected from 21 individual trees. Polynomials were applied to filter the natural growth pattern of the trees and enhance the impact of external factors, such as climate influences. Cluster analysis using Ward's minimum variance and Euclidean squared distance was utilized to group the data based on similarity. Three dendrograms were constructed, consisting of 10, 47, and 64 samples, respectively. The analysis revealed that the samples with the highest correlations, encompassing over 95% of the total samples, formed homogeneous groups. Pearson correlation was also employed to confirm the results obtained from the dendrograms. Consequently, it can be affirmed that the most suitable samples were utilized in constructing the average chronology from the available data.
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    Exploring the centennial-scale climate history of Southern Brazil with Ocotea porosa (Nees & Mart.) Barroso Tree-Rings
    (MDPI) Muraja, Daniela Oliveira Silva; Klausner, Virginia; Prestes, Alan; Aakala, Tuomas; Macedo, Humberto Gimenes; Silva, Iuri Rojahn da
    This article explores the dendrochronological potential of Ocotea porosa (Nees & Mart) Barroso (Imbuia) for reconstructing past climate conditions in the General Carneiro region, Southern Brazil, utilizing well-established dendroclimatic techniques. A total of 41 samples of Imbuia were subjected to dendroclimatic analysis to reconstruct precipitation and temperature patterns over the period from 1446 to 2011. Notably, we achieved the longest reconstructions of spring precipitation and temperature for the Brazilian southern region, spanning an impressive 566-year timeframe, by employing a mean chronology approach. To achieve our objectives, we conducted a Pearson’s correlation analysis between the mean chronology and the climatic time series, with a monthly temporal resolution employed for model calibration. Impressively, our findings reveal significant correlations with coefficients as high as |rx,P| = 0.32 for precipitation and |rx,T| = 0.45 for temperature during the spring season. Importantly, our climate reconstructions may elucidate a direct influence of the El Niño—South Oscillation phenomenon on precipitation and temperature patterns, which, in turn, are intricately linked to the natural growth patterns of the Imbuia trees. These results shed valuable light on the historical climate variability in the Southern Brazil region and provide insights into the climatic drivers affecting the growth dynamics of Ocotea porosa (Nees & Mart) Barroso.
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    Identification of ocean-atmosphere and solar parameters in araucaria angustifolia growth ring chronologies : a comparison between cities in southern Brazil
    (2023-08-23) Muraja, Daniela Oliveira Silva; Oliveira, Virgínia Klausner de; Oliveira Filho, Irapuan Rodrigues de; Ojeda González, Arian; Oliveira, Luiz Eduardo de; Fernandes, Francisco Carlos Rocha; Echer, Mariza Pereira de Souza; Prestes, Alan; Aakala, Tuomas; São José dos Campos,
    Compreender o clima regional do sul do Brasil é de grande importância devido à alta variabilidade climática na região, que afeta o crescimento das árvores. A Dendrocronologia, que examina os anéis de crescimento das árvores, é uma ferramenta valiosa para estudar parâmetros climáticos e geofísicos que influenciam uma região. Isso permite o desenvolvimento de modelos matemáticos potenciais para reconstruir climas passados e até mesmo identificar ciclos solares antigos. Para este estudo, a espécie Araucaria angustifolia foi utilizada devido às suas características morfológicas e anatômicas, anéis de crescimento visíveis, longevidade e adequação para pesquisas dendrocronológicas e dendroclimáticas (sensibilidade climática). As amostras usadas neste estudo fazem parte de um banco de dados do Laboratório de Registros Naturais, onde algumas das quais foram previamente estudadas por outros pesquisadores. Além disso, uma nova série de amostras para a cidade de Canela (29 ° 19’ S lat and 50° 48’ lon) é introduzida e analisada nesta tese. Todas as séries passaram pelo mesmo método de remoção de tendências e correção da variância da cronologia média, e dados estatísticos expressando a qualidade das séries foram obtidos. A região de interesse para este estudo é o sul do Brasil, caracterizada por estações do ano bem definidas e influenciada pelos Oceanos Atlântico e Pacífico, que impactam o clima e os fenômenos atmosféricos na área. O principal objetivo é identificar a influência de parâmetros oceânicos-atmosféricos no crescimento das árvores, como o Índice de Oscilação Sul (IOS) e o NIÑO 3.4 (temperatura da superfície do mar no Oceano Pacífico), ligados à Oscilação Sul El Niño (ENSO). Esses parâmetros têm efeitos diretos nos níveis de precipitação, levando a condições anormalmente úmidas ou secas e impactos consequentes na agricultura, no meio ambiente e na economia. Além disso, outros parâmetros climáticos, como níveis de precipitação e temperaturas máximas, médias e mínimas para cada região, bem como a temperatura da superfície do mar do Oceano Atlântico (ATLSW), são avaliados. Além disso, o número de manchas solares (SUNSPOT) é considerado devido à influência da radiação solar na variação do clima da Terra. A identificação dos parâmetros nas cronologias regionais foi inicialmente realizada usando a correlação de Pearson, mas resultados insuficientes foram obtidos. Para superar essa limitação, utilizou-se a análise de coerência cruzada de ondeletas (WTC), que forneceu periodicidades relacionadas aos parâmetros analisados. Os resultados foram primeiramente descritos por cidade para identificar todos os parâmetros que influenciam o crescimento das árvores em cada localização. Em seguida, utilizando a potência média normalizada das ondeletas, comparou-se as respostas das cidades a cada parâmetro. Os resultados mostraram uma influência significativa de parâmetros relacionados ao ENSO, bem como a influência solar nos sinais das cronologias médias de todas as cidades. Surpreendentemente, a precipitação e a temperatura não foram os principais fatores limitantes para as árvores estudadas, possivelmente devido à existência de outros fatores externos que influenciam o crescimento das árvores, e a atividades humanas (desmatamento, poluição, etc). Considerando o impacto humano no meio ambiente, mudanças nas características florestais e microclima podem ter um efeito profundo na sobrevivência das árvores, inclusive na Araucaria angustifolia, que já está em risco de extinção devido à atividades intensivas de exploração madeireira nas últimas décadas. Este estudo aprimora nossa compreensão dos parâmetros climáticos, oceânicos- atmosféricos e solares que influenciam o desenvolvimento dessa espécie na região sul do Brasil. Esta tese foi trabalhada com um intuito de gerar um manual com códigos em linguagem R para facilitar a acessibilidade de pesquisadores na área, em especial alunos iniciantes do Laboratório de Registros Naturais (LRN - UNIVAP).
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    Ocean–atmosphere interaction identified in tree-ring time series from southern Brazil using cross-wavelet analysis
    (Springer Nature Link) Muraja, Daniela Oliveira Silva; Klausner, Virginia; Prestes, Alan; Silva, Iuri Rojahn da
    Tropical dendrochronology has gained significant attention in recent years, particularly with the dendrochronological study of new species that produce annual growth rings and are responsive to environmental changes. Despite the progress, the extent to which ocean–atmosphere interactions influence regional climate and, consequently, tree growth, is not fully understood. Among the new species, Ocotea porosa (Nees & Mart.) Barroso (also known as Imbuia) has shown excellent potential for climate research. This study investigates the climatic and solar influences on a chronology of 41 Imbuia tree samples. Pearson’s correlation was used alongside Wavelet transform to evaluate periodicities between the tree-ring chronology and climatic parameters such as the southern-oscillation index (SOI), annual precipitation, El Niño 3.4 (PACE), and the South Atlantic Index (ATLS). Our analysis revealed evidence of the influence of the El Niño Southern Oscillation (SOI) on rainfall variability in the region, the Hale and Gleissberg solar cycles causing precipitation variation, likely due to the influence of the Atlantic Ocean, and the Brückner-Egeson-Lockyer climatic cycle, which is correlated with sunspot activity. Furthermore, our wavelet analysis identified possible connections to the Eastern Pacific-type El Niño events during five specific periods: 1911–1912, 1918–1919, 1976–1977, 1982–1983, and 1986–1987. The results indicate that southern Brazil is affected by several climatic and geophysical parameters from both the Atlantic and Pacific oceans, which directly affect the growth of Imbuia trees as their tree-ring series display sensitivity to these parameters.