Colonización fúngica en pacientes con fiibrosis quísticas sometidos a trasplante pulmonar.

Los pacientes con fibrosis quística constituyen un grupo de riesgo para la colonización por Pneumocystis jirovecii y otras especies de hongos y bacterias. Se trata de una enfermedad hereditaria en la que las manifestaciones crónicas broncopulmonares constituyen el problema clínico más frecuente, siendo el trasplante pulmonar la única alternativa final para la mayoría de los casos. Entre las principales causas de morbimortalidad en los pacientes trasplantados se encuentran las infecciones, destacando las de origen fúngico como la aspergilosis invasiva o la neumonía por Pneumocystis jirovecii. Cuando éstos son sometidos a inmunosupresión por el trasplante, son susceptibles de desarrollar infecciones invasivas con elevada mortalidad. Existen escasos datos sobre la colonización fúngica en afectados por fibrosis quística que han recibido un trasplante pulmonar, por lo que uno de los objetivos de esta tesis es conocer los géneros y especies que se pueden presentar en este grupo de pacientes y su dinámica, así como analizar si existen diferencias con respecto a los afectados por esta enfermedad no trasplantados. Del mismo modo, no se dispone de biomarcadores que permitan identificar estas situaciones, por lo que resulta de gran interés comprobar la utilidad de la determinación de los niveles séricos de (1→3)-β-D-glucano para su detección. Se han incluído 11 pacientes trasplantados y 13 controles, atendidos en la Unidad de referencia regional en fibrosis quística del Hospital Universitario Virgen del Rocío de Sevilla, que han sido seguidos durante un año, con revisiones cada seis meses. El análisis de las muestras biológicas (lavado orofaríngeo y sangre periférica) se ha realizado en los laboratorios con los que cuenta el grupo de investigación en el Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS) mediante técnicas de biología molecular: PCR anidada para el diagnóstico de la presencia de P. jirovecii y su caracterización genotípica por secuenciación directa, técnicas de metagenómica utilizando la amplificación de la región ITS para la determinación de otros hongos, PCR específicas para P. aeruginosa y S. pneumoniae y cuantificación de los niveles séricos de (1→3)-β-D-glucano mediante el test Fungitell®. En nuestro trabajo hemos podido observar que en el grupo de sujetos sin enfermedad pulmonar, se identificó en todas las muestras la presencia de hongos que correspondían a hongos ambientales y Candidas. Los niveles de betaglucano fueron inferiores a 60 pg/ml en todos los casos y únicamente se correlacionó significativamente con la presencia de Debaryomyces (p= 0,004). P. jirovecii estaba presente en el 33,3% de los sujetos y la media de betaglucano en ellos fue de 8,6 ± 1,1 pg/ml y en los que no se detectó este hongo de 13,2 ± 8,4 pg/ml, no siendo la diferencia estadísticamente significativa (p= 0,507). La colonización por S. pneumoniae estaba presente en la mitad de las muestras estudiadas y en ninguna P. aeruginosa. Los niveles medios de betaglucano en los colonizados por S. pneumoniae fue de 16,7 ± 12,6 pg/ml y en los no hubo ninguna de estas dos especies de 8,6 ± 1,1 pg/ml, sin diferencia estadísticamente significativa (p= 0,460). En el grupo de pacientes con fibrosis quística predominó Candida seguida de Cladosporium. En cuanto a los niveles de betaglucano, el 57,1% alcanzaron cifras ≥ 80 pg/ml, y el 42,9% restante no llegaron a 60 pg/ml, siendo la media de 118,6 ± 140,5 pg/ml. P. jirovecii estaba presente al inicio en el 85,7%, a los seis meses en el 100% y al año en el 42,9% y la media de betaglucano en los pacientes portadores de este hongo fue de 110,6 ± 157,5 pg/ml y en los otros de 138,5 ± 101,7 pg/ml, sin significación estadística (p= 0,752). En el estudio bacteriológico, se encontraron siete muestras colonizadas por P. aeruginosa y en tres de ellas además S. pneumoniae. Los niveles de betaglucano correspondientes a las muestras en las que se aísla un género bacteriano fue de 169,3 ± 78,9 pg/ml y en las que se hallaron ambos, de 65,3 ± 39,9 pg/ml, sin existir diferencia estadísticamente significativa (p= 0,095). En el grupo de pacientes trasplantados, Candida fue el género más frecuentemente encontrado. En el 43,5% de las muestras estudiadas se aisló un solo género y en el 56,5% restante se identificaron dos o más. El 56,5% del total arrojaron cifras de betaglucano superiores a 80 pg/ml, el 17,4% se encontraron entre 60-79 pg/ml y el 26,1% inferiores a 60 pg/ml. La cantidad media de betaglucano en las muestras que estaban colonizadas por Candida fue de 83,1 ± 37,2 pg/ml y en las que no lo estaban por dicho microorganismo de 85,2 ± 19,4 pg/ml, sin diferencias estadísticamente significativas (p= 0,896). La colonización por P. jirovecii fue de 45,5% al inicio, 36,4% a los seis meses y 54,5% al año, siendo el genotipo 3 el más frecuente. En ningún caso se detectó la coexistencia de varios genotipos. En los pacientes con presencia de dicho agente la media de betaglucano fue 87,6 ± 37,7 pg/ml y en los que no se detectó de 73,6 ± 35,7 pg/ml, sin diferencias estadísticamente significativas (p= 0,371). En cuanto a la colonización bacteriana, en nueve del total de las muestras se halló P. aeruginosa (recogidas en siete de los once pacientes) y en doce S. pneumoniae (tomadas en ocho de los once enfermos). En el conjunto de los enfermos el nivel medio de betaglucano fue de 79,7 ± 27,7 pg/ml, en los que se aisló uno de los dos géneros fue de 81,9 ± 26,7 pg/ml y en los que se identificaron ambos fue de 82,3 ± 26,6 pg/ml. En los individuos no colonizados fue de 74,6 ± 33 pg/ml, sin diferencias estadísticamente significativas (p= 0,852). Podemos concluir que los pacientes con fibrosis quística sometidos a trasplante pulmonar presentan colonización fúngica, por distintos géneros y especies, con una tendencia al predominio de Candida y Pneumocystis. Asímismo, éstos sufren una dinámica continua de colonización y aclaramiento tanto de P. jirovecii como de otros hongos, observando un incremento del número de taxones presentes a lo largo del tiempo. En cuanto a los enfermos con fibrosis quística, la presencia fúngica aumenta con el tiempo. Por último, la determinación delos niveles séricos de (1→3)-β-D-glucano no resulta útil como marcador de colonización fúngica ni en pacientes con fibrosis quística ni en trasplantados de pulmón.Patients suffering from cystic fibrosis are a group of risk for Pneumocystis jirovecii and other fungal and bacterial species colonization. This is a hereditary disease in which chronic pulmonary manifestations are the main clinical problem, and actually lung transplantation is the best treatment for those patients. Infections are the main causes of morbidity and mortality in transplanted patients, mainly fungal infections as invasive aspergilosis or Pneumocystis jirovecii pneumonia. When these patients receive immunosuppressive therapy are in special risk for invasive fungal infections with high mortality rate. There are only a few studies about fungal colonization in cystic fibrosis patients suffering from lung transplantation, therefore one of the objective of present Thesis aims to describe the fungal genera and species that may colonize this group of patients and their dinamic, and also, to analyze if there are any difference with cystic fibrosis patients. In the same way, there are no identified biomarkers for these situations, so that it would be especially useful if we could use the (1→3)-β-D-glucans an aid to identify colonization in those patients. Eleven transplant patients and 13 controls from Cystic Fibrosis Regional Reference Unit at Virgen del Rocío University Hospital have been included in the study. They have been followed along a year with revision visits every six months. The analysis of the samples (oropharyngeal washes and peripheral blood) has been carried out at the Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBiS) laboratory using molecular techniques: nested PCR for P. jirovecii and direct sequencing for genotipic characterization, metagenomic approach based on fungal ITS region, specific PCR for P. aeruginosa and S. pneumoniae and the levels of (1→3)-β-D-glucans by the test Fungitell®. In present study, individuals without lung disease were colonizated mainly by common indoor and outdoor molds and Candida sp. Betaglucan was inferior to 60 pg/ml in all cases and Debaryomyces was the only one statistically significant (p= 0.004). P. jirovecii was present in the 33.3% of the cases. The average betaglucan level in the patients with this microorganism was 8.6 ± 1.1 pg/ml and in the patients without colonization was 13.2 ± 8.4 pg/ml, without statistically significant difference (p= 0.507). S. pneumoniae was present in half of the studied samples and P. aeruginosa in none of them. The average betaglucan level was 16.7 ± 12.6 pg/ml in the group of colonizated patients, and 8.6 ± 1.1 pg/ml in the uncolonizated patients, without statistically significant difference (p= 0.460). In the cystic fibrosis group, Candida was the most frequent fungus followed by Cladosporium. The betaglucan levels were ≥ 80 pg/ml in the 57.1% of the samples and inferior to 60 pg/ml in the remaining 42.9%, being the average betaglucan level 118.6 ± 140.5 pg/ml. P. jirovecii was present in the 85.7% of the cases at the initiation of the study, 100% at six months and 42.9% at one year follow-up. The average betaglucan level was 110.6 ± 157.5 pg/ml in the colonization group and 138.5 ± 101.7 pg/ml in the uncolonization group, without statistically significant difference (p= 0,752). In the bacteriological study, seven samples were colonizated by P. aeruginosa and also S. pneumoniae in three of them. The average betaglucan level was 169.3 ± 78.9 pg/ml in the samples with one bacterial genera and 65.3 ± 39.9 pg/ml in the ones with both genera, without statistical significance (p= 0.095). In the transplant patients group, Candida was the most predominant fungus. One genera was present in the 43.5% of the samples and two or more were present in the other 56.5%. The betaglucan level was superior to 80 pg/ml in the 56.5% of the cases, between 60-79 pg/ml in the 17.4% and inferior to 60 pg/ml in the 26.1%. The average betaglucan level of Candida colonizated samples was 83.1 ± 37.2 pg/ml and 85.2 ± 19.4 pg/ml in the uncolonizated samples, without statistically significant difference (p= 0.896). Frequency of P. jirovecii colonization was 45.5% at the initiation, 36.4% at six months and 54.5% at one year follow-up, being genotype 3 the most common. In any case we found more than one genotype. The average betaglucan level was 87.6 ± 37.7 pg/ml in colonizated patients and 73.6 ± 35.7 pg/ml in the uncolonizated group, without statistical significance (p= 0.371). In the bacteriological study, P. aeruginosa was present in nine samples (collected in seven out of eleven patients) and S. pneumoniae in twelve (from eight out of eleven patients). The average betaglucan level was 79.7 ± 27.7 pg/ml in the total of samples, 81.9 ± 26.7 pg/ml in the samples with one genera and 82.3 ± 26.6 pg/ml in the samples with both genera. The betaglucan level in uncolonizated patients was 74.6 ± 33 pg/ml without statistical significance (p= 0.852). We can conclude that lung transplant cystic fibrosis patients suffer fungal colonization by different genera and species, being Candida sp. and Pneumocystis jirovecii the most predominants. Further, these patients have a continuous colonization and clearance dynamic cycle of P. jirovecii and other fungi, showing an increasing number of taxa over the follow-up time. The fungal colonization in cystic fibrosis patients grow over time. Finally, the determination of (1→3)-β-D-glucan level do not seem to be a useful tool for the detection of fungal colonization in cystic fibrosis patients nor trasplant patients

EPOC fenotipo no agudizador con enfisema

A 48-year-old male smoker with no other history of interest, who is referred for dyspnea. Following complementary tests, the diagnosis of COPD grade D GOLD, non-aggravating emphysema GesEPOC, was made, he has dyspnea grade 2-3 of MRCm with BODE score of 7 and presence of bullas of predominance in the right lung. After optimization medical treatment, removing inhaled corticosteroids, the clinical situation of the patient improves, but after 3 months there is a sudden worsening with the appearance of pneumothorax requiring drainage tube and bullectomy with posterior clinical and functional improvement.Varón de 48 años fumador excesivo, sin otros antecedentes de interés, derivado para estudio de disnea. Tras la realización de pruebas complementarias, se diagnostica de EPOC grado D de la GOLD y fenotipo enfisema no agudizador según GesEPOC, disnea clase 2-3 de la mMRC con una puntuación BODE de 7 y con presencia de bullas de predominio en pulmón derecho. Tras optimización del tratamiento médico broncodilatador con retirada de corticoides inhalados, inicialmente la situación clínica del paciente mejora, pero 3 meses después presenta empeoramiento paulatino motivado por la aparición de neumotórax leve que precisa tubo de drenaje y posterior bullectomía, con mejoría clínica y funcional

Influence of non-osteoporotic treatments in patients on active anti-osteoporotic therapy: evidence from the OSTEOMED registry

Producción CientíficaPurpose To evaluate the effect of different non-osteoporotic drugs on the increase or decrease in the risk of incident fragility fractures (vertebral, humerus or hip) in a cohort of patients diagnosed with osteoporosis on active anti-osteoporotic therapy. Methods For this retrospective longitudinal study, baseline and follow-up data on prescribed non-osteoporotic treatments and the occurrence of vertebral, humerus or hip fractures in 993 patients from the OSTEOMED registry were analyzed using logistic regression models. The drugs evaluated with a possible beneficial effect were thiazides and statins, while the drugs evaluated with a possible harmful effect were antiandrogens, aromatase inhibitors, proton pump inhibitors, selective serotonin reuptake inhibitors, benzodiazepines, GnRH agonists, thyroid hormones, and oral and inhaled corticosteroids. Results Logistic regression analyses indicated that no treatment significantly improved fracture risk, with the only treatments that significantly worsened fracture risk being letrozole (OR = 0.18, p-value = 0.03) and oral corticosteroids at doses ≤ 5 mg/ day (OR = 0.16, p-value = 0.03) and > 5 mg/day (OR = 0.27, p-value = 0.04). Conclusion The potential beneficial or detrimental effects of the different drugs evaluated on fracture risk are masked by treatment with anabolic or antiresorptive drugs that have a more potent action on bone metabolism, with two exceptions: letrozole and oral corticosteroids. These findings may have important clinical implications, as patients receiving these treat- ments are not fully protected by bisphosphonates, which may imply the need for more potent anti-osteoporotic drugs such as denosumab or teriparatide.Publicación en abierto financiada por el Consorcio de Bibliotecas Universitarias de Castilla y León (BUCLE), con cargo al Programa Operativo 2014ES16RFOP009 FEDER 2014-2020 DE CASTILLA Y LEÓN, Actuación:20007-CL - Apoyo Consorcio BUCL

Perfil de los pacientes que acuden al médico internista para valoración de osteoporosis: registro OSTEOMED

Producción CientíficaAntecedentes y objetivo: La osteoporosis se considera un trastorno generalizado del esqueleto en el que existe una alteración de la resistencia ósea que predispone a la persona a un mayor riesgo de fractura. Este estudio transversal pretende recoger y presentar las principales características clínicas de los pacientes que acuden a la consulta de los médicos internistas en Espa˜na. Conocer estas características podría facilitar la puesta en marcha de planes de actuación para mejorar la atención de estos pacientes de manera más eficaz y eficiente. Material y métodos: A través del análisis del registro OSTEOMED (Osteoporosis en Medicina Interna), este trabajo presenta las principales características clínicas de los pacientes con osteoporosis que acudieron a las consultas de Medicina Interna en 23 centros hospitalarios espa˜noles entre 2012 y 2017. Se han analizado los motivos de consulta, los valores densitométricos, la presencia de comorbilidades, el tratamiento prescrito y otros factores relacionados con el estilo de vida. Resultados: En total se evaluó a 2.024 pacientes con osteoporosis (89,87% mujeres, 10,13% hombres). La edad media de los pacientes fue de 64,1 ± 12,1 a˜nos (mujeres, 64,7 ± 11,5 a˜nos; hombres, 61,2 ± 14,2 a˜nos). No hubo diferencia entre sexos en la historia de caídas recientes (9,1-6,7%), mientras que sí se apreció en la ingesta diaria de calcio de lácteos (553,8 ± 332,6 mg en mujeres vs. 450,2 ± 303,3 mg en hombres; p < 0,001) y en causas secundarias de osteoporosis(13% de hombres vs. 6,5% de mujeres; p < 0,001). En la muestra se observaron un total de 404fracturas (20%), destacando el número de fracturas vertebrales confirmadas (17,2%, 35,6% enhombres vs. 15,2% de las mujeres; p < 0,001). Una gran parte de los pacientes no recibía eltratamiento indicado y presentaba bajos niveles de actividad física y exposición solar. Un por-centaje importante de pacientes presentó comorbilidades asociadas, siendo las más frecuentesla hipertensión (32%) y la dislipidemia (28%).Conclusiones: Estos resultados definen el perfil del paciente con osteoporosis que acude a laconsulta de Medicina Interna en Espa˜na. Además, ponen de manifiesto el carácter multisistémicode esta entidad que junto con su elevada prevalencia determinan que las consultas específicasde Medicina Interna dedicadas a su manejo son el lugar adecuado para la atención de estos pacientes

Influencia de la cirugía precoz de la fractura de cadera en ancianos en la mortalidad, los reingresos, la dependencia y la calidad de vida

Background: In spite of technical advances, hip fracture causes high mortality in the elderly. We wanted to know early surgery influence to mortality during admission, one year and after five years, as well as readmissions at one month and one year. We also wanted to know how dependence and Health-Related Quality of Life (HRQOL) evolved in the twelve months of follow-up and what factors were associated with poor patient evolution. Methods: A prospective observational study was made in patients over 65 years of age treated for osteoporotic hip fracture in a level III hospital between 2010- 2012, with consecutive sampling. We evaluated functionality (Barthel) and quality of life (EuroQol-5D) basal (before fracture), within 30 days, within six and twelve months; readmissions within the 30 days and within one year; and mortality during admission; within one and five years. We used the statistical program SPSS Version 25.0 for the statistical analysis. Results: We followed 327 patients of 82.9 (SD: 6.9) years of means, 258 (78.9%) were women. Fifty-four (45.9%) were treated within 24 hours and 237 (72.5%) within 48 hours. They returned 14 (4.3%) within the 30 days and 44 (13.5%) within the one year. There were 8 deaths during admission (2.4%) and 61 (19.2%) in the first year and 185 (54,6%) within five years. The pre-fracture quality of life was 0.43 median (0.24-0.74), at the month 0.15 (0.07-0.28), at six months 0.26 (0, 13-0.59) and at twelve 0.24 (0.15- 0.58). The previous functionality was 85.0 (55.0-100) at the month 35.0 (20.0-60.0) and 60.0 (25.0-85.0) at six and twelve months. There were significant differences between all visits except between six and twelve months. Conclusions: The patients get worse significantly at the month of surgery and recover in the six months, remaining at twelve, without reaching the baseline value. The results in mortality and readmissions per year are worse for men and older. Early surgery does not reduce mortality, but re-admissions to the year.Fundamentos: A pesar de los avances técnicos, la fractura de cadera conlleva una alta mortalidad en ancianos. Con este estudio se deseó conocer cómo influía la cirugía precoz en la mortalidad durante el ingreso, al año y tras cinco años, así como en los reingresos al mes y al año. También se quiso conocer cómo evolucionaban la dependencia y la Calidad de Vida Relacionada con la Salud (CVRS) en los doce meses de seguimiento y qué factores se asociaban a una mala evolución del paciente. Métodos: Se realizó un estudio observacional prospectivo en mayores de 65 años intervenidos por fractura de cadera osteoporótica en un hospital de nivel III, entre 2010 y 2012, con un muestreo consecutivo. Se evaluaron los siguientes factores: funcionalidad (Barthel); calidad de vida (EuroQol-5D) previa, al mes, a los seis y doce meses; reingresos al mes y al año; y mortalidad al ingreso, al año y a los cinco años. El análisis estadístico se realizó con el programa estadístico SPSS Versión 25.0. Resultados: Se siguieron 327 pacientes de 82,9 (SD: 6,9) años de media, de los que 258 (78,9%) fueron mujeres. Se intervinieron 150 (45,9%) en las primeras 24 horas y 237 (72,5%) en las primeras 48 horas. Reingresaron 14 (4,3%) al mes y 44 (13,5%) al año. Hubo 8 muertes intraepisodio (2,4%), 61 (19,2%) al año y 185 (54,6%) a los cinco años. La calidad de vida previa a la fractura fue de 0,43 de mediana (0,24-0,74), 0,15 (0,07-0,28) al mes, 0,26 (0,13-0,59) a los seis meses y 0,24 (0,15-0,58) a los doce meses. La funcionalidad basal fue de 85 (55,0-100), 35 (20,0-60,0) al mes y 60 (25,0-85,0) a los seis y doce meses. Existieron diferencias estadísticamente significativas entre todas las visitas excepto a los seis y doce meses. Conclusiones: Los pacientes empeoran notablemente al mes de la cirugía, recuperándose a los seis meses y manteniéndose a los doce, sin alcanzar el valor basal. Los resultados en mortalidad y reingresos al año son peores para los hombres y los más mayores. La cirugía precoz no disminuye la mortalidad, pero sí los reingresos al año

Hepatitis crónicas virales B y C en población inmigrante en España

Background: the prevalence of chronic viral hepatitis in Spain could vary because of the immigrants coming from countries having an elevated with a higher endemicity of hepatitis B and C virus. Hepatitis B and hepatitis C virus infections are an important health problem worldwide taking into account their chronic consequences. The aim of this study was to know the impact of immigration in the prevalence of chronic viral hepatitis in Spain. Methods: qualitative of scientific papers searching in Medline and MEDES-MEDicina, with date limit January 1998- December 2012 and only papers in English and Spanish. Results: data from 19 original articles were analyzed. The prevalences of hepatitis B and C virus infections in the immigrant population, on the whole, are higher than Spanish population. Immigrants from Africa and East European countries presented the higher prevalence of Hepatitis B and Hepatitis C virus infection, whereas the Latin American-origin population displayed the lowest one. Conclusion: the prevalences of hepatitis B and C virus infections in the immigrant population suggest they could have a substantial public health impact in Spain.Fundamentos: En España la prevalencia de la hepatitis crónicas de origen viral puede variar a causa de los inmigrantes procedentes de áreas de elevada prevalencia de infección por virus B y C de la hepatitis. La infección por estos virus es un problema importante de salud pública global por los procesos crónicos que originan. El objetivo del estudio fue conocer el impacto de la inmigración en la prevalencia de las hepatitis crónicas virales en España. Métodos: Revisión bibliográfica cualitativa de la literatura científica sobre el tema publicada entre enero de 1998 y diciembre de 2012 utilizando las bases Medline y MEDES-MEDicina. Resultados: Se analizaron los datos procedentes de 19 artículos originales. En conjunto la prevalencia de infección por los virus B y C de la hepatitis fue mayor en la población emigrante que la descrita para la población general española. Los emigrantes de África y Europa del Este presentaron las mayores prevalencias y los inmigrantes iberoamericanos las menores. Conclusiones: La prevalencia de las infecciones por virus B y C de la hepatitis en inmigrantes sugiere que podrían tener un importante impacto en la salud pública en España

Comorbidity and osteoporotic fracture: approach through predictive modeling techniques using the OSTEOMED registry

Producción CientíficaPurpose: To examine the response to anti-osteoporotic treatment, considered as incident fragility fractures after a minimum follow-up of 1 year, according to sex, age, and number of comorbidities of the patients. Methods: For this retrospective observational study, data from baseline and follow-up visits on the number of comorbidities, prescribed anti-osteoporotic treatment and vertebral, humerus or hip fractures in 993 patients from the OSTEOMED registry were analyzed using logistic regression and an artificial network model. Results: Logistic regression showed that the probability of reducing fractures for each anti-osteoporotic treatment considered was independent of sex, age, and the number of comorbidities, increasing significantly only in males taking vitamin D (OR = 7.918), patients without comorbidities taking vitamin D (OR = 4.197) and patients with ≥ 3 comorbidities taking calcium (OR = 9.412). Logistic regression correctly classified 96% of patients (Hosmer–Lemeshow = 0.492) compared with the artificial neural network model, which correctly classified 95% of patients (AUC = 0.6). Conclusion: In general, sex, age and the number of comorbidities did not influence the likelihood that a given anti-osteoporotic treatment improved the risk of incident fragility fractures after 1 year, but this appeared to increase when patients had been treated with risedronate, strontium or teriparatide. The two models used classified patients similarly, but predicted differently in terms of the probability of improvement, with logistic regression being the better fit.Publicación en abierto financiada por el Consorcio de Bibliotecas Universitarias de Castilla y León (BUCLE), con cargo al Programa Operativo 2014ES16RFOP009 FEDER 2014-2020 DE CASTILLA Y LEÓN, Actuación:20007-CL - Apoyo Consorcio BUCL

Relationship of Weather Types on the Seasonal and Spatial Variability of Rainfall, Runoff, and Sediment Yield in the Western Mediterranean Basin

Rainfall is the key factor to understand soil erosion processes, mechanisms, and rates. Most research was conducted to determine rainfall characteristics and their relationship with soil erosion (erosivity) but there is little information about how atmospheric patterns control soil losses, and this is important to enable sustainable environmental planning and risk prevention. We investigated the temporal and spatial variability of the relationships of rainfall, runoff, and sediment yield with atmospheric patterns (weather types, WTs) in the western Mediterranean basin. For this purpose, we analyzed a large database of rainfall events collected between 1985 and 2015 in 46 experimental plots and catchments with the aim to: (i) evaluate seasonal differences in the contribution of rainfall, runoff, and sediment yield produced by the WTs; and (ii) to analyze the seasonal efficiency of the different WTs (relation frequency and magnitude) related to rainfall, runoff, and sediment yield. The results indicate two different temporal patterns: the first weather type exhibits (during the cold period: autumn and winter) westerly flows that produce the highest rainfall, runoff, and sediment yield values throughout the territory; the second weather type exhibits easterly flows that predominate during the warm period (spring and summer) and it is located on the Mediterranean coast of the Iberian Peninsula. However, the cyclonic situations present high frequency throughout the whole year with a large influence extended around the western Mediterranean basin. Contrary, the anticyclonic situations, despite of its high frequency, do not contribute significantly to the total rainfall, runoff, and sediment (showing the lowest efficiency) because of atmospheric stability that currently characterize this atmospheric pattern. Our approach helps to better understand the relationship of WTs on the seasonal and spatial variability of rainfall, runoff and sediment yield with a regional scale based on the large dataset and number of soil erosion experimental stations.Spanish Government (Ministry of Economy and Competitiveness, MINECO) and FEDER Projects: CGL2014 52135-C3-3-R, ESP2017-89463-C3-3-R, CGL2014-59946-R, CGL2015-65569-R, CGL2015-64284-C2-2-R, CGL2015-64284-C2-1-R, CGL2016-78075-P, GL2008-02879/BTE, LEDDRA 243857, RECARE-FP7, CGL2017-83866-C3-1-R, and PCIN-2017-061/AEI. Dhais Peña-Angulo received a “Juan de la Cierva” postdoctoral contract (FJCI-2017-33652 Spanish Ministry of Economy and Competitiveness, MEC). Ana Lucia acknowledge the "Brigitte-Schlieben-Lange-Programm". The “Geoenvironmental Processes and Global Change” (E02_17R) was financed by the Aragón Government and the European Social Fund. José Andrés López-Tarazón acknowledges the Secretariat for Universities and Research of the Department of the Economy and Knowledge of the Autonomous Government of Catalonia for supporting the Consolidated Research Group 2014 SGR 645 (RIUS- Fluvial Dynamics Research Group). Artemi Cerdà thank the funding of the OCDE TAD/CRP JA00088807. José Martínez-Fernandez acknowledges the project Unidad de Excelencia CLU-2018-04 co-funded by FEDER and Castilla y León Government. Ane Zabaleta is supported by the Hydro-Environmental Processes consolidated research group (IT1029-16, Basque Government). This paper has the benefit of the Lab and Field Data Pool created within the framework of the COST action CONNECTEUR (ES1306)

Analysis of the spatial variability of the relationships between rainfall, runoff, erosion and sediment yield and synoptic atmospheric patterns around the Mediterranean basin

Trabajo presentado en TERRAenVISION Environmental Issues Today: Scientific Solutions for Societal Issues, celebrado en Barcelona (España) del 27 de enero al 2 de febrero de 2018This contribution results from international collaborative efforts of different research groups around the Mediterranean basin focusing on soil conservation and water management. We will present the most complete database of runoff and soil erosion information and analyze the records from 68 locations, including more than 22458 detail events between 1985-2015. Soil conservation and water planning are two of the most challenging problems around the Mediterranean basin due to climate conditions and human activity. We believe that future advances on understanding soil degradation by water should be developed under global approaches. In this contribution, we will present an analysis of atmospheric conditions, expressed by weather types and the resulted rainfall, runoff, and erosion and sediment yield around the Mediterranean basin. The weather types compile daily information about the different air masses responsible for rainfall, runoff and eventually erosion and sediment yield, and their analyses let us know the synchrony of the response at different sites around the Mediterranean basin. The analyses of the global dataset display different spatial patterns for rainfall, runoff, and sediment yield, related to different atmospheric patterns. This research will be a valuable tool for understanding the evolution of these environmental variables, and therefore it will allow future planning to design regional water management and soil conservation measuresPeer reviewe