Depositional evolution of La Parra karstic lake (Iberian Chain, Spain) during the last 1,600 years: climate and human impact implications

La laguna de La Parra (39o 50.948’, 1o 52’, 1014 m) es un lago pequeño relativamente profundo (Zmax = 17.5 m) de agua dulce, monomíctico y con morfología circular (116 m diámetro). Forma parte de un complejo kárstico constituido por siete lagos situado en la Cordillera Ibérica (Cuenca, este de España), originado en una dolina que interceptó el acuífero regional. El registro sedimentario de la zona más profunda del lago se ha estudiado mediante técnicas sedimentológicas, microscópicas, geoquímicas y físicas. Está constituido principalmente por sedimentos clásticos carbonatados, caracterizados por una gran variabilidad de facies sedimentarias que están controladas por cambios en la entrada de detríticos al sistema. Al mismo tiempo, estas fluctuaciones reflejan una amplia variabilidad hidrológica durante los últimos 1600 años. El modelo cronológico de la secuencia sedimentaria se basa en 7 dataciones de 14C AMS. La historia sedimentaria de la laguna de La Parra comprende 5 etapas: (i) el comienzo de la sedimentación lacustre hacia el año 300 DC; (ii) un lago somero que aumenta progresivamente su nivel durante la Baja Edad Media (500 – 900 DC); (iii) niveles del lago bajos, con aumento en los aportes detríticos coincidiendo con la Anomalía Climática Medieval (ACM); (iv) un periodo con predominio de niveles altos del lago, pero algún episodo de niveles bajos, con desarrollo de meromixis frecuente durante la Pequeña Edad del Hielo (PEH, 1400 . 1850 DC) y (v) un ligero aumento de los niveles del lago en tiempos recientes (1900 - actualidad), precedido por un periodo inicial de bajo nivel de agua a finales del siglo XIX. La principal afección antrópica en el lago y su entorno está relacionada con cambios en el uso de la tierra durante la Edad Media debido a la agricultura y la transhumancia, lo que implicó un aumento en los aportes detríticos al lago; y más recientemente, con la extracción de aguas subterráneas del acuífero regional mediante pozosagrícolas. Las fluctuaciones paleohidrológicas y paleoambientales de la laguna de La Parra son coherentes con otros registros paleoclimáticos de la Península Ibérica, mostrando una fase más árida durante la ACM y más húmeda durante la PEH en el Mediterráneo occidental. Este nuevo aporte refuerza la hipótesis de un comportamiento antitético este-oeste del clima en la region mediterránea desde el 900 DC

Lagos volcánicos. Sensores del pasado… centinelas del futuro

24 páginas.- Presentación para la actividad de la “Noche de los investigadores”, celebrada el 26 septiembre 2014 en Ibercaja Zentrum Plaza de los Sitios, ZaragozaPeer reviewe

Para ver tierras..... cavar hondo: Aplicaciones del refrán aragonés a la historia de los Trópicos Americanos

20 páginas.- Presentación elaborada para las IV Jornadas IPErinas, celebradas el 15 de diciembre de 2016 en Zaragoza.Peer reviewe

Western Mediterranean climate and environment since Marine Isotope Stage 3: a 50,000-year record from Lake Banyoles, Spain

We present new stable isotope (δ¹⁸Ocalcite and δ¹³ Ccalcite) and diatom data from a 67-m sediment core (BAN II) from Lake Banyoles, northeastern Spain. We reassessed the chronology of the sequence by correlating stable isotope data with a shorter U-series-dated record from the lake, confirming a sedimentological offset between the two cores and demonstrating that BAN II spans Marine Isotope Stages (MIS) 3–1. Through comparison with previous records, the multi-proxy data are used to improve understanding of palaeolimnological dynamics and, by inference, western Mediterranean climate and environmental change during the past ca. 50,000 years. Three main zones, defined by isotope and diatom data, correspond to the MIS. The basal zone (MIS 3) is characterised by fluctuating δ¹⁸Ocalcite and benthic diatom abundance, indicating a high degree of environmental and climate variability, concomitant with large lake-level changes. During the full glacial (MIS 2), relatively constant δ¹⁸Ocalcite and a poorly preserved planktonic-dominated diatom assemblage suggest stability, and intermittently, unusually high lake level. In MIS 1, δ¹⁸Ocalcite and δ¹³Ccalcite initially transition to lower values, recording a pattern of Late Glacial to Holocene change that is similar to other Mediterranean records. This study suggests that Lake Banyoles responds limnologically to changes in the North Atlantic ocean–atmosphere system and provides an important dataset from the Iberian Peninsula, a region in need of longer-term records that can be used to correlate between marine and terrestrial archives, and between the western and eastern Mediterranean

Environmental changes in the Buenos Aires Pampa region during historical times based on ostracods: the hydrological evolution of the laguna Chascomús

Se reconstruye por primera vez la evolución paleoambiental de la laguna de Chascomús para los últimos 500 años en base a las asociaciones de ostrácodos y otras evidencias adicionales (sedimentológicas y geoquímicas). La cronología de esta evolución es comparada con los registros históricos recopilados para el área. Las características hidro-ecológicas de la laguna son climáticamente controladas. En el registro de los últimos 500 años, basándose en indicadores sedimentológicos y biológicos, se han reconocido tres grandes ciclos de contracción/retracción del cuerpo de agua. Estos ciclos tuvieron lugar bajo escenarios climáticos diferentes respecto de la disponibilidad de agua en el sistema. Bajo escenarios de aguas altas, como los acontecidos entre fines del siglo XV y fines de del siglo XVII, y a partir de mediados del siglo   XIX,   las   aguas   de   la   laguna   habrían   sido   de   salinidades   ß-oligohalinas   y   HCO3-  dominadas;  Limnocythere aff. L. sp. staplini habría sido la especie dominante de una asociación moderadamente diversa. Bajo escenarios de aguas bajas, como el acontecido entre principios del siglo XVIII y mediados del siglo XIX, que incluye la Pequeña Edad del Hielo, las aguas de la laguna habrían sido a-oligohalinas a meso- halinas y habrían sufrido una marcada salinización, merced a la cual Cl- > HCO3-. Cyprideis hartmanni habría sido la especie dominante de una asociación poco diversa. Se propone un modelo conceptual de respuesta hidro-ecológica para la Laguna de Chascomús considerando las propiedades hidrológicas de las aguas y las asociaciones de ostrácodos.The paleoenvironmental evolution of Laguna de Chascomús during the last 500 years is reconstructed based on ostracod assemblages and sedimentological and geochemical analyses from sediment cores. The chronology is constrained by one AMS 14C date on terrestrial material. The main hydrological and ecological characteristics of the lake are climatically- controlled. Three main expansion - contraction lake cycles have occurred during the last 500 years under different hydrological conditions. During periods of relatively higher water availability (end of 15th century - mid 17th century) lake waters were ß-oligohaline and HCO3- dominated; Limnocythere aff. L. sp. staplini was the dominant ostracod species and biodiversity was moderate. During periods of lower water availability (beginning of 18th century till mid 19th century, including the Little Ice Age), lake waters were α-oligo to mesohaline, with higher salinities and Cl->HCO3-. Cyprideis hartmanni was dominant, and the ostracod assemblages have lower diversity. The paleohydrological evolution is compared to the available historical documents. A hydro-ecological conceptual model based on hydrochemistry, hydrology and ostracod assemblages is proposed to explain the evolution of the lake.Fil: Laprida, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Valero-Garcés, Blas. IPE Instituto Pirenaico de Ecología; Españ

Holoceno climate, vegetation and human aimpact in the Western Mediterranean inferred from Pyrenean lake records and climate models

La presente Tesis Doctoral aborda una detallada reconstrucción paleoclimática en el Pirineo Central durante el Holoceno a partir del estudio palinológico de dos secuencias lacustre localizadas a diferentes altitudes y que representan dos pisos de vegetación muy bien diferenciados: en primer lugar, la Basa de la Mora, localizado en el piso subalpino y, en segundo lugar, en el lago de Estaña, en piso basal del Pre-Pirineo. Además, se ha seleccionado el Holoceno Medio para estudiar la fiabilidad de los modelos climáticos a la hora de reconstruir los climas del pasado en el Mediterráneo, a partir del análisis de la expresión estacional de los climas en las simulaciones del Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5). El estudio multiproxy (polen, sedimentología, geoquímica, quironómidos y microcarbón) de alta resolución de la secuencia de la Basa de la Mora (BSM) (42º32¿ N, 0º19¿ E, 1914 m s.n.m) muestra una marcada variabilidad ambiental en el Pirineo Central durante el Holoceno. El robusto modelo de edad, basado en 15 dataciones radiocarbónicas, respalda la primera reconstrucción precisa de cambios climáticos rápidos durante el Holoceno en esta área. En el Holoceno temprano se registra una cuenca altamente arbolada, con unos niveles lacustres altos y procesos intensos de run-off en la cuenca favoreció la existencia de comunidad de quironómidos dominados por taxones no lacustres (Orthocladiinae) relacionados con la entrada de arroyos fluviales. Este escenario es coherente con la alta estacionalidad en latitudes medias en el Hemisferio Norte causada por la configuración de los parámetros orbitales durante el Holoceno Temprano, que provocaría un aumento en la acumulación de nieve en las cumbres pirenaicas durante el invierno así como unas altas tasas de fusión de la nieve durante el verano. Entre 9.8 y 8.1 cal yr BP, se reconoce una gran inestabilidad climática debido al registro de profundos cambios en la cubierta vegetal y de una alta fluctuación en los procesos de erosión en la cuenca. Las variaciones entre coníferas y mesofitos has revelado la ocurrencia de al menos cuatro eventos rápidos y de corta duración registrados aproximadamente a 9.7, 9.3, 8.8 y 8.3 cal Ka BP. Entre 8.1 y 5.7, durante el Holoceno Medio, un clima más estable con abundante precipitación dio lugar a los máximos niveles lacustres, la expansión del bosque de caducifolios, la retirada de las coníferas y la intensificación de los fuegos. Hacia el 5.7 cal Ka BP un cambio climático hacia condiciones más secas contribuyó al declive regional de los arboles caducifolios, la expansión de los pinos y Juniperus y un descenso notable de los niveles del lago. A pesar de las condiciones más secas, la actividad del fuego se redujo debido a una disminución de la biomasa disponible. Dos intervalos especialmente áridos tuvieron lugar entre 2.9 y 2.4 cal Ka BP y entre 1.2 y 0.7 cal Ka BP (800-1300 AD). El segundo coincide con la Anomalía Climática Medieval y en la secuencia BSM se registra como unos de los periodos más áridos del Holoceno. La actividad antrópica es escasa e incluso nula durante la mayor parte del Holoceno, hasta al menos los últimos 700 años, cuando se reconocen los primeros signos de deforestación. La Pequeña Edad de Hielo se registra por un aumento de los niveles lacustres y por lun abandono de las actividades humanas debido a las condiciones frías en las cumbres pirenaicas. El registro palinológico del lago de Estaña (EST) (670 m s.n.m., 42°02¿N, 0°32¿E) proporciona la primera reconstrucción Holocena de la vegetación en piso basal de los Pirineos. La presente Tesis Doctoral presenta una comparación de la secuencia de Estaña con otras secuencias polínicas pirenaicas localizadas en pisos de vegetación más altos, permitiendo ilustrar el papel de los cambios en temperatura y precipitación que dieron lugar a un ajuste vertical de los pisos de vegetación en los Pirineos durante el Holoceno. Durante el comienzo del Holoceno, una estacionalidad alta y unas condiciones extremadme áridas dieron lugar a un paisaje estépico en Estaña, impidiendo las expansión del bosque en altitud. Entre 9.2 y 8.2 cal Ka BP, un aumento de las temperaturas de invierno junto a una mayor disponibilidad hídrica permitieron la expansión de los taxones arbóreos, principalmente Corylus, en Estaña. Este paisaje dominado por taxones mesófilos sugiere una distribución uniforme de la precipitación a lo largo del año en el piso basal de los Pirineos. Sin embargo, contrasta con un patrón de precipitación con una estación seca establecido en cotas más altas del Pirineo, indicando la existencia de un patrón hidrológico muy complejo en la región durante este periodo. Entre 8.2 y 6 cal Ka BP, la ocurrencia de inviernos cálidos y condiciones muy húmedas con una distribución de la precipitación uniforme, dio lugar al desarrollo de un bosque de tipo Mediterráneo, formado por Quercus semi-caducifolios, en Estanya y favoreció la expansión en altitud del bosque de caducifolios, el cual pudo establecerse en el piso subalpino. El periodo entre 6 y 4.8 cal Ka BP fue una fase de transición a nivel regional en el que se empezó a establecer una estacionalidad en la precipitación caracterizada por la existencia de una estación árida. Dado el carácter mediterráneo de la vegetación en Estaña, este cambio en el patrón de la vegetación sólo afecto a la vegetación mesófila del piso subalpino. El establecimiento final de unas condiciones áridas en torno al 4.8 cal Ka BP, causó la desaparición de importantes masas de árboles caducifolios en el área y favoreció la expansión de Quercus semi-caucifolio y perennifolio en Estaña y la expansión de Pinus a mayores altitudes. Los primeros signos de actividad antrópico en Estaña se registran hacia el años 3.1 cal Ka BP con la ocurrencia de la primera fase de deforestación y la aparición de polen de tipo Cerealia. El aumento del manejo del paisaje se produjo en torno al 0.8 cal ka BP debido a la expansión de las actividades agrícolas y ganaderas. Además, en la presente Tesis Doctoral también se ha analizado la expresión estacional de los climas del Mediterráneo y norte de África en las simulaciones del Coupled Model Intercomparison Project (CMIP5) para el Holoceno-Medio y el periodo Pre-Industrial. Las observaciones climáticas actuales muestran cuatro tipos distintos de regímenes de precipitación caracterizados por una distribución estacional y una cantidad total de precipitación diferente: una banda ecuatorial, caracterizada por un pico doble en la precipitación; la zona del Monzón, caracterizada por la concentración de la lluvia en verano; el desierto, caracterizado por una baja estacionalidad y cantidad total de lluvia; y la zona del Mediterráneo, caracterizado por sequía estival. En las simulaciones para el periodo PreIndustrial, la mayoría de los modelos simulan adecuadamente la posición de los climas del Mediterráneo y del ecuador pero sobrestiman la extensión de la influencia del monzón y subestiman la expansión del desierto. Sin embargo, la mayoría de los modelos fallan a la hora de reproducir la cantidad total de precipitación en cada zona. En las simulaciones para el Holoceno-Medio, los modelos simulan una reducción de la precipitación de invierno en la zona ecuatorial, y una expansión hacia el norte del monzón con un aumento significativo de la precipitación de verano y otoño. La precipitación aumenta ligeramente en el desierto, principalmente en verano y otoño, debido a una expansión hacia el norte del monzón. Por su parte los cambios en el Mediterráneo son muy pequeños, aunque hay un ligero aumento de la precipitación en primavera consistente con los datos paleoclimáticos que muestran una expansión de los arboles caducifolios y por tanto un aumento de la precipitación en la estación de crecimiento durante el Holoceno Medio. La comparación con las reconstrucciones también sugieren que la mayoría de los modelos subestiman los cambios anuales en precipitación durante el Holoceno Medio en todas las zonas salvo en la banda ecuatorial

From the Neolithic to the Anthropocene: Humans and depositional processes in Iberian Mountain watersheds

Large changes in the hydrological and biogeochemical cycles and surface processes dynamic have been documented in mountain watersheds during the last centuries, greatly affecting landscapes structure and surface processes. In Mediterranean regions, the summer drought and the variability in water availability are primary forcing controls for hydrological regimes, vegetation cover changes and depositional dynamics. Through changes in land uses, natural resources exploitation and an intense urbanization, humans have become significant agents shaping the mountain landscapes during the last millenni

Descifrando el clima de los últimos 2,58 ma. ¿Cómo, dónde y por qué? Registros continentales y marinos

El estudio de los climas del pasado, especialmente de aquellos ocurridos en el Cuaternario, es fundamental para comprender tanto el funcionamiento de los procesos geoambientales actuales como su evolución en un pasado reciente sin actividad antrópica. Para realizar estos estudios nos basamos en las informaciones almacenadas en diferentes tipos de registros tanto terrestres (sedimentos lacustres, estalagmitas, turberas, anillos de árboles, etc.) como marinos (sedimentos marinos, corales, etc.). En este capítulo revisaremos las características principales de los registros paleoclimáticos del Cuaternario, incluyendo su continuidad, resolución o sensibilidad, y la metodología comúnmente aplicada a su estudio, partiendo del trabajo de campo y finalizando con las técnicas de datación más utilizadas. Por último, se describen tres ejemplos de reconstrucciones paleoambientales en la Península Ibérica atendiendo a su escala temporal: (1) los últimos 500.000 años (escala orbital) con registros marinos del Mediterráneo Occidental; (2) el final del último ciclo glaciar desde las cuevas de la costa Cantábrica; y (3) las variaciones paleohidrológicas de los últimos 2.000 años a partir de registros lacustres de paleoavenidas. Algunas ideas sobre líneas futuras de esta investigación se apuntan al final del capítulo.Departamento de Procesos Geoambientales y Cambio Global, Instituto Pirenaico de Ecología, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, EspañaDepartamento de Geografía y Geología, Universidad de León, EspañaDepartamento de Ciencias de la Tierra y Física de la Materia Condensada, Universidad de Cantabria, EspañaDepartamento de Investigación en Recursos Geológicos, Instituto Geológico y Minero de España, Españ