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

Hydrological Variability In Chilean Altiplano Lakes during the Last Millennia

Peer Reviewe

The influence of subaquatic springs in lacustrine sedimentation: Origin and paleoenvironmental significance of homogenites in karstic Lake Banyoles (NE Spain)

Banyoles (42°08′N, 2°45′E) is the largest and deepest lake of karstictectonic origin in the Iberian Peninsula. The lake comprises two basins and six sub-circularly shaped sub-basins fed by subaquatic springs. Periods of intense groundwater inflow in the deepest sub-basins lead to the fluidization and re-suspension of previously deposited sediments and subsequent settling forming homogenite deposits on the southern basin intermediate platforms. The multiproxy analysis of sediment cores combined with high resolution seismic stratigraphy (3.5 kHz pinger and multi-frequency Chirp surveys) allows a precise reconstruction of depositional environments and related hydrological variability and groundwater inflowduring the last ca. 7.6 cal kyr BP. According to the agemodel based on 137Cs, 210Pb and AMS 14C dating, homogenite deposition occurred between 7.2 and 5.5 cal kyr BP, stopped during the middle Holocene (5.52.8 cal kyr BP) and greatly increased during the last two millennia with a total of 17 homogenite layers individually up to 75 cm-thick. The onset of this unique sedimentation mode at ca. 3 cal kyr BP coincides with an increase in lake level, evidenced by the onlapping of fine-grained, distal sediments over coarser massive, carbonate-rich, littoral deposits. A detailed, multidisciplinary study of the homogenites (sedimentology, physical properties, high-resolution elemental geochemistry, mineral composition, grain-size, organic matter content and SEM) combined with seismic stratigraphy demonstrates that the fluidization events triggering the formation of the homogenites were caused by higher and more intense local groundwater inflow, related to increased rainfall during the Late Holocene and likely intensified by land use changes during the last millennium

Formación local de sedimentos varvados en una depresión de colapso kárstico del Lago Bañolas (NE España)

Banyoles es el lago con origen kárstico-tectónico más extenso y profundo en la Península Ibérica. El lago incluye varias subcuencas circulares caracterizadas por diferentes condiciones de oxigenación en sus hipolimnions. El análisis multidisciplinar de un testigo de sondeo de más de 5 m de longitud combinado con sísmica de alta resolución (pinger de 3,5 kHz y Chirp multifrecuencia) permiten reconstruir de forma precisa la evolución de esta depresión kárstica (llamada B3) hasta la actualidad. Las condiciones locales de meromixis en esta cubeta han dado lugar al depósito y preservación de ~ 85 cm de sedimentos varvados desde finales del siglo XIX. El comienzo de estas condiciones está relacionado, probablemente, con la eutrofización de las aguas del lago causada por el aumento de las prácticas agrícolas en la cuenca. Durante la segunda mitad del siglo XX se han registrado también un aumento del aporte detrítico y de la productividad orgánica dentro de estos sedimentos laminados, que revelan una intensificación del impacto humano y un aumento de la temperatura de las aguasBanyoles is the largest and deepest lake of karstic-tectonic origin in the Iberian Peninsula. The lake comprises several circular sub-basins characterized by different oxygenation conditions at their hypolimnions.The multiproxy analysis of a > 5 m long sediment core combined with high resolution seismic stratigraphy (3.5 kHz pinger and multi-frequency Chirp surveys), allow a precise reconstruction of the evolution of a karstic depression (named B3) until present times. Local meromictic conditions in this sub-basin have been conducive to deposition and preservation of ca. 85 cm of varved sediments since the late 19th century. The onset of these conditions is likely related to lake waters eutrophication caused by increasing farming activities in the watershed. Increasing clastic input and organic productivity during the second half of the 20th century have also been recorded within the laminated sediments, revealing an intensification of human impact and warmer water temperature

Volcanism and climate change as drivers in Holocene depositional dynamic of Laguna del Maule (Andes of central Chile – 36° S)

Late Quaternary volcanic basins are active landscapes from which detailed archives of past climate and seismic and volcanic activity can be obtained. A multidisciplinary study performed on a transect of sediment cores was used to reconstruct the depositional evolution of the high-elevation Laguna del Maule (LdM) (36∘ S, 2180 m a.s.l., Chilean Andes). The recovered 5 m composite sediment sequence includes two thick turbidite units (LT1 and LT2) and numerous tephra layers (23 ash and 6 lapilli). We produced an age model based on nine new 14C AMS dates, existing 210Pb and 137Cs data, and the Quizapú ash horizon (1932 CE). According to this age model, the relatively drier Early Holocene was followed by a phase of increased productivity during the mid-Holocene and higher lake levels after 4.0 ka cal BP. Major hydroclimate transitions occurred at ca. 11, 8.0, 4.0 and 0.5 ka cal BP. Decreased summer insolation and winter precipitation due to a southward shift in the southern westerly winds and a strengthened Pacific Subtropical High could explain Early Holocene lower lake levels. Increased biological productivity during the mid-Holocene (∼8.0 to 6.0 ka cal BP) is coeval with a warm–dry phase described for much of southern South America. Periods of higher lake productivity are synchronous to a higher frequency of volcanic events. During the Late Holocene, the tephra layers show compositional changes suggesting a transition from silica-rich to silica-poor magmas at around 4.0 ka cal BP. This transition was synchronous with increased variability of sedimentary facies and geochemical proxies, indicating higher lake levels and increased moisture at LdM after 4.0 ka cal BP, most likely caused by the inception of current El Niño–Southern Oscillation and Pacific Decadal Oscillation (ENSO–PDO) dynamics in central Chile.Postprin

The REPLIM Project: a lake and wetland network to monitor global changes in the Pyrenees

IPA-IAL 2018 Joint Meeting (2018. Estocolmo)Instituto Pirenaico de Ecología, EspañaCentre National de la Recherche Scientifique, FranciaLaboratoire Geode, FranciaUniversité Toulouse, FranciaCentre d'Estudis Avançats de Blanes, EspañaUniversidad del País Vasco, EspañaCentro de Investigación Ecológica y Aplicaciones Forestales, EspañaUniversité de Pau et des Pays de l'Adour, FranciaUniversidad de Navarra, EspañaInstituto Geológico y Minero de España, EspañaPeer reviewe

De lago a lago...sondeíto que le hago (o como estudiar el clima pasado y la actividad antrópica)

48 páginas.- Presentación elaborada para las Jornadas IPErinas, celebradas el 13 de diciembre de 2012.Peer reviewe

Tejiendo Ibones: La primera red pirenaico de cambio climático en lagos y turberas. Proyecto REPLIM

65 páginas.- Ponencia presentada el día 27 de abril de 2017 a las 10:30 horas, con motivo de la Semana del Medioambiente, organizado por la Oficina Verde de la Universidad de Zaragoza (del 25 al 28 de abril 2017)Peer reviewe

Late Holocene evolution of the Serranía de Cuenca karstic lake systems: Depositional models and climatic and environmental implications

374 Pags.- Figs.- Tabls.- Fots. Esta Tesis Doctoral se presenta en la modalidad de compendio de publicaciones científicas. Memoria presentada por Fernando Barreiro-Lostres para optar al grado de Doctor en Geología. Trabajo realizado en el Instituto Pirenaico de Ecología (CSIC), bajo la dirección del Dr. Blas Lorenzo Valero-Garcés, y presentado en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Zaragoza.[ES] Esta Tesis Doctoral se centra en el estudio de la variabilidad paleolimnológica, paleohidrológica y paleoambiental, durante los últimos 2000 años en la rama occidental de la Cordillera Ibérica, a través del análisis multidisciplinar del relleno sedimentario de tres lagunas kársticas obtenido mediante sondeos largos en ambientes litorales y distales. Concretamente, se trata de dos lagunas pertenecientes al complejo lacustre de Cañada del Hoyo (Cuenca), El Tejo y La Parra; y 100 km más al norte, de la Laguna del Tobar, próxima a la localidad de Beteta. Los resultados de esta Tesis proporcionan tres nuevos registros multiindicador con una cronología robusta que muestran la variabilidad hidrológica y medioambiental de las cuencas lacustres durante los dos últimos milenios, contribuyendo a completar el mapa paleoambiental entre el norte y sur de la Península Ibérica.[EN] This PhD Thesis focuses in the study of the paleolimnological, paleohydrological and paleoenvironmental variability during the last 2000 years of karstic lakes located in the Western Branch of the Iberian Range, using a multidisciplinary methodology to investigate their sedimentary fill in long cores. The sites are two small lakes from the sinkhole-lake complex of Cañada del Hoyo (Cuenca): El Tejo and La Parra; and Lake El Tobar, located 100 km northwards close to Beteta locality. The results provide three new multiproxy reconstructions with a robust chronology, of the hydrological and environmental variability of the lake basins and watersheds during the last two millennia. They contribute to the effort of understanding the recent paleoenvironmental evolution and the regional variability between North and South regions of the Iberian Peninsula.Peer reviewe