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Trabajo presentado en Cross community workshop on past flood variability, celebrado en Grenoble (Francia), del 27 al 30 de junio de 2016, Changes in flood frequency and intensity have a strong impact on land degradation and soil erosion, key environmental problems in Mediterranean mountains. Floods also represent an increasingly significant hazard in populated areas. A review of well-dated Holocene lake records in Iberian mountains provides some long-term series of flood frequency at millennial and centennial scale. In Sanabria Lake (NW Iberian Peninsula) discrete silt layers intercalated in the organic-rich Holocene deposits reflect large flooding events of the Tera River ca 10.1, 8.4, 7.5, 6.2, 5.7-5.6, 4.6, 4.2, 3.7, 3.3, 3.1, 2.7, 2.5 and 2.0 cal ka BP and during the Little Ice Age (LIA) (ca. 1670 -1760 AD). In the Pyrenees, the Basa de la Mora sequence shows intensified run-off processes at the Holocene onset, rapid hydrological shifts from 9.8 to 8.1 cal ka BP, a decrease in sediment delivery during a high lake level phase (8.1 – 5.7 cal ka BP) and the end of the humid period at 5.7 cal ka BP. The varved Montcortés sequence shows a conspicuous period with reduced precipitation events between 1.5 and 1.2 ka BP while the largest hydroclimatic variability occurred during the Medieval Climatic Anomaly. This paleoflood record also shows stationary conditions during the LIA with two periods with increased rainfall frequency and intensity at the onset and termination of the LIA (AD 1347 - 1400 and AD 1844-1894). In the Lake Estanya sequence increased runoff occurred around 8.6, 6.2, 4.8, 1.2 cal ka BP and during the LIA. In the Iberian Range, increased sediment delivery has been identified during both more humid periods (e.g, LIA with stronger rainfall and higher flood frequency in possible association to solar forcing) and more arid periods (e.g., MCA, increased storminess, higher soil erodibility when vegetation cover was reduced in relation to human impact). Holocene Iberian changes in intensity and timing of paleohydrological periods show similar regional centennial-millennial scale dynamics than western Mediterranean records, but point more to Atlantic versus Mediterranean controls than simple latitudinal boundaries. Values of quantified sediment delivery during floods are comparable with those from monitored Mediterranean mountain catchments.

A large fraction of the Iberian Peninsula climate is controlled by the North Atlantic Oscillation (NAO) circulation pattern. However, besides the NAO mode, the East Atlantic (EA) and Scandinavian (SCAND) patterns also play significant roles. The conjunction of these atmospheric circulation patterns (ACPs) exerts a strong effect on air temperatures, precipitation and wind patterns over the south-western Europe during the boreal winter, but the effects of these ACPs are not restricted to the winter. Summer conditions do not follow a simple pattern and, particularly in Mediterranean regions, other ACPs besides the NAO may better explain the climate variability. It is well-known that lake dynamics on the Iberian Peninsula is greatly controlled by climatic parameters, but the relationships between these various ACPs and lake dynamics have not yet been investigated in detail. We have analyzed seasonal averaged instrumental meteorological and limnological long term datasets from two lakes in northern and central Iberian Peninsula (Lakes Sanabria and Las Madres) to unveil the seasonal influence of the NAO, EA and SCAND circulation patterns over these freshwater systems. The limnological variability within Lakes Sanabria and Las Madres is primarily controlled by fluctuations in precipitation, wind and to lesser extent, by temperature. The primary ACPs associated with the winter limnological processes on Lake Sanabria are the NAO and the SCAND modes, whereas only the EA mode appears to weakly influence during the summer. In contrast, the ACPs influence on Lake Las Madres is less evident. The results obtained from both lakes indicate that the impact of the ACPs over the lake dynamics can be higher than that owing to single local meteorological variables. However, certain local features, such as the altitude, orientation, relief, lake morphology and anthropic influence, are crucial to properly record the signals of these ACPs.

[ES] La presente Tesis Doctoral pretende contribuir, por una parte, a resolver la dinámica de la deglaciación y el clima del Holoceno en el noroeste de la Península Ibérica, con un nuevo conjunto de registros sedimentarios del Lago de Sanabria que abarcan los últimos 26.000 años, abordando así, la creciente necesidad de estudios multi-indicador de alta resolución en regiones sensibles a los cambios climáticos en Europa, y por otra, avanzar en la monitorización de variables físicas, químicas (elemental e isótopos estables) y biológicas del Lago, para poder calibrar la variabilidad limnológica reciente con registros instrumentales, definir los estadios de referencia y las líneas de base para el manejo y la restauración de este sistema, y poder aplicar este conocimiento en las reconstrucciones paleolimnológicas y paleoclimáticas. El estudio multi-indicador de la secuencia sedimentaria del Lago de Sanabria incluye paleoindicadores geológicos (estratigrafía y sedimentología), geoquímicos elementales (TOC, TN, C/N, BioSi, concentración de elementos mayoritarios) e isotópicos (¿13Corg, ¿18Odiatom), magnéticos (susceptibilidad magnética) y biológicos (diatomeas, compuestos orgánicos específicos - biomarcadores) así como un buen modelo de edad basado en 14 dataciones radiocarbónicas y en metódos radiométricos (137Cs y 210Pb) para los sedimentos más recientes. Con anterioridad a los 26.000 años se desarrolló un lago proglacial, lo cual indica que el comienzo de la deglaciación ocurrió antes del Último Máximo Glacial Global, de manera similar a otros glaciares alpinos en las montañas del Sur de Europa. Los sedimentos proglaciales datados entre 26 y 14,6 ka muestran la inestabilidad del frente del glaciar durante el LGM. Durante el interestadial GI-1 (Bølling¿Allerød) se establece una tendencia hacia condiciones más cálidas. Esta etapa glacio (14,6-13,9 ka) ¿ lacustre (13,9-13,0 ka) contrasta con la tendencia hacia condiciones más frías registrada en los sondeos de hielo de Groenlandia. Durante los últimos 14.000 años se han registrado cambios en la cantidad y composición de la materia orgánica sedimentaria acumulada, como respuesta, por una parte, a los cambios en la vegetación de la cuenca, y por otra, a la descarga de sedimento. La flora de diatomeas ha variado en respuesta a los cambios climáticos; las variaciones de ¿18Odiatom reflejan principalmente fluctuaciones en la precipitación. El comienzo del GS-1 (Drías Reciente) está marcado por un reavance glaciar de poca entidad (13,0 ka); entre los 12,4-11,7 ka un aumento de bioproductividad refleja un nuevo dominio de la dinámica lacustre. El Holoceno temprano (11,7-6,8 ka) representa el establecimiento definitivo de los procesos lacustres. Condiciones de mayor humedad son registradas entre los 10,1-8,2 ka por la elevada descarga de sedimentos por el río Tera. Con posterioridad a los 8,2 ka, el Holoceno presenta una tendencia decreciente en la humedad, especialmente pronunciada durante el Holoceno medio (6,8-4,8 ka). Dicha tendencia, durante el Holoceno final, es interrumpida por intervalos más húmedos entre los 4,8 y 3,3 ka, y durante algunas fases de La Pequeña Edad del Hielo (AD 1670-1760). El Lago de Sanabria ha sido oligotrófico, con baja productividad orgánica, durante todo el Holoceno. Durante los últimos 2.000 años el impacto humano es un factor importante en la dinámica lacustre. La evolución reciente ha permitido diferenciar un horizonte clave depositado por la rotura de la Presa de Vega de Tera en el año 1959 y un aumento de la bioproductividad. El estudio detallado de la secuencia sedimentaria del Lago de Sanabria, y su comparación con otros registros locales, regionales y marinos de la Península Ibérica, y lacustres del Mediterráneo Occidental, han permitido la identificación de capas clásticas durante el Holoceno (10.1, 8.4, 7.5, 6.2, 5.7-5.6, 4.6, 4.2, 3.7, 3.3, 3.1, 2.7, 2.5, 2.0 ka), asociadas a grandes eventos de inundaciones del río Tera. Su sincronicidad con otros eventos fríos y húmedos, descritos en el Atlántico y en el Mediterráneo Occidental, demuestra el fuerte control del clima en el NO ibérico por la dinámica del Atlántico Norte a escala de centenas y miles de años. Los datos demuestran una relación directa entre la variabilidad de la Oscilación del Atlántico Norte y la frecuencia de fases húmedas. Así, se han identificado las principales fases de humedad durante el Holoceno 10,1-8,2 y 4,8-3,3 ka, y la LIA (AD 1670-1760) asociadas a fases de la NAO con un índice negativo. El estudio limnológico incluye el muestreo sistemático de la composición isotópica (isótopos estables) en muestras de agua (¿18O y ¿D en la precipitación, ¿18O, ¿D, ¿13CDIC, ¿13CPOM en el río Tera y Lago de Sanabria) y vegetación (¿13Corg) durante dos ciclos anuales (2009-11), combinada con la monitorización de parámetros limnológicos (físicos y químicos). La variabilidad de ¿18O y ¿D en el agua del Lago está fuertemente relacionada con las descargas del río Tera y las precipitaciones; reflejando la composición isotópica media mensual de la precipitación. La variabilidad de ¿13CDIC y ¿13CPOM en el lago se encuentran condicionadas por las fluctuaciones de descarga del río Tera, régimen de precipitación y la productividad primaria. La conexión entre paleolimnología y neolimnología ha permitido conocer los cambios medioambientales naturales (escala de miles de años) y los relacionados con la actividad humana (los más recientes, escala de decenas y centenas de años), y establecer las condiciones de referencia para un número amplio de indicadores, con gran aplicación en el contexto de la gestión actual del ecosistema, para conocer la dinámica natural y el desarrollo de problemas medioambientales.

We present a source-to-sink environmental magnetic study of a sediment core from Lake Sanabria (north-west Iberian Peninsula) and rocks of its catchment. The results indicate the occurrence of magnetite, and probably also pyrrhotite, in sediments accumulated between ca. 26 and 13 cal ka BP in a proglacial lake environment. These minerals also appear to dominate the magnetic assemblage of Palaeozoic rocks from the lake catchment. This indicates that sedimentation was then driven by the erosion of glacial flour, which suffered minimal chemical transformation due to a rapid and short routing to the lake. A sharp change in magnetic properties observed in the lake sediments between 13 and 12.6 cal ka BP reflects the rapid retreat of glaciers from the lake catchment. Sediments from the upper half of the studied sequence, accumulated after 12.6 cal ka BP in a lacustrine environment with strong fluvial influence, contain magnetite and smaller amounts of maghemite and greigite. We suggest that greigite grew authigenically under anoxic conditions caused by enhanced accumulation of organic matter into the lake. The occurrence of maghemite in these sediments suggests pedogenic activity in the then deglaciated lake catchment before the erosion and transportation of detrital material into the lake. © 2015 John Wiley & Sons, Ltd., The research was funded by the Spanish Ministry of Science and Competitiveness (CONSOLIDER − GRACCIE Project), the Fundación Patrimonio Natural de Castilla y León, and a Marie Curie Intra European Fellowship IEF-2012 (M.G.-P.). We are grateful to the Paleomagnetic Laboratory CCiTUB-ICTJA CSIC and the Magnetic Fabric Laboratory at the University of Zaragoza for their support and technical assistance with rock magnetic experiments, and to Qingsong Liu for his assistance with interpretation of thermomagnetic runs.

4 páginas, [EN] Lake Sanabria (42º07’30’’N, 06º43’00’’W; 1000 m a.s.l.) in Zamora province, northwest Spain is the largest glacial lake in the Iberian Peninsula. Five Kullenberg long cores and 10 short gravity cores were studied using magnetic susceptibility, sedimentological analyses and Total Carbon content. The chronological model is based in 13 14C AMS. The basal age of the longest core (ca. 26000 cal. yr. BP) indicates that the maximum extension of the Tera Valley glacier occurred prior to the global Last Glacial Maximum. During a long proglacial lake phase (unit 7, > 26 – 14,3 ka BP) light grey banded, coarse sands and silts with low organic matter content deposited. Glaciolacustrine sediments (unit 6, 14,3 – 13,1 ka BP), with organic matter-rich silts, represent the onset of the last deglaciation. An increase of clastic input (sandy silts) occurred between (13,1- 12,2 ka BP, unit 5) and likely corresponds to a cold pulse within the deglaciation period. Finally, units 4 to 1 (Holocene) are made of organic –rich silts with intervals of sandy layers., [ES] El Lago de Sanabria (42º07’30”N, 06º43’00”O; 1000 m s.n.m.) en la provincia de Zamora, es el mayor lago de origen glacial de la Península Ibérica. En este trabajo se describen los resultados del análisis sedimentológico, de susceptibilidad magnética y composicional (Carbono orgánico total) de cinco sondeos largos tipo Kullenberg y 10 sondeos cortos de gravedad. El modelo cronológico se basa en 13 dataciones de 14C AMS. La edad basal del sondeo más largo es de 26000 cal. años BP lo que indica que la extensión máxima del glaciar del valle del Tera ocurrió antes del Último Máximo Glacial a escala global. Durante una fase de lago proglacial (unidad 7, > 26 – 14,3 ka BP) se depositaron facies clásticas de arenas gruesas y limos grises. Facies de limos con mayor contenido orgánico depositados en un ambiente glaciolacustre (Unidad 6, 14,3 – 13,1 ka BP), representan el comienzo de la última deglaciación. Un aumento en el aporte clástico y la sedimentación de facies de limos arenosos (Unidad 5, 13,1 – 12,2 ka BP) se corresponde probablemente con una fase fría durante la deglaciación. Finalmente, la sedimentación durante el Holoceno (unidades 4 a 1) está dominada por limos orgánicos con intercalaciones finas de arenas., Este estudio se ha realizado con financiación de los proyectos CALIBRE (CGL2006- 13327-C04/CLI), GRACCIE – CONSOLIDER (CSD2007-00067) y de la Fundación Patrimonio Natural de Castilla y León. Margarita Jambrina tiene una beca de Formación de Personal de Investigación de la Universidad de Salamanca.

Las lagunas de El Cristo y de La Cervera se disponen sobre sedimentos detríticos neógenos-cuaternarios de la cuenca de Ciudad Rodrigo. Su origen responde a un modelo de formación de tipo “hidroeólico” y tuvo lugar probablemente durante el Cuaternario reciente. Su génesis se vio favorecida por el marco geotectónico y la litología del substrato, la geomorfología plana de su entorno y el clima árido-semiárido de la zona, con régimen de viento de dirección NE-SO). Sus aguas son del tipo HCO3 --Cl--Ca2+, con TDS (total de sólidos disueltos) entre 124 y 164 mg/L y pH medio 9,61 para la laguna de El Cristo y pH 7,6 para la charca de La Cervera. Los valores pesados de d34S en el sulfato disuelto indican un predominio de reacciones de reducción de sulfato. Los valores bajos de d13CDIC sugieren el predominio de procesos de respiración y oxidación de MO emparentada con plantas que usan el ciclo C3 en sus procesos vitales. La difracción de RX de roca total revela que el sedimento de estas lagunas está dominado por cuarzo, con menores proporciones de feldespato. La fracción < 2 micras está principalmente representada por caolinita, algo de illita y, ocasionalmente, por esmectita en el entorno de la laguna. Las características hidrogeológicas, el marco geológico, la composición del agua y la mineralogía de los depósitos lagunares indican sistemas lagunares abiertos donde la recarga y descarga se producía por flujos subterráneos.

El Complejo Basal de Fuerteventura es el más antiguo y extenso del Archipiélago canario, por ello, el estudio de su formación y significado geológico se inició a mediados del siglo XIX y hasta la actualidad ha sido objeto de una intensa actividad investigadora. Hasta la década de los años sesenta del siglo XX los estudios sobre el Complejo Basal planteaban la controversia sobre la estratigrafía entre las formaciones plutónicas y las formaciones volcánicas. Desde la década de los sesenta del siglo pasado se inician los estudios petrográficos, geoquímicos, isotópicos, estratigráficos y paleontológicos del Complejo Basal de Fuerteventura. Como resultado de estos trabajos en la actualidad se diferencia cinco unidades litológicas que por orden cronológico son las siguientes: la Corteza oceánica aflorante, los restos de los edificios volcánicossubmarinos, los primeros edificios subaéreos, las rocas plutónicas y el complejo filoniano asociados a los edificios subaéreos y los depósitos de avalancha asociados a la destrucción de los edificios subaéreos. De este modo, los más de 150 años de estudio e investigaciones del Complejo Basal de Fuerteventura han permitido comprender mejor los procesos de formación de una isla volcánica. The Basal Complex of Fuerteventura is the oldest and most extensive of the Canary Archipelago, therefore, the study of its formation and geological significance began in the mid-nineteenth century and until today has been the subject of intense research activity. Until the decade of the sixties of the twentieth century studies on the Basal Complex raised the controversy about the stratigraphy between plutonic formations and volcanic formations. Since the sixties of the last century, petrographic, geochemical, isotopic, stratigraphic and paleontological studies of the Basal Complex of Fuerteventura began. As a result of these works, five lithological units are currently differentiated, which in chronological order are the following: outcropping oceanic Crust, the remains of submarine volcanic edifices, the first subaerial volcanic edifices, the plutonic rocks and dike complex associated with subaerial volcanic edifices and the avalanche deposits of related to the destruction of the subaerial edifices. In this way, the more than 150 years of study and research of the Basal Complex of Fuerteventura have allowed us to better understand the processes of formation of a volcanic island.

En la presente memoria se recoge una propuesta de innovación educativa para su uso en la docencia y el aprendizaje de la Geología, dentro de la asignatura Biología y Geología en el 4º curso de Educación Secundaria Obligatoria. En este trabajo se propone, a través del desarrollo de una actividad didáctica de Geología de campo, examinar la viabilidad del estudio de afloramientos rocosos a través de una de las herramientas emergentes en el sector educativo: la Realidad Virtual Inmersiva. Esta propuesta se ha diseñado bajo los principios del aprendizaje significativo, aprendizaje por descubrimiento y del trabajo en grupo, anclándolo además con criterios y contenidos propios para el curso propuesto. This work involves an educational innovation proposal for its use in the teaching and learning of Geology, comprised in the Biology and Geology subject. The proposal has been designed for the 4th level of Secondary education (following the Spanish Educational System). The aim of this work consists of examining the viability of using Immersive Virtual Reality as a tool to study a rocky outcrop trough the development of an educational Geology field activity. This work follows principles as significant learning, inquiring based science education and team working. However, it is related with the curricular issues for this level.