http://hdl.handle.net/10366/4136 2026-04-29T03:55:28Z 2026-04-29T03:55:28Z Lozano Blanco, Olivia http://hdl.handle.net/10366/170429 2026-03-14T04:11:43Z 2025-01-01T00:00:00Z

[EN] rc-continent collisions are key geodynamic settings that provide insights into the evolution and deformation of the crust during orogenesis. Taiwan, located at the convergent boundary between the Eurasian and Philippine Sea Plates, represents an ideal example for investigating active crustal deformation in an oblique arc-continent collisional system. The orogen is characterised by rapid shortening rates, high seismicity, and significant structural complexity. Although numerous models have been proposed to explain the tectonic evolution of Taiwan, uncertainties remain regarding the crustal configuration and the mechanisms that govern deformation. This thesis addresses these issues through a multidisciplinary approach that integrates potential field analyses and stress inversion to advance our understanding of the crustal architecture and deformation processes in the Taiwan orogen. To investigate the crustal structure, gravity and magnetic anomaly data are analysed using spectral methods and first-order derivatives to estimate the depth to major density and magnetization contrasts. The results reveal a vertically stratified crust comprising three main depth domains: near-surface sources (~1–2 km) associated with local sedimentary basins; intermediate sources (~8–10 km), interpreted as the top of the crystalline basement in western Taiwan; and deeper sources (~23–25 km), corresponding to the top of the lower crust in western Taiwan. Forward gravity modelling, constrained by geological observations and seismic tomography, indicates the presence of a dense, thickened crustal root that deepens to ~45–55 km beneath the Central Range, which accounts for the absence of a Bouguer gravity minimum. In contrast, the Bouguer gravity minima in Taiwan occur in the western foreland and reflect large, shallow pre-orogenic sedimentary sequences filling inherited basins. Importantly, crustal segmentation is evident in the orogen, and major crustal boundaries, such as the Lishan– Chaochou and the Longitudinal Valley left-lateral strike-slip fault systems, are highlighted as first-order structural discontinuities that separate domains with contrasting rheological properties. We further characterise the present-day stress field and mechanical behaviour of the orogen through stress inversion analysis. The directions of the principal stress axes (σ1, σ2, and σ3) are estimated from the inversion of clustered earthquake focal mechanisms, and the orientation of the maximum horizontal stress (SH) is calculated across the island. The most likely fault plane orientations and their kinematics are then inferred for each cluster. The results show strong spatial and depth-dependent variations in the stress regime of the area. Western Taiwan is dominated by transpressional deformation, with NW–SE to WNW–ESE compression and strike-slip faulting. In contrast, the Central Range exhibits orogen-parallel extension in the upper crust, linked to lower crustal flow at depth, characterised by strike-slip and compression. These patterns suggest that Taiwan is undergoing lateral extrusion with free- boundary gravitational collapse in the internal region of the orogen. Integrating the structural and stress results, this thesis defines the Taiwan orogen as a laterally and vertically segmented orogen composed of three main tectonic domains: the External areas, the Central Range, and the Coastal Range. Deformation in the External areas is largely controlled by the inherited architecture of the Eurasian continental margin and is mainly accommodated through thin-skinned deformation, although there is evidence of local thick-skinned deformation. The Central Range forms the key dynamic core of the orogen, where convergence is accommodated by crustal thickening and lateral extrusion expressed by lower crustal flow, and orogen-parallel extension. The Coastal Range records the transpression of the accreted Luzon Volcanic Arc, and exhumation along the subduction channel next to the suture. These findings show an asymmetric orogen dominated by frontal accretion and lateral extrusion rather than by underplating, and provide new insight into how oblique arc-continent collisions evolve and accommodate deformation within young transpressional orogens.; [ES] Las colisiones arco-continente son entornos geodinámicos clave que ofrecen información fundamental sobre la evolución y deformación de la corteza durante la orogénesis. Taiwán, situado en el límite convergente entre la placa Euroasiática y la placa Filipina, representa un ejemplo ideal para investigar la deformación activa de la corteza en un sistema colisional arco-continente oblicuo. El orógeno se caracteriza por rápidas tasas de acortamiento, alta sismicidad y complejidad estructural significativa. Aunque se han propuesto numerosos modelos para explicar la evolución tectónica de Taiwán, aún existe incertidumbre sobre la estructura de la corteza y los mecanismos que controlan la deformación. Esta tesis aborda estas cuestiones mediante un enfoque multidisciplinar que integra análisis de campos potenciales e inversión del campo de esfuerzos, con el objetivo de mejorar la comprensión de la arquitectura cortical y los procesos de deformación en el orógeno de Taiwán. Para investigar la estructura cortical, se analizan datos de anomalía de gravedad y magnetismo mediante métodos espectrales y derivadas de primer orden, con el fin de estimar la profundidad de los principales contrastes de densidad y magnetización. Los resultados muestran una corteza estratificada, compuesta por tres dominios principales en profundidad: fuentes someras (~1–2 km) relacionadas con cuencas sedimentarias; fuentes intermedias (~8–10 km), interpretadas como el techo del basamento cristalino en la parte oeste de Taiwán; y fuentes profundas (~23–25 km), asociadas con el comienzo de la corteza inferior al oeste de Taiwán. La modelización directa de la gravedad, acotada por observaciones geológicas y tomografía sísmica, muestra una raíz cortical densa y engrosada que alcanza profundidades de ~45–55 km bajo el Central Range, lo que explica la ausencia de un mínimo gravimétrico de Bouguer. Por el contrario, los mínimos de Bouguer se encuentran al oeste de Taiwán, en la zona de antepaís y el cinturón de pliegues y cabalgamientos, y reflejan potentes secuencias sedimentarias preorogénicas que rellenan cuencas sedimentarias heredadas poco profundas. A destacar, se observa una clara segmentación cortical, en el que estructuras corticales importantes, como los sistemas de falla de salto en dirección levógiras Lishan–Chaochou y Longitudinal Valley, se presentan como discontinuidades estructurales de primer orden que separan dominios con propiedades reológicas diferentes. Asimismo, se caracteriza el campo de esfuerzos actual y el comportamiento mecánico del orógeno mediante inversión del campo de esfuerzos. Las direcciones de los principales ejes de esfuerzo (σ1, σ2 y σ3) se estiman a partir de mecanismos focales agrupados, y se calcula la orientación del máximo esfuerzo horizontal (SH) para toda la isla. A partir de estos datos, se infieren las orientaciones más probables de los planos de falla y su cinemática asociada para cada grupo. Los resultados muestran variaciones significativas del régimen de esfuerzos tanto en superficie como en profundidad. En el oeste de Taiwán domina una deformación transpresiva, con compresión y cizalla orientadas NO–SE a ONO–ESE. En cambio, el Central Range presenta extensión paralela al orógeno en la corteza superior, vinculada a flujo dúctil de la corteza inferior, caracterizado por regímenes de cizalla y compresivos en profundidad. La coexistencia de extensión paralela al orógeno en la corteza superior con compresión en profundidad respalda un modelo de colapso de una corteza engrosada combinado con extrusión lateral de una corteza inferior dúctil, debido a la ausencia de confinamiento lateral. La integración de los resultados estructurales y de análisis de esfuerzos obtenidos en esta tesis permite definir Taiwán como un orógeno segmentado tanto lateral como verticalmente, compuesto por tres dominios tectónicos principales: las áreas externas, el Central Range, y el Coastal Range. La deformación en las áreas externas está controlada por la arquitectura heredada del margen continental euroasiático y se acomoda principalmente mediante deformación thin-skinned, aunque existen indicios locales de thick-skinned. El Central Range constituye el núcleo del orógeno, donde la convergencia se acomoda mediante engrosamiento cortical, flujo dúctil de la corteza inferior y extensión paralela al orógeno. Asimismo, el Coastal Range registra transpresión y exhumación asociada al canal de subducción en la sutura. En conjunto, estos resultados definen un orógeno asimétrico dominado por acreción frontal y extrusión lateral, más que por underplating, y aportan nuevas perspectivas sobre cómo las colisiones arco-continente oblicuas evolucionan y acomodan la deformación en orógenos transpresivos jóvenes.

2025-01-01T00:00:00Z Polo Sánchez, Antonio http://hdl.handle.net/10366/167267 2025-10-04T02:03:18Z 2025-01-01T00:00:00Z

[EN] Bransfield Strait, located between the South Shetland Archipelago and the Antarctic Peninsula (West Antarctica), is a reference site for studying Antarctic submarine volcanism, with nine active submarine volcanic edifices. An eruption in one of these volcanoes could impact the local ecosystem by releasing acid gases and heavy metals, potentially disrupting the Antarctic trophic chain. Moreover, these volcanoes represent a direct hazard to the nearby scientific stations, as their shallow water depths increase the potential for paroxysmal eruptions and tsunami triggering, similar to the Bridgeman Island eruption in 1821. Despite their potential risk, little research in the area has focused on these volcanic edifices and their underlying magmatic systems, yet understanding them is essential for accurate hazard assessment. To fill this gap, this PhD presents a novel petrologic and geochemical database from the available volcanic rock samples collected at Edifice C, Three Sisters, Orca and Gebra Seamount volcanoes, located at the centre of Bransfield Strait, by addressing the following objectives: (i) constraining the sequence and timescales of magma evolution; (ii) determining the depth and temperature conditions of magma storage; (iii) depicting the magma degassing processes; (iv) evaluating the influence of secondary external processes on the erupted products; and (v) characterising the magma source and its relationship to the local geodynamic regime. To achieve this, the database includes: (a) petrography; (b) major and trace element geochemistry of whole-rock, glass and minerals; (c) geothermobarometry; (d) thermodynamic modelling of magma evolution; (e) Crystal Size Distribution; (f) undercooling calculations; and (g) isotope geochemistry of gases trapped in glass shards and olivine phenocrysts. The volcanic rocks, ranging from basalt to basalt-andesite compositions, are constituted by clinopyroxene and plagioclase phenocrysts, a crystal-rich groundmass of clinopyroxene and plagioclase microcrysts, and glass confined to areas near vesicles. Locally, the glass shows nanocryst-rich edges surrounding the vesicles. Uniquely, the rock sample from Gebra Seamount contains olivine phenocrysts instead of clinopyroxene. The gas trapped in glass from Edifice C, Three Sisters and Orca, as well as in olivine phenocrysts from Gebra Seamount, are characterised by enriched 18O, depleted D and low 3He/4He isotope ratios, compared to the MORB average values. The results indicate that magmas beneath all volcanoes resided in reservoirs at depths of 9 – 15 km, near the local mantle-crust boundary, between 2 to 28 years before ascending rapidly (12 hours – 53 days) to the seafloor. In Orca, an additional shallow reservoir at 2 – 3 km depth was identified, where magmas resided between 3 and 35 years. These inferred depth ranges align with estimates from previous geophysical studies in Bransfield Strait. The rapid ascent of magma promoted the formation of microcrysts within the crystallising groundmass by inducing an undercooling degree of approximately 50 °C higher compared to phenocryst formation. The remaining melt was segregated into the exsolved vesicles and, upon seawater quenching, underwent a second crystallisation stage, forming nanocryst-rich edges surrounding the vesicles. During degassing, H2O remained dissolved until magmas reached very low pressures (13 – 21 MPa), after which it exsolved and was subsequently trapped in the quenched glass. The depletion of D ratios in the trapped gas was primarily due to degassing, with no influence from external secondary processes. Glass rehydration models ruled out these processes, as low-temperature rehydration would require unrealistic timescales, and high-temperature rehydration would result in D enrichment. Meanwhile, the 18O and 3He/4He ratios remained unaffected, reflecting a subduction influence from the Phoenix plate at the magma source beneath all volcanoes, consistent with previous knowledge. The magmatic systems of Edifice C, Three Sisters, Orca, and Gebra Seamount slightly differ from that of Deception Island, a subaerial volcano located in the western side of Bransfield Strait used as a reference to understand the magmatic systems of the Bransfield submarine edifices. Deception Island is characterised by more evolved eruptive products (basalt to rhyolite), a slightly deeper main reservoir (15 – 20 km), and a reduced subduction influence reflected in a MORB-like isotopic signature. These differences are likely due to its proximity to the Hero Fracture Zone, which may facilitate a lateral flow of non-subduction-affected mantle materials, and to the thicker crust beneath this volcano, promoting magma stagnation and evolution. This original research represents the first approach to decipher the magmatic systems of the submarine volcanoes within Bransfield Strait, providing parameters such as magma storage depths, magma compositions and volatile contents. Such parameters are essential for hazard assessment and accurate interpretation of geophysical data, particularly during future volcanic unrest episodes in this challenging polar region.; [ES] El Estrecho de Bransfield, situado entre el archipiélago de las Shetland del Sur y la península Antártica, constituye un lugar de referencia para la investigación del vulcanismo submarino antártico, al albergar nueve volcanes submarinos activos. Una erupción en ellos podría repercutir en el ecosistema local mediante la liberación de gases ácidos o metales pesados, la cual podría afectar a la cadena trófica antártica. Por otro lado, dichos volcanes representan un riesgo para las bases científicas cercanas, ya que la escasa profundidad en la que se hallan aumenta la probabilidad de una erupción de tipo paroxísmica y/o de eventos de tsunami como ocurrió en Isla Bridgeman en 1821. A pesar de su potencial peligrosidad, existen pocas investigaciones centradas en los sistemas magmáticos de esta región. Entenderlos es esencial para realizar una evaluación de riesgos precisa. Por tanto, para avanzar en su conocimiento, en esta tesis doctoral se presenta una nueva base de datos petrológica y geoquímica obtenida a partir de muestras de lava disponibles, recogidas en los volcanes Edificio C, Three Sisters, Orca y Gebra Seamount, situados en el centro del estrecho, abordando los siguientes aspectos: (i) su secuencia de evolución magmática y escalas de tiempo asociadas; (ii) las condiciones de profundidad y temperatura de sus reservorios magmáticos principales; (iii) sus condiciones de desgasificación en los magmas; (iv) la posible influencia de procesos externos secundarios en las rocas estudiadas; y (v) las características de sus áreas fuente de magma y su relación con la geodinámica del Estrecho de Bransfield. Para ello, esta base de datos incluye: (a) petrografía; (b) elementos mayores y traza analizados en roca total, vidrio y minerales; (c) geotermobarometría; (d) modelización termodinámica de evolución magmática; (e) crystal size distribution; (f) cálculos de sobreenfriamiento; y (g) análisis isotópicos en gases atrapados en vidrio y fenocristales de olivino. Las rocas, de composición basáltica a basáltico-andesítica, se componen de fenocristales de clinopiroxeno y plagioclasa, una matriz cristalina de microcristales de clinopiroxeno y plagioclasa; y de vidrio. Este último solo se encuentra alrededor de las vesículas, presentando localmente bordes ricos en nanocristales que las rodean. Únicamente la muestra de Gebra Seamount contiene fenocristales de olivino en lugar de clinopiroxeno. El gas atrapado, tanto en el vidrio de Edificio C, Three Sisters y Orca, como en el olivino de Gebra Seamount, presenta relaciones isotópicas enriquecidas en 18O (18O) y bajas relaciones D y 3He/4He, respecto a los valores medios de los MORB. Los resultados indican que los reservorios magmáticos principales se encuentran entre 9 y 15 km de profundidad, cerca del límite local corteza-manto. En ellos, los magmas residieron entre 2 y 28 años, seguido de un rápido ascenso (12 horas – 53 días). Además, en Orca, se identificó un reservorio superficial entre 2 y 3 kilómetros de profundidad, donde el magma residió entre 3 y 35 años. Estos rangos de profundidad concuerdan con investigaciones geofísicas previas. El ascenso rápido de los magmas resultó en la formación de los microcristales, debido al aumento del grado de sobreenfriamiento, de aproximadamente 50 ºC en comparación con los fenocristales. El fundido residual fue segregado hacia las vesículas exsueltas y al llegar al fondo marino, experimentó una segunda cristalización, formando los bordes ricos en nanocristales. Durante la desgasificación, el H2O alcanzó el límite de solubilidad a bajas presiones (13 – 21 MPa) y posteriormente, quedó atrapada dentro del vidrio. El empobrecimiento en las relaciones isotópicas D del gas atrapado fue consecuencia de la desgasificación. Los modelos de rehidratación descartaron la influencia de procesos secundarios externos, ya que a bajas temperaturas es demasiado lenta, y a altas temperaturas causa un enriquecimiento en D. Entretanto, las relaciones 18O y 3He/4He se mantuvieron constantes, y reflejan la influencia de subducción de la placa Phoenix en el área fuente de los magmas, coincidiendo con estudios anteriores. Los sistemas magmáticos de Edificio C, Three Sisters, Orca y Gebra Seamount difieren ligeramente con el de Isla Decepción, situada en el extremo oeste del Estrecho de Bransfield, usada como referencia. El sistema magmático de Decepción destaca por magmas más evolucionados (basalto a riolíta), un reservorio magmático principal más profundo (15 – 20 km) y una menor influencia de la subducción, con relaciones isotópicas parecidas a los valores MORB. Estas diferencias pueden deberse a la proximidad de Decepción a la falla de Hero, la cual facilitaría un flujo lateral de materiales mantélicos no afectados por la subducción, y a su corteza más gruesa que favorecería la evolución de sus magmas. Esta investigación es pionera en la interpretación de los sistemas magmáticos de los volcanes submarinos en el Estrecho de Bransfield. Presenta datos clave como la profundidad de almacenamiento del magma, su composición y su contenido en volátiles, parámetros cruciales para la evaluación de la peligrosidad volcánica y la interpretación adecuada de datos geofísicos, especialmente en casos de futuros episodios de inestabilidad volcánica en esta región polar tan desafiante.

2025-01-01T00:00:00Z Trejos-Tamayo, Raúl Andrés http://hdl.handle.net/10366/166217 2025-06-25T03:09:30Z 2025-01-01T00:00:00Z

[ES] La presente tesis doctoral explora el papel de los foraminíferos como indicadores paleoambientales durante el Paleógeno y Neógeno en el Caribe colombiano, con el propósito de reconstruir la evolución de los paleoambientes y ecosistemas marinos, así como de comprender su relación con los principales eventos tectónicos, climáticos y oceanográficos de la región. Para ello, se llevó a cabo un exhaustivo estudio micropaleontológico basado en el análisis de múltiples muestras recolectadas en pozos exploratorios perforados en las cuencas del Sinú-San Jacinto (SSJ) y el Valle Inferior del Magdalena (VIM), así como en volcanes de lodo en la subcuenca del Sinú. Mediante la integración de diversas metodologías, que incluyen la aplicación de índices paleoecológicos derivados de los foraminíferos, el uso de bioestratigrafía para mejorar modelos de edad y un enfoque multidisciplinario, esta investigación proporciona un marco de análisis que abarca desde una visión general hasta un nivel detallado de la evolución paleoambiental del noroeste de América del Sur, con importantes implicaciones para la historia geológica, paleoambiental y ecológica de la región. La geología del Caribe colombiano es el resultado de procesos tectónicos complejos que han dado lugar a una diversidad de ambientes sedimentarios y una dinámica geológica significativa. En ese contexto, la convergencia de las placas Caribe, Sudamericana, Nazca y Cocos ha generado una serie de eventos de acreción, subducción y colisión de terrenos alóctonos desde el Cretácico Tardío hasta el presente. Estos procesos han influido directamente en la configuración de las cuencas sedimentarias, la evolución de los ecosistemas marinos y la distribución de los foraminíferos. Dentro de este contexto, los foraminíferos bentónicos han demostrado ser herramientas fundamentales para inferir cambios en la profundidad del agua, las condiciones de oxigenación, la productividad biológica y otros factores paleoambientales clave. Esta investigación se basa en una serie de preguntas fundamentales: ¿Cómo fueron los paleoambientes marinos durante el Paleógeno y Neógeno en el Caribe colombiano? ¿Cómo se relacionaron estos ambientes con los principales eventos geológicos del Cenozoico, tanto a escala regional como global? ¿Qué información pueden aportar los foraminíferos bentónicos para responder a estas cuestiones? Para abordar estos interrogantes, se establecieron cuatro objetivos principales: (1) reconstruir la historia paleoambiental del Cenozoico en las cuencas del Sinú-San Jacinto y el Valle Inferior del Magdalena mediante el análisis de foraminíferos bentónicos; (2) evaluar la influencia de los procesos tectónicos y climáticos globales en la evolución de estos organismos en la región; (3) analizar los efectos del cambio climático sobre los ecosistemas marinos del Caribe colombiano, con especial énfasis en la Transición Eoceno- Oligoceno; y (4) investigar el papel de los volcanes de lodo en la reconstrucción estratigráfica y paleoambiental de la zona.; [EN] This Ph.D. thesis investigates the role of foraminifera as paleoenvironmental indicators during the Paleogene and Neogene in the Colombian Caribbean, aiming to reconstruct the evolution of paleoenvironments and marine ecosystems while analyzing their relationship with major tectonic, climatic, and oceanographic events in the region. A comprehensive micropaleontological study was conducted based on the analysis of multiple samples collected from exploratory core-wells drilled in the Sinú-San Jacinto (SSJ) and Lower Magdalena Valley (LMV) basins, as well as from mud volcanoes in the Sinú sub-basin. By integrating various methodologies, including paleoecological indices derived from foraminifera, biostratigraphy to refine age models, and a multidisciplinary approach, this research provides a framework that spans from a broad-scale perspective to a detailed analysis of the paleoenvironmental evolution of northwestern South America. The findings significantly affect the region's geological, paleoenvironmental, and paleoecological history. The geology of the Colombian Caribbean is shaped by complex tectonic processes that have resulted in diverse sedimentary environments and dynamic geological activity. The convergence of the Caribbean, South American, Nazca, and Cocos plates has led to a series of accretion, subduction, and collision events involving allochthonous terrains from the Late Cretaceous to the present. These processes have directly influenced the configuration of sedimentary basins, the evolution of marine ecosystems, and the distribution of foraminifera. Within this framework, benthic foraminifera are essential for reconstructing changes in water depth, oxygenation conditions, biological productivity, and other key paleoenvironmental parameters. Several fundamental research questions drive this study: What were marine paleoenvironments' characteristics during the Paleogene and Neogene in the Colombian Caribbean? How were these environments influenced by major geological events at both regional and global scales throughout the Cenozoic? What insights can benthic foraminifera provide to address these questions? Four main objectives were established to address these research questions: (1) reconstruct the paleoenvironmental history of the Cenozoic in the Sinú-San Jacinto and Lower Magdalena Valley basins through the analysis of benthic foraminifera; (2) assess the impact of global tectonic and climatic processes on the evolution of these organisms in the region; (3) examine the effects of climate change on the marine ecosystems of the Colombian Caribbean, with particular emphasis on the Eocene-Oligocene Transition; and (4) investigate the role of mud volcanoes in stratigraphic and paleoenvironmental reconstructions of the area.

2025-01-01T00:00:00Z Nieto Martín, Carlos Enrique http://hdl.handle.net/10366/164441 2026-01-27T09:45:48Z 2025-02-24T00:00:00Z

[ES]La presente Tesis Doctoral aborda una investigación multidisciplinar en el área correspondiente al margen sureste de la Ría de Arosa, Pontevedra (Galicia, España), donde se encuentran los espacios naturales protegidos del Complejo Intermareal Umia – Grove y el Complejo Ons – Grove. Se llevó a cabo un análisis de la calidad ambiental, mediante la caracterización de los recursos naturales (patrimonio geológico y paisaje), y de los riesgos geológicos. Así, se desarrolló una cartografía para la planificación territorial sostenible de espacios naturales en el medio costero. En el primer bloque, se realizó una caracterización de la calidad ambiental del área de estudio. Se fundamentó bajo el análisis del patrimonio geológico y de la calidad y fragilidad paisajística. El patrimonio geológico representa un recurso natural clave para el turismo rural sostenible, que promueve el asentamiento poblacional en áreas con gran valor natural. En el margen sureste de la Ría de Arosa se han identificado y evaluado siete lugares de interés geológico o geositios caracterizados por una amplia geodiversidad. Esta incluye elementos litológicos, geomorfológicos y procesos naturales fluviales, costeros y sedimentarios. Estos geositios muestran un alto potencial científico, educativo y turístico. Asimismo, se analizó el estado de conservación y el riesgo de degradación. Para fomentar el geoturismo sostenible, se desarrolló un itinerario virtual en 3D mediante Google Earth ©, complementado con herramientas geomáticas como una geo App y cartografías temáticas georreferenciadas. El singular paisaje costero del margen sureste de la Ría de Arosa desempeña un papel esencial en el bienestar humano y la conservación del entorno natural, pero enfrenta una presión creciente debido al desarrollo económico y recreativo. En este contexto, se elaboraron cartografías temáticas de alta resolución que incluyen unidades del paisaje, calidad y fragilidad paisajísticas. Estas herramientas, basadas en Sistemas de Información Geográfica, nos han permitido identificar áreas prioritarias para la conservación y proponer estrategias de gestión territorial, como la determinación de los usos sostenibles del suelo y el desarrollo del geoturismo. La importancia de preservar el paisaje costero en un contexto de cambio global acelerado proporciona las bases sólidas para la protección de los valores naturales y culturales de la región, que es de vital importancia en esta planificación territorial sostenible. El segundo bloque muestra el análisis de los riesgos geológicos y se presenta mediante la caracterización de los diferentes riesgos: inundaciones costeras, movimientos del terreno, erosión hídrica y peligrosidad natural. Se analizó la vulnerabilidad costera y el riesgo de inundación causado por la subida del nivel del mar en la margen sureste de la Ría de Arosa, una zona con gran impacto urbano y actividad turística. Para calcular el índice de vulnerabilidad se utilizaron mapas paramétricos que incluyen factores como la litología, geomorfología, pendiente, altitud, distancia al litoral, cambios en la línea de costa, altura significativa de olas, nivel del mar y rango de mareas extremas. El índice de vulnerabilidad fue validado mediante un análisis de riesgo de inundación para distintos escenarios temporales y extremos: Xa (presente), Xb (100 años), Xc (500 años), Xd (1000 años), Xe (tormenta) y Xf (tsunami). Estas evaluaciones se realizaron empleando técnicas de Sistemas de Información Geográfica, análisis espacial, procesos de interpolación y análisis geoestadísticos. Este análisis proporcionó una base científica para diseñar estrategias de gestión costera que minimicen los impactos de posibles eventos de inundación en esta región de gran valor socioeconómico y ambiental. La gestión de riesgos asociados a los movimientos del terreno constituye una herramienta esencial para la planificación urbana, la protección de recursos naturales y la reducción de riesgos. En este trabajo, se desarrolló un modelo de susceptibilidad basado en la correlación de movimientos históricos con variables inherentes del terreno mediante un método estadístico bivariante, que asigna densidades o pesos de evidencia para estimar el grado de susceptibilidad. Este modelo se integró con factores desencadenantes, como la pluviometría y la sismicidad, para determinar las condiciones espaciotemporales de peligrosidad. La erosión del suelo en áreas costeras, impulsada por el cambio global y las actividades humanas, representa una amenaza significativa para la estabilidad ecológica y económica de estas regiones. Este apartado de la tesis analizó la erosión hídrica en el sureste de la Ría de Arosa mediante el modelo RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) y tecnologías SIG. Se evaluaron factores clave como la erosividad de la lluvia, la erodabilidad del suelo, la inclinación y longitud de las pendientes, la cobertura del terreno y las prácticas de conservación. A partir de estos resultados se sugieren medidas como la reforestación, la gestión agrícola sostenible y la implementación de barreras vegetativas para reducir la erosión. Estos resultados subrayan la necesidad de prácticas de gestión costera sostenibles para proteger los recursos naturales y garantizar la resiliencia ecológica y económica a largo plazo. La caracterización de los peligros naturales es crucial para la planificación territorial. Este estudio llevó a cabo un análisis multi-riesgo que integró cartografías geotécnicas, geomorfológicas, hidrológicas y litológicas en la margen sureste de la Ría de Arosa utilizando técnicas SIG. Los resultados destacan que las formaciones superficiales poco consolidadas, como dunas y marismas, son especialmente vulnerables, mientras que las áreas con mayor competencia litológica muestran inestabilidad debido a los cambios de pendiente. Estas características geotécnicas y geomorfológicas indican zonas de alta susceptibilidad a desastres naturales, lo que constituye información valiosa para la gestión de riesgos. Este análisis nos proporcionó herramientas clave para implementar políticas de gestión sostenible y prevenir riesgos en el contexto de actividades de ingeniería civil y planificación urbana en la región. Como resultado final, hemos desarrollado una cartografía de recomendaciones y limitaciones de uso, identificando áreas prioritarias para la conservación y zonas aptas para el desarrollo controlado de actividades recreativas, agrícolas e industriales. En este contexto, regiones de especial valor natural, como la Isla de Arosa y la península de El Grove, se destacan como enclaves óptimos para actividades recreativas sostenibles. Por otro lado, el corredor costero noreste, entre Villanueva de Arosa y Cambados, muestra una mayor idoneidad para el desarrollo antropogénico. Este enfoque se apoyó en los análisis de riesgos previamente descritos, como la vulnerabilidad a inundaciones costeras, los movimientos del terreno, la erosión hídrica y las condiciones multi-riesgo. La integración de estas variables permite identificar zonas que requieren estrategias específicas para mitigar riesgos, preservar recursos naturales y garantizar un equilibrio entre desarrollo socioeconómico y protección ambiental. Este marco metodológico no solo proporciona un modelo adaptable y actualizable, sino que también destaca como una herramienta clave para la planificación sostenible en zonas costeras altamente frágiles.; [EN]This Doctoral Thesis presents a multidisciplinary investigation focused on the southeastern margin of the Ría de Arosa, Pontevedra (Galicia, Spain), encompassing the protected natural areas of the Umia–Grove Intertidal complex and the Ons–Grove Complex. The study analyzed environmental quality through the characterization of natural resources (geological heritage and landscape) and geological hazards. The research culminated in the development of cartography to support sustainable territorial planning for natural spaces in coastal environments. The first section addressed the environmental quality of the study area, focusing on geological heritage and the quality and fragility of the landscape. Geological heritage represents a key natural resource for sustainable rural tourism, which fosters population settlement in areas of significant natural value. Seven geological sites (geosites) were identified and evaluated in the southeastern margin of the Ría de Arosa, reflecting extensive geodiversity. This diversity includes lithological, geomorphological, and natural processes such as fluvial, coastal, and sedimentary dynamics. These geosites exhibit high scientific, educational, and tourism potential. Additionally, their conservation status and degradation risks were assessed. To promote sustainable geotourism, a 3D virtual itinerary was developed using Google Earth ©, complemented by geomatic tools such as a geo app and georeferenced thematic cartographies. The unique coastal landscape of the southeastern margin of the Ría de Arosa plays a crucial role in human well-being and environmental conservation but faces increasing pressure from economic and recreational development. In response, high-resolution thematic cartographies were created to represent landscape units, quality, and fragility. These GIS-based tools identified priority conservation areas and proposed territorial management strategies, including sustainable land-use allocation and geotourism development. The preservation of the coastal landscape in the context of accelerated global change provides a robust foundation for protecting the region's natural and cultural values, essential to sustainable territorial planning. The second section analyzed geological hazards, focusing on various risks: coastal flooding, ground movements, water erosion, and natural hazards. Coastal vulnerability and flood risk due to sea-level rise were assessed for the southeastern margin of the Ría de Arosa, an area with significant urban impact and tourism activity. The vulnerability index was calculated using parametric maps incorporating factors such as lithology, geomorphology, slope, elevation, proximity to the coast, shoreline changes, significant wave height, sea level, and extreme tidal ranges. This index was validated by conducting flood risk analyses for various temporal and extreme scenarios: Xa (present), Xb (100 years), Xc (500 years), Xd (1000 years), Xe (storm), and Xf (tsunami). These evaluations employed GIS techniques, spatial analysis, interpolation processes, and geostatistical methods, providing a scientific basis for designing coastal management strategies to mitigate the impacts of potential flood events in this socioeconomically and environmentally valuable region.Risk management associated with ground movements is essential for urban planning, natural resource protection, and risk reduction. This study developed a susceptibility model based on the correlation of historical ground movements with inherent terrain variables using a bivariate statistical method that assigns densities or weights of evidence to estimate susceptibility levels. The model integrated triggering factors, such as rainfall and seismicity, to determine spatiotemporal hazard conditions. Soil erosion in coastal areas, driven by global change and human activities, poses a significant threat to the ecological and economic stability of these regions. This segment analyzed water erosion in the southeastern Ría de Arosa using the RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) model and GIS technologies. Key factors evaluated included rainfall erosivity, soil erodibility, slope and slope length, land cover, and conservation practices. The results suggested measures such as reforestation, sustainable agricultural management, and vegetative barriers to reduce erosion. These findings underscore the need for sustainable coastal management practices to protect natural resources and ensure long-term ecological and economic resilience. The characterization of natural hazards is crucial for territorial planning. This study conducted a multi-hazard analysis integrating geotechnical, geomorphological, hydrological, and lithological artographies for the southeastern margin of the Ría de Arosa using GIS techniques. The results revealed that unconsolidated surface formations, such as dunes and marshes, are particularly vulnerable, while areas with greater lithological competence exhibit instability due to slope changes. These geotechnical and geomorphological characteristics indicate zones of high susceptibility to natural disasters, providing valuable information for risk management. This analysis offered key tools for implementing sustainable management policies and preventing risks in the context of civil engineering activities and urban planning in the region. As a final outcome, a cartography of recommendations and use limitations was developed, identifying priority areas for conservation and zones suitable for controlled development of recreational, agricultural, and industrial activities. Notably, regions of exceptional natural value, such as Arosa Island and the El Grove peninsula, were highlighted as optimal sites for sustainable recreational activities. Conversely, the northeastern coastal corridor between Villanueva de Arosa and Cambados was identified as more suitable for anthropogenic development. This approach was supported by the previously described risk analyses, including vulnerability to coastal flooding, ground movements, water erosion, and multi-hazard conditions. The integration of these variables enabled the identification of zones requiring specific strategies to mitigate risks, preserve natural resources, and ensure a balance between socioeconomic development and environmental protection. This methodological framework not only provides an adaptable and updatable model but also serves as a key tool for sustainable planning in highly fragile coastal areas

2025-02-24T00:00:00Z Bejard, Thibauld Maxime http://hdl.handle.net/10366/163577 2025-04-30T19:48:14Z 2024-12-01T00:00:00Z

[ES]El mar Mediterráneo representa una zona única del océano global para estudiar diferentes procesos oceanográficos. Su geografía semi-cerrada y su balance hídrico negativo hacen que a menudo sea considerado como una “cuenca laboratorio” o un “océano en miniatura” para estudiar fenómenos climáticos y oceanográficos globales. También es considerado como una zona especialmente sensible al cambio medioambiental, particularmente a los procesos de calentamiento y de acidificación oceánica. Se espera que para el año 2100, temperatura de superficie y la acidificación excedan en 1 °C y 0.15 unidades las tendencias globales. Mas allá del efecto global en la biodiversidad, estos dos procesos son especialmente importantes para los organismos calcificadores como los corales, bivalvos, y diversos grupos pertenecientes al zooplancton, como foraminíferos planctónicos y bentónicos, pterópodos y ostrácodos, entre otros. En este sentido, el efecto del cambio medioambiental en la distribución, abundancia y calcificación de diferentes especies de foraminíferos planctónicos y pterópodos se ha demostrado en diferentes zonas del océano global. Sin embargo, los mecanismos específicos detrás de estos cambios, en particular en la calcificación y en la dinámica de poblaciones, son cuestiones que aún están sometidas al debate de la comunidad científica. Esta tesis doctoral pretende contribuir a la discusión aportando evidencias de la respuesta poblaciones de foraminíferos planctónicos y de pterópodos al cambio ambiental en proceso en el mar Mediterráneo en diferentes escalas temporales. Los resultados de este trabajo aportan nueva información sobre los factores ambientales que controlan el grado de calcificación de especies claves de foraminíferos planctónicos y también su papel en la distribución geográfica, estacional, interanual y milenaria de las distribuciones de calcificadores heterotróficos en el mar Mediterráneo con el fin de evaluar el impacto del cambio medioambiental reciente en estos organismos; [EN]The Mediterranean Sea represents a unique are of the global ocean for studying different a wide array of oceanographic processes. Its semi-enclosed geography and negative hydrological balance contribute to describe it as a “laboratory basin” or a “miniature ocean” for studying climate and oceanographic phenomena that take place on a global scale. In this regard, it is an area particularly sensitive to environmental change, especially in regard to processes such as warming and ocean acidification. It is expected that by 2100, sea surface temperature (SST) and pH decrease will exceed global trends by 1 °C and 0.15 units, respectively. Beyond the global effect on biodiversity, these two processes are especially important for calcifying organisms such as corals, bivalves and various zooplankton groups, such as planktonic and benthic foraminifera, pteropods and ostracods, amongst others. In this regard, the effect of environmental change on different species of planktonic foraminifera and pteropods abundance and calcification has been demonstrated in various areas of the global ocean; however, the mechanisms by which populations dynamics and calcification are affected are not fully clarified nor constrained. This doctoral thesis aims to contribute to the discussion of issues related to recent environmental change, including, amongst other objectives, documenting the populations of planktonic foraminifera and pteropods in key areas of the Mediterranean Sea; exploring which environmental mechanisms control the distribution of these organisms at different time-scales; analyzing the degree of calcification of key species of planktonic foraminifera to evaluate the impact of recent environmental change on these organisms

2024-12-01T00:00:00Z Vallejo-Hincapié, Felipe http://hdl.handle.net/10366/161129 2025-09-03T10:35:29Z 2024-01-01T00:00:00Z

[SPA]La presente tesis doctoral representa una compilación de la producción científica adelantada por el grupo de nanofósiles calcáreos del laboratorio de Microfósiles Calcáreos del Instituto de Investigaciones en Estratigrafía – IIES de la Universidad de Caldas en Colombia. Este laboratorio se ha dedicado en los últimos 10 años a explorar el contenido micropaleontológico de afloramientos y perforaciones en las cuencas del NW de Colombia. Estas cuencas, las cuales incluyen las regiones Pacífico, Caribe e inter-Andinas de Colombia, se caracterizan por estar localizadas en un margen tectónicamente activo al NW de la Placa Suramericana y contienen información geológica fundamental para entender el origen y evolución del Océano Pacífico ecuatorial oriental y el Mar Caribe. Sin embargo, a pesar de esta importancia, los depósitos de estas cuencas carecen de información cronoestratigráfica detallada y secciones estratigráficas bien datadas que permitan entender la cronología de los eventos geológicos registrados por sus rocas. Es por lo que el objetivo del laboratorio ha sido explorar el contenido de nanofósiles calcáreos, los cuales son un grupo micropaleontológico con una de las biozonaciones mejor calibradas que aportan a la construcción de Tabla Cronoestratigráfica Internacional. Los resultados obtenidos indican que catorce asociaciones de nanofósiles calcáreos son identificadas en las 88 secciones estratigráficas analizadas con una preservación moderada a pobre y con una abundancia de común a rara. Las asociaciones contienen marcadores bioestratigráficos usados en biozonaciones para zonas de medias y bajas latitudes que indican edades desde el Aptiano (Cretácico Temprano) hasta el Calabriano-Chibaniano (Pleistoceno). Este marco cronoestratigráfico es correlacionado con las edades bioestratigráficas previamente documentadas para la región, demostrando una buena correlación con foraminíferos, palinomorfos y amonitas. Igualmente, este marco y su integración con otros resultados geológicos ha demostrado ser eficiente para identificar discontinuidades estratigráficas, estimar variaciones en las tasas de sedimentación y reconstruir condiciones paleoambientales, adicionando nueva información a los modelos tectono-estratigráficos de las cuencas marinas del NW de Sur América; [EN]This doctoral thesis is a compilation of scientific publications conducted by the calcareous nannofossil group at the Laboratory of Calcareous Microfossils of the Instituto de Investigaciones en Estratigrafía - (IIES) at the University of Caldas in Colombia. Over the past decade, this laboratory has been dedicated to exploring for microfossils in outcrops and wells in the northwestern basins of Colombia. The sedimentary record of these basins, which include the Pacific, Caribbean, and inter-Andean regions of Colombia, lie on a tectonic plate boundary in the NW South American Plate and hold geological information for understanding the origin and evolution of oceanic seaways connecting the eastern equatorial Pacific Ocean and the Caribbean Sea. Despite their significance, deposits in these basins lack detailed chronostratigraphic information and well-dated stratigraphic sections necessary to understand the chronology of geological events recorded by their rocks. Therefore, our objective has been to investigate the biostratigraphy of calcareous nannofossils, a micropaleontological group with reliable chronostratigraphic calibration, and use them to establish a temporal framework for dating and correlating deposits within the inland basins of Colombia. Our findings reveal the recognition of fourteen (14) assemblages of calcareous nannofossils across the 88 studied sections. The nannofossil record is common to rare and moderate to poorly preserved, yielding biostratigraphic markers traditionally used in mid to low latitude biozonations. These markers indicate ages ranging from the Aptian (Early Cretaceous) to the Calabrian-Chibanian (Pleistocene). Correlation of these ages with the historical biostratigraphic background for the Colombian basins reveals good correspondence with foraminifera, palynomorphs, and ammonites. Integration of our chronostratigraphic framework with other stratigraphic proxies has proven effective in identifying stratigraphic discontinuities, estimating sedimentation rates, and understanding the evolution of the NW Colombian margin, offering new information to the tectonostratigraphic models of this region

2024-01-01T00:00:00Z Malecki, Jeremie Patrick http://hdl.handle.net/10366/161127 2025-09-03T10:39:20Z 2024-10-01T00:00:00Z

[SPA]La sutura Varisca es el testimonio de la dinámica colisional entre Gondwana y Laurrusia durante el Carbonífero. La colisión involucró no sólo a los dos supercontinentes, sino también a fragmentos litosféricos continentales y oceánicos, conocidos como los terrenos alóctonos. El apilamiento de unidades alóctonas de orígenes diferentes en una cuña de acreción, y el posterior cabalgamiento sobre el margen continental de Gondwana formaron el Alóctono Central Varisco, que está preservado parcialmente en varios complejos desde el Macizo de Bohemia hasta la Península Ibérica. La historia pre-Varisca y Varisca de esos terrenos está localmente preservada en sus rocas y estructuras, ofreciendo una valiosa información sobre los mecanismos de la deformación y la configuración de las placas durante el Paleozoico. Durante las últimas décadas, el conocimiento general acerca de las unidades alóctonas y sus relaciones con el Parautóctono y Autóctono ha mejorado notablemente, pero es incompleto, y los procesos de acreción y colisión aún no se entienden completamente. La correlación entre las unidades alóctonas y su significado paleogeográfico es esencial, así como una comprensión de la estructura de los complejos alóctonos. La zona de Galicia-Trás-os-Montes del Macizo Ibérico ofrece una de las mejores áreas para investigar los complejos alóctonos. La Tesis Doctoral está enfocada en los alóctonos Medio e Inferior del Complejo de Morais en Trás-os-Montes, Portugal, y aspira a mejorar la comprensión de esas unidades y su relación con el autóctono relativo. La primera parte de la memoria analiza una zona intensamente deformada descubierta en la base del Complejo de Morais, la Zona de Cizalla de Contins, que se interpreta como un contacto tectónico principal, un cabalgamiento dúctil con un sentido de cizallamiento de techo hacia el SE, deducido del estudio de sus milonitas. Las condiciones de deformación estimadas son 338–455o C / 5 kbar, un esfuerzo diferencial de σ= 46–60 MPa, y una velocidad de deformación ε ̇=10- 14 to 10-12 s-1, basada en paleopiezometros y la ley de flujo del cuarzo. La orientación cristalográfica preferente en todas las fases de las muestras estudiadas es consistente con la historia exhumativa del bloque superior. En efecto, este cabalgamiento principal emplazó el Complejo Volcano-Silíceo (Alóctono Inferior), que preserva rocas de alta presión, encima de la Formación Filítica-Cuarcítica (Parautóctono Superior), de bajo grado metamórfico. La Zona de Cizalla de Contins representa un cabalgamiento de primer orden en la Zona de Galicia-Trás-osMontes que puede ser correlacionado con el Cabalgamiento de Lalín-Forcarei en el Complejo de Órdenes en Galicia, noroeste de España. El descubrimiento de este cabalgamiento dúctil en Trás-os-Montes cambió la percepción de la estructura del Complejo de Morais, y un estudio está dedicado a la estructura del mismo. Un mapa modificado del Complejo de Morais, nuevos cortes geológicos basados en el mapa, y el tratamiento estadístico de la orientación de las fábricas deformativas resalta la existencia de dos generaciones de cabalgamientos, proporciona una orientación NO-SE a ONO-ESE para la lineación de estiramiento, que se asume indica la dirección de cabalgamiento, y calcula la orientación media del eje y la superficie axial del sinforme tardi-Varisco en el cual se ha preservado el complejo. La última parte de la memoria describe la investigación geocronológica y geoquímica llevada a cabo en los alóctonos Medio e Inferior, los dos conjuntos que mejor definen la sutura. En el Alóctono Inferior, rocas volcánicas félsicas se han datado como Cambro-Ordovícicas, entre 481 ± 9 Ma y 491 ± 4 Ma. Se analizaron rocas volcánicas máficas y félsicas para caracterizar la serie volcánica bimodal, confirmando el evento de separación en el margen norte de Gondwana y el carácter (hiper)extendido de la parte externa de ese margen. El Alóctono Medio es un conjunto de unidades oceánicas derivadas de uno o más océanos periGondwánicos, y se considera la sutura Varisca en sentido estricto. En el Complejo de Morais, el conjunto incluye de abajo arriba las unidades oceánicas supracrustales de Junqueira, Pombais e Izeda, y las ofiolitas de Remondes y Morais-Talhinhas. Las unidades de Junqueira y Pombais no han suministrado datos de edad, pero se correlacionan con una unidad Cambro-Ordovícica del Complejo de Órdenes e, Galicia, lo que sugiere una edad de unos 500 Ma. La Unidad de Izeda ha proporcionado una edad de 484 ± 3 Ma (Ordovícico basal). La Unidad de Remondes proporcionó edades desde el Silúrico (444 ± 4 Ma and 433 ± 3 Ma) hasta el Devónico Inferior (420-390 Ma), abriendo la posibilidad de tener una pieza de litosfera oceánica silúrica preservada. Un estudio anterior aportó una edad Devónico Inferior (406–395 Ma) para la Unidad de Morais-Talhinhas. La geoquímica de las cinco unidades define una signatura MORB con una componente derivada de subducción que oscila entre débil y nula. Los resultados presentados en la Tesis Doctoral mejoran el conocimiento y la comprensión de la zona de sutura en el Complejo de Morais, aportando nuevas claves sobre la estructura de la Zona de Galicia-Trás-os-Montes, una mejor correlación de sus unidades en el NO de Iberia y un mapa geológico actualizado. El estudio mejora la interpretación del Complejo de Morais y aclara la historia pre-Varisca del Alóctono Central Varisco.

2024-10-01T00:00:00Z Valencia Ortiz, Joaquín Andrés http://hdl.handle.net/10366/160672 2025-09-03T10:43:08Z 2024-01-01T00:00:00Z

[ES] El estudio de las condiciones tanto endógenas como exógenas de la naturaleza terrestre que generan procesos inestables sobre las superficies y las repercusiones que estas puedan contraer, son temas relevantes dentro de los campos asociados a la gestión del riesgo, la planificación urbana, la creación de alertas tempranas y la protección de los recursos naturales. En este sentido, como inicio de la evaluación dentro de este mundo, contemplamos el comportamiento dinámico de las cuencas hidrográficas evaluadas por sus parámetros morfométricos, donde se establecen relaciones con estas condiciones que controlan el modelado del macizo rocoso por procesos de meteorización y erosión para la región entre el Cañón del Chicamocha y Bucaramanga, Colombia. La caracterización de estas relaciones puede definir el grado de afectación de las superficies y los agentes que las controlan, como un elemento categórico en la definición de escenarios dentro de la planificación de territorio físico y natural. Esta apreciación tiene un fundamento base, en donde la cuenca hidrográfica se toma como un entorno propio y sensible a los cambios tanto de origen natural (endógenos y exógenos) como de factores antrópicos. Debido a estos cambios, especialmente los de origen natural, las cuencas moldean sus superficies adaptándolas a estos efectos, lo que da consigo, un desarrollo dinámico intrínseco que conlleva en algunas instancias a procesos morfodinámicos, especialmente, en la generación de movimientos en masa. [EN] The study of both endogenous and exogenous conditions of the terrestrial nature that generate unstable processes on surfaces and the repercussions that these may have, are relevant topics within the fields associated with risk management, urban planning, the creation of early warnings and the protection of natural resources. In this sense, as a beginning of the evaluation within this world, we contemplate the dynamic behavior of the hydrographic basins evaluated by their morphometric parameters, where relationships are established with these conditions that control the modeling of the rock massif by weathering and erosion processes for the region between the Chicamocha Canyon and Bucaramanga, Colombia. The characterization of these relationships can define the degree of affectation of the surfaces and the agents that control them, as a categorical element in the definition of scenarios within the planning of physical and natural territory. This appreciation has a basic foundation, where the basin is taken as an environment that is sensitive to changes of both natural origin (endogenous and exogenous) and anthropogenic factors. Due to these changes, especially those of natural origin, the basins mold their surfaces adapting them to these effects, which gives rise to an intrinsic dynamic development that leads in some instances to morphodynamic processes, especially in the generation of Mass Movement.

2024-01-01T00:00:00Z Alonso Azibeiro, Lucía http://hdl.handle.net/10366/159804 2024-09-29T02:01:31Z 2024-01-01T00:00:00Z

[ES]A lo largo de las últimas décadas, se han elaborado numerosas investigaciones paleoclimáticas en el Mediterráneo occidental con el objetivo de caracterizar la variabilidad climática milenaria del sur de la Península Ibérica. Varias investigaciones realizadas en los últimos años sobre el Pleistoceno medio del Atlántico norte, han ayudado a entender mejor este periodo y la relación entre el avance y retroceso de los casquetes glaciales, los cambios climáticos de escala milenaria, la circulación meridional de retorno en el Atlántico y los intercambios interhemisféricos. Sin embargo, a pesar de ser un periodo en el cual se produjeron cambios sustanciales en el clima de la Tierra, todavía existen pocos datos sobre la evolución climática durante el Pleistoceno medio en zonas de latitudes medias, incluido el Mediterráneo. En el proyecto planteado para la presente tesis doctoral, se proyectaron una serie de estudios que permitiesen incrementar el conocimiento y participar del debate sobre la evolución climática del margen sur de la Península ibérica durante el Pleistoceno medio.

2024-01-01T00:00:00Z Plata Torres, Angelo http://hdl.handle.net/10366/159637 2025-09-03T10:49:16Z 2024-01-01T00:00:00Z

[ES] En Colombia el estudio de la palinología tiene sus inicios en los años 1950 y su avance ha estado unido principalmente a los intereses de la industria de los hidrocarburos y a la búsqueda del entendimiento de la evolución geológica de las cuencas del país. A pesar de que en Colombia existe un amplio número de publicaciones palinológicas o que incluyen palinología (cerca de 111 artículos publicados en revistas indexadas), la mayoría están distribuidas en áreas de interés en la exploración petrolera (e.g. Llanos Orientales y Piedemonte Llanero, Valle del Magdalena, Cordillera Oriental, Catatumbo). Sin embargo, gran parte de los datos generados no pueden ser publicados porque están sujetos a confidencialidad inherente a la industria. Esto hace que aún hoy existan áreas en el país con información palinológica restringida o escasa. En la región Caribe colombiana, la cuenca Sinú-San Jacinto ha sido considerada una cuenca frontera y ha sido exhaustivamente estudiada en la última década, convirtiéndose en una oportunidad única para llenar el vacío del conocimiento en esta área del país. La Universidad de Caldas con el instituto de investigaciones en estratigrafía - IIES en unión con la Agencia Nacional de Hidrocarburos - ANH, y el Ministerio de Ciencia y Tecnología de Colombia han diseñado un programa que permite que gran parte de los datos obtenidos en la última década de investigación puedan ser publicados. Esta tesis, producto de esta interacción industria - academia, busca principalmente 1) revisar y resumir la información palinológica disponible para el país con el objeto de evaluar la calidad de la información publicada en términos de espacio y tiempo, para lo cual se ha publicado un artículo de revisión que incluye el estado actual de la palinología en Colombia, así como un corto resumen de los principales avances para la región Caribe incluyendo las cuencas Cesar Ranchería y Sinú- San Jacinto; 2) mostrar el panorama general de la palinología del Cenozoico enfocado en la cuenca Sinú-San Jacinto, en esta dirección se han publicado seis artículos que contribuyen al conocimiento de la palinología en la región, así mismo, se ha sometido un artículo que contiene una zonación palinológica para el Caribe con 12 palinozonas que abarcan el Paleoceno tardío-Plioceno, calibrada con eventos de nanofósiles calcáreos y foraminíferos planctónicos. Finalmente se publicó un libro de texto para divulgación científica titulado “Palinología Colombiana: métodos, aplicaciones y estado del conocimiento” cuyo objeto es poner al alcance de estudiantes y docentes un material que les permita un acercamiento a que es la palinología y que se ha hecho en el país. [EN] In Colombia, the study of palynology began in the 1950s and has been closely linked to the interests of the hydrocarbon industry and the understanding of the geological evolution. Although a substantial number of palynological publications exist in Colombia (approximately 111 articles in indexed journals), most are concentrated in areas related to petroleum exploration, such as the Llanos Orientales, Piedemonte Llanero, Valle del Magdalena, Cordillera Oriental, and Catatumbo. However, much of this data cannot be disclosed due to the confidentiality inherent in the industry, resulting in areas of the country with restricted or limited information. In the Colombian Caribbean region, the Sinú-San Jacinto basin has been considered a frontier basin and has undergone thorough study over the past decade, presenting a unique opportunity to fill the knowledge gap in this area of the country. The University of Caldas, in collaboration with the Instituto de Investigaciones en Estratigrafía (IIES), the Agencia Nacional de Hidrocarburos (ANH), and the Ministry of Science and Technology of Colombia, has designed a program allowing the publication of a significant portion of the data obtained in the last decade of research. This thesis, a product of the collaboration between industry and academia, aims to: 1) review and summarize the available palynological information in the country, assessing the quality of published information in terms of space and time. For this purpose, a review article has been published covering the current state of palynology in Colombia, along with a brief summary of key advancements in the Caribbean region, including the Cesar Ranchería and Sinú-San Jacinto basins; 2) present an overview of Cenozoic palynology focused on the Sinú-San Jacinto basin. In this direction, six articles contributing to the understanding of palynology in the region have been published, and an article has been submitted containing a palynological zonation for the Caribbean with 12 palynozones spanning the late Paleocene to the Pliocene, calibrated with calcareous nannofossil and planktonic foraminifera events. Finally, a scientific outreach textbook titled “Palinología Colombiana: métodos, aplicaciones y estado del conocimiento” has been published. Its purpose is to provide students and educators with material that enables them to understand what palynology is and what has been accomplished in the country.

2024-01-01T00:00:00Z Lombana González, Lorena http://hdl.handle.net/10366/159234 2025-09-03T10:52:17Z 2024-01-01T00:00:00Z

[ES] Los espacios fluviales, que representan el escenario natural de desarrollo de los cuerpos de agua, han experimentado una influencia significativa de las actividades humanas, lo que ha dado lugar a una notable disminución en su extensión y calidad, además del incremento de elementos expuestos al riesgo de inundaciones. Estas dinámicas, agravadas por el cambio climático, han resultado en un aumento tanto en la frecuencia como en la severidad de los fenómenos de inundación, situándolos entre los desastres naturales más devastadores a nivel global en términos de pérdida de vidas humanas y daños económicos. La gestión efectiva del riesgo de inundaciones requiere comprender con precisión estos fenómenos mediante la aplicación de enfoques multidisciplinarios que abarquen el estudio de diferentes variables, a escalas tanto regionales como locales. Los análisis de peligrosidad de inundación han sido tradicionalmente abordados a través de enfoques independientes de tipo climatológico, hidrológico e hidráulico, con un especial énfasis en los criterios hidrodinámicos. No obstante, variables como la disponibilidad de datos hidroclimatológicos, la precisión de técnicas de mapeo de inundaciones, la información cartográfica base, y las simplificaciones en las condiciones de frontera de los modelos utilizados pueden implicar una simplificación de la dinámica fluvial, representando limitaciones e incertidumbres en estos métodos. Por lo tanto, en años recientes, ha habido un impulso hacia el desarrollo de estudios integrales que incorporan otras variables del entorno físico, como la geomorfología fluvial y el cambio climático. Los análisis geomorfológicos ofrecen información sobre la evolución del paisaje fluvial, y los procesos morfogenéticos, como una base para entender las condiciones actuales e identificar tendencias futuras en el sistema fluvial, comprendiendo el estudio de procesos de erosión, transporte y sedimentación. La validación de modelos hidrológico-hidráulicos con datos geomorfológicos mejora la comprensión del fenómeno y ayuda a reducir las posibles sobre o subestimaciones. La combinación de estos enfoques constituye lo que se conoce como método hidrogeomorfológico. La aplicación de este enfoque en cuencas pequeñas y medianas, especialmente en ríos con amplias llanuras de inundación geomorfológicamente complejas, y cuerpos de agua altamente modificados, continúa siendo un desafío, dado su impacto significativo en la hidrología a escala local y regional. En las últimas décadas, estos enfoques han experimentado mejoras significativas gracias al desarrollo tecnológico de sistemas de sensores remotos, herramientas de cartografía y al avance en técnicas de modelado hidrodinámico. Por otro lado, considerando el impacto generado por las actividades humanas dentro del sistema terrestre, diferentes estudios han evidenciado el cambio en los valores medios de los componentes climatológicos fuera de la variabilidad natural, indicando múltiples efectos, como lo es el aumento en la intensidad de las precipitaciones, especialmente en periodos de corta duración. Considerando lo anterior, el cambio climático se considera uno de los principales desafíos actuales en el campo de la hidro climatología y, por ende, en la comprensión de los procesos de inundación. La definición de las variables que permitan cuantificar el impacto del cambio climático e identificar las tendencias en la estimación de inundaciones a nivel de cuenca es un reto a nivel global. En efecto, los procesos de inundación constituyen sistemas dinámicos y complejos, influenciados por diversas variables con interacciones no lineales cambiantes en el tiempo, lo que plantea múltiples desafíos para su estudio. En este contexto, la presente investigación doctoral se enfocó en el desarrollo de una metodología integral para el estudio de procesos de inundación, que fusiona análisis geomorfológicos, métodos hidrológico-hidráulicos y simulaciones bajo efectos del cambio climático, aprovechando las ventajas de sistemas de sensores remotos, técnicas de aprendizaje automático, herramientas SIG, e información geográfica e hidroclimatológica de alta resolución espacio-temporal, soportada en trabajos de campo. El análisis llevado a cabo se centró en ríos angostos de amplia llanura aluvial, altamente modificados, con periodos recurrentes de inundación; de tal manera, cada una de las etapas fue aplicada y validada en el río Carrión, afluente del río Pisuerga (Cuenca del Duero), ubicado en la provincia de Palencia- España. Este enfoque metodológico permitió en una primera instancia identificar factores de control de inundaciones nivel regional de cuenca, a la vez que caracterizar y priorizar tramos fluviales a nivel de escala local. De igual manera, el estudio condujo a la identificación y análisis de relaciones existentes entre las diferentes unidades geomorfológicas fluviales, tanto de erosión como de sedimentación, con parámetros de tipo hidráulico (caudales, geometrías de sección, calados, velocidades y áreas de inundación), resultantes de la aplicación de modelos hidrológicos y modelizaciones hidrodinámicas 2D, lo que también permitió el estudio de peligrosidad tanto de eventos de inundación acaecidos como de inundaciones asociadas a diferentes probabilidades de ocurrencia. Adicionalmente, dichas simulaciones permitieron evaluar el efecto del cambio climático en los procesos de inundación de la cuenca, a partir de proyecciones de precipitaciones máximas diarias basadas en modelos de clima globales. En conjunto, este enfoque metodológico proporcionó una comprensión holística de los procesos de inundación, como factor fundamental en la posterior definición de estrategias efectivas de gestión del riesgo. En efecto, los procesos de inundación constituyen sistemas dinámicos y complejos, influenciados por diversas variables con interacciones no lineales cambiantes en el tiempo, lo que plantea múltiples desafíos para su estudio. En este contexto, la presente investigación doctoral se enfocó en el desarrollo de una metodología integral para el estudio de procesos de inundación, que fusiona análisis geomorfológicos, métodos hidrológico-hidráulicos y simulaciones bajo efectos del cambio climático, aprovechando las ventajas de sistemas de sensores remotos, técnicas de aprendizaje automático, herramientas SIG, e información geográfica e hidroclimatológica de alta resolución espacio-temporal, soportada en trabajos de campo. El análisis llevado a cabo se centró en ríos angostos de amplia llanura aluvial, altamente modificados, con periodos recurrentes de inundación; de tal manera, cada una de las etapas fue aplicada y validada en el río Carrión, afluente del río Pisuerga (Cuenca del Duero), ubicado en la provincia de Palencia- España. Este enfoque metodológico permitió en una primera instancia identificar factores de control de inundaciones nivel regional de cuenca, a la vez que caracterizar y priorizar tramos fluviales a nivel de escala local. De igual manera, el estudio condujo a la identificación y análisis de relaciones existentes entre las diferentes unidades geomorfológicas fluviales, tanto de erosión como de sedimentación, con parámetros de tipo hidráulico (caudales, geometrías de sección, calados, velocidades y áreas de inundación), resultantes de la aplicación de modelos hidrológicos y modelizaciones hidrodinámicas 2D, lo que también permitió el estudio de peligrosidad tanto de eventos de inundación acaecidos como de inundaciones asociadas a diferentes probabilidades de ocurrencia. Adicionalmente, dichas simulaciones permitieron evaluar el efecto del cambio climático en los procesos de inundación de la cuenca, a partir de proyecciones de precipitaciones máximas diarias basadas en modelos de clima globales. En conjunto, este enfoque metodológico proporcionó una comprensión holística de los procesos de inundación, como factor fundamental en la posterior definición de estrategias efectivas de gestión del riesgo.

2024-01-01T00:00:00Z Merchán Hernández, Leticia http://hdl.handle.net/10366/158301 2025-09-03T10:55:43Z 2023-01-01T00:00:00Z

[ES] El objetivo general de esta tesis es identificar y analizar la calidad ambiental de los recursos ambientales para poder conservar estas singularidades naturales del espacio natural Arribes del Duero y las limitaciones que implican los diversos riesgos geológicos asociados, que puedan servir de base para una planificación y gestión sostenible del territorio, generando una geodatabase temática georeferenciada implementada mediante técnicas SIG.

2023-01-01T00:00:00Z Valdés Rodríguez, Virginia http://hdl.handle.net/10366/149645 2025-04-30T19:48:23Z 2022-01-01T00:00:00Z

[ES] Este trabajo pretende Identificar, catalogar y valorar el Patrimonio Natural del Parque Nacional de Monfragüe -PNM-, tanto geológico (geomorfológico, paleontológico, edafológico, hidrológico…) como paisajístico, para poner en valor estos recursos tan importantes y generar recursos didácticos que permitan su uso e implicación social incidiendo positivamente en los aspectos socioeconómicos de las diferentes áreas del trabajo. Además, se pretende determinar las posibles incidencias ambientales que las distintas actividades antrópicas pudieran provocar sobre sus componentes, en especial sobre el Patrimonio Geológico-Geomorfológico y el Paisaje, de manera que pueda ser empleado como una herramienta para el desarrollo de políticas o planes de ordenación territorial que garanticen su uso sostenible y su conservación. Para ello, se ha realizado un estudio geológico-ambiental del Parque; se han determinado aquellos puntos que conforme a sus características bióticas o abióticas deban de considerarse como puntos de interés geológico, geomorfológico o paisajístico, sobre los que se deberán centrar las medidas de protección y conservación, y que podrán ser utilizados como reclamos turísticos, científicos y educativos, para promover la concienciación medioambiental en el desarrollo sostenible. Se ha utilizado como herramienta en todo el proceso los Sistemas de Información Geográfica -SIG-, a partir de los cuales se han elaborado una serie de cartografías y modelos 3D, que podrán servir a los distintos gestores para la toma de decisiones ambientalmente sostenibles.

2022-01-01T00:00:00Z Bulian, Francesca http://hdl.handle.net/10366/149577 2023-06-13T05:28:29Z 2022-01-01T00:00:00Z

[EN] Atlantic gateways, progressively isolating the Mediterranean Basin from the Global Ocean. This change in gateway configuration modified radically the circulation patterns, water residence time and salinity of the Mediterranean waters leading to the extraordinary paleoenvironmental change known as the Messinian Salinity Crisis (MSC). This event lasted between 5.97 and 5.33 Ma and led to the deposition of huge evaporite accumulations both in the marginal and deep Mediterranean basins. Now, more than 50 years after the Glomar challenger ventured Mediterranean waters, and the evaporites in deep basins were discovered, the debate regarding the conditions and timing of the deposition of the Mediterranean salt giant is still ongoing as many theories regarding the dynamics and chronology of the Gibraltar arc gateway/s closure and reopening are waiting to be validated. In this optic, the study of cores and outcrops in the proximity of the current Strait of Gibraltar is essential to better understand the evolution of the Mediterranean – Atlantic gateways. In this thesis we perform a detailed planktic and benthic foraminifer, geochemical (XRF and stable isotopes) and sedimentological analyses of Alboran Basin ODP Site 976, DSDP Site 121, industrial boreholes Andalucia-G1, Alboran-A1, landbased sections from southern Spanish basins including Nijar, Sorbas and Malaga and Montemayor-1 core from the Guadalquivir Basin. The obtained results, paired with the interpretation of seismic profiles acquired in the Alboran Basin gave some new insights and results towards the better understanding of the Late Miocene to early Pliocene evolution of the Mediterranean – Atlantic gateways and the effects of the restriction on the Mediterranean environments before and after the MSC. The main outcomes of this thesis are outlined in the next paragraphs, as follows: → A high-resolution planktonic foraminifer stratigraphy performed on Sites 976 and Montemayor-1 in combination with the analyses of the astronomically driven cyclical changes in the geochemical record enabled the astronomical tuning of the two locations. Having a firm age model allowed to pinpoint the moment when the uplift of the Gibraltar arc gateway/s started affecting the Mediterranean Basin and Betic corridor. → The first sign of the Mediterranean – Atlantic gateway restriction is visible in the Mediterranean basin from 7.17 Ma, when active tectonism at the Gibraltar arc started uplifting the Betic and Rifian corridors. At ODP Site 976, the uplift is visible from the increase in terrigenous input arriving to the Alboran basin and parallel higher sedimentation rates related with an increased river erosion. On the other hand, the shift from benthic foraminifer open-marine high oxygen fauna to shallow infaunal taxa, tolerant to a wide range of conditions and suboptimal oxygen levels, paired with a significant drop in benthic δ13C values suggests that the gateway restriction led to the decrease in bottom water oxygen levels and increase in its residence time much earlier than the onset of the MSC. → A correlation between data from ODP Site 976 and other Mediterranean records confirmed that the 7.17 Ma gateway restriction, affected at the same time different locations all over the Mediterranean, inferring a Mediterranean-scale change in thermohaline circulation. From these data we concluded that the West Alboran Basin (WAB) and the East Alboran Basin (EAB) were not separated by a sill at that time but were both part of the Mediterranean realm. Furthermore, it was possible to create a refined Mediterranean circulation model for before and after the 7.17 Ma event. → The gateway restriction registered in the Mediterranean record since 7.17 Ma, is visible also from the geochemical data of Montemayor-1 core in the Guadalquivir Basin. Because the geochemical data from Montemyor-1 reveals that after 7.15-7.17 Ma, the Guadalquivir Basin was bathed by only one water mass, probably Atlantic, we believe that the connection between the Mediterranean and Atlantic through the Betic corridor was restricted at that time. Consequently, we suggest that the restriction of the last Betic gateway, the Guadalhorce Basin, could have happened at 7.15-7.17 Ma and caused the abovementioned changes in the Mediterranean paleoenvironment. → Because the gateway restriction was contemporaneous with the global Late Miocene Carbon Isotope Shift (LMCIS) it was important to discern between global and local effects and compare the Mediterranean and global records. Given the synchronism of the global and local Mediterranean change in the δ13C record, a global effect certainly affected the Mediterranean Basin. However, opposite phase relations of the global and local δ13C signals with orbital parameters, paired with a higher magnitude change identified in our WAB isotope record suggests that the local imprint overruled the global one. A similar effect can be seen in the Montemayor-1 record, where apart from the changes related to the uplift of the Gibraltar arc, a global signal cannot be overruled. → Finally, through the development of this thesis it is shown how the dark layer often enriched in organic matter, present at the Miocene – Pliocene boundary in several Mediterranean marginal and deep basins, suggests that the Zanclean reflooding created water column stratification, and reduced bottom water oxygen levels. Such stratification could be the result of a sinking of more saline Atlantic water mass entering into a less saline Mediterranean Basin still under the influence of the Paratethys. The benthic foraminifer repopulation sequence identified at the base of the Pliocene shows similarities with more recent events of repopulation of hostile environments or following low-oxic episodes during sapropel deposition. However, Atlantic values of the benthic δ13C registered in the Alboran Basin suggest that bottom water renewal and circulation were efficient during the early Zanclean, preventing the reduction of δ13C at the seafloor seen after 7.17 Ma. Furthermore, the slight discrepancies in the benthic foraminifer repopulation sequences of the marginal basins at the Miocene – Pliocene boundary, and the much lighter benthic δ13C values in the Malaga Basin can suggest a diachronous reflooding of the shallower marginal basins.

2022-01-01T00:00:00Z Sousa Guimarães, Frederico http://hdl.handle.net/10366/149468 2025-04-30T19:48:25Z 2021-01-01T00:00:00Z

[PR] Este trabalho tem como objetivo a caracterização litológica, geoquímica, geocronológica e de fluidos relacionados aos granitos, granitos greisenizados, veios, greisens e demais ocorrências de ETR, metais raros, Sn, e seus minerais portadores, na região do Maciço Santa Bárbara na Província Estanífera de Rondônia (PER). A PER é uma província metalogenética do Cráton Amazônico cuja mineralização está hospedada numa série de suítes intrusivas graníticas evoluídas, especializadas geoquimicamente, com afinidade rapakivi, tipo-A, peraluminosos a peralcalinos. Essas suítes estão relacionadas a mineralizações de Sn com Nb, Ta, W, Be e metais base associados, além de possíveis ocorrências de elementos terras raras (ETR), Bi, U e Th. Na mais jovem dessas suítes, chamada suíte dos Granitos Últimos de Rondônia (ca. 995 Ma), a mineralização ocorre na forma de greisen acamadado, veios, stockworks, e placers associados. Para este trabalho, foram amostradas rochas na região dos maciços Santa Bárbara, Potosi, 14 de abril e Duduca, com ênfase no primeiro, onde há atualmente uma mina em atividade que explota cassiterita em aluvião e em greisen intemperizado friável. Resultados petrográficos permitem inferir similaridade microestrutural e mineralógica entre os maciços. Os maciços graníticos são compostos de microclina, albita, quartzo e mica escura. A mica primária ocorre em agregados em formas irregulares ou de coroas, e é pobre em Li–F e rica em Ti– High Field Strength Elements (HFSE). Uma variedade de mica intersticial aos grãos magmáticos é interpretada como tardi-magmática, e é rica em Li–F–Ti–HFSE. Já os greisens dos maciços consistem em rochas pobres em ETR (10 a 20% do teor dos granitos) e ricas em Li, F, Sn, Nb, Ta, formados a partir do autometassomatismo por H+ do granito por fluidos tardi-magmáticos. Esses fluidos demonstradamente coexistem com melts de bismuto metálico. A mica do estágio greisen é rica em Li–F e pobre em Ti–HFSE, e ocorre como grossos cristais nos greisens ou como pseudomorfos de feldspatos nos granitos parcialmente greisenizados. Zonação composicional em larga escala nas micas do granito e baixo teor de HFSE na mica do greisen suportam a hipótese de que a mica é portadora e reservatório de HFSE nos granitos, podendo liberá-los durante hidrotermalismo, formando minerais-minério. Após a greisenização, o fluido encontra-se rico em K–Na–ETR devido à dissolução de feldspato e minerais de ETR, porém empobrecido em Ce devido a sua baixa solubilidade em fluidos oxidados. Esse fluido pode causar feldspatização pós-greisenização dos granitos adjacentes ao greisen, aumentando em até oito vezes seu teor de ETR com exceção do Ce. Os minerais primários de ETR no granito são monazita, xenotima e bastnäsita-Ce, enquanto o aporte tardio de ETR pelo metassomatismo forma principalmente bastnäsita-La. Embora alguns trabalhos tenham apontado um intervalo de 20 a 30 Myr entre cristalização magmática e alterações pós- magmáticas associadas à mineralização, datação U–Pb direta em cassiterita revela idades indistinguíveis da de cristalização magmática do granito, dentro da resolução temporal do método.

2021-01-01T00:00:00Z Sánchez Sánchez, Yolanda http://hdl.handle.net/10366/148544 2023-06-12T18:11:35Z 2021-01-01T00:00:00Z

[ES]La erosión del suelo se percibe como uno de los problemas ambientales más importantes en la actualidad. A día de hoy son cuestiones apremiantes los aspectos relacionados con los métodos de cuantificación de la erosión, sus causas, sus afecciones en el paisaje y las distintas medidas eficaces para la mitigación de este riesgo. Por ello en esta tesis doctoral se han aplicado métodos empíricos empleando Sistemas de Información Geográfica -SIG- y análisis con Teledetección enfocados a estudios Geoambientales en los riesgos de erosión. A partir de imágenes de los satélites Sentinel 2 y Landsat 8, datos obtenidos por “Light Detection and Ranging” -LiDAR- y diversas cartografías temáticas se ha desarrollado un protocolo de análisis para la actualización de manera sencilla, rápida y económica de la cartografía de riesgo de erosión. Este análisis se ha aplicado al Valle del Jerte, cuantificando los sedimentos arrastrados de las áreas fuente y sedimentados en el embalse Jerte-Plasencia, estimando el volumen de sedimentos erosionado y posteriormente sedimentado en la cuenca del río Jerte. Esta problemática ha sido estudiada con mayor detalle en la producción de sedimentos posterior al incendio de la Reserva Natural de la Garganta de los Infiernos ocurrido el 20 de agosto de 2016. Una vez cuantificado el material producido, erosionado y sedimentado en este evento se han analizado los patrones espaciales e índices de diversidad, forma y fragmentación del paisaje y de los usos del suelo en el Valle de Jerte para estudiar las modificaciones en el paisaje a lo largo del tiempo y las afecciones antrópicas. Todos ellos se han desarrollado a partir de la realización de las cartografías de erosión pluvial, erosionabilidad del suelo, longitud y declive de pendiente y la cubierta de vegetación del área de estudio y aplicando la ecuación de la “Universal Soil Loss Equation” -USLE-RUSLE2 - se han obtenido unos resultados muy destacables de los procesos erosivos naturales en el Valle del Jerte. La erosión real del valle es de entre 0 y 189 Tm/ha·año, presentando una erosión media de 7,07 Tm/ha·año. Posteriormente aplicando el Coeficiente de Entrega de Sedimentos (CES) se observó que de esta cantidad el 86,24% de los sedimentos son movilizados, quedando el resto sedimentados en la cuenca del río Jerte, por lo que finalmente solo 0,91 Tm/ha·año (13,76%) llegan al embalse Jerte-Plasencia. Está metodología fue comparada con otras similares como por ejemplo el método de Lawrence, obteniendo mejores resultados con la metodología utilizada en esta tesis doctoral. Se ha mejorado la precisión del factor de la vegetación -factor C- en la ecuación USLE, para ello se han fusionado imágenes obtenidas a partir del satélite Sentinel 2, con un periodo de retorno de 10 días, realizando diferentes combinaciones de bandas (RGB Falso color y RGB Color verdadero) para ajustar con la mejor precisión posible las firmas espectrales de la vegetación, obteniendo a partir de clasificaciones supervisadas de las imágenes una cartografía de vegetación con una exactitud del 88% (Kappa =0,86). Además, fusionando esta cartografía de vegetación con datos LiDAR se ha realizado la caracterización de las masas arbóreas. Este proceso ha servido como base cartográfica para analizar los procesos erosivos del suelo de forma multitemporal y con mayor precisión. Igualmente se han validado los efectos puntuales de un incendio forestal, aplicando el cálculo de índices a partir de la combinación de bandas de diferentes longitudes de onda del espectro electromagnético, como por ejemplo el Índice de Vegetación Normalizada -NDVI-. Esto ha facilitado la obtención de mejores resultados en resolución y cuantificación de la erosión en el área afectada por el incendio. Otro ejemplo validado en la tesis se refiere a la severidad de “quemado” de cada área del incendio forestal aplicando el Índice de Calcinación Normalizada -NBR-. Esta relación entre el NBR y el NDVI en el área afectada por el incendio forestal ocurrido en la Garganta de los infiernos muestra que un año después del incendio, las áreas que no fueron afectadas por el fuego la erosión fue similar mientras que en las zonas donde la severidad del incendio fue moderada la erosión aumento de 31 a 74 Tm/ha·año, 2,5 veces más. En los lugares donde la severidad del incendio fue alta la erosión ha aumentado severamente de 11 a 70 Tm/ha·año, 6 veces más. La realización del análisis multitemporal de la variabilidad en los usos del suelo durante el intervalo temporal entre 1994 y 2019 ha permitido mediante SIG y Teledetección conocer la evolución y posibles vulnerabilidades en la erosión. Esto se ha realizado a partir de una cartografía de unidades de paisaje obtenida del estudio de los parámetros geoambientales en el Valle del Jerte aquí presentados, con las imágenes de satélite Landsat 5 y 7 y mediante el análisis de patrones espaciales e índices de diversidad y fragmentación, analizados con el software Fragstat. Los resultados muestran que las superficies arboladas disminuyen ligeramente, los cultivos de cerezos ascienden en altitud y las grandes perturbaciones ambientales (incendios forestales principalmente) afectan negativamente al mosaico ambiental. Los cambios en los usos del suelo afectan al paisaje, que desarrolla teselas de mayor tamaño (+5 ha) y menos fragmentadas, un 200% menos, pero más aisladas (0,12). Además, tanto el índice de Simpson (0,03 puntos) como el índice de Shannon (0,13 puntos) o el índice de uniformidad (0,06 puntos) muestran que la diversidad ha disminuido. La metodología implementada en esta tesis doctoral permite una mayor precisión en los resultados y facilita su implementación en regiones que presenten las características similares siguientes: áreas geográficas extensas con muchas tipologías distintas de usos del suelo, regiones remotas de difícil acceso, etc.

2021-01-01T00:00:00Z