Evolution of Iberia during the Cenozoic with special emphasis on the formation of the Betic Cordillera and its relation with the western Mediterranean

The extensional process affecting Iberia during the Triassic and Jurassic times change from the end of the Cretaceous and, throughout the Palaeocene, the displacement between the African and European plates was clearly convergent and part of the future Internal Zone of the Betic Cordillera was affected. To the west, the Atlantic continued to open as a passive margin and, to the north, no significant deformation occurred. During the Eocene, the entire Iberian plate was subjected to compression. which caused major deformations in the Pyrenees and also in the Alpujarride and Nevado-Filabride, Internal Betic, complexes. In the Oligocene continued this situation, but in addition, the new extensional process ocurring in the western Mediterranean area, together with the constant eastward drift of Iberia due to Atlantic opening, compressed the eastern sector of Iberia, giving rise to the structuring of the Iberian Cordillera. The Neogene was the time when the Betic Cordillera reached its fundamental features with the westward displacement of the Betic-Rif Internal Zone, expelled by the progressive opening of the Algerian Basin, opening prolonged till the Alboran Sea. From the late Miocene onwards, all Iberia was affected by a N-S to NNW-SSE compression, combined in many points by a near perpendicular extension. Specially in eastern and southern Iberia a radial extension superposed these compression and extension.

Percepció socioambiental del present i el futur del sector ramader a Esterri de Cardós

En aquest projecte s’ha realitzat una diagnosi socioambiental de la ramaderia en el municipi d’Esterri de Cardós, situat a la comarca del Pallars Sobirà, i que es troba dins dels límits del Parc Natural de l’Alt Pirineu. Dins del seu àmbit és un municipi peculiar degut a la quantitat de ramaders, set, i a la mitjana d’edat, que és força jove. La situació actual del sector és complicada atès el poc benefici que generen les explotacions, ja que els costos de manteniment són cada vegada més grans i els ingressos no augmenten en la mateixa proporció. És per això que des de fa uns anys els ajuts econòmics han esdevingut un factor clau per mantenir el sector. La seva continuïtat depèn de, entre altres coses, la dedicació en el sector de les generacions futures i ara per ara sembla que aquestes es decanten cada vegada més per altres tipus d’ocupacions. És per això que han de treballar totes les parts conjuntament per poder solucionar aquesta situació i que no esdevingui un problema insalvable en els pròxims anys.

Contribució de les varietats locals a la conservació de l'agrobiodiversitat: cas d'estudi en horts d'alta muntanya al Pallars Jussà, Pirineu català

Durant les últimes dècades, el paper dels horts familiars en la conservació de la agrobiodiversitat ha adquirit cada vegada més importància a nivell mundial. Les varietats locals que es cultiven en aquests horts tenen propietats intrínseques que les fan superiors a les comercials en molts aspectes, com han demostrat alguns dels estudis sobre aquests agroecosistemes duts a terme als Tròpics, i que posen en evidència l'actual sistema agrícola, alhora que representen una oportunitat per al desenvolupament sostenible de l´agricultura. En aquest treball d'investigació, dut a terme a la Vall Fosca (Pirineus Català d'Espanya) s'ha estudiat el paper les varietats locals dels horts familiars com a mecanisme de millora i manteniment d'aquests agroecosistemes, analitzant quins són els possibles factors sociodemogràfics i ecològics que condicionen el desenvolupament d'aquestes varietats als horts familiars.

21st century climate change threatens mountain flora unequally across Europe

Continental-scale assessments of 21st century global impacts of climate change on biodiversity have forecasted range contractions for many species. These coarse resolution studies are, however, of limited relevance for projecting risks to biodiversity in mountain systems, where pronounced microclimatic variation could allow species to persist locally, and are ill-suited for assessment of species-specific threat in particular regions. Here, we assess the impacts of climate change on 2632 plant species across all major European mountain ranges, using high-resolution (ca. 100 m) species samples and data expressing four future climate scenarios. Projected habitat loss is greater for species distributed at higher elevations; depending on the climate scenario, we find 36-55% of alpine species, 31-51% of subalpine species and 19-46% of montane species lose more than 80% of their suitable habitat by 2070-2100. While our high-resolution analyses consistently indicate marked levels of threat to cold-adapted mountain florae across Europe, they also reveal unequal distribution of this threat across the various mountain ranges. Impacts on florae from regions projected to undergo increased warming accompanied by decreased precipitation, such as the Pyrenees and the Eastern Austrian Alps, will likely be greater than on florae in regions where the increase in temperature is less pronounced and rainfall increases concomitantly, such as in the Norwegian Scandes and the Scottish Highlands. This suggests that change in precipitation, not only warming, plays an important role in determining the potential impacts of climate change on vegetation.

Balanç de carbó atmosfèric: raó entre les emissions de metà de les vaques i el segrest forestal de CO2

Treball de recerca realitzat per un alumne d'ensenyament secundari i guardonat amb un Premi CIRIT per fomentar l'esperit científic del Jovent l'any 2009. L’objectiu d’aquest treball és determinar la capacitat de segrest de CO2 d’un bosc dels Pirineus, per tal de reduir el seu efecte hivernacle, en relació a l’impacte climàtic que tindrien les emissions de metà de les vaques. La metodologia s’ha basat en estimar la producció de fusta a partir d’inventaris forestals d’un bosc del Pallars Sobirà, i calcular-ne el segrest de CO2. Per altra banda, s’ha estimat bibliogràficament les emissions de metà d’una vaca. A partir de factors de conversió s’ha estimat la superfície de bosc que compensaria l’efecte hivernacle de les emissions de metà d’una vaca durant un any. El valor obtingut és de 0,727 hectàrees de bosc per vaca i any. Amb aquest valor s’ha estimat la superfície de bosc necessària per compensar les emissions de metà de la població de vaques de Catalunya. Aquests resultats són aproximats, donades les diferències en el creixement dels boscos de Catalunya. Aquest estudi dóna una dada comprensible que posa de manifest el concepte de balanç de carboni i els diferents elements que el formen.

Col·laboració a l'estudi de les plantes invasores del Parc Natural de l'Alt Pirineu: cartografia de detall i recull de mesures de gestió

La intrusió de les plantes exòtiques invasores en els espais naturals protegits de Catalunya s’ha convertit en un problema de primer ordre. En alguns d’aquests espais fa temps que s’han començat a gestionar aquestes espècies exòtiques. No és el cas del PNAP, que degut a la seva recent creació, encara no ha pogut tractar a fons aquesta problemàtica. Per tant, amb el present estudi s’ha treballat en conèixer la distribució d’aquetes espècies en el Parc i en crear una base de referència. La major part de les plantes trobades estan situades en llocs on la pressió humana es molt forta. Un cop establertes prop de les àrees més antropitzades, aquestes espècies es disseminen pel territori aprofitant-se de les zones degradades per establir-se. Per aquesta raó, també es proposen les mesures d’actuació més adients per a gestionar aquestes espècies en el territori de l’Alt Pirineu, prenent com a referent les actuacions que es duen a terme avui arreu del món.

Análisis ráster de rutas de mínimo coste conGeomedia® PRO

Concretament, l'objectiu principal d'aquest projecte és el de construir un sistema de Informació Geogràfic que permeti l'anàlisi de les diferents rutes i camins existents entre Tarraco (Tarragona) i St Bertrand de Comminges (França) passant per Ilerda (Lleida) amb l'objectiu de trobar el camí de mínim cost travessant els Pirineus.

Patrimonis fràgils: la fragilitat dels refugis pirinencs

Els refugis d’alta muntanya per a excursionistes i alpinistes construïts durant les primeres dècades del segle XX són, sens dubte, un dels patrimonis arquitectònics més fràgils de les comarques pirinenques. Les ruïnes del vell refugi d’Ulldeter que projectà el 1907 Jeroni Martorell per al Centre Excursionista de Catalunya (CEC) en són una prova ben punyent

Interaccions arbre-arbust al límit superior del bosc i efectes de gradients bioclimàtics en la vegetació

Durant el periode d’elaboració d’aquesta tesi hem aprofundit en el coneixement dels factors que controlen les dinàmiques espacio-temporals del límit superior del bosc. Aquest ecotò se situa entre el límit superior del bosc i els prats alpins i és susceptible a canvis ambientals, fet que provoca que fluctuï altitudinalment i latitudinalment en funció d’aquests canvis. Els motius d’aquesta dinàmica s’ha estudiat sovint des d’un punt de vista climàtic, però mai fins ara s’havia estudiat des d’un punt de vista de les interaccions entre organismes. Per aquest fet hem estat evaluant l’efecte de les interaccions planta-planta en la regulació de la dinàmica supraforestal. L’estudi l’hem emmarcat en un context alpí (als Pirineus Catalans) i en un context subàrtic (Lapònia, Suècia), fet que ens ha permès fer un estudi comparatiu en dos ecotons contrastats però homòlegs ecològicament. Hem desenvolupat una sèrie d’experiments considerant diversos factors (augment de temperatura, quantitat de nutrients, presència d’arbust, posició en l’ecotò); en les dues zones d’estudi hem fet una plantació de plançons dels arbres formadors del límit del bosc en les diverses situacions derivades de la combinació d’aquests factors, i hem fet el seguiment fenològic dels plançons durant tres periodes de creixement. Els resultats dels experiments ens han permès veure que les interaccions entre organismes tenen una gran importància en la regulació de la dinàmica supraforestal, tant als Pirineus com a Lapònia. Les interaccions planta-planta i planta-herbívors determinen el reclutament de plançons i per tant l’estructuració de les comunitats supraforestals. Per altra banda, la posició en l’ecotò evidencia la presència d’un gradient bioclimàtic; les manipulacions ambientals de temperatura i nutrients originen una resposta generalment positiva en el desenvolupament dels plançons, indicant que canvis en aquestes variables pot suposar alteracions notables de l’estructura forestal del límit del bosc. Per altra banda en aquest projecte també hem aprofundit en temes relacionats amb l'efecte dels gradients altitudinals en la distribució de plantes vasculars als Pirineus Catalans.

Interaccions arbre-arbust al límit superior del bosc i efectes de gradients bioclimàtics en la vegetació

Durant el periode d’elaboració d’aquesta tesi hem aprofundit en el coneixement dels factors que controlen les dinàmiques espacio-temporals del límit superior del bosc. Aquest ecotò se situa entre el límit superior del bosc i els prats alpins i és susceptible a canvis ambientals, fet que provoca que fluctuï altitudinalment i latitudinalment en funció d’aquests canvis. Els motius d’aquesta dinàmica s’ha estudiat sovint des d’un punt de vista climàtic, però mai fins ara s’havia estudiat des d’un punt de vista de les interaccions entre organismes. Per aquest fet hem estat evaluant l’efecte de les interaccions planta-planta en la regulació de la dinàmica supraforestal. L’estudi l’hem emmarcat en un context alpí (als Pirineus Catalans) i en un context subàrtic (Lapònia, Suècia), fet que ens ha permès fer un estudi comparatiu en dos ecotons contrastats però homòlegs ecològicament. Hem desenvolupat una sèrie d’experiments considerant diversos factors (augment de temperatura, quantitat de nutrients, presència d’arbust, posició en l’ecotò); en les dues zones d’estudi hem fet una plantació de plançons dels arbres formadors del límit del bosc en les diverses situacions derivades de la combinació d’aquests factors, i hem fet el seguiment fenològic dels plançons durant tres periodes de creixement. Els resultats dels experiments ens han permès veure que les interaccions entre organismes tenen una gran importància en la regulació de la dinàmica supraforestal, tant als Pirineus com a Lapònia. Les interaccions planta-planta i planta-herbívors determinen el reclutament de plançons i per tant l’estructuració de les comunitats supraforestals. Per altra banda, la posició en l’ecotò evidencia la presència d’un gradient bioclimàtic; les manipulacions ambientals de temperatura i nutrients originen una resposta generalment positiva en el desenvolupament dels plançons, indicant que canvis en aquestes variables pot suposar alteracions notables de l’estructura forestal del límit del bosc. Per altra banda en aquest projecte també hem aprofundit en temes relacionats amb l'efecte dels gradients altitudinals en la distribució de plantes vasculars als Pirineus Catalans.

Incendis històrics a l'alta muntanya pirinenca : anàlisi dels carbons sedimentaris a la torbera de Montarenyo (Lladorre, Pallars Sobirà)

Les zones europees d’alta muntanya, concretament les mediterrànies, han estat utilitzades des de temps remots per l’ésser humà, a través de l’aprofitament de boscos i prats mitjançant activitats com l’agricultura, la ramaderia, la silvicultura i la metal·lúrgia. Però, des de fa temps, amb l’abandonament de les àrees rurals, estem davant d’una falta de gestió dels boscos, degut a la pèrdua de les activitats tradicionals. L’objectiu d’aquest treball és el de determinar l’impacte provocat per les societats antigues sobre els boscos, amb la utilització del foc com a eina de gestió, així com l’anàlisi dels processos d’antropització de les zones de muntanya que utilitzaven aquest recurs. En aquest treball l’anàlisi de l’evolució del paisatge es fa mitjançant l’estudi de les comunitats vegetals històriques i la dinàmica d’incendis, a través de dues metodologies basades en testimonis sedimentaris: l’anàlisi de carbons i l’anàlisi del pol·len. El testimoni sedimentari ha estat extret de la torbera ombrotròfica de Montarenyo, situada a la vessant sud dels Pirineus, a la Vall de Cardós, al Pallars Sobirà. Aquestes dues disciplines han permès indagar en la geohistòria ambiental, per tal d’establir les relacions entre l’ambient i la societat. Els resultats mostren que el foc ha estat utilitzat per nombroses activitats, creant unes dinàmiques forestals característiques. El paisatge actual és conseqüència de les pressions que va haver de patir el bosc durant anys, unes pressions que, amb major o menor mesura han gestionat les masses forestals. Cal doncs conèixer quina ha estat la gestió històrica del bosc per entendre’n el seu estat actual i poder escollir la gestió més adequada per conservar-lo.

Genetic consequences of the ice ages on nurseries of the bat Myotis myotis: a mitochondrial and nuclear survey.

Analyses of mitochondrial DNA (mtDNA) control region polymorphism and of variation at 10 nuclear microsatellite loci were used to investigate the mechanisms and genetic consequences of postglacial expansion of Myotis myotis in Europe. Initial sampling consisted of 480 bats genotyped in 24 nursery colonies arranged along a transect of approximately 3000 km. The phylogeographical survey based on mtDNA sequences revealed the existence of major genetic subdivisions across this area, with several suture zones between haplogroups. Such zones of secondary contact were found in the Alps and Rhodopes, whereas other potential barriers to gene flow, like the Pyrenees, did not coincide with genetic discontinuities. Areas of population admixture increased locally the genetic diversity of colonies, which confounded the northward decrease in nucleotide diversity predicted using classical models of postglacial range expansion. However, when analyses were restricted to a subset of 15 nurseries originating from a single presumed glacial refugium, mtDNA polymorphism did indeed support a northwards decrease in diversity. Populations were also highly structured (PhiST = 0.384). Conversely, the same subset of colonies showed no significant latitudinal decrease in microsatellite diversity and much less population structure (FST = 0.010), but pairwise genetic differentiation at these nuclear markers was strongly correlated with increasing geographical distance. Together, this evidence suggests that alleles carried via male bats have maintained enough nuclear gene flow to counteract the effects of recurrent bottlenecks generally associated with recolonization processes. As females are highly philopatric, we argue that the maternally transmitted mtDNA marker better reflects the situation of past, historical gene flow, whereas current levels of gene flow are better reflected by microsatellite markers.

El efecto de los cambios climáticos y procesos geológicos en la génesis de la biodiversidad del mediterráneo occidental: el caso de los géneros de arañas Harpactocrates SIMON, 1914y Parachtes ALICATA, 1964

El objetivo principal de mi tesis doctoral es identificar y entender los procesos que determinan la enorme riqueza de seres vivos que existe en el Mediterráneo. Para conseguir los objetivos planteados he utilizado como modelo de estudio los géneros de arañas Parachtes y Harpactocrates endémicas del mediterráneo occidental. Los resultados obtenidos hasta el momento se basan en la información que nos proporcionan las datos moleculares a través de una aproximación filogenética, de inferencia de tiempos de divergencia y de genética de poblaciones. Algunas de las conclusiones a las que he llegado son: (1) la secuencia de formación de las especies que componen el género Parachtes y sus edades asociadas sigue la secuencia geocronológica de formación de la cuenca mediterránea occidental, (2) las especies del género Harpactocrates de los Alpes provienen de una colonización desde la Península Ibérica, (3) las edades de divergencia entre las especies de éste género preceden a las glaciaciones, lo que rechaza la hipótesis de especiación pleistocénica (4) el patrón filogeográfico obtenido para la especie pirenaica Harpactocrates ravastellus sugieren que los cambios climáticos pleistocénicos modelaron la estructura poblacional de la especie, identificándose refugios glaciares, (5) el patrón filogeográfico obtenido para las 3 especies del Sistema Central (H. gredensis, H. globifer y H. gurdus) muestra una marcada estructura poblacional, con tiempos de divergencia que datan alrededor de las épocas del Plio-Pleistoceno, sugiriendo la existencia de varios refugios dentro del Sistema Central.

Indicator taxa of benthic diatom communities: a case study in Mediterranean streams

A key issue in the implementation of the Water Framework Directive is the classification of streams and rivers using biological quality parameters and type-specific reference conditions. Four groups of stream types were defined in NE Spain on the basis of 152 diatom samples by means of detrended correspondence analysis and classification techniques. Diatom analysis was restricted to epilithic taxa, and the sites included gradients ranging from near-natural streams to sites with poor ecological quality. The main gradient shows a clear separation of sites in relation to the degree of human influence: polluted streams (mainly located in the lowlands) differ from streams in mountainous areas and in the Pyrenees. A second gradient is related to physiographical features. Headwater streams can be distinguished by their catchment geology. The type-specific diatom taxa for the stream types studied were determined by using indicator species analysis (IndVal). The type-specific taxa from near-natural streams are coincident with the indicator taxa for high ecological status. Human impact reduced the typological heterogeneity of the diatom community composition. Overall, the diatom communities in NE Spain exhibit a regional distribution pattern that closely corresponds with that observed in river systems elsewhere. Physiographical differences are only evident in undisturbed sites, while nutrient enrichment and other human disturbances may mask the regional differences in the distribution of diatom communities

Cryptic diversity among Western Palearctic tree frogs: postglacial range expansion, range limits, and secondary contacts of three European tree frog lineages (Hyla arborea group).

We characterize divergence times, intraspecific diversity and distributions for recently recognized lineages within the Hyla arborea species group, based on mitochondrial and nuclear sequences from 160 localities spanning its whole distribution. Lineages of H. arborea, H. orientalis, H. molleri have at least Pliocene age, supporting species level divergence. The genetically uniform Iberian H. molleri, although largely isolated by the Pyrenees, is parapatric to H. arborea, with evidence for successful hybridization in a small Aquitanian corridor (southwestern France), where the distribution also overlaps with H. meridionalis. The genetically uniform H. arborea, spread from Crete to Brittany, exhibits molecular signatures of a postglacial range expansion. It meets different mtDNA clades of H. orientalis in NE-Greece, along the Carpathians, and in Poland along the Vistula River (there including hybridization). The East-European H. orientalis is strongly structured genetically. Five geographic mitochondrial clades are recognized, with a molecular signature of postglacial range expansions for the clade that reached the most northern latitudes. Hybridization with H. savignyi is suggested in southwestern Turkey. Thus, cryptic diversity in these Pliocene Hyla lineages covers three extremes: a genetically poor, quasi-Iberian endemic (H. molleri), a more uniform species distributed from the Balkans to Western Europe (H. arborea), and a well-structured Asia Minor-Eastern European species (H. orientalis).