Paleoclimatología de alta resolución en espeleotemasaplicación de la estratigrafía integrada a la estalagmita holocena Buda-100 (cueva Kaite, Complejo Kárstico de Ojo Guareña, España)

Resumen

Los espeleotemas son un extraordinario archivo para inferir condiciones paleoambientales, incluyendo la reconstrucción de los climas del pasado. Esta tesis doctoral presenta una interpretación genética de la estalagmita holocena Buda-100 (Complejo Kárstico de Ojo Guareña, Burgos) y la reconstrucción paleoclimática regional de la época en la que creció, realizada a partir de registros temporales de diferentes indicadores paleoclimáticos. Para la interpretación de los datos se ha contado con los resultados del programa de monitorización que se desarrolla en la cueva desde el año 2003. El análisis del espeleotema se ha realizado desde una perspectiva pluridisciplinar, obteniéndose series temporales de elementos traza, isótopos de estroncio e isótopos estables. El estudio de estas series se completó con análisis espectral con el objetivo de detectar componentes periódicas en los datos que pudieran tener un origen climático común. Las información obtenida a partir del espeleotema de estudio es: (1) Un exhaustivo estudio microestratigráfico (análisis arquitectural de espeleotemas, SAA) que ha revelado que la laminación del espeleotema es anual y su crecimiento se produjo bajo condiciones de saturación y tasa de goteo variable pero continuo; (2) Profundización en el significado climático de los cambios en la concentración de elementos traza (Mg, Sr, H) a lo largo del eje de crecimiento de Buda-100. Los cambios en las series temporales de los elementos traza reflejan variaciones a diferentes escalas en las precipitaciones, a partir de las cuales se han reconocido intervalos climáticos así como eventos de cambio rápido. La tendencia general de la señal de elementos traza indica un cambio progresivo hacia condiciones de mayor aridez durante el crecimiento de Buda-100. La obtención de este registro ha sido posible con la puesta a punto durante el desarrollo de la tesis de un procedimiento para el análisis de espeleotemas mediante la técnica analítica multielemental de espectroscopía de ruptura inducida por láser (LIBS); (3) La relación de los isótopos de estroncio presentes en la calcita de Buda-100, que ha proporcionado información sobre los vientos y los procesos climáticos asociados a ellos. La serie de isótopos de estroncio muestra una tendencia general de incremento en los aportes de polvo sahariano, que puede relacionarse con la progresiva aridificación del norte africano durante el Holoceno Medio y Superior. En esa tendencia general hay eventos en los que se reconocen cambios bruscos, principalmente entre los 2700 y los 3000 años BP. (4) El análisis de isótopos estables de oxígeno y carbono. Los cambios a escala de siglos a decenios que se observan en la señal del isótopos de oxígeno están determinados por una combinación de procesos; entre ellos los cambios que acaecen en el Atlántico Norte (ciclos de Bond) y que modifican tanto la composición isotópica de las fuentes de humedad atlántica, como las temperaturas de superficie. Por otra parte, las variaciones registradas en los isótopos de carbono son debidas a los cambios en la temperatura, especialmente durante los meses de verano. El análisis espectral ha mostrado que la temperatura ha modulado la señal de los isótopos estables periódicamente, en ciclos de unos 400 años. La integración de todas las series obtenidas y de su información paleoclimática, ha permitido dividir la historia climática regional en 10 intervalos climáticos limitados por cambios significativos de las condiciones climáticas regionales. Cada uno de los intevalos está caracterizado por unas condiciones paleohidrológicas y paleoambientales concretas. A su vez estos intervalos paleambientales a escala regional pueden integrarse en la evolución climática del Atlántico Norte y global. De esta manera se ha podido reconocer la influencia de la variabilidad de la radiación solar, la dinámica oceánica atlántica y la Oscilación del Atlántico Norte (NAO) en los distintos registros de Buda-100.