Estudi de molècules orgàniques fòssils per a la caracterització dels esdeveniments climàtics ocorreguts durant períodes glacials i interglacials

[cat] Arribar a comprendre les causes i efectes dels canvis globals i les interaccions sinèrgiques del sistema climàtic continua sent un repte científic complex. Els informes del Panell Intergovernamental sobre el Canvi Climàtic (IPCC) han proporcionat avenços substancials en la comprensió del canvi climàtic. No obstant, es basen en l'extrapolació de les condicions actuals i s'hauria de tenir en compte que en el passat l'evolució natural del clima ha manifestat reorganitzacions importants. La matèria orgànica (MO) sedimentària està formada per una gran varietat de components, de diferents estructures, característiques geoquímiques, fonts i estat de conservació. La matèria orgànica, tot i que originalment forma part de diferents organismes (Bacteria, Archaea o Eucarya), acaba acumulant-se en arxius sedimentaris de milers d’anys d’antiguitat, on es preserva, tot deixant registrades les condicions ambientals de l’hàbitat on vivien aquells organismes que les varen sintetitzar originalment. D’aquesta manera, les molècules orgàniques fòssils proporcionen una biblioteca molt valuosa d’esdeveniments climàtics, donat que, per exemple, proporcionen informació sobre temperatura, balanç hídric, productivitat primària fotosintètica, processos d’alteració diagenètica o l’activitat pre/post- deposicional (metanogènesi, oxidació aeròbica, etc.). En aquest context, la memòria de Tesi Doctoral que s’ha elaborat se centra en l’anàlisi de molècules orgàniques fòssils dipositades en sediments marins situats a la plataforma continental de la Península Ibèrica, amb l’objectiu de determinar l'origen, distribució, evolució i processos d'alteració de la matèria orgànica sedimentaria, i contribuir a la reconstrucció de les condicions ambientals que van tenir lloc en el passat. Amb aquesta finalitat, es van agafar sediments marins del testimoni IODP U1385 situats en la confluència de l'oceà Atlàntic i Mar Mediterrani. Aquesta àrea d'estudi té un gran interès perquè correspon a una regió sensible als canvis climàtics ràpids, sotmesa a la influència de l’entrada de compostos continentals i de processos d’aflorament d’aigua profunda, que juntament amb taxes elevades de sedimentació, afavoreix l’acumulació ràpida i la preservació de la matèria orgànica sedimentària. Paral·lelament, la recerca desenvolupada també va incloure la generació d'una base de dades de temperatura d'alta resolució temporal. L’element essencial d’aquesta base provenia dels arxius d’alquenones, juntament amb altres marcadors derivats de diferents registres ambientals, tals com els testimonis de gel i els espeleotemes. Aquesta base de dades nova té com a objectiu proporcionar informació sobre l'estructura espacial i temporal dels esdeveniments/transicions de la temperatura superficial del mar, les relacions de fase entre les variacions del clima regional, els canvis globals i el forçament extern del clima.
[eng] To understand the causes and effects of global changes and synergistic interactions of the climate system still remains a complex scientific challenge. The reports of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) have provided substantial advances in the understanding of climate change. However, it’s based on extrapolation of current conditions and should take into account that in the past the natural climate evolution has expressed major reorganizations. Sedimentary organic matter (OM) includes a variety of components, different structures, geochemical features, sources and conditions. Organic matter, although originally forming part of different organisms (Bacteria, Archaea or Eucarya), finally accumulates on sedimentary archives thousands of years old, where it remains perfectly preserved, while registering the environmental conditions from the habitat of its former synthesizers. Thus, fossil organic molecules represent an invaluable library of climatic events because they provide information, e.g. temperature, hydrological balance, primary photosynthetic production, diagenetic alteration processes or pre/post-depositional activity (methanogenesis, aerobic oxidation, etc). In this context, the thesis focuses on the analysis of fossil organic molecules deposited in marine sediments located on the continental shelf of the Iberian Peninsula. The aim of this research line focuses on determining the origin, distribution, evolution and alteration processes of sedimentary organic matter and contributes to the reconstruction of environmental conditions that occurred in the past. To this end, deep sea sediments samples were obtained from IODP U1385 located at the confluence of the Atlantic Ocean and the Mediterranean Sea. This study area is well known as a source of rapidly accumulating and preservation sedimentary OM and represents an important area for investigating past climate variability, subject to the influence of the entry of continental compounds by river discharge and upwelling phenomena. In parallel, the research line also included the creation of a high resolution database of alkenone-derived sea surface temperatures, together with other markers derived from different environmental records such as ice cores and speleothems. This new database aims to provide information about the spatial and temporal structure of sea surface temperature events/transitions, regional and global climate changes, and external forcings.