Doctoral theses defended

The Late Pleistocene was a period characterized by numerous climatic fluctuations that occurred in millennial scale alternating cold and warm moments. Unfortunately, Late Pleistocene palaeontological sites without human intervention are limited in the Iberian Peninsula, and even more those with good state of preservation and rich taxa diversity. Thus, two new vertebrate fossiliferous localities are presented in this thesis: Artazu VII and Artazu VIII. Both sites were discovered after a blasting at Kobate Quarry (Arrasate, northern Iberian Peninsula). The good integrity and good state of preservation of large mammal bones, as well as the lack of anthropological or predator activity, discarded the possibility of an anthropogenic origin for both sites. This thesis constitutes a compilation of different types of studies, all of them focused on the reconstruction and evolution of the environment during Late Pleistocene. The stratigraphic sequence has been correlated to Marine Isotopic Stages (MIS), taking into account Radiocarbon (AMS) and Amino Acid Racemization (AAR) datings and the palaeoenvironmental variations inferred from the small vertebrates community. In addition, we compare these results with the information available for the same periods at other sites in the Iberian Peninsula. - Artazu VII site was discovered in 2012 and excavated in 2013 by an emergency excavation. There were no clear stratigraphic sequence or levels, and AMS and ARR datings situated the site in ~ 93 ka BP. The fossiliferous record (small mammals, amphibians, reptiles, ungulates, carnivores and birds) suggested the existence of large forested areas with some grassland and a water course nearby, within a notably warm and humid climate. Indeed, regarding woodland expansion and retraction, four climatic main phases were observed. These palaeoenvironmental conditions, combined with dating results, suggest that the deposit from Artazu VII would be located in the first half of the Late Pleistocene, in the MIS 5c. - Artazu VIII site was found in 2013 and the excavation was carried out in the following two years. Based on sedimentological features, 12 levels were differentiated along the sequence. According to AMS and ARR datings, the sedimentary fill was a continuous succession that comprises, at least, 36 ka of the late Pleistocene. The small and large mammal assemblages and the preserved bird community, as well as the mineralogical and sedimentological studies, allowed the approach to the palaeoclimatic conditions and the evolution and sedimentary fill origin of this cave. Three palaeoenvironmental and palaeoclimatic stages were differentiated and correlated to NGRIP 18O curve, from MIS 5c to MIS 4.

El Eoceno constituye uno de los mejores análogos para entender el cambio climático actual. Además de registrar una alta concentración de gases invernadero en la atmósfera y las temperaturas más altas de los últimos 80 millones de años, el Eoceno estuvo caracterizado por episodios de cambio climático de diferente naturaleza y duración. La mayoría de los estudios sobre el paleoclima del Eoceno se basan en registros de sondeos de sedimentos marinos profundos obtenidos en campañas de perforación oceánica. Sin embargo, muchas de estas series oceánicas muestran registros extremadamente condensados, lo que dificulta realizar estudios a una alta resolución. Durante el Eoceno la Cuenca Vasco-Cantábrica, situada en el margen norte de la Península Ibérica, acumuló sucesiones expandidas de depósitos marinos profundos. Estos materiales afloran hoy en acantilados costeros con buena accesibilidad, lo que hace de ellos un objetivo interesante para investigaciones paleoambientales y paleoclimáticas. De hecho, estudios previos desarrollados en la zona han identificado tendencias climáticas globales de larga duración, cambios climáticos periódicos de corta duración relacionados con modulaciones astronómicas, y eventos hipertermales episódicos. El objetivo principal de esta tesis es analizar algunas de estas secciones marinas profundas eocenas a fin de incrementar el conocimiento de la dinámica climática a escalas de tiempo de varias decenas a centenas de miles de años. Para ello, se han obtenido datos sedimentológicos, geoquímicos y mineralógicos en secciones clave del Eoceno de la Cuenca Vasco-Cantábrica. El primer estudio específico se centró en la sección del Ypresiense inferior de Solondotas (provincia de Bizkaia), la cual está compuesta por depósitos hemipelágicos con numerosas intercalaciones de turbiditas. Además de aportar los primeros datos magnetoestratigráficos de la sección, el incremento de la resolución de los datos de isótopos estables ha permitido identificar una excursión significativa en la curva de isótopos estables de carbono. La evolución de datos sedimentológicos, geoquímicos (isótopos estables y elementos mayores, menores y trazas) y mineralógicos (general y minerales de la arcilla) sugiere que durante la excursión de los isótopos de carbono el clima continental se volvió más húmedo y cálido, provocando un incremento en el aporte de material terrígeno al medio marino. Estas características se asemejan a lo observado en otros registros marinos profundos de eventos hipertermales del Eoceno inferior. Los eventos hipertermales fueron episodios cortos (duraciones de entre 104-105 años) de calentamiento global desencadenados por la liberación de gases de efecto invernadero al sistema atmosfera/océano. La información disponible sugiere que el evento de Solondotas se correlaciona con el hipertermal C24n.2r-H1 (=J), aunque los datos cronoestratigráficos no son concluyentes y hay más de un posible modelo de edad para la sección. En cualquier caso, la identificación y reconstrucción de un evento hipertermal de corta duración en Solondotas demuestra que las sucesiones turbidíticas pueden proporcionar valiosa información paleoclimática. El segundo estudio específico ha sido desarrollado en la sucesión hemipelágica del Lutentiense superior de la sección de Oyambre (provincia de Cantabria), con el objetivo de establecer el marco cicloestratigráfico producido por cambios climáticos periódicos relacionados con factores astronómicos (ciclos de Milankovitch). Aunque en Oyambre existen características que generalmente dificultan realizar estudios cicloestratigráficos, tales como vacios tectónicos y variaciones en la tasa de sedimentación, estas fueron solventadas y se pudieron identificar ciclos de precesión (21 ky) y excentricidad corta (100 ky) y larga (405 ky) representados por pares caliza-marga y agrupamientos mayores (bundles). Mediante la aplicación de diferentes análisis espectrales y filtros estadísticos a diversas variables paleoclimáticas (susceptibilidad magnética, color y ¿13C) cuantificadas a alta resolución, se ha obtenido un modelo de edad de gran precisión calibrado astronómicamente. Este modelo puede correlacionarse satisfactoriamente tanto con soluciones astronómicas de referencia como con los resultados previamente publicados de otras secciones astronómicamente calibradas. Por tanto, la calibración orbital de la sección de Oyambre constituye una contribución relevante para solventar el denominado ¿hueco en la escala de tiempo astronómica del Eoceno medio¿ y así mejorar la escala de tiempo geológico del Eoceno en general. El objetivo del tercer estudio específico era descifrar los factores ambientales que controlaban la sedimentación hemipelágica del Eoceno como consecuencia de cambios climáticos de origen orbital (ciclos de Milakovitch). Los análisis mineralógicos (general y minerales de la arcilla) y geoquímicos (%CaCO3, ¿13C y ¿18O) de alta resolución llevados a cabo en tres secciones (Sopelana y Gorrondatxe en Bizkaia y Oyambre en Cantabria) han mostrado que los procesos que gobernaban la formación de los pares caliza-marga en respuesta a variaciones climáticas periódicas dependían de la localización paleogeográfica de cada sección. En el fondo de cuenca desnutrida de Sopelana el proceso principal era la variación de la productividad de carbonato, condicionada por cambios en la temperatura; en la orla de abanico submarino turbidítico de Gorrondatxe el factor dominante fue la variación en la tasa de dilución terrígena; por último, en el talud superior de Oyambre el factor ambiental que dominaba era la productividad de carbonato controlado por cambios en la salinidad del agua marina. En las tres secciones la acumulación de las capas margosas se ha relacionado con la configuración del ciclo de precesión en la que la estacionalidad anual se veía intensificada (verano boreal en el perihelio e invierno en el afelio), mientras que la sedimentación de las calizas se relacionaba con una estacionalidad minimizada (verano boreal en el afelio e invierno en el perihelio). La amplitud de la señal ambiental controlada por los ciclos de precesión disminuía cuando la órbita de la Tierra alrededor del Sol era circular (excentricidad mínima), mientras que cuando la excentricidad era máxima el contraste entre los factores ambientales también era mayor.

En la actualidad, las enfermedades reumáticas presentan altas tasas de prevalencia en la población mundial, y aunque se desconoce su etiopatogenia se sabe que son consecuencia de la compleja interacción entre factores genéticos y ambientales. La presente Tesis Doctoral se ha centrado en el análisis de patologías óseas reumáticas y variantes genéticas asociadas a estas enfermedades en los restos óseos humanos recuperados del yacimiento medieval de San Miguel de Ereñozar (Ereño, País Vasco, España, siglos XIII-XVI). La excepcionalidad de esta colección osteológica radica tanto en la alta frecuencia de signos óseos reumáticos detectados entre los individuos recuperados de este yacimiento, como en su cronología, que coincide con un período de inestabilidad climática conocido como la Pequeña Edad de Hielo (siglos XIV-XIX), factor ambiental que pudo haber influido en la génesis de las enfermedades reumáticas que padecieron los individuos de esta población medieval. El desarrollo de técnicas en el campo del ADN antiguo ha permitido llevar a cabo el análisis de marcadores genéticos asociados a patologías reumáticas y contribuir a mejorar el diagnóstico establecido mediante el análisis de manifestaciones óseas en los individuos de este yacimiento. Además, se ha evaluado la influencia de factores exógenos como el clima durante la Pequeña Edad de Hielo, en la prevalencia de enfermedades reumáticas en la población medieval de San Miguel de Ereñozar.

Desde la Antigüedad, los estuarios han constituido zonas preferenciales para el desarrollo de actividades humanas, debido, entre otros factores, a su gran riqueza biológica, sus amplias áreas para el asentamiento de las poblaciones, la agricultura y la industria, su proximidad a las fuentes de agua dulce y su fácil acceso a mar abierto. Todas estas características los han convertido en uno de los ecosistemas costeros más densamente poblados e históricamente dañados por la actividad humana. Desde la Revolución Industrial (finales del siglo XVIII y siglo XIX), y muy particularmente a partir de la Gran Aceleración (desde 1950), muchos estuarios han sido intensamente antropizados, experimentando un creciente desarrollo industrial y demográfico. Este ha sido el caso de dos de los ecosistemas costeros más degradados de la costa cantábrica oriental desde el siglo XIX: el estuario del Saja-Besaya (Cantabria) y el estuario del Nervión (Bizkaia). Sin embargo, las últimas tres décadas de su historia se han caracterizado por una disminución de la presión antrópica, así como por la introducción de nuevas políticas ambientales, lo que puede propiciar la aparición de los primeros signos de un proceso efectivo de regeneración ambiental. Dado que estos ecosistemas costeros son muy sensibles a los cambios naturales y antrópicos, en el presente trabajo se ha estudiado el registro sedimentario de ambos estuarios, con el fin de proporcionar información sobre la evolución de la calidad ambiental resultante de las actividades humanas y los eventos naturales a lo largo de su historia reciente, así como evaluar el estado actual de los posibles procesos de regeneración ambiental en curso. Para lograr estos objetivos, se ha llevado a cabo un estudio multidisciplinar de alta resolución, que incluye el análisis geoquímico de contaminantes de origen antrópico (metales pesados y As), sus propiedades fisico-químicas (susceptibilidad magnética e isótopos estables de Pb), el uso de bio-indicadores (foraminíferos bentónicos) y el análisis de distintos radiosiótopos (14C, 210Pb, 137Cs, 238Pu y 239+240Pu). En el estuario del Saja-Besaya se analizaron dos sondeos largos supramareales (17 y 31 m de longitud), tres sondeos cortos intermareales (47 ¿ 49 cm de longitud) y 22 muestras superficiales intermareales. La baja calidad geoquímica detectada y la pauperización de las asociaciones de foraminíferos bentónicos informaron que no hay una mejora efectiva en la calidad de los sedimentos, a pesar de la reducción en la presión humana desde el cierre del foco principal de contaminantes (la mina Pb-Zn de Reocín). De hecho, los datos obtenidos han demostrado que, además de las distintas industrias asentadas en la zona (Solvay, AZSA, SNIACE), la mina, ahora inundada y convertida en un lago, continúa ejerciendo un impacto ambiental negativo en el estuario. En el caso del estuario del Nervión, se analizaron seis sondeos intermareales cortos (20 cm de longitud), tres sondeos submareales cortos (52 ¿ 69 cm de longitud) y 13 muestras de superficies intermareales. Aunque la situación ambiental de este estuario continúa estando altamente degradada, en las últimas dos décadas se han detectado cambios significativos en comparación con el siglo pasado. Tanto en la bahía interior como en el canal estuarino, los sedimentos han registrado una mejora incipiente en su calidad geoquímica. Como resultado, los foraminíferos bentónicos han comenzado a recolonizar el estuario hace poco más de una década, desde la bahía hasta el estuario superior. Sin embargo, el estudio de los sedimentos de la bahía interior también ha permitido reconocer evidencias de las catastróficas inundaciones ocurridas en Bilbao en el año 1983 y ha revelado la capacidad de estos eventos naturales para volver a movilizar los sedimentos contaminados ya enterrados, con el consiguiente riesgo para los procesos de regeneración ambiental en curso.

La Zona Centro Ibérica (Macizo Ibérico) comprende abundantes cuerpos graníticos peralumínicos emplazados durante las etapas tardías del Orógeno Varisco, entre los que se encuentra el plutón de Sierra Bermeja (Extremadura). La presente Tesis Doctoral aborda el estudio petrológico del citado macizo, representativo de un magmatismo controvertido en cuanto a su origen y significado. Se trata de un plutón zonado, constituido por tres principales pulsos monzograníticos con cordierita, intruidos por diques sin-plutónicos vaugneríticos. Distintas proporciones de rocas metaígneas Cambro-Ordovícicas y materiales metasedimentarios Neoproterozoico-Cámbricos parecen haber dado lugar a las fuentes de los distintos pulsos graníticos de Sierra Bermeja, descartando procesos de hibridación significativos con los magmas vaugneríticos. Los magmas graníticos emplazaron a < 3 kbar, y cristalizaron en un rango de 710¿810 ºC. La modelización geoquímica llevada a cabo indica que cada pulso granítico pudo haber evolucionado independientemente por cristalización fraccionada (20¿26 %) de Kfs + Pl > Bt >> Ap + Mnz + Xtm. Las edades obtenidas para los monzogranitos (~306 Ma) y las rocas vaugneríticas (~305 Ma) coinciden con el mayor evento de generación de granitoides de la Zona Centro Ibérica, implicando que durante esa etapa los procesos de fusión corticales y mantélicos fueron coetáneos. El modelo petrogenético propuesto en esta Tesis puede ser extrapolable a otras intrusiones encuadradas dentro de los controvertidos monzogranitos con cordierita del Macizo Ibérico, apuntando como los más afines las intrusiones graníticas de la Alineación Magmática de Nisa¿Alburquerque¿Los Pedroches.

Esta Tesis Doctoral analiza el grado de validez interpretativa del estudio del registro de los microfósiles no esporopolínicos (NPP). Se evalúan las posibilidades y limitaciones que presenta este tipo de estudios y las consecuencias interpretativas que se derivan de ellas, mediante referentes de análogos modernos y el estudio de diversos depósitos de la Cuenca Vasco-Cantábrica y de la vertiente sur de los Pirineos occidentales. Junto al clásico estudio palinológico, los NPP (esporas fúngicas, algas, restos de invertebrados) pueden contribuir con interesantes lecturas de eventos o fenómenos de orden ecológico, económico o comportamental (prácticas pastoriles, episodios de incendios o erosión, patologías). Sin embargo, la interpretación e información extraída de estos fósiles resulta, en ocasiones, contradictoria. Para evaluar su potencial, hemos desarrollado este proyecto desde una perspectiva holística, incluyendo el estudio bibliográfico, el trabajo experimental en análogos modernos y la interpretación de registros fósiles. Hemos podido comprobar una serie de contradicciones respecto al sistema óptimo de recogida, procesado y cuantificación de muestras, así como un conocimiento muy limitado acerca de la capacidad de producción y dispersión de los organismos y de la tafonomía implicada en el proceso de conservación/destrucción de los mismos. Proponemos una serie de pautas para mejorar la metodología empleada hasta la fecha.

En esta Tesis Doctoral se estudian, mediante análisis de isótopos de carbono, nitrógeno y estroncio, los patrones de alimentación y movilidad territorial de los grupos humanos de la Prehistoria Reciente. Para ello, se han tomado muestras, tanto arqueológicas (humanas y faunísticas), como contemporáneas (plantas y caracoles), de los yacimientos de Santimamiñe y Pico Ramos para el caso de Bizkaia, Fuente Hoz y Kurtzebide para Araba, y Karea, Marizulo, Iruaxpe I y Urtao II para Gipuzkoa. Estos yacimientos abarcan una cronología que va desde el Mesolítico hasta la Edad de Bronce, aportando un punto de vista diacrónico sobre las costumbres alimentarias y la movilidad de estas sociedades. Los resultados isotópicos han aportado información que muestra una tendencia general al consumo de proteínas de origen terrestre tipo C3. Esta tendencia no muestra variaciones teniendo en cuenta los individuos analizados correspondientes a diferentes zonas o cronologías, lo que nos permite corroborar el cese de la explotación intensiva de los recursos marinos desde el Mesolítico. Tan sólo encontramos dos excepciones del yacimiento de Santimamiñe que podrían relacionarse con un mayor consumo de alimentos vegetales o fluviales, proteínas marinas o bien de plantas C4. Respecto a los resultados de 87Sr/86Sr obtenidos de los individuos de diferentes cronologías son llamativos, debido a la gran cantidad de individuos que muestras valores no-locales. Estos resultados parecen indicar una extensa área de desplazamiento, quizás relacionada con prácticas trashumantes.

En esta Tesis Doctoral se estudian la evolución del paisaje y la dinámica paleoambiental durante el Tardiglaciar y el Holoceno en la vertiente sur del Pirineo Occidental, así como la acción humana sobre el mismo. En el marco del proyecto Life Inland wetlands of Northern Iberian Peninsula: management and restoration of mires and wet environments (TREMEDAL) se decidió realizar la investigación palinológica de cuatro humedales, dada la relevancia de este tipo de depósitos como archivos paleoambientales: turberas de Belate (Baztan/Ultzama), Gesaleta (Anué) y Baltsagorrieta (Esteribar) y el humedal paraturboso de Jauregiaroztegi (Auritz/Burguete). Las secuencias de las turberas de Baltsagorrieta y Gesaleta son las que abarcan una cronología más larga, comenzando la primera en 16975-16525 cal BP y la segunda, a lo largo del Interestadio Tardiglaciar (13968-13739 cal BP). En cambio, el registro de Belate empieza al inicio del Holoceno medio (8165-7981 cal BP). A lo largo de estos registros hemos observado como ha ido evolucionando el paisaje vegetal del Pirineo Occidental, desde los últimos eventos climáticos fríos del final del Pleistoceno superior, a la expansión de los bosques mixtos mesotermófilos con la llegada del Holoceno. Es, principalmente, a partir del Holoceno medio donde aparecen los indicadores de antropización. Si bien es ya durante el Holoceno reciente donde más se percibe la acción humana sobre el paisaje en el territorio analizado. Si bien con esta Tesis Doctoral hemos ampliado considerablemente nuestro conocimiento de la dinámica paleoambiental en los Pirineos Occidentales, en el futuro, es necesario seguir trabajando en este territorio, manteniendo la interdisciplinariedad.

El trabajo de esta tesis doctoral ha consistido en caracterizar mediante nanofósiles calcáreos de tres secciones de la cuenca Vasco-Cantábrica los cambios paleoambientes producidos por tres posibles eventos hipertermales del Eoceno: (i) el evento CIE19-23m (~54 Ma, Eoceno inferior) registrado en la sección de Barinatxe; (ii) el evento C21r-H6 (~47.4 Ma, principios del Eoceno medio) expuesto en Gorrondatxe; y (iii) el evento C19r (~41.5 Ma, mediados del Eoceno medio) de la sección de Oyambre. Las variaciones en las asociaciones de nanofósiles calcáreos indican una intensificación del ciclo hidrológico; mayores precipitaciones que incrementaron la escorrentía hacia los océanos y aumentaron la productividad de las aguas marinas superficiales. Por otro lado, se ha medido el contenido en CaCO3 de los caparazones de los nanofósiles calcáros, con la cual se ha deducido que Barinatxe se encontraba bajo la lisoclina, Oyambre por encima y durante el evento C21r-H6 de Gorrondatxe, la lisoclina ascendió hasta llegar a una profundidad de 1500 m.

Este trabajo tiene como objetivo analizar los elementos elaborados sobre materias duras de origen animal, durante el Calcolítico, la Edad del Bronce, y la Edad del Hierro en las actuales provincias de Bizkaia, Gipuzkoa, Álava, Navarra y La Rioja. Hemos estudiado 3874 objetos, procedentes de 102 yacimientos, de los que hemos revisado sus materiales arqueológicos y los restos faunísticos y antropológicos con el objetivo de recuperar elementos del proceso de producción de los objetos, como restos de trabajo, desechos de producción u objetos en proceso de elaboración. Incluimos todos los elementos en hueso, asta, marfil, diente, concha y coral. Hemos tenido que desarrollar una tipología específica para poder clarificar y organizar todo el conjunto material, que definimos según su posición en la cadena operativa en bloques, soportes, restos, esbozos y objetos acabados. En estos últimos describimos 19 tipos de piezas.

En esta tesis doctoral se presentan los datos obtenidos del estudio de los macrocarbones sedimentarios de cuatro humedales del Pirineo Navarro: Belate (835 m.s.n.m, Ultzama/Baztan), Gesaleta (900 m.s.n.m., Anue), Baltsagorrieta (950 m.s.n.m., Esteribar) y el humedal paraturboso de Jauregiaroztegi (880 m.s.n.m., Auritz/Burguete), que se sitúan en la Navarra Húmeda, entre los Valles Meridionales y los Valles Centrales Pirenaicos. Mediante este tipo de estudios lo que se prevé es detectar la presencia de patrones de incendio a escala local y establecer su relación con posibles acciones antrópicas como el clareo o apertura de zonas de bosque para ampliar las áreas de pasto o de cultivo.

This PhD thesis aims to contribute towards a better understanding and conservation of Architectural Heritage through applied mineralogy in the study of historical lime mortars. To achieve this aim the research approaches the study of the lime mortars from different historical buildings in northern Spain, by combining a series of mineralogical, chemical and physical analytical techniques. Aggregates nature in the studied mortars differed in each historical building and depending on the building structures pointing to a specific selection of the raw materials, which are mainly conditioned by the surrounding geological materials. Sample preparation and the accurate mineralogical characterization of mortar binder have been essential to achieve more reliable radiocarbon ages. It has been demonstrated that the layered double hydroxides phases (LDHs) constituted a potential contaminant mineral phase for mortar radiocarbon dating. The obtained results also provided valuable information about technological knowledge in mortar manufacture and application techniques, such as the use of both the traditional hot-mixing method in the manufacture of mortars and the multi-layering application technique. The high porosity and water absorption capacity, poor pore interconnection or difficulty in drying have been the main causes for studied lime mortar deterioration susceptibility, although environmental conditions to which are exposed also makes them susceptible to potential water and salts damage. The present study lays the foundations for the design of repair mortars that ensure the conservation of studied castles in future restoration works.

La Cuenca Mediterránea se enfrenta a un contexto de agravación del cambio climático (Capítulo 2), mayores demandas de bienes y servicios y mala gestión histórica del paisaje durante los últimos milenios (Capítulo 3). Por todo ello, existe la urgente necesidad de aumentar su capacidad de adaptación al cambio climático mientras se abordan problemas actuales tales como el de la degradación de su paisaje, las sequías prolongadas, su ciclo del agua empobrecido y el abandono de los sistemas tradicionales de uso de la tierra. Esta tesis se centra en las áreas rurales, para las cuales se elige el manejo sostenible de la tierra como una medida holística con un alto potencial sinérgico para abordar estos problemas (Capítulo 4). Para fomentar y facilitar la adopción de prácticas sostenibles de gestión de la tierra, se establecen vínculos con la percepción del cambio climático y las plataformas de políticas actualmente disponibles para dirigir la acción (Capítulo 5). Esta disertación se basa en literatura científica, en la experiencia de tomadores de decisiones y otros actores clave, en reuniones profesionales y en informes de agencias sobre prácticas sostenibles de gestión de la tierra, proporcionando resultados científicos basados en evidencias académicas y recomendaciones de políticas. El objetivo principal de esta tesis es contribuir a cerrar la brecha entre los hallazgos científicos, las partes interesadas expertas y los formuladores de políticas al analizar los desafíos del cambio climático de la Cuenca Mediterránea desde un punto de vista holístico.

El proyecto de investigación se ha centrado en los depósitos de sulfuros masivos volcanogénicos (VMS) encajados en pizarra de Sotiel-Migollas, Tharsis, Neves Corvo y Lousal, en el dominio sur de la Faja Pirítica Ibérica. Estos se formaron en un corto período de tiempo en el límite Devónico-Carbonífero (Struniense, Fameniense superior) bajo condiciones paleogeográficas extremas. El principal objetivo de este trabajo ha sido caracterizar la geoquímica de los sulfuros masivos, el stockwork infrayacente y la pizarra encajante con el fin de evaluar los procesos mineralizadores, las fuentes de fluidos, la contribución biogénica y el ambiente redox durante la mineralización. Las conclusiones más relevantes son: (1) Importante actividad de microorganismos extremófilos durante los estadios iniciales del sistema en el sulfuro masivo carbonatado que se reflejan a través de una evolución mineralógica, textural e isotópica (¿34S, ¿56Fe y ¿65Cu en sulfuros, y ¿13C y 87Sr/86Sr en carbonatos); (2) Existencia de un refino hidrotermal asociado a la evolución y maduración de la mineralización donde existe un gran aporte de fluidos profundos calientes y ricos en metales que se mezclaron con el agua marina; y (3) La pizarra del nivel mineralizado en Tharsis muestra una fuerte correlación entre biomarcadores de plantas superiores y trazadores redox; la degradación de grandes cantidades de materia orgánica procedente de bosques cercanos a la cuenca, posiblemente relacionado con el evento de extinción masiva Hangenberg, fue metabolizada por organismos sulfato-reductores en condiciones anóxicas.

El objetivo principal de esta Tesis Doctoral es avanzar en el conocimiento de la morfología y la evolución de las vértebras cervicales en Hominoidea. Para llevar a cabo este objetivo se han realizado cuatro trabajos estudiado vértebras y el cráneo de especies de hominoideos actuales, así como el escaso material fósil existente en la subtribu Hominina. El estudio morfológico se ha realizado empleando dos metodologías complementarias, la morfometría tradicional y la morfometría geométrica. Para el estudio evolutivo, además del material fósil, se han aplicado métodos estadísticos basados en los principios de la teoría evolutiva, tales como la integración, la modularidad y las respuestas selectivas. A partir de los resultados obtenidos concluimos que la morfología de las vértebras cervicales no sólo está en relación con factores posturales y de locomoción, sino también con la morfología del cráneo. Locomoción y postura han podido tener una gran influencia en las diferencias morfológicas y en los patrones de integración y covariación mostrados por H. sapiens con respecto al resto de los hominoideos estudiados. Por último, las vértebras lumbares en los humanos modernos muestran una mayor capacidad de evolucionar que el resto de la columna vertebral. Esto podría estar relacionado con factores funcionales relacionados con la locomoción, con factores de desarrollo, e incluso con factores genéticos relacionados con la formación del plan corporal.

Se estudia la tecnología lítica de dos talleres prehistóricos en la sierra de Urbasa: Portugain (Aziliense) y Mugarduia sur (Gravetiense), de inicios del Holoceno y del Pleistoceno respectivamente, realizándose su caracterización tecnológica mediante el Sistema Lógico Analítico y la Tipología Analítica de G. Laplace. Asimismo, se ha rastreado este mismo de sílex de Urbasa en los niveles arqueológicos correspondientes a estos tecnocomplejos en el yacimiento de Antoliñako koba para estudiar el problema de la selección y el transporte, y se realiza un estudio espacial del nivel 7 gravetiense, a partir del cual se elabora una hipótesis sobre la funcionalidad del llamado buril de Noailles, relacionándolo con la actividad social simbólica del tatuaje. Finalmente, aplicando los métodos de la llamada ¿perspectiva WABI¿, se estudia la movilidad residencial de los cazadores-recolectores del Cantábrico oreiental para conocer sus respuestas adaptativas a los grandes cambios climáticos de finales del Pleistoceno y los inicios del Holoceno.

Con el título de Arqueología de la Memoria se quiere denominar a la Arqueología Forense aplicada al estudio y análisis de las exhumaciones de fosas comunes de víctimas de la violencia y represión ejercida durante la Guerra Civil y el Primer Franquismo, que se han exhumado en España entre los años 2000 y 2018. En efecto, desde el año 2000 el equipo del Departamento de Antropología de la Sociedad de Ciencias Aranzadi, del que formo parte, ha realizado más de 200 exhumaciones de fosas comunes aplicando una metodología arqueológica en los que se han recuperado más de 1100 individuos. Se han llevado a cabo los correspondientes estudios arqueológicos y antropológicos y, en muchos casos, se ha conseguido la identificación genética de los restos recuperados, mediante la colaboración con el laboratorio de genética Biomics, de la EHU/UPV.

El objetivo general del trabajo es definir si existen convergencias o divergencias en el posicionamiento del arte parietal a través del estudio combinado del arte paleolítico y el espacio concreto en el que fue ejecutado. La metodología propuesta parte de la definición de conceptos como espacio gráfico, visibilidad, acceso y aforo. A través de éstos se proponen una serie de variables a analizar en la cavidad como la presencia de contexto arqueológico, la localización específica de las grafías divida en tres niveles de estudio ¿ la grafía, el panel y la unidad topográfica¿, el tipo de tránsito cavernario, los espacios seleccionados y la potencial visibilidad y aforo de cada uno de los niveles. La metodología propuesta se ha aplicado a un conjunto de nueve cavidades localizadas en Cantabria y Asturias ¿Covaciella, Chufín, El Linar, Las Chimeneas, Las Monedas, La Pasiega, Covalanas y Pondra¿ para probar la validez de la metodología. Estos análisis nos han permitido documentar la existencia de una planificación gráfica a través del posicionamiento de las figuras. En la región cantábrica se seleccionaron preferentemente espacios que dan cabida a individuos o grupos de pequeño tamaño aunque también existen áreas que potencialmente podrían haber albergado grupos de más de veinte personas. Además, hemos observado diferencias de carácter cronológico: durante el Premagdaleniense existe una preferencia por espacios en el recorrido principal, donde se trazaron figuras de tamaño mediano y grande; en el Magdaleniense aumenta el uso de áreas fuera del recorrido principal y las grafías son de menor tamaño. Estas diferencias pueden indicar funciones, usos y significados diferentes del arte parietal a lo largo del Paleolítico superior.

En las últimas décadas se han incrementado los estudios que analizan la lateralidad de las poblaciones prehistóricas a través de la industria lítica. En esta tesis partimos del estudio de sociedades prehistóricas del Neolitico y Calcolitico, que nos permiten analizar cómo influyen los factores culturales en la lateralidad poblacional, para continuar analizando sociedades formadas por neandertales. Para ello, hemos desarrollado dos métodos. El primero nos ha permitido deducir la lateralidad de un productor de hachas a partir de la morfología del corte de un hacha pulida, aplicable a materiales neolíticos y calcolíticos, y el segundo nos ha permitido establecer la lateralidad del tallista a partir de las lascas, mediante el análisis de unas fracturas que en ocasiones se desarrollan en torno al punto de percusión, denominadas fracturas parabolicas. A partir de estos métodos hemos establecido los niveles poblacionales de lateralidad en diferentes momentos de la prehistoria, y su comparación con los niveles poblacionales actuales de diferentes sociedades nos han permitido entender mejor las asimetrías cerebrales su evolución y su relación con el lenguaje.

The PhD project focused on the integrated study of the surface and subsurface geology of the area that defines the transition between the Basque Pyrenees and the South-central Pyrenean zone, comprising the Urbasa-Andia plateau, the Pamplona basin and the adjacent northern margin of the Ebro foreland basin. This area is around 3600 Km2 and has been traversed by several 2D seismic surveys and numerous well penetrations, some reaching up to 4000 meters subsea level. The main objective of this PhD project was to integrate all available surface and subsurface geological databases from the study area in order to develop a comprehensive interpretation of its tectono-sedimentary evolution during the Alpine cycle (late Triassic to recent). More specifically, the study intended to clarify 1) the geometry and timing of the southern thrust front defining the transition to the Ebro foreland basin, 2) the nature and origin of the Pamplona Fault system and associated structures defining the boundary between the Urbasa-Andia sector and the Pamplona basin, and 3) the impact of salt distribution on the stratigraphic architecture of the entire study area. The methodology to develop the study consisted in the integration of all surface and subsurface available databases into a global interpretation ·3D model by using a high tech geomodelling application (Petrel), through a donation license from Schlumberger LTD.

En esta tesis doctoral, el objetivo es estudiar la cronología y los restos humanos de tres yacimientos de los Pirineos Atlánticos Occidentales (Abittaga, Atxuri-I y Lumentxa) y de un yacimiento del complejo arqueo-paleontológico de la Sierra de Atapuerca (El Mirador). Se han identificado 187 yacimientos en cueva que albergaban restos humanos en la vertiente atlántica de los Pirineos Occidentales, habiéndose recopilado 70 dataciones directas en solo 38 de ellos, perteneciendo la mayoría de las dataciones al Calcolítico y a la Edad de Bronce (32 y 25 dataciones respectivamente). El estudio de los restos humanos ha permitido determinar la presencia de individuos subadultos y adultos de ambos sexos en Atxuri-I y Lumentxa, a la vez que la presencia de un individuo adulto probablemente femenino en Abittaga y adultos de ambos sexos en El Mirador. El individuo neolítico de Lumentxa y el individuo de la Edad de Bronce de Atxuri-I tienen una robustez (CA%) y fuerza (Zp) similares a las de las muestras de sus respectivas cronologías de la península ibérica. En el caso de El Mirador, los hombres presentan más robustez (TA), rigidez (J) y circularidad de la diáfisis mayor en las extremidades inferiores que las mujeres, mientras que puede observarse la situación inversa en las extremidades superiores.

Hondarrezko hondartzak, itsaslabarrak eta kostaldeko plataforma arrokatsuak dira mundu osoko kostaldeetako ezaugarri nagusienak, zeinak gaur egun hainbat altueratan aurkitzen direnak. Elementu hauek, itsas mailaren aldaketen eta mugimendu bertikalen bidez definituta daude, tektonikoak eta isostatikoak barne, eta kostaldeko paisaiaren bilakaera historikoari buruzko datu baliotsuak eskaintzen dituzte. Bilakaera hori jakiteko, azaleratutako zein urperatutako erliebeak aztertu dira, iraganeko kosta-lerroak eta iraganeko kostaldeko plataforma arrokatsuen (IKPA) kokapena eta altuera zehaztuz. Azterketak, urpean dauden 13 terraza detektatu ditu, gaur egun urpean dauden iraganeko kosta-lerroei dagozkienak. Azaleratutako eremuan berriz, iraganeko 18 plataforma arrokatsu definitu dira. Jasotako datuek, Kantauriar kostaldeko beste metakin batzuekin batera, antzeko bilakaera tektonikoa baieztatzen dute IEI 5e-tik gaurdaino. Gorakada, izatekotan, minimoa litzateke. Urpeko datuek ere egonkortasun epe luze bat iradokitzen dute: IEI 11ko itsas maila altuaren eta IEI 9aren hasieraren arteko momenturen batetik, gaur egunera arte. Hortaz, altxatze tektonikoa Pliozeno/Miozenoaz geroztik gertatu zitekeen, modu homogeneo batean, ikerketa eremuan kota altuan dauden iraganeko plataformen antzeko altitudeak erakusten duten bezala. Azken pultsoa, IEI 11ko itsas maila altuaren eta IEI 9aren hasieraren arteko momenturen batean gertatuko zen.

En esta tesis doctoral se aplica el análisis de los indicadores óseos de actividad física sobre cuatro muestras provenientes de colecciones antropológicas que cronológicamente se ubican alrededor del III milenio cal BCE: Camino del Molino (Murcia), Camino de las Yeseras (Madrid), Marroquíes (Jaén) y San Juan ante Portam Latinam (Euskadi). Para ello, se han estudiado las variables biométricas de los huesos largos y las distribuciones de las frecuencias de los cambios entésicos, cambios degenerativos articulares, formaciones óseas de la faceta anterior del cuello femoral y neo-facetas articulares del tobillo y articulación metatarsofalángica. Asimismo, se ha realizado un análisis del estado actual de los estudios de marcadores óseos relacionados con la actividad física a nivel peninsular para la época Calcolítica, lo que ha permitido constatar un vacío general de este tipo de estudios. Poniendo el foco en los cambios entésicos, se ha realizado una labor metodológica al comparar tres técnicas distintas con el fin de advertir las ventajas y desventajas de cada uno y observar la vía a seguir de cara al consenso metodológico; lo que sin duda facilitará comparaciones con otras poblaciones que hasta ahora no se han podido realizar. Se ha podido caracterizar el patrón de actividad de cada población, poniendo en valor la utilidad de metodologías y estadísticas sencillas y descriptivas pero, a su vez, esclarecedoras, a la hora de tratar con tamaños muestrales reducidos y de estados de preservación generalmente pobres.

El análisis de los restos óseos recuperados en el templo de Santa María ha permitido conocer aspectos fundamentales sobre la estructura biológica y social de la población de Vitoria-Gasteiz durante los siglos XII al XVIII, considerando el contexto histórico, geográfico y cronológico en el que se encuadra esta necrópolis. El estudio de la prevalencia de raquitismo de forma diacrónica, ha permitido evaluar la influencia que diversos acontecimientos ocurridos durante la Edad Media y Moderna tuvieron en la salud de la población infantil, constituyendo un referente para el análisis de las poblaciones históricas del sur de Europa. En este estudio hemos registrado una elevada mortalidad en la primera infancia (0-6 a.), y una mortalidad más temprana en las mujeres (grupo 25-35 a.) que en los hombres, lo que puede relacionarse no solo con los riesgos de la actividad reproductora, sino también con factores sociales y económicos, que se ven asimismo reflejados en el comportamiento funerario. Hemos realizado un estudio paleopatológico a nivel poblacional que ha permitido establecer la prevalencia de un grupo de artropatías degenerativas e inflamatorias de difícil diagnóstico (p.e. Artritis Reumatoide, Espondiloartropatías, DISH, Osteoartritis), habiendo analizado la influencia de factores genéticos a nivel del ADN mitocondrial en el desarrollo de las artropatías, lo que nos ha llevado a apoyar una relación entre el sub-haplogrupo H2 y las Espondiloartropatías (SpAs), cuyo estudio en futuros análisis puede resultar útil, incluso como posible herramienta de diagnóstico.

Desde el período preindustrial, la temperatura del aire en la superficie terrestre se incrementó aproximadamente en un 50 % la media global, lo cual repercute en un cambio climático que incluye aumentos de fenómenos meteorológicos, tanto en frecuencia como en intensidad, con extremos altamente peligrosos para toda clase de vida. Impactando negativamente en los ecosistemas marítimos y terrestres, acelerando su desertificación, auspiciando un alto estrés hídrico y una permanente degradación de los suelos. Conjunto de fenómenos que afectan directamente a la seguridad alimentaria de países y regiones enteras. Donde las regiones de mayor biodiversidad son las más sensibles a este cambio climático, regiones que coincidentemente son los territorios indígenas, relación que expresa que la biodiversidad tiene una amplia vinculación y correspondencia con los pueblos indígenas y naciones originarias. Pueblos y nacionalidades indígenas que tienen en su acervo más del 87,5% de los recursos silvestres conocidos, señalando una sustentabilidad y sostenibilidad alternativa a más de una resiliencia e interacción con los diferentes ecosistemas de larga data. Esto pese a la permanente acometida de la racionalidad colonial y del sistema capitalista a los recursos del medio ambiente y por ende a las comunidades vivas que dependen de estos recursos. Por lo cual la adaptación y resiliencia ante el Cambio Climático y la resistencia a la explotación capitalista, es vital, no solo para los pueblos indígenas sino sobre todo para la vida del planeta en general. Para lo cual develamos algunas estrategias que permiten a los pueblos y nacionalidades indígenas, en general, y en particular a Achuar, Kichwa, Shuar y Zapara, a ser resilientes, sin embargo, esto no implica que no estén expuesto y sean altamente vulnerables, por su concomitancia en ecosistemas megadiverso altamente sensibles, vulnerables al sistema económico, político y al cambio climático.

El sistema granito-aplopegmatitas de Tres Arroyos (Badajoz) se localiza en las proximidades del batolito de Nisa-Alburquerque. Según su mineralogía y sus características petrográficas y geoquímicas, se han descrito cinco facies, dos graníticas (monzogranito y granito marginal) y tres aplopegmatíticas (estériles, intermedias y enriquecidas en Li), todas ellas encajadas en materiales metamórficos. La mineralogía de los cuerpos aplopegmatíticos se hace más compleja al aumentar su distancia al granito, paralelamente al aumento de su contenido en Li, con lepidolita como principal portador de este elemento. Los distintos indicadores geoquímicos de fraccionamiento tanto en minerales (p. ej. K/Rb en micas y feldespato, Al/Ti y Ge/Ti en cuarzo), como en roca total (p. ej. aumento progresivo en Li, Rb, Cs, Ta, F), indican que el grado de fraccionamiento aumenta desde el monzogranito hasta las aplopegmatitas más alejadas de este, enriquecidas en Li. Los resultados de la modelización geoquímica (cristalización fraccionada tipo Rayleigh) también sugieren que el sistema de Tres Arroyos se originó según una única línea de diferenciación, con un 50% de fraccionamiento para la facies granítica marginal y un 99,9% para los diques más evolucionados, a partir de una composición similar a la del monzogranito de Nisa- Alburquerque. Además, la edad de este granito está en el rango de la calculada para las aplopegmatitas (301±10 ma, por el método U-Th-Pb en columbita). El desarrollo de texturas unidireccionales (cristales de feldespato ¿en peine¿ y bandeados rítmicos), la falta de zonación interna de los diques y su carácter aplítico, se atribuyen al fuerte subenfriamiento de los fundidos pegmatíticos al entrar en contacto con la roca de caja más fría, y a la posible exsolución de una fase fluida debida a la pérdida de presión sufrida por el fundido al inyectarse en las fracturas abiertas en las que aparecen encajados los diques.

Stable isotopes (¿13C, ¿15N, ¿18O) and a radiogenic isotope (87Sr/86Sr) in tooth and human bone remains have been used to reconstruct residential mobility and dietary patterns. To this end several medieval archaeological sites of the North Iberian Peninsula ranging from 6th to 12th centuries time periods have been studied. Additionally, complementary to the isotope studies trace elements have been analyzed in tooth samples by means of the LA-ICP-MS technique to investigate health and palaeodietary patterns. The multi-isotope study enhances the understanding of medieval Iberian lifeways. The strontium and oxygen isotope compositions suggest limited residential mobility because only a few individuals were of non-local origin. Determining the outsiders¿ provenance area is difficult but isotope data suggest nearby areas and only few individuals¿ origin has been impossible to determine. Palaeodietary patterns indicate similar foodstuff in medieval rural populations into the studied communities. Only dietary differences among Muslim individuals according to sex and age have been observed illustrating different dynamics of social life between Christian and Muslim populations.

Esta Tesis Doctoral comprende dos partes. La primera incluye el estudio sistemático de paleotéridos (Perissodactyla, Mammalia) del Eoceno de la región occidental de la península ibérica, con el fin de conocer mejor los taxones endémicos del Eoceno superior, época en la que existía una conexión terrestre entre las placas de Iberia y Centroeuropa. La segunda parte comprende el estudio de la paleodieta de los paleotéridos de Europa occidental, utilizando tres proxis paleoecológicos (índice de hipsodoncia, mesodesgaste y microdesgaste) y empleando un enfoque espaciotemporal. Esto ha permitido averiguar, por un lado, si la diferenciación faunística de la región occidental está relacionada con las características paleoecológicas particulares de esta región y, por otro lado, si algunos de los rasgos dentarios observados en los paleotéridos se asocian con los cambios climáticos (enfriamiento) y ecológicos observados al final del Eoceno y durante el tránsito Eoceno-Oligoceno, momento en el que se extinguen muchas de las especies de paleotéridos, y sólo unas pocas llegan a estar presentes en el Oligoceno inferior.

En la presente Tesis Doctoral hemos pretendido profundizar en el conocimiento sobre el comportamiento de los últimos neandertales del Sudoeste Europeo como depredadores. Para ello, hemos realizado un análisis tafonómico y zooarqueológico de los conjuntos faunísticos de Jarama VI y Arrillor, así como del conjunto de restos avianos de Pié Lombard. Además, para entender mejor la acción humana sobre carcasas de ave, realizamos un experimento previo de consumo sobre huesos largos avianos. Las sociedades neandertales de los yacimientos de Jarama VI y Arrillor se capturaron preferentemente ungulados de bosque, recurriendo estacionalmente a los de pradera y, por último, a los de roquedo. El poblamiento humano de estos sitios se articuló de diferentes formas a lo largo del tiempo, permitiendo a los humanos explotar el medio circundante durante varias estaciones o bien emplear los abrigos como refugios puntuales de las partidas de caza. Por otro lado, el conjunto aviano de Pié Lombard es un depósito mixto fruto de la depredación de aves rapaces, pequeños carnívoros y neandertales. Tanto arqueológica como experimentalmente, demostramos que los procesos de consumo humano de pequeñas presas generan otro tipo de alteraciones sobre los restos distintas a las halladas sobre animales más grandes. En definitiva, planteamos que las comunidades neandertales tuvieron una economía de amplio espectro, diversificando tácticas cinegéticas y biotopos explotados a lo largo del tiempo por cuestiones ecológicas, sociales y culturales.

El III milenio cal BC no está exento de interrogantes. Se trata de una fase considerada de transición, con todas las implicaciones que esta palabra conlleva. En objetivo principal de esta tesis es entender y definir el III milenio cal BC en la cuenca Alta y Media del Ebro, dentro de las dinámicas propias del devenir histórico. Para ello nos hemos centrado en el estudio del material cerámico adscrito a esta época. Ya que a pesar de ser uno de los materiales más abundantes, los estudios concretos son escasos. En conjunto, hemos revisado un total de 36 yacimientos, 19.455 fragmentos cerámicos y hemos identificado 1702 recipientes o formas. Desde un punto de vista puramente arqueológico, no podemos desligar el estudio de la cerá-mica de su contexto. Por ello, hemos considerado fundamental tener en cuenta tanto el resto de los materiales arqueológicos como los distintos contextos. Para ello hemos realizado una visión de conjunto, que abarca desde las estructuras negativas que componen los asentamientos al aire libre, pasando por los rituales funerarios propios de este periodo, hasta una visión espacial de la localización de los distintos sitios. En general, este periodo sigue siendo una etapa complicada, aunque esperamos que esta tesis ayude a la compresión tanto de los materiales cerámicos, como las distintas dinámicas sociales, cuyo último objetivo no es otro que el conocimiento de las relaciones establecidas entre los seres humanos y su entorno en el devenir histórico.

Se estudia el registro fósil de tiburones y rayas (Chondrichthyes, Neoselachii) procedente de seis yacimientos del Cretácico Superior marino de la Cuenca Vasco-Cantábrica (CVC). En conjunto, se describen 43 taxones distribuidos en 29 géneros, algunos de los cuales exclusivos de la Región Vasco-Cantábria (Norte de España). Una espina rostral aislada de un pez sierra (Rajiformes, Sclerorhynchoidei) procedente del Coniaciense superior de la Rampa Castellana (facies de rampa externa, sector sur-occidental de la CVC) es el resto más antiguo, y representa la única cita de ese taxón para la Península Ibérica. Dentro de la subcuenca de Vitoria se encuentran los yacimientos de Gometxa y Puerto de Vitoria (Alava). En el principio aflora una secuencia de margas de cuenca con intercalaciones de calcarenita del Miembro Gomecha, depositada en ambientes de rampa media a distal o talud superior. La edad de este depósito es Camaniense superior basal (73,5 Ma), e incluye al menos 17 taxones de neoselacios. En el Puerto de Vitoria afloran unas margas glauconíticas del Miembro Eguileta, de edad Campaniense superior (72 Ma), correspondientes a un ambiente de prodelta (interpretado a partir de la asociación de litofacies y contenido en macroinvertebrados fósicles). Estos niveles han proporcionado 8 taxones. Muchas de las especies encontradas en ambas localidades representan nuevos registros, para esa edad, en la Península Iberíca. Los yacimientos maastrichtienses, por orden de antiguedad, son (1) Quintanilla la Ojada (Burgos; Formación Valdenoceda depositada en un ambiente submareal cercano a la costa), que incluye una mezcla de selacios semipelágicos y nectobentónicos distribuidos en dos conjuntos diferenciados con 16 taxones en total; (2) Albaina (Condado de Treviño, Burgos; Formación Torme depositada en una rampa carbonatada somera), donde se ha encontrado las más rica y diversa colección de dientes de selacios de esta edad hasta ahora descubierta en la Península Ibérica con al menos 19 taxones, y cuya orignalidad estriba en albergar taxones del sur del Tetis y del norte de Europa; y (3) Entzia (Alava; Formation Puerto de Olazagutía, serie carbonatada de rampa media distal) con al menos tres taxones.

El objetivo general de esta tesis doctoral es conocer los mecanismos de adquisición, gestión y distribución que las sociedades paleolíticas pusieron en práctica para explotar la cuarcita en la Región Cantábrica. Debido al escaso desarrollo en la caracterización de esta materia prima lítica en estudios previos, en este trabajo hemos caracterizado la cuarcita desde un punto de vista geo-arqueológico en este marco geográfico. La aplicación de esta metodología integral en una zona más acotada, los valles del Deva, Cares y Güeña, nos ha permitido entender la cuarcita desde un punto de vista geológico y arqueológico. Por un lado, hemos caracterizado el aporte sedimentario original de las cuarcitas, su transformación y las inclusiones minerales que esta roca ha recibido en los diferentes ambientes geológicos. Esto nos ha permitido clasificar las cuarcitas en siete tipos basados en su génesis y múltiples variedades en función de los tamaños de los granos de cuarzo que componen masivamente la cuarcita y sus aportes minerales. Asimismo, hemos descrito los estratos geológicos en los que aparece y hemos caracterizado tanto su disposición como su dispersión teniendo en cuenta los tipos establecidos. Por otro lado, a través del análisis de las industrias líticas de los niveles VI, XIII y XXII de El Esquilleu, del nivel Co.B.6 de Coimbre y de los yacimientos de El Habario y El Arteu, hemos podido inferir las pautas de adquisición, gestión y distribución de la cuarcita en los valles del Deva, Cares y Güeña durante el Paleolítico medio y superior. Esto nos ha permitido observar las diferentes estrategias de gestión de un medio ambiente montañoso y heterogéneo como es la zona central de la Región Cantábrica.

En esta tesis doctoral se aborda el estudio de las cavidades con Arte Paleolítico a partir del análisis del Contexto Arqueológico Interno (C.A.I.), en concreto, a través del análisis interdisciplinar de los restos de la iluminación prehistórica, especialmente de los residuos del combustible leñoso (carbones de madera). Cinco cavidades españolas son las grutas incluidas en este trabajo, las cuevas de Nerja (Málaga), Atxurra (Bizkaia), Morgota (Bizkaia), Hornos de la Peña (Cantabria) y Covaciella (Asturias). La metodología aplicada abarca la prospección y catalogación integral de los restos del C.A.I., el estudio arqueo-espacial de los mismos por medio de S.I.G., la identificación antracológica de los carbones, desde las vertientes taxonómica, tafonómica y dendrológica; la caracterización de las diferentes fases de uso y ocupación prehistóricas de las zonas internas de estos yacimientos mediante la datación C14-AMS de los carbones y la gestión de los resultados radicarbónicos con estadística bayesiana (software ©Oxcal 4.3); junto con otras analíticas complementarias (VMP, LIBS, ¿C13, ¿-Raman Spectroscopy, SEM-EDX, TEM-EDX, microsedimentología, fitolitos, etc.), sobre todo de carácter físico-químico, para la óptima identificación y estudio de los restos de combustión del contexto endokárstico. Asimismo, la metodología incluye una sección de Arqueología Experimental donde presentamos resultados cualitativos y cuantitativos sobre las características lumínicas de los sistemas de iluminación prehistóricos. En conjunto, este estudio nos ha permitido avanzar en el conocimiento de las actividades desarrolladas por los grupos prehistóricos en el medio subterráneo, más allá de las labores vinculadas directamente con la ejecución del Arte Paleolítico, y especialmente sobre las diferentes soluciones pirotécnicas empleadas por estos grupos en el medio subterráneo (antorchas de madera, lámparas ¿fijas y móviles- y fuegos de iluminación). Además, las principales conclusiones constatan que la antropización prehistórica del endokarst es heterogénea y multifuncional, que posee un importante carácter transcultural y que responde a acciones generalmente planificadas, como las relativas a la selección y aprovisionamiento de determinados combustibles leñosos o la ubicación de los sistemas de luz en el escenario subterráneo.

Esta tesis doctoral tiene como objetivo el conocimiento del modo de vida y estado de salud de las personas que poblaban el territorio vasco durante la Edad Media, sin olvidar sus costumbres funerarias y comportamientos sociales. Plantea una caracterización de las sociedades desde una perspectiva doble. Por un lado, se realiza un estudio antropológico de las colecciones óseas con las que se cuenta, y por otro lado, se lleva a cabo un análisis paleopatológico. Para ello, se han analizado los restos humanos excavados en 6 necrópolis medievales vascas (3 vizcaínas y 3 alavesas) y una burgalesa. El volumen del material analizado en cada yacimiento varía de forma considerable de unos a otros, pero en su globalidad, han sido los restos de 270 individuos los que se han analizado en esta tesis doctoral. Se presenta la descripción de cada necrópolis de forma detallada en el capítulo 3 y los resultados del estudio individual en forma de anexo en formato digital. Para el trabajo de caracterización antropológica y paleopatológica, se ha practicado un análisis comparativo teniendo en cuenta, además de las 7 colecciones aquí presentadas, otras ya existentes y publicadas por otros investigadores. Los resultados del estudio antropológico, muestras perfiles demográficos similares en los tres territorios vascos a lo largo de toda la Edad Media con una importante infrarrepresentación de individuos infantiles y un importante pico de mortalidad entre los adultos jóvenes. Por otra parte, del estudio paleopatológico se puede concluir una mejoría en la calidad de vida de estos individuos a partir del siglo X, pues se documenta una mayor cantidad de lesiones patológicas en la Alta Edad Media. Además, el estado de salud de los individuos femeninos mejora a partir de la Plena Edad Media, mientras que el de los masculinos se mantiene en valores similares. Este trabajo, contribuye a un mejor conocimiento del poblamiento medieval en el País Vasco en términos demográficos y paleopatológicos. Gracias a este tipo de estudios, se conocen mejor el modo de vida y las sociedades pasadas, aunque todavía queda mucho por hacer, y mucho por conocer.

Desde hace décadas la ciencia se ha interesado por conocer y estudiar los cambios climáticos ocurridos a lo largo de la historia de nuestro planeta, y ha surgido un interés especial en aquellos sucedidos durante el Cuaternario. La relación que presentan los espeleotemas con las oscilaciones climáticas hace de ellos uno de los mejores archivos para realizar reconstrucciones paleoambientales y estudiar fenómenos tanto a escala regional como global. En esta tesis doctoral se presentan las secuencias paleoclimáticas de dos cavidades del norte peninsular, Cueva Mayor de Atapuerca, en Burgos, y Cueva de Goikoetxe, en Bizkaia, durante el Pleistoceno Superior y el Holoceno. Se ha observado que la diferente situación geográfica de ambas cavidades muestra distintos patrones de formación y crecimiento de espeleotemas, tanto a nivel petrológico como geoquímico, indicando diferentes umbrales climáticos entre regiones de influencia mediterránea y aquellas dominadas por un régimen Atlántico. Las estalagmitas de Cueva Mayor, situadas en un clima templado/frío y seco, presentan tasas de crecimiento más lentas e incluso hiatos estratigráficos asociados a cambios en las condiciones de disponibilidad hídrica, que pueden ser correlacionados con cambios climáticos globales, como el Younger Dryas o el Evento 8.2. En ellas destaca el registro de la actividad de poblaciones humanas prehistóricas desde el Neolítico hasta la Edad del Bronce a modo de niveles de hollín entre los cristales de carbonato. En Goikoetxe, situada en un ambiente climático más cálido y húmedo, los espeleotemas presentan grandes desarrollos sin interrupciones en su crecimiento. La estalagmita aquí estudiada muestra unas ligeras variaciones en la humedad relacionadas con ciclos en la actividad solar, representados por la incorporación de ácidos húmicos y fúlvicos procedentes de la degradación de la cobertura vegetal del exterior. La aplicación de diferentes y variadas técnicas de análisis ha permitido unas interpretaciones paleoambientales más completas, y se ha comprobado que no todas las técnicas de estudio son igualmente válidas para todas las estalagmitas, poniendo en relevancia la necesidad de combinarlas entre sí.

La presente tesis doctoral está dedicada al estudio integral de las industrias líticas de las comunidades humanas del Gravetiense en el Pirineo occidental. Para ello, nos hemos servido de una metodología contrastada y de larga tradición como la Tipología Analítica, analizando los aspectos físico, técnico, tipométrico, modal y morfológico de los diversos restos de industria lítica. Analizamos diez niveles o conjuntos líticos de un total de seis yacimientos arqueológicos, tanto en cueva (Bolinkoba, Usategi, Amalda, Aitzbitarte III, Gatzarria), como al aire libre (Ametzagaina). Por un lado, hemos podido discriminar dos procesos tecnológicos globales, cada uno de ellos caracterizado por unos particulares métodos de talla, soportes preferenciales y objetivos finales de la producción. Estos procesos revelan una importante unidad tecnológica de las industrias líticas. En cuanto a la tipología, en este estudio ha quedado patente la gran relevancia de los útiles de retoque simple. No obstante, útiles como los buriles de Noailles, presentes a lo largo de todo el Gravetiense, son expresión de una fuerte unidad cultural con el Pirineo central y la Cornisa Cantábrica. También hemos identificado una notable variedad de tipos y variedades de sílex explotadas, que abarcan ambas vertientes del Pirineo occidental. En este sentido, la calidad y adecuación para la talla fueron los criterios principales para el aprovisionamiento de estos recursos. Asimismo, ha quedado de manifiesto que el Corredor del Txingudi fue la principal vía de comunicación entre ambas vertientes, aunque también se ha intuido la existencia de rutas secundarias a través de la cordillera pirenaica. Por último, hemos determinado que el Pirineo occidental fue durante el Gravetiense un territorio económico de gran unidad y estabilidad.

El transito del Pleistoceno-Holoceno en el Alto Valle del Ebro viene siendo durante las últimas décadas un periodo en auge de estudio, para su mejor comprensión. Además los continuos descubrimientos de asentamientos han sacado a la luz la importancia de este periodo aún desconocido. Entender mejor este periodo ha sido el objetivo primordial de esta Tesis Doctoral a través del análisis geoarqueológico en los yacimiento de Socuevas (Pobes, Álava), Martinarri (Obécuri, Treviño) y Atxoste (Vírgala, Álava). Conocer además la relación ser humano-medio ambiente es fundamental para el buen conocimiento de las sociedades pasadas. Comprender la evolución de esta relación puede aportar claves críticas para el futuro, por ejemplo a la hora de definir y caracterizar áreas y tipos de uso sostenible del terreno y/o materias primas. Del mismo modo, para la interpretación de la información paleoecológica, al igual que para la información arqueológica, también es de gran importancia un detallado conocimiento del contexto pedosedimentario y geomorfológico derivado de estudios geológicos. La Geoarqueología se erige por tanto, como una importante disciplina que contribuye al mejor conocimiento del impacto humano en el paisaje mediante el estudio de antiguos suelos y depósitos de sus áreas de ocupación.

La implantación de la economía de producción durante el Neolítico implica el desarrollo de prácticas de gestión del medio biótico, así como de los propios elementos de producción, ganado y cultivos. En este sentido, se implanta y desarrolla una práctica transterminante basada en la movilidad del ganado hacia las zonas de pasto durante cortos períodos de tiempo. Dado que el uso de estos refugios es intermitente, los pastores queman los desperdicios acumulados con un fin esencialmente profiláctico. Estas prácticas se desarrollan al amparo de cuevas y abrigos y, a nivel arqueológico, forman un depósito característico denominado fumier. Los restos culturales que se exhuman de estos depósitos son normalmente poco abundantes, bastante pobres y muy alterados por la acción del fuego. Es por ello por lo que es necesario estudiar los depósitos de fumier desde la perspectiva de la Microarqueología, la cual se encarga de estudiar los elementos que conforman el registro arqueológico y que no se pueden ver a simple vista. Así, la presente tesis doctoral aborda el estudio de fumier desde el estudio de fitolitos, esferolitos fecales, pseudomorfos de calcita y composición mineralógica de los sedimentos (a través de la espectroscopia de infrarrojos por derivada de Fourier (FTIR) a la secuencia neolítica de tres yacimientos o cuevas redil emplazados en las cuencas altas del Ebro, San Cristóbal y Los Husos II (Álava); y el Duero, El Mirador (Burgos). Los objetivos que planteados en este trabajo no solo se centran en cuestiones arqueológicas, como la gestión del medio biótico o patrones de alimentación del ganado; sino también cuestiones en el plano metodológico, como el efecto del fuego en la preservación de los microrrestos estudiados.

En esta tesis doctoral se analiza la contaminación de metales depositados en cinco humedales del Pirineo navarro con la finalidad de discernir procesos de contaminación derivados de actividades mineras y metalúrgicas durante la Prehistoria Tardía y Primera Historia. De igual modo se analizan los contenidos orgánicos del sedimento que nos van a permitir inferir información paleoclimática. Se estudian además minas antiguas en Lantz y Mezkiritz para buscar la trazabilidad isotópica con las fases contaminantes detectadas en los humedales Arxuri, Baltsagorrieta, Belate, Gesaleta y Jauregiaroztegi. Las dataciones radiocarbónicas nos ayudan a concretar temporalmente estos fenómenos que hemos investigado junto a las afecciones provocadas en el medio, desde el tardiglaciar hasta el momento actual.

Los ecosistemas costeros se han caracterizado siempre por su dinamismo y su continua exposición a cambios de carácter natural, como las oscilaciones climáticas o la actividad geofísica de la Tierra. Sin embargo, el ser humano se ha convertido gracias a su desarrollo evolutivo y tecnológico en un agente muy agresivo de transformación y alteración de estos ecosistemas. La vegetación es uno de los elementos que mejor refleja los cambios que se han producido a lo largo de la historia de nuestro planeta. Por eso, en esta tesis doctoral se ha realizado el estudio de 5 sondeos largos y 5 sondeos cortos, 7 de ellos en estuarios, 2 de ellos marinos y 1 en un antiguo lago kárstico con el objetivo de registrar el marco cronológico más amplio posible a la vez que analizamos de manera más detallada los momentos históricos de mayor impacto humano. Estos sondeos nos han permitido retroceder en el tiempo hasta el Pleistoceno y el Holoceno llegando hasta cronologías recientes del Antropoceno. Durante el Pleistoceno, se observan dinámicas de cambio en la vegetación, con alternancia en la dominancia de la vegetación arborea y herbácea. Estas oscilaciones climáticas registradas en la vegetación se corresponderían con eventos muy fríos y secos (eventos Heinrich/H-E. La dinámica de la vegetación mostrada por los sondeos encuadrados cronológicamente en el Holoceno, muestran generalmente una recuperación de la vegetación de tipo boscoso. Esto podría deberse a la mejora climática ocurrida tras el Younger Dryas con un aumento muy rápido de las temperaturas (Optimo Climático Holoceno). En torno al ~6.000 años cal BP, la actividad humana se empieza a hacer más notable en los registros sedimentarios estuarinos. Durante el Antropoceno, la vegetación durante los últimos 200 años. El impacto humano en las zonas estuarinas desde el siglo XIX se intensificó, debido fundamentalmente a la Revolución Industrial. En el caso concreto de la Península Ibérica, es precisamente en la Cornisa Cantábrica donde el proceso industrializador tiene su mayor desarrollo.

Durante la desglaciación del Último Máximo Glacial con el evento de Heinrich 1 (18-14.6 ka BP), se inicia el último tecnocomplejo del Paleolítico superior, el Magdaleniense (21-14 ka BP). En esta fase los cazadores-recolectores de todo el continente europeo, explotaron materias duras animales (hueso, asta, marfil, concha) empleando diversos métodos, esquemas de transformación y estrategias tecnológicas. La identificación de todos ellos nos proporciona información valiosa acerca de la identidad cultural de sus creadores en contextos crono-culturales determinados. En el marco de esta tesis doctoral, llevamos a cabo un estudio tecno-económico del registro material óseo de 15 yacimientos repartidos por el País Vasco, al norte de la Península Ibérica, que incluye el análisis formal de aproximadamente 600 restos arqueológicos (equipamiento óseo y piezas técnicas). Este enfoque permite identificar y reconstituir los diferentes esquemas operativos de transformación de las materias óseas a lo largo de alrededor de 9.000 años. El objetivo principal de este estudio es contribuir a mejorar nuestra comprensión del comportamiento y desarrollo tecnológico del equipamiento óseo de los cazadores-recolectores magdalenienses. Los yacimientos seleccionados han producido ricas industrias óseas que permiten reconstituir la secuencia operativa. Los resultados giran en torno a varias cuestiones como saber qué materias primas utilizaron, cómo fue el aprovisionamiento de las mismas, cómo fabricaron las armas o los cambios que pudieron existir entre el equipamiento durante las fases internas del Magdaleniense. Las comparaciones a escala regional como intrarregional con sitios vecinos de Francia, demuestran interacciones y circulaciones permanentes entre los grupos humanos en un mismo territorio económico. Esta red de intercambios permeabilizó la puesta en común de normas técnicas que estructuraron la cadena operativa de las producciones óseas, así como especificidades regionales en cuestiones relativas a las estrategias de subsistencia. En conjunto, los datos obtenidos demuestran tener un gran potencial para reflexionar sobre aspectos económicos, medioambientales y sociológicos clave dentro de la vida diaria de los grupos humanos. En resumen, trataremos de abordar la relevancia de estos diversos procesos en las poblaciones magdalenienses y abrir nuevas vías de investigación en el entendimiento del Paleolítico superior de la Península Ibérica.

Las partículas en suspensión en la atmósfera, conocidas como aerosoles, pueden tener diferentes orígenes. Por un lado, se generan a partir de actividades humanas, como el Black Carbon (BC), y, por otro lado, existen aerosoles de origen natural, como el polvo mineral. Estas partículas pueden depositarse en la criosfera de alta montaña, tanto en mantos de nieve estacionales como perennes, así como en los glaciares. Cuando se encuentran sobre la nieve o el hielo, estas partículas alteran el balance radiativo de estas superficies, acelerando su fusión. Además, si algunas partículas sobreviven al proceso de transformación de la nieve en hielo, también interactúan con la microestructura del hielo, afectando sus propiedades mecánicas. En este estudio, se presentan dos casos de estudio que ejemplifican ambos efectos: el impacto del BC en el manto de nieve estacional sobre el glaciar Godwin-Austen en la cordillera del Karakorum, Pakistán, y el efecto de las partículas en la microestructura del hielo en el glaciar Monte Perdido en la cordillera de los Pirineos, España.

This doctoral dissertation has addressed a detailed investigation of the precipitation of mineral phases by biomineralization and bio-induced mineralization processes in different acidic sub-environments affected by acidic mine drainage and the control exerted on the biogeochemical cycling of dissolved metals. This included acidic pit lakes and acidic stream from Huelva (Filón Centro, Guadiana, Cueva de la Mora, Tintillo) and Murcia (Brunita) provinces (Spain) and derived incubation column experiments. The results showed a direct link between the bacterial sulfate reduction and the amelioration of extreme conditions (e.g., low pH (1.9-4.5), high ionic strength and high dissolved sulfur and metals), mainly conditioned by the availability of organic carbon. The increase of pH triggered the precipitation of Fe and Al (oxy)hydroxysulfates and oxyhydroxides, (proto)phyllosilicates (gel-like allophane-like and well-developed aggregates) and transformation of the detrital clay minerals (enrichment of chlorite and illite with depth). The combination of biogenic H2S with dissolved metals lead to the precipitation of Zn (wurtzite), Cu (covellite, chalcocite), Cu-Fe (chalcopyrite), Fe (marcasite, pyrite, pyrrhotite), As (orpiment) and Pb (galena) sulfides. The highly reductive environment in Brunita simulated medium was linked to the precipitation of native Cu. The microscopic techniques showed that these mineral phases (most remarkably chalcopyrite and native sulfur) were closely associated to the cell membranes. Ferrous iron concentration was commonly detected intracellularly by cryo-TXM, in addition to Zn- and P-rich granules. It also showed the generalized formation of vacuole-like microcompartments and intracellular dense bodies in the microbial cells.

The main aim of this doctoral thesis has been to analyse objectively and quantitatively the appropriation and exploration of endokarst by Palaeolithic human groups. This has been carried out through the geomorphological study of several caves decorated with rock art by Magdalenian societies in the central Bay of Biscay, using digital tools such as geographic information systems (GIS) and 3D technology. Firstly, the processes and modifications occurring in these cavities have been identified, stratigraphically ordered, and chronologically assigned to the best extent possible. The aim has been to understand as precisely as possible the layout and morphology of the cavity during its use in the Late Glacial period (ca. 18.5-13.5 ka). From this, digital methodologies have been developed and applied to investigate the role played by endokarstic morphology in the exploration and appropriation of the underground environment by Upper Palaeolithic societies. Using digital and 3D technology, spatial studies (accessibility, visibility, and capacity) of these caves have been conducted, aiming to identify common patterns in the selection of decorated spaces through analytical statistics, as well as to help measure the cost and effort invested by these prehistoric societies in these unique environments.

Los terópodos son un clado muy diverso de dinosaurios que dieron origen a las aves. En la península ibérica, se han encontrado restos fósiles de dinosaurios terópodos en varias cuencas que estuvieron activas durante el Mesozoico. Este proyecto de tesis doctoral se centra en el estudio de los terópodos del Cretácico de las cuencas de Cameros, vasco-cantábrica y sudpirenaica. En los depósitos del Cretácico Inferior (Hauteriviense-Aptiense) de la Cuenca de Cameros (Formación Golmayo y Grupo Enciso), los restos estudiados se han identificado como pertenecientes a Tetanurae indet. (dientes aislados) y a Baryonychinae indet. (dientes aislados, un maxilar y un esqueleto parcial). Asimismo, se ha definido un nuevo género y especie de espinosáurido: Riojavenatrix lacustris, al que se asigna material riojano (varios esqueletos parciales). Este trabajo demuestra la dominancia de Spinosauridae en esta cuenca durante el Cretácico Inferior, aunque coexistirían con otros clados de terópodos en el oeste de la cuenca. Los dientes aislados provenientes de los depósitos del Cretácico Superior (Campaniense-Maastrichtiense) de las cuencas vasco-cantábrica (Formación Sedano) y sudpirenaica (formaciones Arén y Tremp) han sido atribuidos a abelisáuridos, cf. Richardoestesia sp., cf. Paronychodon sp., Paraves indet. y Dromaeosauridae indet. La fauna de terópodos ibéricos del Cretácico final estaría compuesta por un abelisáurido de tamaño mediano-grande y una alta diversidad de pequeños celurosaurios y aves de ramificación temprana, al igual que ocurre en otras zonas coetáneas de Europa. Estudios de diversidad indican que los terópodos ibéricos se habrían visto afectados por un cambio faunístico intra Maastrichtiense.

Las regiones de alta montaña, caracterizadas por sus elementos criosféricos como la nieve, el permafrost y los glaciares, son cada vez más vulnerables al cambio climático. Estas zonas, incluidos los Pirineos, se enfrentan a importantes retos hidroclimáticos. Los Pirineos, foco clave de esta tesis, exhiben características climáticas e hidrológicas únicas que requieren un estudio detallado para abordar las brechas científicas en la comprensión de sus sistemas hidroclimáticos. En este contexto, esta tesis proporciona un análisis detallado y exhaustivo de varios aspectos de los sistémas climático e hídrico de los Pirineos. El uso de técnicas avanzadas de modelización, simulaciones de alta resolución y enfoques de Machine Learning representa un avance metodológico que contribuye a las capacidades predictivas para la gestión del cambio climático y los recursos hídricos en regiones de alta montaña. La tesis integra múltiples escalas espaciales y enfoques metodológicos para ayudar a proporcionar una comprensión holística de la compleja dinámica de la región pirenaica.