A paleofire record of Cantabria, northern Iberian Peninsula over the past c. 28,000 years through a paleoclimate lens : a multi-proxy approach
Braunthal, Ashley Nicole
Pèlachs, Albert dir.
Cunill Artigas, Raquel dir.

Data: 2026
Resum: Els incendis són un tret característic de les muntanyes del Cantàbric, tot i que l'estudi de la seva geohistòria s'ha limitat als períodes més recents. Aquest estudi presenta una reconstrucció del paleoincendis a alta resolució a la torbera de Riofrío (1740 m s. n. m. ; 43. 037° N, 4. 697 O°), un registre sedimentari d'alta muntanya situat a la frontera bioclimàtica entre els vessants nord i sud de la serralada Cantàbrica. S'estudia un registre sedimentari de 7,5 metres de fondària de c. 28ka calBP. Aquesta recerca integra l'anàlisi de macrocarbons sedimentaris (>150 µm) i la matèria orgànica per identificar els principals episodis d'incendi i els canvis ambientals relacionats des de l'Últim Màxim Glacial fins al present que s'han comparat amb dades publicades sobre la geohistòria ambiental de l'Holocè. L'objectiu principal d'aquest treball és reconstruir la història dels focs i dels incendis de la torbera de Riofrío i, a partir dels carbons, explicar el seu entorn paisatgístic. Un objectiu secundari és aprofundir i millorar l'estudi dels carbons avaluant diferents mètodes d'anàlisi de carbons. Per això, s'han comparat les taxes d'acumulació de carbons amb classificacions morfològiques qualitatives (27 categories diferents) seguint Mustaphi & Pisaric (2014) i la morfometria quantitativa (relacions longitud/amplada i àrea superficial) seguint Umbanhowar & McGrath (1998). Els resultats han servit per avaluar l'eficàcia de diferents tècniques per identificar tipus específics de biomassa i localitzar la proximitat (6 km) dels incendis al lloc de deposició. La combinació d'aquests mètodes ha permès distingir entorns forestals amb més arbres d'altres entorns molt més oberts, juntament amb la diversitat de tipus de combustible associat. Durant el Plistocè superior (28-22,7ka calBP), l'activitat dels incendis va ser baixa o absent a la vall de Riofrío. Un hiatus sedimentari significatiu entre 22,7 i 12,1ka calBP, atribuït a l'erosió glaciofluvial, destaca en la dinàmica glacial de la vall estudiada. El règim de incendis de l'Holocè inicial (12,1-8,2ka calBP) estava limitat pel combustible en un paisatge d'estepa oberta, i després va passar a un sistema regulat pel bioclima durant l'expansió forestal de l'Holocè mitjà. La intensitat d'incendis assoleix el seu màxim entre 5,2 i 3,8ka calBP. Tot i que els humans podrien haver-se beneficiat del règim d'incendis i de les condicions ambientals des de fa 5ka calBP, la transició a un règim d'incendis regulat per l'acció antròpica i definit per les pertorbacions forestals, va començar molt probablement fa uns 3ka calBP. Els incendis d'alta freqüència s'han associat a paisatges oberts de forma natural, mentre que els de major intensitat s'han produït en ambients forestals més tancats i densos. Metodològicament, l'estudi confirma que, si bé les anàlisis morfomètriques i morfològiques funcionen bé de manera aïllada per identificar els tipus de combustible (e. g. , herbaci o llenyós), la seva combinació porta una interpretació més sòlida sobre la diversitat i el tipus de combustible. Les comparacions regionals indiquen diferències significatives en el règim d'incendis i la colonització de la vegetació entre Riofrío i altres localitats paleobotàniques de menor altitud a l'inici de l'Holocè. No obstant això, també s'han observat fortes correlacions durant tot l'Holocè entre la deposició de carbons, el contingut de matèria orgànica i les oscil·lacions climàtiques de l'Atlàntic Nord (per exemple, els episodis de Bond) entre les zones altes i les zones baixes de Cantàbria. En comparar Riofrío amb altres registres cantàbrics, aquesta recerca contribueix a una xarxa regional de dades paleoecològiques, omplint forats de coneixement significatius. En conjunt, proporciona una comprensió refinada de les relacions complexes i recíproques entre focs i incendis, la dinàmica de la vegetació, la variabilitat climàtica i les interaccions entre l'activitat humana i el territori des de l'Últim Màxim Glacial al nord de la Península Ibèrica.
Resum: Los incendios son un rasgo característico de las montañas del Cantábrico, aunque el estudio de su geohistoria se ha limitado a los períodos más recientes. Este estudio presenta una reconstrucción de los paleoincendios a alta resolución en la turbera de Riofrío (1740 m s. n. m. ; 43. 037° N, 4. 697 O°), un registro sedimentario de alta montaña situado en la frontera bioclimática entre las vertientes norte y sur de la cordillera Cantábrica. Se estudia un registro sedimentario de 7,5m de profundidad de c. 28ka calBP. Esta investigación integra el análisis de macrocarbones sedimentarios (>150 µm) y la materia orgánica para identificar los principales episodios de incendio y los cambios ambientales relacionados desde el Último Máximo Glacial hasta el presente que se han comparado con datos publicados sobre la geohistoria ambiental del Holoceno. El objetivo principal de este trabajo es reconstruir la historia de los fuegos y de los incendios de la turbera de Riofrío y, a partir de los carbones, contar su entorno paisajístico. Un objetivo secundario es profundizar y mejorar el estudio de los carbones evaluando distintos métodos de análisis. Por ello, se han comparado las tasas de acumulación de carbones con clasificaciones morfológicas cualitativas (27 categorías diferentes) siguiendo a Mustaphi & Pisaric (2014) y la morfometría cuantitativa (relaciones longitud/anchura y área superficial)(Umbanhowar & McGrath, 1998). Los resultados han servido para evaluar la eficacia de diferentes técnicas para identificar tipos específicos de biomasa y localizar la proximidad (6 km) de los incendios en el lugar de deposición. La combinación de estos métodos ha permitido distinguir entornos forestales con más árboles de otros entornos mucho más abiertos junto con la diversidad de tipos de combustible asociado. Durante el Pleistoceno superior (28-22,7ka calBP), la actividad de los incendios fue baja o ausente en el valle de Riofrío. Un hiato sedimentario significativo entre 22,7-12,1ka calBP, atribuido a la erosión glaciofluvial, destaca en la dinámica glacial del valle. El régimen de incendios del Holoceno inicial (12,1-8,2ka calBP) estaba limitado por el combustible en un paisaje abierto, y después pasó a un sistema regulado por la expansión forestal del Holoceno medio. La intensidad de incendios alcanza su máximo entre 5,2 y 3,8ka calBP. Aunque los humanos podrían haberse beneficiado del régimen de incendios y de las condiciones ambientales desde hace 5ka calBP, la transición a un régimen de incendios regulado por la acción antrópica y definido por las perturbaciones forestales, comenzó muy probablemente hace unos 3ka calBP. Los incendios de alta frecuencia se asociaron a paisajes abiertos, mientras que los de mayor intensidad se produjeron en ambientes forestales más cerrados y densos. Metodológicamente, el estudio confirma que, si bien los análisis morfométricos y morfológicos funcionan bien de forma aislada para identificar los tipos de combustible (pej. , herbáceo/ leñoso), su combinación trae una interpretación más sólida sobre la diversidad y el tipo de combustible. Las comparaciones regionales indican diferencias significativas en el régimen de incendios y la colonización de la vegetación entre Riofrío y otras localidades paleobotánicas de menor altitud en el inicio del Holoceno. También se han observado fuertes correlaciones durante todo el Holoceno entre la deposición de carbones, el contenido de materia orgánica y las oscilaciones climáticas del Atlántico N. (pej. , los episodios de Bond) entre las zonas altas y bajas de Cantabria. Al comparar Riofrío con otros registros cantábricos, esta investigación contribuye a una red regional de datos paleoecológicos, llenando agujeros de conocimiento significativos. Proporciona una comprensión refinada de las complejas y recíprocas relaciones entre fuegos e incendios, la dinámica de la vegetación, la variabilidad climática y las interacciones entre la actividad humana y el territorio desde el UMG en el Norte de la P. Ibérica.
Resum: Fire is a common feature in the Cantabrian highlands, yet its geohistory only covers more recent periods. This study presents a high-resolution paleofire reconstruction from the Riofrío peatland (1740 m. a. s. l. ; 43. 037° N, 4. 697 W°), a high-altitude site on the climatic border between the northern and southern slopes of the Cantabrian range; the sedimentary record is 7. 5-meters spanning approximately 28,000 years cal BP. This research integrates macroscopic charcoal analysis (>150 µm) and organic matter content (Loss-On-Ignition) to identify major fire episodes and related environmental shifts from the Late Glacial Maximum until the present, that have been compared with published Holocene environmental geohistory data. The main objective of this work is to reconstruct the fire history of the Riofrío peatland using a multiproxy approach, and through this, explain the environmental evolution of the landscape. A secondary objective is to deepen our understanding and improve charcoal analysis, comparing various methods: charcoal accumulation rates (CHAR) with qualitative morphological classifications (27 distinct categories) following Mustaphi & Pisaric (2014) and quantitative morphometrics (length:width ratios and surface area) following Umbanhowar and McGrath (1998). The results of this work demonstrate the efficacy of different techniques in identifying specific biomass types and fire proximity (6 km) to the deposition site. Combining these methods allowed us to distinguish dense forest cover from more open landscapes, while also identifying the diversity of associated fuel types. During the Late Pleistocene (28-22. 7 ka cal BP), fire activity was low to absent in the Riofrío valley. A significant sedimentary hiatus from 22. 7 to 12. 1 ka cal BP, attributed to glaciofluvial erosion, highlights the glacial dynamics of the surrounding area. The Early Holocene fire regime (12. 1-8. 2 ka cal BP) was fuel-limited in an open-steppe landscape, then transitioned to a bioclimate-regulated system during the Mid-Holocene forest expansion. Fire intensity peaks between 5. 2 and 3. 8 ka cal BP. Although humans may have benefited from the fire regime and environmental conditions as early as 5 ka cal BP, the transition to a fire regime regulated by anthropogenic action and defined by forest disturbances most likely began around 3 ka cal BP. High-frequency fires were associated with naturally, open landscapes, while higher-intensity fires occurred within closed, dense forest environments. Methodologically, the study confirms that while morphometric and morphological analyses function well in isolation to identify fuel types (e. g. , herbaceous vs. woody), their combination provides a stronger interpretation of landscape diversity and fuel type. Regional comparisons indicate significant differences in fire regime and vegetation colonization between Riofrío and other lower-elevation paleobotanical sedimentary sites at the beginning of the Holocene. However, strong correlations have also been observed throughout the Holocene between charcoal deposition, organic matter content (LOI) and North Atlantic climatic oscillations (e. g. Bond episodes) between the Cantabrian highlands and lowlands. By comparing Riofrío to other Cantabrian records, this research contributes to a regional network of paleoecological data, filling significant knowledge gaps. Overall, it provides a refined understanding of the complex, reciprocal relationships between fire, vegetation dynamics, climate variability, and human-land interactions since the Last Glacial Maximum in the Northern Iberian Peninsula.
Nota: Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Geografia
Drets: Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria. Creative Commons
Llengua: Anglès
Document: Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada
Matèria: Paleoincendis ; Paleofire ; Paleoincendios ; Paleoecologia ; Paleoecology ; Paleoecología ; Paleoclima ; Paleoclimate ; Ciències Socials

Adreça alternativa: https://hdl.handle.net/10803/697831


Disponible a partir de: 2028-06-21

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Tesis doctorals

 Registre creat el 2026-08-28, darrera modificació el 2026-09-02



   Favorit i Compartir