El lago oligotrófico de Sanabria se encuentra situado en la vertiente Atlántica de la Península Ibérica, región geográfica cuyo régimen de precipitaciones está determinado por las fases negativas y positivas de la NAO (North Atlantic Oscillation).Con el objeto de reconstruir la evolución paleoambiental durante el Holoceno, se ha efectuado un estudio paleolimnológico y sedimentológico del registro sedimentario del Lago de Sanabria en muy alta resolución. Para ello, han sido obtenidos varios testigos sedimentarios en el lago (4 testigos mediante la técnica del "piston coring", y 2 testigos mediante la técnica del "gravity coring").Los testigos sedimentarios han sido correlacionados mediante datación radiométrica (C-14, Pb-210 y Cs-137), así como mediante los criterios aportados por los parámetros descriptivos. Los parámetros utilizados en la reconstrucción paleoambiental han sido: - Contenido en agua- LOI (Loss on ignition)- TOC (Total Organic Carbon) y TN (Total Nitrogen)- Granulometría- Mineralogía- Geoquímica- Contenido en Diatomeas- Contenido en Polen- Lámina Delgada y SEM (Scanning Electron Microscope)Considerados en conjunto, estos parámetros indican que el LOI constituye un buen parámetro descriptivo para obtener una reconstrucción paleoambiental en el Lago de Sanabria. El carácter cristalino de su cuenca hidrográfica (rocas plutónicas y metamórficas) determina la ausencia de Carbono inorgánico en el sistema sedimentario, tal como confirma la significativa correlación entre los valores del TOC y del LOI. Los valores de delta[elevat a 13]C (entre -26 o/oo y -28 o/oo) indican que la materia orgánica del sedimento es de origen alóctono (plantas terrestres). La cantidad de materia orgánica está determinada por el régimen de precipitaciones de la región, dado que esta materia orgánica entra en el sistema lacustre por escorrentía. Conclusiones:1)El registro sedimentario del Lago de Sanabria es altamente sensible a las variaciones medioambientales. El lago se comporta como un sensor de las variaciones acontecidas tanto a escala regional (clima de la región del Atlántico Norte) como a escala local (fenómenos catastróficos acontecidos en su cuenca hidrográfica).2)El Loss on ignition (LOI) representa el contenido en materia orgánica en el sistema sedimentario del lago, constituyendo un indicador paleoambiental. El LOI reúne las siguientes características metodológicas: a) es económico; b) es rápido, y c) es fiable. 3)El análisis de la señal del LOI (mediante análisis de Fourier, análisis Wavelet, y densidad espectral) ha evidenciado la existencia de ciclos en el contenido de materia orgánica del sedimento. Los ciclos más destacables han sido: un ciclo de 1.500 años, un ciclo de 456 años, y un ciclo de 300-311 años.4)El registro sedimentario es sensible a importantes cambios medioambientales: a) al ciclo climático de 1.500 años ampliamente detectado en la región del Atlántico Norte (eventos Dansgard/Oeschenger), b) a la tendencia de enfriamiento general característica de un ciclo de Bond, c) detecta con detalle el periodo climático Medieval Warm Period - Little Ice Age (MWP-LIA), d) a ciclos climáticos de mayor frecuencia (ciclos de 300-311 años y 456 años), e) al ciclo solar de Gleissberg, f) a los mínimos solares, g) a avenidas torrenciales acontecidas en su cuenca hidrográfica (flash floods).5)La significativa correlación entre el contenido en materia orgánica del sedimento y el registro de C-14 atmosférico sugiere que las oscilaciones del contenido en materia orgánica están moduladas por la actividad solar.6)La existencia del ciclo climático de 1.500 años, así como la de ciclos de más alta frecuencia (300-311 años y 456 años), podría suponer la futura implantación de condiciones climáticas frías hacia el 2.100-2.150 AD (300 años después de la Pequeña Edad de Hielo). Estas oscilaciones climáticas sugieren que el calentamiento actual de la Tierra no está siendo determinado únicamente por la acción del Hombre, sino que también está actuando una tendencia climática natural ya existente.

La comunitat bentònica dels ecosistemes fluvials processa una gran quantitat de la matèria orgànica que arriba als rius. L'origen de les entrades de material (autòctones o al·lòctones), la seva composició química i la seva quantitat (freqüència de les entrades i concentració assolida en el riu), determinen l'estructura de la comunitat bentònica autotròfica i heterotròfica, les seves relacions tròfiques i les seves interaccions potencials (competència, sinergisme). L'objectiu d'aquesta tesi és posar de manifest la utilització de la matèria orgànica dissolta (MOD) per part dels biofilms bacterians bentònics fluvials i determinar l'eficiència del sistema fluvial en l'ús dels diferents materials que hi circulen. Amb aquesta finalitat s'han portat a terme diversos experiments, tant de camp com de laboratori, per tal de conèixer els efectes de la disponibilitat de la matèria orgànica (quantitat) i la seva qualitat (composició química i biodegradabilitat) i els efectes deguts a l'augment de temperatura de l'aigua del riu. / The benthic community in river ecosystems processes a large amount of organic matter entering the river. The input sources (autochthonous and allochthonous) as well as their chemical composition and amount (frequency of inputs and concentrations reaching the river), determine the structure of the autotrophic and heterotrophic benthic community, their trophic relationships and their potential interactions (competition, synergism). The aim of this thesis is to elucidate the use of dissolved organic matter (DOM) by the benthic stream microbial biofilms and determine the efficiency of the fluvial system in the use of the different materials that circulate through it. Different experiments were developed in the field and others in laboratory conditions to control the respective effects of organic matter availability (quantity) and quality (chemical composition and lability), as well as the effects of increasing river water temperature.

Diffusion Tensor Imaging (DTI) is a new magnetic resonance imaging modality capable of producing quantitative maps of microscopic natural displacements of water molecules that occur in brain tissues as part of the physical diffusion process. This technique has become a powerful tool in the investigation of brain structure and function because it allows for in vivo measurements of white matter fiber orientation. The application of DTI in clinical practice requires specialized processing and visualization techniques to extract and represent acquired information in a comprehensible manner. Tracking techniques are used to infer patterns of continuity in the brain by following in a step-wise mode the path of a set of particles dropped into a vector field. In this way, white matter fiber maps can be obtained. / La imatge amb tensor de difusió (DTI) és una nova modalitat de ressonància magnètica capaç de generar mapes del desplaçament a nivell microscòpic de l’aigua a dins del teixits del cervell com a part del procés físic de la difusió. Aquesta tècnica ha esdevingut una important eina en la investigació de les estructures i funcions cerebrals perquè ens permet tenir dades in vivo de l’orientació de les fibres de matèria blanca. Per aplicar el DTI en la pràctica clínica cal extreure i representar la informació de forma entenedora aplicant tècniques i processos de visualització especialitzats. Es poden utilitzar tècniques de tractografia per tal de trobar patrons de continuïtat dins del cervell, a partir de fer el seguiment pas a pas del camí seguit per un conjunt de partícules que es deixen en un camp vectorial. D’aquesta forma és com s’obtenen els mapes de fibres de matèria blanca.

The differential role that airborne particulate matter (PM) size fractions, sources, and components play in producing adverse health effects is not fully understood. Specific gaps include the role of PM generated by traffic and the effects of PMs generated by natural sources. Source specific air pollution epidemiological research still lacks integration in the risk assessment process, a fundamental tool to inform policy makers and the public about the current situation or the impact of future or past air pollution policies. This thesis addresses both these gaps. To explore the effects of PM from different sources, we investigated the association between different PM size fractions and mortality in Barcelona, Spain and used PM chemical composition data to help determine the different sources and components linked to toxicity. To illustrate that local air pollution risk assessments are useful tools in evidence-based public health, we estimated the health and economic benefits that would result from different scenario of improved air quality in the Barcelona metropolitan area and in two communities of Southern California. These case studies include new methods to integrate into the risk assessment process the recent epidemiological evidence related to the effects of traffic exposure.This thesis contributes to a better understanding of the link between particulate matter size fraction, sources, and components and health effects, and to improve air pollution health impact assessment methods. Both contributions have important implications for public health and air pollution public policy. / El papel diferencial en que las diferentes fracciones de partículas en suspensión en el aire (PMs), sus fuentes y componentes producen efectos adversos para la salud no está completamente entendido. Las lagunas actuales incluyen el papel de las PMs generadas por el tráfico y los efectos de las PMs generadas por fuentes naturales. La investigación epidemiológica relacionada con fuentes todavía falta ser integrada en el proceso de evaluación de impacto, una herramienta fundamental para informar a los tomadores de decisiones y el público sobre la situación actual o el impacto de futuras o pasadas políticas de contaminación atmosférica. Esta tesis trata estas áreas. Para explorar el papel de las PMs generadas por diferentes fuentes, se ha investigado la asociación entre diferentes fracciones de PMs y mortalidad en Barcelona (España) y se ha usado datos de composición química de PMs para identificar las fuentes y los componentes relacionados con la toxicidad. Para ilustrar que las evaluaciones de impacto a nivel local son herramientas útiles en salud pública, se ha estimado el beneficio en salud y económico que resultaría de diferentes escenarios de mejora de la calidad del aire en el área metropolitana de Barcelona y en dos comunidades de California del Sur. Estos estudios de casos incluyen nuevos métodos para integrar en las evaluaciones de impacto las nuevas evidencias epidemiológicas que relacionan la exposición al tráfico con los efectos en salud. Esta tesis contribuye a un mayor entendimiento del vínculo entre las fracciones de PM, sus fuentes y componentes y los efectos en salud así como a la mejora de los métodos de las evaluaciones de impacto. Estas contribuciones tienen importantes implicaciones para la salud pública y las políticas públicas de contaminación atmosférica.