L'objectiu principal d'aquesta memòria ha estat estudiar la biologia reproductiva de les Delphineae a la Mediterrània occidental, des de dos vessants diferents: a) la biologia de la pol.linització, analitzant la relació morfologia floral-antòfil, i b) l'estudi dels sistemes reproductius i mecanismes d'aïllament reproductiu.

L'objectiu principal d'aquesta memòria és l'estudi de l'estructura i evolució tectònica, durant el Cenozoic, de la Conca Catalano-balear, entenent com a tal a la conca desenvolupada durant el Neogen entre la Serralada Ibèrica-Cadenes Costaneres Catalanes i el Sistema Bètico-balear. L'estructura i l'evolució mesozoica de l'àrea estudiada, encara que no constitueix per sí mateixa un objectiu primordial d'aquest treball, ha estat analitzada breument, ja que va condicionar en gran part l'estructura i evolució cenozoica de la Conca Calalano-balear.L'ordenació dels objectius parcials del present treball mostra el mètode seguit per aconseguir l'objectiu principal de la tesi: 1.- Caracteritzar l'estructura submergida de la Conca Catalano-balear (solc de València) a partir de dades de subsòl (sísmica de reflexió, sondatges, etc); 2.- Contrastar i comparar aquesta amb l'observada a les parts emergides de la conca; 3.- Reconèixer els principals trets de l'evolució litosfèrica de l'àrea estudiada; 4.- Quantificar, a partir de les dades obtingudes amb els treballs anteriors, els diferents processos cinemàtics que van actuar en la regió de la Conca Catalano-balear durant el Cenozoic; 5.- Elaborar i proposar un model evolutiu de la Conca Catalano-balear, que integri totes les dades obtingudes.Els resultats oblinguts a partir del desenvolupament de tot aquest conjunt de treballs poden sintetitzar-se en els següents punts:1) L'estructura cenozoica de la Conca Catalana-balear es caracteritza per la presència de dos dominis diferentment estructurats i que presenten una diferent evolució tectònica al llarg del Neogen: el domini catalano-valencià que inclou les àrees de la conca només afeclades per una tectònica extensiva (àrees NE i N del solc de València, Cadenes Costaneres Catalanes i SE de la Serralada Ibèrica) i el domini bètico-balear que comprén les àrees afectades pels encavalcaments i plecs de l'orogen bètico-balear (SE del solc de València. Promontori Balear i Bètiques orientals).L'estructura del primer (catalano-valencià) correspon a un extens sistema de horsts i grabens limitats per falles ENE-WSW a N-S que presenten un nivell de desenganxameJnt situat a uns 10-15 km. En aquest sistema extensional, poden distinguir-se: a) una zona marginal (NW de la conca) caracteritzada per falles normals amb un desplaçament quilomètric, i b) una zona central, ben preservada únicament en els sectors més septentrionals de la conca, en la que, si bé la litosfera està molt més aprimada, la deformació superficial neògena està molt poc desenvolupada. D'acord amb aquesta geometria es dedueix que l'extensió va realitzar-se segons un model de cisalla pura. L'activitat tectònica extensiva que va donar lloc a aquesta estructura, si bé s'ha perllongat atenuadament fins l'actualitat, va desenvolupar-se enlre l'Oliogè superior i el Burdigalià superior.El domini bètico-balear, ve caracteritzat, per la seva banda, per la presència d'un sistema d'encavalcaments i plecs dirigits majoritàriament cap al NW que es corresponen a la perllongació nordorienlal del Sistema Bètic. Les làmines d'encavalcament que d'aquest domini mostren una seqüència d'emplaçament a gran escala de tipus coll-i-bé ("piggy·back") i presenten un nivell de desenganxament basal lleugerament inclinat al SE que se situa a uns 10-12 kOl de profunditat per sota el Promontori Balear. Associat al col.lapsament de l'edifici cantractiu bètico-balear (Serraval.lià/Quaternari), en gran pan d'aquestes làmines d'encavalcament es troben desenvolupats sistemes de falles normals lístriques que, clarament posteriors al seu emplaçament compressiu, resulten de la reactivació en sentit normal dels plans d'encavalcament. Aquestes falles normals donen lloc a l'estructuració de les parts internes de l'edifici bètico-balear en un sistema de horsts i grabens orientals preferentment NE-SW.2) Dins de l'estructuració neògena d'aquests dos dominis es pot diferenciar: a) una etapa oligoceno superior-miocena mitjana de fona activitat tectònica en la que es va formar el sistema de Rift del domini catalano-valencià i es van emplaçar els encavalcaments del domini bètico-balear: í b) una etapa mioceno mitjana-qualernària, en la que al mateix temps que col.lapsa extensivament l'edifici contractiu bètico-balear, té lloc una marcada atenuació de l'activitat tectònica extensiva del domini catalano-valencià.3) D'acord amb aquesta evolució geodinàmica amb una primera etapa de rining i de flexió litosfèrica (lligada a l'emplaçament dels encavalcaments bètico-balears) i una segona etapa d'atenuació d'aquests dos processos, l'anàlisi de subsidència de l'àrea mostra que l'àrea de la Conca Catalana-balear es caracleritza per: i) un primer estadi, contemporani a la formació de la conca (Oligocè superior-Miocè mitjà), marcat per una important subsidèncía tectònica que és màxima en les àrees centrals de la conca i arran del Promontori Balear; i ii) un segon estadi (Miocè mitjà-Quaternari) en el que la subsidència tectònica decreix gradualment.4) La formació i posterior evolució de la Conca Catalana-balear va anar acompanyada d'una extensa activitat magmàtica, que es caracteritza per la presència de dos cicles volcànics ben diferenciats: a) un cicle miocè inferior-mitjà representat per roques calcoalcalines de tipus piroclàstic andesític i silícic: i b) un cicle miocè superior-quaternari de caràcter alcalí format principalment per roques basàltiques que afloren principalment al llarg de la zona de fractura Nord-balear.El primer cicle, contemporani a la formació de la Conca Catalano-balear, denota la fusió d'escorça continental en un context geodinàmic regional caracteritzat per la subducció cap al NW de la placa africana sota Ibèria. En canvi, el cicle posterior alcalí enregistra un marc geodinàmic extensiu caracteritzal per un increment progressiu de la taxa d'extensió en el mantell.5) La Conca Catalano-balear. per tant, no es correspon a una simple conca de rift, sinó que resulta principalment de a) el desenvolupament d'una situació extensiva que, durant l'Oligocè superior-Miocè inferior, va generar un significant aprimament litosfêric i la formació d'una conca de rift; i b) l'edificació, en el seu marge sudoriental i entre l'Oligocè terminal-Miocè mitjà, d'un edifici d'encavalcaments que, en la seva propagació cap el NW, va donar lloc a una disminució pmgressiva de l'àrea ocupada per la conca, En tal sentit, cal considerar la Conca Catalano-balear com una conca extensiva que va evolucionar en el temps a conca d'avantpaís de l'edifici orogènic bètico-balear.Posteriorment, també han intervingut en la configuració actual de la conca l'extensió relacionada amb el col.lapsament de l'edifici contractiu bètico-balear (Miocè mitjà-Quaternari) i l'ascens més que probable del mantell astenosfèric.6) Prèviament a la foonació de la conca cenozoica Catalano-balear, s'ha constatat que l'àrea havia estat sotmesa: primer a) a una situació extensiva mesozoica que va donar lloc a un volcanisme alcalí i a la formació d'àmplies i profundes cubetes orientades l'E-SW i WNW-ESE llue s'aprofundeixen gradualment cap al SE (Tetis); i segon, b) a una etapa compressiva N-S, d'edat paleògena, que va originar l'aixecament de l'àrea de la Conca Catalano-balear a partir del moviment contractiu de les falles que limitaven les antigues cubetes mesozoiques.Les estructures tectòniques formades el Mesozoic no només van controlar i condicionar les característiques geomètriques de l'estructuració compressiva paleògena, sinò també les de l'estructuració extensiva de la Conca Catalano-balear. En aquest sentit, s'ha constatat que: i) Les deformacions contractives i extensives cenozoiques es concentren en els marges de les antigues cubetes mesozoiques, de manera que la major part de les falles cenozoiques són el resultat de la reactivació de les falles normals mesozoiques; ii) la distribució areal de la Conca Catalano-balear coincideix en gran part de l'àrea que recobrien les cubetes mesozoiques Catalana í de les Columbrets.7) L'evolució postherciniana de l'àrea de la Conca Catalano-balear, així doncs. pot subdividir-se en 5 grans etapes, el trànsil entre les quals, generalment, s'inicia primer en les parts nordorientals de l'àrea i va migrant progressivament cap al SW.- Permià-Cretaci superior. Relacionada amb l'obertura de l'Atlàntic i Tetis. durant aquest període l'àrea de la Conca Catalano-balear va ser sotmesa a una situació extensiva que va donar lloc a un aprimament cortical notable (>35%), un vulcanisme alcalí d'edat Triàsic superior i Juràssic mitjà, i a la formació d'un seguit de cubetes i llindars limitats per falles normals NE·SW i WNW-ESE.-Cretaci superior-Oligocè superior. Durant aquest període, la part oriental d'Ibèria va ser afectada per un regim compressiu induït per la col.lisió entre les plaques ibèrica i euroasiàtica. Aquest nou règim va donar lloc a l'aixecament de les cubetes mesozoiques prèviament subsidents com a resultat de la inversió tectònica de les falles extensionals que les limitaven. La cinemàtica d'aquestes falles durant aquest període va venir controlada per la relació angular que guardaven els seus plans envers la direcció de compressió regional; així, mentre les orientades perpendicularmente a la direcció de compressió N-S es van reactivar com a encavalcaments (p,e, Zona d'Enllaç i Pirineus), les disposades obliquament van removilitzar-se amb un important component direccional (p.e. Cadenes Costaneres Catalanes i Serralada Ibèrica).- Oligocè superior-Miocè inferior. Relacionada amb l'obertura de la Conca Liguro-provençal, l'àrea ocupada per l'actual Conca Catalano-balear va ser sotmesa de nou a un règim extensiu que es va manifestar mitjançant l'enfonsament i aprimament de les àrees aixecades durant el Paleògen, i el desenvolupament d'un sistema de horsts i grabens al llarg del domini catalano-valencià. Sincrònicament, al SE de la posició actual de les illes Balears, va iniciar-se l'emplaçament cap al NW de les primeres làmines d'encavalacament bètiques i van extruir roques volcàniques calcoalcalines, processos que semblen indicar el començament de la subducció d'Àfrica sota Ibèria.- Miocè inferior-Miocè mitjà. La Conca Catalano-balear va passar de ser una conca extensiva o de rifting a una conca d'avantpaís de l'orogen bètico-balear. En efecte, durant aquest període, mentre l'activitat extensiva es va anar atenuant en el domini catalano-valencià, la litosfera va ser flexurada cap al SE com a conseqüència del progressiu apilament de les làmines d'encavalcament bètico-balears. Aquests encavalcaments emplaçats cap al NW segons una seqüència de propagación de tipus coll-i-bé, van anar incorporant progressivament dins de l'edifici d'encavalcaments les parts més sudorientals de la conca d'avantpaís, de manera que en l'actualitat la major part d'aquesta es troba involucrada en el sistema d'encavalcaments. La flexió litosfèrica conjuntament amb l'aprimament litosfèric creat per l'extensió oligocena superior-miocena mitjana van donar al desenvolupament d'una etapa de forta subsidència tectònica entre l'Oligocè superior i el Miocè mitjà. Per altra handa, la propagació cap al NW del front d'encavalcaments va anar acompanyada per una migració en el mateix sentit de l'activitat magmàtica calcoalcalina que va desenvolupar-se preferentment al llarg de l'eix del solc de València, migració que pot relacionar·se amb una prosecució de la subducció d'Àfrica sota Ibèria.- Miocè mitjà (Serraval.lià)-Quaternari. Correspon a un període de relativa calma tectònica. En el domini bètico-balear, la compressió bètica és substituïda per un règim extensiu que, relacionat amb l'obertura de la Conca Nord-africana, donà lloc al col.lapsament de l'edifici d'encavalcaments. En el domini catalano-valencià, a excepció de la zona de fractura Nord-balear on hi ha una forta activitat extensiva que crea noves fosses orientades NW-SE, continua l'atenuació de l'activitat tectònica extensiva. Aquesta atenuació queda enregistrada en la subsidència tectònica que únicament reflecteix una relaxació de les perturbacions tècniques produïdes pel rifting Oligocè superior-Miocè inferior. D'acord amb la finalització de l'activitat contractiva, durant aquest període, el vulcanisme calcoalcalí és substituït per un de tipus alcalí que sembla assenyalar una remuntada del mantell astenosfèric.Per tant, l'evolució oligoceno superior-quaternària de la Conca Catalano-balear, dins de l'àmbit de la Mediterrània occidental és compatible amb un model de conca de rera-arc que evoluciona, al pas del temps, primer a una conca d'avantpaís i després a una conca de rifting afectada per una possible remuntada del mantell astenosfèric. / This Thesis deals with the structure and geodynamic evolution during Cenozoic of the Catalan-Balearic Basin. This basin, located between the Iberian Peninsula and the Balearic Islands, corresponds to the southwest prolongation of the Provençal Basin.The integration of subsurface data from the offshore Catalan-Balearic Basin areas and data obtained from geological studies carried out on its emerged margins permits the recognition of two well differentiated structural domains in the basin: The Catalan-Valencian domain, along the Iberian coast, which is characterized by extensional tectonics that persisted during the whole Neogene; and the Betic-Balearic domain, located southeast of the former domain, that represents the northeastern prolongation of the external part of the Betic thrust and fold belt (emplaced in Early-Middle Miocene times). The Betic-Balearic domain, overthrusts the previous domain and has undergone a phase of extensional tectonics during Late Miocene times.The present day structural and morphological features of the Catalan-Balearic Basin, as well as the crustal thisckness variations across them, can not be explained as the result of a simple rift event. These features resulted of the coeval development of (1) a system of horsts and grabens in the northwest part of the basin during the Late Oligocene-Early Miocene, and (2) a thrust and fold system which lasted up to the Middle Miocene and which was followed by extensional tectonics during the Late Miocene.The Early Miocene rifting caused a generalized crustal thinning in the Catalan-Balearic Basin area, whereas the stacking of the Betic-Balearic thrust-sheets led to a weak crustal bending of the previously thinned crust and to a thickening of the crust un the Balearic Promontory during the Early and Middle Miocene (Burdigalian and Langhian). Therefore, from the Burdigalian to Langhian, the Catalan-Balearic Basin acted as a foreland basin in relation to the Betie-Balearic thrust and fold bell. Later on, from the Langhian-Serravallian transition, a crustal thinning has affected to a degree considerably the southeaster most Balearic promontory areas but has been weak in the Catalan-Balearic Basin. This extensional thinning has been related to the progressive opening of the Algerian Basin.

La dieta és un important determinant de la salut i la seva rellevància és evident degut al paper preventiu o causal que pot representar en el desenvolupament de determinades malalties. Els fitoesterols són components essencials d'una dieta rica en vegetals com la dieta Mediterrània. La ingesta d'aquests compostos augmenta les seves concentracions en sèrum, reflex del consum d'una dieta habitual saludable. Però les xifres incrementades de fitoesterols en sang també s'han relacionat amb un augment del risc de patir malaltia cardiovascular en alguns estudis, tot i que la bibliografia és contradictòria.Els treballs de recerca de la present tesi estan orientats a ampliar el coneixement de la implicació dels fitoesterols de la dieta i el sèrum sobre el perfil lipídic, els factors de risc cardiovascular i la malaltia cardíaca coronària, així com a investigar els factors socials que influencien el consum d'una dieta rica en fitoesterols.Els 4 treballs presentats són:1. "Serum sterol responses to increasing plant sterol intake from natural foods in the Mediterranean diet" on es va avaluar l'efecte hipocolesterolemiant d'un augment de la ingesta de fitoesterols amb la dieta en un subgrup d'individus de l'estudi de prevenció cardiovascular primària PREvención con DIeta MEDiterránea (PREDIMED), al cap d'un any d'intervenció dietètica.2. "Phytosterol plasma concentrations and coronary heart disease in the prospective Spanish EPIC cohort " en el qual es va avaluar, en un estudi de caos i controls en la cohort espanyola de l'estudi EPIC, l'associació entre les concentracions de fitoesterols del plasma i la incidència de malaltia cardíaca coronària després de 10 anys de seguiment.3. "Plasma phytosterols are inversely associated with the metabolic syndrome and its components" on es va investigar les associacions entre els esterols nocolesterol plasmàtics i els components de la síndrome metabòlica, inclòs la pròpia síndrome, en una població de pacients dislipèmics i en subjectes sans de la població espanyola de l'estudi EPIC.4. Article 4: "Plant sterol intake and education level in the Spanish EPIC cohort" en el qual es va investigar l'associació entre el nivell assolit d'educació,com a mesura de la posició socioeconòmica, el gènere i la ingesta de nutrients, mitjançant un anàlisi transversal de la cohort espanyola de l'estudi EPIC.La conclusió global d'aquestes treballs va ser que els fitoesterols del sèrum són marcadors d'una dieta saludable com la que es consumia preferentment a Espanya als anys 90 en les classes socials més populars. Aquests components es relacionen amb la reducció del colesterol observada després del consum d'aliments naturals rics en fitoesterols i s'associen inversament a les característiques del síndrome metabòlic. Els resultats dels estudis presentats en aquesta tesi suggereixen una reinterpretació del significat de les concentracions de fitoesterols circulants. En persones que segueixen una dieta mediterrània sense suplements de fitoesterols, els fitoesterols circulants son marcadors de l'abundància de productes vegetals en la dieta i s'associen a un perfil cardiometabòlic saludable i a un menor risc de desenvolupar malaltia cardíaca coronària, en lloc de ser biomarcadors d'un risc cardiovascular augmentat. / PhD project: "Phytosterols and cardiovascular disease"Diet is an important health determinant and phytosterols are essential components of a plant-food based diet as Mediterranean diet. The consumption of these components increase its concentrations in plasma reflecting an habitual healthy diet. On the other hand, increased plasma phytosterol levels have been related with an increase of cardiovascular risk, although bibliography is contradictory. Works presented in this project are focused on the study of diet and plasma phytosterols and its effects on lipid profile, cardiovascular risk factors and cardiovascular disease, and also social factors that influence the consumption of a diet rich in phytosterols. The 4 works presented in this project are: 1. "Serum sterol responses to increasing plant sterol intake from natural foods in the Mediterranean diet" 2. "Phytosterol plasma concentrations and coronary heart disease in the prospective Spanish EPIC cohort " 3. "Plasma phytosterols are inversely associated with the metabolic syndrome and its components" 4. Article 4: "Plant sterol intake and education level in the Spanish EPIC cohort" The global conclusion of this work is that serum phytosterols are markers of an habitual healthy diet such as the diet that was generally consumed in Spain during 90's between people with lower socioeconomic level. These components are related with the reduction of cholesterol levels after consuming natural food rich in phytosterols and are associated inversely with metabolic syndrome and cardiovascular disease.

El desenvolupament de models acurats pels cicles biogeoquímics d'elements clau, especialment pel carboni,depèn del coneixement dels fluxos d'aquests elements a través dels límits de l'oceà. La quantificació delsfluxos entre l'oceà obert i els marges continentals dels mars marginals és crucial per al desenvolupamentd'aquests models.Les taxes d'acumulació de sediment als marges continentals són ordres de magnitud més altes que a l'oceà obert i, per tant, els sediments marginals poden contenir registres d'alta resolució dels processos desencadenats com a resposta de la variabilitat de les condicions ambientals. Els estudis de fluxos de partícules en els marges continentals són determinants per entendre les taxes de transferència de la matèriaparticular entre la columna d'aigua i els sediments de fons.La present tesis està centrada en la transferència i acumulació de la matèria particular en la Conca d'Alborán (Mar Mediterrània) i en l'evolució ambiental passada enregistrada pels sediments profunds de la Conca de Bransfield (Península Antàrtica). Els estudis dels fluxos de partícules a la Conca Occidental d'Alboran entre juliol de 1997 i maig de 1998 mostren que la transferència vertical de material en la part alta de la columna d'aigua està controlada per la focalització de material des de la vora de la conca cap al seu centre. L'advecció cap avall i cap al sud al llarg de les superfícies d'igual densitat del front associat al límit del Gir Occidental d'Alboran (Western Alboran Gyre, WAG) produeix una tendència d'augment dels fluxos de partícules cap a mar obert, fet que és inusual en la majoria dels marges continentals.L'evolució dels fluxos a profunditats intermèdies de la columna d'aigua és variable al llarg de l'any. Totes les sèries mostren una evolució general comú amb un primer pic a l'inici de l'estiu de 1997, un segon pic ample compost durant la darrera part de la tardor i l'hivern i un tercer pic a la primavera de 1998. La descàrrega fluvial pot ser responsable dels fluxos litogènics més alts durant el pic de tardor/hivern, mentre que l'elevadaproducció primària a la perifèria del WAG promou la generació de partícules biogèniques al llarg de l'any i especialment durant la primavera i l'estiu.Els resultats de l'experiment dels Fluxos d'Alta Freqüència (High Frequency Flux, HFF), realitzat durant la primavera de 1998, mostren que, a més de l'elevada producció a la vora del gir, l'advecció de masses d'aigua riques en fitoplàncton, l'agregació de partícules i la predació per zooplàncton són mecanismes necessaris perintensificar l'exportació des de les aigües superficials del WAG. El mateix experiment mostra que la desagregació, la disminució en la mida de les partícules i l'advecció física pel flux pausat de les aigüesintermèdies i profundes cap a l'oest provoca probablement el decreixement substancial en la transferència de partícules a profunditats mesopelàgiques.L'evolució temporal dels fluxos prop del fons està controlada per la transferència cap avall de matèria particular des d'aigües intermèdies i l'aportació advectiva per capes nefeloides de material majoritàriament litogènic i carbonàtic. Durant els períodes d'exportació intensificada des de les aigües superficials hi ha tambéuna important transferència, talús avall i prop del fons, de material ric en fracció biogènica acumulat prèviament en el fons de les àrees més somes. Les dades dels correntímetres mostren com els polsos del flux d'aigua profunda cap a l'oest influencien l'activitat nefeloide al fons.Ambdós, la degradació de la matèria orgànica i l'advecció durant la sedimentació a través de profunditats mesopelàgiques, i la redistribució prop del fons talús avall, constitueixen mecanismes pel qual el carboni pot ésser extret efectivament des de les aigües superficials i reconduït cap a masses d'aigua i sediments profunds.El darrer procés mostra a més que els sediments profunds del Mar d'Alboran poden enregistrar acuradament els esdeveniments productius de les aigües superficials que afecten tota la conca.Els estudis geoquímics dels sediments superficials mostren que, a escales temporals de desenes a centenars d'anys, les taxes d'acumulació de sediment decreixen a mida que la profunditat augmenta, i que el relleu submarí profund juga un paper determinant en la distribució de sediment a la Conca d'Alboran. Lacomparació de les dades dels sediments profunds amb les dades de les trampes de sediment de la Conca Occidental d'Alboran mostra que l'aportació advectiva de partícules fins a 30 metres sobre el fons correspon al 50-70% del material acumulat en el fons. L'abundància i les taxes d'acumulació de matèria orgànica concorden amb la distribució espacial de la producció primària al Mar d'Alboran, que és més alta a l'oest. Lacomparació amb les dades de les trampes de sediment permet estimar que la degradació de la matèria orgànica és d'almenys el 30-40% de la que arriba al fons. La sílice biogènica produïda i exportada des de les aigües superficials no s'acumula de manera efectiva en el fons.L'anàlisi granulomètric i geoquímic dels sediments recuperats a la Conca de Bransfield mostra que s'han acumulat majoritàriament a través de processos hemipelàgics, i en menor proporció, per corrents de terbolesa.La comparació amb dades de trampes mostra que els processos hemipelàgics a la Conca de Bransfield estan dominats per l'advecció lateral prop del fons (70%)i la sedimentació vertical des de les aigües superficials(30%). Les fluctuacions en la contribució de partícules per aquests dos processos explicaria la formació de làmines amb diferents gruixos i abundàncies en constituents biogènics. La relació entre clima i la contribució d'aquests dos processos és utilitzada per a reconstruir les fluctuacions ambientals dels darrers 3000 anys, el que demostra que els sediments hemipelàgics de la Conca de Bransfield contenen un registre d'alta resolució de les fluctuacions climàtiques durant l'Holocè.

Wildfire effects on macroinvertebrate communities have not been intensively studied in other areas than the Western US, and the results in fire prone areas like NE Mediterranean and SE Australia are scarce. In this study, Mediterranean streams (both fire affected and control) presented the highest dominance of r-strategy taxa, which are characterized by their high resilience. However, three years after fire, the indirect effects of the riparian canopy removal was still significant in these streams. Located in the same burned catchment, severely canopy affected area of the Vall d'Horta stream showed high aquatic vegetation cover compared to intact canopy cover, which showed, in turn, a high leaf litter cover percentage. Although differences in organic cover were significant in the macroinvertebrate community structure and turnover, hydrology was also a very important factor that marked the succession of communities along the year in both reaches. In the Mediterranean region, our studies conclude that midterm effects of fire on macroinvertebrate communities (up to 5 years) showed the importance of yearly precipitation in their response, and important differences in macroinvertebrate community dynamics were found depending if the year was wet or dry. We conclude that macroinvertebrate communities that live in Mediterranean climate streams showed in general high resilience to fire, because they usually have to cope with other severe disturbances like flooding and drought.The results obtained in this study indicate that other disturbances like droughts and floods can modulate the severity of the responses of the macroinvertebrate communities. In general, as in other biomes, post-fire precipitations are the most severe indirect effects where a large input of nutrients and dramatic habitat change takes place. In the Mediterranean catchments usually the big flood occurs few weeks after the wildfire, while in the other studied biomes the effects could be delayed by drought (SE Australia) or by the hydrologic characteristics from the stream itself (NW USA). Furthermore, if all these disturbances will come more often and together in the future, the presence of many species may be compromised, especially those that now are not found or found in low numbers in the dry years. / Los efectos de los incendios forestales en las comunidades de macroinvertebrados han sido intensamente estudiados en el oeste de los Estados Unidos. Otras áreas donde el fuego es también un factor recurrente, como por ejemplo en el noreste del Mediterráneo y sureste de Australia, los estudios son muy escasos. En este contexto, el principal objetivo de este trabajo fue estudiar los efectos a mediano plazo de los incendios forestales sobre las comunidades de macroinvertebrados de los ríos mediterráneos y comparar los resultados con los de otros biomas. Después del incendio del 2003 que afectó el Parque Natural de Sant Llorenç en Cataluña se estudiaron las respuestas a corto y mediano plazo de las comunidades de macroinvertebrados de ríos en cuencas quemadas y cuencas establecidas como control. En general, las comunidades de macroinvertebrados (tanto de los ríos afectados por el fuego como los ríos control) presentaron un dominio de los taxones de estrategia "r", que caracteriza la frecuencia de perturbaciones de estos ríos y asimismo su alta resiliencia. Tres años después del incendio, los efectos indirectos del fuego se compararon en dos localidades de la Vall d'Horta afectadas de manera diferente en la cobertura de ribera. La eliminación del bosque de ribera generó diferencias significativas en la cobertura orgánica que a su vez fueron importantes para la estructura y temporalidad de la comunidad de macroinvertebrados. Sin embargo, la hidrología también fue un factor muy importante que marcó la sucesión de comunidades a lo largo del año. En este sentido, los efectos a mediano plazo después de un incendio forestal en las comunidades de macroinvertebrados (hasta 5 años) mostraron la importancia de la precipitación anual en su respuesta, y las mayores diferencias en la dinámica de la comunidad de macroinvertebrados se encontraron dependiendo de si el año había sido húmedo o seco. En conclusión, las comunidades de macroinvertebrados que estos ríos mediterráneos mostraron en general una alta resistencia al fuego, ya que por lo general tienen que hacer frente a otras perturbaciones comunes como las inundaciones y las sequías. La comparación de estos resultados con otros biomas indica que otras alteraciones como las sequías y las inundaciones pueden modular la severidad de las respuestas de las comunidades de macroinvertebrados. En general, como en otros biomas, las precipitaciones después de un incendio son los efectos indirectos más graves en un gran aporte de nutrientes y con el aumento de la erosión se genera un cambio dramático del hábitat. En las cuencas del mediterráneo por lo general la gran inundación post-incendio se produce pocas semanas después del incendio, mientras que en comparación con los otros biomas estudiados los respuestas podrían ser retrasadas por la sequía (sureste Australia) o por las características hidrológicas de los ríos (noroeste de los Estados Unidos). Se prevé que estas perturbaciones incrementarán tanto la recurrencia como la intensidad ya que ocurrirán al mismo tiempo, en este contexto la presencia de muchas especies y la resiliencia puede verse comprometida, sobre todo las que ahora no se encuentran o se encuentran en baja abundancia en los años secos.

El principal objectiu d'aquesta investigació és estudiar la dinàmica hidrològica d'una conca Mediterràniaafectada per canvis d'ús del sòl, mitjançant el monitoreig d'aquest i de l'aigua superficial. Aquestobjectiu s'ha treballat a partir mesuraments de components del balanç hídric pels diferents tipus decobertura i sòl, amb règims d'humitat i temperatura de transició.Aquest estudi s'ha realitzat a la conca de la Ribera Salada (Prepirineu meridional Català, al NEd'Espanya), amb una extensió de 222.5 km2, i un interval altitudinal de 420 a 2385 m i predomini dependents entre 12 - 25 % i 25 - 50 %. El substrat consisteix en conglomerats calcaris massius, calcilutitesi llims. La precipitació es de 507 i 763 mm. Amb sòls poc profunds, calcaris i pedregosos, essentmajoritàriament Inceptisòls (Typic Calciusteps, Typic Haploustepts) i Entisòls (Typic Ustifluvents, TypicUdorthortents). A les zones més elevades de la conca, els sòls són més humits, degut a l'augment de laprecipitació, on es produeixen processos de descarbonatació del sòl. L'ús del sòl és majoritàriamentforestal, amb presència d'ecosistemes de ribera, subalpins i vegetació submediterrània. Algunes àrees estroben amb cultius de patata, cereal i pastures. Una de les característiques més importants d'aquestaconca són els canvis d'ús del sòl que ha patit en els últims 50 anys degut a l'abandó dels masos i cultiustradicionals. Es seleccionaren vuit llocs de mostreig considerant les següents cobertes: Quercus ilex, boscde ribera, Pinus sylvestris, pastures, cultius (cereal-patata) i Pinus uncinata. A partir de l'any 1997 fins el2005, s'han anat monitorejant el contingut d'humitat del sòl, l'escolament i els cabals. Des del 2004 s'hananat anotant dades de drenatge. Les variables meteorològiques es mesuren a l'estació de Lladurs de laXAC (Xarxa Agrometeorològica de Catalunya).Els resultats obtenguts durant tres anys mostren una domini del règim d'humitat ústic (SSS, 2006), o xèricen aquells anys més secs. En la modelització de règims d'humitat i temperatura del sòl, s'utilitzaren elsmodels de simulació NSM "Newhall simulation model" (Newhall, 1976) i JSM "Jarauta simulationmodel" (Jarauta 1989). NSM (Newhall,1976) tendeix a sobre estimar el règim d'humitat del sòl, peròJSM (Jarauta, 1989) simula correctament el règim d'humitat del sòl (SSS, 2006) de la conca, funcionantmillor en condicions intermitges d'humitat del sòl. Ambdós models simulen correctament el règim detemperatura dels sòls. Predomina un règim de temperatura mèsic-tèrmic, amb tendència a tèrmic els anyssecs. A petita escala la profunditat del sòl, pendent, pedregositat i una alta porositat del sòl són factoresque varien el règim d'humitat del sòl. La informació de sòl i clima, complementada mitjançant SIG, vapermetre l'obtenció de mapes de règim d'humitat del sòl de la conca, a escala 1:50000, els qualspermeten establir mediante simució els règims d'humitat del sòl en diferents escenaris de canvismeteorològics.El model TOPLATS ha sigut utilitzat en l'estimació de l'humitat del sòl en diferents usos del sòl. Aquestmodel fou calibrat amb les equacions del filtre Kalman estès (EKF), que deriven de la minimització delquadrat de la diferència entre els valors reals i els estimats (Goegebeur & Pauwels, 2007). Aquestametodologia interrelaciona correctament els valors de pluja, humitat del sòl, escolament i infiltració,essent els valors d'humitat els que més s'aproximen als reals. Els resultats mostren que aquest filtre ésuna eina útil per estimar el volum d'aigua del sòl emmagatzemada en conques a escala puntual,assegurant una aplicació correcta del model hidrològic.Per la modelització del comportament de l'humitat del sòl i diferents components del balanç hídrics'utilitzà el modelo TOPLATS (Famiglietti & Wood, 1994). El model de simulació TOPLATS permitesimulà acceptablement el comportament de l'humitat del sòl. Els resultats de infiltració, escolament,intercepció, evapotranspiració de referència i temperatura del sòl són correctes. Les diferències existentsentre valors simulats i observats són: l'humitat del sòl no sobrepassa el 5%, la infiltració fluctua entre 4%i 15%, la diferència entre els valors reals i simulats d'evapotranspiració, depèn de l'estació de l'any,essent 1mm a l'hivern i 2.7 mm a l'estiu. La temperatura varia entre 0.01ºC i 3.5ºC. El model calibratprediu amb precisió el comportament de les diferents components del balanç hídric. Respecte als valorsmesurats d'aigua de drenatge correspon al 11-41 % de la pluja total.Respecte al balanç d'aigua en el sòl (ΔSW), els valors són negatius durant cert període de l'any, arribant avalors crítics els mesos secs. La recuperació de humitat del sòl durant la resta de mesos succeeix demanera parcial. A la part mitja de la conca, alguns mesos els valors d'humitat del sòl s'acosten acondicions de punt de marchites (ecosistema submediterrani). A la part alta de la conca el sòl conservahumitat (ecosistema subalpí). Els valors de cabal trobats corresponen a aportacions per escolament elcuals són molt baixos. La majoria de les sortides es deuen a evapotranspiració, intercepció, infiltració idrenatge (en ordre de importància). / El principal objetivo de esta investigación es estudiar la dinámica hidrológica de una cuenca Mediterráneaafectada por los cambios de uso del suelo, mediante el monitoreo del suelo y el agua superficial. Dicho objetivose ha abordado a partir de la medición de componentes del balance hídrico para diferentes tipos de cobertura ysuelo, considerando regimenes de humedad y temperatura de transición.Este estudio se ha realizado en la cuenca de la Ribera Salada (Prepirineo meridional Catalán, NE España) de222.5 km2, con un intervalo altitudinal de 420 a 2385 m y predominio de pendientes entre 12 - 25 % y 25 - 50%. El sustrato consiste en conglomerados calcáreos masivos, calcilutitas y limos. La precipitación anual es de507 y 763 mm. Los suelos són poco profundos, calcáreos y pedregosos, siendo en su mayoría Inceptisols(Typic Calciusteps, Typic Haploustepts) y Entisols (Typic Ustifluvents, Typic Udorthortents). En las partesaltas de la cuenca los suelos son más húmedos, debido al aumento de la precipitación, allí ocurren procesos dedescarbonatación del suelo. Predomina el uso forestal, con ecosistemas de ribera, subalpinos y vegetaciónsubmediterránea. Algunas áreas se dedican al cultivo de patatas, cereal y pastos. Una de las características másimportantes de esta cuenca es los importantes cambios de uso del suelo sufridos en los últimos 50 años, debidoal abandono de las masías y cultivos tradicionales.Se seleccionaron ocho sitios de muestreo, considerando las siguientes coberturas: Quercus ilex, bosque deribera, Pinus sylvestris, pastos, cultivo (cereal-patata) y Pinus uncinata. A partir del año 1997 hasta 2005, sehan venido monitoreando el contenido de humedad del suelo, escorrentía y caudales. Desde 2004 se vienentomando datos drenaje. Las variables meteorológicas se miden la estación Lladurs perteneciente a la XAC(Xarxa Agrometeorológica de Cataluña).Los resultados obtenidos par un period de tres años muestran una predominancia del regimen de humedadústico (SSS, 2006), o xérico en los años más secos. Se utilizaron los modelos de simulación NSM "Newhallsimulation model" (Newhall, 1976) y JSM "Jarauta simulation model" (Jarauta 1989) en la modelización deregimenes de humedad y temperatura del suelo. NSM (Newhall,1976) tiende a sobre estimar el régimen dehumedad del suelo. Por contra, JSM (Jarauta, 1989) simula de forma correcta el régimen de humedad del suelo(SSS, 2006) presente en la cuenca, funcionando mejor bajo condiciones medias de humedad del suelo. Ambosmodelos simulan de forma correcta el régimen de temperatura de los suelos. Predomina un régimen detemperatura mésico-térmico, con tendencia a térmico para los años secos. A pequeña escala la profundidad delsuelo, pendiente, pedregosidad y alta porosidad del suelo son factores que hacen variar el régimen de humedaddel suelo. La información de suelo y clima, complementada mediante SIG, permitió obtener mapas de régimende humedad del suelo para la cuenca, a una escala 1:50000, los cuales permiten establecer mediante simulaciónlos regimenes de humedad en el suelo bajo diferentes escenarios de cambios meteorológicos.El modelo TOPLATS ha sido utilizado en la estimación de la humedad en el suelo para diferentes usos delsuelo. Este modelo fue calibrado con las ecuaciones del filtro Kalman extendido (EKF), que se derivan de laminimización del cuadrado de la diferencia entre los valores reales y los estimados (Goegebeur & Pauwels,2007). Esta metodología interrelaciona correctamente los valores de lluvia, humedad en el suelo, escorrentía yinfiltración, siendo los valores de humedad los mas ajustados a los valores reales. Los resultados muestran queeste filtro es una herramienta para estimar el volumen de agua en el suelo almacenada en las cuencas a escalapuntual, asegurando una aplicación correcta del modelo hidrológico.Para la modelización del comportamiento de la humedad del suelo y los diferentes componentes del balancehídrico se utilizó el modelo TOPLATS (Famiglietti & Wood, 1994). El modelo de simulación TOPLATSpermite simular aceptablemente el comportamiento de la humedad del suelo. Los resultados para infiltración,escorrentía, intercepción, evapotranspiración de referencia y temperatura del suelo son correctos. Lasdiferencias existentes entre valores simulados y observados son: la humedad del suelo no sobrepasa el 5%, lainfiltración fluctúa entre 4% y 15%, la diferencia entre los valores reales y simulados de evapotranspiración,depende de la estación del año, siendo 1mm en invierno y 2.7 mm en verano, la temperatura varia entre 0.01 ºCy 3.5ºC. El modelo calibrado predice con precisión el comportamiento de las diferentes componentes delbalance hídrico. Respecto a los valores medidos para agua de drenaje corresponde al 11-41 % de la lluvia total.Respecto al balance de agua en el suelo (ΔSW), los valores son negativos para un corto periodo del año,alcanzando valores críticos en meses secos. La recuperación de humedad del suelo para el resto de los mesesocurre de manera parcial. En la parte media de la cuenca, para algunos meses los valores de humedad del sueloson cercanos a condiciones de punto de marchites permanente (ecosistema submediterráneo). En la parte altade la cuenca el suelo conserva condiciones intermedias de humedad (ecosistema subalpino). Los valores decaudal encontrados corresponden a los aportes por escorrentía, los cuales son muy bajos. La mayor parte de lassalidas ocurren por evapotranspiración, intercepción, infiltración y drenaje (en orden de importancia). / The main aim of this research is to study the hydrological dynamics of a Mediterranean mountain basinaffected by land use changes, by means of the monitoring of soil and surface water. This aim has beenreached by measuring and simulating hydric balance components of different soils and under differentvegetational types, considering water and temperature transition regimes.This research was done in Ribera Salada basin (Catalan Pre Pyrenees, NE Spain), with an area of 222.5km2, altitudes between 420 and 2385 m, with predominance slopes between 12 - 25 % and 25 - 50 %. Thesubstrate consists of massive calcareous conglomerates, calcilutites and limestones. Main annualprecipitation are 507 to 763 mm. Soils are shallow, calcareous and stony, being most of them Inceptisols(Typic Calciusteps, Typic Haploustepts) and Entisols (Typic Ustifluvents, Typic Udorthortents). In theupper and moister part of the basin soil decarbonatation takes place. Forest use is predominant, goingfrom brook forest environments to subalpine and submediterranean vegetation. Agricultural uses includemainly the growing of cereals, potatoes and pastures. One of the most important characteristics in thisbasin are the significant soil use changes in the last 50 years, due to the abandonment of farms andtraditional crops.Eight sites were studied, corresponding to soils under Quercus ilex, brook forest, Pinus sylvestris, pasture,crops (cereal-potatoes) and Pinus uncinata. From 1997 until 2005, soil moisture, run-off, water flow andinterception were monitored. From 2004 on, drainage data has been recorded. Meteorological variableswere measured by means of a complete Lladurs meteorological station, belonging to XAC (CatalanAgrometeorological Network).The obtained results to three years show the predominance of ustic moisture regime (SSS, 2006), or xericduring the driest years. The simulation models NSM "Newhall simulation model" (Newhall, 1976) andJSM "Jarauta simulation model" (Jarauta 1989) were used to represent soil moisture and temperatureregimes. NSM estimates a higher level of soil moisture regimes than observed. On the contrary, JSMsimulates correctly soil moisture regimes, working better under intermediate soil moisture conditions.Both models simulate correctly the soil temperature regimes, being mesic-thermic to thermic during thedriest years. At detailed scale (plot observation), soil depth, slope, stone amount and high soil porosity arefactors that affect the soil moisture regimes. Soil and climate information, implemented through a GIS,allowed us to obtain soil moisture regime maps of the basin at a 1:50000 scale, which are very useful tosimulate soil moisture regimes in different scenarios of meteorological changes.The TOPLATS model, when used to estimate soil moisture under different cover types, was calibratedwith Extend Kalman filter (EKF) equations derived through a minimization of the square differencebetween the true and estimated model state (Goegebeur & Pauwels, 2007). This methodology interrelatescorrectly rainfall, soil moisture, runoff and infiltration. Among them, the obtained soil moisture valuescorresponded the best to observed data. The results show that it is a useful tool to estimate soil watervolume stored in basins at a point scale, ensuring a correct application of this hydrological model.To model soil moisture behaviour and the different hydric balance components, the TOPLATS model(Famiglietti & Wood, 1994) was used. TOPLATS model simulates correctly the soil moisture behaviour.The differences between observed and simulated values are the following: soil moisture does not surpass5%; the infiltration fluctuates between 4% to 15%; in evapotraspiration depends on the season beingbetween 1 mm in winter to 2.7 mm in summer, soil temperature values difference fluctuates between0.01ºC and 3.5ºC.The calibrated model predicts precisely the behaviour of different hydric balancecomponents. The measured water drainage amount is 11-41 % of total rain.The observed and simulated soil water storage in the basin (ΔSW), has negative values during the driestmonths. Soil moisture recovery during the rest of the months is only partial. In the medium part of thebasin, occupied by submediterranean ecosystems, soil moisture values are closer to drought conditionsduring some months of the year. In the highest part of the basin (subalpine ecosystems) there areintermediate soil moisture conditions in dry periods. Most part of water outputs are due toevapotranspiration, interception, infiltration and drainage, in decreasing order of importance. Run-offvalues are very low.

Los cambios ocurridos en el paisaje durante las últimas décadas de siglo XX han originado la degradación de numerosos hábitats afectando negativamente a la biodiversidad a una escala global. En la región mediterránea, la expansión del bosque y homogeneización del paisaje como consecuencia del abandono rural ha actuado en detrimento de las aves con preferencia por hábitats abiertos (no boscosos). Sin embargo, perturbaciones como los incendios forestales han actuado en sentido opuesto, manteniendo la disponibilidad de hábitats abiertos y la heterogeneidad paisajística (mosaico de hábitats) favorable para estas aves. El objetivo de esta tesis ha sido la identificación de los procesos ecológicos determinantes de los cambios en la distribución de las aves de hábitats abiertos en respuesta a los cambios en los usos del suelo a escala de paisaje. Para ello se han aplicado modelos de hábitat utilizando datos del Atles dels Ocells Nidificants de Catalunya y cartografía de diferentes factores ambientales (e.g. usos del suelo, topografía, clima). Además, se han utilizado los modelos de hábitat en la selección de áreas prioritarias para la conservación de las aves de hábitats abiertos minimizando la posible amenaza que los cambios en los usos del suelo puedan constituir para su persistencia. Como principal proceso de cambio se ha considerado la dinámica paisajística relacionada con el abandono rural y los incendios forestales. Los resultados muestran que la pérdida de hábitat no siempre origina una rápida disminución de la tasa de ocupación, como ocurre en los proceso de fragmentación, sino que cada especie presentará una respuesta diferente a la pérdida de hábitat según la disponibilidad de recursos en hábitats adyacentes (contexto paisajístico). Así, la disponibilidad de hábitats arbustivos a escala de paisaje aumenta el rango potencial de hábitats utilizados por las especies, pudiendo favorecer su resiliencia a la pérdida de hábitat. Sin embargo, las especies muestran respuestas geográficamente variables debido a la heterogeneidad de las condiciones ecológicas a lo largo de su rango de distribución (i.e. hábitats adyacentes y poblaciones de aves vecinas). Esto muestra la importancia del carácter espacial de los procesos ecológicos a escala de paisaje. Además, se ha confirmado que los incendios forestales constituyen un proceso ecológico clave en la dinámica de colonización de nuevas áreas para las aves de hábitats abiertos. Los futuros episodios de incendios pueden ser un factor determinante para mejorar las predicciones sobre los cambios en la distribución de estas especies. En este contexto, para una mayor eficiencia de las medidas de conservación a largo plazo, la selección de áreas prioritarias para la conservación se basó en, además de la actual distribución de las especies, las áreas con mayor probabilidad de mantener en el futuro la disponibilidad de hábitats abiertos mediante el fuego. De forma complementaria, la conservación de estas especies requerirá la gestión controlada mediante el fuego para mantener estadíos iniciales e intermedios de la sucesión con diferente estructura en la vegetación. Esto contribuirá a mantener la heterogeneidad paisajística y favorecer, por lo tanto, la biodiversidad en los paisajes mediterráneos. / Landscape changes from the last decades of the 20th century are leading to important declines in habitat quality, giving rise to a negative impact on biodiversity at a global scale. In the Mediterranean region, afforestation and landscape homogenization arising as a consequence of rural land abandonment have been detrimental for bird species with preference for openshrub habitats. However, perturbations such as wildfires have act as opposing driving forces, maintaining the availability of open habitats and the landscape heterogeneity (habitat mosaic) favouring these bird species. The general aim of this thesis has been at identifying the ecological processes behind changes in the distribution of open-habitat bird species in response to the land-cover changes at the landscape scale. For this purpose, habitat models have been performed using data from the Atles dels Ocells Nidificants de Catalunya and cartography about environmental conditions (e.g. land-uses, topography and climate). Moreover, habitat models have been applied in the selection of priority areas for conservation of these bird species, but minimizing the likely threats of landcover changes for the species persistence. Landscape dynamics arising from rural abandonment and wildfires have been considered as the main process behind land-cover changes. The results showed that habitat loss for open-habitat bird species did not always yield a rapid decline in the occupation rate (i.e. fragmentation process), but each species may show a different response to habitat loss according to the available resources in adjacent habitats (landscape context). In this way, shrubland availability at the landscape scale may increase the potential range of the habitat used by the species, favouring the species resilience to habitat changes. However, species response may be geographically variable due to the heterogeneity in ecological conditions throughout the species range (i.e. adjacent habitat and nearby bird populations). This showed the important spatial character of the ecological processes determining species distributions at the landscape scale. Furthermore, the results confirmed the important role of fire regime for open-habitat bird species as a key disturbance process driving colonization dynamics in new available areas. Future fire events may constitute a determinant factor to improve model predictions about changes in bird species distributions. In this context, selection of priority areas for conservation was based on the current habitat suitability of the species but also on the areas showing larger probability of future maintenance of open habitats due to the role of fires. This will contribute to achieve larger efficiency of conservation measurements in the long term. Additionally, conservation of open-habitat bird species appeared to require fire management to maintain early and intermediate succession stages with a diversity of vegetation structure. This may contribute to favour landscape heterogeneity and, therefore, to preserve biodiversity in Mediterranean landscapes.

Els organismes vius estan composats d'elements químics, principalment C, H, O, N, P i S. L'estudi d'aquests elements essencials és una eina molt útil que permet moure'ns entre diferents nivells d'organització biològica, estudiant relacions entre elements (estequiometria), així com estimant fluxos i balanços de massa entre i des d'orgànuls i cèl·lules fins a conques senceres o tota la biosfera. L'objectiu d'aquesta tesi consisteix en establir les relacions entre aquests elements tant a l'interior com a l'exterior de les cèl·lules del fitoplàncton de la Mar Catalana (Mar Mediterrània Occidental).S'han reunit dades oceanogràfiques de 28 campanyes realitzades a la Mar Catalana entre 1982 i 2003, fent un total de 1361 estacions. Amb aquestes dades s'ha fet un control de qualitat per cada una de les variables (nutrients inorgànics, oxigen dissolt i clorofil·la a). La diferència més important en les metodologies d'anàlisi de nutrients al llarg dels anys és la congelació de mostres. En primer lloc es descriuen els rangs de concentració de nutrients, oxigen dissolt i clorofil·la a a la Mar Catalana obtinguts en aplicar els controls de qualitat. Amb l'excepció del fosfat i l'oxigen dissolt, s'han definir rangs específics per l'hivern, degut a que les concentracions son excepcionalment altes en superfície com a conseqüència de la barreja amb aigües profundes. S'ha calculat la concentració mitjana en les diferents masses d'aigua i s'ha estudiat l'estequiometria entre els nutrients i l'oxigen utilitzat per a la remineralització. A 500 m, on pràcticament tota la matèria orgànica s'ha remineralitzat, l'estequiometria és (-O2) : C : N : P : Si = 190 : 127 : 23 : 1 : 21.S'han trobat diferències significatives al comparar els perfils mitjans de concentració obtinguts després d'aplicar els controls de qualitat, entre les estacions de la plataforma continental (menys de 200 m de fons) i les estacions de mar obert (més de 200 m de fons): fosfat, nitrat + nitrit, silicat i oxigen dissolt són menors a la plataforma, mentre que la clorofil·la a i el nitrit són superiors. També s'han trobat variacions estacionals a la capa superficial (0 - 100 m) i a la capa intermèdia (200 - 600 m). Analitzada la tendència al llarg dels anys (1982 - 2003) s'ha trobat un increment de la concentració de silicat, nitrat + nitrit i nitrit a l'aigua superficial, un increment de nitrat + nitrit, silicat, densitat, oxigen dissolt i disminució de l'AOU a l'aigua intermèdia i un increment de fosfat i nitrat + nitrit a la capa profunda. Per estudiar l'estequiometria dels organismes s'ha modificat la metodologia per microanàlisi de raigs - X en microscopi electrònic de rastreig (SEM - EDS), i s'ha creat un nou suport per a SEM. A mes s'ha portat a terme una intercalibració entre dos microscopis (SEM i STEM - EDS) trobant que els resultats dels anàlisis elementals quantitatius i qualitatius de C i N són comparables. Aplicant aquesta metodologia s'han quantificat els principals elements que constitueixen cèl·lules individuals de fitoplàncton de la Mar Catalana. Els resultats indiquen que les dinoflagel·lades contenen més C, P, S, Na, Cl i K que les diatomees per unitat de volum, mentre que les concentracions de N, O i Mg són equivalents. Com a conseqüència, l'estequiometria C:N:P també és diferent (162:21:1 en dinoflagel·lades i 129:38:1 en diatomees).Finalment al comparar l'estequiometria entre els nutrients a l'aigua i la dels organismes, s'observa que l'estacionalitat en la concentració de nutrients inorgànics, oxigen dissolt i AOU a la capa intermèdia es correspon amb la successió en la composició química i en espècies del fitoplàncton de la capa superficial, i d'acord amb la definició de la relació de Redfield es constata que l'estequiometria dels organismes és igual a la de les capes profundes de la Mar Catalana.Aquesta tesi és el primer treball que defineix rangs de concentració de nutrients inorgànics, oxigen dissolt i clorofil·la a a la Mar Catalana, utilitzant més de 100000 dades. També s'han descrit per primer cop variacions estacionals en la concentració de nutrients en capes intermèdies a la Mar Mediterrània, i tendències al llarg dels anys en la concentració de silicat i nitrit en capes superficials i d'oxigen dissolt en capes intermèdies. També és el primer treball en què s'analitza la composició elemental en cèl·lules individuals del fitoplàncton marí, provinents directament del mar, i se'n calcula l'estequiometria C:N:Si:P:S per cada organisme.Per concloure, els resultats de la tesi permeten assentar una base sòlida i esbossar la trajectòria de l'impacte del canvi global en el cicle biogeoquímic de la Mar Catalana, així com identificar alguns processos rellevants d'aquest canvi. / Living organisms are composed by chemical elements, mainly C, H, O, N, P and S. The study of these essential elements is a powerful tool for comparing different levels of biological organization. For example, it is possible to compare elemental ratios (stoichiometry) or assess fluxes and mass balances within and between organelles, cells, whole ocean basins, or even the biosphere. The aim of this thesis is to establish the ratios between these chemical elements both within and outside phytoplankton cells from the Catalan Sea part of theNW Mediterranean Sea.Oceanographic data from 28 cruises performed in the Catalan Sea between 1982 and 2003, amounting to 1361 stations, have been gathered. The Quality of each of the key variables (inorganic nutrients, dissolved oxygen and chlorophyll a) was assessed and outlyers were examined for veracity. The most important difference in the analytical nutrient methodology was the occasional use of frozen samples.Firstly, the ranges of nutrient concentrations, dissolved oxygen and chlorophyll a for the Catalan Sea, are described. Except for the phosphate and the dissolved oxygen, specific winter ranges for the other variables have to be defined, since the winter surface concentrations are particularly high due to deep water mixing. The mean concentration for the different water masses, and also the stoichiometry between nutrients and oxygen utilization (AOU) have been calculated. At 500 m, where supposedly all the organic matter has been completely remineralized, the stoichiometry is: -O2:C:N:P:Si=190:127:23:1:21.When comparing the average profiles of concentrations, obtained after the application of the quality controls, significant differences have been found between the continental shelf stations (less than 200 m of depth) and those of open sea (more than 200m): phosphate, nitrate + nitrite, silicate, and dissolved oxygen are lower in the shelf, whereas chlorophyll a and nitrite are higher. There are also seasonal variations in the surface layer (0-100 m), and in the intermediate layer (200-600 m). The analysis of the temporal trend from 1982 to 2003, shows an increase in nitrate + nitrite, silicate, density and dissolved oxygen, and a decrease in AOU in the intermediate water, whereas in the deep layer there is an increase in phosphate and nitrate + nitrite.In order to study the stoichiometry of the organisms, STEM-EDS X-ray microanalysis methodology has been adapted to a scanning electronic microscope (SEM - EDS) and a new holder for SEM has been designed. In addition an inter-calibration between the two microscopes (SEM and STEM-EDS) has been performed, showing comparable quantitative and qualitative results for C and N.Using this methodology the main chemical constituents of individual phytoplanktonic cells of the Catalan Sea have been quantified. Results suggest that dinoflagellates contain more C, P, S, Na, Cl, and K per volume than diatoms, whereas concentrations of N, O and Mg are similar. As a consequence, the stoichiometry of C:N:P is also different (162:21:1 in dinoflagellates, and 129:38:1 in diatoms). Finally, when comparing the stoichiometry between the nutrients in the water and that of the organisms, it is evident that the seasonality in the concentration of inorganic nutrients, dissolved oxygen and AOU in the intermediate water is consistent with the succession of the surface layer phytoplankton species and their chemical composition. As the Redfield ratio definition predicts, the stoichiometry of organisms in the surface layers matches that of the deep waters of the Catalan Sea.This thesis is the first study that defines ranges of inorganic nutrient concentration, dissolved oxygen and chlorophyll a in the Catalan Sea. The study is based on more than 100000 data points. Also for the first time, seasonal variations in nutrient concentrations in the intermediate waters of the western Mediterranean Sea have been described. Temporal trends in the concentrations of silicate and nitrite in surface waters, and of dissolved oxygen in intermediate layers are observed. This is also the first study in which the elemental composition of individual marine phytoplankton cells, sampled directly from the sea, has been analysed, and the first study in which the stoichiometry C:N:Si:P:S has been calculated at the organism level.In conclusion, the results of this thesis solidly establishes the boundary conditions for nutrients in the Catalan Sea; it identifies the incipient impact of global change on the biogeochemical cycles in the Catalan Sea; and develops hypotheses explaining the oceanographic processes behinds these impacts.

Helerotrophic (cetoenzymatic and respiratory activities) and autotrophic (photosynthetic activity) metabolism on epilithic strearn biofilms have been measured, analyzed and studied in this thesis.The main objective was to determine the role of the heterotrophs in organic matter use (autochthonous and allochthonous) in Mediterranean streams.In Riera Major, a siliceous forest Mediterranean stream, the capacity to cleave polysaccharides is more important in the epipsammon than in the epilithon. The heterotrophic activity in the surface sediment was higher than in the subsurface sediment. This has been related to the higher quantity and quality of the organic matter which accumulates in the surface sediment. A drastic increase in benthic algal biomass and ectoenzymatic activities was observed in a stream stretch where the riparian vegetation had been removed.The bedrock of La Solana, a calcareous Mediterranean stream, is covered by a thick cyanobacterial crust with a layered structure similar to a stromatolite where different algal patches developed. This structure has a great capacity for organic matter utilization and seems to be adapted to the drastic environmental changes characteristic of Mediterranean streams. Specially, the ectoenzymatic activities were immediately recovered after a dry period.The ectoenzyme kinetics in Riera Major and La Solana was investigated along a seasonal study. In La Solana Vmax values for the three enzymes studied were always higher and the turnover time of substrate hydrolysis was lower (faster) than in the Riera Major which might be related to the more labile substrates for the heterotrophs (organic compounds from the primary producers) while Riera Major is receiving a more recalcitrant material (Ieaf from the riparian vegetation).The ectoenzymatic activity in the epilithic biofiIm of a fourth-order river, the Ter, followed a markedly seasonal pattern, most activities and biomass showing a peak in spring and autumn. Discharge and nutrients were the most important factors for Ihe regulation of biofilm metabolism.The epilithic ectoenzymatic activities were also measured in a Central European mountain stream. Colonization studies (by using clay tiles as substrates for the epilithon) showed that algal material is used by the heterotrophs as an organic matter source. / METODOLOGIA: La tècnica principal utilitzada en aquest estudi és la mesura de les activitats ectoenzimàtiques en els diferents biofilms -epilítics. Epipsàmmícs, crosta cianobacteriana- de nus. En aquest capítol es descriu el desenvolupament d'aquesta metodologia (procés d'incubació, concentració dels substrats, temps d'incubació) i la seva alplicació en l'estudi dels biofilms. Així mateix són descrites les altres mesures metabóliques aplicades en aquest estudi (activitat respirotória, ETS, i activitat fotosintètica, incorporació de H(14)CO3) així com la densitat i biomassa algals (comptatge de cèl.lules, clorofil.la-a) i bacterianes (microscopia de fluorescència) i la mesura dels paràmetres físics i quimícs del riu.

Les algues del gènere Cystoseira són els principals organismes formadors d'estructura en fons rocosos ben il·luminats del Mar Mediterrani. Formen unes comunitats molt estructurades que s'assemblen ecològicament als boscos terrestres i que són sensibles als impactes antròpics. Aquesta tesi s'ha centrat en l'estudi de les espècies i comunitats dominades per Cystoseira que es troben en ambients calmats, és a dir, en petites cales i/o badies. S'han abordat diversos aspectes com són la distribució, composició, estructura i biogeografia d'aquestes comunitats, així com els efectes de la contaminació sobre les mateixes. Per una banda, s'ha documentat l'estat actual de les comunitats dominades per C. crinita a nombrosos llocs al llarg de tot el Mediterrani, aportant informació sobre la seva composició, estructura, variació biogeogràfica i dinàmica de la comunitat a llarg termini. S'ha documentat la desaparició de diverses espècies de Cystoseira en zones afectades per impactes antròpics diversos i s'ha proporcionat la primera evidència experimental de la desaparició d'espècies de Cystoseira a causa de la contaminació. / Macroalgae of the genus Cystoseira are the main engineering species in shallow rocky bottoms in the Mediterranean Sea. They dominate diverse and structured assemblages which are ecologically similar to terrestrial forests and show high sensitivity to human impacts. This thesis has focused on the study of the species and assemblages dominated by Cystoseira which appear in sheltered environments, such as bays and small coves. The study of the distribution, composition, structure, biogeography, effects of pollution and recovery potential of these assemblages are the main subjects of the thesis. By one hand, the current state of C. crinita-dominated assemblages has been assessed for many localities through the Mediterranean. Information on the composition, structure, biogeography and long-term dynamics of these assemblages has been provided. The disappearance of different Cystoseira species in impacted areas has been documented and the first experimental evidence of pollution negative effects on Cystoseira populations has been provided.