[ca] Hom considera que els oceans són sistemes altament complexos, la dinàmica dels quals depèn de la interrelació de processos físics, químics i biològics. En aquests context, l'estudi dels intercanvis verticals de matèria i energia des de la superfície cap a l'oceà profund esdevé essencial per a entendre i predir l'impacte dels canvis en el sistema climàtic de la Terra sobre la dinàmica oceànica i els l'ecosistema marins. Aquesta Tesi està centrada en el reconeixement del paper dels forçaments externs (règim de vents, pèrdues de calor, aportacions fluvials, acció de l'onatge, i altres), inclosa llur variabilitat intra- i interanual, damunt la hidrografia i les transferències de matèria i energia des de la plataforma cap al talús i els ambients més profunds a través dels canyons submarins. En aquest context, ens hem centrat en l'estudi un canyó mediterrani altament actiu, el canyó del cap de Creus, i en un gran canyó de la mar Cantàbrica, el canyó d'Avilés. El fet que tots dos canyons es trobin gairebé a la mateixa latitud, sotmesos recurrentment als mateixos règims atmosfèrics regionals, ens ha permès investigar les teleconnexions atmosfèriques entre ambdues àrees i llurs conseqüències oceanogràfiques i ecosistèmiques. L'anàlisi combinada de la variabilitat temporal dels fluxos de partícules i dels paràmetres meteorològics, hidrològics i oceanogràfics en tots dos canyons ha permès determinar les seves respostes als forçaments físics. Els principals processos que governen la transferència de matèria particulada més enllà de la plataforma continental a través del canyó del cap de Creus són: (1) les cascades d'aigua densa de plataforma (DSWC, de l'anglès Dense Shelf Water Cascading), desencadenades pel refredament sobtat, l'evaporació i la salinització de les aigües superficials de la plataforma continental durant episodis perllongats de vents del nord, freds i secs, i (2) els episodis d'enfonsament d'aigua (downwelling) que tenen lloc durant les llevantades, les quals provoquen l'augment de l'alçada de les ones, el reforçament de la circulació ciclònica i l'apilament massiu d'aigua carregada de sediment contra la costa que acaba provocant el seu enfonsament cap al talús. En canvi, la transferència de matèria particulada més enllà de la plataforma a través del canyó d'Avilés, ocorre majoritàriament durant els episodis de resuspensió de matèria particulada que tenen lloc amb motiu del desenvolupament de temporals i degut a l'augment de l'alçada de les ones i els corrents prop del fons. La direcció del vent i dels corrents que impulsa determinen si la matèria resuspesa arriba al canyó majoritàriament per la superfície o pel fons. El present estudi confirma que els canyons submarins del cap de Creus i d'Avilés són conductes preferents per al transport de matèria particulada esmentat adés i palesa el seu potencial com a vectors preferents per a la transferència del senyal dels forçaments externs des de la plataforma cap als respectius marges i conques profundes. La prevalença de la fracció terrígena en els fluxos de matèria particulada enregistrats en ambdós canyons, revela que la resuspensió de dipòsits terrígens a la plataforma continental representa la principal font de partícules vers els canyons del cap de Creus i d'Avilés. La segona font de matèria particulada a tots dos canyons és la producció marina primària, els fluxos procedents de la qual (matèria orgànica, carbonat de calci i òpal) mostren una gran variabilitat que depèn sobretot del règim hidrodinàmic i de les explosions (blooms) estacionals de fitoplàncton. D'altra banda, a més dels episodis de downwelling associats a tempestes marines i de les DSWC (al canyó del cap de Creus), i dels episodis de resuspensió i transport de matèria particulada que tenen lloc associats al desenvolupament de temporals (al canyó d'Avilés), els processos oceanogràfics més energètics a les dues àrees estudiades són la convecció profunda (al golf de Lleó) i la convecció intermèdia (a la mar Cantàbrica). Quan els forçaments d'origen atmosfèric que impliquen l'arribada de masses d'aire fred i sec són prou intensos i afecten alhora totes dues àrees, es produeix una resposta oceanogràfica simultània que palesa l'existència de teleconnexions atmosfèriques. Creiem que aquesta Tesi presenta un alt interès per la comunitat científica i també per la gestió dels recursos marins, doncs és fruit d'un nou enfocament en l'estudi de les relacions entre l'atmosfera i la dinàmica oceànica, la biogeoquímica marina i el funcionament dels ecosistemes marins entesos en sentit ampli. I té el valor afegit de demostrar que aitals relacions poden establir-se entre àrees separades per masses continentals, com és el cas del golf de Lleó i de la mar Cantàbrica, situats a banda i banda de la península Ibèrica. La integració de dades provinents de l'observació meteorològica i oceanogràfica, i del modelat numèric, que s'ha dut a terme en aquesta Tesi podria fer-se extensible, en el futur, a les dades de pesca de les mars del nord la península Ibèrica. Aquest esforç permetria segurament assolir una millor comprensió dels vincles entre els processos físics i biogeoquímics i la variabilitat dels recursos vius fins al punt, en una situació ideal, de poder plantejar models de gestió paral·lels entre les dues àrees, els quals incorporessin plenament els coneixements assolits.

[en] The oceans are considered to be highly complex systems, whose dynamics depend on the interrelation of physical, chemical and biological processes. In this context, the study of the vertical exchanges of matter and energy from the surface to the deep ocean is essential for understanding and predicting the impact of changes in the Earth's climate system on ocean dynamics and marine ecosystems. This Thesis aims at understanding the role of external forcings (wind regime, heat losses, riverine inputs, wave action, and others), including their intra- and interanual variability, on the hydrography and the transfer of matter and energy from the continental shelf to the slope and the deeper environments through submarine canyons. In this context, we have focused on a highly active Mediterranean canyon, the Cap de Creus Canyon, and in a large canyon of the Cantabrian Sea, the Aviles Canyon. The fact that the two canyons are practically at the same latitude, thus recurrently subjected to the same regional atmospheric regimes, has allowed us to investigate the atmospheric teleconnections between both areas and their oceanographic and ecosystemic consequences. The integrated analysis of the temporal variability of particle fluxes together with meteorological, hydrological and oceanographic parameters in both submarine canyons, has allowed to determine their response to physical forcings. The principal processes that govern the transfer of particulate matter beyond the continental shelf through the Cap de Creus Canyon are: (1) Dense Shelf Water Cascading (DSWC), triggered by cooling, evaporation or salinization in the surface layer of shallow areas of the continental shelf during events of cold, dry, and persistent northerly winds, and (2) downwelling events related to the occurrence of eastern storms that cause increased wave height, the strengthening of the cyclonic circulation and the massive stacking of sediment-laden water against the coast, which ultimately ends up sinking downslope. In contrast, the off-shelf transfer of particulate matter through the Aviles canyon principally occurs during resuspension events caused by large waves and near bottom currents developing at the occasion of severe northern storms. Wind direction and subsequent wind- driven currents determine if resuspended matter reach the canyon mainly by surface or bottom transport. This study confirms that the Cap de Creus and the Aviles submarine canyons act as preferential pathways for transporting particulate matter, and proves their potential as preferential vectors for transferring the signal of the external forcings from the shelf to their respective margins and deep basins. The dominance of the terrigenous fraction in the particulate matter fluxes recorded in both canyons reveals that the resuspension of terrigenous deposits on the continental shelf represent the main source of particles. Marine primary production is the second main source of particulate matter in both canyons. Its fluxes of major components (organic matter, opal and calcium carbonate) show high variability, which depend mainly on the hydrodynamic regime and the seasonal development of phytoplanktonic blooms. On the other hand, besides the downwellig episodes linked to the occurrence of marine storms and the DSWC (in the Cap de Creus submarine canyon), and the resuspension and transport episodes occurring during the occasion of severe storms (in the Avilés submarine canyon), the most energetic oceanographic processes in both studied areas are deep convection (in the Gulf of Lion) and intermediate depth convection (in the Cantabrian Sea). When atmospheric forcing involving the arrival of cold and dry air masses is severe enough and spreads over the two areas, a simultaneous oceanographic response occurs, which in turn evidences the existence of atmospheric teleconnections. We believe that this Thesis is of great interest for the scientific community and also for the management of marine resources, as it is the result of a new approach in the study of the relations between the atmosphere and the ocean dynamics, marine biogeochemistry and the marine ecosystems functioning understood in a broad sense. It also has the added value of demonstrating that such relations can be established between areas separated by continental masses, as is the case of the Gulf of Lion and the Cantabrian Sea, located at each side of the Iberian Peninsula. The integration of meteorological and oceanographic observations, and numerical modeling that has been carried out in this Thesis could be extended, in the future, to the fisheries data of the seas to the north of the Iberian Peninsula. This effort would lead to an improved understanding of the links between physical and biogeochemical processes, and resource variability to the point that, ideally, management plans could fully integrate such knowledge.