[ca] L'objectiu de la tesi doctoral és millorar la caracterització dels processos hidrològics de les conques mediterrànies de muntanya utilitzant mesures hidrològiques distribuïdes i traçadors ambientals, amb la finalitat de comprendre'n el funcionament hidrològic. Durant el període 2009-2013 es van recollir dades hidrològiques de les conques d'investigació de Vallcebre, monitoritzades des de 1996 pel grup d'Hidrologia Superficial i Erosió del IDAEA-CSIC. Les dades inclouen, a més a més de registres de precipitacions i cabal, mesures hidrològiques distribuïdes i de dades de traçadors ambientals (geoquímics i isotòpics) a diferents escales temporals (estacional i d'esdeveniment). A partir d'aquesta informació s'ha analitzat, en primer lloc, la dinàmica espaciotemporal del nivell freàtic durant els episodis de pluja. Els resultats mostren que, durant aquests episodis, el nivell freàtic no reacciona de manera homogènia a tota la conca. La variabilitat espaial del nivell freàtic està molt afectada per les característiques de la localització de cada piezòmetre, especialment la distància al torrent, que té un paper essencial en la distribució de les condicions d'humitat de la conca. Aquestes condicions d'humitat, a la vegada, afecten al temps de resposta del nivell freàtic i a la magnitud de la resposta hidrològica. Segons les condicions d'humitat de la conca, la variabilitat espaciotemporal del nivell freàtic durant esdeveniments és diferent. En condicions seques, la variabilitat espaciotemporal del nivell freàtic és alta al llarg de tot l'esdeveniment. L'escolament es genera principalment per la contribució de les àrees que estan a prop del torrent. En canvi, en condicions de transició i especialment en condicions d'humitat, la variabilitat espaciotemporal del nivell freàtic és menor i respon de forma més ràpida, i produeix una resposta hidrològica major a escala de conca. Tot seguit, s'ha analitzat la dinàmica de la concentració de carboni orgànic dissolt (DOC) en diferents compartiments hidrològics (aigua de pluja, aigua del sòl, aigua subterrània i aigua del torrent) i a diferents escales temporals (estacional i d'esdeveniment). Els resultats mostren una variació estacional de la concentració de DOC a l'aigua de pluja i a la del sòl; però no s'aprecia aquesta estacionalitat a l'aigua subterrània i a la del torrent, a causa de que la concentració de DOC als dos compartiments està relacionada amb la dinàmica del nivell freàtic i la del cabal. A escala d'esdeveniment s'observa un augment sistemàtic de la concentració de DOC al torrent. A més a més, en els esdeveniments de diversos pics de cabal el pendent de la relació cabal/concentració de DOC sempre és major al primer pic. Aquest augment de la concentració de DOC al cabal durant els esdeveniments suggereix una contribució rellevant de l'aigua del sòl, però també l'existència de fonts de DOC pròximes al torrent o del mateix llit del torrent. D'altra banda, la relativa semblança de la dinàmica del DOC en el torrent durant esdeveniments de diferent magnitud i amb processos hidrològics contrastats molt diferents, planteja la qüestió de l'origen de l'augment de DOC i el seu possible ús com a traçador. Per últim, s'ha realitzat el càlcul del temps mitjà de trànsit (MTT) de l'aigua als diferents compartiments hidrològics de la conca utilitzant, primer, els isòtops estables (δ18O i δ2H), i segon, el triti. L'ús de la variació del senyal isotòpic del δ18O a l'aigua de pluja i a diferents compartiments d'aigua mostrejats presenta limitacions a la conca d'estudi; únicament permet demostrar que el MTT de les aigües és major de dos anys. L'ús d'una nova metodologia (TEPMGLUE) per calcular el MTT, utilitzant el triti, permet considerar diferents fonts d'incertesa i avaluar l'ús de mostres d'edats diferents i de diferent precisió analítica. Els resultats revelen que s'obtenen valors de MTT similars, tant utilitzant mostres dels anys noranta, com totes les mostres disponibles (1996-1998 i 2013). En canvi, quan únicament es calcula el MTT utilitzant les mostres del 2013 s'obtenen dos valors de MTT molt diferents. Els resultats de l'estudi també mostren que a les conques de Vallcebre l'aigua més jove és la dels pous, seguida de l'aigua del torrents i la de les fonts. L'estudi també demostra el paper rellevant de la funció d'entrada de triti amb la pluja per calcular el MTT. Per últim, els resultats suggereixen que la topografia no afecta la distribució espaial del MTT de la conca, però sí la geologia. Tots els resultats d'aquesta tesi aporten informació addicional sobre el funcionament hidrològic de les conques de Vallcebre, i a més a més suggereixen noves línies d'investigació

[es] El objetivo de esta tesis doctoral es mejorar la caracterización de los procesos hidrológicos de las cuencas Mediterráneas de montaña, utilizando mediciones hidrológicas distribuidas y trazadores ambientales, con la finalidad de comprender mejor su funcionamiento hidrológico. Durante el período 2009-2013 se recogieron datos hidrológicos de las cuencas de investigación de Vallcebre, monitorizadas desde 1996 por el grupo de Hidrología superficial y Erosión del IDAEA-CSIC. Los datos incluyen, además del registro de precipitaciones y caudales, mediciones hidrológicas distribuidas y datos de trazadores ambientales (geoquímicos e isotópicos) a diferentes escalas temporales (estacional y de crecida). Con esta información, se ha analizado en primer lugar la dinámica espacio-temporal del nivel freático durante las crecidas. Los resultados muestran que durante las crecidas el nivel freático no reacciona de forma homogénea en toda la cuenca. La variabilidad espacial del nivel freático está muy afectada por las características de la localización de cada piezómetro, especialmente la distancia al cauce que tiene un papel esencial en la distribución de las condiciones de humedad de la cuenca. Estas condiciones de humedad, a su vez, afectan al tiempo de respuesta del nivel freático y a la magnitud de la respuesta hidrológica. Según las condiciones de humedad de la cuenca la variabilidad espacio-temporal del nivel freático durante la crecida es diferente. En condiciones secas la variabilidad espacio-temporal del nivel freático es alta a lo largo de toda la crecida. En estas condiciones, la escorrentía se genera principalmente por la contribución de las áreas próximas al cauce. En cambio, en condiciones de transición y especialmente en condiciones húmedas, la variabilidad espacio-temporal del nivel freático es menor y su respuesta es mas rápida, produciendo una mayor respuesta hidrológica en la cuenca. Seguidamente, se ha analizado la dinámica de la concentración del carbono orgánico disuelto (DOC) en diferentes compartimentos (agua de lluvia, agua del suelo, agua subterránea y agua del cauce) a diferentes escalas temporales (estacional y de crecida). Los resultados indican una variación estacional de la concentración de DOC en el agua de lluvia y en la del suelo. Sin embargo, no se aprecia esta estacionalidad en el agua subterránea y en la del cauce, debido a que la concentración de DOC en estos compartimentos está relacionada con la dinámica del nivel freático y del caudal. Durante las crecidas se observa un aumento sistemático de la concentración de DOC en el cauce. Además en las crecidas con varios picos de caudal el pendiente de la relación caudal/concentración de DOC es siempre mayor en el primer pico. El aumento de la concentración de DOC en el cauce durante las crecidas sugiere una contribución relevante del agua del suelo, pero también la existencia de fuentes de DOC próximas al cauce o en el mismo lecho. La relativa similitud de la dinámica del DOC en el cauce durante eventos de distinta magnitud y con procesos hidrológicos contrastados muy distintos, plantea la cuestión del origen del aumento de DOC y su posible utilización como trazador. Por último, se ha realizado el cálculo del tiempo medio de transito (MTT) del agua, en diferentes compartimentos hidrológicos de la cuenca utilizando, primero, isótopos estables (δ18O y δ2H), y después el tritio. El uso de la variación de la señal isotópica del δ18O en el agua de lluvia y en los diferentes compartimentos de agua muestreados muestra sus limitaciones en la cuenca de estudio; solo permite demostrar que el MTT es mayor de dos años. El uso de una nueva metodología (TEPMGLUE) para calcular el MTT usando el tritio, permite considerar diferentes fuentes de incertidumbre y evaluar el uso de muestras de edades diferentes y con distinta precisión analítica. Los resultados revelan que se obtienen valores de MTT similares, tanto utilizando muestras de los años noventa, como todas las muestras disponibles (1996-1998 y 2013). Sin embargo, cuando se calcula el MTT utilizando solo muestras del 2013 se obtienen dos valores de MTT muy distintos. Los resultados de MTT muestran que en las cuencas de Vallcebre el agua es más jóven en los pozos, seguida del agua de los cauces y la de las fuentes. El estudio también demuestra el papel relevante de la función de entrada de tritio en la lluvia para el cálculo del MTT. Por último, los resultados sugieren que la topografía no afecta la distribución espacial del MTT en la cuenca, pero sí la geología. Todos los resultados de esta tesis aportan información adicional sobre el funcionamiento hidrológico de las cuencas de Vallcebre, además sugieren nuevas líneas de investigación.