Application of tetraether membrane lipids as proxies for continental climate reconstruction in Iberian and Siberian lakes

Des del 2002, s'han desenvolupat una serie de proxies climatiques basades en biomarcadors derivats d'arquees i bacteris. Aquests biomarcadors son els glicerol dialquil glicerol tetraeters o GDGTs. D'entre aquestes proxies, l'index TEX86 s'aplica en sediments per tal de reconstruir les temperatures superficials del mar i dels llacs; els indexs MBT i CBT son utilitzats conjuntament per a reconstruir la temperatura superficial de l'aire i l'index BIT permet avaluar la contribucio relativa de material provinent del sol i material pelagic en els sediments. A causa del recent desenvolupament d'aquestes proxies, hi ha encara un gran nombre d'aspectes metodologics i d'aplicacio que han estat poc estudiats. Per aixo, l'objectiu d'aquesta tesi ha estat la comparacio i optimitzacio de diversos procediments analitics implicats en la determinacio dels GDGTs, aixi com l'estudi d'aquests biomarcadors en nous ambients, amb especial atencio en els llacs. En la part analitica d'aquesta tesi, s'ha comparat el metode estandard de clean-up de les mostres basat en el fraccionament de lipids en alumina amb la hidrolisi alcalina; a mes, s'han comparat diversos adsorbents i graus d'activacio per al fraccionament dels lipids. Els resultats demostren que el TEX86 es robust respecte a aquestes tecniques, mentres que l'index BIT depen del grau d'activacio de l'adsorbent. En la cromatografia, s'han dut a terme una reduccio del flux i un augment de la velocitat dels analisis sense perdua de resolucio cromatografica. Finalment, s'han utilitzat dos espectrometres de masses de disseny diferent per a mesurar els indexs TEX86 i BIT i se n'ha confirmat la comparabilitat. Per altra banda, s'ha observat una sensibilitat extrema del BIT respecte a les condicions d'optimitzacio dels espectrometres. S'ha estudiat les concentracions dels GDGTs en els sediments superficials d'un conjunt de 38 llacs de la Peninsula Iberica per tal d'identificar els factors que en determinen la distribucio relativa. L'analisi de components principals indica que la major part de la varianca pot explicar-se amb l'origen dels GDGTs (del sol o lacustre), el grau de ciclitzacio interna i el grau de metilacio dels GDGTs. Els resultats demostren que les proxies MBT/CBT i el TEX86 tenen una utilitat limitada en la prediccio de les temperatures d'aquests llacs, possiblement perque la distribucio de GDGTs es determinada per una mescla complexa de factors. Utilitzant l'analisi de clusters s'ha identificat un subconjunt de llacs on els indexs TEX86 i MBT/CBT mantenen una relacio linial forta amb les temperatures instrumentals de l'aire. L'estudi dut a terme al llac Baikal (Siberia) combina els resultats de trampes de sediment, sediments superficials i dos testimonis sedimentaris que corresponen a l'ultim cicle glacial-interglacial. Els valors per a l'index BIT al sediment suggereixen una contribucio minsa de material provinent del sol i les temperatures superficials del llac derivades de l'index TEX86 es troben dins el rang anual de les mesures de temperatures superficials. En els testimonis sedimentaris, les variacions en profunditat del TEX86 i l'MBT/CBT revelen un senyal climatic que es concreta en el registre de la transicio de condicions glacials a interglacials i l'acord parcial amb les reconstruccions climatiques existents per a la regio del llac Baikal derivades d'altres proxies. En darrer lloc, l'estudi exploratori dut a terme al crater del Bosumtwi (Africa) revela la presencia de GDGTs en les roques impactades i es discuteixen tres hipotesis en referencia a l'origen dels GDGTs trobats. El treball presentat amplia el rang de tecniques analitiques que poden utilitzar-se de forma fiable per a la mesura dels indexs basats en GDGTs i profunditza en l'aplicacio i validacio dels GDGTs com a proxies climatiques en sediments lacustres, particularment de la Peninsula Iberica i Siberia.