Research Doctorate - Doctor of Philosophy (PhD)

Simulation of wetland vegetation dynamics requires the integration of adequate hydraulic, vegetation and sediment transport descriptions in order to provide more realistic predictions of vegetation changes over time. Human interventions on wetland systems are a common practice around the world, but the impacts resulting from flood regulation and attenuation have often been excluded from the analysis of wetland dynamics due to oversimplifications of the water flow description. Climate change impacts are also predicted to contribute to trends of global wetland loss because of changes in rainfall-runoff patterns, more frequent droughts, increases in temperature and sea level rise. This thesis presents the development of two frameworks for simulating wetland dynamics in Australia under anthropogenic and climate change pressures: one for tropical coastal wetlands and one for semiarid freshwater wetlands. The models implement hydrodynamic simulations in order to describe the characteristics of the water regime. The basic assumption is that time aggregated descriptors of the water regime, such as flood frequency, flood duration, range of water depth, hydroperiod, and others, are the main drivers of vegetation establishment and survival. The study of both sites provides a contrast that shows the applicability of the methods used in the thesis. In the coastal wetland site, inflows are dominated by the tide, but in the Macquarie Marshes inflows are delivered by the Macquarie River. The magnitude of the area of analysis is another major difference between the two systems: the coastal wetland site has a relatively small area (1.24 km²) whereas the Macquarie Marshes is an extensive freshwater wetland (322 km²). The framework developed for coastal wetlands was applied to a heavily controlled site typical of south-east Australia in order to study the vulnerability of wetland vegetation to submergence under accelerated sea-level rise rates and different management scenarios. Eco-geomorphic accretion mechanisms were included in the analysis of coastal wetlands with a soil surface elevation model. The framework developed for floodplain freshwater wetlands was applied to an ecologically important site: the Macquarie Marshes. Floodplain simulations included the response of wetland understory and forests over a series of 23 years where significant deterioration was reported after an extended drought period. Two simplistic climate change scenarios were also studied to predict changes in vegetation by the year 2030. The simulation of coastal wetlands revealed higher rates of wetland loss when attenuation effects are included in the wetland evolution framework. Based on these results, previous global estimates might be underestimating coastal wetland losses. Simulation of the Macquarie Marshes predicts an increased succession of wetland understory to terrestrial vegetation under a dry climate change scenario. The simulated conditions almost reach the severe deterioration experienced at the…

Advisors/Committee Members: University of Newcastle. Faculty of Engineering & Built Environment, School of Engineering.

El levantamiento y avance tectónico de los Andes Centrales, a partir del Oligoceno tardío, dio lugar a la formación de una cuenca de antepaís, que actualmente recibe el nombre de Cuenca de Antepaís del Chaco (Chaco foreland basin). En ésta, se desarrollaron secuencias sedimentarias que alcanzan los 5.000 metros de espesor, caracterizadas por depósitos sinorogénicos de edad terciaria. Durante el Mioceno, los sectores distales de la cuenca se encontraban dominados por ambientes continentales, donde tuvo lugar el desarrollo de importantes sistemas fluviales y extensos humedales intracontinentales. En las últimas décadas, los depósitos de la Formación Yecua han sido objeto de múltiples controversias ambientales, donde diversos autores han relacionado estas acumulaciones en forma directa, con las distinta ingresiones marinas que tuvieron lugar en el continente Sudamericano durante el Mioceno, no existiendo aún un consenso generalizado. Se tiene como objetivo primordial que los conocimientos alcanzados en este trabajo de tesis, brinden la información necesaria, para entender en forma detallada y concreta los ambientes imperantes en la región, como así también, la distribución de los mismos en los diferentes depocentros. En este sentido, a partir de la generación de modelos paleogeográficos, se busca ahondar en la comprensión de los distintos estadíos evolutivos de la cuenca, bajo el contexto de las ingresiones marinas miocenas. Este trabajo se centró en el estudio sedimentológico y estratigráfico detallado de los depósitos sedimentarios miocenos de las formaciones Tranquitas y Yecua. Para tal fin, se relevaron y confeccionaron perfiles sedimentológicos en 11 localidades, en las que se identificaron los principales tipos litológicos, estructuras sedimentarias primarias y biogénicas, contenido paleontológico, geometría, orientación y jerarquía de los cuerpos de rocas, naturaleza y jerarquía de superficies, y los contactos con las unidades infra y suprayacentes de las formaciones de interés. En forma paralela, se realizó el muestreo litológico y paleontológico, con la finalidad de realizar estudios composicionales, tafonómicos y del contenido fósil. El análisis de facies permitió reconocer 30 facies sedimentarias, esencialmente en base a las litologías y estructuras observadas. En función de la abundancia de estos componentes identificados, las facies fueron diferenciadas principalmente en silicoclásticas y mixtas. A partir de agrupar diferentes facies sedimentarias vinculadas genéticamente y con un significado paleoambiental, se pudo identificar y caracterizar 14 asociaciones de facies. La totalidad de las unidades sedimentarias reconocidas, fueron atribuidas a diferentes ambientes de origen continental. A pesar de esta condición, las asociaciones de facies presentes fueron subdivididas, según su afinidad paleoambiental, en 3 grupos (fluviales, deltaicos y lacustres). A partir del análisis composicional de rayos X, fue posible determinar que el cuarzo es la fase mineral más abundante. Por su parte, en las fracciones… Advisors/Committee Members: Poiré, Daniel Gustavo, Spalletti, Luis Antonio, Limarino, Carlos Oscar, Georgieff, Sergio.