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Asímismo, se ha realizado la caracterización fisicoquímica de los materiales carbonosos dopados con nitrógeno y se han estudiado electroquímicamente como catalizadores sin metal para analizar la influencia de los grupos nitrogenados en la reacción de reducción de oxígeno en medio básico. La mejor actividad se ha obtenido para los materiales mesoporosos ordenados dopados con N, que han sido, a su vez, los de mayor contenido en N. Finalmente, los materiales carbonosos con nitrógeno se han utilizado como soporte de catalizadores de Pt y de PtRu para su investigación en las reacciones de reducción de oxígeno y de oxidación de metanol, respectivamente. En este caso, el estudio ha comprendido tanto medio básico como medio ácido. de este modo, se ha analizado la influencia del dopado en la síntesis de dichos catalizadores, en la interacción del soporte-metal, así como en su actividad electroquímica en función del medio de reacción. En cuanto a los catalizadores de Pt, los catalizadores que presentan mayor actividad son los soportados sobre los materiales mesoporosos ordenados dopados con nitrógeno, debido a que los grupos nitrogenados han creado defectos que mejoran la interacción del electrolito con el catalizador. En cambio, en los catalizadores de PtRu, los que han presentado la actividad más elevada son los soportados sobre nanofibras de carbono y Vulcan XC 72R, porque son los que se envenenan más lentamente por la formación de especies intermedias de reacción. Likewise, it has been carried out the physicochemical characterization of doped carbonaceous materials with nitrogen and they have been studied as metallness catalysts to analyse the influence of nitrogenous groups on the oxygen reduction reaction in the basic medium. The best activity has been obtained for the ordered mesoporous materials doped with N, which have been the most contained in N. Finally, nitrogen carbonaceous materials have been used as a support of Pt and PtRu for its research into oxygen reduction and methanol oxidation reactions. In this case, the study has included both basic and acidic medium. In this way, it has been analyzed the influence of doping in the synthesis of these catalysts, on the interaction of support-metal, as well as on its electrochemical activity depending on the reaction medium. As for Pt catalysts, the catalysts with the highest activity are those supported on the ordered mesoporous materials doped with nitrogen, because the nitrogenous groups have created defects that improve the interaction of the electrolyte with the catalyst. Whereas, in PtRu catalysts, the catalysts that have performed the highest activity are those supported on carbon nanofibers and Vulcan XC 72R, because these catalysts are poisoned more slowly by the formation of intermediate reaction species. En este contexto, el trabajo principal de esta Tesis Doctoral se ha basado en el estudio de catalizadores para su utilización en pilas de combustible, con el objetivo de reducir la cantidad de metal noble necesaria y, por tanto, la reducción de sus costes, manteniendo un alto rendimiento. Concretamente, la investiación se ha centrado en la modificación con grupos nitrogenados de materiales carbonosos que se utilizan como soporte, para mejorar sus características y analizar cómo influyen en el comportamiento de los catalizadores, buscando así reducir o incluso eliminar la cantidad de metal noble requerida. Para ello, se han sintetizado y caracterizado materiales de carbono de diferente naturaleza como son las nanofibras de carbono, los xerogeles de carbono y los materiales mesoporosos ordenados, y se han comparado con un negro de carbono comercial, Vulcan XC 72R. Se han aplicado diferentes técnicas de modificación con nitrógeno para cada uno de estos materiales, observándose que con aquellas en las que los grupos nitrogenados se introducían durante la síntesis de dichos materiales, se obtenían materiales carbonosos dopados con mayor cantidad de grupos nitrogenados que con los tratamientos de modificación después de la obtención del material. In this context, the main work of this PhD thesis has been based on the study of catalysts used in fuel cells, with the aim of reducing the amount of needed noble metal, and therefore, bringing down its price maintaining a high performance. In particular, the research has focused on modifications with nitrogenous groups of cabonaceous materials that are used as support to improve their characteristics and analyse how they influence the behaviour of catalysts in order to reduce or even eliminate the amount of the required noble metal. To that effect, carbon materials of different nature, as carbon nanofibers, carbon xerogels and ordered mesoporous materials, as well as commercial black carbon Vulcan XC 72R, have been synthesized and characterized. Different nitrogen modification techniques have been applied for each one of these materials noting that with the modification techniques in which nitrogen groups were introduced during the synthesis of these materials, doped carbonaceous materials were obtained with a high amount of nitrogenous gropus than with the treatments of modification after obtaining the material. [ES] El reto de la descarbonización de la economía se ha encontrado con un hándicap añadido, como es la pandemia COVID-19, que va a condicionar una agenda ya de por sí comprometida y de difícil gestión para gobiernos, instituciones, empresas e incluso ciudadanos. En cambio, la gestión de esta crisis económica derivada de la alarma sanitaria podría utilizarse como palanca y motor del cambio para introducir con mayor diligencia la tan necesaria transición hacia el empleo de energías limpias y sotenibles en sustitución de los combustibles fósiles en los sectores de transporte y de generación de electricidad. Dentro de este escenario, el hidrógeno es un vector energético limpio y versátil, por lo que su aplicación en pilas de combustible supone una apuesta segura en la industria automovilística, ya que garantiza el objetivo de cero emisiones y presenta mejores prestaciones en términos de autonomía y tiempos de carga. [EN] The challenge of decarbonizing the economy has encountered an added handicap, the Covid-19 pandemic, which will determine an already committed and difficult to manage agenda for governments, institutions, companies and even citizens. However, the economic crisis management resulting from the health alarm could be used as a lever and engine of change to initiate with diligence the so needed transition to the use of clean and sustainable energy to replace fossil fuels in the transport sectors and the electrical power generation. In light of this new situation, hydrogen is a clean and versatile energy vector, so its implementation in fuel cells is a safe bet in the car industry, as it guarantees the zero net emissions goal and presents better output in terms of autonomy and load times. Tesis presentada para obtener el grado de Doctora en Ingeniería Química por la Universidad de Zaragoza. 6 de mayo de 2021. Peer reviewed

This paper discusses the advances in the development of new data and methods that allow the reconstruction of long series of extreme flood data, and the application of flood analysis tools in conditions of climatic variability (past records and future projections). The work focuses on one case studies located in the Rambla de la Viuda (Maria Cristina Dam), with Mediterranean climate.The aim is to compare the effects of climate change on future extreme floods, with changes in flood frequency laws determined from paleo-­‐grazed and historical data. This methodology aims to improve the impact of climate change on hydrological extremes and their application to the design of sensitive infrastructures, with emphasis on dams. Hydro-­‐ climatic indicators will be estimated using historical, instrumental and climate series data projected with CMIP5 models. Este trabajo ha sido financiado por Fundación Biodiversidad (MAPAMA) a través del proyecto Adaptapresa, y por la CICYT Proyectos FLOOD-­‐ MED (CGL2008-­‐06474-­‐C02-­‐01), TETIS-­‐MED (CGL2008-­‐06474-­‐C02-­‐02) y EPHIMED (CGL2017-­‐ 86839-­‐C3-­‐1-­‐R). Trabajo presentado en la XV Reunión Nacional de Geomorfología: Geomorfología del “Antropoceno”: Efectos del cambio global sobre los procesos geomorfológicos, celebrada en Palma, Mallorca (España) del 11 al 14 de septiembre de 2018 Peer reviewed

Este procedimiento permitió evaluar la actividad biológica a 30 ºC de los supresores de silenciamiento HCPro y la proteína 2b. Estos supresores se expresaron bajo el control de promotores eucariotas, o como parte de amplicones virales agroinfiltrados (construcciones de PVX). Los resultados obtenidos demostraron que ambas proteínas eran capaces de suprimir el silenciamiento de un gen reportero de forma tan efectiva a 30 °C como a 25 ºC. En los ensayos de expresión mediante vectores basados en PVX ni la expresión de HCPro ni la de la proteína 2b favorecieron la acumulación viral, a pesar de haberse demostrado su efectividad como supresores a 30 ºC. También se empleó la agroinfiltración para comprobar si un ambiente enriquecido en CO2 alteraba la actividad supresora de HCPro o de la proteína 2b. Los resultados demostraron que ambos factores virales eran tan efectivos en la supresión del silenciamiento sobre un gen reportero en condiciones de elevado CO2 como en las condiciones normales. De igual modo a lo observado a elevada temperatura, la expresión de los mencionados supresores de silenciamiento mediante vectores basados en PVX tampoco favoreció la acumulación viral en condiciones de alto CO2. De todo esto se infiere que ninguno de los factores ambientales estudiados es capaz de afectar negativamente a la eficiencia de dichos supresores para neutralizar el silenciamiento antiviral bajo dichas condiciones, al menos por separado. Por ello, los efectos observados tanto en la infección por PVY como por las construcciones de PVX parecen no estar relacionados con el silenciamiento génico antiviral o con su supresión por factores virales. Para avanzar en el estudio del supresor de silenciamiento viral HCPro de PVY se siguieron dos aproximaciones: una de estudio de su localización y dinámicas subcelulares; y otra de caracterización de los RNAs que pudieran estar unidos a la misma in vivo en el curso de una infección. Para estudiar las dinámicas subcelulares de HCPro in vivo mediante microscopía confocal, éste se expresó en células epidérmicas de N. benthamiana fusionado a distintos marcadores para emitir fluorescencia, bien en su forma monomérica o como homodímero. En paralelo se caracterizaron las actividades funcionales de las proteínas de fusión para determinar si los marcajes afectaban a las funciones de HCPro. La microscopía confocal reveló una diversidad de patrones de distribución subcelular que incluyen una distribución difusa de HCPro por todo el citoplasma, o la presencia de inclusiones irregulares que contenían, al menos algunas de ellas α-tubulina, y cuyo tamaño y número pueden estar condicionados por factores externos. Además se descubrió un patrón de estructuras de tamaño y distribución regulares asociadas tanto al retículo endoplásmico como a los microtúbulos (MTs). At 30 °C the accumulation of PVY and those of the three PVX constructs roughly halved. The severity of symptoms was also much reduced in infections by PVY and symptoms were even absent in plants infected with any of the PVX-derived constructs. By contrast, neither viral accumulation nor its associated symptoms were affected by the elevated temperature in CMV infections. Under elevated CO2 conditions no changes were observed in the intensity of infection symptoms or in their timing of appearance, for any of the viruses studied. However, under those same circumstances the accumulation of PVY and also those of the three PVX constructs was slightly reduced in leaf discs, but it increased with regard to the total protein content contained in those leaf discs. This was so because N. benthamiana plants grown under elevated CO2 conditions grew larger in size than plants grown under normal conditions, but the former contained approximately half the total protein content than the latter in equivalent leaf discs. On the other hand, the accumulation of CMV at elevated CO2 levels increased in both, equivalent leaf discs, and even further with regard to total protein content. Thus, the five viruses analyzed could be clustered into two separate groups based on in their response to elevated temperature or ambient CO2 levels: PVY and the three PVX constructs on the one hand, CMV on the other. The agroinfiltration technique has been widely used to transiently express in plants nucleic acids and the protein products that they may encode. The technique allows the study and quantification of some of the biological properties of those proteins, such as for example the suppressor of antiviral silencing activities of certain viral factors. However, one drawback of the technique is that at temperatures above 29 °C the transfer of genetic information from the bacteria to plant cells is prevented. As one of the objectives of this research was to study the biological activities of the viral silencing suppressors HCPro and the 2b protein at the temperature of 30 °C, a procedure had to be envisaged to allow its use at this non-permissive temperature. It was reasoned that if a time window at 25 °C was allowed after infiltration, some transfer of information from the bacteria to the plant cell would take place, and afterwards when increasing temperature to 30 °C the proteins expressed would accumulate and perform their functions at that temperature. A window time of just 12 hours before placing the plants at 30 °C gave unsatisfactory results, but a 24 hour window at 25 °C allowed the accumulation of several proteins, including a fluorescent protein reporter, comparable to those observed in assays performed all the time at 25 °C. En condiciones de elevado CO2 no se observaron cambios en la intensidad o en el momento de la aparición de los síntomas derivados de las infecciones virales estudiadas. Sin embargo, bajo estas circunstancias ambientales la acumulación de PVY así como las de las construcciones de PVX se vieron ligeramente disminuidas en discos foliares, pero se incrementaron al relativizarlas a las proteínas totales contenidas en los discos foliares. Esto fue así porque las plantas de N. benthamiana crecidas bajo condiciones de elevados niveles de CO2 ambiental alcanzaron mayor tamaño que el de las plantas crecidas en condiciones normales, pero con una cantidad de proteína total en discos de tejido foliar que fue aproximadamente la mitad que la encontrada en discos equivalentes de plantas crecidas en condiciones normales. Por otra parte, la acumulación de CMV aumentó en un ambiente de alto CO2 en discos foliares equivalentes, e incluso más relativizándola a proteínas totales. Los virus analizados se pudieron pues separar en dos grupos según su respuesta, tanto a la elevada temperatura como al elevado CO2 ambiental: PVY y los vectores de PVX por un lado, CMV por el otro. La técnica de la agroinfiltración ha sido ampliamente utilizada para expresar transitoriamente ácidos nucleicos y las proteínas que puedan codificar en plantas. La técnica permite estudiar y cuantificar algunas actividades biológicas, como por ejemplo la supresión del silenciamiento antiviral por ciertas proteínas virales. Sin embargo, un inconveniente de la agroinfiltración es que temperaturas superiores a 29 ºC impiden la transferencia de información genética desde la bacteria a las células vegetales. Dado que uno de los objetivos de este trabajo era el estudio de la actividad de los supresores de silenciamiento virales HCPro y proteína 2b a la temperatura de 30 ºC, se tuvo que diseñar un procedimiento que permitiera su uso. Se razonó que si se permitía una ventana temporal a 25 °C después de la agroinfiltración, la transferencia de información de la bacteria a la planta tendría lugar, y al elevar la temperatura a 30 °C las proteínas expresadas se acumularían y realizarían su función a dicha temperatura. No se obtuvieron resultados satisfactorios dando un lapso de 12 horas a 25 ºC previo al emplazamiento de las plantas a 30 ºC. Sin embargo, un lapso de 24 horas a 25 ºC después de la agroinfiltración permitió la acumulación de varias proteínas, incluyendo la de un marcador fluorescente, comparable a las observadas en ensayos realizados a 25ºC. This procedure allowed the evaluation of the biological activities of the viral suppressors HCPro and 2b protein. Those suppressors were expressed either under the controls of eukaryotic promoters, or as part of agroinfiltrated viral amplicons (PVX constructs). The results obtained showed that both proteins were capable of suppressing the silencing of a reporter gene as effectively at 30 °C as at 25 °C. The expression assays from PVX-based constructs showed that neither HCPro nor the 2b protein helped the virus construct to accumulate further at 30°C, in spite of both proteins being affective suppressors at that temperature. Agroinfiltration was also employed to test whether an enriched CO2 environment altered the suppressor activities of HCPro and of the 2b protein. Results showed that both viral factors were as effective in silencing suppression of a reporter gene at elevated CO2 levels as in normal conditions. Similarly to what was found at elevated temperature, expression of either suppressor from PVX vectors failed to favor viral accumulation at elevated CO2 levels. From all this it can be concluded that neither of the two environmental parameters separately had a negative effect on the effectiveness of thesethe effects on infection by PVY or by the three PVX constructs seem to be unrelated to antiviral gene silencing or its suppression by viral factors. To study further the viral suppressor of silencing HCPro from PVY two approaches were followed: one that studied its subcellular localization and dynamics in vivo; and another one that characterized the RNAs that could be bound to this protein also in vivo during the course of infection. To study HCPro subcellular dynamics in vivo by confocal microscopy, the protein was expressed in N. benthamiana epidermal cells fused to different tags, in order to emit fluorescence either as a monomer, or as a homodimer. In parallel to this, the functional activities of these fusion proteins were characterized, to determine how these tags affected HCPro biological functions. Confocal microscopy observations revealed a diversity of subcellular distribution patterns that included HCPro diffuse distribution throughout the cell cytoplasm, or its presence in irregular inclusions that also contained, at least some of them, α-tubulin, and whose size and number could be influenced by external factors. In addition, a pattern of structures of regular size and distribution was discovered, associated to the endoplasmic reticulum, as well as to microtubules (MTs). La exposición de las células a ciertos estreses originó que HCPro se translocara desde estas estructuras regulares (y quizás también desde otras partes del citoplasma) hacia el citoesqueleto de MTs, hasta cubrirlo completamente. No se observó que HCPro se localizase asociado con los filamentos de actina o con el aparato de Golgi. A pesar de esta asociación con los MTs, la integridad de este citoesqueleto celular no es requerida para que HCPro medie la transmisión de PVY por su insecto vector Myzus persicae, ni tampoco para su supresión del silenciamiento de un gen reportero en ensayos agroinfiltración. La razón funcional de estos patrones y dinámicas subcelulares de HCPro permanece pues por aclarar. Para caracterizar si HCPro une RNAs in vivo y la naturaleza de dichos RNAs se purificó esta proteína marcada con una cola de seis histidinas a partir de tejido de plantas infectadas por un vector viral basado en PVX, que la expresaba. La purificación se realizó en condiciones no desnaturalizantes mediante una resina de agarosa cargada de níquel, y como control el mismo proceso se realizó con plantas infectadas con el vector viral PVX vacio. Los RNAs menores de 500 nucleótidos (nts) se extrajeron de ambas muestras, se procedió a la secuenciación masiva de los mismos. Mediante herramientas bioinformáticas se analizaron y compararon las secuencias obtenidas de ambas muestras. Los resultados muestran que HCPro une RNAs pequeños (sRNAs) de 21 y 22 nts, mostrando preferencia por aquellos de secuencia viral (vsRNAs) sobre los de secuencia de la planta, a pesar de ser estos últimos mucho más numerosos. También une en mucha menor medida algunos RNAs de tamaños mayores, también con secuencias virales. Además, se encontró que los vsRNAs de 21 y 22 nts unidos a HCPro estaban enriquecidos en secuencias que tenían una adenina en su extremo 5’, hecho que no se observó en los RNAs de otros tamaños de secuencia viral o en los sRNAs con secuencias de la planta. Estos resultados sugieren que una forma en la que HCPro podría realizar su función de supresor de silenciamiento sería mediante el secuestro de sRNAs específicos: de 21 y 22 nts, secuencia viral y con adeninas en sus extremos 5’, que de otro modo podrían incorporarse al efector antiviral Argonauta2. Exposure of cells to some stresses caused HCPro to translocate from these regular structures (perhaps also from other parts of the cytoplasm) towards the MT cytoskeleton, coating it completely. No association of HCPro to actin filaments or to the Golgi was observed. In spite of its association with MTs, the integrity of this cellular cytoskeleton was found not to be required for HCPro-mediated transmission of PVY by its insect vector Myzus persicae, or for its suppression of the silencing of a reporter gene in agropatch assays. The functional reasons of these distribution patterns and their dynamics remain thus to be explained. To characterize whether HCPro would bind to RNAs in vivo, and the nature of those bound RNAs the protein tagged with six histidines was purified from leaf tissue of plants infected with a PVX-based vector that expressed it. The purification was performed under non-denaturing conditions using a nickel charged resin, and as control, the same procedure was followed using tissue from plants infected with the empty PVX vector. RNAs of less than 500 nucleotides (nts) were extracted from both samples and deep sequenced. The sequences obtained were analyzed and compared using bioinformatic tools. Results show that HCPro binds to small RNAs (sRNAs) of 21 and 22 nts in length, preferentially to those that have a virus-derived sequence (svRNAs) over those that are of plant sequence, in spite of the latter being much more abundant than the former. It also appears to bind to larger RNAs also of viral sequence, to a much lesser degree. In addition to this, the svRNAs of 21 and 22 nts bound to HCPro were found to be enriched in sequences that had adenines at their 5’-ends. This did not occur in bound RNAs of other sizes or of plant sequence. These results suggest that a way by which HCPro could perform its suppressor function could be through the sequestration of specific types of sRNAs: of 21 and 22 nts in length, of viral sequence and with 5’-end adenines, which could otherwise incorporate into the antiviral Argonaute2 effector. [ES] La presente memoria de investigación presenta y discute los resultados de trabajos que estudian, por un lado, los efectos de dos factores ambientales, la temperatura y los niveles de CO2 en infecciones compatibles de plantas por virus de RNA de polaridad positiva, y también en el silenciamiento antiviral y en su supresión por factores virales. Y por otro lado estudia las propiedades del supresor de silenciamiento viral HCPro del Virus Y de la patata (Potato virus Y, PVY), mediante aproximaciones de biología celular y molecular. Para estudiar cómo incrementos en los valores de estos factores ambientales pueden afectar a las infecciones virales de plantas se estudió su efecto por separado en la infección de la planta Nicotiana benthamiana por varios de estos virus: el Virus del mosaico del pepino (Cucumber mosaic virus, CMV), PVY, y un vector de expresión derivado del Virus X de la patata (Potato virus X, PVX) vacio, o expresando los supresores de silenciamiento de PVY o de CMV, HCPro y la proteína 2b, respectivamente. En condiciones de elevada temperatura (30 ºC) o de elevados niveles de CO2 (970 partes por millón, ppm) se analizaron la acumulación viral sistémica, los síntomas de infección, y la actividad de los supresores de silenciamiento de estos virus, comparándolos con los obtenidos en las condiciones “normales” de 25 ºC y 401 ppm de CO2. A 30 ºC la acumulación de PVY y las de las tres construcciones de PVX se vieron disminuidas a aproximadamente la mitad. La severidad de los síntomas también se redujo mucho en la infección por PVY e incluso no hubo síntomas en las infecciones por los virus derivados de PVX. Por el contrario ni la acumulación viral ni los síntomas asociados se vieron afectados por la elevada temperatura en la infección por CMV. Articulos relacionados Chapter 3. Del Toro, Francisco ; Tenllado, Francisco ; Chung, Bong-Nam; Canto, Tomás A procedure for the transient expression of genes by agroinfiltration above the permissive threshold to study temperature-sensitive processes in plant–pathogen interactions. http://dx.doi.org/10.1111/mpp.12136 http://digital.csic.es/handle/10261/98317 Chapter 4. Del Toro, Francisco ; Aguilar, Emmanuel; Hernández-Walias, Francisco J.; Tenllado, Francisco ; Chung, Bong-Nam; Canto, Tomás High temperature, high ambient CO2 affect the interactions between three positive-sense RNA viruses and a compatible host differentially, but not their silencing suppression efficiencies http://dx.doi.org/ 10.1371/journal.pone.0136062 http://digital.csic.es/handle/10261/122398 Chapter 5. Del Toro, Francisco ; Tena, Fátima ; Tilsner, Jens; Wright, Kathryn M.; Tenllado, Francisco ; Chung, Bong-Nam; Praveen, Shelly; Canto, Tomás Potato virus Y HCPro localization at distinct, dynamically related and environment-influenced structures in the cell cytoplasm http://dx.doi.org/10.1094/MPMI-05-14-0155-R http://digital.csic.es/handle/10261/108300 Chapter 6. Del Toro, Francisco ; Donaire, Livia ; Aguilar, Emmanuel; Chung, Bong-Nam; Tenllado, Francisco ; Canto, Tomás Potato virus Y HCPro suppression of antiviral silencing in Nicotiana benthamiana plants correlates with its ability to bind in vivo to 21- and 22-nucleotide small RNAs of viral sequence. http://dx.doi.org/10.1128/JVI.00367-17 http://digital.csic.es/handle/10261/148269 [EN] This Research Report presents and discusses results obtained in work that on the one hand studies effects that the environmental factors temperature and ambient CO2 levels cause on compatible infections of plants by positive-sense RNA viruses and also on the antiviral silencing defense and its suppression by viral factors. And on the other hand, studies the properties of the viral suppressor of silencing HCPro from Potato virus Y (PVY), using cell and molecular biology experimental approaches. To study how increases in the values of those two environmental factors could affect viral infections of plants we addressed each separately in infections of the host Nicotiana benthamiana by several viruses: Cucumber mosaic virus (CMV), PVY, and a viral expression vector derived from Potato virus X (PVX) either empty, or expressing the suppressors of silencing of PVY or CMV, HCPro and 2b protein, respectively. Systemic viral accumulation levels, infection symptoms, and the activities of the viral suppressors were analyzed under elevated temperature conditions (30 ºC) or under elevated ambient levels of CO2 (970 parts per million, ppm) and were compared to those found at the “normal” conditions of 25 ºC and 401 ppm levels of CO2. Proyecto “Función de determinantes de patogenicidad viral en los balances que seestablecen en interacciones compatibles virus RNA-planta” del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) de España y proyecto (PJ00946102) de la Rural Development Administration de la República de Corea en cooperación con el CSIC

[ES] Los rasgos funcionales reflejan las diferencias ecológicas entre las especies yse consideran indicadores del papel ecológico y del nicho realizado de cada especie dentro de las comunidades vegetales. Por este motivo han despertado gran interés comoherramienta clavepara comprender las respuestas individualesde las especiesa las condiciones ambientales. En este contexto, profundizar en el estudio de patrones de variabilidad de los valores de rasgos funcionales puede suponer un avance en lacapacidad para entender los mecanismos que regulan el ensamblaje de las especies. El objetivo principal de esta tesis doctoral fue cuantificar la variabilidad de rasgos funcionales claves enindividuos de Pinus sylvestrisa lo largo de distintas escalas espaciales en bosques europeos. Escogimos el pino silvestre como sistema de estudio por su amplia distribución y su papel destacado en la vegetaciónforestaleuropea. Nuestros resultados mostraran que el incremento en área basal de los árboles depende principalmente de rasgos funcionales relacionados con el rendimiento del crecimiento y su capacidad competitiva como la altura del árbol y tamañode copa.Además, la competencia entre los individuos aparece como un importante factor que determina la estructura espacial de los rasgos funcionales dentro de la población. El crecimiento de los pinos se vio afectado por el cambio en la temperatura a lo largo de los últimos años, junto con los cambios enel régimen de sequía en nuestra área de estudio. La respuesta en el crecimiento frente al calentamiento difirió con la edad, de manera que los pinos más jóvenes (≤50 años) presentaron mejor capacidad de recuperación en ese escenario de calentamiento. Finalmente,al abordar el espacio fenotípico en su conjunto analizando la covariaciónde rasgos,encontramos un fenotipo coordinado, dónde la covariación de rasgos relacionados condiferentes partes de la planta (rasgos de tallo y hojas)y el tamaño de la planta es significativa. Además, nuestros resultados mostraron que el ambiente determina diferencias en la estructura de covariación de los rasgos funcionales, con un mayor covariación de rasgos en condiciones más estresantes dentro de un gradiente local. [EN] The functional traits reflect the ecological differences between species and are considered indicators of the species ecological role and realized niche within plant communities. Thus, they emerge as an important tool to understand the individual responses of species to environmental conditions. In this context, decipheringpatternsin the variability of functional traits implies a better understanding of underlying mechanisms that regulate the species assembly. The maingoal of this doctoral thesis was to quantify the variability of key functional traits in individuals of Pinus sylvestrisacrossdifferent spatial scales in European forests. We chose Pinus sylvestrisas a study system because of its wide distributionand its relevance in European forests. Analysing phenotypes spatial distribution we found that competition arises asan important factor that determines the spatial structure of functional traits within the population. Our results showedthat basal area increments of treesdepend mainly on functional traits related to the growth performance and its competitive capacity such as thetreeheight and crown size. The growth of the pine trees was affected by the change in temperature over the last c.a. 50years, together with the changes in the drought regime in our study area. The response of growth to climate change is age-dependent, and the youngest pines (≤50 years) depictthe best resilience in this warming scenario. We found coordinated phenotypes, where the covariation of traits involveddifferent parts of the plant (stem and leaf traits) and plant size. In addition, our results demonstratedenvironmental-induced differences in the structure of covariation of functional traits, with greatercovariation of traitsfound in more stressful conditions within a local gradient, while at larger scaleswe found no clear pattern in the degree of trait covariation. Esta tesis ha sido realizada en el Departamento de Biogeografía y Cambio Global del Museo de Ciencias Naturales-CSIC, gracias a la concesión de una beca predoctoral de “Doutorado pleno no exterior” [99999.001266/2015-02] por parte del Ministerio de Educación brasileño dentro del programa de “Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior” (CAPES). Los estudios llevados a cabo en esta tesis han sido financiados por el proyecto europeo “GENTREE -Optimizing the management and sustainable use of forest genetic resources in Europe” concedido por European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (grant agreement No 676876). Esta tesis fue leída en Madrid en la Universidad Rey Juan Carlos dentro del Programa de Doctorado en Conservación de Recursos Naturales de la Escuela Internacional de Doctorado No

[ES] La oxicombustión de combustibles sólidos es una de las alternativas tecnológicas más relevantes destinadas a conseguir la captura de CO2 en grandes plantas de generación. Si el proceso de oxicombustión se lleva a cabo en un reactor de lecho fluido, las posibilidades de aplicación se amplían a combustibles de bajo rango o residuos difícilmente aprovechables en condiciones de combustión en polvo, con la ventaja añadida del control de otras emisiones gaseosas (NOx, SOx). Y si adicionalmente se añade biomasa residual como parte de la mezcla aportada al reactor, el balance de emisiones de CO2 puede llegar a ser negativo. En la actualidad existen diferentes iniciativas tanto nacionales como internacionales de investigación en el campo de la oxicombustión, a pequeña escala de laboratorio, en plantas piloto y en tamaños semicomerciales, pero preferentemente centradas en sistemas de combustible pulverizado. También se desarrolla investigación en instalaciones de oxicombustión en lecho fluido, y dentro de ellos la caracterización de los procesos de ensuciamiento y corrosión asociados a la deposición de cenizas es un tema completamente novedoso. Este aspecto si que ha sido tratado ampliamente cuando se utiliza biomasa como combustible, la investigación se ha desarrollado convencionalmente para combustión con aire y no para las condiciones especiales de oxicombustión. La presente contribución pretende ofrecer una visión general y divulgativa sobre el estudio de los retos químicos que los materiales estructurales de las calderas han de sufrir en la futura aplicación comercial de la tecnología de oxicombustión de carbón y biomasa. [EN] Oxy-firing of solid fuels is one of the most relevant technological alternatives aiming at the CO2 capture in large-scale power plants. If oxy-firing is carried out in a fluidized bed reactor, the possibilities for application are extended to low-rank coals, difficult wastes, or biomass. The oxy-co-combustion of coal and biomass in circulating fluidized bed (CFB) reactors would result in a negative balance for the CO2 emissions. Several on-going national and international initiatives are focused in the research of oxyfuel- related issues, covering lab-scale plants, pilot plants and semicommercial units for pulverized fuel combustion. In particular, the field of ash fouling and corrosion under oxy-cofiring in fluidized beds remains almost completely open. Although there are available works in relation to the control of deposition rates in fluidized bed units, especially when biomass is the fuel, they have been developed under conventional combustion with air but not for the particular conditions occurring with CFB oxy-firing. The aim of the present work is to introduce an overview about the chemical challenges that oxycofiring implies over metal exchanger surfaces as well as over low-cement ceramic protection of combustor sidewalls, for a future commercial application of the technology. Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad (Proyectos ENE2012-39114-C02-01 y -02). Peer reviewed

[EN] A gridded data set on monthly precipitation over mainland Spain between December 1916 and December 2020. The dataset combines ground observations from the National Climate Data Bank (NCDB) of the Spanish national climate and weather service (AEMET) and new data rescued from meteorological yearbooks published prior to 1951 that was never incorporated into the NCDB. The yearbooks data represented a significant improvement of the dataset, as it almost doubled the number of weather stations available during the first decades of the 20th century, the period when the dataset was more scarce. The final dataset contains records from 11,312 stations. Spatial interpolation was performed using geostatistical techniques over a regular 10x10 km grid, using a two-stage process: estimation of the probability of zero-precipitation (dry month), and estimation of precipitation magnitude. The data set is shared under a Open Data Commons Attribution (ODC-By) License. [ES] Conjunto de datos en rejilla de precipitación mensual en la España peninsular, entre diciembre de 1916 y diciembre de 2020. El conjunto de datos utilizado combina observaciones del Banco Nacional de Datos de AEMET y nuevos datos rescatados de los anuarios climáticos publicados con anterioridad a 1951, y que casi duplican la información existente sobre la primera mitad del siglo 20. El conjunto final contiene información de un total de 11.312 observatorios. Se utilizaron técnicas geoestadísticas para interpolar espacialmente las observaciones sobre una rejilla regular de 10x10 km, utilizando un proceso en dos pasos: en primer lugar se interpoló la probabilidad de mes seco (precipitación igual a cero), y en un segundo paso la magnitud de la precipitación. La base de datos se distribuye bajo una licencia abierta (Open Data Commons Attribution, ODC-By). Projects CGL2017-83866-C3-3-R (CLICES: Climate of the last Century in the Spanish mainland) and PID2020-116860RB-C22 EXE: Extremos térmicos y pluviométricos en la España peninsular 1916-2020), funded by the Spanish Ministry of Science. Infofile, grid. Peer reviewed

[EN] A gridded data set on monthly precipitation over mainland Spain between December 1915 and December 2015. The dataset combines ground observations from the National Climate Data Bank (NCDB) of the Spanish national climate and weather service (AEMET) and new data rescued from meteorological yearbooks published prior to 1951 that was never incorporated into the NCDB. The yearbooks data represented a significant improvement of the dataset, as it almost doubled the number of weather stations available during the first decades of the 20th century, the period when the dataset was more scarce. The final dataset contains records from over 10k stations. Spatial interpolation was performed using geostatistical techniques over a regular 10x10 km grid, using a two-stage process: estimation of the probability of zero-precipitation (dry month), and estimation of precipitation magnitude. The data set is shared under a Open Data Commons Attribution (ODC-By) License. [ES] Conjunto de datos en rejilla de precipitación mensual en la España peninsular, entre diciembre de 1915 y diciembre de 2020. El conjunto de datos utilizado combina observaciones del Banco Nacional de Datos de AEMET y nuevos datos rescatados de los anuarios climáticos publicados con anterioridad a 1951, y que casi duplican la información existente sobre la primera mitad del siglo 20. El conjunto final contiene información de más de 10.000 observatorios. Se utilizaron técnicas geoestadísticas para interpolar espacialmente las observaciones sobre una rejilla regular de 10x10 km, utilizando un proceso en dos pasos: en primer lugar se interpoló la probabilidad de mes seco (precipitación igual a cero), y en un segundo paso la magnitud de la precipitación. La base de datos se distribuye bajo una licencia abierta (Open Data Commons Attribution, ODC-By). Project CGL2017-83866-C3-3-R (CLICES: Climate of the last Century in the Spanish mainland), funded by the Spanish Ministry of Science. Infofile, grid Peer reviewed

[ES] La aplicación de baterías acopladas a sistemas de conversión de energía renovable en las ciudades ayudará en gran medida a superar algunos de los retos tecnológicos para la electrificación de la red y el transporte, como la difícil accesibilidad a puntos de carga, y de coste, mejorando sus capacidades técnicas y haciendo que el sistema energético a nivel global sea más sostenible. Además, su aplicación tendrá un efecto inmediato en la salud de los ciudadanos debido a la disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera, así como otros contaminantes. A continuación, presentamos una revisión de los esfuerzos recientes para desarrollar nuevas tecnologías avanzados para las futuras baterías sostenibles. También destacaremos las estrategias actuales de reciclado de baterías que se aplican hacia un futuro con cero emisiones de carbono y basado en el concepto de economía circular. [EN] The application of batteries coupled to renewable energy conversion systems in cities will greatly help to overcome some of the technological challenges for grid electrification and transport, such as difficult accessibility to charging points, and cost, by improving their technical capabilities and making the energy system globally more sustainable. Furthermore, its implementation will have an immediate effect on citizens’ health due to the reduction of greenhouse gas emissions into the atmosphere, as well as other pollutants. Below is a review of recent efforts to develop new advanced technologies for future sustainable batteries. We will also highlight current battery recycling strategies that are being implemented towards a zero-carbon future based on the concept of the circular economy. Peer reviewed 4 figuras

[ES]: El proyecto REVen “Rehabilitación energética de viviendas sociales, aplicando productos innovadores de ventana con marcado CE” (BIA2014-56650-JIN), tiene como objetivo realizar un análisis integral del impacto de la ventana en los aspectos relativos a eficiencia energética y calidad ambiental. Para caracterizar los flujos de energía y las condiciones ambientales internas se ha construido el Laboratorio REVen. Este artículo describe la construcción y la monitorización de este laboratorio analizando los datos de su primer año de funcionamiento. En este primer año se han monitorizado dos muestras de ventana a partir de las cuales se han adquirido las medidas necesarias para establecer parámetros de calidad ambiental interior y consumo energético para realizar un análisis comparativo. Los resultados nos permiten afirmar que en las condiciones del ensayo se logra una mejora significativa del confort térmico obteniendo un ahorro de energía anual del 25%. [EN]: REVen Project: “Energy retrofitting of social housing, using innovative window products satisfying CE marking requirements".(BIA2014-56650-JIN) aims to carry out a comprehensive analysis of window impact on aspects related to energy efficiency and indoor environmental quality. REVen Laboratory has been built to characterize the energy flows and internal environmental conditions. This article describes the construction and monitoring of this laboratory analyzing the data of its first year of operation. In this first year, two windows were monitored in order to acquire the necessary measurements of indoor environmental quality parameters and energy consumption to perform comparative analysis. Results can affirm that in the conditions of the test, a significant improvement on thermal comfort is observed obtaining an annual energy saving of 25%. El Proyecto REVen: “Rehabilitación energética de viviendas sociales, aplicando productos innovadores de ventana con marcado CE” (BIA2014-56650-JIN) está financiado por el Estado de España (Ministerio de Economía, Industria y Competitividad) y la Comunidad Europea (fondos FEDER). Peer reviewed Capítulo 2.