Evolution of multilevel caves in the Sierra de Atapuerca (Burgos, Spain) and its relation to human occupation

Geomorphology

Volumn 196, Issue , 2013, Pages 122-137

  Ortega, A I ^a,b   Benito Calvo, A ^a   Perez Gonzalez A ^a   Martin Merino M A ^b   Perez Martinez R ^f   Pares J M ^a   Aramburu, A ^c   Arsuaga, J L ^d   Bermudez de Castro J M ^a   Carbonell, E ^e  

^a CENTRO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN SOBRE LA EVOLUCIÓN HUMANA CENIEH   (Spain)

^b Servicio Agrario   (Spain)

^c UNIVERSITY OF THE BASQUE COUNTRY UPV EHU   (Spain)

^d UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID   (Spain)

^e INSTITUT CATALÀ DE PALEOECOLOGIA HUMANA I EVOLUCIÓ SOCIAL   (Spain)

^f TAUP ^*  (Spain)

Author keywords

Archaeological site; Fluvial incision; Karst; Multilevel caves; Pleistocene

Indexed keywords

ARCHAEOLOGY; CAVE DEVELOPMENT; CAVE SYSTEM; FLUVIAL GEOMORPHOLOGY; FLUVIAL LANDFORM; HUMAN ACTIVITY; PLEISTOCENE; TERRACE; TOPOGRAPHIC EFFECT;

ARLANZON RIVER; BURGOS [CASTILLA Y LEON]; CASTILLA Y LEON; SIERRA DE ATAPUERCA; SPAIN;

HOMINIDAE;

EID: 84879782517     PISSN: 0169555X     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1016/j.geomorph.2012.05.031     Document Type: Article

References (74)

1. 10Be. Journal of Cave and Karst Studies 2004, 66:46-55.
2. Armenteros I., Corrochano A., Alonso-Gavilán G., Carballeira J., Rodríguez J.M. Duero Basin (northern Spain). Geology of Spain, Geol. Soc., London 2002, 309-315. W. Gibbons, T. Moreno (Eds.).
3. Arsuaga J.L., Martínez I., Gracia A., Carretero J.M., Carbonell E. Three new human skulls from the Sima de los Huesos site in Sierra de Atapuerca, Spain. Nature 1993, 362:534-537.
4. The Sima de los Huesos Hominid Site. J. Hum. Evol. 1997, 33:105-421. J.L. Arsuaga, J.M. Bermúdez de Castro, E. Carbonell (Eds.).
5. Audra Ph., Bini A., Gabrovsek F., Häuselmann Ph., Hobléa F., Jeannin P.Y., Kunaver J., Monbaron M., Sustersic F., Tognini P., Trimmel H., Wildberger A. Cave genesis in the Alps between the Miocene and today: a review. Zeitschrift fur Geomorphologie N.F. 2006, 50:153-176.
6. Bakalowicz M. Karst groundwater: a challenge for new resources. Hydrogeology Journal 2005, 13:148-160.
7. Benito, A., 2004. Análisis geomorfológico y reconstrucción de paleopaisajes neógenos y cuaternarios en la Sierra de Atapuerca y el valle medio del río Arlanzón. TPh.D. Thesis, Complutense Univ. Madrid, Spain, 381 pp.
8. Benito A., Pérez-González A. Restitución estadística de los perfiles longitudinales fluviales en el valle medio del río Arlanzón: primeros resultados de la reconstrucción de paleo-relieves cuaternarios en la Sierra de Atapuerca. Geoarqueología y Patrimonio en la Península Ibérica y el entorno Mediterráneo 2005, 449-459. ADEMA, Almazán, Spain. M. Santonja, A. Pérez-González, M. Machado (Eds.).
9. Benito-Calvo A., Pérez-González A. Erosion surfaces and Neogene landscape evolution in the NE Duero Basin (north-central Spain). Geomorphology 2007, 88:226-241.
10. Benito-Calvo A., Pérez-González A., Parés J.M. Quantitative reconstruction of Late Cenozoic landscape: a case study in the Sierra de Atapuerca (Burgos, Spain). Earth Surface Processes and Landforms 2008, 33:196-208.
11. Berger G.W., Pérez-González A., Carbonell E., Arsuaga J.L., Bermúdez de Castro J.M., Ku T.L. Luminescence chronology of cave sediments at the Atapuerca paleoanthropological site, Spain. Journal of Human Evolution 2008, 55:300-311.
12. Bermúdez de Castro J.M., Arsuaga J.L., Carbonell E., Rosas A., Martínez I., Mosquera M. A hominid from the Lower Pleistocene of Atapuerca, Spain: possible ancestor to Neanderthals and modern human. Science 1997, 276:1392-1395.
13. Bermúdez de Castro J.M., Martinón-Torres M., Gómez-Robles A., Prado-Simón L., Sarmiento S., Martín-Francés L., Olejniczak A., Carbonell E. Early Pleistocene human mandible from Sima del Elefante (TE) cave site in Sierra de Atapuerca (Spain): a comparative morphological study. Journal of Human Evolution 2011, 61:12-25.
14. Bischoff J.L., Fiztpatrick J.A., León L., Arsuaga J.L., Falguères C., Bahain J.J., Bullen T. Geology and preliminary dating of the hominid-bearing sedimentary fill of the Sima de los Huesos Chamber, Cueva Mayor of the Sierra de Atapuerca, Burgos, Spain. Journal of Human Evolution 1997, 33:129-154. (Spain).
15. Bischoff J.L., Wiliams R.W., Rosenbauer R.J., Aramburu A., Arsuaga J.L., García N., Cuenca-Bescós G. High-resolution U-series dates from the Sima de los Huesos hominids yields 600+ infinito/-66kyr: implications for the evolution of the early Neanderthal lineage. Journal of Archaeological Science 2006, 34:763-770.
16. Bögli A. Karst Hydrology and Physical Speleology 1980, Springer, Berlin, (284pp.).
17. Carbonell E., Bermúdez de Castro J.M., Arsuaga J.L., Díez J.C., Rosas A., Cuenca-Bescós G., Sala R., Mosquera M., Rodríguez X.P. Lower Pleistocene hominids and artefacts from Atapuerca-TD6 (Spain). Science 1995, 269:826-829.
18. Atapuerca: Ocupaciones humanas y paleoecología del yacimiento de Galería. Arqueología en Castilla y León 1999, 7:1-390. E. Carbonell, A. Rosas, J.C. Díez (Eds.).
19. Gran Dolina Site: TD6 Aurora Stratum (Burgos, Spain). J. Hum. Evol. 1999, 37:309-700. E. Carbonell, J.M. Bermúdez de Castro, J.L. Arsuaga (Eds.).
20. Atapuerca. L'anthropologie 2001, 105:1-312. E. Carbonell, J.L. Arsuaga, J.M. Bermúdez de Castro (Eds.).
21. Carbonell E., Bermúndez de Castro J.M., Parés J.M., Pérez-González A., Cuenca-Bescós G., Ollé A., Mosquera M., Huguet R., van der Made J., Rosas A., Sala R., Vallverdú J., García N., Granger D.E., Martinón-Torres M., Rodríguez X.P., Stock G.M., Vergès J.M., Allue E., Burjachs F., Cáceres I., Canals A., Benito A., Díez C., Lozano M., Mateos A., Navazo M., Rodríguez J., Rosell J., Asuaga J.L. The first hominin of Europe. Nature 2008, 425:465-470.
22. Cuenca-Bescós G., García N. Bioestratigraphic succession on the Early and Middle Pleistocene mammals faunas of the Atapuerca cave site (Burgos, Spain). Courier Forschung-Institut Senckenberg 2007, 259:99-110.
23. Cuenca-Bescós G., Rofes J., López-García J.M., Blain H.-A., de Marfá R.J., Galindo-Pellicena M.A., Bennásar-Serra L.M., Melero-Rubio J.M., Arsuaga J.L., Carbonell E., Bermúdez de Castro J.M. Biochronology of Spanish Quaternary small vertebrate faunas. Quaternary International 2010, 212:109-119.
24. Cuenca-Bescós G., Melero-Rubio M., Rofes J., Martínez I., Arsuaga J.L., Blain H.-A., López-García J.M., Carbonell E., Bermúdez de Castro J.M. The Early-Middle Pleistocene environmental and climatic change and the human expansion in Western Europe: a case study with small vertebrates (Gran Dolina, Atapuerca, Spain). Journal of Human Evolution 2011, 60:481-491.
25. Despain J.D., Stock G.M. Geomorphic history of Crystal Cave, Southern Sierra Nevada, California. Journal of Cave and Karst Studies 2005, 67:92-102.
26. Eraso A., Domínguez M.C., Pérez-González A., Martín M.A., Ortega A.I. Estimación de las paleovelocidades y sentidos de circulación del agua en el karst donde se emplaza el yacimiento arqueológico de la Sierra de Atapuerca (Burgos). Geogaceta 1998, 23:39-42.
27. Falguères C., Bahain J.J., Yokohama Y., Arsuaga J.L., Bermúdez de Castro J.M., Carbonell E., Bischoff J.L., Dolo J.M. Earliest humans in Europe: the age of the Gran Dolina, Atapuerca, Spain. Journal of Human Evolution 1999, 37:343-352.
28. Falguères C., Bahain J.J., Yokohama Y., Bischoff J.L., Arsuaga J.L., Bermúdez de Castro J.M., Carbonell E., Dolo J.M. Datation par RPE et U-Th des sites pléistocènes d'Atapuerca: Sima de los Huesos, Trinchera Dolina et Trinchera Galería. Bilan géochronologique. L'Anthropologie 2001, 105:71-81.
29. Ford D.C. Genetic classification of solutional cave systems. Proc. of the 7th Int. Congr. Speleology. Sheffield, UK 1977, 189-192.
30. Ford D.C. Speleogenesis under unconfined settings. Speleogenesis: Evolution of Karst Aquifers 2000, 319-324. National Speleological Society, Huntsville. A. Klimchouk, D.C. Ford, A.N. Palmer, W. Dreybrodt (Eds.).
31. Ford D.C., Ewers R.O. The development of limestone cave systems in the dimensions of length and depth. Canadian Journal of Earth Sciences 1978, 15:1783-1798.
32. Ford D.C., Williams P. Karst Hydrogeology and Geomorphology 1989, Unwin Hyman Ltd., London, (601pp.).
33. Ford D.C., Schwarz H.P., Drake J.J., Gascoyne M., Harmon R.S., Lathem A.G. Estimates of the age of the existing relief within the southern Rocky Mountains of Canada. Arctic and Alpine Research 1981, 13:1-10.
34. Frumkin A., Fischlendler I. Morphometry and distribution of isolated caves as a guide for phreatic and confined paleohydrological conditions. Geomorphology 2005, 67:457-471.
35. Frumkin A., Bar-Yosef O., Schwarcz H.P. Possible paleohydrologic and paleoclimatic effects on hominin migration and occupation of the Levantine Middle Paleolithic. Journal of Human Evolution 2011, 60:437-451.
36. García N., Arsuaga J.L. Les carnivores (Mammalia) des sites du Plèistocéne ancien et moyen d'Atapuerca (Espagne). L'Anthropologie 2001, 105:95-113.
37. Gillieson D. Caves: Processes, Development and Management 1998, Blackwell Publishers, Oxford, (324pp.).
38. 10Be in cave-deposited alluvium. Geology 1997, 25:107-110.
39. 10Be in Mammoth Cave sediments. Geological Society of America Bulletin 2001, 113:825-836.
40. Huguet, R., 2007. Primeras ocupaciones humanas en la Península Ibérica: paleoeconomía en la Sierra de Atapuerca (Burgos) y en la Cuenca de Guadix-Baza (Granada) durante el Pleistoceno Inferior. Ph.D. Thesis, Rovira i Virgili Univ., Tarragona, Spain, 569 pp.
41. Kafri U., Yechieli Y. The role of hydrogeological base level in the formation of sub-caves horizons, example from the Dead Sea Basin, Israel. Environmental Earth Sciences 2010, 61:1145-1152.
42. Klimchouk A. Morphogenesis of hypogenic caves. Geomorphology 2009, 106:100-117.
43. Martín M.A. Topografía espeleológica en Atapuerca. Cubía 2000, 2:40-46.
44. Martín M.A., Domingo S., Antón T. Estudio de las cavidades de la zona BU-IV-A (Sierra de Atapuerca). Kaite 1981, 2:41-76.
45. Mocochain L., Clauzon G., Bigot J.-Y., Brunet Ph. Geodynamic evolution of the peri-Mediterranean karst during the Messinian and the Pliocene: evidence from the Ardeche and RhÔne Valley systems canyons, southern France. Sedimentary Geology 2006, 188-189:219-233.
46. Ollé, A., Mosquera, M., Rodríguez, X.P., Lombera-Hermida, A., García-Antón, M.D., Garía-Medrano, P., Peña, L., Menéndez, L., Navazo, M., Terradillos, M., Bargalló, A., Márquez, B. Sala, R., Carbonell, E., in press. The Early and Middle Pleistocene technological record from Sierra de Atapuerca (Burgos, Spain). Quaternary International, http://dx.doi:10.1016/j.quaint.2011.11.009.
47. Ortega A.I., 2009. Evolución geomorfológica del Karst de la Sierra de Atapuerca (Burgos) y su relación con los yacimientos pleistocenos que contiene. Ph.D. Thesis, Burgos Univ., Burgos, Spain, 627 pp. Supplementary material (11 maps, 12 profiles, 205 cross-sections).
48. Ortega A.I., Pérez-González A., Martín M.A., Carretero J.M., Arsuaga J.L., Santonja M., Pérez-González A. El Sistema de Cueva Mayor-Cueva del Silo. Un estudio Morfológico del Endokarst de la Sierra de Atapuerca (Burgos, España). Geoarqueología y Patrimonio en la Península Ibérica y el entorno Mediterráneo 2005, 161-179. ADEMA, Almazán, Spain. M. Machado (Ed.).
49. Ortega A.I., Juez L., Carretero J.M., Ortega M.C., Arsuaga J.L., Pérez-González A. El Neolítico en la nueva secuencia estratigráfica del yacimiento del Portalón de Cueva Mayor (Sierra de Atapuerca, Burgos). IV Congreso de Arqueología Peninsular. MARQ, Museo Arqueológico de Alicante. Diputación de Alicante, Alicante 2008, 221-229. M.S. Hernández, J.A. Soler, J.A. López (Eds.).
50. Ortega A.I., Benito-Calvo A., Pérez-González A., Porres A., Martín M.A. Applying electrical resistivity tomography to the identification of endokarstic geometries in the Pleistocene sites of the Sierra de Atapuerca (Burgos, Spain). Archaeological Prospection 2010, 17:233-245.
51. Ortega A.I., Pérez-González A., Benito-Calvo A., Martín M.A. El karst de la Sierra de Atapuerca. Estudio geomorfológico. Cubía 2011, 15:70-88.
52. Palmer A.N. Cave levels and their interpretation. National Speleology Society Bulletin 1987, 49:50-66.
53. Palmer A.N. Origin and morphology of limestone caves. Geological Society of America Bulletin 1991, 103:1-21.
54. Palmer A.N. Dynamics of cave development by allogenic water. Acta Carsologica 2001, 30:14-32.
55. Palmer A.N. Distinction between epigenic and hypogenic maze caves. Geomorphology 2011, 134:9-22.
56. Parés J.M., Pérez-González A. Paleomagnetic ages for hominids at Atapuerca archaeological site, Spain. Science 1995, 269:830-832.
57. Parés J.M., Pérez-González A., Weil A.B., Arsuaga J.L. On the age of the hominid fossil at the Sima de los Huesos, Sierra de Atapuerca, Spain: paleomagnetic evidence. American Journal of Physical Anthropology 2000, 111:451-461.
58. Parés J.M., Pérez-González A., Rosas A., Benito A., Bermúdez de Castro J.M., Carbonell E., Huguet R. Matuyama-age lithic tools from the Sima del Elefante site, Atapuerca (northern Spain). Journal of Human Evolution 2006, 50:163-169.
59. Parés J.M., Pérez-González A., Arsuaga J.L., Bermúdez de Castro J.M., Carbonell E., Ortega A.I. Characterizing sedimentary history of cave deposits, using archaeomagnetism and rock magnetism, Atapuerca (N Spain). Archeometry 2010, 52:882-898.
60. Pérez-González A., Parés J., Aleixandre T., Ortega A.I., Pinilla A. Geología y Estratigrafía del relleno de Galería de la Sierra de Atapuerca (Burgos). Arqueología en Castilla y León 1999, 7:34-42. E. Carbonell, A. Rosas, J.C. Díez (Eds.).
61. Pérez-González A., Parés J.M., Carbonell E., Aleixandre T., Ortega A.I., Benito A., Martín M.A. Géologie de la Sierra de Atapuerca et stratigraphie des remplissages karstiques de Galería et Dolina (Burgos Espagne). L'Anthropologie 2001, 105:27-44.
62. Pérez-Martínez, R., 2011. Unificación de la información cartográfica del entorno de los yacimientos de la Sierra de Atapuerca (endokarst y exokarst). Instauración de red geodésica y base para el desarrollo de un sistema de información geográfica. Thesis project, Polythecnic Univ., Valencia, Spain, 172 pp, Supplementary material (46 pp, 12 maps).
63. a Serie (MAGNA). Hoja de Burgos, 200 (19-10). IGME. Serv. Pub. Mo Industria. Madrid, Spain, 93 pp.
64. Rodríguez J., Burjachs F., Cuenca-Bescós G., García N., van der Made J., Rosas A., Pérez-González A., Blain H.-A., Expósito J.M., López-García J.M., García-Antón M., Allue E., Cáceres I., Huguet R., Mosquera M., Ollé A., Rosell J., Parés J.M., Rodríguez X.P., Díez C., Rufes J., Sala R., Saladié P., Vallverdú J., Bennasar M.L., Blasco R., Bermúndez de Castro J.M., Carbonell E. One million years of cultural evolution in a stable environment at Atapuerca (Burgos, Spain). Quaternary Science Reviews 2011, 30:1396-1412.
65. Rosas A., Pérez González A., Carbonell E., van der Made J., Sánchez A., Laplana C., Cuenca-Bescós G., Parés J.M., Huguet R. Le gisement pléistocène de la "Sima del Elefante" (Sierra de Atapuerca, Espagne). L'Anthropologie 2001, 105:301-312.
66. Rosas A., Huguet R., Pérez González A., Carbonell E., Bermúdez de Castro J.M., Valverde J., van der Made J., Allué E., García N., Martínez-Pérez R., Rodríguez J., Sala R., Saladie P., Benito A., Martínez-Maza C., Bastir M., Sánchez A., Parés J.M. The "Sima del Elefante" cave site at Atapuerca (Spain). Estudios Geológicos 2006, 62:327-348.
67. Stock G.M., Granger D.E., Sasowsky I.D., Anderson R.S., Finkel R.C. Comparison of U-Th, paleomagnetism, and cosmogenic burial methods for dating caves: implications for landscape evolution studies. Earth and Planetary Science Letters 2005, 236:388-403.
68. Stock G.M., Rhiihmaki C.A., Anderson R.S. Age constraints on cave development and landscape evolution in the Bighorn Basis of Wyoming, USA. Journal of Cave and Karst Studies 2006, 68:76-84.
69. Strasser M., Strasser A., Pelz K., Seyfried H. A mid Miocene to early Pleistocene multi-level cave as a gauge for tectonic uplift of the Swavian Alb (southwest Germany). Geomorphology 2009, 106:130-141.
70. Vergés J.M., Allué E., Angeluchi D.E., Burjaschs F., Carrancho A., Cebriá A., Cáceres I., Fontanals M., Moral S., Rodríguez A., Vaquero M. Los niveles neolíticos de la Cueva de El Mirador (sierra de Atapuerca, Burgos): nuevos datos sobre la implantación y el desarrollo de la economía agropecuaria en la submeseta norte. IV Congreso de Arqueología Peninsular. MARQ, Museo Arqueológico de Alicante. Diputación de Alicante, Alicante 2008, 418-427. M.S. Hernández, J.A. Soler, J.A. López (Eds.).
71. Westaway K.E., Sutikna T., Morwood M.J., Zhao J.-X. Establishing rate of karst landscape evolution in the Tropics: a context for the formation of archaeological sites in western Flores Indonesia. Journal of Quaternary Science 2010, 25:1018-1037.
72. White W.B. Geomorphology and Hydrology of Karst Terrains 1988, Oxford University Press, New York, (464pp.).
73. Yang G., Zhang X., Tian M., Ping Y., Chen A., Ge Zh., Ni Zh., Yang Zh. Geomorphological and sedimentological comparison of fluvial terraces and karst caves in Zhangjiajie, NW Hunan, China. Environmental Earth Sciences 2011, 64:671-683.
74. Zazo C., Goy J.L., Hoyos M. Estudio geomorfológico de los alrededores de la Sierra de Atapuerca (Burgos). Estudios Geológicos 1983, 39:179-185.