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Characterization of the stable isotopic composition of precipitation, surface, and subsurface waters in a small Andean catchment in northern Ecuador

Abstract:

La combinación de datos hidrométricos tradicionales con trazadores ambientales como los isótopos estables en el agua ha demostrado ser valiosa para mejorar la comprensión hidrológica de las cuencas. Sin embargo, la aplicación de trazadores isotópicos en las cabeceras de los Andes tropicales sigue siendo limitada. La composición isotópica de la precipitación, el agua del suelo a lo largo de dos laderas experimentales con diferente cobertura vegetal (pajonal y almohadillas), los humedales y el caudal recolectados cada dos semanas durante un año se utilizaron para mejorar la comprensión de la hidrología de una cuenca de páramo del norte de Ecuador. El análisis de la composición isotópica de la precipitación indica que, aunque la precipitación local se forma en condiciones de equilibrio isotópico, está influenciada por procesos de reciclaje de humedad. Con respecto al comportamiento hidrológico, la variabilidad espacio-temporal de las señales isotópicas y el análisis de los proxies de tiempo de tránsito inverso (ITTP) de las aguas superficiales (descarga) y subsuperficiales (agua del suelo y humedales) sugieren que las rutas de flujo vertical son dominantes a través de la cuenca. Las composiciones isotópicas fuertemente amortiguadas de estas aguas sugieren además una alta capacidad de almacenamiento de agua en la cuenca, lo que aumenta el tiempo de tránsito o la edad del agua en el sistema hidrológico. Las señales isotópicas y los ITTP también muestran la importancia de los reservorios de agua subterránea bien mezclados en la hidrología del sistema. El conocimiento hidrológico desarrollado en este estudio no solo aumenta la comprensión de la generación y regulación de caudal en los páramos del norte de Ecuador, sino que también se puede utilizar para mejorar la gestión de los recursos hídricos en la región dado que permite focalizar acciones de intervención en territorio evaluando si dichas intervenciones podrían tener impacto sobre los componentes que controlan la hidrología de la cuenca