Snow cover analysis in the upper Mendoza river basin, using MODIS

El deshielo de la nieve acumulada durante el invierno en la cuenca alta del ríoMendoza constituye el principal suministro de agua para la agricultura, la industria y el consumo humano en los sectores bajos adyacentes. Sin embargo, a pesar de su gran importancia, hay muy pocos estudios que permitan conocer y entender la variabilidad espacial y temporal de la nieve en este sector de los Andes Centrales de Argentina. En este trabajo presentamos una técnica para cuantificar la evolución diaria de la cobertura nival en esta cuenca basada en la integración de imágenes de los sensores MODIS Aqua y Terra para el período 2000 y 2014. La técnica muestra disminución en la pérdida de información por presencia de nubosidad y fue realizada utilizando herramientas y funciones de los lenguajes de programación Libres R y BASH. Las series de cobertura de nieve obtenidas muestran importantes variaciones estacionales con aumentos de la cobertura nival en invierno (58% de cobertura máxima en promedio) y reducciones significativas en verano. Asimismo, se observa una importante variabilidad interanual con claras diferencias entre años secos (ej. 2010, con 12% de cobertura promedio) y nevadores (ej. 2005, 32% de cobertura anual promedio). Los mapas de cobertura nival muestran además que los sectores con mayor persistencia de nieve coinciden con la ubicación de glaciares, en los sectores más elevados, protegidos y de menor insolación de la cuenca. Los resultados brindan información novedosa y relevante para conocer y entender de forma más completa la distribución y variabilidad de la cobertura nival en este sector de la cordillera. Los mismos pueden servir de base para múltiples aplicaciones incluyendo el modelado hidrológico de la cuenca del río Mendoza contribuyendo al manejo racional de sus recursos hídricos.The melting of snow accumulated in the upper Mendoza river during winter is the main water supply for agriculture, industry and human consumption in the area. Despite its importance, there are few studies that have assessed the spatial and temporal variability of snow in this sector of the Central Andes of Argentina. We present a technique to quantify the daily evolution of the snow cover in the basin based on the integration of scenes from Aqua and Terra MODIS sensors acquired between 2000 and 2014. This technique improves the amount of snow cover information by minimizing the impact of clouds on different sectors of the scenes, and was developed using the free programming languages R and BASH. The snow cover series obtained show significant seasonal variations with increases in winter (58 % avg. coverage) and significant reductions in summer. Also, a significant inter-annual variability is observed with clear differences between dry years (e.g. 2010, with 12 % average) and snowy winters (eg. 2005, 32 % average). Snow cover maps also show that the sectors with greatest persistence of snow correspond with the location of glaciers in the highest, more protected and less illuminated areas in the basin. The results provide new and important information to better understand the distribution and variability of snow cover in this sector of the Andes. They can serve as the basis for multiple applications including the hydrological modeling of the Mendoza river, contributing to improve the management of the water resources.Fil: Cara Ramirez, Leandro Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Masiokas, Mariano Hugo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Viale, Maximiliano. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Villalba, Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentin

Where does the chilean aconcagua river come from? Use of natural tracers for water genesis characterization in glacial and periglacial environments

The Aconcagua river basin (Chile, 32◦S) has suffered the effects of the megadrought over the last decade. The severe snowfall deficiency drastically modified the water supply to the catchment headwaters. Despite the recognized snowmelt contribution to the basin, an unknown streamflow buffering effect is produced by glacial, periglacial and groundwater inputs, especially in dry periods. Hence, each type of water source was characterized and quantified for each season, through the combination of stable isotope and ionic analyses as natural water tracers. The δ18O and electric conductivity were identified as the key parameters for the differentiation of each water source. The use of these parameters in the stable isotope mixing “simmr” model revealed that snowmelt input accounted 52% in spring and only 22–36% during the rest of the year in the headwaters. While glacial supply contributed up to 34%, both groundwater and periglacial exhibited a remarkable contribution around 20% with some seasonal variations. Downstream, glacial contribution averaged 15–20%, groundwater seasonally increased up to 46%, and periglacial input was surprisingly high (i.e., 14–21%). The different water sources contribution quantification over time for the Aconcagua River reported in this work provides key information for water security in this territory.Fil: Crespo, Sebastián Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; Argentina. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; ChileFil: Lavergne, Céline. Universidad de Playa Ancha; ChileFil: Fernandoy, Francisco. Universidad Andrés Bello; ChileFil: Muñoz, Ariel A.. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; ChileFil: Cara Ramirez, Leandro Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Olfos Vargas, Simón. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; Chil

Cambio climático y recursos hídricos: El caso de las tierras secas del oeste argentino

Por centro-oeste argentino aludimos al extenso territorio seco perteneciente a las provincias de San Juan y Mendoza que se extiende al pie de los Andes. En dichas provincias, más del 95% de la población se concentra en tierras irrigadas que ocupan respectivamente el 2,8% y el 3,4% de la extensión de ellas, y en esas tierras, también, se genera gran parte del producto bruto regional. Lo pequeño del área bajo riego con relación a los territorios provinciales refleja la escasez de agua, el recurso natural que regula el crecimiento socioeconómico de la región...Fil: Boninsegna, Jose Armando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Villalba, Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Masiokas, Mariano Hugo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Cara Ramirez, Leandro Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Salomón, Mario Sebastián. Provincia de Mendoza. Departamento General de Irrigación; Argentina. Universidad Nacional de Cuyo; ArgentinaFil: Pozzoli, José Carlos. Universidad del Aconcagua; Argentin

Streamflow variations across the Andes (18°–55°S) during the instrumental era

The rivers originating in the southern Andes (18°–55°S) support numerous ecosystems and a large number of human populations and socio-economic activities in the adjacent lowlands of Chile, Argentina and Bolivia. Here we show that ca. 75% of the total variance in the streamflow records from this extensive region can be explained by only eight spatially coherent patterns of variability. Five (three) of these Andean patterns exhibit extreme dry (wet) conditions in recent years, with strong interannual variations in northern Chile; long-term drying trends between 31° and 41°S; a transitional pattern in the central Patagonian Andes; and increasing trends in northwestern Argentina and southern Bolivia, the Fueguian Andes, and the eastern portion of the South Patagonian Icefield. Multivariate regression analyses show that large-scale indices of ENSO variability can predict 20% to 45% of annual runoff variability between 28° and 46°S. The influence of Antarctic and North Pacific indices becomes more relevant south of 43°S and in northwestern Argentina and southern Bolivia, respectively, but their overall skill as predictors of Andean streamflows is weak. The analyses provide relevant new information to improve understanding of the spatial coherence, the main temporal features, and the ocean-atmospheric forcings of surface runoff across the southern Andes.Fil: Masiokas, Mariano Hugo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Cara Ramirez, Leandro Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Villalba, Ricardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Pitte, Pedro Miguel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Luckman, B. H.. University of Western Ontario; CanadáFil: Toum, Jorge Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Christie, D. A.. Universidad Austral de Chile; Chile. Center For Climate And Resilience Research; ChileFil: Le Quesne, C.. Universidad Austral de Chile; ChileFil: Mauget, S.. United States Department of Agriculture. Agriculture Research Service; Estados Unido

First snow, glacier and groundwater contribution quantification in the upper Mendoza River basin using stable water isotopes

The Mendoza River streamflow, South America (∼32 °S), derives almost exclusively from winter snow precipitation falling in the Andes. Almost 70% of the water feeding the river originates in the Cordillera Principal geological province. In addition to the snow that precipitates in this area, there are 951 cryoforms providing meltwater to the upper catchment. Given the high inter-annual variability of snowfall and the megadrought affecting the region since 2010, it is crucial to quantify the contribution from different water sources buffering the Mendoza River runoff. Combining instrumental records of streamflow from glaciers and rivers, meteorological data, remote sensing of snow-covered areas and ionic and stable isotope analysis of different water sources, this study attempts to understand the hydrological contribution of different water sources to the basin. We demonstrated for the first time the relevance of different water sources in addition to snow in a dry period. During the melting season, 65% of the streamwaters originated from the glaciers (i.e. 50 and 15% from glaciers and rock glaciers, respectively), representing a higher proportion compared to snowmelt (17%). Groundwater input showed relatively large contributions, averaging 18%. This work offers information to develop adaptation strategies for future climate change scenarios in the region.Fil: Crespo, Sebastián Andrés. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso; Chile. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Fernandoy, Francisco. Universidad Andrés Bello; ChileFil: Cara Ramirez, Leandro Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Klarian, Sebastián. Universidad Andrés Bello; ChileFil: Lavergne, Celine. Universidad de Playa Ancha; Chil