Isotope Tracing of the Parana River, Argentina

The Rio de la Plata estuary is the collector of a vast drainage basin of about 3.1x106 km2 . There are many tributaries to the estuary but the Parana and Uruguay rivers directly discharge more than 99% of the average discharge (24 000 m3/s). The stable isotope composition of water in this estuary has been monitored since 1997. From 120 isotopic pairs, it could be established that 18O and 2H exhibit a cyclical pattern with a maximum in November and a minimum in May. Values correspond to the ITCZ position. When it is located near 8oN, the amount of precipitation over the basin decreases and hence the isotopic composition of both elements is more positive. Conversely, when the ITCZ moves southward, the pluviosity increases, leading to more negative δ18O and δ2H values. This isotopic signal is recordered with a delay of ca 4 month in the estuary. The derivate magnitude, deuterium excess, showed important variations, from 1 to δ18 per mille, with the higher values being related to positive ENSO (El Nino) phases and lower values to negative ENSO (La Nina). Despite the interactions with groundwater and physical processes along ca. 2800 km, the Parana River still reflects at its mouth all these climatic phenomena that control the δ2H and δ18O contents at its catchment areas.Fil: Panarello, Hector Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geocronología y Geología Isotopica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geocronología y Geología Isotópica; ArgentinaFil: Dapeña, Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geocronología y Geología Isotopica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geocronología y Geología Isotópica; Argentin

Present day background of nitrate as a methodology in the surface water - groundwater interaction applied in southeastern Buenos Aires province, Argentina

La contaminación con nitrato en agua superficial y subterránea es un problema mundial vinculado especialmente con la intensa actividad agrícola. Las concentraciones elevadas afectan la calidad de las aguas y resulta ser un indicador importante de la influencia del hombre. En un acuífero libre de una cuenca de llanura en el sudeste bonaerense en Argentina se midieron 4-235 mg/L en octubre 2013 y 5,7-250 mg/L en julio 2014. Respecto a los tenores en el agua superficial se midieron concentraciones de 7–79,6 mg/L durante octubre 2013-julio 2014 y 1–120 mg/L de julio 2014 a abril 2015. Se calcularon los valores de Fondo Actual del acuífero mediante un análisis estadístico y se los comparó para monitorear sus variaciones. En cuanto al agua superficial, se calcularon sus variaciones de Fondo Actual en los dos periodos para cotejarlos con el acuífero. A partir de los resultados se propone una nueva metodología para analizar la vinculación agua superficial-subterránea.Nitrate contamination of surface and groundwater is a global problem which is related to the intense agricultural activity. The high concentrations affect the waters quality and it turns out to be an important indicator of the human influence. In the phreatic aquifer in a plain basin in southeastern Buenos Aires province of Argentina, nitrate has values between 4 and 235 mg/L measured in October 2013 and 5.7-250 mg/L in July 2014. Respect to the values in surface water, were measured concentrations of 7-79, 6 mg/L during October 2013-July 2014 and 1-120 mg/L from July 2014 to April 2015. The present day background values found in the aquifer were calculated through a statistical analysis and compared to monitor their variations. Also, were calculated in the two periods the present day background superficial water to compare them with the aquifer. Based on the results, a new methodology is proposed to analyze the surface-groundwater linkage.Fil: Calvi, Carolina Maria Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geocronología y Geología Isotópica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geocronología y Geología Isotópica; ArgentinaFil: Dapeña, Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geocronología y Geología Isotópica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geocronología y Geología Isotópica; ArgentinaFil: Martinez, Daniel Emilio. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geología de Costas y del Cuaternario. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Instituto de Geología de Costas y del Cuaternario; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

COMPOSICIÓN ISOTÓPICA DE LA LLUVIA DE BUENOS AIRES. SU IMPORTANCIA PARA EL ESTUDIO DE LOS SISTEMAS HIDROLÓGICOS PAMPEANOS

El estudio de la composición isotópica de la precipitación de la estación Buenos Aires fue de vital importancia para complementar la interpretación de algunos de los sistemas hidrológicos pampeanos. El contenido isotópico (2H, 18O y 3H) de las lluvias se registra desde 1978 en la estación Ciudad Universitaria en la ciudad de Buenos Aires, que pertenece a la Red Nacional de Colectores de Argentina y a la Global Network for Isotopes in Precipitation. La composición isotópica del agua de lluvia de Buenos Aires responde a un promedio anual ponderado δ18O= -5,5, δ2H=-30 y se ha elaborado una línea de aguas meteórica local, i.e. δ2H =8δ18O+14 que permite utilizar estos registros como función de entrada a los sistemas hidrológicos de la región. La concentración de 3H (variable temporal) varía entre 0 y 17.7 UT, aunque se han detectado máximos relativos de hasta 40UT, los cuales responden al pico de primavera. Al presente se han hallado valores que superan esa concentración, debido, probablemente a factores no naturales. En varias regiones de la provincia de Buenos Aires se realizaron trabajos hidrogeológicos con el apoyo de técnicas isotópicas. Los ambientes pampeanos seleccionados como ejemplo en este trabajo corresponden a la ciudad de La Plata y sus alrededores, Pergamino-Arrecifes y el Sistema de las Encadenadas de Chascomús. ABSTRACT The isotopic composition precipitation in Buenos Aires station is of great importance to understand the interpretation of the hydrologic pampean systems. The rain isotope content (2H, 18O y 3H) is recorded since 1978 at Ciudad Universitaria Station, which belongs to the Red Nacional de Colectores de Argentina and Global Network for Isotopes in Precipitation (IAEA-WMO). The annual weighted average of Buenos Aires isotopic composition is δ18O= -5,5, δ2H=-30 and the local meteoric water line matches δ2H =8δ18O+14; these data can be used like input function to local hydrologic systems. The 3H concentration varies between 0 and 17.7TU. Nevertheless, some high values up to 40 TU were measured. These values respond to the spring peak. At present, higher values were found, probably due to non-natural causes. The isotope techniques were used to investigate some regions from Buenos Aires province. This work presents three selected case studies, were isotope data are relevant: La Plata city and surroundings, Pergamino-Arrecifes basin and Sistema de las Encadenadas de Chascomús

Factors that affect the spatial and temporal distribution of nitrate in a free aquifer of a plain basin

El comportamiento del nitrato en acuíferos poco profundos depende de varios factores como la geomorfología, la profundidad de muestreo, el tipo de suelo, el espesor de la zona no saturada y su litología, la época de muestreo, entre otros. En el acuífero libre de la cuenca del Arroyo La Ballenera en el sudeste bonaerense, el nitrato varía en un rango entre 4 y 250 mg/L en los 75 molinos y pozos de riego muestreados en primavera e invierno. Mediante un análisis estadístico de los datos se concluye que el principal factor que afecta a este acuífero es la litología y el espesor de la zona no saturada relacionado a los diferentes tiempos de tránsito del flujo. Los resultados obtenidos permiten extrapolarse a cuencas análogas si consideramos que en el análisis espacial de nitratos se deben tener en cuenta las heterogeneidades del sistema. Así, en este caso, es fundamental establecer rangos de análisis homogéneos de zona no saturada. Finalmente se destaca la importancia de no caracterizar un sistema con un solo muestreo o muestreos muy próximos debido a que pueden no mostrar la realidad.Centro de Investigaciones Geológica

Composición físico-química e isotópica de precipitaciones del Sur de Córdoba : Estación Río Cuarto-Red Nacional de Colectores. Argentina

Al Sur de Córdoba se registra información química e isotópica de precipitaciones, muy útil para el aborar modelos hidrogeológicos. El objetivo es analizar esta información y vincularla con las variaciones climáticas, para conocer más acabadamente la principal entrada a los sistemas hidrológicos. El clima presenta gran uniformidad térmica y estacionalidad de lluvias muy marcada. Las precipitaciones son de baja salinidad, principalmente sulfatadas cálcicas y muy levemente ácidas. En primavera-verano las lluvias presentan más bajos pH y CE, y están más enriquecidas isotópicamente, principalmente en primavera. La recta meteórica local obtenida es representativa de un amplio sector del Sur provincial. Las variaciones en el exceso de deuterio revelan distintos orígenes de las masas de aire, fundamentalmente vapor reciclado vinculado a la corriente en chorro en capas bajas. Se observa en sectores serranos, empobrecimiento isotópico del agua superficial que revelaría precipitaciones más empobrecidas que en llanura (efecto continental o fraccionamiento a menores temperaturas).At the South of Córdoba province chemical and isotopic precipitation information is being recorded, useful to develop hydrogeological models. The purpose of this paper is to analyze chemical and isotopic precipitation data, linking to climate variations, to know deeply the main input to hydrological systems. The climate regime is of thermal uniformity and contrasting rainfall seasonality. The rainfalls, with low salinity, are mainly calcium sulfate type and very slightly acidic. In spring-summer precipitation exhibits lower pH and EC than other seasons and shows the most isotopic enrichment in spring. The obtained local meteoric line is representative of a large region in the South of Cordoba province. Variations of deuterium excesses are evidences of different origins of air masses (related to recycled vapor linked to the Low Level Jet). In mountain areas, surface water isotopic depletion would reveal more impoverished precipitation than in the plain (continental effect or fractionation at lower temperatures).Universidad Nacional de La Plat

Características morfométricas y morfodinámicas de una cuenca hidrográfica de llanura

Los parámetros de la forma de una cuenca hídrica se consideran de interés en el análisis geomorfológico e hidrológico porque influyen en el volumen de agua que ingresa por precipitación al sistema, la magnitud de los caudales, el tiempo de concentración, etc. La pendiente media de una cuenca tiene una relación importante con los fenómenos de infiltración, escurrimiento superficial, humedad del suelo y con la contribución de agua subterránea al flujo de los cauces. La cuenca La Ballenera está ubicada en la llanura interserrana al sudeste de la provincia de Buenos Aires. En el caso de esta cuenca, el valor promedio de la pendiente topográfica es de 0,6%. Su característica topográfica de pendientes bajas permite que los procesos de evaporación e infiltración se conviertan en dominantes y que se comporten como elementos reguladores de la dinámica del agua superficial y subterránea. Para la construcción de mapas que muestren las características morfológicas del terreno como las unidades geomorfológicas y las pendientes, se trabajó con un Modelo Digital del Terreno. De esta manera se logró identificar y clasificar a la cuenca en ambientes, sistemas, unidades y elementos. La geología y la geomorfología controlan el comportamiento hidrodinámico del sistema. La distribución de las isopiezas muestra cierta homogeneidad en la permeabilidad del acuífero y un comportamiento ganador del arroyo. La caracterización de estos “parámetros geomorfológicos” servirá de base para el conocimiento integral del sistema hidrológico- hidrogeológico y su aplicación en la resolución de diversos problemas como anegamientos, contaminación y elaboración de mapas de riesgo y vulnerabilidad

Isotopic hydrology, nuclear tool for sustainable management of water resources

La gestión y protección del agua subterránea, establece una utilización planificada del acuífero, sin causar daños en calidad y cantidad; considerando los factores sociales y económicos del entorno. Se caracterizó mediante el uso de las técnicas nucleares (hidrología isotópica), el acuífero kárstico de la sub-cuenca Artemisa-Quivicán, el cual sustenta la producción alimenticia de la provincia Artemisa y la Habana. Para ello se desarrollaron 3 etapas investigativas: el diseño y definición de la red optimizada para el monitoreo isotópico y fisicoquímico en el agua subterránea y superficial; la caracterización isotópica (tritio, oxígeno disuelto, deuterio) y físicoquímica (macro-componentes químicos, parámetros físicos y de calidad) del agua de la subcuenca y de las precipitaciones registradas en la región y la identificación de las posibles fuentes de contaminación en la sub-cuenca.Management and protection of the ground water requires a planned use of the aquifer, considering the social and economic factors of the environment without causing damages in quality and quantity. The karstic aquifer of the sub-basin Artemisa-Quivicán, which supports food production for Artemisa and Havana counties, has been characterised through the nuclear techniques application (isotopic hydrology). Three investigation stages were developed: the design and definition of the optimized network for the isotopic and physicochemical monitoring of ground and surface waters; the isotopic characterization (tritium, dissolved oxygen, deuterium) and physicochemical characterization (chemical macro-components, physical and quality parameters) of the sub-basin water and of registered precipitations in the region; and finally the identification of the possible contamination sources in the sub-basin.Fil: Peralta Vital, José Luis. Centro de Protección e Higiene de las Radiaciones; CubaFil: Gil Castillo, Reinaldo. Centro de Protección e Higiene de las Radiaciones; CubaFil: Dapeña, Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Geocronología y Geología Isotopica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Geocronología y Geología Isotopica; ArgentinaFil: Valdés González, Lourdes. Empresa de Investigación, Proyectos e Ingeniería La Habana; CubaFil: Olivera Acosta, Jorge. Instituto de Geofísica y Astronomía; CubaFil: Morejón Miranda, Yilian Maria. Dirección Provincial de Suelos y Fertilizantes; Cub

Gestión del agua subterránea en el centro-este de La Pampa : Una propuesta de actuación ante factores de incertidumbre hidrológica

El presente trabajo pretende introducir una discusión de una compleja situación hidrológica de la región Centro-Este de La Pampa, donde las peculiares características hidrológicas del ámbito subhúmedo-seco siempre han trasladado una situación al campo social y económico que hay que solucionar. Ante esta situación, las aguas subterráneas juegan un papel sumamente importante en estas condiciones de incertidumbre y se establecen como un recurso importante moderador en la planificación en un área de extrema fragilidad hidrológica. Por eso se pretende que, a partir del conocimiento hidrogeológico se pueda comprender y corregir la actividad socio económico de la región. Como resultado se demuestra que es posible obtener elementos de gestión en un área de extrema variabilidad hidrológica, con un factor importante de incertidumbre, a partir del conocimiento y trasladar los mismos a la actividad socio económico de la región y a su vez que sirvan como soporte para la toma de decisiones.This paper aims to introduce an analysis of a complex hydrological situation of the Central-East of La Pampa, where the peculiar hydrological characteristics of field-dry subsumed always been perceived as a serious problem that is transferred to the social and economic fields to be solve. In this situation, groundwater plays a major role in these conditions of uncertainty and constitutes a regulatory element of planning in an area of extreme fragility hydrological from knowledge, and moves them to the socio economic development of the region. As a result it is shown that it is possible to obtain management elements in an area of extreme hydrological variability, with a factor of uncertainty based on knowledge and move them to the socio economic development of the region and in turn serve as support for decision.Universidad Nacional de La Plat

Composición isotópica de la precipitación de la Estación Pergamino, provincia de Buenos Aires : Red Nacional de Colectores Argentina

La composición isotópica media de la precipitación es una característica de cada región y está determinada por los parámetros meteorológicos locales. Teniendo en cuenta que la precipitación puede constituir uno de los principales factores de la recarga de las aguas subterráneas, el conocimiento, la caracterización y registro de su contenido isotópico es fundamental cuando se inicia un estudio hidrológico. La medición y archivo del contenido isotópico de las precipitaciones de la Argentina se lleva a cabo a través de la Red Nacional de Colectores del Instituto de Geocronología y Geologia Isotópica (INGEIS, CONICET-UBA). En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la estación Pergamino durante 8 años, del 4/2005 al 12/2012. Esta estación está ubicada en la ciudad de Pergamino y es operada por el Instituto Nacional de Tecnologia Agropecuaria (INTA). Se ha obtenido la línea de aguas meteóricas local, i.e: δ2H =8,15⋅δ18O+16,1‰ que permitirá utilizar estos registros como función de entrada a los sistemas hidrológicos de la región.The isotope composition of precipitation is a characteristic of each region. It is mainly determined by meteorological local parameters like temperature, relative humidity and amount. Precipitation represents one of the most important factors of groundwater recharge. Therefore, the knowledge and characterization of the isotope content is of great relevance when a hydrological research is initiated. As a result, systematic measurement of isotope content of precipitation in long term records became a useful tool. The measurement and record of the isotope content of the precipitation of Argentina are made by the stations of the National Network of Collectors. This work presents the results obtained at Pergamino Station during 8 years, from 4/2005 to 12/2012. This station is located in Pergamino city and is operated by the “Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA)”. The local meteoric water line matches δ2H =8,15⋅δ18O+16,1‰, these data can be used like input function to local hydrologic system.Universidad Nacional de La Plat