Long-lasting floods buffer the thermal regime of the Pampas

This work was funded by grants from the National Research Council of Argentina (CONICET), the International Research Development Centre [IDRC-Canada, Project 106601-001], ANPCyT [PRH 27 [PICT 2013-2973; PICT 2014-2790], and the Inter-American Institute for Global Change Research [IAI, CRN II 2031], which is supported by the US National Science Foundation[Grant number 448 GEO-0452325]. We thank Dr. Horacio Zagarese from INTECH for the lagoon temperature dataset provided. We thank the anonymous reviewers for their careful reading of our manuscript and their many insightful comments and suggestions.Peer reviewedPostprin

What does it take to flood the Pampas?: Lessons from a decade of strong hydrological fluctuations

While most landscapes respond to extreme rainfalls with increased surface water outflows, very flat and poorly drained ones have little capacity to do this and their most common responses include (i) increased water storage leading to rising water tables and floods, (ii) increased evaporative water losses, and, after reaching high levels of storage, (iii) increased liquid water outflows. The relative importance of these pathways was explored in the extensive plains of the Argentine Pampas, where two significant flood episodes (denoted FE1 and FE2) occurred in 2000?2003 and 2012?2013. In two of the most flood-prone areas (Western and Lower Pampa, 60,000 km2 each), surface water cover reached 31 and 19% during FE1 in each subregion, while FE2 covered up to 22 and 10%, respectively. From the spatiotemporal heterogeneity of the flood events, we distinguished slow floods lasting several years when the water table is brought to the surface following sustained precipitation excesses in groundwater-connected systems (Western Pampa), and ?fast? floods triggered by surface water accumulation over the course of weeks to months, typical of poor surface-groundwater connectivity (Lower Pampa) or when exceptionally strong rainfalls overwhelm infiltration capacity. Because of these different hydrological responses, precipitation and evapotranspiration were strongly linked in the Lower Pampa only, while the connection between water fluxes and storage was limited to the Western Pampa. In both regions, evapotranspirative losses were strongly linked to flooded conditions as a regulatory feedback, while liquid water outflows remained negligible.Fil: Kuppel, Sylvain. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis; ArgentinaFil: Houspanossian, Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis; ArgentinaFil: Nosetto, Marcelo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis; ArgentinaFil: Jobbagy Gampel, Esteban Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis; Argentin

The rastrilladas of the Center of Argentina as a reflection of the indigenus and border terriroriality

Las rastrilladas suelen ser conceptualizadas como caminos indígenas que representan el tránsito de los pueblos originarios por sus territorios. En tanto expresiones materiales de circulación en el paisaje, creemos que reflejan un conjunto de tramas de relaciones y territorialidades desarrolladas en el tiempo. Para este trabajo nos concentramos en el área donde está la mayor parte de las rastrilladas utilizadas por Mansilla en su viaje a Leuvucó, fines del siglo XIX, la cual incluye partes de la denominada Frontera Sur y del Mamüll Mapu. Además de sus escritos, realizamos un análisis cartográfico mediante el uso de Sistema de Información Geográfica como metodología para profundizar en los lugares que son articulados en conexiones directas o aquellos que son evitados. Los resultados muestran diferencias significativas entre los caminos de la Frontera Sur (sector norte) y los del Mamüll Mapu (sector sur). Entendemos esas diferencias como parte de la territorialidad y cosmovisión rankülche, específicamente en relación a la conformación de los territorios de ocupación efectiva, los territorios dominados y al desarrollo de prácticas consuetudinarias. En este sentido, el estudio de las rastrilladas constituye una interesante vía deanálisis para pensar, a nivel regional, diferentes dimensiones de la territorialidad indígena.Rastrilladas are usually conceptualized as indigenous roads that represent the transit of native peoples through their territories. As material expressions of circulation in the landscape, we believe they reflect a set of plots of relationships and territorialities developed over time. For this work, we focus on where most of the rastrilladas used by Mansilla on his trip to Leuvucó were located, at the end of the 19th century, including parts of the so-called Southern Border and Mamüll Mapu. Additionally to his writings, we carry out a cartographic analysis using the Geographic Information System as a methodology to deepen into the places articulated in direct connections or those that are avoided. The results show significant differences between the roads of the Southern Border (northern sector) and those of the Mamüll Mapu (southern sector). We understand these differences as part of the rankülche territoriality and worldview, specifically concerning the conformation of the territories of effective occupation, the dominated territories, and the development of usual practices. In this sense, the study of the rastrilladas is an interesting way to analyze different dimensions of indigenous territoriality at the regional level.Fil: Curtoni, Rafael Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil. Investigaciones Arqueológicas y Paleontológicas del Cuaternario Pampeano. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Investigaciones Arqueológicas y Paleontológicas del Cuaternario Pampeano; ArgentinaFil: Heider, Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Departamento de Geología; ArgentinaFil: González Roglich, Mariano. Wildlife Conservation Society; Estados UnidosFil: Houspanossian, Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Departamento de Geología; ArgentinaFil: Mollo, Norberto. Universidad Nacional de Río Cuarto; Argentin

Estimación de horas de frío para la zonificación agroclimática de frutales en la provincia de San Luis mediante información de sensores remotos

Este trabajo evalúa la factibilidad de cuantificar mediante sensores remotos la acumulación de horas de frío durante el período de reposo (HF), una variable crítica para la zonificación de cultivos frutales. Se encontró que un modelo simplificado, basado en la temperatura ambiente de los 5 meses más fríos, fue un buen estimador de HF (r2=0.93). Las estimaciones basadas en datos de temperatura de superficie del satélite MODIS tuvieron una precisión aceptable, especialmente cuando incluyeron variables complementarias como la amplitud térmica y la altitud (r2=0.80). Estos modelos permiten realizar cartas de HF de alta resolución y cobertura completa para la provincia de San Luis.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativ

Estimación de horas de frío para la zonificación agroclimática de frutales en la provincia de San Luis mediante información de sensores remotos

Este trabajo evalúa la factibilidad de cuantificar mediante sensores remotos la acumulación de horas de frío durante el período de reposo (HF), una variable crítica para la zonificación de cultivos frutales. Se encontró que un modelo simplificado, basado en la temperatura ambiente de los 5 meses más fríos, fue un buen estimador de HF (r2=0.93). Las estimaciones basadas en datos de temperatura de superficie del satélite MODIS tuvieron una precisión aceptable, especialmente cuando incluyeron variables complementarias como la amplitud térmica y la altitud (r2=0.80). Estos modelos permiten realizar cartas de HF de alta resolución y cobertura completa para la provincia de San Luis.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativ

Estimación de horas de frío para la zonificación agroclimática de frutales en la provincia de San Luis mediante información de sensores remotos

Este trabajo evalúa la factibilidad de cuantificar mediante sensores remotos la acumulación de horas de frío durante el período de reposo (HF), una variable crítica para la zonificación de cultivos frutales. Se encontró que un modelo simplificado, basado en la temperatura ambiente de los 5 meses más fríos, fue un buen estimador de HF (r2=0.93). Las estimaciones basadas en datos de temperatura de superficie del satélite MODIS tuvieron una precisión aceptable, especialmente cuando incluyeron variables complementarias como la amplitud térmica y la altitud (r2=0.80). Estos modelos permiten realizar cartas de HF de alta resolución y cobertura completa para la provincia de San Luis.Sociedad Argentina de Informática e Investigación Operativ

Hydrological and productive impacts of recent land-use and land-cover changes in the semiarid Chaco: Understanding novel water excess in water scarce farmlands

Over the last decades, the rapid replacement of native forests by crops and pastures in the Argentinean semiarid Chaco plains has triggered unprecedented groundwater level raises resulting from deep drainage increases, leading to the first massive waterlogging event on records (~25,000 Ha flooded in 2015 near Bandera, one of the most cultivated clusters of the Chaco). In this paper, we link this episode to the ongoing deforestation and cropping scheme shifts through the combined analysis of remote sensing data, agricultural surveys, local farmer information and hydrologic modelling. From 2000 to 2015, the agricultural area of Bandera increased from 21% to 50%, mostly at the expense of dry forests. In this period, agriculture migrated from more intensive (i.e., double-cropping) to more water-conservative (i.e., late-summer single crops) schemes as a general strategy to reduce drought risks. These changes reduced regional evapotranspiration and increased the intensity of deep drainage in wet years. Contrasting cropping schemes displayed significant evapotranspiration differences, but all of them experienced substantial drainage losses (~100–200 mm) during the wettest year (2014/2015), suggesting that cropping adjustments have a limited capacity to halt the generation of water excesses. Nearly 50% of the cropped area in Bandera could not be sown or harvested following the groundwater recharge event of 2014/2015. In the ongoing context of shallow and rising water tables, the introduction of novel cropping schemes that include deep-rooted perennials, to promote transpirative groundwater discharge, seems crucial to avoid the recurrence of water excesses and their associated dryland salinity risk in the region.Fil: Giménez, Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaFil: Mercau, Jorge Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional La Pampa-San Luis. Estación Experimental Agropecuaria San Luis. Agencia de Extensión Rural San Luis; ArgentinaFil: Bert, Federico Esteban. Universidad de Buenos Aires; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Kuppel, Sylvain. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Centre National de la Recherche Scientifique; Francia. University of Aberdeen; Reino UnidoFil: Baldi, Germán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Departamento de Geología; ArgentinaFil: Houspanossian, Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Departamento de Geología; ArgentinaFil: Magliano, Patricio Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentina. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Departamento de Bioquímica y Ciencias Biológicas; ArgentinaFil: Jobbagy Gampel, Esteban Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; Argentin

Current land use in Chaco region.

<p>Figure 3. Current land use in the Chaco ecoregion (Argentina, West Paraguay and South Bolivia). Current land use were characterized using the most updated MODIS -NDVI 250m satellite images (2012-2013 period). Regions with high slopes, frequently flooded areas and water bodies are showed with line pattern and light gray, respectively, and were not considered in the analysis of potential cropping area.</p> <p> </p> <p> </p

Radiation budget changes with dry forest clearing in temperate Argentina

Land cover changes may affect climate and the energy balance of the Earth through their influence on the greenhouse gas composition of the atmosphere (biogeochemical effects) but also through shifts in the physical properties of the land surface (biophysical effects). We explored how the radiation budget changes following the replacement of tem-perate dry forests by crops in central semiarid Argentina and quantified the biophysical radiative forcing of this transformation. For this purpose, we computed the albedo and surface temperature for a 7-year period (2003?2009) from MODIS imagery at 70 paired sites occupied by native forests and crops and calculated the radiation budget at the tropopause and surface levels using a columnar radiation model parameterized with satellite data. Mean annual black-sky albedo and diurnal surface temperature were 50% and 2.5°C higher in croplands than in dry forests. These contrasts increased the outgoing shortwave energy flux at the top of the atmosphere in croplands by a quarter (58.4 vs. 45.9 W m2) which, together with a slight increase in the outgoing longwave flux, yielded a net cooling of 14 Wm2. This biophysical cooling effect would be equivalent to a reduction in atmospheric CO2of 22 Mg C ha1, which involves approximately a quarter to a half of the typical carbon emissions that accompany deforestation in these ecosystems. We showed that the replacement of dry forests by crops in central Argentina has strong biophys-ical effects on the energy budget which could counterbalance the biogeochemical effects of deforestation. Underesti-mating or ignoring these biophysical consequences of land-use changes on climate will certainly curtail the effectiveness of many warming mitigation actions, particularly in semiarid regions where high radiation load and smaller active carbon pools would increase the relative importance of biophysical forcing.Fil: Houspanossian, Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis; ArgentinaFil: Nosetto, Marcelo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis; ArgentinaFil: Jobbagy Gampel, Esteban Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis; Argentin

Is aridity restricting deforestation and land uses in the South American Dry Chaco?

In this paper, we explored how aridity influences the regional deforestation and land-use patterns (i.e. crops/pastures) in South American Dry Chaco. To do this, we contrasted land use during last decade (2001–2012) with a spatially explicit aridity index, which we complemented with a crop water balance model. Land-use classifications were performed by considering the temporal variability of NDVI from MODIS satellites, showing that 40 and 60% of deforested land was assigned to crops and pastures, respectively. Results indicate that although the regional deforestation pattern was not associated with the aridity gradient, with drier areas similarly deforested as wetter areas, contrasting differences were observed in the use of this land, with crops mostly located (90%) in wetter areas and pastures evenly distributed across the whole aridity gradient. This research highlighted the strong effect of water limitations on the land-use option after deforestation and may help to set the basis for future land-use planning policies.Fil: Houspanossian, Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis ; ArgentinaFil: Giménez, Raúl. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis ; ArgentinaFil: Baldi, Germán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis ; ArgentinaFil: Nosetto, Marcelo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis ; Argentin