Uso de trazadores isotópicos, mediciones hidrométricas y modelos matemáticos para estimar el tiempo de tránsito del agua, cuenca del río Caño Seco, Coto Brus, Puntarenas, Costa Rica

Abstract

Para comprender los procesos hidrológicos en las cuencas, las aplicaciones con trazadores isotópicos han sido muy útiles en términos de proporcionar nuevos conocimientos. El tiempo de tránsito (TI) del agua permite comprender la capacidad de almacenamiento de un acuífero, estimar tasas y velocidades de escorrentía superficial y subterránea, lo cual tiene distintas aplicaciones, una de ellas es la determinación del tiempo de estadía de contaminantes dentro de la cuenca; además, puede determinar la cantidad máxima de agua que puede ser aprovechada para consumo humano, riego o actividades industriales, sin afectar la dinámica hídrica de la cuenca. De tal manera, este estudio tuvo como objetivo estimar el TT del agua en la cuenca del río Caño Seco (30 km2 ), Pacífico Sur, usando los isótopos estables del agua ¿2H y ¿18O. El TTse calcula por medio de un modelo matemático usando series de tiempo del volumen de lluvia y de ¿2H y ¿18O recolectado diariamente en la lluvia y las aguas del río por más de dos años (de agosto del 2012 a agosto del 2014). En una segunda fase se relaciona el TT con variables climáticas (evapotranspiración, temperatura, humedad relativa, presión barométrica, radiación solar, velocidad y dirección de viento), para comprender mejor su origen y las posibles implicaciones de esto en términos de la calidad de agua. El principal hallazgo de esta investigación es que el TT es variable en el tiempo. Los resultados muestran dos periodos interanuales muy contrastados, los cuales están determinados por la variabilidad climática y el origen de la humedad generadora de las lluvias en la cuenca. El primer periodo va de agosto del 2012 a mayo del 2013, con lluvias inferiores al promedio y con tasas de evapotranspiración elevadas. Este periodo se caracteriza por un TT promedio de 295 días, al contrario del segundo periodo, con un TT promedio de solo...