Chirripó Hydrological Research Site: advancing stable isotope hydrology in the Central American Páramo

Abstract

The Chirripó Hydrological Research Site (CHRS) is located within the Chirripó National Park, Costa Rica (between 3,100-3,820 m asl) whereby ~100 km2 are covered by Páramo, a high‐elevation tropical grassland ecosystem. A lake district with approximately 30 lakes of glacial origin is also protected in this area. The CHRS has been monitored since April 2015 with the aim of establishing the first water isotope baseline for the Central American Páramo. At a regional scale, the water isotope ratios (δ2H and δ18O) in precipitation and surface water at CHRS are useful to describe the governing moisture transport from the Caribbean Sea and Pacific Ocean and the complex rainfall producing systems across the N-S mountain range of Central America. These data are also providing unique information about the evaporation and water balance conditions of tropical glacial lakes and the formation of orographic and convective precipitation in high‐elevation tropical ecosystems. Current data sets from CHRS include continuous lake water temperature and meteorological conditions (i.e., precipitation amount, air temperature and relative humidity), as well as water stable isotopes in precipitation, stream water, and lake water (daily to biweekly sampling frequency). Stream water is collected at several locations across the topographic gradient whereas lake water is sampled in the three main lake systems of CHRS. CHRS serves as a reference site for conducting pilot isotopic research in high-elevation ecosystems to advance the atmospheric, hydrogeological and ecohydrological studies in these understudied biomes. All data from April 2015 to November 2020 are publicly availableEl Sitio de Investigación Hidrológica de Chirripó (CHRS) está ubicado dentro del Parque Nacional Chirripó, Costa Rica (entre 3,100-3,820 m snm), donde ~ 100 km2 están cubiertos por Páramo, un ecosistema de pastizales tropicales de gran altitud. En esta zona también se protege un distrito lacustre con aproximadamente 30 lagos de origen glaciar. El CHRS ha sido monitoreado desde abril de 2015 con el objetivo de establecer la primera línea base de isótopos de agua para el páramo centroamericano. A escala regional, las proporciones de isótopos de agua (δ2H y δ18O) en la precipitación y el agua superficial en CHRS son útiles para describir el transporte de humedad que gobierna el mar Caribe y el Océano Pacífico y los complejos sistemas de producción de lluvia en la cordillera NS de América Central. . Estos datos también brindan información única sobre las condiciones de evaporación y equilibrio hídrico de los lagos glaciares tropicales y la formación de precipitaciones orográficas y convectivas en ecosistemas tropicales de gran altitud. Los conjuntos de datos actuales de CHRS incluyen la temperatura continua del agua del lago y las condiciones meteorológicas (es decir, la cantidad de precipitación, la temperatura del aire y la humedad relativa), así como los isótopos estables en el agua en la precipitación, el agua de los arroyos y el agua del lago (frecuencia de muestreo diaria o quincenal). El agua de los arroyos se recolecta en varios lugares a lo largo del gradiente topográfico, mientras que el agua del lago se muestrea en los tres sistemas lacustres principales de CHRS. CHRS sirve como un sitio de referencia para realizar investigaciones isotópicas piloto en ecosistemas de gran altitud para avanzar en los estudios atmosféricos, hidrogeológicos y ecohidrológicos en estos biomas poco estudiados. Todos los datos desde abril de 2015 hasta noviembre de 2020 están disponibles públicamente