Stable isotopes reveal groundwater to river connectivity in a mesoscale subtropical watershed

Abstract

The Corumbataí River basin (São Paulo, Brazil) has a critical situation regarding water availability due to the intensive use to support agriculture and urbanization, requiring scientific information to face water demand. The aim of this study is to present a hydrological characterization based on the analysis of seasonal isotope variations (rainfall, groundwater, and surface water) and hydrometric data. Results indicate that baseflow contribution varies from 50 % to 70 % of the total flow, and water isotopic composition denotes a seasonal regime marked by the mixing of surface and groundwater in the wet period and groundwater discharge during the dry season. The results presented indicated the strong seasonal connection between atmospheric inputs and water movement across the basin, which poses an urgent need to diversify monitoring methods and create feasible regional and political regulations to control the effects on basin water resilience in the face of climate change and growing demand.

La cuenca del río Corumbataí (São Paulo, Brasil) tiene una situación crítica en cuanto a la disponibilidad de agua debido al uso intensivo para apoyar la agricultura y la urbanización, requiriendo información científica para hacer frente a la demanda de agua. El objetivo de este estudio es presentar una caracterización hidrológica basada en el análisis de variaciones isotópicas estacionales (precipitaciones, aguas subterráneas y superficiales) y datos hidrométricos. Los resultados indican que la contribución del caudal base varía del 50% al 70% del caudal total, y la composición isotópica del agua denota un régimen estacional marcado por la mezcla de aguas superficiales y subterráneas en el período húmedo y la descarga de aguas subterráneas durante la estación seca. Los resultados presentados indicaron la fuerte conexión estacional entre los aportes atmosféricos y el movimiento del agua a través de la cuenca, lo que plantea una necesidad urgente de diversificar los métodos de monitoreo y crear regulaciones regionales y políticas viables para controlar los efectos sobre la resiliencia del agua de la cuenca frente al cambio climático y el crecimiento. demanda.