Sanchez-Murillo, Ricardo2024-09-092024-09-0920221099-1085https://hdl.handle.net/11056/28832There is still limited understanding of where stream water originates, their flow paths, how water sources mix, and for how long water transits montane tropical catchments. Here, we used a simple gamma convolution integral model (GM), ensemble hydrograph separation (EHS) and a tracer-aided model (TAM) to assess runoff generation, mixing processes and water ages in the pristine tropical rainforest Quebrada Grande catchment in Costa Rica. Model simulations are based on a four-year record (2016–2019) of continuous hydrometric and stable isotope observations. Comparative model tests included multi-objective calibration (2017–2019) and validation (2016) using stream discharge and isotope data as well as an independent model evaluation using groundwater and soil water isotope data. GM and TAM agreed on the dominance of young water in streamflow that was less than 95 days old for 75% of the study period. The EHS suggested a young water fraction threshold of 12 ± 2 days with a transit time distribution that approximates the best-fit GM. These short water ages are the result of high annual rainfall even during drier years such as 2019 with 4300 mm/a and consistent quick near-surface runoff generation with limited mixing. A supra-regional loss (~55%) of likely older groundwater was detected. The TAM-based hydrograph separation (streamflow KGE > 0.78, δ2H KGE > 0.90) suggested an average near-surface water contribution of more than 60% to streamflow emphasizing the dominance of quick flow paths. This tropical rainforest represents one of the quickest streamflow responses of mostly young water of pristine catchments globally.Todavía hay una comprensión limitada de dónde se origina el agua de los arroyos, sus rutas de flujo, cómo se mezclan las fuentes de agua y durante cuánto tiempo el agua transita por las cuencas tropicales montanas. Aquí, utilizamos un modelo integral de convolución gamma (GM) simple, separación de hidrogramas por conjuntos (EHS) y un modelo asistido por trazadores (TAM) para evaluar la generación de escorrentía, los procesos de mezcla y las edades del agua en la prístina cuenca de captación de selva tropical Quebrada Grande en Costa Rica. . Las simulaciones del modelo se basan en un registro de cuatro años (2016-2019) de observaciones hidrométricas continuas y de isótopos estables. Las pruebas comparativas de modelos incluyeron calibración multiobjetivo (2017-2019) y validación (2016) utilizando datos de isótopos y descargas de arroyos, así como una evaluación independiente del modelo utilizando datos de isótopos de aguas subterráneas y del suelo. GM y TAM coincidieron en el predominio del agua joven en el caudal de menos de 95 días durante el 75% del período de estudio. El EHS sugirió un umbral de fracción de agua joven de 12 ± 2 días con una distribución de tiempo de tránsito que se aproxima al GM que mejor se adapta. Estas cortas edades del agua son el resultado de altas precipitaciones anuales incluso durante años más secos como 2019 con 4300 mm/a y una generación rápida y constante de escorrentía cercana a la superficie con mezcla limitada. Se detectó una pérdida suprarregional (~55%) de aguas subterráneas probablemente más antiguas. La separación del hidrograma basada en TAM (caudal KGE > 0.78, δ2H KGE > 0.90) sugirió una contribución promedio de agua cerca de la superficie de más del 60% al flujo, enfatizando el predominio de las rutas de flujo rápido. Esta selva tropical representa una de las respuestas más rápidas al flujo de agua, en su mayoría joven, de cuencas prístinas a nivel mundial.engAcceso abiertoAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacionalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/MODELO INTEGRAL DE CONVOLUCIÓN GAMMAEDAD DEL AGUA NO ESTACIONARIAGENERACIÓN DE ESCORRENTÍAISÓTOPOS ESTABLESMODELADO ASISTIDO POR TRAZADORESBOSQUE TROPICALCOSTA RICAGAMMA CONVOLUTION INTEGRAL MODELNON-STATIONARY WATER AGERUNOFF GENERATIONSTABLE ISOTOPESTRACER-AIDED MODELLINGTROPICAL RAINFORESThttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501https://doi.org/10.1002/hyp.14508