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Deciphering surface water–groundwater connectivity using chemical and stable isotope tracers (H and O) in the headwaters of São Francisco River, Brazil
Use este link compartilhar ou citar este material: http://educapes.capes.gov.br/handle/11449/261405
Registro completo de metadados
| Metadados | Descrição | Idioma |
|---|---|---|
| Autor(es): dc.contributor | Universidade Estadual Paulista (UNESP) | - |
| Autor(es): dc.creator | Ramos, Marcela Aragão de Carvalho | - |
| Autor(es): dc.creator | Quaggio, Carolina Stager | - |
| Autor(es): dc.creator | Santos, Vinícius dos | - |
| Autor(es): dc.creator | Costa, Vladimir Eliodoro | - |
| Autor(es): dc.creator | Muller, Camila de Vasconcelos | - |
| Autor(es): dc.creator | Athayde, Gustavo Barbosa | - |
| Autor(es): dc.creator | Kirchheim, Roberto | - |
| Autor(es): dc.creator | Gastmans, Didier | - |
| Data de aceite: dc.date.accessioned | 2025-08-21T19:27:04Z | - |
| Data de disponibilização: dc.date.available | 2025-08-21T19:27:04Z | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-02-25 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2025-02-25 | - |
| Data de envio: dc.date.issued | 2024-12-11 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://hdl.handle.net/11449/261405 | - |
| Fonte completa do material: dc.identifier | https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.177971 | - |
| Fonte: dc.identifier.uri | http://educapes.capes.gov.br/handle/11449/261405 | - |
| Descrição: dc.description | Este estudo analisou a composição hidroquímica e os isótopos estáveis (H e O) na precipitação, em águas subterrâneas e em águas superficiais na sub-bacia São Francisco 1 (SF1), região das cabeceiras do Rio São Francisco, para avaliar a conectividade entre águas superficiais e subterrâneas na sub-bacia. SF1 engloba um aquífero fraturado, e possui precipitação sazonal, com verões chuvosos e invernos secos. Águas subterrâneas e superficiais exibiram baixa mineralização, com condutividade elétrica média de 147,2 ± 99,4 μS.cm⁻¹ e 65,7 ± 78,7 μS.cm⁻¹, respectivamente. A abundância iônica (mEq.L⁻¹) foi de Ca²⁺ > Na⁺ > Mg²⁺ > K⁺ para cátions, e HCO₃⁻ > SO₄²⁻ > Cl⁻ > NO₃⁻ > F⁻ > PO₄³⁻ para ânions, sendo a maioria das amostras bicarbonatadas cálcicas e/ou magnesianas. A composição química foi influenciada principalmente por interação rocha-água e pela precipitação de estação úmida nas águas superficiais. A composição isotópica da precipitação mostrou um padrão sazonal distinto, com valores mais baixos na estação chuvosa (-63,87‰ para δ²H e -9,86‰ para δ¹⁸O) e mais altos na estação seca (-5,12‰ para δ²H e -2,12‰ para δ¹⁸O). A composição isotópica das águas subterrâneas permaneceu constante (-43,71‰ para δ²H e -6,70‰ para δ¹⁸O), e a das águas superficiais variou sazonalmente (-44,95‰ para δ²H e -7,07‰ para δ¹⁸O na estação chuvosa, e -38,12‰ para δ²H e -6,14‰ para δ¹⁸O na estação seca), refletindo as entradas da precipitação. Valores consistentes da inclinação das retas de evaporação ao longo das estações indicam que a recarga foi lenta e gradual. O teste de Mann-Whitney indicou que a conexão entre águas superficiais e subterrâneas esteve presente em ambas as estações, sendo mais intensa na estação úmida. No Baixo São Francisco 1, distribuições idênticas (p = 1) de NO₃, δ2H e δ18O apontam para mistura e forte conectividade entre reservatórios. A descarga de águas subterrâneas é a principal fonte do fluxo superficial, contribuindo com 60% a 85% do fluxo, seguida pela precipitação de estação úmida. | - |
| Descrição: dc.description | This study assessed the chemical composition of major elements and stable isotopes (H and O) in precipitation, groundwater, and surface water in São Francisco 1 (SF1) sub-basin (approximately 14,000 km2), located at the São Francisco River headwater region, fractured aquifer system region with a complex geologic framework. Both groundwater and surface water exhibited low mineral content, with average electrical conductivity of 147.2 ± 99.4 μS.cm-1 and 65.7 ± 78.7 μS.cm-1, respectively. The ionic abundance (mEq.L-1) followed Ca²⁺ > Na⁺ > Mg²⁺ > K⁺ for cations and HCO₃⁻ > SO₄²⁻ > Cl⁻ > NO₃⁻ > F⁻ > PO₄³⁻ for anions, with most samples being calcic and/or magnesian bicarbonates. Chemical composition was primarily influenced by rock-water interactions and wet-season precipitation in surface water. The isotopic composition of precipitation showed a seasonal pattern, with lower values in the wet season (-63.87 ‰ for δ2H and -9.86 ‰ for δ18O) and higher values in the dry season (-5.12 ‰ for δ2H and -2.12 ‰ for δ18O). Groundwater remained constant (-43.71 ‰ for δ2H and -6.70 ‰ for δ18O), while surface water varied seasonally (-44.95 ‰ for δ2H and -7.07 ‰ for δ18O in the wet season, and -38.12 ‰ for δ2H and -6.14 ‰ for δ18O in the dry season), reflecting wet-season precipitation inputs. Consistent groundwater Evaporation Line (EL) slopes across seasons suggest that the recharge was gradual and slow. The Mann-Whitney test for chemical and isotopes tracers pointed out that surface water-groundwater connectivity was present in both seasons, although enhanced in the wet season. In Lower SF1, identical distributions (p =1) of NO₃, δ2H and δ18O underscore the stronger connectivity and mixing within this compartment. Groundwater was the primary source of streamflow, contributing from 60 % to 85 %, and wet-season precipitation was another source of surface water. | - |
| Descrição: dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | - |
| Descrição: dc.description | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | - |
| Descrição: dc.description | Outra | - |
| Descrição: dc.description | Postprint | - |
| Descrição: dc.description | CAPES: 001. | - |
| Descrição: dc.description | CNPq: 40784/2022-5. | - |
| Descrição: dc.description | IAEA CPR F30059. | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Formato: dc.format | application/pdf | - |
| Idioma: dc.language | en | - |
| Publicador: dc.publisher | Elsevier | - |
| Relação: dc.relation | Science of the Total Environment | - |
| Direitos: dc.rights | info:eu-repo/semantics/restrictedAccess | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Hidrologia | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Isótopos estáveis | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Química da água | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Traçadores das águas subterrâneas | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Hidrogeologia | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Stable isotopes | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Hydrology | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Water chemistry | - |
| Palavras-chave: dc.subject | Hydrogeology | - |
| Título: dc.title | Deciphering surface water–groundwater connectivity using chemical and stable isotope tracers (H and O) in the headwaters of São Francisco River, Brazil | - |
| Título: dc.title | Decifrando a conexão entre águas superficiais e subterrâneas utilizando traçadores químicos e isótopos estáveis (H e O) nas cabeceiras do Rio São Francisco, Brasil | - |
| Tipo de arquivo: dc.type | livro digital | - |
| Aparece nas coleções: | Repositório Institucional - Unesp | |
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