Unveiling groundwater recharge elevations in a tropical Andean catchment: Insights from nine-year isotopic records
| dc.contributor.advisor | Ramón Flores, Jorge David | |
| dc.contributor.author | Tuba Guaman, Damian Francisco | |
| dc.date.accessioned | 2025-10-13T19:31:26Z | |
| dc.date.available | 2025-10-13T19:31:26Z | |
| dc.date.issued | 2025-10-08 | |
| dc.description | Investigaciones previas en cuencas de páramo demuestran que el aporte de agua subterránea al caudal base es permanente y sustancial, especialmente en los periodos menos húmedos. Este estudio investiga los mecanismos que lo sostienen, mediante el análisis de la variabilidad espacio-temporal de la recarga de agua subterránea en el Observatorio Ecohidrológico de Quinuas. Para ello, se utiliza un registro único de isótopos (𝛿 18𝑂) y datos meteorológicos (2014-2023). Las elevaciones de recarga de aguas subterráneas se estimaron comparando los isótopos de la lluvia y de agua subterránea registrados a diferentes altitudes (3218-4055 m s.n.m.). La dinámica temporal de la recarga se evaluó mediante un análisis de clusters de datos de isótopos de agua subterránea y estimando los umbrales de lluvia necesaria para la recarga de aguas subterráneas. Los resultados indican que la recarga ocurre predominantemente entre los 4100 - 4440 m s.n.m. Adicionalmente, se requiere una precipitación superior a 110 mm/mes para una recarga efectiva de agua subterránea. Cabe destacar que este umbral corresponde a los meses más húmedos de abril y mayo (Cluster 1). Estos hallazgos resaltan el papel de las zonas de alta altitud en el mantenimiento de la recarga de aguas subterráneas y sugieren que la recarga es un proceso casi continuo durante todo el año, excepto durante los meses secos. Este estudio subraya la utilidad de los isótopos estables para comprender la conectividad hidrológica entre la precipitación y las aguas subterráneas, proporcionando información esencial para la gestión hídrica y conservación de ecosistemas de páramo. | |
| dc.description.abstract | Research on páramo ecosystems have demonstrated that groundwater contributions to baseflow are both permanent and substantial, particularly during periods of low rainfall. However, advancing this knowledge requires identifying the spatiotemporal variability of groundwater recharge in order to clarify the mechanisms that sustain baseflow. This study addresses this knowledge gap by identifying the groundwater recharge elevations and the temporal dynamics of groundwater recharge in the Quinuas Eco-hydrological Observatory, a páramo catchment located in Southern Ecuador. For this purpose, we utilized a unique nine-year dataset (2014-2023) of stable water isotopes ( 𝛿 18𝑂 ) and meteorological records. Groundwater recharge elevations were estimated by comparing 𝛿 18𝑂 in rainfall and groundwater samples collected across an altitudinal gradient (3218-4055 m a.s.l.). The temporal dynamics of recharge were assessed by applying cluster analysis to the groundwater isotope data and by estimating rainfall thresholds required to initiate recharge. Results indicate that groundwater recharge predominantly occurs above 4100 m a.s.l. Rainfall exceeding 110 mm per month is required to initiate effective recharge. Notably, this threshold corresponds to the most humid months of April and May (Cluster 1). These findings highlight the role of high-altitude zones in sustaining groundwater recharge and suggest that groundwater recharge is a near-continuous process throughout the year, except during dry months. This study underscores the utility of stable isotopes as powerful tools to understand the hydrological connectivity between rainfall and groundwater, provides essential insights for improving water resource management and conservation strategies in páramo ecosystems. | |
| dc.description.uri | 0000-0002-2167-3525 | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.format.extent | 26 páginas | |
| dc.identifier.uri | https://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/47557 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.publisher | Universidad de Cuenca, Facultad de Ingeniería | |
| dc.relation.ispartof | TM4; 2696 | |
| dc.rights | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 | |
| dc.rights.accessRights | openAccess | |
| dc.subject | Hidrología | |
| dc.subject | Procesos de recarga | |
| dc.subject | Hidrología isotópica | |
| dc.subject | Ecosistemas tropicales | |
| dc.subject.other | Ciencias de la Tierra::Hidrología | |
| dc.title | Unveiling groundwater recharge elevations in a tropical Andean catchment: Insights from nine-year isotopic records | |
| dc.type | masterThesis | |
| dcterms.description | Magíster en Hidrología mención Ecohidrología | |
| dcterms.spatial | Cuenca, Ecuador |
