title: Tracing discharge in the Southern Pyrenees
Creators: name: Heinzle, Jakob
Publisher: name: :none
Year: 2019

description: Das Isábena Einzugsgebiet in den Südlichen Pyrenäen (445km²) leidet unter hoher Bodenerosion, was zu einer anhaltenden Sedimentation des Barasona Reservoirs am Ende des Einzugsgebiets führt. Das Gebiet ist durch Kalkstein in den Bereichen großer Seehöhe im Norden, Mergel und Konglomerate an den Hängen und durch Sandsteine in den landwirtschaftlich genutzten Ebenen des Südens gekennzeichnet. Mehrere Sediment-Fingerprinting und Erosionsstudien im Gebiet haben gezeigt, dass der Großteil des Sediments von Badlands aus dem mergeligen Gebiet stammt, welche jedoch weniger als ein Prozent der Untersuchungsgebietsfläche einnehmen. Um die hydrologischen Prozesse im Zusammenhang mit dem Sedimenttransport im Einzugsgebiet besser zu verstehen, wurde ein Vergleich hydrologischer Fingerprintingmodelle, basierend auf variierenden Tracerkombinationen durchgeführt, um den relativen Abfluss aus den unterschiedlichen geologischen Bereichen in den Isábena Hauptstrom abzuschätzen. Dafür wurden 35 Wasserproben aus Quellen, Zuströmen und dem Isábena Hauptstrom genommen, auf Hauptionen, Spurenelemente und stabile Isotope δ18O und δ2H untersucht. An allen Probestandorten wurde zusätzlich eine Abflussmessung durchgeführt. Die Ergebnisse umfassen eine qualitative Erhebung der Elementkonzentrationen des Wassers im Bezug auf Trinkwasserrichtlinien und zeigen geeignete Elemente zur Charakterisierung des Abflusses aus den unterschiedlichen geologischen Einheiten. Die Modellergebnisse sind mit den durchgeführten Abflussmessungen und dem Abflussmonitoring früherer Studien vergleichbar, zeigen aber teilweise große Fehlerbereiche. Dies wird im Kontext von geochemischen Prozessen, der Konservativität von Tracern, der Probenahmestrategie und der Modelkonfigurationen diskutiert bevor Rückschlüsse für zukünftige Studien gezogen werden.
description: The Isábena catchment in the Southern Pyrenees (445km²) suffers from increased soil erosion, which leads to an ongoing siltation in the Barasona reservoir at the river catchment outlet. The area is characterized by limestone in the northern higher altitudes, marl and conglomerates in the foothills and sandstone in the agricultural used southern plains. Several sediment-fingerprint and erosion studies from that area showed, that the vast majority of sediment input results from marly badlands occupying less than one percent of the area. To further deepen the understanding of the hydrological processes related to sediment export in the catchment, a comparison of hydrological fingerprinting models based on different tracer sets was conducted, to analyse the relative discharge contribution from the different geological units to the main Isábena river. Therefore, 35 water samples from springs, all major tributaries and the Isábena river were taken throughout the catchment and afterwards analysed for major ions and trace elements, as well as their stable isotope signatures δ18O and δ2H. Additionally, at all sample locations discharge measurements were conducted. The study qualitatively evaluates the element concentrations of the waters regarding drinking water guidelines and addresses suitable elements to characterize the discharge from the different geological units. The model results are comparable to on-site and discharge monitoring from earlier studies in the area, but show partially large error margins. This is discussed in context of geochemical processes, tracer conservativity, sampling strategy and model setup before conclusions for further studies are drawn.