The linkage between precipitation and recharge is still poorly understood in the Central America region. This study focuses on stable isotopic composition in precipitation and groundwater in the northern mountainous region of the Central Valley of Costa Rica. During the dry season, rainfall samples corresponded to enriched events with high deuterium excess. By mid-May, the Intertropical Convergence Zone poses over Costa Rica resulting in a depletion of O/O and H/H ratios. A parsimonious four-variable regression model (r= 0.52) was able to predict daily δO in precipitation. Air mass back trajectories indicated a combination of Caribbean Sea and Pacific Ocean sources, which is clearly depicted in groundwater isoscape. Aquifers relying on Pacific-originated recharge exhibited a more depleted pattern, whereas recharge areas relying on Caribbean parental moisture showed an enrichment trend. These results can be used to enhance modelling efforts in Central America where scarcity of long-term data limits water resources management plans.

The volcanic Barva and Colima multiaquifer system is crucial for the drinking water supply of about 1.7 million people, about 30% of the population in Costa Rica. The complexity of this system and the simultaneous occurrence of anthropogenic and natural processes complicate the understanding of hydrochemical and hydrogeological dynamics, both essential for groundwater protection. This research aimed to develop a model for the discrimination of groundwaters according to the main withdrawn aquifer and flow path, assess interaquifer connections, and evaluate the main hydrochemical processes governing water quality. Samples (571) from 38 sampling sites, collected quarterly from 2016 to 2020, were analyzed for nitrate, major ions, and silica. Principal component analysis and discriminant analysis exhibited and validated sample grouping according to the primary aquifer system captured, i.e., Upper Barva, Lower Barva, Upper Colima, and Lower Colima, and the occurrence of two flow paths within the Lower Barva and Upper Colima aquifers. Hydrochemical and statistical analyses showed resilience to seasonal chemical variation in deeper aquifers and also three groundwater mixing processes. Lower Barva groundwater enriches in bicarbonate, magnesium, calcium, sodium, and silica, mainly due to weathering of mafic andesitic-basaltic lavas. The Upper and Lower Colima showed higher silica and major ion content, except for calcium, indicating longer residence times, dissolution from felsic andesitic minerals, and calcium adsorption by normal ion exchange. Weathering of aluminosilicates is the primary process governing groundwater quality in the four studied aquifers, whereas cation exchange, interaquifer leakage, and anthropogenic processes might modify the groundwater chemistry.

En las últimas dos décadas, el Pacífico Central de Costa Rica experimentó un fuerte aumento en el desarrollo urbanístico y turístico, lo que representa una mayor amenaza a la calidad del agua subterránea. El objetivo de este estudio fue el generar una propuesta del Mapa de Vulnerabilidad Hidrogeológica de los acuíferos de Jacó, utilizando la metodología GOD. Para esto, se elaboraron perfiles geológicos y se realizó comprobación de campo. Se evidencia que el área de estudio está conformada por a) un acuífero costero detrítico, poroso y libre, albergado en la planicie aluvial de Jacó y, b) un acuífero fracturado en las rocas basálticas del Complejo de Nicoya, libre en la zona montañosa y subyaciendo la formación detrítica en la zona central, donde el agua subterránea se integra a la del acuífero detrítico, conformándose en un mismo acuífero.  La zona del acuífero aluvial obtuvo una vulnerabilidad moderada, en tanto que el fracturado una vulnerabilidad baja. Se propusieron recomendaciones de manejo.

Las subcuencas del río Maravilla-Chiz y Quebrada Honda, localizadas en la región oriental del área metropolitana de Costa Rica, tienen una superficie aproximada de 46,8 km2, donde la principal actividad económica es la producción tanto agrícola como pecuaria y su población se abastece de fuentes de agua subterránea. El objetivo de la investigación fue determinar la amenaza de contaminación del agua subterránea, mediante la evaluación del estado de las áreas de protección en manantiales de abastecimiento público. Para eso, se tomaron en cuenta las fuentes potenciales de contaminación puntuales, lineales y difusas, así como se clasificaron, según la metodología POSH, por sus siglas en inglés (Pollutant Origin Surcharge Hydraulically). El área protegida correspondió a un radio de 200 m alrededor de las nacientes (Ley 276, Costa Rica). Los resultados identificaron que un 7 % del área presentó fuentes difusas con un potencial generador de carga contaminante elevado, debido a las grandes cantidades de plaguicidas aplicados en hortalizas y verduras, mientras que un 55 % presentó un potencial moderado, en parcelas de caña, café y ocupación urbana carente de alcantarillado sanitario. De las fuentes puntuales encontradas, la mitad se clasificó con potencial elevado y 46 % con moderado. De los 252 km lineales, correspondientes a ríos, red vial y poliducto, 89 % fue de potencial moderado, 10 % elevado y 1 % reducido. Finalmente, se constató la invasión de fuentes lineales y difusas en las áreas de protección de los manantiales; por ello, al gobierno local se le recomienda establecer un procedimiento legal para atender el problema.

No abstract