The use of environmental isotopic and hydrochemical tracers to characterize the functioning of karst systems in the Tlemcen Mountains, northwest Algeria

Azzaz, Habib; Cherchali, Mohammed El-Hocine; Meddi, Mohamed; Houha, Belgacem; Puig, Jean-Michel; Achachi, A.

doi:10.1007/s10040-007-0235-4

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“…The inset in the lower left shows two processes thought to influence many groundwater dissolved inorganic carbon isotope compositions: (i) the aging of groundwater during storage in aquifer systems (decreasing 14 C with no change in δ 13 C) and (ii) the dissolution of marine carbonates (mixing trend towards δ 13 C ≈ 0 ‰ PDB and 14 C ≈ 0 pmC). The global groundwater dissolved inorganic δ 13 C versus 14 C trend lies intermediate to values expectedly arising from each of these two processes, implying they may be dominant controls on global groundwater dissolved inorganic carbon isotope compositions (e.g., see figures by Azzaz et al, , and Herrera et al, ).…”

Section: Isotope Hydrogeologymentioning

confidence: 99%

Global Isotope Hydrogeology―Review

Jasechko

2019

Reviews of Geophysics

233

124

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Groundwater 18O/16O, 2H/1H, 13C/12C, 3H, and 14C data can help quantify molecular movements and chemical reactions governing groundwater recharge, quality, storage, flow, and discharge. Here, commonly applied approaches to isotopic data analysis are reviewed, involving groundwater recharge seasonality, recharge elevations, groundwater ages, paleoclimate conditions, and groundwater discharge. Reviewed works confirm and quantify long held tenets: (i) that recharge derives disproportionately from wet season and winter precipitation; (ii) that modern groundwaters comprise little global groundwater; (iii) that “fossil” (>12,000‐year‐old) groundwaters dominate global aquifer storage; (iv) that fossil groundwaters capture late‐Pleistocene climate conditions; (v) that surface‐borne contaminants are more common in younger groundwaters; and (vi) that groundwater discharges generate substantial streamflow. Groundwater isotope data are disproportionately common to midlatitudes and sedimentary basins equipped for irrigated agriculture, but less plentiful across high latitudes, hyperarid deserts, and equatorial rainforests. Some of these underexplored aquifer systems may be suitable targets for future field testing.

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Section: Isotope Hydrogeologymentioning

confidence: 99%

Global Isotope Hydrogeology―Review

Jasechko

2019

Reviews of Geophysics

233

124

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“…Les régimes des écoulements dans le bassin de la Tafna ont été analysés par plusieurs auteurs (Adjim 2004, Bouanani 2004, Azzaz et al 2008. L'irrégularité et l'hétérogénéité spatiale des régimes pluviométriques ont souvent été mises en avant comme étant la cause principale de la variation de l'écoulement dans le bassin de la Tafna.…”

Section: Introductionunclassified

Analyse conjointe des régimes pluviométriques et hydrologiques dans le bassin de la Tafna (Algérie Occidentale)

Bakreti¹,

Braud²,

Leblois³

et al. 2013

Hydrological Sciences Journal

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Reçu le 25 mars 2011; accepté le 6 mars 2012; la discussion concernant cet article est ouverte jusqu'au 1er juillet 2013 Editeur Z.W. Kundzewicz; Editeur associé M. Lang Citation Bakreti, A., Braud, I., Leblois, E., et Benali, A. 2013. Analyse conjointe des régimes pluviométriques et hydrologiques dans le bassin de la Tafna (Algérie Occidentale). Hydrological Sciences Journal, 58 (1), 133-151.Résumé La variabilité du climat, une gestion non optimale de la ressource en eau et l'intensification des activités anthropiques pourraient être les trois facteurs majeurs menaçant les écoulements et l'état de la ressource en eau dans les sous-bassins algériens. C'est le cas du bassin de la Tafna dans la partie occidentale de l'Algérie. Ce bassin est situé dans une région au climat semi-aride. Outre l'influence des précipitations, nous examinerons dans cet article la contribution possible d'autres facteurs (géologiques, topographiques et anthropiques) à la variabilité des écoulements dans le bassin de la Tafna. Pour cela, en plus de l'analyse du régime pluviométrique et des débits, nous avons choisi d'analyser le baseflow index ou BFI et les débits de base. Cinq sous-bassins de la Tafna, où des données journalières de pluie et de débit étaient disponibles sur la période 1976-2006 ont été étudiés. L'analyse, qui a distingué deux sous-régions déterminées par la topographie: les bassins d'altitude et ceux de plaine, montre que, selon leur contexte géologique, les sous-bassins ont des comportements différents en terme d'écoulement. Les zones en altitude présentant un écoulement de base et un BFI plus importants que les bassins de plaine. Ceci peut être relié à la nature lithologique des formations, les bassins d'altitude présentant une composante karstique importante. Les analyses de tendance/rupture sur les précipitations annuelles ne montrent aucune tendance significative sur la période 1976-2006. On note une baisse des débits moyens annuels uniquement sur deux stations en altitude (significatives aux seuils 1 et 10% respectivement). Une tendance à une diminution significative des débits de base est obtenue sur deux bassins d'altitude et un bassin de plaine (au seuil 1 ou 5%). La baisse du BFI est significative au seuil 1% pour seulement une station d'altitude. Ceci serait le signe d'une baisse du stock dans les bassins d'altitude. La modification des écoulements de base sur certains sous-bassins de la Tafna serait donc imputable à des causes, notamment de nature anthropique, ne relevant pas d'une diminution de la pluviométrie.Mots clefs bassin versant de la Tafna; baseflow index; régime d'écoulement; climat semi-aride; analyse de tendance et de rupture Combined rainfall and discharge analysis in the Tafna basin, western AlgeriaAbstract Climate variability, non-optimal water resources management and increase of human pressure are three possible factors influencing runoff and water resources in semi-arid Algerian catchments, such as the Tafna catchment (western Algeria). This catchment is subject to a semi-arid climate. In add...

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“…For groundwater supply to be managed sustainably, its origin and flow regimes (e.g., Scalon et al 2006), renewability (Leduc et al 1996;Houston 2007;Shivanna et al 2008), and relative age (Kazemi et al 2006), are imperative requirements. The isotopic compositions of oxygen and hydrogen (Azzaz et al 2008) and spatial evolution of major ions (Kebede et al 2005), have been used as relevant and useful tracers in determining the movement of groundwater, whose origin has been attributed to rainfall and bank infiltration during high flows in semi arid regions of Mongolia (Tsujimura et al 2007), and northeastern Nigeria (Edmunds et al 2002), respectively. Moreover, groundwater movement is also governed by topography, which influences the occurrence of either a local, intermediate or regional flow system (Rodgers et al 2005).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Hydrochemical and isotopic evidence of recharge, apparent age, and flow direction of groundwater in Mayo Tsanaga River Basin, Cameroon: bearings on contamination

et al. 2009

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Unplanned exploitation of groundwater constitutes emerging water-related threats to MayoTsanaga River Basin. Shallow groundwater from crystalline and detrital sediment aquifers, together with rain, dams, springs, and rivers were chemically and isotopically investigated to appraise its evolution, recharge source and mechanisms, flow direction, and age which were used to evaluate the groundwater susceptibility to contamination and the basin's stage of salinization. The groundwater which is Ca-Na-HCO 3 type is a chemically evolved equivalent of surface waters and rain water with Ca-Mg-Cl-SO 4 chemistry. The monsoon rain recharged the groundwater preferentially at an average rate of 74 mm/year, while surface waters recharge upon evaporation. Altitude effect of rain and springs show a similar variation of -0.4% for d 18 O/100 m, but the springs which were recharged at 452, 679, and 773 m asl show enrichment of d 18 O through evaporation by 0.8% corresponding to 3% of water loss during recharge. The groundwater which shows both local and regional flow regimes gets older towards the basins' margin with coeval enrichment in Fand depletion in NO 3 -. Incidentally, younger groundwaters are susceptible to anthropogenic contamination and older groundwaters are sinks of lithologenic fluoride. The basins salinization is still at an early stage.

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The use of environmental isotopic and hydrochemical tracers to characterize the functioning of karst systems in the Tlemcen Mountains, northwest Algeria

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Global Isotope Hydrogeology―Review

Global Isotope Hydrogeology―Review

Analyse conjointe des régimes pluviométriques et hydrologiques dans le bassin de la Tafna (Algérie Occidentale)

Hydrochemical and isotopic evidence of recharge, apparent age, and flow direction of groundwater in Mayo Tsanaga River Basin, Cameroon: bearings on contamination

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