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Article Dans Une Revue Hydrogeology Journal Année : 2022

The use of water stable isotopes for a better understanding of hydrogeological processes in Haiti: overview of existing δ18O and δ2H data

El uso de isótopos estables del agua para comprender los procesos hidrogeológicos en Haití: descripción de los datos existentes de δ18O y δ2H

Utilisation des données d’isotopes stables de l’eau pour une meilleure compréhension des processus hydrogéologiques à Haïti: présentation des données existantes de δ18O et δ2H

Uso de isótopos estáveis da água para um melhor entendimento dos processos hidrogeológicos no Haiti: visão geral de dados de δ18O e δ2H existentes

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Résumé

Isotope hydrological studies carried out since 1987 in Haiti have proven to be effective in improving conceptual models of the principal aquifers in this Caribbean island nation. However, many of these studies have been limited and are mostly unpublished. It is, therefore, important to share the available datasets with scientists and water managers to support further studies and guide decision-making. Eleven datasets were compiled in a unique database for continued advancement and application. This dataset now contains 248 δ 18 O and δ 2 H results from water samples collected at 190 locations throughout the country. δ 18 O and δ 2 H values range, respectively, from –3.8 to –8.95‰ and –67.4 to –16.8‰ for precipitation ( n = 5), 0.9 to 2.76‰ and 8.8 to 18.4‰ for lakes ( n = 4), –2.61 to 4.98‰ and –26.63 to 28.2‰ for rivers ( n = 11), –5.11 to –2.6‰ and –29.8 to –6.9‰ for springs ( n = 82) excluding hot springs, and –5.1 to –1.37‰ and –29.4 to –2.9‰ for boreholes ( n = 142). The overall presentation of the available data is complemented with an overview of the studies in which stable isotope data acquisition was performed. The global dataset is presented under three primary contexts: (1) elaboration of a local isotope meteoric water line of equation δ 2 H = 7.2δ 18 O + 8.8 supported with data predominately from the Ouest jurisdictional department, (2) spatial variability analysis of the dataset, and (3) definition of the altitude gradient (per 100 m) using freshwater springs of the Plaine du Cul-de-Sac/Massif de la Selle area of –6.67‰ for δ 2 H and –0.09‰ for δ 18 O.
Los estudios hidrológicos isotópicos realizados desde 1987 en Haití han demostrado ser eficaces para mejorar los modelos conceptuales de los principales acuíferos de esta nación insular del Caribe. Sin embargo, muchos de estos estudios han sido limitados y en su mayoría no se han publicado. Por lo tanto, es importante compartir los conjuntos de datos disponibles con los científicos y los gestores del agua para apoyar nuevos estudios y orientar la toma de decisiones. Se recopilaron once conjuntos de datos en una base de datos única para su avance y aplicación ulterior. Este conjunto de datos contiene ahora 248 resultados de δ 18 O y δ 2 H de muestras de agua recogidas en 190 lugares de todo el país. Los valores de δ 18 O y δ 2 H varían, respectivamente, de –3.8 a –8.95‰ y de –67.4 a –16.8‰ para las precipitaciones ( n = 5), de 0.9 a 2.76‰ y de 8.8 a 18.4‰ para los lagos ( n = 4), de –2.61 a 4.98‰ y de –26.63 a 28.2‰ para los ríos ( n = 11), –5.11 a –2.6‰ y –29.8 a –6.9‰ para los manantiales ( n = 82), excluyendo las fuentes termales, y –5.1 a –1.37‰ y –29.4 a –2.9‰ para los pozos de sondeo ( n = 142). La presentación global de los datos disponibles se complementa con un resumen de los estudios en los que se realizó la adquisición de datos de isótopos estables. El conjunto de datos globales se presenta en tres contextos principales: (1) elaboración de una línea local de isótopos del agua meteórica de ecuación δ 2 H = 7.2 δ 18 O + 8.8 apoyada con datos predominantemente del departamento jurisdiccional Ouest, (2) análisis de la variabilidad espacial del conjunto de datos, y (3) definición del gradiente de altitud (por 100 m) utilizando manantiales de agua dulce de la zona de Plaine du Cul-de-Sac/Massif de la Selle de –6.67‰ para δ 2 H y –0.09‰ para δ 18 O.
Les études hydrogéologiques menées depuis 1987 à Haïti ont montré leur intérêt pour l’amélioration des modèles conceptuels des principaux aquifères de ce pays insulaire des Caraïbes. Il est donc important de partager ces données avec les scientifiques et les gestionnaires de la ressource en eau pour appuyer d’autres projets et guider la prise de décision. Onze jeux de données ont été compilés dans une base de données unique évolutive à visée opérationnelle. Ce jeu de données contient aujourd’hui 248 résultats d’analyses de δ 18 O et δ 2 H provenant d’échantillons d’eau collectés sur 190 sites répartis dans tout le pays. Les valeurs de δ 18 O et δ 2 H s’étendent respectivement de –3.8 à –8.95‰ et –67.4 à –16.8‰ pour les pluies ( n = 5), 0.9 à 2.76‰ et 8.8 à 18.4‰ pour les lacs ( n = 4), –2.61 à 4.98‰ et –26.63 à 28.2‰ pour les rivières ( n = 11), –5.11 à –2.6‰ et –29.8 à –6.9‰ pour les sources ( n = 82) en excluant les sources chaudes, et –5.1 à –1.37‰ et –29.4 à –2.9‰ pour les forages ( n = 142). La présentation générale des données est complétée par un résumé des études ayant permis l’acquisition des données en isotopes stables. Le jeu de données complet est présenté à l’aide de trois principaux aspects: (1) élaboration de la droite météorique locale des pluies d’équation δ 2 H = 7.2δ 18 O + 8.8 s’appuyant sur des données principalement du département de l’Ouest, (2) analyse de la variabilité spatiale du jeu de données, et (3) définition d’un gradient d’altitude (par 100 m) utilisant les eaux douces des sources de la plaine du Cul-de-Sac/Massif de la Selle de –6.67‰ pour le δ 2 H et –0.09‰ pour le δ 18 O.
Estudos hidrológicos isotópicos conduzidos no Haiti desde 1987 têm provado serem eficientes para melhorar os modelos conceituais dos principais aquíferos dessa nação das ilhas caribenhas. Porém, muitos destes estudos têm sido limitados e são majoritariamente não publicados. É importante, portanto, compartilhar os conjuntos de dados disponíveis com cientistas e gestores hídricos para incentivar mais estudos e guiar tomadas de decisão. Onze conjuntos de dados foram compilados em um único banco de dados para continuar seu avanço e aplicação. Este novo conjunto de dados agora contém 248 resultados de δ 18 O e δ 2 H de amostras de água, coletadas em 190 locais pelo país. Os valores de δ 18 O e δ 2 H variam, respectivamente, de 3.8 a –8.95‰ e –67.4 a 16.8‰ para precipitação ( n = 5), 0.9 a 2.76‰ e 8.8 a 18.4‰ para lagos ( n = 4), –2.61 a 4.98‰ e –26.63 a 28.2‰ para rios ( n = 11), –5.11 a –2.6‰ e –29.8 a –6.9‰ para nascentes ( n = 82), excluindo fontes termais, e –5.1 a –1.37‰ e –29.4 a 2.9‰ para poços ( n = 142). A apresentação geral dos dados disponíveis é complementada com uma visão geral dos estudos em que houveram coleta de dados de isótopos estáveis. O conjunto global dos dados é apresentado sob três contextos primários: (1) elaboração de uma reta meteórica local de equação δ 2 H = 7.2δ 18 O +8.8 baseada predominantemente nos dados do departamento jurisdicional de Ouest, (2) análise da variabilidade espacial do conjunto de dados, e (3) definição da altitude do gradiente (a cada 100 m) utilizando fontes de água doce da área do Plaine du Cul-de-Sac/Massif de la Selle de –6.67‰ para δ 2 H e –0.09‰ para δ 18 O.
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Origine : Publication financée par une institution

Dates et versions

hal-03771196 , version 1 (07-09-2022)

Identifiants

Citer

Laurence Gourcy, J. Adamson, W. Miner, T. Vitvar, D. Belizaire. The use of water stable isotopes for a better understanding of hydrogeological processes in Haiti: overview of existing δ18O and δ2H data. Hydrogeology Journal, 2022, 30 (5), pp.1387-1397. ⟨10.1007/s10040-022-02498-1⟩. ⟨hal-03771196⟩

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