Catchment morphometric characteristics, land use and water chemistry in Pampean streams : a regional approach

Abstract

La región pampeana cubre una gran superficie en el centro de Argentina, pero a pesar de las extensas actividades agrícolas y los altos niveles de nutrientes registrados en los arroyos de la región, pocos autores han analizado la influencia del uso del suelo en la calidad del agua. Aquí, evaluamos las relaciones entre los atributos de la cuenca (tamaño, morfometría y cobertura del suelo) y la química del agua en 23 arroyos pampeanos en diferentes estaciones (otoño, primavera y verano) y en tres escalas espaciales: cuenca completa y dos escalas de zonas de amortiguamiento riparias (200 y 500 m adyacentes a ambos márgenes del arroyo). La concentración de cloruro se relacionó positivamente con el área de la cuenca y negativamente con la densidad de drenaje. El nivel de nitrato se asoció fuertemente con las tierras de cultivo, pero la concentración de fósforo soluble no mostró relaciones con ningún tipo de cobertura del suelo. La cobertura del suelo en la escala de la zona de amortiguamiento pareció ser más influyente que la cobertura del suelo en la cuenca total para la concentración de nitrógeno. El principal impacto de las tierras de cultivo fue el aumento de la concentración de nitratos, mientras que la ganadería se asoció negativamente con la radiación fotosintéticamente activa (PAR) en otoño y verano, así como con la concentración de oxígeno disuelto en primavera. Nuestros resultados destacaron la importancia del uso local del suelo y la conservación de las riberas en la calidad de las aguas fluviales.

The Pampean region covers a large surface in central Argentina, but despite the extensive agricultural activities and the high nutrient levels recorded in streams of the region, few authors have analysed the influence of land use on water quality. Here, we evaluated the relationships among catchment attributes (size, morphometry and land cover) and water chemistry in 23 Pampean streams in different seasons (autumn, spring and summer) and at three spatial scales: whole catchment and two scales of riparian buffers (200 and 500 m adjacent to both stream margins). Chloride concentration was positively related to catchment area and negatively related to drainage density. Nitrate level was strongly associated to cropland, but soluble phosphorus concentration showed no relationships with any type of land cover. Land cover at the buffer scale seemed to be more influential than land cover at the whole catchment for nitrogen concentration. The main impact of cropland was the increase of nitrate concentration, while cattle breeding was negatively associated to photosynthetically active radiation (PAR) in autumn and summer and to dissolved oxygen concentration in spring. Our results highlighted the importance of local land use and riparian conservation on streamwater quality.

A região pampeana cobre uma grande superfície na Argentina central, mas apesar das extensas atividades agrícolas e dos altos níveis de nutrientes registrados em riachos da região, poucos autores analisaram a influência do uso da terra na qualidade da água. Aqui, avaliamos as relações entre atributos da bacia hidrográfica (tamanho, morfometria e cobertura do solo) e química da água em 23 riachos pampeanos em diferentes estações (outono, primavera e verão) e em três escalas espaciais: bacia hidrográfica inteira e duas escalas de buffers ripários (200 e 500 m adjacentes a ambas as margens do riacho). A concentração de cloreto foi positivamente relacionada à área da bacia hidrográfica e negativamente relacionada à densidade de drenagem. O nível de nitrato foi fortemente associado à área de cultivo, mas a concentração de fósforo solúvel não mostrou relações com nenhum tipo de cobertura do solo. A cobertura do solo na escala do buffer pareceu ser mais influente do que a cobertura do solo em toda a bacia hidrográfica para a concentração de nitrogênio. O principal impacto das terras de cultivo foi o aumento da concentração de nitrato, enquanto a criação de gado foi negativamente associada à radiação fotossinteticamente ativa (PAR) no outono e verão e à concentração de oxigênio dissolvido na primavera. Nossos resultados destacaram a importância do uso local da terra e da conservação ribeirinha na qualidade da água dos riachos.