了解拉丁美洲和加勒比地区的水资源使用环境示踪剂
稳定同位素是非放射性形式的原子。作为示踪剂，这些同位素可用于更好地表征和模拟各种化学和生物化学系统。例如，水稳定同位素是可靠，快速且相对低成本的技术，用于追踪复杂景观中的降雨输入和表面/地下水连接之间的相互作用。他们正在为陆地生态系统和水循环之间的复杂性提供独特的见解，特别是在不断变化的气候中。
在发达国家几十年来，利用环境示踪剂采集了有关使用环境示踪剂的水法模式的精确信息，但拉丁美洲和加勒比地区（LAC）区域遭受了这种方法的有限应用。目前的研究和编辑努力，由David X. SOTO博士的矛头，以前来自兰卡斯特兰卡特·斯托特纳·哥斯达黎加大学里的化学系中稳定同位素研究小组的兰卡斯特·斯塔涅兹 - Murillo的英国生态和水文博士。一直在解决这个问题。与一系列组织合作，该团队正在进行对该地区水文研究的严重进展。例如，这项倡议的结果将促进中美斯廷司中的可持续性规划，最终提高其水安全和可持续性。
同位素和水循环
调用对我们星球上水运动和分配的科学研究水文并包括所谓的“水循环”。水循环概述了水的持续上下和地球表面和大气层的方式。该循环的元素（也称为水文循环）包括沉淀/降雨，河流，湖泊，水质，地下水和流动特性。如果准确地监测降雨，表面和地下水之间的连接，则可以建立湖泊和河流盆中的水的起源和数量。这也适用于含水层;这些是岩石和沉积物的尸体，持有地下水。以这种方式监测也使我们对植被和作物的消费方式产生了欣赏。
该团队能够为中美洲斯廷斯开发区域化的降雨。
天然存在的同位素与故意添加的那些分离。例如，氘（氢-2，核中的一个质子和一个中子）是同位素，其两倍作为普通氢（仅具有一个质子）。它的使用是基于通过测量相对于国际标准的两位同位素的比例来获取有关系统的信息。诸如氢同位素的水文示踪剂先前未在曲线区域内未冷冻，或者至少在盖子内。来自几个国家的选定研究 - 阿根廷，巴西，智利，哥斯达黎加，古巴，马提尼克岛和墨西哥 - 为他们的汇编，索托和穆里罗博士与这些国家的团队合作，在这部分地解决了数据稀缺的数据世界。许多这些研究组收集了最近和存档的稳定同位素测量数据集，从降雨，地面和地表水样中编制。许多后者被来自奥地利维也纳国际原子能机构（原子能机构）内的同位素水文部分的数据库中提取。降水中的全球同位素网络（GNIP）是1960年由IAEA和世界气象组织（WMO）发起的全球同位素监测网络。Gnip分析了主要氘和氧气（Oxygen-18）环境同位素的空间和时间变化。 In this regard, the researchers importantly also compiled isotopic data from the GNIP database within the Caribbean and Pacific slope of Central America to emphasise the relevance of the Caribbean Sea as a key moisture source into their study.
调查和监测水文联系：中美洲干走廊为例
在中美洲，有一条被称为中美洲干旱走廊（CADC）的土地，从嘉帕斯（墨西哥）延伸到哥斯达黎加西部和巴拿马西部的西部。这是一个称为“峡部”的地理特征。峡部门连接两个较大的陆地，并将两个尸体分开。在旱季期间，通常从11月中旬到5月中旬，该地区的特点是环境温度相对较高，降雨量最小。地下水在该地区的需求方面有着巨大的需求，因为农业，旅游，采矿和水电系列等几种活动，在有限的水源上加上气候变化，使地表水稀缺。更多地，长期的干旱正在成为规范，随着水污染 - 人口增长和不受管制的土地利用导致升级，显然，利益相关者（这些政府和环境机构）需要科学家帮助他们更好地了解陆地水域。通过收集强大的水文数据，可以实施水资源短缺缓解策略，并采用有效的可持续水管理实践。
中美洲国家必须升级他们的水资源监测和管理方法，因为这对该地区的许多社会经济活动至关重要。为实现这一目标，重点驱动器改善了对控制与地面和地表供水相关的因素的理解。地下水通过陆地吸收水在一个名为“充电”的过程中，而表面排水或在陆地轮廓上自由流动。
分配映射
随着最近在CADC的抽样活动中，目的是在降雨，地表水和地下水中获得稳定同位素变化的更好的空间和时间覆盖。降雨稳定同位素数据集由1,873个样本（2013-2018）组成，每周和每日收集。从井和弹簧收集地下水，而表面水仅从主要河流和溪流中取样。组合档案和最近的同位素数据，该团队能够为中美洲海峡斯马斯马斯开发区域化的降雨以国际原子能机构同位素水文部分的宝贵帮助，并使用GNIP数据库。实际上，ISOSCAPE是同位素分布的地图，在这种情况下，它允许确定降雨 - 地下水补给相互作用。
数据开始绘制具有标记规则的大气循环模式的斯蒂姆斯的图片。
掌握了这种知识和同位素失效率（具有高度的同位素变异），该团队能够确定潜在的充电升高。这是一个升降范围的指标，由此主要发生地下水补给。
也许最令人着迷的是科学家使用算法来计算空气质量背部轨迹，使用NOAA的Hysplit模型。使用时间分辨率和关键参数，例如启动时间，位置和高度，测定空气质量的平均位置并及时向后建模48小时。总的来说，该团队创造了476个空气质量背部轨迹，并将其分成旱季（1月至四月）和湿季（五月至十二月）分组。在这样做时，出现了水分循环模式，其允许它们在中美洲峡部中的控制水分运输机制之间进行比较。
重大空缺
结果醒目。数据开始绘制具有标记规则的大气模式的斯蒂姆斯的图片。降雨量同位素组成的区域化时间模式显示出朝着CADC北部的同位素指纹识别，水分运输主要由加勒比海半封闭盆地管辖。同样，该研究分别揭示了湿季节和中夏季干旱期间沉淀的其他同位素信号。地面和地表水同位素描绘了强烈的地形分离进入加勒比和太平洋域。这种分离取决于山脉的形状和位置，并且在这里，主要由管理水分运输从加勒比海实现北方南北山脉复杂的降雨模式引起的。计算出在高地地区地下水充电的计算的充电升降，同时表明地表水和地下水储层之间的明确连接。注意到的时间和空间间隙是显着的，对CADC内的地下水资源可持续性具有巨大影响。
这项工作介绍了CACD区域的第一个区域合成时空同位素变异性。它强调了需要紧急重新评估地下水供应及其使用情况。在其他意愿之外，他们的结果应当为中美洲斯廷斯的水保护监管决策和可持续性规划，同时影响水安全促进和加强从学习中获得的知识的森林保护措施。这样做，其他热带和亚热带地区应该能够从他们的蓝图中受益。
照片礼貌：R.Sánchez-murillo
个人反应
您是否有任何技术进步，您正在考虑纳入您的工作，以便提供进一步阐明？
在拉丁美洲和加勒比地区的示踪性水文研究大大增加，尽管仍然存在重大挑战，但生态学过程的若干方面仍然很差，如：a）物理上的含义17.O-excess variations, b) rainfall generation (i.e., deep and shallow convective development, stratiform fractions) and its correlation with isotope variations in the context of high resolution water vapor data, c) coordination of continuous long-term stable isotope monitoring stations (precipitation, soil, plant, surface, and groundwater), d) standardisation of isoscaping modeling and spatial coverage of sampling efforts, e) appropriate incorporation of stable isotopes measurements into General Circulation Models, paleo-climatic, and ecohydrological models, f) high-frequency measurements during extreme events such as tropical cyclone passages and landfalls, g) tracer-aided and Bayesian mixing models, h) incorporation of tracer hydrology courses in a wide range of related university majors, and i) fostering a more direct connectivity with the ecologists.