Bedrock geology controls on catchment storage, mixing, and release: A comparative analysis of 16 nested catchments
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The bedrock controls on catchment mixing, storage, and release have been actively studied in recent years. However, it has been difficult to find neighbouring catchments with sufficiently different and clean expressions of geology to do comparative analysis. Here, we present new data for 16 nested catchments (0.45 to 410 km2) in the Alzette River basin (Luxembourg) that span a range of clean and mixed expressions of schists, phyllites, sandstones, and quartzites to quantify the relationships between bedrock permeability and metrics of water storage and release. We examined 9 years' worth of precipitation and discharge data, and 6 years of fortnightly stable isotope data in streamflow, to explore how bedrock permeability controls (a) streamflow regime metrics, (b) catchment storage, and (c) isotope response and catchment mean transit time (MTT). We used annual and winter precipitation–run‐off ratios, as well as average summer and winter precipitation–run‐off ratios to characterise the streamflow regime in our 16 study catchments. Catchment storage was then used as a metric for catchment comparison. Water mixing potential of 11 catchments was quantified via the standard deviation in streamflow δD (σδD) and the amplitude ratio (AS/AP) of annual cycles of δ18O in streamflow and precipitation. Catchment MTT values were estimated via both stable isotope signature damping and hydraulic turnover calculations. In our 16 nested catchments, the variance in ratios of summer versus winter average run‐off was best explained by bedrock permeability. Whereas active storage (defined here as a measure of the observed maximum interannual variability in catchment storage) ranged from 107 to 373 mm, total catchment storage (defined as the maximum catchment storage connected to the stream network) extended up to ~1700 mm (±200 mm). Catchment bedrock permeability was strongly correlated with mixing proxies of σδD in streamflow and δ18O AS/AP ratios. Catchment MTT values ranged from 0.5 to 2 years, based on stable isotope signature damping, and from 0.5 to 10 years, based on hydraulic turnover.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».