Identifying Subsurface Connectivity From Observations: Experimentation With Equifinality Defines Both Challenges and Pathways to Progress
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Linkages between landscapes and streams are increasingly described in terms of hydrological connectivity. The ability to effectively distinguish different patterns of water movement through catchments makes connectivity particularly interesting to both scientists and practical water managers. Hydrometric data (groundwater levels, soil moisture and streamflow) are often employed to infer the connection between the landscape and its drainage network. Such observational data, however, are insufficient to infer subsurface connectivity in humid settings with perennial stream flow, due to the risk of equifinality. To quantify how much subsurface flow patterns can differ and still be consistent (equifinal) with comprehensive observations of hillslope groundwater levels and stream runoff (the hydrometric data), this study used a modelling experiment based on a well‐characterised field site. Particle‐tracking simulations at different flow rates defined the water flow paths and transit times of two virtual hillslopes that differed profoundly in the vertical distribution of the saturated hydraulic conductivity. Even though the simulated weekly stream flows and groundwater levels were similar (i.e., the hillslopes were hydrometrically equifinal) particle velocities and water ages at specific locations along these hillslopes differed by orders of magnitude. Flow path lengths and catchment transit times varied up to several 100%. The hillslope‐ and stream‐based metrics used to describe connectivity also varied with stream flow rates. These results underline the need to recognise the risks for equifinality when inferring subsurface connectivity from hydrometric observations alone, even when those observations are comprehensive. The results also highlight the value of model simulations for quantifying the uncertainty in the inferred connectivity, targeting the best sampling locations/times to reduce this uncertainty with tracer data and better understanding the way connectivity influences stream chemistry.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».