Resumen

El papel de la topografía en la determinación de los tiempos de tránsito del agua y las vías a través de las cuencas no está claro, especialmente en ambientes montañosos; sin embargo, estos ambientes juegan un papel central en los flujos globales de agua, sedimentos y biogeoquímicos. Dado que la gran mayoría de las cuencas monitoreadas intensivamente se encuentran en latitudes del norte, la interacción entre el tránsito del agua, la topografía y otras características climáticas y del paisaje está particularmente poco explorada en ambientes tropicales. Para abordar esta brecha, aquí presentamos los resultados de una campaña de muestreo hidrológico plurianual (muestreo bimensual y muestreo de tormentas) para cuantificar el tránsito del agua en siete cuencas pequeñas ( área < 1,3  km 2 ) a lo largo de la transición de las montañas de los Andes a la llanura de inundación del Amazonas en el sur de Perú. Usamos la composición de isótopos estables del agua ( δ 18 O) para calcular la fracción del caudal compuesto por precipitación reciente ("fracción de agua joven") para cada una de las siete cuencas pequeñas. Las fracciones de agua joven ponderadas por flujo ( F yw ) son del 5 % al 26 % en las montañas de gran altitud, del 22 % al 52 % en las montañas de altitud media y del 7 % en la llanura de inundación del antepaís. En estas cuencas, la topografía no ejerce un control claro sobre el tránsito del agua; en cambio, la F yw del arroyo aparentemente está controlada por una combinación de hidroclima (régimen de precipitación) y permeabilidad del lecho rocoso. Se postula que los sitios de altitud media tienen la F yw más alta debido a las lluvias más frecuentes e intensas; el lecho rocoso menos permeable y los suelos poco desarrollados también pueden facilitar una F yw alta en estos sitios. Los suelos de tierras bajas tienen una F yw baja debido a gradientes de trayectoria de flujo muy bajos a pesar de la baja permeabilidad. Los datos presentados aquí resaltan la complejidad de los factores que determinan el tránsito del agua en las cuencas montañosas tropicales, destacando particularmente el papel de la intensa precipitación orográfica en los frentes de montaña en el impulso del transporte rápido de agua a través de las cuencas. Estos resultados tienen implicaciones para la respuesta de las “torres de agua” montañosas de la Tierra al cambio climático y para las reacciones agua-roca que controlan los ciclos biogeoquímicos globales.