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Aplicación de la hidrología isotópica en la gestión de las aguas transfronterizas: Conclusión del proyecto piloto en la Cuenca Transfronteriza Tierra de los Lípez (Proyecto de cooperación técnica BOL-7005 del Estado Plurinacional de Bolivia). Depósito Legal 4-1-637-2022 P.O.
(European Organization for Nuclear Research, 2022) FLORES AVILES, Gabriela Patricia
This publication presents the scientific results of the pilot study conducted in the Tierra de los Lípez Transboundary Basin, developed under the Technical Cooperation Project BOL-7005 of the Plurinational State of Bolivia and the International Atomic Energy Agency (IAEA). The study applies advanced isotope hydrology techniques to characterize groundwater dynamics in one of South America’s most arid high-altitude basins shared by Bolivia, Chile, and Argentina. The research integrates stable isotopes (δ¹⁸O, δ²H, δ¹³C), radioactive isotopes (³H, ¹⁴C, ²²²Rn), hydrochemistry, hydrogeology, lithology, geophysics, topography, and GIS analyses to reconstruct the hydrodynamic functioning of the transboundary aquifer system, particularly the Laguna Colorada sub-basin. The results provide evidence on recharge mechanisms, evaporation processes, groundwater residence times, mixing patterns between shallow and deep flow systems, and discharge pathways toward the endorheic depressions of the region. The publication also establishes a conceptual hydrogeological model of the Tierra de los Lípez Transboundary Aquifer, contributing baseline scientific information essential for transboundary water governance, early cooperative frameworks, and hydrodiplomacy between neighboring countries. This document was conceptualized, led, and written by Gabriela Patricia Flores Avilés (PhD), as part of the national scientific program on isotope hydrology implemented by the Bolivian Nuclear Energy Agency (ABEN). It represents one of the first comprehensive applications of nuclear techniques to transboundary aquifer assessment in Bolivia.
Compendio Científico en Hidrología Isotópica. Resultados Fase I Proyecto científico 'Prospección y mapeo de la disponibilidad y sostenibilidad de los recursos hídricos en zonas transfronterizas piloto de las tres regiones hidrográficas del Estado Plurinacional de Bolivia mediante la aplicación de la hidrología isotópica, 2022-2025. Depósito Legal 4-1-99-2023 P.O.
(European Organization for Nuclear Research, 2023) FLORES AVILES, Gabriela Patricia
This scientific compendium presents Phase I results of Bolivia’s first National Isotope Hydrology Program (2022–2025), implemented by the Bolivian Nuclear Energy Agency (ABEN) to strengthen hydrological monitoring, groundwater assessment, and water diplomacy in transboundary basins. The publication consolidates the baseline database of stable and radioactive isotopes (δ¹⁸O, δ²H, ³H, ²²²Rn, ¹⁴C) across the country’s three major hydrological regions: Altiplano, Amazon, and La Plata, and documents previous work performed for the installation and operation of Bolivia’s inaugural national GNIP-aligned precipitation isotope monitoring network. The report includes mapping products and field evidence generated through ABEN’s scientific missions in transboundary aquifers, particularly the Tierra de los Lípez Basin, the Amazon Aquifer System (Cobija), and the Yrendá–Tobá–Tarijeño Aquifer System (Yacuiba–Villamontes). The compendium highlights: · Spatial and temporal variability of isotope compositions. · Radon-222 surveys as indicators of subsurface connectivity. · Hydrochemical–isotopic integration for aquifer analysis · Conceptual models of groundwater recharge, flow, and mixing. · Monitoring network design and interinstitutional coordination · Applications of isotope hydrology for transboundary water governance and evidence-based policy. As the first systematic national dataset of its kind in Bolivia, this publication provides a scientific foundation for groundwater-climate analysis, water security planning, and regional cooperation, fully aligned with IAEA methodologies and national priorities.
Compendio Científico en Hidrología Isotópica. Resultados Fase I Proyecto científico 'Prospección y mapeo de la disponibilidad y sostenibilidad de los recursos hídricos en zonas transfronterizas piloto de las tres regiones hidrográficas del Estado Plurinacional de Bolivia mediante la aplicación de la hidrología isotópica, 2022-2025. Depósito Legal 4-1-99-2023 P.O.
(European Organization for Nuclear Research, 2023) FLORES AVILES, Gabriela Patricia
This scientific compendium presents Phase I results of Bolivia’s first National Isotope Hydrology Program (2022–2025), implemented by the Bolivian Nuclear Energy Agency (ABEN) to strengthen hydrological monitoring, groundwater assessment, and water diplomacy in transboundary basins. The publication consolidates the baseline database of stable and radioactive isotopes (δ¹⁸O, δ²H, ³H, ²²²Rn, ¹⁴C) across the country’s three major hydrological regions: Altiplano, Amazon, and La Plata, and documents previous work performed for the installation and operation of Bolivia’s inaugural national GNIP-aligned precipitation isotope monitoring network. The report includes mapping products and field evidence generated through ABEN’s scientific missions in transboundary aquifers, particularly the Tierra de los Lípez Basin, the Amazon Aquifer System (Cobija), and the Yrendá–Tobá–Tarijeño Aquifer System (Yacuiba–Villamontes). The compendium highlights: · Spatial and temporal variability of isotope compositions. · Radon-222 surveys as indicators of subsurface connectivity. · Hydrochemical–isotopic integration for aquifer analysis · Conceptual models of groundwater recharge, flow, and mixing. · Monitoring network design and interinstitutional coordination · Applications of isotope hydrology for transboundary water governance and evidence-based policy. As the first systematic national dataset of its kind in Bolivia, this publication provides a scientific foundation for groundwater-climate analysis, water security planning, and regional cooperation, fully aligned with IAEA methodologies and national priorities.
Modelo hidrodinámico e isotópico del sistema acuífero Transfronterizo Tierra de los Lípez (Bolivia–Chile–Argentina): dinámica de recarga, flujo subterráneo y mezcla de aguas subterráneas (Trabajo galardonado con el Segundo Lugar del Premio Plurinacional de Ciencia y Tecnología 2023)
(European Organization for Nuclear Research, 2023) FLORES AVILES, Gabriela Patricia
Este estudio desarrolla un modelo hidrodinámico e isotópico integral del sistema acuífero Transfronterizo Tierra de los Lípez, compartido entre Bolivia, Chile y Argentina. El análisis se basa en la integración de información hidrogeológica, hidrogeoquímica, litológica, hidrológica, geofísica y topográfica, junto con la modelación de isótopos estables del agua (δ¹⁸O, δ²H) e isótopos radiactivos (³H, ¹⁴C y ²²²Rn), generados tanto al final de la época lluviosa de 2019 como durante la época de estiaje de 2021. Los resultados muestran que la recarga del acuífero proviene principalmente de la precipitación en la Cordillera Occidental (4.750–6.000 m s.n.m.), con gradientes altitudinales isotópicos característicos y una recarga media estimada entre 7 y 8 mm·año⁻¹. Las edades aparentes del agua subterránea varían entre 4.612 y 21.603 años, reflejando la compleja historia hidrogeológica del sistema. En la zona piloto de Laguna Colorada, la actividad de ²²²Rn y los balances de descarga estimados (165.950–921.945 m³·año⁻¹) evidencian un flujo subterráneo regional bien definido. Se identificaron además proporciones variables de mezcla entre aguas meteóricas (producto del deshielo de glaciares), aguas de precipitación reciente y un aporte menor (3–5 %) de fluidos geotermales. El modelo obtenido ofrece una caracterización robusta del funcionamiento hidrodinámico del acuífero Transfronterizo Tierra de los Lípez, mostrando el papel estratégico de la hidrología isotópica en la delimitación de zonas de recarga, trayectorias de flujo y procesos de mezcla. La investigación constituye un insumo fundamental para el entendimiento de acuíferos de alta montaña y para la cooperación científica entre países que comparten sistemas hídricos subterráneos. Este trabajo fue galardonado con el Segundo Lugar del Premio Plurinacional de Ciencia, Tecnología e Innovación 2023 en la categoría Ciencia de Excelencia (Recursos Naturales, Medio Ambiente y Biodiversidad), otorgado por el Ministerio de Planificación del Desarrollo del Estado Plurinacional de Bolivia en reconocimiento a su aporte científico y metodológico.
Modelo hidrodinámico e isotópico del sistema acuífero Transfronterizo Tierra de los Lípez (Bolivia–Chile–Argentina): dinámica de recarga, flujo subterráneo y mezcla de aguas subterráneas (Trabajo galardonado con el Segundo Lugar del Premio Plurinacional de Ciencia y Tecnología 2023)
(European Organization for Nuclear Research, 2023) FLORES AVILES, Gabriela Patricia
Este estudio desarrolla un modelo hidrodinámico e isotópico integral del sistema acuífero Transfronterizo Tierra de los Lípez, compartido entre Bolivia, Chile y Argentina. El análisis se basa en la integración de información hidrogeológica, hidrogeoquímica, litológica, hidrológica, geofísica y topográfica, junto con la modelación de isótopos estables del agua (δ¹⁸O, δ²H) e isótopos radiactivos (³H, ¹⁴C y ²²²Rn), generados tanto al final de la época lluviosa de 2019 como durante la época de estiaje de 2021. Los resultados muestran que la recarga del acuífero proviene principalmente de la precipitación en la Cordillera Occidental (4.750–6.000 m s.n.m.), con gradientes altitudinales isotópicos característicos y una recarga media estimada entre 7 y 8 mm·año⁻¹. Las edades aparentes del agua subterránea varían entre 4.612 y 21.603 años, reflejando la compleja historia hidrogeológica del sistema. En la zona piloto de Laguna Colorada, la actividad de ²²²Rn y los balances de descarga estimados (165.950–921.945 m³·año⁻¹) evidencian un flujo subterráneo regional bien definido. Se identificaron además proporciones variables de mezcla entre aguas meteóricas (producto del deshielo de glaciares), aguas de precipitación reciente y un aporte menor (3–5 %) de fluidos geotermales. El modelo obtenido ofrece una caracterización robusta del funcionamiento hidrodinámico del acuífero Transfronterizo Tierra de los Lípez, mostrando el papel estratégico de la hidrología isotópica en la delimitación de zonas de recarga, trayectorias de flujo y procesos de mezcla. La investigación constituye un insumo fundamental para el entendimiento de acuíferos de alta montaña y para la cooperación científica entre países que comparten sistemas hídricos subterráneos. Este trabajo fue galardonado con el Segundo Lugar del Premio Plurinacional de Ciencia, Tecnología e Innovación 2023 en la categoría Ciencia de Excelencia (Recursos Naturales, Medio Ambiente y Biodiversidad), otorgado por el Ministerio de Planificación del Desarrollo del Estado Plurinacional de Bolivia en reconocimiento a su aporte científico y metodológico.
Susceptibilidad de contaminación de las aguas subterráneas por el lixiviado generado en el relleno de Normandía, Santa Cruz – Bolivia.Tesis de Maestría.
(European Organization for Nuclear Research, 2013) FLORES AVILES, Gabriela Patricia
This thesis evaluates the susceptibility of groundwater contamination caused by leachate produced at the Normandía municipal landfill, located in the city of Santa Cruz, Bolivia. Groundwater beneath and around landfills is highly vulnerable to contamination due to the infiltration of leachate rich in organic matter, inorganic ions, and trace contaminants. The degree of impact depends on the leachate load, geological conditions, soil permeability, and groundwater flow direction. The study integrates field surveys, hydrogeochemical analysis, and hydrogeological characterization to assess the contamination potential of the unconfined aquifer underlying the landfill. Analytical results from 38 wells and piezometers reveal spatial variations in major ions (Cl⁻, NO₃⁻, SO₄²⁻), heavy metals, and organic indicators (BOD₅, COD), showing concentration peaks downgradient from the waste disposal zone. A combined approach involving hydrogeological mapping, flow direction analysis, and leachate plume delineation indicates that the aquifer exhibits medium to high vulnerability, particularly during the rainy season when infiltration increases. The study also applies statistical and geochemical tools (ion ratios, saturation indices, Piper diagrams) to differentiate natural hydrochemical signatures from contamination-induced anomalies. Findings demonstrate an upward trend in parameters such as electrical conductivity, chloride, nitrate, ammonium, BOD₅, and COD, confirming the influence of leachate infiltration. The hydrochemical facies identified downstream show a transition from calcium bicarbonate waters to more mineralized sodium-chloride and mixed-ion facies, reflecting anthropogenic alteration. This research provides one of the first scientific assessments of landfill-induced groundwater contamination in Bolivia and offers recommendations for monitoring, risk mitigation, and landfill management, including the need for improved leachate control, impermeabilization, and long-term aquifer surveillance.
Susceptibilidad de contaminación de las aguas subterráneas por el lixiviado generado en el relleno de Normandía, Santa Cruz – Bolivia.Tesis de Maestría.
(European Organization for Nuclear Research, 2013) FLORES AVILES, Gabriela Patricia
This thesis evaluates the susceptibility of groundwater contamination caused by leachate produced at the Normandía municipal landfill, located in the city of Santa Cruz, Bolivia. Groundwater beneath and around landfills is highly vulnerable to contamination due to the infiltration of leachate rich in organic matter, inorganic ions, and trace contaminants. The degree of impact depends on the leachate load, geological conditions, soil permeability, and groundwater flow direction. The study integrates field surveys, hydrogeochemical analysis, and hydrogeological characterization to assess the contamination potential of the unconfined aquifer underlying the landfill. Analytical results from 38 wells and piezometers reveal spatial variations in major ions (Cl⁻, NO₃⁻, SO₄²⁻), heavy metals, and organic indicators (BOD₅, COD), showing concentration peaks downgradient from the waste disposal zone. A combined approach involving hydrogeological mapping, flow direction analysis, and leachate plume delineation indicates that the aquifer exhibits medium to high vulnerability, particularly during the rainy season when infiltration increases. The study also applies statistical and geochemical tools (ion ratios, saturation indices, Piper diagrams) to differentiate natural hydrochemical signatures from contamination-induced anomalies. Findings demonstrate an upward trend in parameters such as electrical conductivity, chloride, nitrate, ammonium, BOD₅, and COD, confirming the influence of leachate infiltration. The hydrochemical facies identified downstream show a transition from calcium bicarbonate waters to more mineralized sodium-chloride and mixed-ion facies, reflecting anthropogenic alteration. This research provides one of the first scientific assessments of landfill-induced groundwater contamination in Bolivia and offers recommendations for monitoring, risk mitigation, and landfill management, including the need for improved leachate control, impermeabilization, and long-term aquifer surveillance.