Seasonal and inter-annual variability of water quality in the Uruguay River, Argentina

Abstract

Water quality of the Uruguay River was evaluated with multi-parametric (temperature, turbidity, conductivity, pH, dissolved oxygen) and sediment trap data (particle flux, total organic carbon and nitrogen contents) and correlated to precipitation, river discharge and El Niño Southern Oscillation (ENSO) indices for the period 2006–2011. Hydro-meteorological parameters averaged 24–85% variability with coincident precipitation (200–400 mm month^-1), discharge (7000–28 000 m³ s^-1) and turbidity peaks (50–80 NTU) in the austral spring, and absolute maxima during the El Niño 2009 episode. Spectral analysis of discharge and sea-surface temperature anomaly (SSTA) showed consistent variance maxima at approx. 3 and 1.5 years. Deseasonalized discharge was significantly correlated to SSTA. During river floods, pH decreased (from 7.5 to 6.6) and particle dynamics peaked (turbidity: 15–80 NTU; vertical fluxes: 20–200 g m^-2 d^-1; total solid load: <1000 to 100 000 t d^-1),whereas TOC remained stable (3.2 ± 0.8%) and C/N ratios increased (10–12) due to the higher contribution of terrestrial detritus.

La qualité de l’eau du fleuve Uruguay a été évaluée avec des données multi-variables (température, turbidité, conductivité, pH, oxygène dissous) et des données de pièges à sédiments (flux de particules, teneurs en carbone et azote organiques), corrélées aux précipitations, aux débits et aux indices ENSO pour la période 2006–2011. Les variables hydrométéorologiques ont montré des moyennes de variabilité de 24 à 85%, analogues pour les précipitations (200–400 mm mois^-1), les débits (7000–28 000 m3 s^-1) et les pics de turbidité (50-80 NTU) au cours du printemps austral, et des maximums absolus pendant l’épisode El Niño de 2009. L’analyse spectrale du débit et de l’anomalie de température de surface de la mer (ATSM) a montré des maximums de variance cohérents pour des durées de 3 et 1,5 années environ. Le débit désaisonnalisé était significativement corrélé à l’ATSM. Pendant les inondations, le pH a diminué (de 7,5 à 6,6) et la dynamique des particules a connu un pic (turbidité : 15–80 NTU; flux verticaux : 20–200 g m^-2 jour^-1 ; charge solide totale : <1000 à 100 000 t jour^-1), alors que le carbone organique total est resté stable (3,2 ± 0,8%) et que les rapports C/N ont augmenté (10–12) en raison de la contribution plus élevée de détritus terrestres.