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Isotopic characteristics and paleoclimate implications of the extreme precipitation event of March 2015 in northern Chile

Características isotópicas e implicaciones paleoclimáticas del evento de precipitación extrema de marzo de 2015 en el norte de Chile

dc.contributorCONICYT (Chile) Anillo Project ACT1203en-US
dc.contributorCONICYT/FONDAP Grant 15110017 (National Research Center for Integrated Natural Disaster Management)en-US
dc.contributorCONICYT-PCHA/Doctorado Nacionalen-US
dc.contributores-ES
dc.creatorJordan, Teresa E.
dc.creatorHerrera L., Christian
dc.creatorGodfrey, Linda V.
dc.creatorColucci, Stephen J.
dc.creatorGamboa P., Carolina
dc.creatorUrrutia M., Javier
dc.creatorGonzález L., Gabriel
dc.creatorPaul, Jacob F.
dc.date2018-09-28
dc.identifierhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/view/V46n1-3087
dc.identifier10.5027/andgeoV46n1-3087
dc.descriptionPrior to the 24-26 March 2015 extreme precipitation event that impacted northern Chile, the scenarios for Pleistocene and Holocene wetter paleoclimate intervals in the hyperarid core of the Atacama Desert had been attributed to eastern or southwestern moisture sources. The March 2015 precipitation event offered the first modern opportunity to evaluate a major regional precipitation event relative to those hypothetical paleoclimate scenarios. It was the first opportunity to determine the 18O and 2H composition of a major precipitation event that might eventually be preserved in geological materials. The driver for the March 2015 event was a synoptic-scale weather system, a cutoff cold upper-level low system that traversed the Pacific Ocean at a time of unusually warm temperatures of Pacific surface water. Ground-based precipitation data, stable isotopes in precipitation and river samples, NCEP/NCAR reanalysis atmospheric data and air mass tracking are utilized to connect the Earth surface processes to atmospheric conditions. The δ18O and δ2H of the precipitation and ephemeral rivers were significantly heavier than the rain, snow and ephemeral rivers fed by more frequent but less voluminous precipitation events registered prior to March 2015. Consistent with the atmospheric analyses, the rain isotopic compositions are typical of a water vapor whose source was at more equatorial latitudes of the Pacific and which moved southward. The late March 2015 system was an unforeseen scenario even for El Niño Pacific ocean conditions. Furthermore, the late summer season warmth led to greater potential for erosion and sediment transport than typical of more common moderate precipitation scenarios which usually include widely distributed snow. A comparison of the March 2015 scenario to the spatial distribution of wetter paleoclimate intervals leads to the hypothesis that the March 2015 scenario likely better fits some parts of the paleoclimate record of the continental interior hyperarid Atacama Desert than do the eastern or southwestern moisture source paleoclimate scenarios deduced previously.en-US
dc.descriptionPrevio al evento de precipitación extrema que ocurrió entre el 24 y el 26 de marzo de 2015 y que impactó fuertemente en el norte de Chile, los escenarios de los intervalos paleoclimáticos más húmedos del Pleistoceno y Holoceno en el núcleo hiperárido del desierto de Atacama se habían atribuido sólo a fuentes de humedad provenientes del este o suroeste. El evento de precipitación de marzo de 2015 es la primera oportunidad de evaluar un hecho de precipitación regional importante en relación con los hipotéticos escenarios de paleoclima investigados previamente. Además, era la primera oportunidad de determinar la composición isotópica de 18O y 2H correspondiente a un evento mayor de precipitación que pudo, eventualmente, ser preservado en materiales geológicos. El evento de precitación de marzo de 2015 fue un sistema meteorológico de escala sinóptica, del tipo núcleo frío en altura que cruzó el oceáno Pacífico cuando las temperaturas superficiales del océano eran inusualmente elevadas debido al fenómeno de El Niño. Para comprender las relaciones entre los procesos desencadenados en la superficie de la Tierra y las condiciones atmosféricas prevalentes, se utilizaron datos de precipitación registrados en estaciones meteorológicas distribuidas regionalmente, isótopos estables de muestras de lluvia y ríos, el desarrollo de un reanálisis de datos atmosféricos NCEP/NCAR y un seguimiento de las masas de aire. Los valores isotópicos de δ18O y δ2H de la precipitación y los ríos efímeros fueron significativamente más pesados que la lluvia, la nieve y los ríos efímeros alimentados por precipitaciones más frecuentes, pero menos voluminosos que los registrados antes de marzo de 2015. Estas composiciones isotópicas coinciden con el análisis atmosférico en el sentido que son típicos de vapor de agua proveniente del oceáno Pacífico tropical. El evento extremo de marzo de 2015 no corresponde a los escenarios previstos para precipitaciones en el norte de Chile vinculadas a las condiciones El Niño. Además, su ocurrencia bajo temperaturas estivales provocó mayor capacidad de erosión y transporte de sedimentos, comparado con escenarios de precipitaciones más comunes y menos abundantes, que usualmente incluyen nieve ampliamente distribuida. De una comparación entre la distribución de precipitación en 2015 con mapas paleoclimáticos de intervalos más húmedos surge la hipótesis que el escenario de marzo de 2015 coincide mejor con ciertas partes del registro paleoclimático del desierto hiperárido de Atacama que los escenarios anteriormente propuestos.es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.formattext/html
dc.languageeng
dc.publisherServicio Nacional de Geología y Mineríaen-US
dc.relationhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/view/V46n1-3087/pdf
dc.relationhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/view/V46n1-3087/html
dc.rightsCopyright (c) 2018 Andean Geologyen-US
dc.sourceAndean Geology; Vol 46, No 1 (2019); 1-31es-ES
dc.sourceAndean Geology; Vol 46, No 1 (2019); 1-31en-US
dc.source0718-7106
dc.source0718-7092
dc.subjectExtreme precipitation; Atacama Desert; O and H isotopes; Chile; Paleoclimate; Groundwateren-US
dc.subjectPrecipitación extrema; Desierto de Atacama; Isótopos de O y H; Chile; Paleoclima; Agua subterráneaes-ES
dc.titleIsotopic characteristics and paleoclimate implications of the extreme precipitation event of March 2015 in northern Chileen-US
dc.titleCaracterísticas isotópicas e implicaciones paleoclimáticas del evento de precipitación extrema de marzo de 2015 en el norte de Chilees-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.typees-ES
dc.typeen-US


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