Enhanced groundwater vulnerability assessment in geological homogeneous areas: A case study from the Argentine Pampas

Abstract

The southeast area of the Argentine Pampas is characterized by the presence of an unconfined aquifer in a wide plain. A methodology is proposed that deals with the aquifer vulnerability where the homogeneity of the hydrogeological variables used by traditional methods (in this case, DRASTIC-P) causes vulnerability maps to show more than 80% of the territory under the same class. This absence of discrimination renders vulnerability maps of little use to decision-makers. In addition, the proposed methodology avoids the traditional vague classification (high, low, and moderate vulnerability) which is highly dependent on subjectivity in its association of each class with hydrogeological considerations. That traditional vulnerability assessment methodology was adapted using a geographic information system to reclassify classes, based on the Natural Breaks (Jenks) method. The pixel-to-pixel comparison between the result obtained by the DRASTIC-P and the reclassified classes generates the so-called operational vulnerability index (OVI), which shows four classes, associating each with different hydrogeological requirements to make decisions.

El área sudeste de las Pampas de Argentina está caracterizada por la presencia de un acuífero no confinado en una amplia llanura. Se propone una metodología que trata la vulnerabilidad del acuífero donde la homogeneidad de las variables hidrogeológicas usadas por los métodos tradicionales (en este caso, DRASTIC-P) produce mapas de vulnerabilidad que muestran más del 80% de territorio bajo la misma clase. Esta ausencia de discriminación da mapas de vulnerabilidad de poca utilidad para los tomadores de decisiones. Además, la metodología propuesta evita la clasificación ambigua tradicional (vulneralidad alta, baja y moderada) que es altamente dependiente de la subjetividad en su asociación de cada clase con consideraciones hidrogeológicas. Esta metodología tradicional de evaluación de la vulnerabilidad fue adaptada usando un sistema de información geográfica para reclasificar clases, basado en el método Natural Breaks (Jenks). La comparación pixel a pixel entre los resultados obtenidos por DRASTIC-P y el de las clases reclasificadas genera, los así llamados índices de vulnerabilidad operacional (OVI), que muestran cuatro clases, asociando cada una con diferentes requerimientos hidrogeológicos para la toma de decisiones.

A região sudeste das Pampas Argentinas é caracterizada pela presença de um aquífero livre numa ampla planície. Propõe-se uma metodologia para calcular a vulnerabilidade do aquífero quando a homogeneidade das variáveis hidrogeológicas usadas pelos métodos tradicionais (como DRASTIC-P) fazem com que os mapas de vulnerabilidade mostrem que mais de 80% do território ficam sob a mesma classe. Esta ausência de discriminação torna os mapas de vulnerabilidade de pouca utilidade para os decisores. Adicionalmente, a metodologia proposta evita a tradicional classificação vaga (vulnerabilidade alta, moderada e baixa), a qual é extremamente dependente da subjectividade, pela associação de cada classe a considerações hidrogeológicas. A metodologia tradicional de avaliação de vulnerabilidade foi adaptada, tendo para o efeito sido utilizado um sistema de informação geográfica para reclassificar as classes, com base no método das quebras naturais de Jenks (Jenks’ Natural Breaks). A comparação pixel-a-pixel entre o resultado obtido com DRASTIC-P e com as classes reclassificadas dá origem a um designado índice de vulnerabilidade operacional (operational vulnerability index, OVI) que mostra quatro classes, associando-se cada uma delas a diferentes requisitos hidrogeológicos necessários para a tomada de decisões.