Multiple-tracer based characterisation of a river catch-ment in the Pamir Mountains

Abstract

Das Pamirgebirge in Tadschikistan ist Teil einer semi- bis kaltariden Bergregion in Zentralasien. Seine Schnee- und Gletscherablagerungen sind die Quelle eines der größten zentralasiatischen Flüsse - des Amu Darya. Die Entwicklung der weiteren Verfügbarkeit dieser wichtigen Süßwasserressourcen in Hinblick auf bevorstehende Veränderungen durch den Klimawandel steht im Mittelpunkt dieser Studie. Dazu wird der tatsächliche hydrologische Zustand eines für den Pamir exemplarischen hochalpinen Einzugsgebietes - des Flusses Gunt - beschrieben. Durch den Einsatz von hydrochemischen Tracern (Hauptionen und physikalisch-chemische Parameter) und isotopenhydrologischen Methoden (δ2H, 3H, δ18O, δ7Li, 87Sr/86Sr, Edelgase) werden grundlegende hydrologische Prozesse identifiziert und dargestellt. Dieser Multi-Tracer-Ansatz ermöglicht es, ein detailliertes Bild über das Abflussregime und die chemische Entwicklung des Flusswassers über zwei bis drei hydrologische Jahre zu erhalten.

The Pamir Mountains in Tajikistan are part of a semi- to cold-arid mountain region in Central Asia. Its snow and glacier deposits are the source of one of the largest Central Asian rivers - the Amu Darya. The development of the further availability of these important fresh water resources depending on high impact from factors such as climate change is in the central focus of this study. For this, the actual hydrological condition of the high-alpine catchment of the Gunt river is investigated as exemplary catchment for the Pamir. By application of hydrochemical tracers (major ions and physico-chemical parameters) and isotope hydrological methods (δ2H, 3H, δ18O, δ7Li, 87Sr/86Sr, noble gases) basic hydrological processes are identified and described. This multi-tracer approach allows to get a detailed picture on the flow regime and chemical evolution of the river water of two to three circles of season.