Stream chemistry changes in response to snowmelt, but does not typically reflect thechemistry of the snowpack. This suggests that flow processes between snowmelt and streamsystem, such as interactions with the soil and bedrock, have an important control on waterchemistry and highlight the complex flow pathways from the snowpack to stream. To investigateflow processes in the upper Provo River watershed, northern Utah, we sampled three sites on theriver ~20 times per year during 2016 and 2017. The sites, from highest elevations to lowest wereSoapstone, Woodland, and Hailstone, corresponding to locations of active stream gauges. Toidentify possible water sources to the stream during snowmelt, water samples were taken forsnow, ephemeral streams, soil water, lake, and spring water. To investigate potential impacts ofmineralogy, samples were taken for dust, soil and bedrock. The upper Provo River showeddistinct temporal variation in filtered (<0.45 microns) stream water for 87Sr/86Sr, dissolvedorganic carbon (DOC), silica (Si), and Lead (Pb) during the snowmelt season. The watershed hasdistinct 87Sr/86Sr ratios for bedrock (0.7449)

Legacy mining areas throughout the world contain widespread contaminated surface and groundwater from both anthropogenic and geogenic sources. Abandoned mine waste can contribute harmful solutes to groundwater and surface water, as metals mobilize through oxidation of sulfide minerals. Geogenic contaminant sources, such as geothermal water and mineralization, may also contribute to groundwater pollution in mining areas. To investigate the relationship between various groundwater contamination sources in legacy mining areas we sampled ~30 cold springs in the East Tintic Mountains of Utah and 8 regional hot springs as a proxy for geothermal water during fall 2019 and spring/summer 2020. Water chemistry data were analyzed using a Principal Components Analysis (PCA), revealing two distinct groundwater systems for hot and cold springs with no apparent mixing between the two. Only one cold spring was clearly enriched in multiple metals (Al, Mn, Co, Ni) relative to other springs but was not located proximal to any significant mining waste rock piles. 87Sr/86Sr ratios were analyzed in a subset of samples to identify flowpaths through carbonate or volcanic rocks. Only two springs had 87Sr/86Sr ratios characteristic of the Eocene and Oligocene volcanic rocks that dominate the surface of the study area (0.707 - 0.708), with all others having ratios indicative of underlying Paleozoic carbonate rocks (0.708 -0.710). Groundwater flow through carbonate rocks is dominated by faults and fractures, with faults appearing to act as barriers rather than conduits to flow. Faults create groundwater compartmentalization within the carbonate rock that isolates water contaminated by mining waste, while the carbonate rocks neutralize acid mine drainage. Groundwater compartmentalization explains the lack of widespread contamination despite the presence of large mining waste piles throughout the area. Mixing between geothermal and shallow groundwater may be the source of high Li, B, and SO42- concentrations in a limited number of springs. Our results suggest that contamination from mining waste is highly localized and that that waters discharging from mining areas overlying faulted carbonate rocks may be less contaminated than previously thought. This study has implications for understanding groundwater contamination dynamics in semi-arid regions impacted by mining.

O Carbono Orgânico Dissolvido (COD) constitui em uma das principais formas de carbono orgânico exportado em rios e em outras vias hidrológicas preferencias nas bacias de drenagem. Na Amazônia, os estudos sobre o COD nas suas águas abrangem principalmente as grandes bacias da região central, com poucas análises sobre alterações na sua dinâmica após a substituição de florestas por pastagens, uma das mudanças no uso da terra mais comum na região. Este estudo objetivou fornecer informações que auxiliem na compreensão destes processos, através da comparação entre as dinâmicas das concentrações nas vias hidrológicas preferenciais, as exportações, e os balanços de COD durante eventos de precipitação em duas bacias de primeira ordem, sendo uma com floresta e outra com pastagem. O estudo foi conduzido numa fazenda próxima à cidade de Cacaulândia, no estado de Rondônia. As amostras foram coletadas na transição do período seco para o chuvoso (Agosto a Novembro de 2004) e período chuvoso (Janeiro a Abril de 2005). Os resultados mostraram que na transição do período seco para o chuvoso, apenas as concentrações de COD nas vias de entrada para o solo, precipitação na pastagem e precipitação interna na floresta, e de saída, pelos igarapés e água subterrânea apresentaram diferenças estatisticamente significativas entre floresta e pastagem. No período chuvoso, além destas, outras vias hidrológicas, como a solução do solo a 20 e 100 cm de profundidade e o escoamento superficial, mostraram-se distintas entre estes dois sistemas. Comparando-se os períodos do ano, em ambas as bacias as concentrações de COD nas vias hidrológicas foram superiores na época de transição do período seco para o chuvoso. A única exceção a este padrão foi observada na água subterrânea da floresta, que apresentou maiores concentrações de COD no período chuvoso. Na pastagem, o aumento do escoamento superficial resultou em maiores exportações de COD do que aquelas observadas na floresta. Como conseqüência, os balanços de COD a cada evento e anualmente, tendeu a ser mais positivos (maior retenção de COD) na última. Embora neste estudo não tenha sido possível, entre outros, quantificarem os fluxos de COD na água subterrânea e, portanto, obter um balanço mais preciso para esta forma de carbono nestes sistemas, os resultados demonstraram que a conversão de florestas em pastagens acarreta em um aumento significativo das exportações de COD, via igarapé, no último local, tanto em eventos individuais de precipitação, quanto anualmente. / Dissolved Organic Carbon (DOC) is one of the main fractions of organic carbon exported in rivers and other flow paths in watersheds. In the Amazon, studies of DOC in waters focus mainly on the large basins of the central region, with few analyses of changes in its dynamics after the replacement of forests by pastures, one of the most important land use changes in the region. This objective of this study was to obtain more information about these processes, by comparing dynamics in several flowpaths, exports and budgets of DOC during rain events in two first-order watersheds, one with forest and another with pasture. The study was conducted near city of Cacaulândia in the State of Rondônia. Samples were collected in the transition from dry to wet (August to November of 2004) and in the wet seasons (January to April of 2005). The results demonstrate that during the transition from dry to wet seasons, statistically significant differences in DOC concentrations between forest and pasture occur only in the inputs from precipitation in pasture and throughfall in forest and in the outputs in streams and groundwater. During the wet season the remaining flowpaths analyzed, soil solution at 20 and 100cm depth and overland flow, also showed statistically significant differences in DOC concentrations between forest and pasture. In terms of the periods of the year, in both watersheds DOC concentrations were higher during the transition from dry to wet seasons. The only exception to this pattern was observed in forest groundwater, with higher concentrations during the wet season. In the pasture, increases in discharge resulted in higher DOC export than in forest. As a consequence of this, DOC budgets, both in individual events and annually, showed a larger retention in the latest. Although in this study it was not possible, among others, to quantify the fluxes of DOC in groundwater, the results demonstrate that the conversion of forest into pasture causes a significant increase of DOC export in streams, both in individual rain events and on an annual basis.

O Carbono Orgânico Dissolvido (COD) constitui em uma das principais formas de carbono orgânico exportado em rios e em outras vias hidrológicas preferencias nas bacias de drenagem. Na Amazônia, os estudos sobre o COD nas suas águas abrangem principalmente as grandes bacias da região central, com poucas análises sobre alterações na sua dinâmica após a substituição de florestas por pastagens, uma das mudanças no uso da terra mais comum na região. Este estudo objetivou fornecer informações que auxiliem na compreensão destes processos, através da comparação entre as dinâmicas das concentrações nas vias hidrológicas preferenciais, as exportações, e os balanços de COD durante eventos de precipitação em duas bacias de primeira ordem, sendo uma com floresta e outra com pastagem. O estudo foi conduzido numa fazenda próxima à cidade de Cacaulândia, no estado de Rondônia. As amostras foram coletadas na transição do período seco para o chuvoso (Agosto a Novembro de 2004) e período chuvoso (Janeiro a Abril de 2005). Os resultados mostraram que na transição do período seco para o chuvoso, apenas as concentrações de COD nas vias de entrada para o solo, precipitação na pastagem e precipitação interna na floresta, e de saída, pelos igarapés e água subterrânea apresentaram diferenças estatisticamente significativas entre floresta e pastagem. No período chuvoso, além destas, outras vias hidrológicas, como a solução do solo a 20 e 100 cm de profundidade e o escoamento superficial, mostraram-se distintas entre estes dois sistemas. Comparando-se os períodos do ano, em ambas as bacias as concentrações de COD nas vias hidrológicas foram superiores na época de transição do período seco para o chuvoso. A única exceção a este padrão foi observada na água subterrânea da floresta, que apresentou maiores concentrações de COD no período chuvoso. Na pastagem, o aumento do escoamento superficial resultou em maiores exportações de COD do que aquelas observadas na floresta. Como conseqüência, os balanços de COD a cada evento e anualmente, tendeu a ser mais positivos (maior retenção de COD) na última. Embora neste estudo não tenha sido possível, entre outros, quantificarem os fluxos de COD na água subterrânea e, portanto, obter um balanço mais preciso para esta forma de carbono nestes sistemas, os resultados demonstraram que a conversão de florestas em pastagens acarreta em um aumento significativo das exportações de COD, via igarapé, no último local, tanto em eventos individuais de precipitação, quanto anualmente. / Dissolved Organic Carbon (DOC) is one of the main fractions of organic carbon exported in rivers and other flow paths in watersheds. In the Amazon, studies of DOC in waters focus mainly on the large basins of the central region, with few analyses of changes in its dynamics after the replacement of forests by pastures, one of the most important land use changes in the region. This objective of this study was to obtain more information about these processes, by comparing dynamics in several flowpaths, exports and budgets of DOC during rain events in two first-order watersheds, one with forest and another with pasture. The study was conducted near city of Cacaulândia in the State of Rondônia. Samples were collected in the transition from dry to wet (August to November of 2004) and in the wet seasons (January to April of 2005). The results demonstrate that during the transition from dry to wet seasons, statistically significant differences in DOC concentrations between forest and pasture occur only in the inputs from precipitation in pasture and throughfall in forest and in the outputs in streams and groundwater. During the wet season the remaining flowpaths analyzed, soil solution at 20 and 100cm depth and overland flow, also showed statistically significant differences in DOC concentrations between forest and pasture. In terms of the periods of the year, in both watersheds DOC concentrations were higher during the transition from dry to wet seasons. The only exception to this pattern was observed in forest groundwater, with higher concentrations during the wet season. In the pasture, increases in discharge resulted in higher DOC export than in forest. As a consequence of this, DOC budgets, both in individual events and annually, showed a larger retention in the latest. Although in this study it was not possible, among others, to quantify the fluxes of DOC in groundwater, the results demonstrate that the conversion of forest into pasture causes a significant increase of DOC export in streams, both in individual rain events and on an annual basis.

Para identificar a importância ecológica das matas ciliares é essencial conhecer a interação entre sua hidrologia e ciclagem de nutrientes. Isto se torna ainda mais crucial diante das crescentes transformações na paisagem causadas pelo homem, que têm promovido forte antropização destas formações florestais. O estudo foi conduzido em uma floresta ribeirinha sazonalmente alagada na região sudoeste da Amazônia entre os anos de 2005 e 2007. Foram medidas as principais vias hidrológicas: chuva, precipitação interna, escoamento pelo tronco, escoamento superficial, solução do solo e água subterrânea, além do rio Urupá. Em todas foram realizadas análises químicas para determinação das concentrações de C, N e macronutrientes (cátions/ânions). A mata ciliar apresenta solos ácidos, bem estruturados, pobres em nutrientes e com um eficiente mecanismo de retenção nas camadas superficiais, associado à distribuição da matéria orgânica, absorção por raízes finas ou retenção pelos complexos de troca do solo. Os estoques de nutrientes no solo estão dentro da faixa de valores observada em outros estudos na Amazônia, apresentando baixa fertilidade. A região estudada apresenta altos índices pluviométricos (em torno de 2125 mm), com um regime de sazonalidade bem definido (apresentando déficit hídrico entre maio e setembro). A partição da chuva na mata ciliar ocorre com 15% de interceptação pelo dossel e o restante sendo distribuído entre a precipitação interna (83%) e escoamento pelo tronco (2%). A lixiviação de nutrientes pelo dossel foi observada para a maioria dos elementos avaliados, excetuando Na+ e Cl-, confirmando o importante papel do dossel em suprir nutrientes para a mata ciliar. Este enriquecimento também é influenciado pela queima de biomassa durante a transição do período seco para o chuvoso. A contribuição do escoamento pelo tronco foi essencial, principalmente para NO3- e cátions básicos, evidenciando a importância da inclusão desta via hidrológica na rotina de amostragens em estudos de ciclagem de nutrientes em florestas. Os fluxos no solo foram maiores na camada superficial, principalmente em função da entrada da rica solução da precipitação interna, sendo sua contribuição extremamente alta para K+, Carbono Orgânico Dissolvido (COD), PO43-, NH4+ e SO42-. Alguns elementos apresentaram indícios de lixiviação durante os meses mais chuvosos, enquanto o Na+ apresentou lixiviação durante o ano inteiro, em função da natureza conservativa deste elemento. A retenção das bases observada no solo pode estar associada com a absorção pelas raízes, adsorção pelas fases minerais e orgânicas do solo ou ainda pela retenção de ânions, que também foi observada. A relação entre os íons e a descarga do rio Urupá gerou uma histerese em sentido horário, indicando uma importante contribuição do fluxo lateral (escoamento superficial), e evidenciando a importante conectividade entre a mata ciliar e o rio Urupá. A maioria dos elementos apresentou balanço positivo (Ca2+, K+, HCO3-, Cl-, SO42- e COD) ou próximo do equilíbrio (Mg2+, NH4+, NO3-, PO43-), com exceção do Na+. Estes resultados indicam que a floresta estudada apresenta um eficiente mecanismo de conservação dos nutrientes em seus solos, uma baixa contribuição da ciclagem geoquímica (intemperismo de rochas) e forte controle da atmosfera e dossel florestal caracterizando um ciclo relativamente fechado / To identify the ecological importance of riparian forests is crucial to evaluate the interactions between its hydrology and nutrient cycling. This becomes more important due to fast changes in landscape promoted by mankind, which has been causing strong anthropization of these forests. The present study was conducted on a seasonal flooded riparian forest in the Southwestern Amazonia between 2005-2007. Main hydrological flowpaths (rainfall, throughfall, stemflow, overland flow, soil solution, groundwater and the Urupá riverwater) were sampled and posteriorly analyzed for C, N and macronutrients (cations/anions). Riparian forest soils are acid, well structured, poor in nutrients and with an efficient retention mechanism at the surface layers, which is linked to organic matter distribution, fine roots absorption, or retention by soil exchange complexes. Soil nutrient stocks are within the range of values usually observed in other studies in the Amazon region, revealing low fertility. The studied region exhibit high annual rainfall (around 2125 mm), with a marked seasonality (drought stress from May to September) and rain partitioning in the riparian forest divided into 15% of canopy interception and the remaining distributed between throughfall (83%) and stemflow (2%). Nutrient leaching from the canopy was observed for most elements, except Na+ and Cl-, confirming the important role of the canopy in supplying nutrients to the riparian forest. This enrichment is also influenced by biomass burning during the transition between dry to wet season. Stemflow contribution was essential, especially for NO3- and base cations, showing the necessity to include this flowpath in routine sampling in nutrient cycling studies. The highest soil fluxes were observed at the surface layer as a result of enriched inputs from throughfall, especially for K+, Dissolved Organic Carbon (DOC), PO43-, NH4+ e SO42-. Some elements exhibited leaching during wetter months, whereas Na+ has leached throughout the year, as a function of the conservative nature of this element. Base retention in soils may be linked to root absorption, sorption by organic and mineral soil phases, or anions retention, which was also observed in this study. The relation between ions and Urupá river discharge exhibited a clockwise hysteresis, suggesting an important lateral flow (overland flow) contribution and the connectivity between the riparian forest and Urupá River. Most elements had positive budgets (Ca2+, K+, HCO3-, Cl-, SO42- e COD) or were close to neutral balance (Mg2+, NH4+, NO3-, PO43-), except Na+. The results point out efficient nutrient retention mechanisms in these soils, low contribution from geochemical cycling (rock weathering) and a strong control from the atmosphere and forest canopy, characterizing a relatively close nutrient cycling

Para identificar a importância ecológica das matas ciliares é essencial conhecer a interação entre sua hidrologia e ciclagem de nutrientes. Isto se torna ainda mais crucial diante das crescentes transformações na paisagem causadas pelo homem, que têm promovido forte antropização destas formações florestais. O estudo foi conduzido em uma floresta ribeirinha sazonalmente alagada na região sudoeste da Amazônia entre os anos de 2005 e 2007. Foram medidas as principais vias hidrológicas: chuva, precipitação interna, escoamento pelo tronco, escoamento superficial, solução do solo e água subterrânea, além do rio Urupá. Em todas foram realizadas análises químicas para determinação das concentrações de C, N e macronutrientes (cátions/ânions). A mata ciliar apresenta solos ácidos, bem estruturados, pobres em nutrientes e com um eficiente mecanismo de retenção nas camadas superficiais, associado à distribuição da matéria orgânica, absorção por raízes finas ou retenção pelos complexos de troca do solo. Os estoques de nutrientes no solo estão dentro da faixa de valores observada em outros estudos na Amazônia, apresentando baixa fertilidade. A região estudada apresenta altos índices pluviométricos (em torno de 2125 mm), com um regime de sazonalidade bem definido (apresentando déficit hídrico entre maio e setembro). A partição da chuva na mata ciliar ocorre com 15% de interceptação pelo dossel e o restante sendo distribuído entre a precipitação interna (83%) e escoamento pelo tronco (2%). A lixiviação de nutrientes pelo dossel foi observada para a maioria dos elementos avaliados, excetuando Na+ e Cl-, confirmando o importante papel do dossel em suprir nutrientes para a mata ciliar. Este enriquecimento também é influenciado pela queima de biomassa durante a transição do período seco para o chuvoso. A contribuição do escoamento pelo tronco foi essencial, principalmente para NO3- e cátions básicos, evidenciando a importância da inclusão desta via hidrológica na rotina de amostragens em estudos de ciclagem de nutrientes em florestas. Os fluxos no solo foram maiores na camada superficial, principalmente em função da entrada da rica solução da precipitação interna, sendo sua contribuição extremamente alta para K+, Carbono Orgânico Dissolvido (COD), PO43-, NH4+ e SO42-. Alguns elementos apresentaram indícios de lixiviação durante os meses mais chuvosos, enquanto o Na+ apresentou lixiviação durante o ano inteiro, em função da natureza conservativa deste elemento. A retenção das bases observada no solo pode estar associada com a absorção pelas raízes, adsorção pelas fases minerais e orgânicas do solo ou ainda pela retenção de ânions, que também foi observada. A relação entre os íons e a descarga do rio Urupá gerou uma histerese em sentido horário, indicando uma importante contribuição do fluxo lateral (escoamento superficial), e evidenciando a importante conectividade entre a mata ciliar e o rio Urupá. A maioria dos elementos apresentou balanço positivo (Ca2+, K+, HCO3-, Cl-, SO42- e COD) ou próximo do equilíbrio (Mg2+, NH4+, NO3-, PO43-), com exceção do Na+. Estes resultados indicam que a floresta estudada apresenta um eficiente mecanismo de conservação dos nutrientes em seus solos, uma baixa contribuição da ciclagem geoquímica (intemperismo de rochas) e forte controle da atmosfera e dossel florestal caracterizando um ciclo relativamente fechado / To identify the ecological importance of riparian forests is crucial to evaluate the interactions between its hydrology and nutrient cycling. This becomes more important due to fast changes in landscape promoted by mankind, which has been causing strong anthropization of these forests. The present study was conducted on a seasonal flooded riparian forest in the Southwestern Amazonia between 2005-2007. Main hydrological flowpaths (rainfall, throughfall, stemflow, overland flow, soil solution, groundwater and the Urupá riverwater) were sampled and posteriorly analyzed for C, N and macronutrients (cations/anions). Riparian forest soils are acid, well structured, poor in nutrients and with an efficient retention mechanism at the surface layers, which is linked to organic matter distribution, fine roots absorption, or retention by soil exchange complexes. Soil nutrient stocks are within the range of values usually observed in other studies in the Amazon region, revealing low fertility. The studied region exhibit high annual rainfall (around 2125 mm), with a marked seasonality (drought stress from May to September) and rain partitioning in the riparian forest divided into 15% of canopy interception and the remaining distributed between throughfall (83%) and stemflow (2%). Nutrient leaching from the canopy was observed for most elements, except Na+ and Cl-, confirming the important role of the canopy in supplying nutrients to the riparian forest. This enrichment is also influenced by biomass burning during the transition between dry to wet season. Stemflow contribution was essential, especially for NO3- and base cations, showing the necessity to include this flowpath in routine sampling in nutrient cycling studies. The highest soil fluxes were observed at the surface layer as a result of enriched inputs from throughfall, especially for K+, Dissolved Organic Carbon (DOC), PO43-, NH4+ e SO42-. Some elements exhibited leaching during wetter months, whereas Na+ has leached throughout the year, as a function of the conservative nature of this element. Base retention in soils may be linked to root absorption, sorption by organic and mineral soil phases, or anions retention, which was also observed in this study. The relation between ions and Urupá river discharge exhibited a clockwise hysteresis, suggesting an important lateral flow (overland flow) contribution and the connectivity between the riparian forest and Urupá River. Most elements had positive budgets (Ca2+, K+, HCO3-, Cl-, SO42- e COD) or were close to neutral balance (Mg2+, NH4+, NO3-, PO43-), except Na+. The results point out efficient nutrient retention mechanisms in these soils, low contribution from geochemical cycling (rock weathering) and a strong control from the atmosphere and forest canopy, characterizing a relatively close nutrient cycling