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Institute for Plant Science and Microbiology
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Biodiversity & Ecology

 Water resources    Research article    Open Access 

Groundwater quality, quantity, and recharge estimation on the West Coast of South Africa


Jodie A. Miller*, Andrew P. Watson, Melanie Fleischer, Anya Eilers, Nthabeliseni T. Sigidi, Jani van Gend, Jared van Rooyen, Catherine E. Clarke, Willem P. de Clercq

Article first published online: 24 April 2018

DOI: 10.7809/b-e.00309

*Corresponding author contact: jmiller@sun.ac.za

Biodiversity & Ecology  (Biodivers. Ecol.)

Climate change and adaptive land management in southern Africa - assessments, changes, challenges, and solutions,
edited by Rasmus Revermann, Kristin M. Krewenka, Ute Schmiedel, Jane M. Olwoch, Jörg Helmschrot & Norbert Jürgens
Volume 6, pages 86-95, April 2018
  PDF  (4.3 MB)

English

Abstract: Along the west coast of South Africa, where precipitation rates are often less than 400 mm/year and rivers are mostly ephemeral, access to water is a critical limitation on development. However, west coast groundwater is variably saline in areas, can damage sensitive ecological systems, and is often not suitable for domestic or agricultural use. SASSCAL has installed weather and groundwater monitoring instruments along the west coast, with a focus on the RAMSAR-listed Verlorenvlei estuarine lake, to understand the interdependence of domestic, agricultural, and ecological water requirements. Groundwater modelling in the upper parts of the Verlorenvlei catchment intends to show that basefl ow from the Krom Antonies tributary is a critical source of low-saline water that also supports economically important agricultural activities. Early results of the Krom Antonies groundwater model suggest that pumping regimes in the Verlorenvlei catchment are at or near maximum capacity. This would suggest that future changes in pumping regimes, through, for example, changes in land use patterns or precipitation patterns would need to be carefully managed to maintain suffi cient basefl ow supply to the tributaries feeding into the Verlorenvlei estuarine system. Lessons learned in this catchment will be applied to the data-poor Buff els River catchment further north to improve our understanding of west coast hydrology and how it will be aff ected by future climate change.

Portuguese

Resumo: Ao longo da costa Oeste da África do Sul, onde as taxas de precipitação são frequentemente menores que 400 mm/ano e os rios são essencialmente temporários, o acesso à água é uma limitação crítica para o desenvolvimento. Porém, a água subterrânea na costa Ocidental é variavelmente salina em determinadas áreas, pode prejudicar sistemas ecológicos sensíveis e muitas vezes não é adequada para uso o doméstico ou agrícola. O SASSCAL instalou instrumentos de monitorização meteorológica e de águas subterrâneas ao longo da costa Ocidental, com um foco no Lago Estuarino de Verlorenvlei (Sítio RAMSAR), de modo a compreender a interdependência das necessidades hídricas domésticas, agrícolas e ecológicas. A modelação de águas subterrâneas nas partes superiores da bacia hidrográfi ca de Verlorenvlei pretende mostrar que o escoamento base do afl uente Krom Antonies é uma fonte crítica de água de baixa salinidade, a qual também apoia actividades agrícolas economicamente importantes. Os resultados iniciais do modelo das águas subterrâneas de Krom Antonies sugerem que os regimes de bombeamento na bacia hidrográfi ca de Verlorenvlei estão próximos ou já na capacidade máxima. Isto sugere que alterações futuras nos regimes de bombeamento, devido a, por exemplo, mudanças nos padrões de uso das terras ou de precipitação, necessitariam de uma gestão cuidadosa, de modo a manter um fornecimento sufi ciente de escoamento base dos afl uentes que alimentam o sistema estuarino de Verlorenvlei. As lições aprendidas nesta bacia hidrográfi ca serão aplicadas à bacia do Rio Buff els mais a Norte, a qual é pobre em dados, de modo a melhorar a nossa compreensão sobre a hidrologia da costa Oeste e sobre como será afectada no futuro pelas alterações climáticas.

Suggested citation:
Miller, J.A., Watson, A.P., Fleischer, M., Eilers, A., Sigidi, N.T., van Gend, J., van Rooyen, J., Clarke, C.E. & de Clercq, W.P. (2018) Groundwater quality, quantity, and recharge estimation on the West Coast of South Africa In: Climate change and adaptive land management in southern Africa – assessments, changes, challenges, and solutions (ed. by Revermann, R., Krewenka, K.M., Schmiedel, U., Olwoch, J.M., Helmschrot, J. & Jürgens, N.), pp. 86-95, Biodiversity & Ecology, 6, Klaus Hess Publishers, Göttingen & Windhoek. doi:10.7809/b-e.00309