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Investigaciones Geográficas, Boletín del Instituto de Geografía, UNAMISSN 0188-4611, Núm. 60, 2006, pp. 7-21

Batimetría, sedimentos y ambientes de depósito en lalaguna costera de Guásimas Sonora, México

Saúl Chávez López* Recibido: 12 de enero de 2005Alejandro D. Álvarez Arellano** Aceptado en versión final: 3 de marzo de 2006

Resumen. Guásimas se localiza en la planicie costera del estado de Sonora. En este cuerpo lagunar se determinósu batimetría, distribución de facies sedimentarias y ambientes de depósito. Para ello se emplearon técnicasconvencionales ampliamente reconocidas de campo, laboratorio y gabinete. Se identificaron tres zonasrelacionadas con la profundidad y distribución de facies sedimentarias: los tamaños de arena gruesa moderadamenteseleccionada se encuentran en la entrada donde la profundidad va de 0.5 a 10 m, cambiando a arena muy fina malseleccionada hacia el norte (Estero Bachoco), donde la profundidad va de 0.5 a 3 m, y a limo muy mal seleccionadohacia el sur (Estero Mapoli) con 0.5 a 1 m de profundidad. Este arreglo es típico de laguna costera y se encuentraasociado a las corrientes de agua dentro del ambiente lagunar, el cual se interpretó empleando parámetro deasimetría (SKφ), como ambientes de depósito de alta, media y baja energía, consistentes con la batimetría ygeomorfología. Aun cuando no fue posible identificar claramente la huella de depósito generada por los agentesy mecanismos de transporte, se logró reconocer la gradación de un ambiente a otro y las características texturalesde las diferentes facies sedimentarias.

Palabras clave: Laguna, batimetría, sedimentos, ambientes de depósito.

Batimetry, sediments and depositional environments inGuásimas lagoon, Sonora, Mexico

Abstract. Guásimas, is located on the coastal plain of Sonora State. Its batimetry, sedimentary facies distributionand depositional environments were determined. Conventional widely recognized field, laboratory and studiotechniques were used to process the samples. Three areas related with the depth and distribution of sedimentaryfacies were identified: the sizes of thick sand moderately selected they are in the entrance where the depth goesfrom 0.5 to 10 m, changing to very fine sand poorly selected toward the north (Estero Bachoco), where the depthis from 0.5 to 3 m, and to half silt very bad selected toward the south (Estero Mapoli) with 0.5 to 1 m of depth. Thisarrangement is typical of coastal lagoon and it is associated to the currents of water inside the lagoon environment,which was interpted using the parameter of skewness (SKφ), like depositional environments of high, medium andlow energy, coherent with the batimetry and geomorphology. Even though it was not possible to identify

*Programa de Planeación Ambiental y Conservación del Centro de Investigaciones Biológicas del NoroesteS. C., Mar Bermejo 195, Playa Palo Santa Rita, 23090 La Paz, B. C. S., México. E-mail: [email protected]**Cuerpo Académico de Geología Ambiental y Desarrollo de la Universidad Autónoma de Baja California Sur,Carretera al Sur km 5.5, 23080 La Paz B.C.S., México.

8 Investigaciones Geográficas, Boletín 60, 2006

Saúl Chávez López y Alejandro D. Álvarez Arellano

INTRODUCCIÓN

El propósito del trabajo fue interpretar as-pectos de transporte y ambientes de depósitosedimentario a partir de los mapas batimé-trico y de distribución de los parámetrostexturales de los sedimentos del ambiente la-gunar de Guásimas (Pérez y Chee, 1984;McLaren and Bowles, 1985; Paola Chris, 2000;Bhattacharya and Giosan, 2003). Chester(1970) menciona que si la tasa de suministrode sedimentos es baja y uniforme y las condi-ciones de energía son relativamente constan-tes, una buena huella de los ambientes de de-pósito se puede encontrar en los sedimentos.En contraste, si el suministro de sedimento ylas condiciones de energía fluctúan amplia-mente, los depósitos resultantes mostraránun amplio y confuso rango estadístico de ta-maño (poligénico). Sin embargo, el carácterpoligénico en los depósitos lagunares puedeatribuirse a diferentes factores como las fluc-tuaciones del nivel del mar, que también hancambiado y retrabajado los sedimentoscosteros. Otro aspecto importante a conside-rar, es que las lagunas costeras, pese a su ba-rrera de protección, no son completamenteambientes de baja energía, ya que por lo ge-neral están sujetas a la acción de fuertes co-rrientes en sus entradas y canales de marea.De aquí que dependiendo de las característi-cas morfológicas, batimétricas, material se-dimentario y los agentes dinámicos, se gene-rarán respuestas diferenciadas en ladistribución del sedimento y por tanto encambios batimétricos y morfológicos.

En la literatura científica, referente a losaspectos físicos del ambiente lagunar estu-diado, se encuentran los trabajos publicadospor Villalba et al. (1989, 1990) en los que seaborda la comparación geoquímica y la va-riación espacio temporal de los sedimentos

en tres ambientes lagunares (Guásimas, Al-godones y Lobos). La escasa información y elcreciente interés por parte de la comunidadlocal de incorporar a la laguna de Guásimas ala actividad acuícola del estado de Sonora, asícomo la actual política de Desarrollo Susten-table, hacen de la información batimétrica(primer antecedente) y la distribución de se-dimentos aquí presentada, una contribuciónimportante al conocimiento de la componen-te física. La caracterización del sustrato sedi-mentario permite inferir los procesos y el ni-vel de energía para el transporte y depósitode sedimentos. Esto a su vez es una compo-nente de las variables que condicionan la dis-tribución del sistema biótico y las modifica-ciones que puedan producirse en éste.

ÁREA EN ESTUDIO

La laguna de Guásimas se localiza en la pla-nicie costera del estado de Sonora entre los27° 49’ - 27° 55’ latitud norte y 110° 29’ - 110°40’ longitud oeste. El cuerpo lagunar tiene unárea de 51 km2 y está limitado por dos barre-ras arenosas, una al norte y otra al sur. Di-chas barreras dan forma a la entrada lagu-nar de 3.25 km de ancho, a través de la cual semantiene comunicación permanente entre lasaguas de la laguna y las del Golfo de California(Figura 1).

La región presenta un clima desértico, pre-dominan los depósitos aluviales, eólicos, lito-rales, palustres y lacustres. El relieve costerosólo se interrumpe por la presencia de cerrosisla (inselbers) formados por rocas volcánicasque varían en composición de andesita ariolita y basalto del Terciario (SPP, 1981).

Los aspectos climáticos y geológicos de laregión se reflejan en una incipiente red de co-rrientes superficiales intermitentes, y en elpredominio de suelos tipo regosoles y fluvi-

depositional signals generated by agents and mechanisms of transport clearly, but we could recognize thegradation from one environment to another and the textural characteristics of the different sedimentary facies.

Key words: Lagoon, batimetry, sediments, depositional environments.

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Batimetría, sedimentos y ambientes de depósito en la laguna costera de Guásimas Sonora, México

soles en sus variedades éutrico y calcárico, yhacia la franja costera suelos tipo solonchak,que presentan fases sódico-salinas (SPP, 1983).La cobertura vegetal es poca, llegando en al-gunas zonas a ser nula, se compone básica-mente por matorral desértico micrófilo y es-pinoso. Hacia la zona limítrofe del ambientelagunar se presenta mangle de escasa abun-dancia y altura, como el Rhizophora mangle(mangle rojo) y Avicennia germinans (mangleblanco; INEGI, 1993). Estos aspectos condi-cionan en buena medida a la comunidad delpoblado de Guásimas a basar su actividadeconómica en el uso y explotación de los re-cursos pesqueros del ambiente lagunar, yaque la capacidad de uso del suelo en agricul-tura y/o ganadería del área aledaña a la lagu-na es muy reducida.

MATERIAL Y MÉTODOS

El trabajo de campo se realizó en tres campa-ñas (30 - 31 de enero, 13 - 14 de febrero, 16 -17

de abril de 1999), a bordo de una lancha de 22pies de eslora con motor fuera de borda. Secolectaron 37 muestras de sedimentos super-ficiales con draga portátil Van Veen, y se re-gistraron 7 384 datos de profundidad em-pleando ecosonda (Furuno) y estadal. En cadacampaña se ubicó dentro de la laguna unestadal (punto fijo referido al muelle deGuásimas como banco de nivel), con la finali-dad de hacer lecturas cada cinco minutos delnivel del mar y construir la curva de marea.La ubicación geográfica de todo el trabajo decampo se realizó empleando un posicionadorglobal (GPS Corvallis Mic).

En laboratorio, el análisis granulométricode las muestras de sedimentos se efectuó aintervalos de medio phi (φ), utilizando las téc-nicas de tamizado y pipeteo descritas en Lewis(1984). En gabinete, con los resultados del aná-lisis granulométrico, se obtuvo la clasifica-ción, nomenclatura y parámetros estadísti-cos (tamaño promedio, desviación estándar,sesgo y curtosis), empleando el diagrama

Figura 1. Ubicación del área en estudio.



RESULTADOS

Batimetría

Los resultados del trabajo batimétrico se re-sumen en la Figura 2, donde las isobatas de-notan un ambiente lagunar somero, con unaprofundidad promedio de 1.0 m y máxima de10 m. La laguna mantiene comunicación per-manente con el Golfo de California mediantedos canales de marea, localizados hacia elflanco norte y sur de la boca, su distribuciónen el interior lagunar no está bien definido,ya que la profundidad a lo largo de los cana-les es variable oscilando entre los 0.50 y 2 m.Las máximas profundidades en los canales semanifiesta como depresiones aisladas, debi-do a la presencia de bajos arenosos que inte-rrumpen su continuidad. Hacia la porción surde la laguna entre el poblado de Guásimas yel Estero Mapoli las zonas de bajos son comu-

ternario de FolK (1974), y el método de los mo-mentos propuesto por Krumbein y Pettijohn(1938), descrito en Fredman y Sanders (1978).

Se corrigieron por marea los datos de pro-fundidad según la fecha y hora en que se regis-traron, utilizando para ello las curvas de ma-rea de la laguna, construidas a partir de laslecturas del nivel del mar en su respectivopunto fijo, y teniendo como referencia las cur-vas de mareas del calendario gráfico del Puer-to de Guaymas (UNAM, 1999) para, de estamanera, referir los datos de profundidad alnivel de bajamar medio inferior.

Con los datos corregidos de profundidady los parámetros estadísticos de los sedimen-tos y su ubicación geográfica, se elaboraronlos mapas batimétrico, de distribucióntextural (tamaño promedio φ), de grado deselección (desviación estándar Sφ)y de asime-tría (sesgo SKφ

Φ), empleando el programa para

PC, SURFER 6.04 de Golden Sofware, Inc.

Figura 2. Batimetría del área lagunar de Guásimas, referida al nivel de bajamar medio inferior.



nes, consecuentemente esta zona es más so-mera que el resto del ambiente lagunar y pre-senta un mayor desarrollo de los pantanosde manglar. Esta zona con marea alta, apenasalcanza los 0.50 m de profundidad, por lo quedurante los periodos de bajamar queda ex-puesto el fondo sedimentario, efecto que du-rante la bajamar de mareas vivas se observaaún más marcado al quedar al descubiertogran parte del fondo de la laguna. Estas ca-racterísticas impiden la libre navegación yponen de manifiesto un alto grado de asolva-miento.

Con el propósito de complementar labatimetría y delinear los canales de marea serecurrió a la comunicación con los pescado-res del lugar y a la verificación en fotografíasaéreas escala 1: 70 000 (INEGI, 1973). Con estainformación se determinó que el canal nortetiene una trayectoria paralela a la barreraarenosa hasta llegar a la parte central del Es-tero Bachoco localizado en el extremo nortede la laguna. El canal sur al ingresar a la lagu-na se bifurca en dos canales, los cuales siguenuna dirección más o menos paralela hacia lazona del Estero Mapoli. Un tercer canal se lo-caliza en el interior de la laguna, y tiene unatraza paralela a la costa del pueblo de Guásimascon dirección NW-SE, y pierde comunicacióntanto con el canal norte como con el sur por lapresencia de zonas de bajos (Figura 2).

De acuerdo con la distribución de las iso-batas se pueden apreciar tres zonas; la por-ción central de la laguna con profundidadesde 0.5 a 10.0 m, la porción norte (hacia el Este-ro Bachoco) de 0.5 a 3.0 m y la porción sur(hacia el Estero Mapoli) de 0.5 a 1.0 m de pro-fundidad.

Sedimentos

Los resultados del análisis granulométrico seresumen en la Tabla 1 y en el diagramaternario de Folk (1974; Figura 3). De acuerdocon estos resultados se identifican dos gru-pos de sedimentos. El Grupo I corresponde a

partículas del tamaño de arena y el Grupo II apartículas del tamaño de limo y arcilla. Am-bos grupos se dividen a su vez en dos subgru-pos, el primero Ia son sedimentos tipo arenay el Ib son arena-limosa. El grupo II se divideen sedimentos limo arenoso IIa y lodo areno-so IIb.

De acuerdo con su estación de muestreo(Figura 4), se observa una tendencia generali-zada de distribución que zonifica el ambientelagunar en dos áreas. La primera de ellas cu-bre de la entrada lagunar hacia la porciónnoroeste (Estero Bachoco) con sedimentos delgrupo I (arena), y la segunda domina hacia laporción sureste (Estero Mapoli), con predo-minio de sedimentos limo arenoso y lodo are-noso del grupo II.

Al correlacionar el tamaño promedio ( φ)y la desviación estándar (Sφ ; Figura 5, Tablas2 y 3), y reagrupar los sedimentos, se encon-tró que los del subgrupo Ia se pueden diferen-ciar en arena que va de gruesa a fina modera-damente seleccionada, y arena de gruesa amuy fina de mal a muy mal seleccionada,mientras que los sedimentos del subgrupo Ibse concentran en el rango de la arena muyfina a limo grueso de mal a muy mal seleccio-nados. En cuanto a los sedimentos de los sub-grupos IIa y IIb, no es posible diferenciarlosen esta correlación, ya que se concentran for-mando un solo grupo entre el rango del limogrueso a fino, de mal a muy mal selecciona-dos. Esta reagrupación infiere la zonificaciónde los sedimentos en la laguna, como produc-to de diferentes niveles de energía asociadosa las corrientes dentro del ambiente lagunar,lo cual es predecible si se considera que unmecanismo de transporte (suspensión, salta-ción, tracción) actuará diferencialmente dan-do como resultado una concentración o de-pósito de ciertos tamaños (Figura 5). De estaforma, y a medida que las corrientes ingresana la laguna, pierden velocidad, disminuye sucapacidad de carga y, por consiguiente, depo-sitan primero las partículas de textura grue-sa y hacia el interior transportan sólo las que



Tabla 1. Coordenadas geográficas de las muestras de sedimentos colectadas, resultados delanálisis granulométrico y tipo de sedimentos de acuerdo con el diagrama ternario de Folk (1974)



Figura 3. Diagrama Ternario de Folk (1974).

Figura 4. Estaciones de muestro.



requieren de menores velocidades para sudesplazamiento y depósito, lo cual es identi-ficable en el diagrama de Hjulstrom, en el que semuestran los procesos de transporte y depósi-to como relación entre la velocidad de la co-rriente y el tamaño de las partículas sedimen-tarias (Brown et al., 1993; Paphitis et al., 2001;Holz et al., 2004).

Esta relación se hace evidente en la distri-bución espacial del tamaño promedio y gra-do de selección que se muestran en las Figu-ras 6 y 7; con tamaños de arena gruesamoderadamente seleccionada en la entradade la laguna (zona de alta energía), cambian-do gradualmente a arena muy fina mal selec-cionada hacia el Estero Bachoco (zona de ener-gía moderada) y a limo medio muy malseleccionado hacia el Estero Mapoli (zona deenergía baja), mostrando así una distribuciónde facies sedimentarias típica de laguna cos-tera, y la particularidad de presentar treszonas energéticas bien diferenciadas y con-sistentes con la batimetría.

En general, las muestras que componen losdiferentes grupos de sedimentos antes des-critos, señalan curtosis (Kφ) de platicúrtica aleptocúrticas. Su significado por si solo noproporciona información que se pueda utili-zar como parámetro ambiental, puesto quecomo medida adimensional sólo indica lapicudez de la curva de distribución de tama-ños del sedimento. Sin embargo, se ha inclui-do en los resultados de las Tablas 2 y 3 comoparte de los cálculos de rutina y como unparámetro útil contra el cual pueden graficarseotros valores.

Ambientes de depósito

La Figura 8 muestra la distribución de la si-metría (sesgo SKφ ) considerada particular-mente sensible a la influencia medio ambien-tal. De tal forma que la zonificación antesreferida se describe a continuación como am-bientes de depósito en orden decreciente delnivel de energía, cuyas implicaciones ambien-

Figura 5. Correlación tamaño promedio y desviación estándar.



Tabla 2. Resultados del método estadístico de los momentos (Krumbein y Pettijohn, 1938;Fredman y Sanders, 1978)



Tabla 3. Nomenclatura de las muestras de sedimentos según los parámetros estadísticos delmétodo de los momentos, presentados en la Tabla 2



Figura 6. Distribución espacial del tamaño promedio de sedimento.

Figura 7. Distribución espacial del grado de selección (desviación estándar).



tales resultan congruentes con los rasgosbatimétricos y morfológicos del área lagunarde Guásimas (Figura 2).

El primer ambiente de depósito se asociaal canal de marea ubicado en la porción nortey cercano a la barrera arenosa. El canal se bi-furca al ingresar en la laguna en direcciónnoroeste y norte (parte media). En esta árease registra una profundidad media de 1 m ymáxima de 10 m frente al lóbulo de la barre-ra. Los sedimentos de este ambiente son are-nas de textura gruesa a media moderadamenteseleccionadas. Su textura y selección señalan ala barrera arenosa como la fuente y sumi-nistro de material sedimentario, puesto quesu tendencia evolutiva indica un transpor-te longitudinal de sedimentos en direcciónnoroeste-sureste, que al tener su cara exte-rior expuesta a una mayor acción del oleaje ycorrientes alternantes de marea, remuevenpor sorteo diferencial el material fino (limosy arcillas), confiriendo a estos sedimentos una

asimetría hacia el material grueso (Figura 8).Posteriormente estos sedimentos son trans-portados hacia el interior de la laguna a tra-vés del canal principal, definido como unambiente de alta energía y al cual se asociandiversos mecanismos de transporte (suspen-sión, saltación y tracción).

El segundo ambiente corresponde a la por-ción noroeste de la laguna comunicada por labifurcación del canal de mareas que siguenesa misma dirección, la profundidad mediaen esta área es de 1.0 m, y la superficie lagu-nar se reduce hasta quedar sólo el canal quecomunica al Estero Bachoco con el resto de lalaguna. En estas áreas predomina el depósitode arenas de texturas fina a muy fina mal se-leccionadas y con sesgo hacia los sedimentosfinos (Figura 8). Estas características y el cam-bio gradual de textura indican una zona demoderada energía, cuyas implicaciones am-bientales son atribuibles a un conjunto de fac-tores entre los que se destacan: a) La barrera

Figura 8. Distribución espacial de simetría (sesgo).



arenosa, la cual resguarda esta porción de lalaguna de la acción directa del oleaje, y al mis-mo tiempo representa un suministro adicio-nal de sedimentos transportados por el vien-to desde las dunas hacia su interior. b) Lareducción en la velocidad y capacidad de car-ga de las corrientes por efecto de la fricción aldisminuir la profundidad del canal, favore-ciendo así el depósito de una mayor cantidadde partículas de textura muy fina (limos), queen adición al aporte de sedimentos de las du-nas dan a estos sedimentos su mala seleccióny tendencia en el sesgo hacia los sedimentosfinos. c) La morfología de embudo en dos di-recciones (NW-SE), que se forma entre el Este-ro Bachoco y en el resto del área lagunar, elcual reactiva la velocidad de las corrientes(flujo y reflujo de marea) modificando así lahidrodinámica y aumentando el nivel de ener-gía en esta porción de la laguna, de tal formaque no alcanza a depositarse toda la carga delimos y arcillas que se encuentra aun en sus-pensión.

El tercer ambiente de depósito se ubica enla porción sureste de la laguna conocida comoEstero Mapoli, se caracteriza por ser el áreamás somera de la laguna con una profundi-dad media de 0.5 m y por un mejor desarrollode los pantanos e islotes de manglar. Esta áreatambién se encuentra protegida por una islade barrera conocida como Barra Río Muerto,cuyo desarrollo indica un transporte longi-tudinal de sedimentos neto, en dirección desur a norte. Los sedimentos en este ambientemuestran una gradación textural que va dearenas muy finas, depositadas cerca a la islade barrera y en un segundo canal de mareascon profundidad de 1.5 m, que al ingresar a laporción sureste de la laguna se hace más so-mero y los sedimentos pasan a ser predomi-nantemente limos gruesos a finos de mal amuy mal seleccionados con sesgo hacia losgruesos (Figura 8).

Los sedimentos en esta área se encuentranrelacionadas al mejor desarrollo de los pan-tanos de manglar, puesto que su estableci-

miento requiere de áreas someras asociadasa corrientes de baja energía, las cuales favo-recen en principio el depósito de partículasde textura fina y adicionalmente al efecto quetiene el manglar al reducir aún más la veloci-dad de la corriente hasta llegar prácticamen-te al estancamiento y a actuar como trampasde sedimentos propiciando aún más el depó-sito de limos y arcillas, característicos deambientes de baja o nula energía. En esteambiente la mala clasificación y el sesgo ha-cia los sedimentos gruesos se explica por laadición de componentes no terrígenos comoconchas y fragmentos de éstas, cuya relativaabundancia altera la distribución de tama-ños.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES

Una inspección más detallada de las Figuras6, 7 y 8, hace evidente que la descripción ante-rior presenta problemas al tratar de estable-cer fronteras bien delimitadas entre los am-bientes sedimentarios, particularmente en losdepósitos de arena cuyas características detamaño son similares o se sobreponen. De talmanera que no es posible identificar de formadeterminante una huella depositacional es-pecífica generada por los agentes de trans-porte (corrientes de mareas, oleaje). Aun cuan-do resulta intuitivo que deba existir diferenciaen la naturaleza textural de los sedimentos,también es evidente que muchos factores pue-den operar para encubrir estas impresiones,como es el caso de la asimetría hacia los sedi-mentos gruesos en el ambiente de baja ener-gía. Sin embargo, es posible apreciar una gra-dación textural de un ambiente a otro y sereconocen las características modales de lasdiferentes facies, lo que nos lleva a considerarque la dinámica no puede ser totalmente infe-rida a partir de la distribución textural desedimentos, puesto que áreas con sedimentosde texturas similares pueden estar sujetas alos diferentes flujos de energía y mecanismosde transporte. También debe tenerse en cuen-



ta, que una vez que una partícula ha sido des-alojada del lecho, continuará siendo trans-portada, aun cuando la velocidad de la co-rriente disminuya un poco. Esto significa quese requiere menos velocidad (y por lo tantomenos energía) para mantener una partículaen movimiento que la necesaria para erosio-nar e iniciar su movimiento (Brown et al.,1993; Paphitis et al., 2001; Holz et al., 2004). Eneste sentido, las partículas del tamaño de limoy arcilla se consideran como un caso particular,puesto que una vez depositadas requieren ve-locidades de corriente más altas que las desu transporte para ser erosionadas, debido asu característica de plasticidad y cohesividad,lo cual explica el alto contenido de conchas yfragmentos de éstas en el ambiente de bajaenergía.

Pese a la dificultad que representa inter-pretar las implicaciones ambientales, debidoa los diferentes factores físicos, químicos ybiológicos que inciden e interactúan en elambiente lagunar, el método empleado en esteestudio ha demostrado tener la ventaja de unafácil comparación de las muestras de sedimen-tos analizadas y de resaltar las diferenciasreales y aparentes en su distribución espa-cial, interpretada y descrita como ambientesde depósito. De igual forma, es relevante laimportancia que tienen las inspecciones visua-les, que en muchas ocasiones proporcionan va-liosa información complementaria a la deriva-da de los parámetros estadísticos.

Lo anterior evidencia y enfatiza que clasi-ficar los sedimentos, así como su descripcióne interpretación a través de la distribución defacies sedimentarias, es un aspecto fundamen-tal de la componente física, dada la diversi-dad de fenómenos naturales por los cualespuede estar controlada la distribución de losdiferentes ambientes de depósito en la lagu-na. Este trabajo aporta elementos para el me-jor conocimiento de este rasgo costero y se in-corpora como condición de contorno paraotros estudios, como pudiera ser la operaciónde proyectos de acuicultura en la localidad de

Guásimas, cuya economía ha dependido de lapesca artesanal y ostricultura en pequeña es-cala.

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