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Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C.
Posgrado en Ciencias del Agua
“Variación estacional de parámetros
ambientales e hidrológicos de la laguna
Chacmochuch, Quintana Roo”
Tesis que presenta
Paulina Aguilar Martínez
Maestro en Ciencias (Ciencias del Agua)
Cancún, Quintana Roo
(Marzo, 2015)
RECONOCIMIENTO
Por medio de la presente, hago constar que el trabajo de tesis titulado Variación
estacional de parámetros ambientales e hidrológicos de la laguna Chacmochuch,
Quintana Roo, fue realizado en los laboratorios de la Unidad de Ciencias del Agua del
Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C., bajo la dirección del Dr. Antonio
Almazán Becerril, dentro de la Opción Maestría, perteneciente al Programa de
Posgrado en Ciencias del Agua de este Centro.
Atentamente,
Dr. Manuel Martínez Estevez
Director de Docencia
Centro de Investigación Científica de Yucatán, AC.
Cancún, Quintana Roo, México; 10 de marzo de 2015
DECLARACIÓN DE PROPIEDAD
Declaro que la información contenida en la sección de Materiales y Métodos
Experimentales, los Resultados y Discusión de este documento proviene de las
actividades de experimentación realizadas durante el período que se me asignó
para desarrollar mi trabajo de tesis, en las Unidades y Laboratorios del Centro de
Investigación Científica de Yucatán, A.C., y que a razón de lo anterior y en
contraprestación de los servicios educativos o de apoyo que me fueron brindados,
dicha información, en términos de la Ley Federal del Derecho de Autor y la Ley de
la Propiedad Industrial, le pertenece patrimonialmente a dicho Centro de
Investigación. Por otra parte, en virtud de lo ya manifestado, reconozco que de
igual manera los productos intelectuales o desarrollos tecnológicos que deriven o
pudieran derivar de lo correspondiente a dicha información, le pertenecen
patrimonialmente al Centro de Investigación Científica de Yucatán, A.C., y en el
mismo tenor, reconozco que si derivaren de este trabajo productos intelectuales o
desarrollos tecnológicos, en lo especial, estos se regirán en todo caso por lo
dispuesto por la Ley Federal del Derecho de Autor y la Ley de la Propiedad
Industrial, en el tenor de lo expuesto en la presente Declaración.
Firma: Nombre: Paulina Aguilar Martínez
AGRADECIMIENTOS
Al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología por haberme otorgado las facilidades
para realizar éste importante paso en mi vida profesional, académica y personal. De igual
manera le agradezco al Centro de Investigación Científica de Yucatán, A. C. por
brindarme las herramientas necesarias para cumplir mis estudios de posgrado, con lo que
mi formación académica se pudo concluir.
A mi asesor y amigo el Dr. Antonio Almazán Becerril por la dirección, dedicación,
conocimiento y esfuerzo que le brindó a mi tesis y a mi persona, por tener confianza en mí
sin conocerme y aun conociéndome, le agradezco por los consejos, las palabras de
aliento y la paciencia que me tuvo, especialmente por los cambios que ha hecho en mi
persona, demostrándome que siempre puedo superarme.
A Janet, por tener paciencia y ser mí amiga, gracias por tu comprensión en estos
momentos tan importantes de tu vida.
A Yino y Damy, por sus consejos y apoyo durante la maestría.
Con cariño le agradezco al M. en C. Sergio Escobar Hernández, por su apoyo,
dedicación, sacrifico y esfuerzo durante todas las campañas realizadas.
Agradezco a los Drs. David Alberto Rivas Camargo y Aramis Olivos Ortíz por su
paciencia, dedicación y hospitalidad durante mi estancia en sus laboratorios, capacitarme
en un mes no fue tarea fácil.
A la. Dra. Laura Hernández Terrones y al Dr. J. Adán Caballero Vázquez, quienes
con sus grandes consejos y pequeños detalles hicieron de éste trabajo algo de lo que me
puedo sentir orgullosa, les agradezco.
A mis compañeros y amigos, Agustín y Fayco por compartir conmigo sus
conocimientos, su tiempo, las tristezas y alegrías. Gracias por confiar en mí.
A mis amigas que siempre serán mi familia, Pily, Liss y Clau, quienes me han
demostrado que la amistad no tiene barreras, sé que aunque la distancia nos mantenga
alejadas siempre cuento con ustedes.
A Ali, Juan, Paloma y Nico, por escucharme, recibirme siempre en su casa, y
compartir su amistad conmigo.
A todos ustedes y a aquellos que de alguna u otra forma ayudaron a que este gran
paso en mi vida se pudiera dar.
Dedicatorias
Mi familia ha sido la fuerza más grande para conseguir todas las metas que
me he propuesto. Este documento es un esfuerzo muy grande que involucra
a las personas más importantes de mi vida, sin ellas, esto no sería posible.
Por eso, dedico esta tesis a mis padres, mis hermanos y principalmente a mi
hijo, ustedes son la razón que me motiva a funcionar y ser mejor cada día.
A Edwin, quien me prestó el tiempo que le pertenecía para terminar.
Hijo, eres el amor de mi vida y mi más grande orgullo.
i
INDICE
RESUMEN ......................................................................................................................... 1
ABSTRACT ....................................................................................................................... 3
CAPITULO I ...................................................................................................................... 5
I. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 5
1.1. Lagunas Costeras de la Península de Yucatán ..................................................... 10
1.2. Antecedentes ........................................................................................................ 13
1.2.1. Sistema Lagunar Chacmochuch ......................................................................... 13
1.4. Hipótesis ............................................................................................................... 17
1.5. Objetivos ............................................................................................................... 17
1.5.1. Objetivo general .............................................................................................. 17
1.5.2. Objetivos específicos ...................................................................................... 17
1.6. Descripción del área de estudio ............................................................................ 17
1.7 Referencias ............................................................................................................ 23
CAPITULO II ................................................................................................................... 27
II. COMPORTAMIENTO HIDROGRÁFICO ..................................................................... 27
2.1. Introducción ........................................................................................................... 27
2.2. Métodos ................................................................................................................ 30
2.2.1. Determinación del número de estaciones ....................................................... 30
2.2.2. Muestreo y colecta de datos ........................................................................... 30
2.2.3. Análisis de datos ............................................................................................. 30
2.2.4. Procesamiento de datos hidrográficos ............................................................ 31
2.3. Resultados ............................................................................................................ 33
2.3.1. Temperatura ................................................................................................... 33
2.3.2. Salinidad ......................................................................................................... 37
2.3.3. Oxígeno Disuelto ............................................................................................ 42
2.3.4. Gradiente ambiental ........................................................................................ 43
2.3.5. Comportamiento estacional ............................................................................ 47
2.3.6. Zonas de afinidad hidrológica ......................................................................... 48
2.4. Discusión ............................................................................................................... 55
2.5. Referencias ........................................................................................................... 62
ii
CAPITULO III .................................................................................................................. 64
III. VARIABILIDAD HIDROQUIMICA .............................................................................. 64
3.1 Introducción ............................................................................................................ 64
3.1.1 Dinámica de nutrientes a las lagunas costeras ................................................ 64
3.2 Metodología ........................................................................................................... 67
3.2.1 Colecta y almacenamiento de muestras .......................................................... 67
3.2.2 Procesamiento de muestras de nutrientes ....................................................... 67
3.2.3 Análisis de datos .............................................................................................. 68
3.3 Resultados ............................................................................................................. 70
3.3.1 Nitratos + Nitritos (NOX) ................................................................................... 70
3.3.2. Amonio (NH4+) ................................................................................................ 74
3.3.3. Fosfatos (PO4-3) .............................................................................................. 77
3.3.4. Silicatos (SiO2-) ............................................................................................... 82
3.4. Discusión ............................................................................................................... 86
3.5 Referencias ............................................................................................................ 92
CAPITULO IV .................................................................................................................. 94
IV. VARIABILIDAD ATMOSFÉRICA. .............................................................................. 94
4.1 Meteorología y climatología .................................................................................... 94
4.2 Temperatura y precipitación ................................................................................... 95
4.3 Escurrimiento e infiltración ..................................................................................... 95
4.4 Relación entre la lluvia y el escurrimiento ............................................................... 96
4.5 Efecto de la temperatura atmosférica y la precipitación sobre las lagunas
costeras ....................................................................................................................... 97
4.6 Metodología ........................................................................................................... 98
4.6.1 Obtención y procesamiento de datos climatológicos ........................................ 98
4.6.2 Descripción del comportamiento histórico de la temperatura y precipitación .... 98
4.7 Resultados ............................................................................................................. 98
4.7.1 Elementos climáticos: temperatura y precipitación. .......................................... 98
4.8. Discusión ............................................................................................................. 107
4.8.1. Temperatura y precipitación .......................................................................... 107
4.8.2 Relación entre las variables meteorológicas y las variables hidrológicas e
hidroquímicas en LCh. ............................................................................................ 109
iii
4.9. Referencias ......................................................................................................... 112
CAPITULO V. ................................................................................................................ 114
V. DISCUSIONES Y CONCLUSIONES GENERALES .................................................. 114
Discusiones generales ............................................................................................ 114
Conclusiones generales .......................................................................................... 116
5.1 Referencias .......................................................................................................... 118
iv
v
LISTA DE ABREVIATURAS
ATP Adenosina trifosfato
CL-a Clorofila-a
CONABIO Comisión Nacional para el conocimiento y uso de la Biodiversidad
CONANP Comisión Nacional de Áreas Naturales Protegidas
CTD Conductividad, temperatura, profundidad
CY Corriente de Yucatán
DIN Nitrógeno Inorgánico Disuelto
DIP Fósforo Inorgánico Disuelto
DNA Ácido desoxirribonucleico
DON Nitrógeno Orgánico Disuelto
DS Desviación Estándar
EEM Error Estándar de la Media
FAO Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación
GPS Sistema de Posicionamiento Global
INEGI Instituto Nacional de Estadística y Geografía
INE-
SEMARNAT
Instituto Nacional de ecología - Secretaría de Medio ambiente y Recursos
Naturales
LC Laguna Costera
LCh Laguna de Chacmochuch
Máx. Máximo
Min. Mínimo
N Nitrógeno
NH4 Amonio
NO2 Nitrito
NO3 Nitrato
O Oxígeno
OD Oxígeno Disuelto
PO4 Fosfatos
POEQROO Periódico Oficial del Estado de Quintana Roo
PY Península de Yucatán
RH Región Hidrológica
vi
S Salinidad
SEDUMA Secretaría de Desarrollo Urbano y Medio Ambiente
SiO2 Silicatos
SLCh Sistema Lagunar Chacmochuch
T Temperatura
WMO Organización Meteorológica Mundial
vii
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1. Mapa modificado de políticas ambientales del POEL del Municipio de Isla
Mujeres que aplican a las zonas adyacentes al Sistema Lagunar Chacmochuch.. .......... 14
Figura 2. Distribución de la clorofila a los meses de septiembre octubre y noviembre
de 2009 en Laguna Chacmochuc.. .................................................................................. 16
Figura 3. Ubicación de la zona de estudio, Laguna Chacmochuch. ................................ 19
Figura 4. Estaciones de muestreo de la laguna Chacmochuch. Se tomaron datos de
temperatura, salinidad y oxígeno disuelto. El orden de la numeración de estaciones
corresponde a la secuencia de muestreo. ........................................................................ 32
Figura 5. Variabilidad espacial de los valores de temperatura superficial del agua en
laguna Chacmochuch registrados de octubre de 2013 a marzo de 2014. ........................ 34
Figura 6. Variabilidad espacial de la temperatura superficial del agua en Laguna
Chacmochuch de abril a septiembre de 2014. ................................................................. 35
Figura 7. Comportamiento anual de las series mensuales de temperatura obtenido
durante octubre de 2013 a septiembre de 2014 en laguna Chacmochuch.. ..................... 37
Figura 8. Distribución espacial de la salinidad superficial del agua en laguna
Chacmochuch de octubre de 2013 a marzo de 2014. ...................................................... 39
Figura 9. Distribución espacial de la salinidad superficial del agua en laguna
Chacmochuch de abril a septiembre de 2014. ................................................................. 40
Figura 10. Comportamiento anual de las series mensuales de la salinidad obtenida
durante octubre de 2013 a septiembre de 2014 en laguna Chacmochuch.. ..................... 41
Figura 11. Distribución espacial de la concentración de oxígeno disuelto en superficie
del agua en laguna Chacmochuch para los meses de octubre de 2013 a marzo de
2014. ............................................................................................................................... 43
Figura 12. Distribución espacial de la concentración de oxígeno disuelto en superficie
del agua en Laguna Chacmochuch para los meses de abril a septiembre de 2014 ......... 44
Figura 13. Comportamiento anual de las series mensuales de la OD durante octubre
de 2013 a septiembre de 2014 en Laguna Chacmochuch.. ............................................. 48
Figura 14. Análisis de conglomerados correspondiente a los meses de enero,
noviembre y junio.. ........................................................................................................... 50
Figura 15. Zonificación de Laguna Chacmochuch de acuerdo a las variables de
temperatura, salinidad y oxígeno disuelto. ....................................................................... 52
viii
Figura 16. Comportamiento general de la temperatura en las zonas definidas en la
figura 15. .......................................................................................................................... 53
Figura 17. Comportamiento general de la salinidad en las zonas definidas en la Figura
15. ................................................................................................................................... 54
Figura 18. Comportamiento general del oxígeno disuelto en las zonas definidas en la
Figura 15. ........................................................................................................................ 55
Figura 19. Estaciones de muestreo de la Laguna de Chacmochuch donde se tomaron
datos de nutrientes.. ........................................................................................................ 69
Figura 20. Variabilidad espacial de la concentración de NOX presentes en superficie
en el agua de octubre de 2013 a marzo de 2014. ............................................................ 71
Figura 21. Variabilidad espacial de la concentración de NOX presentes en superficie
en el agua de abril de 2013 a septiembre de 2014. ......................................................... 72
Figura 22. Variabilidad estacional de la concentración de NOx durante el periodo de
octubre de 2013 a septiembre de 2014. ........................................................................... 73
Figura 23. Variabilidad espacial de la concentración de amonio presente en superficie
en el agua de octubre de 2013 a marzo de 2014. ............................................................ 74
Figura 24. Variabilidad espacial de la concentración de amonio presente en superficie
en el agua de abril de 2013 a septiembre de 2014. ......................................................... 75
Figura 25. Variabilidad estacional de la concentración de NH4+ durante el periodo de
octubre de 2013 a septiembre de 2014. ........................................................................... 76
Figura 26. Variabilidad espacial de la concentración de fosfato presente en superficie
en el agua de octubre de 2013 a marzo de 2014. ............................................................ 78
Figura 27. Variabilidad espacial de la concentración de fosfato presente en superficie
en el agua de abril a septiembre de 2014. ....................................................................... 80
Figura 28. Variabilidad estacional de la concentración del fosfato de octubre de 2013 a
septiembre de 2013. ........................................................................................................ 81
Figura 29. Variabilidad espacial de la concentración de silicatos presentes en
superficie en el agua de octubre a marzo de 2014. .......................................................... 82
Figura 30. Variabilidad espacial de la concentración de silicatos presentes en
superficie en el agua de abril a septiembre de 2014. ....................................................... 83
Figura 31. Variabilidad estacional de la concentración de los silicatos durante el
periodo de octubre de 2013 a septiembre de 2013. ......................................................... 84
Figura 32. Gráficos de dispersión entre nutrientes con el coeficiente de correlación.. ..... 90
ix
Figura 33. Diagrama de cajas y bigotes para la temperatura en un ciclo anual
observada de octubre de 2013 a septiembre de 2014. .................................................... 99
Figura 34. Precipitación diaria durante octubre a marzo de 2014. ................................. 100
Figura 35. Diagrama de barras de la precipitación diaria durante abril a septiembre de
2014. ............................................................................................................................. 101
Figura 36. Precipitación en un ciclo anual observada de octubre de 2013 a septiembre
de 2014.. ........................................................................................................................ 102
Figura 37. Comportamiento mensual de la temperatura durante un periodo de 14
años, de octubre de 2000 a septiembre de 2014. .......................................................... 103
Figura 38. Comportamiento mensual de la precipitación durante un periodo de 14
años, de octubre de 2000 a septiembre de 2014. .......................................................... 104
Figura 39. Comportamiento anual de la temperatura durante un periodo de 14 años,
de octubre de 2000 a septiembre de 2014. .................................................................... 105
Figura 40. Comportamiento anual de la precipitación durante un periodo de 14 años,
de octubre de 2000 a septiembre de 2014. .................................................................... 106
x
xi
INDICE DE CUADROS
Cuadro 1. Diferencias entre una laguna costera y un estuario según Kjerfve(1994)............ 5
Cuadro 2. Clasificación de las lagunas costeras (Según Kjerve, 1996). .............................. 6
Cuadro 3. Factores que proporcionan una ocupación exitosa en los criaderos
(Sheaves et al., 2015). ......................................................................................................... 8
Cuadro 4. Características descriptivas de algunas lagunas costeras de la Península
de Yucatán. ....................................................................................................................... 12
Cuadro 5. Características principales encontradas entre las diferentes zonificaciones
realizadas en Laguna Chacmochuch. ................................................................................ 61
Cuadro 6. Valores Máximos, mínimos, media, desviación estándar y error estándar de
la media correspondientes a las concentraciones de nutrientes (NO3-, NH4+, PO4- y
SIO2-). ............................................................................................................................... 85
Cuadro 7. Características hidroquímicas de las lagunas costeras de la Península de
Yucatán. ............................................................................................................................ 88
Cuadro 8. Características hidroquímicas por temporada de las lagunas costeras de la
Península de Yucatán ........................................................................................................ 89
Cuadro 9. Diferencias entre tiempo y clima (Fernández-García, 2012). ............................ 94
Cuadro 10. Valores promedio, mínimo y máximo por temporadas de temperatura
atmosférica y precipitación durante el 2014. .................................................................... 107
Cuadro 11. Valores promedios mensuales de temperatura atmosférica y precipitación. . 108
Cuadro 12. Matriz de correlaciones entre las variables hidrológicas e hidroquímicas
respecto a la precipitación y la temperatura ambiental. .................................................... 110
xii
1
RESUMEN
Durante doce meses (octubre de 2013 a septiembre de 2014) se estudiaron las
propiedades hidrológicas e hidroquímicas de Laguna Chacmochuch. Se obtuvieron datos
de temperatura, salinidad y oxígeno disuelto en 54 estaciones distribuidas uniformemente
en este cuerpo acuático, y en 24 de ellas además se tomaron muestras de agua para
determinar la concentración de fosfatos, nitritos+nitratos, silicatos y amonio.
Adicionalmente, se obtuvo una climatología de temperatura atmosférica y precipitación de
la zona para analizar su relación con los datos hidrográficos. Los resultados demuestran
que LCh es un, sistema altamente heterogéneo espacial y temporalmente por lo que para
poder determinar mejor las áreas de mayor variación, la laguna se dividió en cuatro zonas
de acuerdo a su propiedades hidrológicas: La zona 1 se localizó en la boca norte del
sistema y presenta una mayor influencia del agua marina, por consiguiente el agua tiene
características de salinidad mayores a 30, con variaciones de la temperatura de acuerdo a
la temporada del año: de 22°C a 29°C para la temporada de nortes, de 24°C a 30°C para
la temporada de secas; y de 30°C en promedio para la temporada de lluvias. La zona 2 se
ubicó sobre la franja continental en el lado oeste y se caracteriza por mantener
salinidades menores a las de la zona 1, probablemente por influencia de flujos de agua
subterránea. Esta zona puede observarse mejor definida entre los meses de abril a julio, y
de noviembre a febrero. La zona 3 zona se ubicó en el lado este de la laguna, coincide
con la zona de menor profundidad y se caracteriza por presentar valores altos de
salinidad y temperatura. Finalmente, la zona 4 se localiza en el extremo sur de la laguna y
presenta los valores más bajos de salinidad y los más altos en temperatura.
En cuanto a la dinámica de nutrientes se puede decir que cada uno de ellos parece estar
controlada por factores particulares pues no se observaron correlaciones importantes. Se
encontraron dos zonas con altos niveles de NOX, una localizada en la zona 4 donde se
alcanzaron niveles >10µM en octubre, y la parte norte de la zona 2 donde se alcanzaron
valores de entre 3 y 10 µM durante la mayor parte del año. Los fosfatos no mostraron un
patrón de comportamiento definido, aunque durante febrero se presentaron las
concentraciones más altas (1.71 µM). El amonio presentó una oscilación entre 0 a 4.9 µM,
con variabilidad tanto espacial como temporal. En cuanto a los silicatos sus valores
fluctuaron entre 0.1 a 13.01 µM y se comportaron de manera muy semejante a los
nitratos. El análisis de las variables meteorológicas demuestra que la zona de estudio se
2
comporta de acuerdo a las temporadas climáticas propias de la región, sin embargo,
durante el 2014 la temporada de lluvias fue más seca y durante agosto y septiembre se
registraron los valores más altos de temperatura desde que se comenzó a llevar un
registro a nivel mundial.
3
ABSTRACT
During twelve months, from October 2013 to September 2014, hydrological and
hydrochemical properties were studied at Chacmochuch Lagoon. Temperature, salinity,
and dissolved oxygen data from 54 stations, distributed uniformly in this body of water,
were obtained. At 24 water samples were also taken to determine the concentration of
phosphates, nitrates+nitrites (NOX), silicates and ammonium. Additionally, atmospheric
temperature and rainfall in the area ware obtained to analyze their relationship with
hydrographic data. The results show that LCh is a highly heterogeneous system, spatially
and temporally, therefore, to better explain the variation patterns, the lagoon was divided
into four zones according to their hydrological properties: Zone 1 is located at the northern
mouth system and therefore has a greater influence of seawater. Water salinity in this
zone was greater than 30, with temperature variations according to the season: from 22 °C
to 29 °C for “nortes” season, 24 °C to 30 °C for the dry season; and 30 °C on average for
the rainy season. Zone 2 is located on the continental strip on the west side of the lagoon
and is characterized by constantly maintaining lower salinity than Zone 1, probably due to
groundwater exchange. There were two periods when this zone was highly differentiated
from the rest: during April to July and November to February. Zone 3 was located on the
east side of the lagoon, and was the shallowest from all. It is characterized by high values
of salinity and temperature. Finally, Zone 4 is located at the southern end of the lagoon
and has the lowest salinity and higher temperatures. There were no strong correlations
among nutrient concentrations; therefore, we believe that the dynamics of each nutrient is
controlled by different factors. There were two zones with high levels of NOX, one located
at Zone 4 where levels > 10 microns were reached in October, and the northern part of
Zone 2 where values between 3 and 10 uM were reached during most of the year.
Phosphates showed a defined pattern, although, during February, higher concentrations
(1.71 mM) were presented. Ammonium provided an oscillation between 0 to 4.9 mM, with
both spatial and temporal variability. Silicate values ranged from 0.1 to 13.01 mM and
behaved very similarly to nitrates. Analysis of meteorological variables showed that the
study area behaves according to the characteristics of the region climatic seasons.
However, the 2014 rainy season was drier, and during August and September the highest
temperature levels were recorded ever.
.
4
5
CAPITULO I
I. INTRODUCCIÓN
El litoral mexicano cuenta con 11,600 km lineales de los cuales 1731 km,
aproximadamente el 15%, pertenecen a la Península de Yucatán y de éstos 856 km
corresponden a Quintana Roo (Contreras y Castañeda, 2004; Contreras, 1993). En todo
el litoral mexicano se pueden encontrar más de 125 lagunas costeras (LCs) que en
conjunto abarcan una superficie de 12,600 km2 y cubren el 33% de éste (Flores-Verdugo
et al., 2007). Una laguna costera (LC) se define como un cuerpo de agua interno,
usualmente orientado paralelo a la costa, separado del océano por una barrera y
conectado al océano por una o más entradas las cuales generalmente son restringidas,
con valores de profundidad que raramente exceden un par de metros (Kjerve, 1994). Una
LC puede o no estar sujeta a la mezcla por las mareas, su salinidad puede variar desde
agua dulce hasta condiciones de hipersalinidad dependiendo de su balance hidrológico.
Una LC puede presentar características compartidas con los estuarios, por lo que es
necesario establecer las diferencias y enumerar sus características principales (Cuadro
1).
Cuadro 1. Diferencias entre una laguna costera y un estuario según Kjerfve(1994).
Características Laguna costera Estuario
Orientación Paralelas a la costa Perpendicular a la costa Salinidad Puede variar desde una laguna
costera de agua dulce hasta hipersalina, dependiendo de su balance hidrológico.
Sujeto a una fuerte mezcla de agua de mar y de agua dulce, La salinidad es diluida por el agua dulce proveniente del drenaje terrestre.
Contacto con el mar Permanente o efímera (ahogada, restringida o sujeta a filtraciones). La naturaleza del canal que conecta a la LC con el mar, va a definir más que ningún otro parámetro, la funcionalidad del sistema.
Conexión libre con el mar.
Formación Depresión de la zona costera por debajo del promedio mayor de las mareas más altas, tiene una comunicación permanente o efímera pero protegida de las fuerzas del mar por algún tipo de barrera.
Son cuerpos de agua conectados con el mar, semiencerrados, que reciben la descarga de agua dulce de un río del interior.
Asociación
Asociados a llanuras costeras con aportes menores o estacionales de agua dulce.
Asociados a desembocaduras de ríos.
6
Según Pritchard (1967), un estuario es un cuerpo de agua costero semicerrado el cual
tiene libre comunicación con el mar dentro del cual el agua de mar se diluye con aquella
proveniente del continente. Por su parte, Contreras (1993) lo describió como la superficie
acuática donde se lleva a cabo una mezcla entre el agua proveniente del continente y la
oceánica por medio del fenómeno mareal.
Este mismo autor establece la diferencia entre ambas con base en su orientación sobre
la línea de costa: mientras que un estuario se dispone de manera perpendicular a la
costa, una laguna costera lo hace de forma paralela.
Las LCs pueden ser clasificadas con base en diferentes criterios, sin embargo uno de los
más utilizados los describe Kjerfve (1996), quien lo hace de acuerdo al intercambio de
agua con la costa adyacente lo cual es uno de los factores que definen el funcionamiento
hidrodinámico de estos sistemas (Cuadro 2).
Cuadro 2. Clasificación de las lagunas costeras (Según Kjerve, 1996).
Tipo Características
Ahogada Conectadas al mar por un canal largo y somero.
Largos tiempos de renovación de sus aguas.
Fuerza del viento dominante.
Estratificación intermitente debido a la radiación solar intensa o eventos de escorrentía.
Pueden ser hipersalinas temporal o permanentemente.
Restringida Conectadas al mar por dos o más canales o entradas.
La circulación de la marea está bien definida.
Influenciadas por los vientos.
La mayoría se encuentran bien mezcladas verticalmente.
Salinidades de agua salobre a oceánica.
Tiempos de lavado son considerablemente cortos, en comparación con las lagunas ahogadas.
Sujeta a filtraciones
Conectadas al mar por muchos canales de entrada a lo largo de la costa.
Corrientes de marea suficientemente fuertes como para superar las tendencias por acción de las olas, así como también a la deriva litoral propiciando cerrar las entradas de los canales.
Se caracterizan por sus numerosos pases de marea, lo cual lleva a un intercambio de agua con el océano en las olas, las mareas y escalas de tiempo más largos, fuertes corrientes de marea y salinidades cercanas a las del agua de mar.
Las LCs pueden ser consideradas como ecosistemas, ya que funcionan como sitios de
protección, reproducción, crianza y alimentación para una gran variedad de organismos
acuáticos costeros y marinos de manera temporal o permanente durante su ciclo de vida.
7
Asimismo, representan zonas de amortiguamiento contra inundaciones y por tanto
constituyen refugios de fauna regional y migratoria (Flores-Verdugo et al., 1992). También
son zonas de reproducción de una gran variedad de aves y reptiles y son utilizadas por
muchas especies de peces en al menos un ciclo de su vida (Yañez-Arancibia et al., 2005).
Estas áreas son importantes para mantener la biodiversidad de organismos acuáticos y
terrestres. En las franjas litorales de las LCs tropicales se asientan comunidades de
manglar de al menos cuatro especies diferentes mangle rojo (Rizophora mangle), mangle
negro (Avicennia germinans), mangle blanco (Laguncularia racemosa) y mangle botoncillo
(Conocarpus erectus). Los manglares están adaptados a condiciones mixohalinas y a
sustratos de sedimentos ricos en materia orgánica y pobres en oxígeno disuelto (Flores,
2007), y en los sistemas costeros actúan como filtro impidiendo el paso de sedimentos
terrígenos hacia el mar (Contreras, 1993).
Las áreas someras internas de la costa en las LCs poseen hábitats adecuados con
abundantes recursos alimenticios y proporcionan condiciones favorables para el hábitat
(por ejemplo: temperatura, refugio, hidrodinámica), que mejoran el crecimiento y
sobrevivencia de peces (Verdiell-Cubedo et al, 2013). Los estuarios y los sistemas
costeros son considerados como criaderos para diversas especies de peces y crustáceos
(Boesch y Turner, 1984; Verdiell-Cubedo et al, 2013). El éxito que las LCs como criaderos
dependen de una amplia variedad de factores (cuadro 3).
A través de la historia las LCs por su ubicación (interfase tierra-agua) han sido altamente
valorada por los humanos, llevando a un crecimiento acelerado, amenazas intensas de
crecimiento poblacional e infraestructura y en años más recientes por el cambio climático
(Sheaves et al., 2015; Hughes et al, 2009). El crecimiento poblacional, la alteración del
agua y de la tierra, la fragmentación del hábitat, entre otros factores, han reducido la
productividad y salud de los ecosistemas costeros (Camacho-Ibar y Rivera-Monroy,
2014).
Los humedales son importantes para proveer alimentos y protección de los depredadores
a las especies pesqueras dependientes de LCs y estuarios, por cual los rendimientos de
las especies dependientes en zonas costeras son importantes. Turner y Boesch (1988)
observaron que el reclutamiento de camarones peneidos de larva a adultos, en
humedales de diferentes latitudes (Australia, Malasia, Norte del Golfo de México y
Filipinas), se encuentran fuertemente influenciados por eventos climáticos, composición y
cantidad de hábitat y llegaron a la conclusión de que la conservación de la cantidad de
8
hábitat es de alta significancia para el valor del éxito de reclutamiento, desde que éste
parece ser el determinante para el valor potencial en la densidad de individuos, la cual es
modificada anualmente por eventos climático. La disminución de los pastos marinos y las
amenazas que sufren las especies dependientes de estos han sido observadas por
Hughes et al. (2009), quienes demostraron la presencia de múltiples especies
interdependientes que conviven en un solo hábitat y resaltaron la importancia de realizar
esfuerzos y estrategias para la conservación y manejo de ecosistemas costeros,
particularmente para especies amenazadas y las comunidades que dependen de ellas.
Cuadro 3. Factores que proporcionan una ocupación exitosa en los criaderos (Sheaves et al.,
2015).
Soporte Factores Descripción
Conectividad y dinámica de poblaciones
Migración de paisaje marino
La estructura del paisaje, los patrones espaciales de especies presa-depredador, la hidrodinámica y geomorfología del ecosistema juegan un rol importante en la estructura de los movimientos a través de diferentes habitas.
Migración
ontogénica
Ocurre en un rango de escalas de movimientos a lo largo de agua dulce a gradientes marinos y movimientos dentro de un mosaico de habitas locales (ejemplos: pastos marinos a manglares o a parches arrecifales).
Conectividad
Es un facilitador que permite una variedad de funciones ecológicas críticas que le dan soporte al valor de los criaderos. Cambios de hábitat ontogénico, uso de hábitats transitorios y temporales, uso de un mosaico de hábitats dentro de un criadero marino.
Factores ecológicos y ecofisiológicos
Efectos de ecotono
Los criaderos estuarinos ocurren en aguas de transición entre agua dulce y de mar. Están bien definidos como ecosistemas y las comunidades animales frecuentemente presentan fuertes patrones espaciales dentro del paisaje, es especialmente en los bordes del hábitat donde existe una mayor riqueza y densidad de especies observadas.
Factores eco-
fisiológicos
Son críticos para determinar los patrones espaciales y temporales de ocupación de criaderos y se manifiestan en diferentes escalas: relación al uso de hábitat ontogénico, las diferentes condiciones físicas y de nutrientes durante las apariciones estacionales, patrones a largo plazo de utilización de criaderos, variaciones en las condiciones óptimas del hábitat o respuestas a ciclos climáticos multianuales.
Compensaciones comida
/depredador
Las zonas de transición entre refugio y áreas de alimentación son áreas de riesgo alto Los peces durante su etapa juvenil enfrentan la necesidad de obtener presas suficientes y apropiadas y al mismo tiempo minimizar el riesgo de predación. La necesidad de accesar a zonas ricas en presas da inicio a un comportamiento necesario
9
Soporte Factores Descripción
que los expone a incrementar el riesgo de ser presas.
Cadena
alimenticia
En las zonas de crianza los depredadores suelen ser pocos la mayor parte del tiempo, sin embargo, depredadores inmigrantes de sistemas adyacentes pueden producir efectos profundos en la crianza de peces durante su corta incursión de forrajeo. La exclusión competitiva de hábitats de forrajeo optimo entre especies puede ser un determinante importante de ganadores y perdedores del hábitat de crianza en términos de crecimiento, sobrevivencia y movimiento a hábitats consecutivos.
Dinámica de recursos
Disponibilidad de recursos
Generalmente son hábitats nutricionalmente ricos, maximizando el crecimiento de la cohorte durante su residencia en la zona de crianza. Los organismos marinos invierten fuertemente en un crecimiento rápido durante sus edades tempranas de vida.
Cambios de dieta
ontogénica
Existe una compleja dinámica en la dieta de los juveniles durante la obtención de recursos de diferentes hábitats durante su residencia en las zonas de crianza, lo que significa una variable y complicada cadena alimenticia. Cambios profundos en su dieta durante su desarrollo significa que no necesariamente participan en la misma cadena trófica a través de su estancia en las zonas de crianza.
Insumos
alóctonos
En los sistemas marinos, el agua es un vector de movimiento de energía y nutrientes a través de los hábitats, permitiendo el subsidio de sustancias tróficas que afectan la estructura de las poblaciones animales en los ecosistemas.
Uno de las principales consecuencias generadas actualmente a causa de la
contaminación, principalmente por fertilizantes y aguas residuales en las LCs es la
eutrofización, la cual se refiere al proceso por el cual cambia el estatus nutrimental de un
cuerpo de agua por efecto del aumento de la carga de nutrientes, en particular el
nitrógeno y el fósforo (Richardson y Jørgensen, 1999). Sin embargo, Nixon (1995) sugiere
que no sólo es el aporte de estos dos nutrientes define el estado nutricional, sino que él
define la eutrofización como la tasa a la que ingresa el carbono orgánico a un ecosistema
acuático. Hay dos formas de ingreso de carbono orgánico, la forma alóctona, que implica
que un origen externo al cuerpo de agua, y la forma autóctona, que deriva de la
producción primaria. De esta forma Nixon (1995) propone un sistema de clasificación del
estado nutricional basado en la producción primaria. Aunque esta clasificación pudiera
deberse a factores puramente naturales, el sentido actual de eutrofización implica un
deterioro en el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos mediado por el aporte
10
antrópico de nutrientes (Conley et al., 2009). Este cambio de paradigma de eutrofización
natural a eutrofización cultural, implica también una modificación en la percepción de este
fenómeno desde el punto de vista biogeoquímico. Mientras que para Nixon el elemento
indicador del estado nutrimental era el carbono orgánico, ahora el indicador de
eutrofización cultural es el nitrógeno (Schlesinger, 2009). La razón de este cambio tiene
que ver con que el nitrógeno se consideró por mucho tiempo como el nutriente limitante
de la producción de biomasa vegetal, observación sobre la que se basa la Ley del Mínimo
postulada por Liebig a mediados del siglo XVIII (Smith et al., 1999). En la actualidad la
tasa de aporte de nitrógeno a los ecosistemas es de veinte órdenes de magnitud mayor a
la que se tenía en la temporada preindustrial (Rabalais, 2002). Esta modificación en las
rutas biogeoquímicas del nitrógeno ha llevado a plantear el esquema de que más que
ciclo, el comportamiento actual de este elemento es en cascada (Galloway et al., 2003).
La forma más inmediata de observar el proceso de eutrofización en las lagunas costeras
es mediante el incremento de la producción primaria. Este sólo evento conlleva a una
serie de procesos concatenados: aumento de material orgánico particulado, incremento
en la demanda biológica de oxígeno, abatimiento del oxígeno disuelto en la columna de
agua, disminución de la transparencia, dominancia de algunas especies a costa de otra
(pérdida neta de biodiversidad), pérdida o disminución de servicios ecosistémicos, y
finalmente la presencia estacional o permanente de zonas hipóxicas (zonas muertas)
(Schramm, 1999).
La vulnerabilidad ante una amplia variedad de factores que pueden modificar las
características ecológicas de las lagunas costeras es un elemento importante que debe
tenerse en consideración para su conservación, por lo cual conocer el estado actual es
importante para propuestas de manejo futuras.
1.1. Lagunas Costeras de la Península de Yucatán
La Península de Yucatán (PY) tiene el 15 % de litoral costero de México, a lo largo de
éste se encuentran ubicadas 10 sistemas costeros (lagunas y bahías) de gran importancia
ecológica, turística y de producción pesquera. Aun cuando comparten características
semejantes, cada laguna tiene particularidades que las hace únicas (Cuadro 4). Estos
ecosistemas costeros se caracterizan por ser cuerpos someros, con una alta variabilidad
espacial y temporal de salinidad y temperatura superficial. Estas características
hidrológicas están determinadas por tres temporadas climáticas: la de secas o estiaje que
11
se presenta de marzo a mayo, la de lluvias que ocurre entre junio y octubre, y la
temporada fría o de nortes que se caracteriza por la influencia de sistemas frontales de
origen polar que se observa de noviembre a febrero (Herrera-Silveira, 2010; Tapia-
González et al., 2008). La temporada de secas se caracteriza por un aumento en la
temperatura del aire y una disminución en la precipitación, mientras que en la temporada
de lluvias puede haber un intervalo en la precipitación que va de 800 a los 1100 mm.
Según Bauer-Gottwein et al. (2011) la Península de Yucatán es una gran plataforma de
roca caliza de 165,000 km2, que comprende en su totalidad a los estados de Yucatán,
Campeche y Quintana Roo. No existen sistemas de drenaje superficial, sino que el flujo
de agua ocurre de manera subterránea por sistemas de cavernas que desembocan en la
costa en forma de manantiales submarinos (Hernández-Terrones et al., 2011). Las LCs de
la PY también están sujetas a la influencia del agua subterránea e incluso se ha
documentado su efecto en las propiedades hidrográficas de estas últimas, que consiste
principalmente en la disminución de la salinidad y la temperatura (Hernández-Terrones et
al., 2011).
12
Cuadro 4. Características descriptivas de algunas lagunas costeras de la Península de Yucatán.
- Fuentes: 1 Valdés-Lozano et al. (1994) y Herrera-Silveira y Medina-Gómez (2003);
2 Herrera-Silveira y Medina-Gómez (2003);
3. Aldana-Aranda et al.
(1971) y Ortegón-Aznar et al. (2001); 4
Herrera-Silveira y Medina-Gómez (2003); 5 Aguilar-Salazar y Gonzalez-Iturbe (1999);
6 Collado-vides et al. (1995);
7
Espinoza-Ávalos et al. (2009); 8
Vidal y Basurto (2003); 9
Rivera-Dzib (2010).
Es
tad
o
Sistema
Coordenadas geográficas Prof.
Media
(m)
Largo
(Km)
Ancho
(Km)
Área
(km2)
Conexión con el mar Latitud ºN Longitud ºO
N S O E
Yu
ca
tán
Celestún1 20.96 20.77 90.41 90.32 0.5 -
3.5 21.2
0.5
-
2.4
28
Laguna larga y somera, paralela a la costa,
contacto con el mar a través de una entrada de
410 m de ancho.
Dzilam2 21.49 21.42 88.73 88.62 < 2.5 12.9 1.6 9.4 Una entrada, Isla de barrera con un ancho de
375 m.
Ría Lagartos3 21.60 21.46 88.05 87.58 Somera 80 4 130 Una entrada, isla de barrera.
Chelém4 21.26 21.23 89.79 89.70 1.4 14.7 1.8 15 Conexión con el mar por una bocana con 225 m
de ancho, barrera arenosa producida por litoral.
Qu
inta
na
Ro
o
Yalahau5 21.56 21.41 87.50 86.76 2 ± 0.8 32
8
-
11
275 Una entrada, isla de barrera, paralela a la costa,
alargada con playas angostas y arenosas.
Nichupte6 21.15 21.02 86.81 86.76 2.5 21 12 -
Separado por una barrera arenosa. Conexión
con el mar por el canal Cancún al norte y Canal
Nizuc al sur.
Bahía de
Chetumal7 18.86 18.32 88.39 87.95 2 67 20 1098
Semi-cerrado, comunicado con el mar Caribe
por medio de una boca de aprox. 20 km de
ancho, protegido por arrecifes y cayos.
Bahía de la
Ascensión8 19.80 19.49 86.87 86.79 2.5 - - 260
Conectada al Caribe mexicano a través de un
arrecife de coral de 12 km de ancho, rodeado
por manglares.
Laguna
Chacmochuch9 21.43 21.24 86.87 86.79 1.5 22 11 115.3
Boca ancha, separada del mar por una isla de
barrera, paralela a la costa.
13
1.2. Antecedentes
1.2.1. Sistema Lagunar Chacmochuch
La Laguna Chacmochuch (LCh) es el cuerpo de agua más grande del Sistema Lagunar
Chacmochuch (SLCh). El SLCh se constituye de nueve cuerpos de agua: Laguna
Cocodrilos, Esmeralda, Esperanza, Larga, Las Garzas, Manatí, Zapatito, Ría Nagijo y
Laguna Chacmochuch (Caballero-Vázquez et al., 2005). Las primeras ocho lagunas se
localizan al sur del sistema y son cuerpos de agua dulce relativamente pequeños que se
interconectan entre sí por canales estrechos y someros. En Laguna Manatí se desarrollan
actividades productivas (pesqueras y turísticas), ya que de ahí salen lanchas hacia LCh y
a los campamentos pesqueros ubicados en las inmediaciones de Isla Contoy y Cabo
Catoche. Manatí y Chacmochuch se conectan por un canal estrecho de aproximadamente
2 km bordeados de una franja de manglar bien desarrollada.
El 9 de agosto de 1999 se decretó el área Natural Protegida “Zona Sujeta a Conservación
Ecológica, Refugio Estatal de Flora y Fauna Sistema Lagunar Chacmochuch” (DOF,
1999) con una superficie afectada de 19,14.52 km2 de la zona sur del SLCh sin considerar
los 115.3 km2 correspondientes a la superficie de LCh, quedando este cuerpo de agua sin
ninguna protección jurídica, lo cual lo hace aún más vulnerable a la extracción ilegal de
especies marinas, algunas de ellas muy vulnerables, como las poblaciones de pepino de
mar y el caracol rosado entro otros.
El uso de suelo de estas lagunas se encuentra bajo el estatus de protección de acuerdo al
Programa de Ordenamiento Ecológico y Territorial del H. Municipio de Isla Mujeres
(POETZCIM, 2001) pero el área colindante es de aprovechamiento residencial y turístico
(Figura 1).
14
Figura 1. Mapa modificado de políticas ambientales del POEL del Municipio de Isla Mujeres que
aplican a las zonas adyacentes al Sistema Lagunar Chacmochuch. El polígono marcado como
UGA 3 tiene estatus de Protección y los marcados como UGA 8 y UGA 9 tienen estatus de
Aprovechamiento. Figura tomada del POEL de Isla Mujeres.
15
En el SLCh se realizan actividades no reguladas de pesca, turismo y recreación cuyo
impacto en las comunidades de flora y fauna es desconocido. La pesca artesanal en el
sistema representa una fuente importante de ingresos para los pescadores de la zona,
quienes aprovechan especies como la mojarra, barracuda, pargos, róbalo, entre otros
(Caballero Vázquez et al. 2005) A pesar de su importancia ecológica y económica, en el
SLCh son pocos los estudios existentes de carácter técnico y/o científico. De ellos se
puede citar el de Caballero-Vázquez et al. (2005), quienes caracterizaron la composición y
distribución espacio-temporal de la comunidad de peces. Estos autores, con base en
parámetros fisicoquímicos e hidrológicos, zonificaron al SLCh en tres secciones: la parte
norte considerada estenohalina, la parte central eurihalina y la sección sur como de agua
dulce. Herrera-Silveira (2006) hizo un diagnóstico sobre la condición de las lagunas de
Yucatán en el cual encontró que las concentraciones de clorofila a se encontraban dentro
de los promedios más altos para el tipo de lagunas euhalinas, indicando un alto potencial
de eutrofización, además que éstas concentraciones podrían deberse al aporte
antropogénico. Finalmente Rivera-Dzib (2010) caracterizó en un estudio multianual, la
hidroquímica y la condición trófica de la LCh, determinando que la mayor entrada de
nutrientes se presentaba durante temporada de lluvias y proviene de la zona continental.
Describió tres zonas de afinidad hidroquímica (marina, de mezcla e interna), esta
condición varió según la temporalidad, siendo meso-eutrófica para las temporadas de
lluvias y nortes y oligo-eutrófica para la temporada de secas.
El proceso de enriquecimiento por nutrientes se ha detectado en la zona costera del
Caribe Mexicano (Null et al., 2014; Hernández-Terrones et al., 2011), sin embargo, el
hecho de estar asociada a un ambiente cárstico, permite que éste actué como una
especie de amortiguador de la eutrofización debido a la capacidad de los carbonatos para
secuestrar fósforo, elemento que, por esta causa fungiría como nutriente limitante. De
esta forma, no se observan florecimientos masivos de algas o fitoplancton, aunque cada
vez hay más evidencia del reemplazo de especies de rápido crecimiento a costa de
aquellas adaptadas a un aporte limitado de nutrientes.
En LCh Rivera-Dzib (2010) reportó valores de 0.3 a 11.6 µg·L-1 de Chl a entre 2004 y
2008, mientras que datos no publicados encontraron concentraciones hasta de 12.0 µg·L-1
de Chl a durante 2009 (Figura 2). Si la concentración de clorofila es un indicador de
biomasa, entonces LCh es un cuerpo de agua productivo sujeto a una entrada importante
de nutrientes que le permite tener esos niveles de producción. No obstante, queda por
investigar si las concentraciones de clorofila observadas son valores normales propios de
16
la dinámica de la laguna, o si son producto del incremento de nutrientes de origen
antrópico.
Figura 2. Distribución de la clorofila a los meses de septiembre octubre y noviembre de 2009 en
Laguna Chacmochuc. Datos no publicados.
Además de los antecedentes mencionados, existen pocos estudios de las condiciones
ambientales de la LCh, por lo que es necesario un esquema de trabajo para conocer su
dinámica hidrológica y ambiental, lo cual será importante para relacionarlo con las
respuestas que éste presente como consecuencia de su interacción con el componente
antropogénico en el contexto de un clima en transición y de los cambios naturales de
naturaleza abrupta como los huracanes. El huracán Wilma afectó la zona en 2005. El
huracán afectó tres ciudades del estado de Quintana Roo: Cozumel, Playa de Carmen y
Cancún, con vientos que alcanzaron una velocidad máxima de hasta 230 km h-1, el
fenómeno permaneció durante 48 horas en octubre de 2005 y fue categorizado de
acuerdo a la intensidad de sus vientos como huracán categoría 4 (210 a 250 km h-1)
según la escala de Saffir/Simpson (CONAGUA, 2011). La destrucción ocasionada por el
huracán fue enorme, afectó principalmente a la industria turística, comunicativa, social y
eléctrica; desafortunadamente no existe un estudio que evidencie los daños provocados al
ambiente durante su paso (Palafox y Gutiérrez, 2013). Este meteoro también afectó la
17
LCh cerrando la boca del lado occidental con lo que se impidió la comunicación con el
mar. Las consecuencias de este fenómeno en las comunidades naturales y la dinámica
del sistema no se han determinado. Por lo anterior, la presente investigación tiene como
objeto principal caracterizar la variabilidad hidrográfica y ambiental de laguna
Chacmochuch.
1.4. Hipótesis
El comportamiento estacional de las variables hidrológicas y químicas en LCh, está
influenciado por la variabilidad meteorológica de la región, por lo que se esperaría una
alta correlación positiva entre los grupos de variables.
1.5. Objetivos
1.5.1. Objetivo general
Caracterizar la variabilidad hidrológica y ambiental de la Laguna de Chacmochuch durante
un ciclo anual de octubre de 2013 a septiembre de 2014.
1.5.2. Objetivos específicos
1. Determinar la variación estacional y espacial de los valores de salinidad, temperatura
y oxígeno disuelto.
2. Determinar la variación estacional y espacial de nutrientes.
3. Analizar la variabilidad de la precipitación y temperatura del aire de los años 2000 al
2014 en la zona de estudio.
4. Relacionar la variabilidad climática-estacional con la distribución de parámetros
fisicoquímicos.
1.6. Descripción del área de estudio
La Laguna Chacmochuch se encuentra en la península de Yucatán, ubicada al norte del
estado de Quintana Roo (Figura 3). Colinda al sur con la ciudad de Cancún, al sureste
con Isla Mujeres, al noreste con Isla Contoy, al oeste con la zona Continental de Isla
Mujeres y al norte con Cayo Chacmochuch. Colinda al este con el Mar Caribe y la zona
norte con la corriente de Yucatán.
18
LCh cubre una superficie aproximada de 11,527 Ha. Su profundidad varía de los 0.3 m en
la zona oeste, hasta los 3.5 m en la zona central, por lo que se considera una laguna
somera. La boca de LCh está ubicada al noreste del sistema es ancha, aunque al parecer
existe una ligera elevación de la topografía en la parte noroeste, lo que tiene
implicaciones en el intercambio de agua con el mar.
19
Figura 3. Ubicación de la zona de estudio, Laguna Chacmochuch.
20
Fisiografía
El área que ocupa la Laguna de Chacmochuch es una llanura con dolinas, cuya
característica es su topografía cárstica, según su fisiografía específicamente en la playa o
barra, dicha superficie abarca parte del municipio de Benito Juárez y de Isla Mujeres. En
la zona ocupada por el SLCh predominan tres tipos de suelo: Leptosol (lítico), Regosol
(calcárico) y solonchak (Háplico y Calcáreo) (IUSS Grupo de trabajo WRB, 2007;
POEQROO, 2002).
Geología
La zona de estudio pertenece a la placa tectónica Norteamericana que se encuentra
ubicada en la región tectónica conocida como Plataforma de Yucatán. Ésta es estrecha y
está formada de rocas carbonatadas. La unidad que corresponde a la zona de estudio es
la Formación Carrillo Puerto (TmplCz-Cq). El tipo de rocas predominantes en la zona son
las sedimentarias. La plataforma se encuentra cubierta por Qhopa y Qholi el primero está
formado por depósitos palustre de limo y arcilla, mezclados con materia orgánica; el
segundo son depósitos de litoral, constituidos por arena blanca compuesta principalmente
por fragmentos redondeados a arredondeados de ostras, bivalvos y gasterópodos (Carta
geológica minera - INEGI, 2005).
Hidrología
La LCh se encuentra en la región hidrológica RH32 Yucatán Norte, subcuenca 32A
Quintana Roo, la cual no presenta escurrimientos superficiales debido a la elevada
evaporación y alta permeabilidad del terreno. Existe una alta infiltración por la escorrentía
del agua de lluvia y las zonas costeras están sujetas a inundaciones.
Aspectos oceanográficos
La LCh está influenciada por la Corriente de Yucatán y el flujo que pasa por el canal de
Cozumel. La corriente de Yucatán es un flujo intenso, controlado por la topografía de la
zona. Fluye desde el sur de la Isla de Cozumel atravesando la parte oeste del Canal de
Yucatán en el Caribe a una velocidad máxima de 2.5 m·s-1 dirigiéndose hacia el Golfo de
México donde se convierte en la Corriente de Lazo. Se encuentra al oeste del Canal de
Yucatán ubicado en los 21º 25’N y 85º 45’O. Esta corriente tiene una gran variabilidad en
sus flujos debido a que del total proveniente del Mar Caribe sólo el flujo superficial se
dirige hacia el estrecho de Florida, formando la parte inicial de la Corriente del Golfo
21
(Athié et al., 2011). Las dimensiones del canal de Cozumel son de 18 km de ancho y ~400
m de profundidad, por lo que se considera pequeño en comparación con el canal de
Yucatán (196 km de ancho y una profundidad 2040 m de cabo San Antonio, Cuba a Isla
Mujeres, México). La dirección del flujo que pasa por el canal de Cozumel tiene un
dirección predominante, con una velocidad promedio superficial de 1.1 m·s-1 a 30 m de
profundidad y 5.1 Sv, El 20% del material transportado por el canal de Cozumel se integra
a la corriente de Yucatán. Además, la corriente de Yucatán se intensifica al cruzar el canal
de Cozumel (Athié et al., 2011).
El tipo de marea que predomina en LCh es semidiurna, con un oleaje bajo y vientos que
vienen del sureste y noreste (CONANP, 2003).
Aspectos climatológicos
Predominan dos tipos de clima en el área de estudio Ax’(w0)w”, el cual corresponde a
cálido, el más seco de los subhúmedos con lluvias uniformemente repartidas y tendencia
al verano, alto porcentaje de lluvia invernal y sequía intraestival y el Ax’(w1)w” o cálido
subhúmedo intermedio con lluvias uniformemente repartidas pero tendencia a presentar
en verano, alto porcentaje de lluvia invernal y canícula (Orellana et al, 2009; García,
1998), con una temperatura media anual mayor de 22 ºC. El promedio anual de
precipitación pluvial es de 1,380.9 mm. La mayor precipitación se presenta durante el mes
de octubre con un promedio de 275.2 mm de lluvia y la menor para el mes de abril con un
promedio de 31.8 mm. Los huracanes y depresiones tropicales son fenómenos
meteorológicos que se presentan anualmente entre junio y octubre, los cuales por su
propia naturaleza devastadora podrían afectar la zona y propiciar variabilidad en las
características químicas y físicas en el sistema lagunar (Rivera-Dzib, 2010).
Flora y fauna
En el litoral de la LCh hay presencia de importantes comunidades de Manglar, selva baja
inundable, matorral costero y vegetación inducida. Las especies de mangle presentes en
la zona de estudio son mangle rojo (Rizophora mangle), mangle negro (Avicennia
germinans), mangle blanco (Laguncularia racemosa) y mangle botoncillo (Laguncularia
racemosa), todas con la categoría de “protección especial” (NOM-059-SEMARNAT-2001).
La vegetación representativa correspondiente a la selva baja inundable son: chicozapote
(Manilkara zapota), chechén (Metopium brownei) y palma chit (Thrinax radiata) con
categoría de “amenazada” (NOM-059-SEMARNAT-2001), entre otros. Existe presencia de
22
especies invasoras y exóticas en las brechas y caminos adyacentes a la zona de manglar,
principalmente especies como el waxim, la suculenta y algunas gramíneas. Se han
encontrado 50 especies de peces, dentro de la fauna identificada se pueden mencionar
especies importantes, tal como la langosta espinosa (Panulirus argus) y la barracuda
(Spyraena barracuda) (Caballero-Vázquez, et al, 2005). En total se han encontrado 27
especies en la zona entre anfibios (6 especies) y reptiles (21 especies), dentro de los más
importantes se encuentra el cocodrilo americano (Crocodylus acutus) (Vázquez-Lule y
Díaz-gallegos, 2009), especie protegida y categorizada como “rara” según la NOM-059-
ECOL-1994.
Durante las doce campañas realizadas se pudo observar la presencia de tortugas
marinas. La boca de la LCh colinda con la zona de avistamiento del tiburón ballena
(Rhincodon typus), ya que estos individuos se ubican en zonas costeras ricas en
nutrientes y por sus características presenta condiciones de temperatura y salinidad
propicias para la presencia de especies planctónicas y nectónicas de los cuales se
alimenten (Fowler, 2000).
23
1.7 Referencias
Aguilar-Salazar, F. y J.A. Gonzalez-Iturbe. (2003). Batimetría, variables hidrológicas,
vegetación acuática sumergida y peces de la Laguna de Yalahau, Quintana Roo
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Collado- Vides, L., J. González- González y E. Ezcurra. (1995). Patrones de distribución
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Contreras E.F. (1993). Ecosistemas costeros mexicanos. Comisión Nacional para el
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27
CAPITULO II
II. COMPORTAMIENTO HIDROGRÁFICO
2.1. Introducción
La temperatura, la salinidad y el oxígeno disuelto son los principales parámetros que
ayudan a describir la variabilidad de una masa de agua, debido a que se pueden inferir las
interacciones con otros componentes del medio (radiación solar, flujos externos de agua,
precipitación, etc.). En el caso de las aguas oceánicas, la temperatura y la salinidad se
consideran propiedades conservativas, o sea, que varían poco o dentro un margen
estrecho, de tal forma que la combinación de ambos puede ser usado para determinar su
origen. Sin embargo, en el caso de las lagunas costeras, los valores de estas variables
son muy heterogéneos espacial y temporalmente ya que están influenciadas por múltiples
factores, dentro de los cuales destaca la baja profundidad, la evaporación, el régimen de
lluvias, la forma perimetral de la laguna, los flujos de agua (permanentes o intermitentes),
ya sea dulce o marina y el patrón hidrodinámico, esto es, el movimiento de agua interior y
la magnitud de su intercambio con el océano.
Temperatura. La variación de este parámetro se relaciona con los procesos de pérdida y
ganancia de energía. La radiación solar es el principal factor que afecta el aumento de
temperatura en latitudes tropicales donde la incidencia de los rayos solares es directa en
dos momentos del año. La radiación de onda corta se absorbe por el agua y el suelo y se
remite como longitud de onda larga (calor) incrementando la temperatura de los fluidos
(agua y aire). En latitudes tropicales la cantidad de luz recibida tiene una menor variación
estacional que en latitudes templadas, por lo que la variación neta anual de la temperatura
no es tan drástica. Sin embargo, si la temperatura ambiental es intensa, como resultado
se producirá un aumento en la temperatura del agua y por consiguiente su evaporación.
La disminución de la temperatura, por otro lado, se relaciona con procesos de convección
que ejercen las masas de aire frío sobre el agua de las lagunas. En las lagunas costeras
de la PY, la pérdida de calor y por tanto la disminución de la temperatura se produce
durante la temporada de nortes. Los nortes son masas de aire polar que viajan hacia el
sureste afectando la PY. Inclusive, a la presencia de este fenómeno está asociada la
migración de la langosta espinosa, uno de los principales recursos pesqueros de la zona.
Otro mecanismo que afecta la temperatura del agua puede ser el flujo de agua tanto del
continente como del océano. La LCh es un caso de estudio interesante porque aun
cuando se supone que recibe flujos de agua subterránea, se desconoce el impacto en sus
28
propiedades hidrográficas, ya que la magnitud de estos flujos no ha sido cuantificada. La
posible intrusión de aguas oceánicas provenientes de la Corriente de Yucatán
principalmente en la temporada de secas y a principios de los nortes (Coronado et al.,
2007), la cual puede ser producto de las aguas de surgencias producidas durante el paso
de la Corriente de Yucatán a través de Cabo Catoche (Enríquez et al., 2010), es otro
aspecto relevante que debe tomarse en cuenta. Debido a la circulación de la costa Norte
de Yucatán, estas corrientes de agua de características más frías y saladas se
desprenderían de la zona de afloramiento de Cabo Catoche y viajarían como
contracorriente por la costa norte del estado y entrando a LCh entre el estrecho formado
por Cayo Chacmochuch y la costa, afectando no sólo sus propiedades hidrográficas sino
también sus variables hidroquímicas. Sin embargo, al igual que con los flujos de agua
subterránea, el impacto de la posible intrusión de agua de la CY en LCh no se ha
comprobado.
Salinidad. La salinidad se refiere al contenido total de sales en un volumen de agua y
mantiene un valor casi constante en aguas marinas. En sistemas acuáticos costeros y
continentales, su variación depende de procesos de concentración o dilución. De lo
anterior se desprende la dependencia de este valor con la temperatura, la precipitación y
el flujo de agua continental. El incremento de temperatura aumenta la evaporación y por
tanto la salinidad, mientras que la precipitación aumentaría la cantidad de agua diluyendo
la concentración de sales y disminuyendo la salinidad. Este efecto de dilución también lo
provocaría el agua continental que llega al sistema mediante ríos o escorrentías. La
salinidad se define como el total del material sólido contenido en un kilogramo de agua de
mar cuando todos los carbonatos han sido convertidos en óxido, el bromo-iodo
reemplazado por cloro y todas las sustancias orgánicas aisladas (APHA, 1998). El
principal componente de la salinidad es el cloruro de sodio, cuya concentración
(clorinidad) puede aproximarse a la salinidad mediante la ecuación:
Ecuación 1
Oxígeno disuelto. Ésta es una variable que además de depender de la concentración de
sales y la temperatura también depende de la actividad biológica del sitio (Comín, 1984).
Existe una relación inversa entre la salinidad y la temperatura con el oxígeno disuelto
(OD). Mientras que el efecto de la salinidad es mecánico, esto es, que a medida que
aumente la cantidad de cualquier soluto disminuye la capacidad del solvente para
29
solubilizar cualquier otro; la de la temperatura es cinética, pues el aumento de energía en
el agua se transfiere a las moléculas del gas disuelto promoviendo su evaporación. Existe
un valor límite, o de saturación, para la disolución del oxígeno y depende de la
temperatura y la salinidad (Rojas, 2010).
El OD proviene de dos fuentes, la atmosfera y los productores primarios (Comín, 1984).
En el primer caso la cantidad de OD presente en un cuerpo de agua en reposo es función
de la concentración inicial de ambos fluidos. Así, a una temperatura determinada existirá
un flujo del cuerpo acuático hacia la atmósfera o viceversa hasta alcanzar el equilibrio
entre la evaporación y la solubilización. Si el cuerpo acuático está sometido al esfuerzo
del viento de manera constante, la concentración de OD puede alcanzar valores de
sobresaturación por periodos cortos. Los organismos presentes en la columna de agua
también afectan la concentración de OD, el fitoplancton y la vegetación acuática
sumergida (productores primarios) contribuyen mediante la fotosíntesis a generar
oxígeno, sin olvidar que una parte de este oxígeno es consumida por los mismos
autótrofos y todos los heterótrofos mediante la respiración (Comín, 1984).
Cuando un cuerpo acuático contiene altos niveles de materia orgánica, la respiración
bacteriana consume grandes cantidades de oxígeno (para degradar este material
orgánico) a velocidades superiores a sus tasas de renovación, llegando a generar, en el
peor de los casos, zonas anóxicas. La anoxia se define como la ausencia de oxígeno y
corresponde a valores de 0 mg·L-1. La hipoxia es un término utilizado para definir
concentraciones bajas de OD, ésta corresponde a valores por debajo de los 2 mg·L-1
(Bricker et al., 2003). Estos valores se han atribuido principalmente al exceso de material
orgánico presente a una circulación pobre y al aislamiento de la zona (Contreras, 2001).
En el Caribe mexicano la Laguna costera Bojorquez del Sistema Lagunar Nichupté ha
llegado a tal grado de eutrofización que mantiene características anóxicas en al menos
una parte del año (Valdés-Lozano et al., 2006).
De lo anteriormente expuesto se desprende la importancia del reconocimiento de los
patrones de variabilidad estacional y temporal de estos parámetros en Laguna
Chacmochuch.
30
2.2. Métodos
2.2.1. Determinación del número de estaciones
Para el presente estudio se buscó cubrir una superficie representativa de LCh con la
finalidad de obtener mapas de distribución de las variables hidrológicas con alta
resolución espacial para que permitieran describir a detalle su variabilidad y distribución.
Además se valoró el tiempo para la colecta de datos para que pudiese realizarse en un
día. Del análisis anterior se seleccionaron 54 estaciones de muestreo distribuidas
homogéneamente en 10 transectos (Figura 4). En todas las estaciones se tomaron datos
de temperatura del agua (°C), salinidad y oxígeno disuelto (mg·L-1) por medio de un
perfilador CTD modelo SBE 19 plus V2, con una frecuencia de muestreo de 4 Hz (una
medición cada 0.25 segundos).
2.2.2. Muestreo y colecta de datos
En cada campaña se inició el muestreo en la estación más cercana a la boca de la laguna
y continuando al interior siguiendo la secuencia mostrada en la Figura 4, de tal forma que
las últimas estaciones trabajadas fueron las ubicadas en el límite sur. El tiempo
transcurrido durante la colecta de las muestras en todos los casos fue de
aproximadamente 8 horas para cada campaña. En total se realizaron doce campañas de
muestreo, una por mes, entre los días 15 y 20, para mantener la periodicidad entre
muestreos. Durante la campaña de diciembre fue necesario modificar el plan de
estaciones debido a un evento de nortes que afecto las condiciones óptimas para
realizarlo. Cada una de las estaciones fue ubicada geográficamente mediante un GPS
Garmin GPSMAP 76 el cual fue alimentado previamente con estos datos.
2.2.3. Análisis de datos
Con la finalidad de observar la variabilidad estacional de los datos de temperatura,
salinidad y oxígeno disuelto se realizaron diagramas de caja. Estos son muy útiles para
realizar comparaciones visuales entre grupos de datos debido a su facilidad para
comprenderlos. La serie de datos se ordena en orden ascendente. El valor de en medio
corresponde a la mediana que se representa en la parte central de la caja como una línea
horizontal. Los números que ocupan las posiciones correspondientes al 25% y 75% de los
datos representan el valor de los cuartiles 1 y 3 (percentiles de 25 y 75), y los extremos de
los bigotes son los valores máximo y mínimo (Boyer et al., 1997).
31
2.2.4. Procesamiento de datos hidrográficos
Para obtener los mapas de distribución de las variables hidrográficas se utilizó la técnica
de mapeo objetivo que es más adecuada para analizar datos de distribución
heterogéneas que la interpolación lineal (Roemmich, 1983). El mapeo objetivo es una
técnica utilizada para la interpolación de datos. Dentro de las ventajas que presenta
destaca que completa datos faltantes y ayuda a filtrar perturbaciones a una escala menor
a la que se desea analizar. Además, puede extrapolar valores sin perder la congruencia
del análisis. Para que este tipo de mapeo sea efectivo es necesario escoger
adecuadamente dos parámetros para lo serie de datos: las escalas de correlación y el
cociente de señal a ruido. Para realizarlo fue necesario crear una malla de 209 por 110
puntos, con una resolución de 0.2 km de largo por 0.1 km ancho, distribuidos
homogéneamente a través de la Laguna Chacmochuch. Se calculó la correlación entre
cada una de las series de cada variable (temperatura, salinidad y oxígeno disuelto), así
como la distancia entre ellas es a través de la fórmula de la ecuación 2.
Se impuso una función de correlación de la forma:
Ecuación 2
Dónde R es la distancia horizontal y L es una escala de decaimiento, definida en este
caso arbitrariamente*.
Se impuso un valor de señal a ruido (α) de 0.1. Debido a que lo que se busca es una
representación hidrográfica en superficie y a como la profundidad de la laguna varía en un
intervalo entre los 0.5 y 3.5 m entre estaciones, fue necesario realizar un promedio a
intervalos de 0.5 m con los datos obtenidos del CTD. Esto permitió visualizar la variación
de los promedios en la profundidad para determinar si se mantenía ese promedio o se
manejaba un promedio general.
* Note que dicha escala L debe obtenerse mediante un análisis de series observadas de la variable a estudiar, sin embargo, en esta caso no se contó con dichas observaciones, por lo que tuvo que definirse arbitrariamente asegurando la obtención de mapas no muy ruidosos.
32
Figura 4. Estaciones de muestreo de la laguna Chacmochuch. Se tomaron datos de temperatura,
salinidad y oxígeno disuelto. El orden de la numeración de estaciones corresponde a la secuencia
de muestreo.
33
2.3. Resultados
2.3.1. Temperatura
Distribución espacial y estacional. Durante el mes de octubre los valores de temperatura
oscilaron entre 29.0°C y 32.0°C siendo más altos en la zona sur disminuyendo hacia la
boca de la laguna. Este gradiente se observó también durante noviembre aunque la
temperatura en promedio disminuyó 1.5°C respecto al mes anterior (Cuadro 4). Durante
diciembre los valores de temperatura se mantuvieron entre 24.4°C y los 25.3°C, se rompió
el gradiente y a nivel general la laguna se observó prácticamente homogénea. En enero
se registró el mayor descenso de esta variable llegando hasta 21.7°C (el menor valor
registrado durante todo el año), con variaciones espaciales muy ligeras de apenas 0.6°C
como máximo. En febrero se detectó un aumento (24.6°C – 27.2°C) y en marzo
nuevamente se presentó una ligera disminución (0.5°C en promedio) aunque el gradiente
latitudinal observado en octubre no resultó tan claro en estos meses (Figura 5).
34
Figura 5. Variabilidad espacial de los valores de temperatura superficial del agua en laguna
Chacmochuch registrados de octubre de 2013 a marzo de 2014.
De acuerdo a los datos obtenidos en abril, se registró un aumento considerable en la
temperatura con valores superiores a 28.0°C en promedio y se regeneró notablemente el
gradiente latitudinal. En mayo este gradiente se mantuvo aunque nuevamente se observó
un ligero descenso (>1.0°C en promedio); y ya para junio la temperatura de todo el
sistema se elevó hasta valores promedio de 30.0°C. En los meses subsecuentes de julio a
septiembre la temperatura se mantuvo prácticamente igual con variaciones <1.0°C (Figura
6).
35
Figura 6. Variabilidad espacial de la temperatura superficial del agua en Laguna Chacmochuch de
abril a septiembre de 2014.
Aunque agosto resultó ser el mes más cálido con 30.48°C en promedio, el valor más alto
se observó en septiembre (34.6°C). A los valores promedio más altos se asocia la mayor
variabilidad. Así, por ejemplo, la desviación estándar de la temporada fría fue de 0.2°C y
0.4°C, enero y febrero, respectivamente, mientras que este parámetro aumentó entre
0.6°C y 0.9°C entre junio y septiembre (Cuadro 4).
36
En la figura 7 se presenta la variación temporal de las series de datos mensuales de
temperatura. Se observa que a partir de octubre de 2013 esta variable comenzó a
disminuir, primero gradualmente entre octubre y noviembre, y después abruptamente de
noviembre a enero, que fue el mes más frío. A partir de esa fecha la temperatura se
incrementó casi en 3.0°C para caer ligeramente en marzo. Entre marzo y abril se observó
el segundo mayor incremento promedio 3.3°C y nuevamente bajó ligeramente en mayo.
Entre mayo y junio se observó el mayor aumento promedio de temperatura (3.6°C)
respecto al mes anterior. En los meses siguientes ese valor promedio se mantuvo, sin
embargo, se incrementó la variabilidad. El periodo entre febrero y junio resultó interesante
pues debía de esperarse un incremento gradual hasta alcanzar la mayor temperatura. Sin
embargo, marzo y mayo salen de ese patrón pues resultan más fríos que los meses que
los anteceden, febrero y marzo.
37
Figura 7. Comportamiento anual de las series mensuales de temperatura obtenido durante octubre
de 2013 a septiembre de 2014 en laguna Chacmochuch. Cada serie se representa con un
diagrama de cajas y bigotes. La línea horizontal dentro de la caja es la mediana, mientras que los
extremos representan el menor y el mayor dato de la serie.
2.3.2. Salinidad
Distribución espacial y estacional. Los valores de salinidad durante el periodo de estudio
variaron entre 12.8 y 36.8 en todo el sistema. En octubre se observó un gradiente de
salinidad entre los valores de menor salinidad en el sur, respecto a los de mayor salinidad
de la boca. La diferencia entre estas dos zonas fue de 10.0 con una alta variación en el
primer tercio de la laguna y aumentando paulatinamente entre la zona central y la boca.
Noviembre y diciembre fueron los meses con mayor influencia de agua dulce, lo cual
38
podría haber sido debido a la influencia de las lluvias que se presentaron durante esos
meses (Figura 8). En noviembre la salinidad en las estaciones del sur de la laguna
disminuyó hasta 20.0 incrementándose paulatinamente hasta 28.0 y 30.0 en la boca.
También fue evidente la influencia de agua dulce en los márgenes de la laguna. En
particular, las haloclinas de 24.0 y 26.0 se observan dispuestas de forma paralela a la
orilla continental generándose una mezcla de aguas en la zona centro-occidental con
salinidad de 28.0. En diciembre el patrón observado el mes anterior cambió ligeramente,
la isóclina de 16.0 se retrajo hacia la zona sur y se dispuso de forma perpendicular al eje
latitudinal de la laguna, aunque la mayor parte de la misma retuvo condiciones
mixohalinas con valores de 20.0 a 30.0. A partir de enero se detectó el restablecimiento
de condiciones más saladas, por un lado, la haloclina de 28.0 se desplazó hasta la zona
sur y la influencia de agua salada marina comenzó a ser más evidente. No obstante, la
haloclina de 30.0 se orientó de forma paralela a la línea de costa.
39
Figura 8. Distribución espacial de la salinidad superficial del agua en laguna Chacmochuch de
octubre de 2013 a marzo de 2014.
Febrero y marzo presentaron un comportamiento muy semejante con tendencia hacia
condiciones más saladas y con la presencia de haloclinas mayores a 30.0 en la mayor
parte de la laguna. Durante abril la haloclina de 30.0 alcanzó el sur del sistema mientras
que las de 33.0 y 34.0 se orientaron paralelas a la costa (Figura 9). Durante los meses de
mayo y junio se detectó nuevamente la influencia de agua dulce a lo largo de la costa
occidental y en el sur de la laguna. Las haloclinas de 32.0, 31.0 y 30.0 continuaron
orientadas de forma paralela a la línea de costa oeste de la LCh, con valores de 30.0
hasta 32.0. El periodo de julio a septiembre presentó las condiciones más saladas
alcanzando hasta un valor de 36.0 en la mayor parte de la laguna.
40
Figura 9. Distribución espacial de la salinidad superficial del agua en laguna Chacmochuch de abril
a septiembre de 2014.
La variación mensual de la salinidad se presenta en la Figura 10. En general, los valores
de las medianas son superiores a 30.0 en la mayoría de los meses excepto en el periodo
de noviembre y diciembre cuando la mediana disminuye hasta 25.0 – 27.0. Aunque en
general la variabilidad es inherente a este parámetro, noviembre y agosto despliegan las
mayores variaciones. En este último mes se observó el menor valor registrado con 12.8,
lo cual contrasta con el valor de la mediana de 36.0.
41
Figura 10. Comportamiento anual de las series mensuales de la salinidad obtenida durante
octubre de 2013 a septiembre de 2014 en laguna Chacmochuch. Cada serie se representa con un
diagrama de cajas y bigotes. La línea horizontal dentro de la caja es la mediana, mientras que los
extremos representan el menor y el mayor dato de la serie.
En el cuadro 4 se observan tres patrones de salinidad a lo largo del año: entre octubre y
noviembre se observó un descenso en las medianas, de 31.9 a 25.4, de noviembre a
diciembre se detectó un aumento gradual con valores medianos de 25.4 a 30.0. A partir
de febrero y hasta junio los valores medianos se mantuvieron en un rango de entre 32.2 y
los 33.4. Finalmente, de julio a septiembre se observó el mayor aumento en el valor de las
medianas que osciló entre 34.0 y 35.8.
42
2.3.3. Oxígeno Disuelto
Distribución espacial y estacional. A diferencia de las distribuciones de la temperatura y la
salinidad, el comportamiento del OD no muestra patrones bien definidos, no hay
gradientes latitudinales bien marcados aunque se aprecia muy ligeramente una tendencia
hacia niveles más altos en la zona sur (Figuras. 11 y 12). En general, los valores medios
en todos los meses fluctuaron entre 5.0 y 6.0 mg·L-1 con excepción de enero en que se
observó un incremento generalizado de esta variable y el promedio ascendió hasta 7.0
mg·L-1 (Figura 13).
En el cuadro 4 se presenta el resumen estadístico de esta variable. El valor máximo
observado fue de 10.3 mg·L-1 registrado en septiembre y el menor fue de 3.0 mg·L-1 en el
mismo mes. Los valores medios y medianos fueron muy semejantes y se presentaron
entre los 5.0 mg·L-1 en agosto, a 6.4 mg·L-1 en mayo, con un valor extremo de 7.1 mg·L-1
en enero.
43
Figura 11. Distribución espacial de la concentración de oxígeno disuelto en superficie del agua en
laguna Chacmochuch para los meses de octubre de 2013 a marzo de 2014.
2.3.4. Gradiente ambiental
Durante todo el periodo de estudio se observó la presencia de un gradiente en dos
propiedades: temperatura y salinidad. En general, la temperatura fue ligeramente mayor
en la parte sur colindante con las lagunas interiores de agua dulce y disminuyó en casi
2.0°C hacia la boca (Figuras 5 y 6). No obstante, en los meses de diciembre a marzo el
gradiente se diluye por el enfriamiento del agua produciéndose un campo más o menos
44
homogéneo que fue muy notorio durante enero, mes en el que se registró la menor
temperatura (22.0°C).
Figura 12. Distribución espacial de la concentración de oxígeno disuelto en superficie del agua en
Laguna Chacmochuch para los meses de abril a septiembre de 2014
En el caso de la salinidad el gradiente latitudinal fue inverso al de la temperatura
observándose valores mayores en la boca debido a la influencia de agua oceánica.
Durante noviembre y diciembre es evidente la influencia del agua que escurre a la laguna
desde el continente a lo largo de toda la franja oeste donde se extiende el bosque de
manglar. El aporte de agua dulce y su efecto sobre la salinidad desaparece en enero y a
45
partir de febrero y hasta mayo la laguna registra los valores de más salinidad incluso en la
zona sur donde llegó hasta 30 en abril.
46
Cuadro 4. Valores máximos, mínimos, media, mediana, desviación estándar y error estándar de la
media correspondientes a la temperatura (°C), salinidad y oxígeno disuelto (mg·L-1
). Los datos
corresponden a los doce muestreos espaciales, durante el periodo de octubre de 2013 a
septiembre de 2014, realizados en la Laguna de Chacmochuch, Quintana Roo.
Campaña Máximos Mínimos Media Mediana DS EEM
Tem
pera
tura
Octubre 32.6 28.5 29.7 29.6 0.6 0.1
Noviembre 29.5 27.2 28.2 28.3 0.6 0.1
Diciembre 25.0 24.4 24.8 24.8 0.2 0.0
Enero 23.0 21.7 22.4 22.5 0.4 0.0
Febrero 27.2 24.6 25.5 25.5 0.4 0.0
Marzo 26.5 24.1 25.1 25.2 0.5 0.1
Abril 31.5 27.5 28.4 28.3 0.7 0.1
Mayo 29.5 25.9 26.9 26.8 0.7 0.1
Junio 32.9 28.7 30.6 30.5 0.9 0.1
Julio 32.7 29.4 30.9 30.8 0.6 0.1
Agosto 34.5 29.3 30.9 30.9 0.8 0.1
Septiembre 34.6 28.5 30.7 30.7 0.9 0.1
Salin
idad
Octubre 35.8 22.6 31.5 31.9 2.9 0.3
Noviembre 34.7 17.3 25.5 25.4 3.9 0.4
Diciembre 30.9 17.5 26.3 27.3 3.8 0.4
Enero 34.3 24.3 30.2 30.1 1.9 0.2
Febrero 35.9 25.2 32.7 32.9 2.1 0.2
Marzo 35.4 25.2 32.1 32.2 2.3 0.2
Abril 36.2 28.6 33.4 33.4 1.7 0.2
Mayo 35.1 21.9 31.7 32.6 2.6 0.3
Junio 36.2 23.1 32.0 32.7 2.6 0.3
Julio 36.0 27.9 33.7 34.0 1.8 0.2
Agosto 36.7 12.8 34.5 35.8 3.6 0.4
Septiembre 36.7 28.2 34.8 35.7 2.0 0.2
Oxíg
en
o D
isu
elt
o
Octubre 9.2 3.7 5.6 5.6 1.0 0.1
Noviembre 8.9 4.1 5.5 5.6 0.8 0.1
Diciembre 7.3 4.9 5.9 5.6 0.8 0.1
Enero 7.7 5.5 7.1 7.3 0.5 0.1
Febrero 7.2 3.9 6.1 6.2 0.7 0.1
Marzo 8.8 4.6 5.9 5.9 0.8 0.1
Abril 6.6 4.3 5.6 5.6 0.4 0.0
Mayo 7.2 4.9 6.4 6.4 0.6 0.1
Junio 6.4 2.6 5.4 5.4 0.7 0.1
Julio 6.1 4.6 5.3 5.3 0.4 0.0
Agosto 10.3 3.0 5.0 5.0 0.9 0.1
Septiembre 10.3 4.2 5.2 5.1 0.8 0.1
DS=Desviación estándar EEM= Error estándar de la media.
47
2.3.5. Comportamiento estacional
Tomando en cuenta las variables de salinidad, temperatura y oxígeno disuelto se
identificaron cuatro escenarios distintos durante el periodo estudiado, el primero se
observó durante el mes de octubre con registros altos de temperatura (30.0 – 32.0°C) y
salinidad (32.0 -34.0). La segunda se presentó entre los meses de noviembre y diciembre
durante los cuales bajó la salinidad (20.0 – 28.0, y 34.0 en la boca) y al mismo tiempo se
observó el efecto de la disminución de la temperatura del aire con el decremento de la
temperatura superficial del agua de la laguna (24.0°C – 28.0°C). El tercer escenario se
presentó durante los meses de enero a marzo, en los cuales la temperatura del agua se
enfrió aún más (20.0°C – 26.0°C) por efecto de la disminución de la temperatura
atmosférica y se volvió más salada (30.0 - 36.0). Por último en los meses de Abril a Mayo
se observó un aumento en la temperatura (26.0 – 30.0°C) y los valores de salinidad se
mantuvieron altos y alcanzaron los valores máximos registrados abarcando casi toda la
superficie de la Laguna (32.0-36.0). Finalmente, para mayo ya se observó un gradiente
bien marcado en la salinidad bien marcado.
48
Figura 13. Comportamiento anual de las series mensuales de la OD durante octubre de 2013 a
septiembre de 2014 en Laguna Chacmochuch. Cada serie se representa con un diagrama de cajas
y bigotes. La línea horizontal dentro de la caja es la mediana, mientras que los extremos
representan el menor y el mayor dato de la serie.
2.3.6. Zonas de afinidad hidrológica
Del análisis de la distribución espacial de las variables y de su comportamiento a lo largo
del año se deriva la observación de que la existencia de gradientes debe definir zonas
hidrográficas diferentes. Para reducir la variabilidad de los datos y definir la posible
existencia de zonas con características hidrológicas similares, esto es, zonas dentro de la
49
laguna separadas por diferentes valores de temperatura, salinidad y OD se realizó un
análisis de conglomerados. Para ello se obtuvo la distancia euclidiana entre estaciones y
se procedió al agrupamiento mediante ligamiento simple. En la figura 14 se presentan los
dendrogramas para los meses de enero, junio y noviembre, los cuales representan cada
una de las temporadas climáticas. En noviembre el dendrograma muestra la presencia de
4 conglomerados. El primero abarca las primeras 20 estaciones, el segundo de la 21 a la
39, el tercero de la 40 a la 47, y el último de la 48 a la 52. El dendrograma de enero
separa cuatro grupos bien diferenciados. El primero agrupa las estaciones 1-18, el
segundo agrupa de la 19 a la 40. Estos dos grupos engloban la zona norte y centro del
sistema. El tercer grupo lo conforman las estaciones 41 a 45, y finalmente el último
conglomerado engloba el resto de estaciones. Este dendrograma refleja bien el gradiente
latitudinal de la laguna. El dendrograma de junio también presente 4 conglomerados: el
primero abarca las primeras 28 estaciones, el segundo lo conforman las estaciones de la
29 a la 40; el tercero engloba de la 41 a la 51 y el último lo forman las tres últimas
estaciones. La principal diferencia entre enero y junio es que en este último mes las tres
estaciones del sur se comportan de manera muy diferente al resto. Estos resultados
muestran mucha congruencia entre sí, aunque también muestran algunas diferencias.
50
Figura 14. Análisis de conglomerados correspondiente a los meses de enero, noviembre y junio.
Los números de las estaciones están en el mismo orden en todos los dendrogramas.
51
Por lo anterior, para reflejar el comportamiento promedio se llegó a la zonificación del
mapa de la Figura 15. La descripción de cada zona de afinidad hidrográfica quedaría
como sigue:
La zona 1 se localiza en la boca norte del sistema y presenta una mayor influencia del
agua marina, por consiguiente el agua tiene características de salinidad mayores a 30,
con variaciones de la temperatura de acuerdo a la temporada del año: de 22°C a 29°C
para la temporada de nortes, de 24°C a 30°C para la temporada de secas; y de 30°C en
promedio para la temporada de lluvias.
La zona 2 se localiza sobre la franja continental en el lado oeste y se caracteriza por
mantener salinidades menores probablemente por influencia de flujos de agua
subterránea. Esta zona puede observarse mejor definida entre los meses de abril a julio, y
de noviembre hasta el mes de febrero.
La zona 3 zona se ubica en lado este de la laguna, coincide con la zona de menor
profundidad y se caracteriza por salinidades y temperaturas altas.
La zona 4 se presenta se localiza en el extremo sur de la laguna y presenta los valores
más bajos de salinidad y los más altos en temperatura.
Una vez zonificada la laguna en las cuatro regiones se procedió a graficar de nuevo su
comportamiento estacional por zona.
52
Figura 15. Zonificación de Laguna Chacmochuch de acuerdo a las variables de temperatura,
salinidad y oxígeno disuelto.
En la Figura 16 se presenta el comportamiento estacional de la temperatura por zona y se
observan al menos cuatro situaciones. La primera observación es que en todas las zonas
se observa claramente el patrón estacional con la mayor disminución en enero. La
53
variabilidad por zona disminuye respecto al gráfico de todas las estaciones. Las zonas 1 y
3 son menos variables que las otras dos, de hecho, la zona 1 es la más homogénea. La
zona 4 es donde se aprecia la mayor variabilidad. En términos generales, la zona 4 es la
más caliente a lo largo de todo el año.
Figura 16. Comportamiento general de la temperatura en las zonas definidas en la figura 15.
En la Figura 17 se presenta el comportamiento por zona de la salinidad. Las zonas 1 y 3
presentaron menor variabilidad entre meses, y sus valores de salinidad fueron mayores
en comparación con las zonas 2 y 4 que fueron menos saladas y más variables entre
meses. La mayor variabilidad de este parámetro se observó en la zona 4. A diferencia de
la temperatura, en el caso de la salinidad se puede observar que el aporte de agua dulce
proveniente de la zona continental (lagunas del sur y zona noroeste) impactan
diferencialmente este parámetro. Por ejemplo, en la zona 3 prácticamente no hay
variación y la distribución de los datos respecto a la mediana es muy reducida. En cambio,
en la zona 4 hay mucha mayor dispersión de los datos respecto a la mediana durante
todo el año, lo que sólo se puede interpretar como la influencia de las lagunas de agua
dulce del sur.
54
Figura 17. Comportamiento general de la salinidad en las zonas definidas en la Figura 15.
Finalmente, en la Figura 18 se presenta la variabilidad por zona de la concentración e OD.
La situación es semejante al patrón de salinidad: las zonas uno 1 y 3 son menos variables
que las zonas 2 y 4. En todos los casos se puede apreciar un aumento sustancial del OD
durante enero. El patrón general parece señalar un incremento durante la temporada fría
(noviembre a febrero) y la disminución durante la temporada cálida (mayo a septiembre).
55
Figura 18. Comportamiento general del oxígeno disuelto en las zonas definidas en la Figura 15.
2.4. Discusión
Temperatura
La Laguna Chacmochuch es un sistema altamente heterogéneo, tanto espacial como
temporalmente, con presencia de fuertes gradientes estacionales en temperatura y
salinidad que reflejan claramente el patrón climático de la zona. Si se supone que el
principal factor de aumento de la temperatura en la masa de agua de la laguna es la
misma que la de la atmósfera, esto es, la radiación solar, entonces el patrón observado en
el aire se debería correlacionar con los valores de temperatura del agua. Esta variación en
la radiación da lugar a las temporadas climáticas de la zona. Se considera que hay tres
temporadas climáticas bien diferenciadas en cuanto el patrón de lluvia, temperatura
atmosférica y viento: lluvias, secas y nortes. La temporada de lluvias se presenta de junio
a octubre y se caracteriza altas temperaturas atmosféricas (30.0ºC a 35.0ºC) (Tapia-
González et al, 2008).
Nuestros datos coinciden con este patrón ya que entre mayo y junio, o sea la transición de
secas a lluvias fue de casi 3.7ºC, pasando de 26.9ºC en mayo a 30.6ºC en junio. A partir
56
de ese mes y hasta septiembre, que fue el último mes de muestreo, la temperatura
promedio se mantuvo por encima de 30.5ºC. En estos dos últimos meses fue también que
se registraron los valores más extremos de temperatura (34.5ºC y 34.6ºC), ambas en la
zona 4. En Octubre de 2013, que fue el último mes del periodo de lluvias del 2013 se
registró una temperatura promedio de 29.7ºC. Nuestros datos son congruentes con los
reportados para esta temporada en otras lagunas de la zona. Por ejemplo, Tapia-
González et al. (2008) reportaron valores promedio de 31.9ºC y 30.9ºC y para las lagunas
de Celestún y Chelém, respectivamente y Medina-Gómez y Herrera-Silveira (2003)
registraron un valor máximo de 35.5ºC durante esta misma temporada en Laguna Dzilam.
La temporada de nortes abarca de noviembre a febrero y se caracteriza por la menor
temperatura atmosférica (20.0ºC a 23.0ºC) debido a la influencia de las masas de aire
polar (Tapia-González et al, 2008). Los datos de este trabajo correspondientes a este
periodo fueron en promedio de 28.2ºC en noviembre, de 24.8ºC en diciembre, 22.4ºC en
enero y 25.53ºC en febrero (Cuadro 4), mientras que para la temporada el promedio fue
de 25.2ºC. En esta misma temporada, para las lagunas de Celestún, Chelém y Dzilam los
valores promedio fueron 25.6ºC, 26.1ºC y 24.0ºC respectivamente (Tapia-González et al.,
2008; Medina-Gómez y Herrera-Silveira, 2003). Lo anterior refleja la similitud de los datos
de este trabajo con los reportados en otros estudios si se analizan en promedio. Sin
embargo, cabe destacar que noviembre de 2013 fue un mes particularmente cálido y
enero, por el contario, resultó un mes muy frío en el contexto de las variaciones de
temperatura de los cuerpos de agua de la Península de Yucatán.
Finalmente, en la temporada de secas que va de marzo a mayo, los valores promedio de
temperatura fueron de 25.13ºC, 28.4ºC y 26.92ºC respectivamente, y 26.82ºC en
promedio, que son valores más bajos que los registrados para la temporada de lluvias.
Esta situación es diferente a la que reportan Tapia-González et al., (2008) para las
lagunas de Celestún y Chelém que registraron valores promedio de 30.9ºC y 32.5ºC,
ligeramente por encima de sus observaciones en la temporada de lluvias. Los datos
obtenidos en este trabajo presentan una correlación de 0.92 con la media climatológica de
temperatura del aire de 14 años (de 2000 a 2014).
Salinidad
La salinidad fue muy variable en LCh, y de acuerdo a la zonificación realizada en base a
los parámetros hidrográficos, se encontró que la zona 4 y la zona 2 fueron las de mayor
variabilidad durante todo el año. Las causas por las cuales se pueden observar estas
57
variaciones deben de estar vinculadas con el flujo de agua dulce que para la zona son el
flujo de agua subterránea y la precipitación. Pues se ha reportado que en la PY el aporte
de agua subterránea a la costa es muy importante (Hernández-Terrones et al., 2011) y
algunas estimaciones para la zona norte del estado, donde se encuentra la laguna son del
orden de 48 m3 d-1 m-1 (Null et al., 2014).
En la temporada de lluvias la salinidad presentó sus valores más bajos (12.8) en la zona
colindante con la costa y en la zona sur (zonas 2 y 4), donde se espera la mayor
influencia del agua subterránea proveniente del continente y de los cuerpos de agua dulce
del extremo sur del sistema. La orientación de esta franja de baja salinidad y el aumento
de esta variable hacia la barra de Isla Blanca y la boca de la laguna fueron una
característica permanente de la laguna. Los gradientes de salinidad inducidos por el flujo
de agua subterránea son normales en estos cuerpos de agua, por ejemplo, en Laguna
Nichupté, Merino et al. (1990) mostraron que la mayor intensidad de este gradiente se
presentaba durante el periodo de lluvias, mientras que en Laguna Celestún, este
gradiente es perpendicular a la línea de costa debido a la orientación y forma de la
laguna. En esta misma laguna Herrera-Silveira (1996) reportó los valores más bajos de
salinidad en la parte interna de la laguna <20 y los más altos en la zona de conexión al
mar, >30.
Los valores de salinidad registrados en este trabajo se mantuvieron por encima de 31.5
entre los meses de junio a septiembre (temporada de lluvias) con un promedio para ese
periodo de 33.3. En Celestún durante esta misma temporada, en dos diferentes estudios
los valores promedios registrados fueron de 23.1 (Herrera-Silveira, 1996) y 22.5 (Tapia-
González et al., 2008) mientras que en la laguna Chelém fue de 33.2 (Tapia-González et
al., 2008).
El comportamiento espacial de la salinidad durante la temporada de nortes fue congruente
con la zonificación descrita en este trabajo. La zona sur de la laguna fue la menos salada
debido a la influencia del sistema de lagunas de agua dulce; y en la zona 1, se registraron
las salinidades más altas debido a la influencia del mar. Durante la misma temporada, un
comportamiento similar fue observado en la laguna Celestún (Herrera-Silveira, 1996). Los
valores promedio de salinidad durante los meses de la temporada de nortes fueron de
25.5, para noviembre, 26.4 en diciembre y 30.2 y 32.7, para enero y febrero,
respectivamente, y el promedio para esta temporada fue de 28.7. Este valor es diferente
comparado con el obtenido por Tapia-González et al. (2008) en Celestún y Chelém
durante la misma temporada. Estos autores reportaron valores promedio de 17.0 y 32.7
58
para estas lagunas, lo que significa una diferencia con laguna Chacmochuch de ~11.5
menos en Celestún, y ~3.0 más en Chelém.
Por último, durante la temporada de secas se observaron los valores de salinidad más
elevados en la cabeza de la laguna y a partir de este punto se observó un decremento
hacia las zonas 1 y 4, este incremento podría deberse a la intrusión del agua oceánica,
sin embargo éste no es suficiente para permitir el recambio de completo del agua de
laguna. Este mismo caso se presentó en la laguna de Celestún, donde las estaciones
ubicadas en la zona interna de la laguna mantuvieron salinidades menores que las
estaciones cercanas al mar (Herrera-Silveira, 1996). La salinidad de marzo a mayo
registro valores de 32.1, 33.4 y 31.7, respectivamente, con un promedio para la
temporada de 32.5. Celestún y Chelém para la temporada de secas tuvieron un valor
promedio de 24.3 y 35.8 (Tapia-González et al., 2008), nuevamente Celestún difiere en ~8
menos que Chacmochuch y Chelém fue más salada en promedio por ~3.3. La correlación
obtenida entre la salinidad de la laguna y la precipitación climatológica durante 14 años en
la zona fue significativa pero inversa de -0.75.
Oxígeno Disuelto
Las concentraciones de oxígeno disuelto en laguna Chacmochuch fueron homogéneas
estacionalmente, sin embargo no se observó un patrón espacial en su comportamiento.
Esta situación fue diferente a la presentada en la laguna de Celestún, en la cual las
concentraciones de oxígeno disuelto fueron mayores en la zona contigua al mar (Herrera-
Silveira, 1996). Las diferencias en la distribución de la concentración de oxígeno disuelto
podrían deberse a factores biológicos, los patrones de circulación y los tiempos de
residencia del agua (Medina-Gómez y Herrera-Silveira, 2003).
Aunque las concentraciones de OD en LCh presentaron poca variabilidad, su distribución
espacial fue muy heterogénea y no se observaron patrones bien definidos. Se puede
suponer que esto se debió al efecto de fenómenos de alta frecuencia como las asociadas
al esfuerzo del viento, y/o a la distribución diferencial, (y por tanto producción diferencial)
de oxígeno de la vegetación acuática sumergida.
Durante la temporada de lluvias los promedios mensuales de OD en LCh fueron de 5.37
mg·L-1, (intervalo de 5.03 a 5.57 mg·L-1), siendo ligeramente diferente a la de las lagunas
de Celestún y Chelém, las cuales registraron en esta misma temporada 4.5 mg·L-1 y 3.2
mg·L-1 en promedio, respectivamente (Tapia-González et al., 2008). Si durante la
temporada de lluvias se presentan temperaturas altas, se esperaría un promedio más bajo
59
para la concentración del OD, sin embargo, estas diferencias podrían estar asociadas al
tamaño de las lagunas, ya que Chacmochuch es una cuenca más grande y profunda que
Celestún y Chelém, por consiguiente las zonas más profundas (> 2 m) se ven menos
afectadas por la radiación solar, debido a que la masa de agua para es mayor,
presentando menos evaporación, a diferencia de la costa interna con profundidades de 30
cm a 50 cm en las cuales se eleva con mayor facilidad su temperatura.
En la temporada de nortes, las concentraciones promedio de noviembre a febrero variaron
de 5.53 mg·L-1 a 7.14 mg·L-1, siendo el mes de enero cuando se registraron los valores
promedio más altos no sólo para la temporada sino para todo el periodo que comprendió
este trabajo. En las lagunas de Celestún, Chelém y Dzilam, las mayores concentraciones
de oxígeno disuelto para la temporada de nortes fueron de 6.3 mg·L-1 (diciembre,
Celestún), 3.7 mg·L-1 (febrero, Chelém) y 6.7 mg·L-1 (febrero, Dzilam) (Tapia-González et
al., 2008; Herrera-Silveira, 1996). Es probable que las diferencias observadas se deban a
la intensidad del viento durante el día de muestreo, aun así, el valor observado en Chelém
es muy bajo para esta temporada.
Durante la temporada de secas se registraron promedios mensuales de 5.6 mg·L-1 a 6.35
mg·L-1, con un promedio global para la temporada de 5.6 mg·L-1, el cual fue más elevado
que los registrados en Celestún y Chelém (3.5 mg·L-1 y 4.8 mg·L-1, respectivamente),
mientras que en dichas lagunas los valores más bajos se registraron durante la
temporada de secas (Tapia-González et al., 2008); en Laguna Chacmochuch los valores
mensuales más bajos se observaron durante el mes de junio.
El análisis de correlación del OD con la temperatura del agua en superficie, la temperatura
climatológica y la precipitación fueron de -0.90, -0.85 y 0.71, respectivamente.
Zonas de afinidad hidrológica
Mediante el análisis de conglomerados se pudo observar que la laguna Chacmochuch se
puede dividir en cuatro zonas, en las cuales su comportamiento hidrológico es diferente.
Además, con base en estas zonas se pudo observar que la variabilidad de la temperatura,
salinidad y oxígeno disuelto se presenta principalmente en las zonas 2 y 4, las cuales en
todos los casos presentaban los valores más dispersos y algunas veces los más
extremos.
Es importante mencionar que el conocimiento del comportamiento hidrológico de la
laguna Chacmochuch se puede relacionar con el comportamiento de la biota del sitio. Por
60
ejemplo, Caballero-Vázquez (2005), basándose en la composición taxonómica de las
comunidades ícticas, zonificó la laguna en dos grupos (I y II). La primera abarca la zona
centro-norte que correspondería a las zonas 1-3 de este trabajo, mientras que la zona 4
correspondería a su zona 2. Ribera-Dzib (2010) también realizo una caracterización
basándose en más variables ambientales, sin embargo la densidad de sus estaciones fue
menor (Cuadro 5) y no fueron elegidas de forma equidistante sino alineadas en la costa y
centro del sistema.
Si se toma en cuenta que la laguna es extensa en comparación con otras de la Península
de Yucatán (Cuadro 3), la disposición de sus estaciones probablemente no describa la
variabilidad total de la LCh, además, al elegir sus estaciones de muestreo de esa forma se
produjo un sesgo con una probable sobre-representación de la influencia de la zona
terrestre, la de las lagunas ubicadas al sur y la influencia de agua marina. Por el contario,
la cuadricula que se produjo al elegir las 54 estaciones permitió describir con mayor
resolución la influencia presentada entre cada una de ellas, representando lo más real
posible las condiciones de la laguna en los meses que se realizaron los muestreos. No
obstante, su caracterización tiene semejanzas con la obtenida en este trabajo. La zona 1
coincide con las características y ubicación de su zona de afinidad hidroquímica I (ZHI)
asociada a la influencia marina de la cabeza de la laguna. También, su zona de afinidad
hidroquímica III (ZHIII) coincide con la zona 4 de este trabajo y caracteriza la región sur
con la fuerte influencia del agua dulce de las lagunas. En donde existen diferencias es en
cuanto a la zona centro del sistema que Rivera-Dzib (2010) caracteriza como área de
transición entre la influencia de agua dulce y la de agua salada. En este trabajo, la zona
central fue dividida en dos zonas, la 2 y la 3. La zona 2 estaría asociada al mayor flujo
estacional de agua subterránea proveniente de la costa, y la zona 4 sería la más salada.
Esta alta salinidad se podría deber a la mayor tasa de evaporación, ya que aquí se
registra la menor profundidad y por lo tanto el calentamiento puede ser mayor. Esta
diferencia de salinidades que se presenta en forma de un gradiente paralelo a la costa
sería una de las observaciones más relevantes de este trabajo, debido a que podría
indicar una fuerte influencia del aporte de agua subterránea o de escorrentía proveniente
de la zona continental. .
61
Cuadro 5. Características principales encontradas entre las diferentes zonificaciones realizadas en Laguna Chacmochuch.
Estudio Variables No de
estaciones Zonas
Frecuencia de muestreo
Características principales
Caballero-Vázquez,
2005
Capacidad de los peces para
adaptarse a condiciones de
salinidad.
13
Grupo I, Grupo II, Grupo III, Grupo IV,
3 muestreos (marzo, junio y septiembre, 2002)
Grupo I: estenohalinos y marino. Grupo II: estuarinos y eurihalinos. Grupo III: agua dulce.* Grupo IV: especies más abundantes y frecuentes del sistema (sitio 6).*
Rivera-Dzib, 2010
T, S, OD, NH4+,
Cl-a, PO4-,
SiO2-.
30 ZHI,
ZHII y ZHIII
1 muestreo para cada temporada, durante los años 2004 al 2008.
ZAH I: Nombrada como zona marina, ubicada en la boca de la laguna. ZAH II: Zona de transición o zona de mezcla, ubicada en la parte central de la laguna. ZAH III: Zona ubicada en la zona sur de la laguna.
Este estudio T, S y OD. 54
Zona 1, Zona 2, Zona 3, Zona 4.
1 muestreo cada mes, ciclo anual (octubre-2013 a septiembre-2014).
Zona 1: mayor influencia agua marina, ubicada en la cabeza de LCh. Zona 2: ubicada en la costa oeste de LCh. Zona 3: mayor homogeneidad en salinidad y temperatura, limitada por las zonas 1, 2 y 4. Zona 4: valores más bajos de salinidad y más altos de temperatura, ubicada en la zona sur de LCh, presenta influencia de las lagunas pequeñas.
*Comunidades de peces localizadas fuera del sistema estudiado
62
2.5. Referencias
American Public Health Association (APHA). (1998). Standard Methods of Water and
Wastewater. 20th ed. American Public Health Association, American Water Works
Association, Water Environment Federation publication. APHA, Washington D.C.
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of nitrogen in Virginia coastal bays. In: Coastal Lagoons. Critical habitats of
environmental change, (ed). CRC Marine Science Series. Morehead City, U.S.A.
pp. 43-67.
Bricker, S.B., T. Simas, J.G. Ferreira (2003). An integrated methodology for assessment of
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64
CAPITULO III
III. VARIABILIDAD HIDROQUIMICA
3.1 Introducción
3.1.1 Dinámica de nutrientes a las lagunas costeras
En los ecosistemas acuáticos el primer eslabón de la cadena trófica es el fitoplancton en
la columna de agua y la vegetación acuática sumergida en el bentos. Ambas
comunidades comparten la característica de su capacidad para fotosintetizar (Oliva-
Martínez et al., 2014). El papel de estos organismos es importante para la funcionalidad
de las lagunas costeras debido que generan la producción primaria y con ello la base de
las redes tróficas. Además de la luz, la formación de biomasa autótrofa depende de la
concentración de los nutrientes inorgánicos disueltos en el agua. Debido a su ubicación,
las lagunas costeras reciben cantidades importantes de nutrientes directamente del
continente a través de la escorrentía continental y los flujos de agua subterránea, o
mediante flujos atmosféricos mediados por difusión molecular y por la precipitación. Una
fuente importante de entrada de nutrientes es mediante masas de agua adyacente,
generalmente de origen oceánico. Los nutrientes de mayor importancia son los iones
derivados del nitrógeno (NO3-, NO2
-, NH4+), fosfatos (PO4
-), y para algunos grupos como
las diatomeas, los silicatos (SiO2-). El nitrógeno (N), fósforo (P) y silicio (Si) recirculan a
través del planeta en los denominados ciclos biogeoquímicos, siendo las lagunas costeras
un reservorio importante dentro del ciclo de estos elementos (Marcovecchio y Freije,
2013).
Nitrógeno. El nitrógeno es el elemento más abundante de la atmosfera (78%), es un gas
relativamente inerte que se encuentra en forma molecular diatómica (N2). En la molécula,
los átomos están unidos por un triple enlace muy difícil de romper. Esta característica lo
hace un elemento de baja biodisponibilidad ya que para convertirlo en nitrógeno reactivo
Nr (utilizable) se requiere invertir energía, o la acción de organismos fijadores (bacterias
del suelo o de cuerpos acuáticos). En la atmósfera el N se encuentra en forma molecular,
N2, y como óxidos gaseosos N2O, NO; en la hidrósfera se halla disuelto en compuestos
que se categorizan en dos grupos: Nitrógeno Inorgánico Disuelto (DIN) y Nitrógeno
Orgánico Disuelto (DON) (Marcovecchio y Freije, 2013). El DIN lo constituyen los
compuestos inorgánicos como los nitratos, nitritos y el amonio. El DON lo integran los
compuestos orgánicos que contienen grupos funcionales con N (aminas, amidas e
65
iminas), ejemplos de éstos son los aminoácidos y la urea, entre otros (Thomson y Tracey,
2005).
Las fases del ciclo del nitrógeno son fijación, asimilación, amonificación, nitrificación y
denitrificación. La fijación es el proceso en el cual el nitrógeno atmosférico (N2) es
convertido a nitrógeno reactivo (Nr) en forma de nitrato (NO3-) y amonio (NH4
+). Este
proceso puede ser realizado de forma biótica por bacterias aeróbias, cianobacterias y
algunas bacterias anaeróbias simbióticas, produciendo NH4+ (Ej. Rhizobium, Azotobacter
y Clostridium) y de forma abiótica por los rayos UV. La asimilación es el proceso por el
cual las plantas vasculares o las algas absorben nitrógeno de forma inorgánica (NO3- y
NH4+), ya sea a través de sus raíces o a través de su membrana. Si el alga o la planta
absorben NO3-, éste es reducido a NO2
- y después a iones NH4+. Este proceso es
importante porque tiene efectos importantes en la biomasa y en la productividad de los
organismos (Marcovecchio y Freije, 2013; Söderlund y Svensson, 1976).
La amonificación consiste en la conversión de grupos amino (R-NH2) o imino (R-NH-) a
NH3-, que en condiciones de disolución se convierte en NH4
+. Esto ocurre bajo
condiciones de oxidación y es llevada a cabo por la mayoría de las bacterias involucradas
en la remineralización de la materia orgánica. Este proceso es responsable de reciclar la
materia orgánica para obtener de nuevo sus componentes inorgánicos, de esta forma se
previene que la biomasa se acumule (Marcovecchio y Freije, 2013). En la nitrificación se
convierte NH3- a NO3
- derivado de la acción microbiana, debido a que las bacterias no
toleran la acidez, ésta no ocurre por lo general en sustratos ácidos. Finalmente, la
desnitrificación es el proceso de reducción de a NO3- a nitrógeno gaseoso (N2O y N2), y de
amonio (NH4+) a amoniaco (NH3
-), ambos como aceptor terminal de electrones en la
respiración y lo realizan las bacterias anaerobias (ej., Pseudomonas sp y Paracoccus
denitrificans) (Marcovecchio y Freije, 2013).
Fósforo. El fósforo, al igual que el nitrógeno es un elemento indispensable para la vida, su
presencia es importante para la transferencia de energía (como ATP) y para transferir
información genética (ADN). Es posible encontrarlo en las membranas celulares, huesos y
dientes de vertebrados, suelos, rocas minerales, organismos vivos y agua. A diferencia
del nitrógeno es mucho menos lo que se sabe de las concentraciones de fósforo en la
atmósfera, a donde llega por combustión de materia orgánica a altas temperaturas, como
la cremación de cadáveres (Pierrou, 1976). El fósforo puro es altamente reactivo,
generalmente se le encuentra en forma de fosfatos (ortofosfatos PO43+), son la mayor
forma del fosfato en biodisponibilidad encontrada en el agua. Se presenta usualmente
66
como HPO42- y H2PO4
-, dependiendo del pH del agua. Las especies mayores de fósforo se
encuentran en el agua de la siguiente forma: Fósforo Inorgánico Disuelto (DIP,
ortofosfatos, HPO42- y H2PO4
-), y Fósforo Orgánico Disuelto (DOP, como ácidos nucleícos
y aminoácidos). Finalmente, está el fósforo particulado: fosfato absorbido, minerales de
fósforo insoluble y fósforo orgánico particulado (Thomson y Tracey, 2005).
La mayor parte del fósforo en la Tierra se encuentra unido a las rocas, este es liberado
muy lentamente por desgaste o erosión. Casi todo el fósforo liberado del rompimiento de
las rocas es llevado como material inerte principalmente hacia las profundidades del
océano (Paytan y McLaughlin, 2007; Gumbo, 2005). La fracción liberada por medio del
desgaste químico es liberada como fosfato soluble (PO43-). Esta forma lo hace disponible
en suelos y flujos de agua, es de esta forma que es incorporado por plantas y animales,
de este modo se forman las bases del ciclo biológico del fósforo. El fósforo también es
liberado por rompimiento de material orgánico realizado por microorganismos del suelo
(Barba, 2002; Fox et al, 1990).
El fósforo puede pasar varias veces a través de los ecosistemas, a través de distintos
niveles tróficos, antes de ser reciclado. Sin embargo, hay una pérdida lenta y constante
que pasa desde los ríos hasta las profundidades del océano. Las fases del ciclo del
fósforo son adsorción, que es el proceso en el cual los fosfatos (PO4-) se unen a la
superficie de las partículas del suelo; la desorción es el proceso físico inverso donde el
fosfato absorbido es liberado al agua (Paytan y McLaughlin, 2007). La asimilación
consiste la captura de PO4- por parte del fitoplancton convirtiéndolo a fósforo orgánico. La
mineralización es la liberación de fosfatos de compuestos orgánicos por rompimiento
microbiano. Finalmente, durante la sedimentación/resuspensión el fósforo orgánico y
particulado que llega al fondo del estuario (recordando que las lagunas costeras pueden
tener un comportamiento parecido al de los estuarios) es enterrado por los sedimentos
(Paytan y McLaughlin, 2007).
Si por alguna razón los sedimentos son removidos los fosfatos pueden regresar al agua
disolviéndose y quedando de nuevo biodisponibles. La mayor parte del fósforo que
ingresa a una cuenca se almacena en las partículas minerales del suelo (Paytan y
McLaughlin, 2007). El desarrollo urbano en las zonas costeras puede provocar la erosión
del suelo lo que a su vez puede generar un incremento en el contenido de fósforo. Otras
fuentes podrían ser sistemas sépticos, los detergentes, etc. (Dudley, B. y L. May, 2007;
Litke, 1999). La eliminación de fósforo desde un estuario o LC por medio del flujo, o a
través del cambio de las mareas, podría ser significativo durante eventos de inundaciones
67
en los cuales los sedimentos recorren grandes distancias. La permanente acumulación de
partículas de fósforo en los sedimentos es a menudo el principal mecanismo de
eliminación del mismo (Jia-Zhong et al, 2004).
Silicio. Es el segundo elemento más abundante de la corteza de la Tierra, de este sólo
una pequeña parte se integra en los ciclos biogeoquímicos (Conley, 2002). Es posible
encontrarlo en el mar en forma de silicatos disueltos (comprenden la mayoría de los
minerales que conforman las rocas), los cuales son importantes para los radiolarios,
diatomeas y el plancton (Marcovecchio y Freije, 2013). Por ello, su concentración y
distribución se debe principalmente a procesos biológicos, sin embargo la precipitación,
los fenómenos de surgencia y la deposición de organismos muertos pueden cambiar los
patrones de distribución. Considerando la importancia de estos elementos en la dinámica
de las lagunas costeras es necesario tener idea de su concentración, distribución y
variabilidad espacial en Laguna Chacmochuch.
3.2 Metodología
3.2.1 Colecta y almacenamiento de muestras
Las muestras para nutrientes fueron superficiales y se tomaron muestras en 24
estaciones (Figura 19). Cada muestra se filtró (membranas con apertura de poro de 0.45
µm) directamente en campo y se almacenaron en botellas Nalgen de 60 ml. Todas las
muestras se mantuvieron en hielo a una temperatura aproximada de 4°C hasta su llegada
al laboratorio, terminado el muestreo se almacenaron en el ultra congelador a -70°C,
donde permanecieron hasta su análisis .
3.2.2 Procesamiento de muestras de nutrientes
La cuantificación de la concentración de nutrientes se realizó por las técnicas
colorimétricas estandarizadas (Strikland y Parsons, 1972), por medio de un
autoanalizador de nutrientes de flujo segmentado marca Skalar, equipado con cinco
canales para cada uno de los métodos descritos. Los resultados fueron expresados en
µmol·L-1 para los iones: nitratos (NO3-), amonio (NH4
+), fosfatos (PO43-) y silicatos (SiO2
-).
68
3.2.3 Análisis de datos
Los datos de concentración de los iones analizados se utilizaron para mapear su
distribución de la misma manera que con las variables hidrográficas y se condensaron en
diagramas de cajas para conocer la variabilidad mensual. También se generaron cuadros
con el resumen estadístico por mes para cada nutriente.
69
Figura 19. Estaciones de muestreo de la Laguna de Chacmochuch donde se tomaron datos de
nutrientes. El orden de la numeración de estaciones corresponde a la secuencia de muestreo.
70
3.3 Resultados
3.3.1 Nitratos + Nitritos (NOX)
En este trabajo se presentan los datos de NO3- + NO2
- son representados como NOX. La
Figura 20 muestra la distribución de la concentración de NOX de octubre de 2013 a
septiembre de 2014. En octubre se observaron concentraciones muy altas (>25 µM) en la
zona sur, mientras que en el centro y norte de la laguna las concentraciones se
mantuvieron bastante homogéneas con valores de 5 µM.
Entre noviembre y enero se mantuvo el mismo patrón de nitratos, con la diferencia de una
disminución de las concentraciones en el sur de la laguna pero en el resto del cuerpo
lagunar permanecieron con valores de 5 µM a 10 µM. El mes de febrero fue el mes más
atípico de todo el año. En general, la concentración se incrementó por encima de 16 µM.
También el patrón pareció invertirse, observándose los valores más elevados en la boca.
En marzo la concentración disminuyó nuevamente al rango de 5 µM a 10 µM en toda la
laguna.
71
Figura 20. Variabilidad espacial de la concentración de NOX presentes en superficie en el agua de
octubre de 2013 a marzo de 2014.
72
El periodo comprendido entre abril y septiembre de 2014 fue muy semejante entre si y
presentó concentraciones ligeramente más altas confinadas en el extremo sur de la
laguna y una gran masa homogénea con concentraciones de 4 µM a 6 µM. El mes de
mayo fue donde se observaron las menores concentraciones en términos absolutos (3
µM) y también fue el mes con menor variabilidad (Figura 21).
Figura 21. Variabilidad espacial de la concentración de NOX presentes en superficie en el
agua de abril de 2013 a septiembre de 2014.
73
En la Figura 22 se presenta la variación de mensual de la concentración de NOX. Resulta
evidente que febrero es diferente a los otros meses, pues su valor mediano difiere en más
de 10 µM al siguiente más cercano (enero). La alta variabilidad es inherente a la
concentración de este nutriente. Por ejemplo, en octubre se registraron valores > 50 µM,
aunque la mediana fue menor a 5 µM. Algo similar se observó en los meses de junio a
septiembre, cuando se observan valores medianos entre 3µM y 5µM y valores extremos
superiores a 15 µM.
Figura 22. Variabilidad estacional de la concentración de NOx durante el periodo de octubre de
2013 a septiembre de 2014.
74
3.3.2. Amonio (NH4+)
La distribución de la concentración del ion amonio durante el semestre de octubre de
2013 a marzo de 2014 es muy homogénea, con valores menores a 1 µM en casi todos los
meses, con la excepción de marzo en que se observa un gradiente inverso al observado
con otras variables. En marzo se registraron isolíneas de amonio de 2.2 µM, con
tendencia de disminución hacia el extremo sur (Figura 23).
Figura 23. Variabilidad espacial de la concentración de amonio presente en superficie en el agua
de octubre de 2013 a marzo de 2014.
75
En abril de 2014 se observó un gradiente longitudinal del amonio con la mayor
concentración sesgada hacia el lado este de la laguna, mientras que en mayo y junio
prácticamente se abatió el amonio en todo el sistema. En el siguiente trimestre se elevó la
concentración en general y el patrón de distribución fue prácticamente invariable: con un
parche localizado en la región noroeste con valores de hasta 2 µM, y en el sur del sistema
un aumento de hasta 4 µM (Figura 24).
Figura 24. Variabilidad espacial de la concentración de amonio presente en superficie en el agua
de abril de 2013 a septiembre de 2014.
76
En la Figura 25 se presenta el comportamiento mensual del amonio durante el periodo
estudiado. En todos los meses el valor mediano se ubicó por debajo de 1 µM, con
excepción de marzo en donde este valor estuvo por encima. En mayo se abatieron los
niveles de amonio en toda la laguna, pero éstos se incrementaron ligeramente en junio y
en julio, agosto y septiembre alcanzaron valores medianos cercanos a 1 µM con valores
extremos de 4 µM a 5 µM.
Figura 25. Variabilidad estacional de la concentración de NH4+ durante el periodo de octubre de
2013 a septiembre de 2014.
77
3.3.3. Fosfatos (PO4-3)
En la Figura 26 se presentan los mapas de distribución del fosfato durante el semestre de
octubre de 2013 a marzo de 2014. Se puede observar que este ión fue altamente variable
espacialmente sin que se observen patrones bien definidos. En octubre se observó una
franja que corre por el norte hacia la costa y luego hacia el sur con concentraciones
mayores a las aguas adyacentes de la zona cuatro y el extremo del canal cercano al cayo.
En los siguientes meses la mayor concentración estuvo ligada a las zonas tres y cuatro.
Los meses de enero y febrero destacaron por la alta concentración mayor a 2 µM.
78
Figura 26. Variabilidad espacial de la concentración de fosfato presente en superficie en el agua
de octubre de 2013 a marzo de 2014.
79
En abril bajó notablemente la concentración de fosfatos. En el mes de mayo y junio se
observaron de nuevo parches de 2 µM y concentraciones cercanas a cero en la mayor
parte de la laguna. En julio parece haber un ingreso importante de este ión desde la zona
cuatro en su porción continental de hasta de 26 µM, mientras que los valores en el resto
de la laguna son marginales. Los meses de agosto y septiembre son meses muy
semejantes y muestran un patrón latitudinal alternado de alta y baja concentración (Figura
27).
80
Figura 27. Variabilidad espacial de la concentración de fosfato presente en superficie en el agua
de abril a septiembre de 2014.
81
En la Figura 28 se aprecia la variabilidad mensual del fosfato en LCh. Es notorio el
aumento en la temporada fría entre noviembre y febrero. Posteriormente, el fosfato
disminuyó en marzo y abril para aumentar nuevamente en mayo. Los meses de junio, julio
y agosto presentaron alta variabilidad y julio en particular es un mes atípico que muestra
dos extremos pues se presentó la concentración más alta y la más baja concentración.
Figura 28. Variabilidad estacional de la concentración del fosfato de octubre de 2013 a septiembre
de 2013.
82
3.3.4. Silicatos (SiO2-)
En la Figura 29 se presenta la distribución espacial de la concentración de silicatos.
Durante octubre, en la zona cuatro este nutriente se presentó en cantidades superiores a
10 µM, mientras que en el resto de la laguna la distribución fue prácticamente homogénea
con valores de entre 5 y 6 µM. Estos últimos valores se mantuvieron hasta febrero y
disminuyeron a < 4 µM en marzo. De marzo a junio las concentraciones de los silicatos se
mantuvieron entre 3.6 µM y 5 µM.
Figura 29. Variabilidad espacial de la concentración de silicatos presentes en superficie en el agua
de octubre a marzo de 2014.
83
En los meses de julio a septiembre (Figura 30), se observó la presencia de dos zonas de
alta concentración: una ubicada en la zona cuatro dónde la concentración de silicatos
llegó hasta 10 µM y la otra localizada al noroeste con concentraciones cercanas a 6 µM.
Figura 30. Variabilidad espacial de la concentración de silicatos presentes en superficie en el agua
de abril a septiembre de 2014.
84
En la Figura 31 se aprecia la variabilidad mensual de los silicatos en LCh. Durante la
temporada de nortes y secas las concentraciones son poco variables, a excepción del
mes de marzo, el cual es atípico en comparación con los demás meses, debido a que las
concentraciones disminuyeron hasta 0.1 µM (Cuadro 6). Es notorio el aumento en la
temporada de lluvias entre octubre (2013) y de junio a septiembre (2014).
Figura 31. Variabilidad estacional de la concentración de los silicatos durante el periodo de octubre
de 2013 a septiembre de 2013.
En el cuadro 6 se presentan las tablas que resumen la variabilidad por nutriente en cada
campaña de muestreo.
85
Cuadro 6. Valores Máximos, mínimos, media, desviación estándar y error estándar de la media correspondientes a las concentraciones de
nutrientes (NO3-, NH4
+, PO4
- y SIO2
-). Los datos corresponden a los doce muestreos espaciales, durante el periodo de Octubre de 2013 a
Septiembre de 2014, realizados en la Laguna de Chacmochuch, Quintana Roo.
NO
X
Campaña Máx Mín Media Mediana DS EEM
NH
4+
Campaña Máx Mín Media Mediana DS EEM
Octubre 54.91 2.61 10.32 3.62 14.58 1.59 Octubre 1.59 0.45 0.74 0.63 0.28 1.59
Noviembre 14.78 2.8 5.9 5.61 2.66 0.29 Noviembre 3.19 0.26 1.17 0.84 0.77 0.29
Diciembre 30.86 4.84 9.64 7.12 6.93 0.76 Diciembre 1.4 0.09 0.65 0.59 0.39 0.76
Enero 26.83 4.76 9.1 7.94 5.01 0.55 Enero 1.01 0 0.53 0.54 0.29 0.55
Febrero 30.65 13.39 21.01 20.39 4.51 0.49 Febrero 1.28 0 0.39 0.32 0.35 0.49
Marzo 19.9 2.76 6.01 3.68 5.07 0.55 Marzo 2.42 0.37 1.19 1.17 0.42 0.55
Abril 18.92 2 5.49 4.53 3.48 0.38 Abril 1.42 0 0.37 0.31 0.38 0.38
Mayo 6 2.54 3.55 3.44 0.63 0.07 Mayo 0.02 0 0 0 0 0.07
Junio 13.29 2.65 4.45 3.26 2.65 0.29 Junio 2.05 0 0.29 0 0.53 0.29
Julio 16.24 2.89 5.02 3.54 3.13 0.34 Julio 4.9 0.24 1.2 0.96 1.1 0.34
Agosto 16.12 3.22 5.58 4.22 3.02 0.33 Agosto 4.06 0.39 1.3 1.14 0.91 0.33
Septiembre 16.09 3.16 5.53 4.18 3.02 0.33 Septiembre 4.08 0.42 1.32 1.16 0.91 0.33
PO
42-
Campaña Máx Mín Media Mediana DS EEM
SiO
2-
Campaña Máx Mín Media Mediana DS EEM
Octubre 1.25 0.3 0.83 0.87 0.26 1.59
Octubre 13.01 4.52 6.87 5.63 2.97 1.59
Noviembre 2.09 0.88 1.35 1.37 0.29 0.29
Noviembre 6.95 4.76 6.04 6.12 0.72 0.29
Diciembre 2.01 0.57 1.26 1.18 0.49 0.76
Diciembre 6.6 5.23 6 6.12 0.37 0.76
Enero 2.84 0.69 1.67 1.83 0.75 0.55
Enero 6.54 4.18 5.52 5.42 0.59 0.55
Febrero 2.55 1.21 1.69 1.62 0.36 0.49
Febrero 6.54 5.01 5.78 5.73 0.34 0.49
Marzo 2.39 1 1.45 1.37 0.37 0.55
Marzo 4.82 0.1 3.35 3.21 0.9 0.55
Abril 2 0 0.95 0.97 0.56 0.38
Abril 4.98 3.34 4.21 4.27 0.48 0.38
Mayo 2.75 1.05 1.71 1.64 0.54 0.07
Mayo 3.62 3.02 3.39 3.4 0.15 0.07
Junio 3.22 0 1.14 1.17 0.69 0.29
Junio 4.89 3.14 3.48 3.2 0.53 0.29
Julio 24.15 0 1.28 0 4.8 0.34
Julio 11.25 2.91 4.69 3.45 2.37 0.34
Agosto 3.22 0.36 1.07 1.06 0.61 0.33
Agosto 11.95 3.25 5.02 3.76 0.64 0.33
Septiembre 2.34 0.48 1.19 1.17 0.43 0.33
Septiembre 11.74 2.98 4.796 3.57 2.41 0.33
86
3.4. Discusión
La dinámica de los nutrientes en el agua es el factor clave que permite entender los
vínculos entre los mecanismos físicos que gobiernan la hidrodinámica de un cuerpo de
agua y los procesos biológicos que tienen lugar en él. En el caso de la Laguna
Chacmochuch los resultados sobre la concentración de nutrientes reflejan una alta
variabilidad espacial y temporal, lo que sugiere que la dinámica de cada nutriente puede
estar controlada por factores particulares. Los resultados de este trabajo muestran altas
concentraciones de nutrientes en comparación con las aguas marinas adyacentes, lo que
implica que éstos pueden provenir de fuentes continentales, atmosféricas o incluso de los
sedimentos de la propia laguna (Nixon, 1981; Nowicki y Nixon, 1985).
En el caso del NOx el patrón es muy claro con dos zonas perfectamente delimitadas en la
mayoría de los meses. La zona cuatro muestra altos niveles de NOX, (>10µM), y el resto
del cuerpo lagunar muestra niveles dentro del rango de 3 a 10 µM. Estas observaciones
sugieren la existencia de un flujo neto desde las fuentes de agua dulce del sur hacia la
laguna de NOx. No obstante, febrero fue un mes diferente al patrón descrito pues la
concentración promedio se elevó a más de 20 µM, incluso en la boca de la laguna de
franca afinidad marina, lo que parece constituir una exportación de estos nutrientes hacia
el sistema insular de Contoy y la zona costera aledaña. Aunque las condiciones de
temperatura, salinidad y oxígeno disuelto no son muy diferentes en febrero, en el mes
previo se registró la menor temperatura promedio dentro de la laguna, provocada por el
viento. Aunada a la baja temperatura, se observó en el mismo enero la mayor
concentración de OD, que alcanzó niveles de sobresaturación. Entonces, es posible que
las concentraciones de NOX observadas en enero hayan sido el resultado de altas tasas
de nitrificación. En este contexto, Valdés y Real (1994) reportaron valores promedio de
150.5 µmol·m-2·h-1 de nitrificación en sedimentos de Ría Lagartos y flujos netos del
sedimento a la columna de agua de hasta 498 mol·d-1 en Chelém (Valdés y Real, 2004).
Dado que la nitrificación consume oxígeno, un exceso de este elemento podría aumentar
la tasa de nitrificación a partir del amonio presente en el sedimento.
+
En este sentido, Caballero-Vázquez (2003) reportó valores de hasta 15% de materia
orgánica en la zona cuatro de LCh, y en otras estaciones del centro de la laguna encontró
valores en el rango de 2.5% a 7.2% con fondos de textura fangosa. Estas observaciones
refuerzan la hipótesis de que un aporte importante de NOX relacionado con los procesos
de nitrificación en el sedimento que posteriormente fluyeran hacia la columna de agua.
87
Otra posibilidad del alto aporte de nutrientes en LCh es por vía marina. Dada la cercanía
de este sistema con la surgencia de Cabo Catoche (Merino, 1997), es probable que agua
rica en NOx ingresara a la LCh por su extremo noroccidental. Sin embargo, esta
posibilidad contrasta con la velocidad de la Corriente de Yucatán durante la época de
nortes ya que su intensidad decrece a 0.9 m s-1 en comparación con los 2 m s-1 que
presenta durante abril a noviembre (Coronado et al., 2007)
Entre junio y septiembre se pudo observar un parche de alta concentración de NOX en el
extremo noroccidental de LCh, lo cual sugiere la presencia de una fuente en esa zona la
cual podría ser agua subterránea ya que el parche se observa en los mapas de
distribución de concentraciones de amonio y los silicatos pero no para fosfatos. Otra
posibilidad podría ser la presencia de ojos de agua en esa región. Estudios previos han
demostrado que el agua subterránea contiene concentraciones relativamente altas de
NOX, SiO2- y NH4
+ cantidades bajas concentraciones de PO43- respecto a las aguas
marinas (Hernández-Terrones et al., 2010; Null et al., 2014), Sin embargo, los patrones de
descarga de agua en LC pueden ser diferentes a los reportados por estos autores debido
a la presencia del sistema de fracturas de Holbox que podrían estar influenciando tanto la
cantidad como las características del agua subterránea en esa zona por lo que es
necesario realizar estudios de flujos de agua subterránea para esta zona.
A diferencia del NOx, la distribución espacial del fosfato no tuvo un patrón bien definido. A
partir de octubre que fue el primer mes de muestreo, este nutriente aumentó en términos
generales mes tras mes hasta alcanzar su máxima concentración en el periodo de enero y
febrero (1.68 µM), después de lo cual disminuyó en abril para repuntar de nuevo en mayo
a concentraciones de 1.71 µM. En julio se detectaron dos zonas bien diferenciadas, una
con la mayor concentración reportada durante este estudio localizada en la zona cuatro,
en tanto que en el resto de la laguna los niveles de fosfato bajaron hasta cero. En agosto
y septiembre la distribución del fosfato pareció seguir un patrón alternado de franjas de
alta concentración seguidas de zonas de baja concentración. En términos generales, las
cantidades máximas y mínimas de este nutriente son semejantes a los reportados para
otras lagunas costeras de la PY (Cuadro 7), con excepción de Laguna de Términos que
en general posee mayores concentraciones debido a su relación con otro régimen
oceanográfico. Sin embargo, a nivel de concentraciones promedio, las concentraciones en
LCh son mayores (>1µM) a las de Celestún y Chelém (Cuadro 8).
La concentración de fosfato que arrojan las aguas subterráneas a la costa está
generalmente por debajo de 1 µM, entonces, las concentraciones por encima de 2 µM no
88
se pueden explicar sólo por el flujo de estas aguas a la laguna. Como se ha visto, la
temporada de nortes es la que tiene asociada las mayores concentraciones de fósforo en
LCh. Por tanto, es posible que haya altas tasas de resuspensión debidas al esfuerzo del
viento, principalmente en la zona tres que es la más somera de LCh, lo cual se refleja en
los mapas de los meses de enero a marzo.
Cuadro 7. Características hidroquímicas de las lagunas costeras de la Península de Yucatán.
Laguna NOX
-
(μM·L-1) SiO4
-
(μM·L-1) NH4
+
(μM·L-1) PO4
-
(μM·L-1)
Min Max Min Max Min Max Min Max
Celestun1 0.31 28.13 2 500 0 28 - 10
Dzilam2 0.06 32.96 1.6 292 0.41 7.04 0.01 1.22
Términos 3
21.7 82.6 0 0 111 388.1 5.26 126
Chelém4 0.3 21.61 11.5 145 2.06 40.2 0.02 2.47
Lagartos5 0.06 56 0.1 90 0.55 20 0.03 7.2
Fuentes: 1 Herrera-Silveira (1994),
2 Canto-Maza y Vega-Cendejas (2007),
3. Medina-Gómez y Herrera-Silveira
(2003), 4
Herrera-Silveira Y Morales-Ojeda (2010), 5de la Lanza-Espino y Gonzalo Montes (1999).
De hecho, en otros estudios se ha observado que la temporada de vientos se correlaciona
positivamente con la concentración de fosfatos en la columna de agua (Kormas et al.,
2001). En observaciones sobre tasas de liberación de fósforo en lagunas de la península,
Valdez y Real (2004), reportaron valores de 0.67 µmol·m-2·d-1 en Laguna Ría Lagartos, el
cual consideran como un flujo bajo. Si se toma este valor como aproximado para estimar
flujos de fosfato desde el sedimento hacia la columna de agua en LCh, tampoco se
podrían explicar las altas concentraciones de fosfatos. El sedimento de LCh puede ser
rico en fosfatos, y durante eventos de norte parte de este sedimento debería quedar
suspendido en la columna de agua. En este contexto, Millero et al. (2001) reportaron que
la tasa de adsorción de los fosfatos a la calcita (la cual es común en sistemas cársticos)
en los sedimentos aumenta en condiciones de baja salinidad, esto puede implicar que si
la salinidad aumenta se incremente también la tasa de desorción quedando fosfato libre
en la columna de agua. Con estos argumentos se puede suponer entonces que la
distribución de fosfatos en la columna de agua en LCh proviene de los sedimentos.
El amonio también tiene alta variabilidad espacial y temporal en LCh, sus valores
oscilaron de 0 a 4.9 µM. Estos números son bajos comparados con los valores extremos
de las lagunas del cuadro 7, donde las concentraciones del NH4+ exceden hasta por dos y
tres órdenes de magnitud las reportadas en este trabajo. A nivel de promedios mensuales
las cifras variaron de 0 µM en mayo a 1.32 µM en septiembre, los cuales también son
89
menores si se comparan con los promedios reportados para este nutriente en el cuadro 6.
El amonio proviene del metabolismo de la materia orgánica, grupos amino que son
convertidos a ión amonio por acción bacteriana. El amonio pasa a nitratos y nitritos en
condiciones de oxigenación. En LCh no se detectaron niveles bajos de oxígeno en ningún
mes, por lo que se puede suponer que la nitrificación es un proceso importante que
impide la acumulación de amonio; sin embargo, esta hipótesis debe ser probada. La
concentración más alta de este nutriente se observó entre julio y septiembre restringido en
la zona cuatro, lo cual es lógico suponer pues el aporte de materia orgánica proveniente
de las lagunas de agua dulce es mayor tanto en la columna de agua como en el
sedimento (Caballero-Vázquez, 2003). Entonces, el patrón que surge es que el sistema
podría tener altas tasas de nitrificación y esto evitaría la acumulación de amonio en la
columna de agua.
Cuadro 8. Características hidroquímicas por temporada de las lagunas costeras de la Península de
Yucatán
Laguna Temporada NOX (μM·L-1
) NH4+
(μM·L-1
) PO4- (μM·L
-1) SiO4
- (μM·L
-1)
Celestun1
Lluvias 6 6.4 0.7 6.1 Nortes 21.1 2.5 0.4 7.4 Secas 13.3 12.1 0.6 5.5
Chelém1
Lluvias 9.1 10.6 0.6 47.5 Nortes 15.1 21.2 0.4 39.8 Secas 11.6 8.7 1.1 37.2
Dzilam2
Lluvias 0.04 - - >14 Nortes >10 >4 - - Secas 0.77 - 0.45 16.8
Chacmochuch* Lluvias 6.2 0.97 1.1 4.97 Nortes 11.41 0.68 1.5 5.83 Secas 5.02 0.52 1.37 3.65
Fuentes: 1 Tapia-González et al. (2008),
2 Canto-Maza y Vega-Cendejas (2007)
*Este estudio
El silicato es un nutriente aprovechado por las diatomeas que dependen de su presencia
para formar sus frústulas. En las lagunas costeras, la presencia de diatomeas puede ser
el principal sumidero de este elemento, el cual consumen en conjunto con el nitrato en
proporciones de 1:1 (Turner et al., 1998). El aporte más importante proviene del
continente y los trabajos ya señalados de Hernández-Terrones et al. (2011) y Null et al.
(2014) así lo demuestran. Estos autores reportan concentraciones de silicatos en aguas
continentales fluyendo a la costa de entre 50 a 100 µM, siendo el nutriente más
abundante del agua subterránea.
En LCh, los valores de silicatos oscilaron de 0.1 a 13.01 µM lo que significan
concentraciones mucho menores que las reportadas en las lagunas del cuadro 7. Los
90
valores mensuales promedio oscilaron de 3.35 µM en mayo a 6.87 µM en octubre, lo que
refleja condiciones bastante homogéneas a nivel general. Sin embargo, los datos de
distribución muestran patrones diferenciales por temporada: en octubre y noviembre la
zona cuatro exhibe las concentraciones más elevadas del periodo de estudio y durante el
periodo de diciembre a febrero la concentración se homogeniza en todo el sistema, con
valores de 5 a 6 µM. De marzo a junio la LCh muestra patrones de distribución
homogénea también, pero con valores menores (3 µM a 4 µM).
Posteriormente, de julio a septiembre el patrón es idéntico con dos parches de alta
concentración, uno en la zona cuatro y otro en el extremo noroccidental. Este último
parche también se detectó en la misma zona con nitratos y amonio, lo que lleva a suponer
la existencia en ese sitio de un flujo de agua subterránea que es muy evidente durante la
temporada de lluvias.
Relaciones entre nutrientes
En la Figura 32 se observan los gráficos de dispersión entre los nutrientes y el factor de
correlación entre cada par. Es importante señalar que al mostrar la totalidad de los datos
se enmascara la variabilidad mensual, no obstante, se perfilan las relaciones generales
entre estos iones.
Figura 32. Gráficos de dispersión entre nutrientes con el coeficiente de correlación. Todas las
correlaciones (R) obtenidas son significantes con p<0.05.
La correlación más alta observada entre pares de nutrientes fue la de SiO2- contra NOX
con R=0.78. Cabe destacar que ésta es una de las relaciones estequiométricas más
91
relevantes que regulan la estructura y funcionamiento de un ecosistema costero de este
tipo (Turner et al., 1998) pues determina la clase taxonómica de productores primarios. En
general, la relación tiende a ser 1:1. En el caso de LCh la proporción promedio global fue
de 1.5, lo cual significa un ligero enriquecimiento del nitrógeno respecto al silicato. Como
se ha señalado, es probable que las fuentes de nitrógeno oxidado estén determinadas por
procesos de nitrificación y por aportes subterráneos. Aunque no es posible ofrecer
estimaciones de la tasa de nitrificación, sí es posible señalar que el agua subterránea
transporta grandes cantidades de nitrógeno en diferentes sitios de la costa de la PY.
Pacheco y Cabrera (1997) analizaron 380 muestras de pozos ubicados al norte de la
ciudad de Mérida y encontraron en más de la mitad valores mayores de 45 mg L-1 de
nitratos. Adicionalmente, Aranda-Cicerol et al. (2006), reportaron que la calidad del agua
en cinco localidades costeras de la costa yucateca estaba relacionada con la intensidad
de las actividades humanas. Estas observaciones sugieren que dada la cercanía de la
ciudad de Cancún con LCh, el riesgo de impactar la laguna por incremento de nutrientes
es permanente, sin embargo, no hay información sobre indicadores de eutrofización más
allá del aparente enriquecimiento de N respecto al Si.
Los fosfatos muestran coeficientes de correlación positivos pero bajos con los otros
nutrientes, lo que sugiere una posible separación entre los flujos de estos iones a LCh y
su utilización por parte de los productores primarios y se podría suponer como el nutriente
limitante en el sistema. Mientras que los flujos de fosfatos pueden estar regulados por
fenómenos en los sedimentos, los de nitratos y silicatos pueden ser producto de procesos
de descargas de agua hacia la laguna. De esta forma, mientras unos son controlados por
los patrones de vientos (nortes), los otros estarían dominados por el patrón de lluvias.
Este esquema parece ser de forma general, el observado en LCh durante el periodo de
estudio.
92
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94
CAPITULO IV
IV. VARIABILIDAD ATMOSFÉRICA.
En el medio natural uno de los componentes físicos que más influyen sobre los
ecosistemas (incluidos flora, fauna y ser humano), es el clima. Su influencia es tal que los
desiertos y zonas polares no son habitables para todas las especies. Ya sea que esta
limitación esté dada por temperaturas altas o bajas en extremo, de la disponibilidad y
producción de alimentos o hasta de la realización de actividades básicas para el hombre.
Además, es un elemento que el hombre no controla, la única opción que se tiene ante los
diferentes fenómenos que se dan a causa del clima (huracanes, tormentas invernales,
tornados, precipitación, etc.) es la prevención y la adaptación, con la finalidad de que los
efectos adversos sean mínimos (Fernández-García, 2012).
4.1 Meteorología y climatología
El clima es el conjunto de estados de tiempo atmosférico resultado de un sistema
dinámico y abierto y se define por la interacción de cinco factores: la atmosfera, el
océano, la criósfera (superficie cubierta por hielo), la superficie terrestre y la biósfera. Es
importante diferenciar entre clima y tiempo, dos conceptos en los que generalmente se
tiene confusión (Cuadro 9).
Una de las características principales del clima es su estacionalidad, la cual sucede
periodicamente a lo largo del año. Este es el responsable de los paisajes, de las
actividades productivas y en algunos casos hasta de las características de las viviendas y
de la vestimenta de las personas.
Cuadro 9. Diferencias entre tiempo y clima (Fernández-García, 2012).
Diferencias Tiempo Clima
Definición Se observa en un lugar, en un momento determinado.
Se define por valores estadísticos deducidos de series largas.
Periodo Puede variar de un día a otro, incluso puede variar a lo largo del día.
La Organización Mundial Meteorológica (OOM) toma como referencia 30 años para definir el clima.
Variables Frío, cálido, lluvioso, soleado. Presión, viento, radiación, precipitación, humedad y temperatura
95
La meteorología es la ciencia que estudia las propiedades de la atmosfera y los
fenómenos (meteoros) que ocurren en ella. Se basa en el uso y conocimiento de
magnitudes o variables meteorológicas como la temperatura, precipitación, presión
atmosférica, humedad, entre otras, las cuales van a variar tanto en el espacio como en el
tiempo (Rodríguez-Jiménez et a.l, 2004).
La climatología a su vez estudia la localización y distribución espacial de las variables del
clima y su relación con la vegetación, los cultivos o el hombre.
4.2 Temperatura y precipitación
La temperatura es de las magnitudes más utilizadas para describir el estado de la
atmosfera. Esta magnitud es la energía cinética promedio de las moléculas de un sistema
(en este caso del aire). A escala temporal la temperatura se presenta en un ciclo a lo largo
de 24 horas, puede variar entre el día o la noche, entre una ubicación geográfica y otra o
entre estaciones.
La precipitación es el resultado de la condensación de una masa de aire Para que esto
suceda deben de darse dos condiciones, que la masa de aire se haya saturado, ya sea
por enfriamiento o por agregar vapor de agua y que existan en el aire núcleos de
condensación (núcleos higroscópicos - por su capacidad que tienen para absorber la
humedad) sobre los que puedan formarse gotas de lluvia. Ésta también puede
presentarse en forma sólida (graupel).
El régimen térmico y pluviométrico va a indicar el ritmo mensual de la temperatura y de la
precipitación. La sucesión de años fríos o cálidos, secos o lluviosos van representar la
interanualidad de los elementos del clima.
Se habla de tendencia cuando los cambios se producen a largo plazo, esto a su vez
puede indicar un cambio en las condiciones climáticas, que puede ser provocado por
modificaciones en algunos de los componentes del sistema climático.
4.3 Escurrimiento e infiltración
El escurrimiento es una porción de la precipitación pluvial que puede ocurrir en una zona
o cuenca hidrológica, circular sobre o debajo de la superficie terrestre y llegar hasta una
corriente para ser drenada en la salida de una cuenca o alimentar un lago o laguna.
96
Se puede definir a la tasa de infiltración como el movimiento del agua que atraviesa la
superficie del terreno por unidad de tiempo y se desplaza al subsuelo. Según Campos-
Aranda (1998), el escurrimiento puede ser:
Superficial: parte del escurrimiento que se mueve por el suelo y luego se conecta a los
cauces.
Subsuperficial: o también conocido como interflujo, éste se debe a parte de la
precipitación que se infiltra en el terreno y se mueve lateralmente en los horizontes
superiores del suelo hacia las corrientes.
Subterráneo: está formado por parte del escurrimiento subsuperficial que se percola hacia
alcanzar el manto freático.
4.4 Relación entre la lluvia y el escurrimiento
El escurrimiento es el resultado de una serie de procesos que se presentan después de la
precipitación. Primeramente el agua de lluvia es interceptada en la superficie del suelo,
después ésta se infiltra y posteriormente se almacena en depresiones, por lo que sólo una
parte de la lluvia que se infiltra podría producir escurrimiento. Una vez que las
depresiones se han llenado, si la intensidad de la lluvia excede la capacidad de infiltración
en el suelo, la diferencia dará como resultado el exceso de lluvia. El exceso de lluvia
primero se acumula como detención superficial, para luego fluir por tierra y constituir así al
escurrimiento superficial.
La precipitación primero debe satisfacer la deficiencia de humedad del suelo y recargar el
agua subterránea. Para comprender mejor la importancia de ambas, es necesario conocer
las fases del ciclo del escurrimiento (Aranda, 1998):
Primera fase. Comprende la temporada seca, en esta la precipitación es escasa. La
evaporación y la transpiración son intensas, lo cual provoca que el agua se almacene en
plantas, suelos, depósitos de agua y cauces.
Segunda fase. Es cuando comienza el periodo húmedo. En esta se presentan las
primeras precipitaciones, esto satisface las primeras deficiencias de humedad del suelo.
Si ocurre escurrimiento superficial, éste es mínimo. Se reduce la evapotranspiración
Tercera fase. En esta etapa se satisfacen tanto el almacenamiento en depresiones como
la deficiencia de humedad del suelo, de tal forma que el agua infiltrada, una vez que
97
satura la capa del suelo, pasa por gravedad a aumentar las reservas de agua
subterránea. Como se disminuye la capacidad de infiltración, se presenta el escurrimiento
superficial, pudiendo llegar a cauces, dependiendo de las características del suelo donde
se deslice. En esta etapa la evaporación es lenta.
Cuarta fase. Está relacionada con la continuación del periodo húmedo, en ésta se han
satisfecho todas las necesidades de almacenamiento hidrológico. Hay un aumento
constante en el manto freático, de tal forma que llega a aflorar, o sea, la velocidad de
descarga hacia cuerpos de agua puede llegar a ser igual a la de recarga, de tal forma que
la lluvia representa un incremento directo al escurrimiento superficial.
Quinta fase. Se presenta cuando el periodo de lluvias ha cesado y termina cuando las
reservas de agua del subsuelo se reducen de manera tal que se presentan las
características de la primera fase. El manto freático pierde altura poco a poco y se
presenta mayor acción de la evapotranspiración.
Es importante resaltar que este ciclo va a estar influenciado por las características
geográficas, por consiguiente debe ser visualizado con las características presentes en la
Península de Yucatán.
4.5 Efecto de la temperatura atmosférica y la precipitación sobre las lagunas
costeras
La temperatura es uno de los factores más importantes que inciden todos los procesos
biológicos, químicos y físicos (fotosíntesis, evaporación). Realiza un rol fundamental,
determinando el funcionamiento de los ecosistemas al regular o afectar factores como la
solubilidad de nutrientes y gases disueltos en el agua (Abarca, 2007). La temperatura es
una de las presiones de origen abiótico a los que están sometidos los miembros de
cualquier comunidad dentro de las LCs (Areces y Araujo, 1996). Para cualquier organismo
la temperatura es un factor importante, los organismos acuáticos en las LCs han
desarrollado una tolerancia a valores extremos de temperatura (hasta 30°C en temporada
de secas) (Contreras, 1999). La habilidad que tenga cada especie para adaptarse está
ligada a su genética. En las LCs la radiación solar va a generar que el agua se caliente,
debido a que estos cuerpos de agua son someros (1-5 m) no se genera una estratificación
térmica significativa, como sucede en los océanos o en lagos profundos. También afecta
al proceso de la fotosíntesis, al aumentar la radiación solar aumenta la actividad
fotosintética, hasta alcanzar una intensidad de saturación. Sin embargo, cuando la
98
temperatura es muy alta, ésta podría afectar las reacciones químicas del proceso
fotosintético que no dependen de la luz. La cantidad que recibe es importante y esta va a
depender de la temporada del año (lluvias, secas y nortes). La presencia del oxígeno
disuelto también se ve influenciada por la temperatura. Existe una relación inversa,
generalizando, a mayor temperatura menor oxígeno disuelto. Por esto las aguas frías
tienden a tener mayor concentración de oxígeno disuelto (aunque éste puede ser afectado
también por la actividad fotosintética) (Comín, 1984).
4.6 Metodología
4.6.1 Obtención y procesamiento de datos climatológicos
Para el análisis de la climatología se solicitó información histórica sobre las variables de
precipitación y temperatura de los últimos 14 años a la Comisión Nacional del Agua
(CONAGUA) desde el año 2000 hasta el 2014. Para su correcto análisis fue necesario
realizar un arreglo debido a que la estación meteorológica fue cambiada de lugar
(Estación CNCQR, Cancún, Latitud: 21°01'46", Longitud: 86°51'08", Altitud: 1) y esto
originó variaciones al momento de realizar los gráficos de series de tiempo. Los datos de
temperatura y precipitación estaban registrados cada 10 minutos, por lo cual fue
necesario realizar un promedio diario y uno mensual en cada año. Una vez realizado, los
datos se acomodaron en matrices y a cada variable se le realizaron análisis descriptivos
como valores mínimos y máximos, media, mediana, desviación estándar, error estándar
de la media. Además se realizaron análisis de correlación entre éstas y las variables
hidrológicas e hidroquímicas.
4.6.2 Descripción del comportamiento histórico de la temperatura y precipitación
Para poder observar el comportamiento interanual y la climatología de la zona se
realizaron gráficos de cajas y bigotes que describen la estacionalidad e interanualidad.
4.7 Resultados
4.7.1 Elementos climáticos: temperatura y precipitación.
Durante el año 2014, la variación en la temperatura se comportó de acuerdo a las
temporadas climáticas de la zona. Las temperaturas más frías se registraron de
noviembre a marzo y las más calurosas de junio a septiembre. El mes más frío fue
99
representado por el mes de enero y el más caluroso por agosto (Figura 33). La mayor
cantidad de lluvia se presentó en noviembre y diciembre, con valores extremos de
precipitación > 120 mm en algunos días (Figura 34). De febrero a abril las lluvias fueron
escasas, mientras que durante los meses de mayo y junio hubo presencia de lluvias
cuyos valores máximos estuvieron por debajo de los 35 mm (Figura 35). Durante la
temporada de lluvias, el periodo de julio a septiembre fue muy seco, con pocas
precipitaciones.
Figura 33. Diagrama de cajas y bigotes para la temperatura en un ciclo anual observada de
octubre de 2013 a septiembre de 2014.
100
Figura 34. Precipitación diaria durante octubre a marzo de 2014.
101
Figura 35. Diagrama de barras de la precipitación diaria durante abril a septiembre de 2014.
102
En general la temporada de nortes del año 2013 fue bastante lluviosa, mientras que la
temporada de secas se comportó como se esperaba. En la temporada de lluvias se
observaron bajas precipitaciones, principalmente durante los meses de junio y
septiembre, en los cuales se esperaba una mayor cantidad de lluvia (Figura 36).
Figura 36. Precipitación en un ciclo anual observada de octubre de 2013 a septiembre de 2014.
Los valores por mes representan la suma de las precipitaciones diarias.
El comportamiento de la temperatura a lo largo de 14 años es correspondiente a la
establecida en sus temporadas climáticas. Los nortes son representados por bajas
temperaturas (22 a 26.5 °C) durante los meses de noviembre a febrero, siendo enero el
mes que más bajas temperaturas presenta en todos los años. La temporada de secas
mantuvo su temperatura en un rango de 23.0°C a 28.5 °C, sufriendo un incremento mes
con mes de 1.0°C en sus medias. La temporada de lluvias (junio a octubre) presentó los
103
valores más altos (26.5 a 29.8 °C), siendo agosto el mes que registró los máximos de
temperatura (Figura 37).
Figura 37. Comportamiento mensual de la temperatura durante un periodo de 14 años, de octubre
de 2000 a septiembre de 2014.
En la ciudad de Cancún de acuerdo a la Figura 38, llueve todo el año, los meses donde se
registraron mayores niveles de precipitación fueron de junio a noviembre, durante estos
meses llueven al menos 50 mm de lluvia en promedio, sin embargo los meses de
diciembre y enero también aportan volúmenes de lluvia importantes, que alcanzan hasta
los 300 mm de lluvia. La precipitación con los menores volúmenes se registró de marzo a
mayo en la zona de estudio.
104
Figura 38. Comportamiento mensual de la precipitación durante un periodo de 14 años, de octubre
de 2000 a septiembre de 2014.
En el periodo de octubre 2008 a septiembre de 2009 se registraron las temperaturas más
altas, siendo ese año el que registró temperaturas más cálidas, sin embargo tuvo mucha
variabilidad en sus registros, teniendo igual en ese año las temperaturas más bajas.
Durante el año 2006 en la temperatura sus registros no bajaron de los 25 °C, siendo este
año además el más homogéneo en su segundo y tercer cuartil, además que la variabilidad
que presenta en sus extremos es menos que en otros años (Figura 39).
105
Figura 39. Comportamiento anual de la temperatura durante un periodo de 14 años, de octubre de
2000 a septiembre de 2014.
La precipitación ha sido muy irregular a lo largo de 14 años. El periodo que más
precipitación ha registrado ha sido el que correspondió a 2012-2013, durante ese periodo
las lluvias en algunos casos alcanzaron los 500 mm, de igual manera este periodo registró
la mayor variabilidad. El periodo más seco ha sido durante el periodo de 2003-2004,
durante el cual la precipitación registrada máxima sobrepaso ligeramente los 200 mm
(Figura 40).
106
Figura 40. Comportamiento anual de la precipitación durante un periodo de 14 años, de octubre de
2000 a septiembre de 2014.
Desafortunadamente los registros del periodo 2005-2006 (durante el huracán Wilma) se
perdieron debido a daños sufridos en la estación meteorológica, al igual que los registros
del periodo 2010-2011, tiempo durante el cual se realizó el cambio de la estación de
ubicación de la estación meteorológica por lo cual los datos no se ven reflejados en los
análisis realizados para la temperatura y precipitación (Figuras 39 y 40),
107
4.8. Discusión
4.8.1. Temperatura y precipitación
Los cambios presentados durante el periodo de muestreo confirman las variaciones
estacionales de la temperatura y precipitación. El promedio anual fue de 27.0°C, con una
temperatura mínima de 22.9°C y la máxima de 29.4°C (Cuadro 10). Una de las
características que se perciben en la zona de estudio son las temperaturas altas, la cual
es mayor a los 26 °C todo el año (con una variación de 1°C), esto es debido a su posición
geográfica que la ubica en una posición intertropical (Vidal-Zepeda, 2005). Durante la
temporada de nortes el promedio fue de 25.6°C con un mínimo de 22.9°C y un máximo de
27.4°C (Cuadro 10). De acuerdo las temporadas climáticas propuestas por Tapia et al.
(2008) (20.0°C a 23.0°C), la temperatura registrada excedió el mínimo por 2.9°C y el
máximo por 4.4°C durante esta temporada. La temporada de secas registro valores entre
25.7°C y 26.8°C, con un promedio de 26.2°C, encontrándose por debajo del rango
establecido para la temporada climática (36.0°C a 40.0°C) (Tapia et al., 2008). El valor
promedio para la temporada de lluvias fue de 28. 7°C, los valores mínimo y máximo
fueron 27.8°C y 29.4°C, respectivamente.
Cuadro 10. Valores promedio, mínimo y máximo por temporadas de temperatura atmosférica y
precipitación durante el 2014.
Presente estudio CONAGUA
Temporada Temperatura Precipitación Temperatura Precipitación
N 25.6 240.1 25.6 130.2
S 26.2 57.6 28.1 98.2
LL 28.7 62.9 29.2 133.1
Mín
N 22.9 11.9 23.5 34.9
S 25.7 22.1 27.3 39.9
LL 27.8 0 28.5 73.1
Máx
N 27.4 469.2 26.4 246
S 26.8 100.4 28.7 213.7
LL 29.4 148.3 28.5 234.4
Cabe destacar que de los catorce años analizados, el periodo junio a septiembre de 2014
fue el más caluroso, coincidiendo con la declaración de la Organización Meteorológica
Mundial (WMO, por sus siglas en inglés), la cual ha clasificado el año 2014 como el más
caluroso que se haya registrado.
108
En general, los valores promedio de temperatura registrados durante el presente estudio,
en comparación con los publicados por la CONAGUA (2013, 2014), difieren en
aproximadamente + 1°C. Al igual que los de precipitación, las diferencias registradas se
notan más durante la temporada de nortes, con valores mayores en Chacmochuch. Esto
es debido a que esta institución realiza sus promedios mensuales por entidad federativa,
mientras que los aquí presentados son exclusivamente para la ciudad de Cancún (Cuadro
11).
Cuadro 11. Valores promedios mensuales de temperatura atmosférica y precipitación.
Presente estudio CONAGUA
Mes Temperatura Precipitación Temperatura Precipitación
Octubre 27.36 158.5 27.5 235.8
Noviembre 26.36 469.2 26.4 246.0
Diciembre 25.87 331.2 26 127.6
Enero 22.93 148.3 23.5 112.1
Febrero 25.7 11.9 26.3 34.9
Marzo 26.14 50.3 27.3 41
Abril 26.82 22.1 28.2 39.9
Mayo 27.76 100.4 28.7 213.7
Junio 28.77 148.3 29.2 97.7
Julio 29.31 0 29.5 73.1
Agosto 29.4 7.6 29.7 127.2
Septiembre 28.18 95.9 28.5 234.4 La temporada de lluvias en la zona de estudio se presenta durante los meses de junio a
octubre. En la laguna Chacmochuch disminuyó la precipitación durante el mes de junio
seguida del mes de agosto, a esta disminución se le conoce como canícula o sequía
intraestival (de medio verano) y es común que suceda en estos meses. El
comportamiento que se presentó en Laguna Chacmochuch siguió los patrones de
comportamiento generales para el país, donde el periodo de lluvias comenzó en mayo y el
máximo se presentó durante junio, para después abatirse en julio (Albanil-Encarnación et
al., 2014). Se observó una alternancia entre días secos y días lluviosos, esto podría
deberse a la altitud de la zona de estudio al encontrarse sobre el nivel del mar (Vidal-
Zepeda, 2005).
La precipitación que se registró durante los doce meses (128.6 mm) fue ligeramente baja
en comparación con la media general para todo el estado (135.9 mm), Vidal-Zepeda
(2005) explica que los vientos que dominan durante el verano fluyen con dirección
109
paralela a la costa y esto provoca un efecto de corriente de chorro, obligando a los vientos
continentales a converger hacia ella (dirección del continente al mar), generando una
disminución en la lluvia. Se observó un aumento en la precipitación en noviembre y
diciembre, en esta temporada (nortes) se origina un desplazamiento de masas de aire
frío, que al atravesar el Golfo de México se calientan, incrementando su contenido de
humedad. Una vez alcanzada la zona de la Península de Yucatán estas masas llegan
como aire fresco y húmedo, esta combinación puede provocar un aumento en la
precipitación durante esta temporada. En la temporada de secas la precipitación fue
escaza (precipitación menor a 20 mm de lluvia), aunque durante el mes de marzo se
alcanzaron los 50 mm de lluvia (Vidal-Zepeda, 2005).
4.8.2 Relación entre las variables meteorológicas y las variables hidrológicas e
hidroquímicas en LCh.
El análisis de las correlaciones hace suponer que mientras que las variables hidrológicas
están influenciadas por la temperatura y precipitación, las variables hidroquímicas pueden
estar más influenciadas por otras variables diferentes (Cuadro 12).
110
Cuadro 12. Matriz de correlaciones entre las variables hidrológicas e hidroquímicas respecto a la
precipitación y la temperatura ambiental.
Temperatura atmosférica Precipitación
Temperatura promedio general 0.92 -0.8
Temperatura Zona 1 0.92 -0.78
Temperatura Zona 2 0.92 -0.79
Temperatura Zona 3 0.92 -0.8
Temperatura Zona 4 0.92 -0.82
Salinidad promedio general 0.5 -0.75
Salinidad Zona 1 0.55 -0.78
Salinidad Zona 2 0.44 -0.67
Salinidad Zona 3 0.58 -0.78
Salinidad Zona 4 0.34 -0.61
Oxígeno disuelto promedio general -0.85 0.71
Oxígeno disuelto Zona 1 -0.6 0.56
Oxígeno disuelto Zona 2 -0.86 0.7
Oxígeno disuelto Zona 3 -0.86 0.83
Oxígeno disuelto Zona 4 -0.79 0.59
NOX -0.47 0.36
NH4+ 0.55 -0.35
PO4- -0.09 0.09
SiO2- -0.22 0.18
Temperatura atmosférica 1 -0.84
Precipitación -0.84 1
En el cuadro 12 se observa que la temperatura de la laguna tanto a nivel general como
por zonas depende totalmente de la temperatura atmosférica (R=0.92), lo mismo se
puede establecer para el caso del OD ya que esta variable presenta una relación inversa
con la temperatura, aunque a diferencia de la temperatura, hay ligeras diferencias por
zona. En el caso de la salinidad, se esperaría que mantuviera una correlación inversa con
la precipitación, ya que a mayor aporte de agua dulce habría disminución de la salinidad,
lo cual también se refleja en los valores de R en todas las zonas (-0.61 a -0.78).
En cuanto a las correlaciones entre la precipitación y la temperatura atmosférica con las
concentraciones de nutrientes se observan valores muy bajos que reflejan relaciones muy
débiles o inexistentes. Entonces, es posible, en base a lo comentado en los capítulos
precedentes, que el aporte continental de agua subterránea y probablemente el esfuerzo
del viento, sean dos fenómenos que tengan mayor influencia en la dinámica de los
nutrientes en LCh.
111
112
4.9. Referencias
Abarca F.J. (2007). Técnicas de evaluación y monitoreo del estado de los humedales y
otros ecosistemas acuáticos. En: Perspectivas sobre conservación de ecosistemas
acuáticos en México. Instituto Nacional de ecología - Secretaría de Medio
ambiente y recursos Naturales (INE-SEMARNAT), pp. 113-144
Albanil-Encarnación, A., R. Pascual-Ramírez, C. Quiroz-Aparicio, R. Nájera-Solís, M.
López-Quiroz. (2014). Reporte del clima en México. Comisión Nacional del Agua,
Servicio Meteorológico Nacional. México. 25 p.
Areces A.J., M.Araujo. (1996). Influencia de la salinidad y la temperatura sobre el
crecimiento de Bryothamnion triquetum (Rhodophyta: Rhodomelaceae). Revista de
Biología Tropical, 44(2):449-454.
Campos Aranda, D.F. (1998). Procesos del ciclo hidrológico. Universidad Autónoma de
San Luis Potosí. Facultad de ingeniería. Editorial Universitaria Potosina, México.
pp 76.
Contreras E.F., L. Castañeda, A. Torres, F. Gutiérrez M. (1999). La acuicultura en las
lagunas costeras. ContactoS, 33: 28-385
Fernández-García, F. (2012): Meteorología y climatología. Aspectos Generales. Índice,
Revista de Estadística y Sociedad, 50, enero 2012, pp. 6-8.
Strickland, J.D.H., T.R. Parsons. (1972). A Practical Handbook of Seawater Analysis.
Fisheries Research Board of Canada. Ottawa, Canada. 310 p.
Tapia González, F.U., J.A. Herrera-Silveira, M.L. Aguirre-Macedo. (2008). Water quality
variability and eutrophic trends in karstic tropical coastal lagoons of the Yucatán
Peninsula. Estuarine Coastal and Shelf Science, 76: 418-430.
Vidal-Zepeda, R. (2005). Región 11. Península de Yucatán. En: Las regiones climáticas
de México. UNAM, Instituto de Geofísica, México, D.F. pp.189-204.
113
114
CAPITULO V.
V. DISCUSIONES Y CONCLUSIONES GENERALES
Discusión general
Las lagunas costeras de la Península de Yucatán son ecosistemas complejos,
heterogéneos y vulnerables (Herrera-Silveira y Morales-Ojeda, 2010). Por ello, generar
conocimiento básico sobre su comportamiento hidrográfico e hidroquímico, permite
conocer con más detalle sus relaciones de interdependencia con los sistemas
continentales, oceánicos y atmosféricos. Así, los patrones que emergen al estudiar estas
variables permiten reconocer las interacciones de los fenómenos abióticos con la fauna y
flora de estos sitios.
La Laguna Chacmochuch es un cuerpo de agua muy importante y muy poco estudiado. Al
igual que todos los sistemas acuáticos continentales, es vulnerable ante procesos de
eutrofización y contaminación, debido a las características geológicas de la región
(Herrera-Silveira y Morales-Ojeda, 2010). Aunque ha habido algunos esfuerzos previos en
conocer sus características físicas, la información que se aporta con este trabajo es
importante por el detalle con el que se evaluaron sus propiedades hidrográficas e
hidroquímicas a nivel espacial.
En el capítulo 2 se observó que la variabilidad ambiental en LCh se presentó de forma
típica, de acuerdo al comportamiento general de las lagunas costeras de la región, con los
mayores valores de temperatura durante la época de lluvias y la menor durante nortes.
(Tapia-González et al., 2008; Medina-Gómez y Herrera-Silveira; 2003 Herrera-Silveira,
1996; Merino et al., 1990). La temperatura tuvo una gran influencia sobre concentración
de OD. Tanto la temperatura del agua como la atmosférica incidieron sobre el OD
reflejando una alta correlación negativa (r=-0.9 y r=-0.85 respectivamente), o sea, que a
mayor temperatura, menor concentración de OD (EPA, 2012).
La salinidad, sin embargo, es un parámetro más variable porque depende no sólo de la
precipitación sino de la comunicación de la laguna con el mar y la cantidad de
evaporación, la cual suele ser mayor entre más somera sea la laguna. En el caso de LCh
se pudo apreciar que durante el periodo de estudio hubo permanentemente un gradiente
de salinidad, aunque su orientación cambió dependiendo de la época climática. Durante la
temporada de lluvias el gradiente se orientó de oeste a este debido probablemente a la
115
descarga de agua dulce desde la costa oeste. Por el contrario, durante la época seca el
gradiente se observó orientado de sur a norte. En el primer caso suponemos que el
gradiente lo formó el agua dulce proveniente de la costa continental, mientras que en el
segundo caso, lo hizo el agua que fluye desde las lagunas interiores.
La división de LCh en zonas permitió identificar la región sur (zona 4) y el extremo
continental de la laguna (zona 2) fueron las más variables según se ve en los gráficos de
cajas y bigotes. Esta variabilidad puede estar ligada a las propiedades del agua dulce y a
los procesos de mezcla.
Los valores de OD registrados durante el periodo permiten suponer que no hay déficit de
oxígeno en el agua de la laguna, lo cual supone la existencia de patrones de circulación
muy dinámicos e intercambios importantes de agua con la zona marina propiciado por el
viento y las mareas. Se sabe que el viento y las mareas son mecanismos importantes de
movimiento en estos cuerpos acuáticos (Friedrichs, 2010).
En cuanto a la información generada sobre la dinámica de los nutrientes en LCh se
pueden describir dos escenarios. El primero es el ligado al aporte de agua subterránea y
el segundo al viento.
El aporte de nutrientes es particular para cada nutriente. Las fuentes principales de
nutrientes podrían ser por los aportes de agua dulce de las lagunas ubicadas en la parte
sur de LCh, así como aportes de agua subterránea de la zona continental (Medina, 2011).
Los iones amonio y fosfato reflejaron concentraciones diferentes a las reportadas en otros
estudios, estando el nitrato muy por debajo de lo reportado y los fosfatos reportaron al
menos el doble de concentración que otras lagunas costeras de la Península de Yucatán
(Tapia-González et al., 2008; Herrera-Silveira, 1996). La contribución de silicatos se
relacionó con el aporte de agua subterránea proveniente de la zona continental ubicada
en la parte sur y oeste de LCh.
Los análisis realizados a los datos correspondientes de temperatura atmosférica y
precipitación corroboraron que la zona de estudio se encuentra dominada por tres
temporadas climáticas (lluvias, nortes y secas).
116
Conclusiones generales
1. La LCh presentó una alta variabilidad estacional relacionada con el clima de la zona
de estudio.
2. La temperatura del agua de la LCh se encontró en un rango entre los 21.7 °C y
34.6°C, el mes más cálido fue agosto y el más frío enero.
3. La salinidad se encontró en un rango de 12.8 a 36.7, se observó la presencia de
gradientes latitudinales y horizontales, éstos están relacionados con la precipitación
y las descargas de agua subterránea.
4. El OD, se distribuyó sin un patrón aparente. Se encontró en un rango entre los 2.6
mg·L-1 y 10.3 mg·L-1, lo cual hace que se considere a la LCh como bien oxigenada.
5. La concentración de NOX fue alta durante todo el año, encontrándose en un rango
entre los 2 µM y 54.91 µM, el ingreso de los NOX se da principalmente por aportes
de la zona continental y por agua dulce proveniente de las lagunas adyacentes en la
zona sur.
6. Las concentraciones de amonio presentaron una variabilidad tanto espacial como
temporal, su rango de valores de encontró entre los 0 µM y 4.9 µM. Las
concentraciones más altas se registraron durante la temporada de lluvias y las bajas
en secas, el principal aporte provino de las zonas sur y oeste de la LCh, lo cual
indica que su fuente podría provenir de la zona continental.
7. Los fosfatos se encontraron en un rango entre los 0 µM y 3.2 µM. Las
concentraciones registradas fueron altas en comparación con otras lagunas de la
PY y no pudieron ser explicadas sólo con el aporte del agua subterránea, por lo cual
sería importante realizar otros estudios para determinar la fuente de los fosfatos.
8. Los silicatos presentaron una amplia variabilidad en sus concentraciones
mensuales, registrando valores en un rango entre 0.1 µM y 13.0 µM. Están
fuertemente influenciados por el aporte de agua subterránea, lo cual es claramente
observado durante la temporada de lluvias, cuando se registran los valores más
altos y en la temporada de secas registrando los valores más bajos.
9. La temperatura atmosférica de la zona de estudio se encontró en un rango entre los
22.9 °C y 29.4 °C, con los valores máximos registrados para la temporada de secas
y los mínimos para la temporada de nortes, este comportamiento se reflejó en la
temperatura del agua durante el mismo periodo de muestreo.
10. La precipitación se presentó en mayor cantidad durante la temporada de nortes en
el mes de noviembre (469.16 mm), aunque en diciembre y enero se registró un
117
volumen importante (331.2 y 148.3 diciembre y enero respectivamente). El
comportamiento de la precipitación fue característico de la zona.
118
5.1 Referencias
Environmental Protection Agency (EPA), 2012. Chapter 5.2 Dissolved Oxygen and
Biochemical Oxygen Demand: What is dissolved oxygen and why is it important?
(Actualizado, June 9, 2013) [En línea]. Disponible en:
http://water.epa.gov/type/rsl/monitoring/vms52.cfm
[Acceso 09 febrero 2015].
Friedrichs, C.T. (2010). Barotropic tides in channelized estuaries, en: Contemporary
issues in estuarine physics. Cambridge University Press, New York, pp. 27-61.
Herrera-Silveira, J.A. (1996). Salinity and nutrients in a tropical coastal lagoon with
groundwater discharges to the Gulf of Mexico. Hidrobiologia, 321: 165-176.
Herrera-Silveira, J.A. y Morales-Ojeda, S.M. (2010). Chapter 13: Subtropical karstic
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Coastal Lagoons. Critical habitats of environmental change. Rutggers University,
New Brunswick, New Jersey, U.S.A. pp. 307-333.
Medina, I. (2011). Characterization of a karst coastal ecosystem in the mexican caribbean:
assessing the influence of coastal hydrodynamiscs and submerged groundwater
discharges on seagrass. Tesis de Doctorado. Texas A&M University, US, 107 p.
Medina-Gómez, I. y J.A Herrera-Silveira. (2003). Spatial characterization of water quality
in a karstic coastal lagoon without anthropogenic disturbance: a multivariate
approach. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 58(3): 455-465.
Merino, M., E. Czitrom, E. Jordan, E. Martin, P. Thome y O. Moreno. (1990). Hydrology
and rain flushing of the Nichupte Lagoon System, Cancun, Mexico. Estuarine,
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Tapia González, F.U., J.A. Herrera-Silveira y M.L. Aguirre-Macedo. (2008). Water quality
variability and eutrophic trends in karstic tropical coastal lagoons of the Yucatán
Peninsula. Estuarine Coastal and Shelf Science, 76: 418-430.
119