caracterización hidrológica de la región costera noroccidental del estado de yucatán

7/22/2019 Caracterizacin hidrolgica de la regin costera noroccidental del estado de Yucatn

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74 Investigaciones Geogrficas, Boletn 59, 2006

Eduardo Batllori, Julio Ivn Gonzlez, Julio Daz y Jos Luis Febles

Investigaciones Geogrficas, Boletn del Instituto de Geografa, UNAM

ISSN 0188, Nm. 59, 2006, pp. 74-92

Caracterizacin hidrolgica de la regin costeranoroccidental del estado de Yucatn, Mxico

Eduardo Batllori-Sampedro* Recibido: 22 de marzo de 2005Julio Ivn Gonzlez-Piedra** Aceptado en versin final: 23 de noviembre de 2005Julio Daz-Sosa**Jos Luis Febles-Patrn*

Resumen. Se realiz una clasificacin del territorio noroccidental del estado de Yucatn, basado en un enfoquefsico-geogrfico que considera la cuenca hidrogeolgica de Chicxulub como unidad de planificacin y desarro-llo. La particularidad de esta cuenca radica en que posee condiciones de unidad geogrfica natural muy espec-ficas. En los 3 198 km2 que abarca el rea en estudio y de acuerdo con el ambiente geolgico, el rgimenclimtico, las caractersticas hidrolgicas, los suelos existentes, las formaciones vegetales y los factoresantropognicos, se lograron diferenciar dos Unidades Geogrficas Funcionales de primer orden: a) Llanurakrstica, litoral, marino-acumulativa, muy baja (H < 2 msnm), de edad cuaternaria y b)Llanura krstica, denudativa,baja (H < 9 msnm), de edad terciaria. Del mismo modo, se identificaron cinco unidades de segundo orden, ochounidades de tercer orden y 26 unidades de cuarto orden. Se describieron las principales caractersticas del clima,

como un factor determinante de las regulaciones hidrolgicas de la regin, y se analiz la dinmica hidrolgicasuperficial y subterrnea de las principales unidades del paisaje. Se encontr que la situacin actual de la costa es defuerte inestabilidad, donde dominan losprocesos erosivos en las playas y donde se predice un incremento aceleradodel nivel del mar por fenmenos como el calentamiento global, adems del fuerte impacto ocasionado por la infraes-tructura habitacional y productiva, la deforestacin y la construccin de espolones y escolleras en el litoral. Sesugiere realizar estudios sobre las descargas de agua dulce, atravs de manantiales submarinos en el litoral yucateco,sobre los procesos de formacin del acuitardo costero, los procesos de disolucin del karst yucateco, ycaracterizar la dinmica hidrolgica del anillo de cenotes y su influencia en la zona litoral.

Palabras clave: Caracterizacin hidrolgica, karst, cuenca, costa noroccidental, Yucatn.

*Centro de Investigacin y de Estudios Avanzados del Instituto Politcnico Nacional (CINVESTAV-IPN), UnidadMrida. Km. 6, Antigua Carretera a Progreso, 97310, Mrida, Yucatn, Mxico. E-mail: [email protected]**Facultad de Geografa, Universidad de la Habana, Edificio Mella, Calle L, 353, entre 23 y 21, Municipio Plaza,10400 Ciudad de la Habana, Cuba.


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Investigaciones Geogrficas, Boletn 59, 2006 75

Caracterizacin hidrolgica de la regin costera noroccidental del estado de Yucatn, Mxico

Hydrological characterization of the Yucatns northwestcoastal region, Mexico

Abstract. A classification of the northwest territory of Yucatan was made based on a physical-geographic ap-proach, which considers the Chicxulub hydrogeologic basin like planning and development unit. The particular-ity of this basin is due to its natural geographic specific conditions. In the 3 198 km2of the study area, and

according to the geology, climate, hydrologic characteristics, vegetation types, and anthropogenic factors,

were identified two First order Functional Geographic Units: a)marine, cumulative, karstic, very low plain

coastal (H < 2 meters above sea level). from Quaternary age, and b)denudate, low karstic Plain (H < 9 masl), from

Tertiary age. In a hierarchical way were identified five Second order, eight Third order, and twenty six Fourth

order units. The main climate characteristics driving the hydrological regulations of the region were described,

and it was analyzed the superficial and underground hydrological dynamics of the main landscape units. The

current coast situation is strongly unsteady, dominated by erosive processes in beaches and with an accelerated

predicted increase of sea level by global warming, in addition to the strong impact caused by habitation and

productive infrastructure, deforestation, and construction of jetties in the littoral zone. It is suggested to make

studies about fresh water discharges through submarine springs in the coast, the coastal aquitard formation and

karst dissolution processes, and characterize the hydrological dynamics of the ring of cenotes and its influencein the coastal zone.

Key words: Hydrological characterization, karst, basin, northwest coast, Yucatn.

INTRODUCCIN

El conocimiento cientfico de la porcinnoroccidental de la pennsula de Yucatn esescaso y disperso, sin embargo, se ha logradopenetrar, a cierta profundidad, en los aspec-

tos geolgicos e hidrolgicos fundamental-mente. Sobre este tema sobresale el trabajode revisin y sntesis de informacin genera-da desde la dcada de los sesenta, realizadopor Perry et al.(1995). En esetrabajo, los auto-res definieron a la Cuenca Sedimentaria deChicxulub como una estructura krstica, for-mada por el impacto de un meteorito en unrea somera con depsitos de evaporitas yandesitas durante la transicin del Cretcicoal Terciario, dando origen a un crter deaproximadamente 180 km de dimetro, bor-

deado por una banda semicircular de anillosmltiples con presencia de dolinas (cenotes)alineadas, producto de la disolucin del ma-terial calizo depositado. Al norte, se presen-tan calizas del Pleistoceno y materiales delHoloceno, el cual constituye la barra arenosa

litoral. Por debajo de esta ltima formacin,se desarrolla un acuitardo costero de bajapermeabilidad denominado localmente comocaliche. Su relieve es poco accidentado y suorigen se asocia a descensos y ascensos rela-tivos del Pleistoceno inferior-Holoceno. Se es-

tablece que los anillos son zonas de alta per-meabilidad, tanto por la presencia misma delos cenotes, como por las rupturas de la barraarenosa litoral, en Celestn y Dzilm, y la altaconcentracin de manantiales donde el anillointercepta la costa, aunado a la cada del ni-vel del agua subterrnea, hacia el anillo (Perryy Velzquez, 1993). De esta manera, el anillode cenotes afecta el tiempo de residencia delas masasde agua subterrnea, tiende a ais-lar, en trminos hidrogeolgicos a la Cuencade Chicxulub del resto de la pennsula de

Yucatn y afecta la habilidad de aquella por-cin del acufero, dentro de la cuenca, pararesponder a las perturbaciones (incluyendola contaminacin). Lo anterior permiti esta-blecer en este estudio el criterio deseleccinde los lmites del sistema general, que se ana-


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liza desde los puntos de vista geolgico,geomorfolgico, hidrogeolgico y climtico y quese representa por la denominada Cuenca deChicxulub, ubicada en la porcin noroccidental

de la pennsula de Yucatn, Mxico. La particu-laridad e importancia de esta cuencahidrogeolgica funcional, como unidad de pla-nificacin y desarrollo, radica fundamentalmen-te en que rene condiciones de unidad geogrfi-ca natural muy especficas y propias que sloella posee. Una de las vas ms aceptadas y acer-tadas en los ltimos tiempos, se refiere al desa-rrollo integral de unidades geogrficas funcio-nales, donde la estrategia fundamental esmantener el balance ecolgico, no obstante, laexplotacin de recursos naturales renovables y

no renovables (Mateo, 1984).El objetivo general es conocer la dinmica

y los procesos hidrolgicos que tienen lugaren la cuenca de Chicxulub y su zona costeraen particular, como base para propsitos demanejo. Los objetivos especficos son: a) lo-grar la subdivisin de la regin de estudio enunidades geogrficas funcionales; b)conocerlas principales caractersticas del clima, comoun factor condicionante de las regulacioneshidrolgicas de la regin; c)conocer el funcio-namiento hidrogeolgico de la regin de es-

tudio, y d) analizar la dinmica hidrolgicade determinadas unidades geogrficas fun-cionales de la regin.

METODOLOGA

Localizacin del rea en estudio

El rea en estudio se localiza en la costanoroccidental de la pennsula de Yucatn. Elrea total que ocupa es de 3 198 km2e incluyeprincipalmente los municipios de Celestn,Hunucm, Progreso de Castro y Mrida, per-tenecientes al estado de Yucatn. Se encuen-tran tambin representadas dos reas natu-rales protegidas: Reserva de la Biosfera de RaCelestn y la Reserva Estatal de El Palmar,que en conjunto abarcan 1 092 km2(Figura 1).

Geomorfologa

La cuenca hidrolgica general o de Chicxulub,tiene una forma semicircular, cuyo lmite fun-

cional est constituido por una estructuraconocida como anillo de cenotes. La mximaelevacin en el rea en estudio es de 9 msnmen los alrededores de la ciudad de Mrida. Elgradiente altitudinal hacia Progreso es de0.257 m/km, disminuyendo gradualmentehacia el occidente, siendo hacia Celestn de0.106 m/km presentndose como una plani-cie muy tendida.

Clima

Los climas en la regin se distribuyen, de nor-te a sur, desde los climas ms secos ridos ysemiridos (BS

1(h)w(i) y BS

0(h)w(x) has-

ta los subhmedos ms secos clidos y muyclidos (Awo (i)gw); Duch, 1988; Orellana etal., 1999.

Hidrogeologa

El resultado del desarrollo geolgico de lazona es la presencia, casi continua, de unmanto rocoso superficial de extremada dure-

za. La porcin ms superficial del manto, de-nominada coraza calcrea, muestra un ma-yor grado de consolidacin y dureza que laporcin interna de la misma, que se caracterizapor la presencia de calizas blandas, conocidaslocalmente como sahcab. La porcin superfi-cial se transforma en coraza calcrea, a la vezque se trata de un material soluble al aguaenriquecida con cido carbnico, favorecien-do la formacin de cavidades subterrneas.Un rasgo morfolgico importante de la cora-za es su tendencia al resquebrajamiento y ala fragmentacin, tanto por efecto de cambiosde temperatura como por la accin mecnicade races de rboles (Duch, 1988). Las calizasdel perodo Terciario permiten que la lluviase infiltrerpidamente, disolviendo la roca yformando un relieve krstico. Extensos siste-


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mas de cavernas se han desarrollado en lazona de dispersin cercana a la costa o mez-cla de agua dulce subterrnea ms superfi-cial con la salada inferior, debido a la intensaactividad geoqumica que presenta. Estas ca-vernas se originaron a partir de que la zonade dispersin oscilaba en respuesta a las va-riaciones de nivel medio del mar durante elPleistoceno. De esta manera, los cenotes

costeros son la expresin ms joven del karstpeninsular. El anillo de cenotes conforma unared cavernosa muy compleja, que acta comoun vertedero y lnea de conduccin de gran-des masas de agua. Un elemento regulador dela hidrologa costera es la capa de caliche que

confina al acufero en esa porcin y que per-mite el paso del agua al exterior, a travs defisuras y manantiales muy localizados. Porencima de este caliche costero, se desarrollaun pequeo acufero libre en la barra arenosalitoral (Perry et al., 1989 y 1995; Marn, 1990;Velzquez, 1995).

Suelos

El suelo est representado por los regosoles(segn clasificacin FAO/UNESCO), asociadosa la barra arenosa y las playas; el solonchak yel histosol se asocian con la zona inundablede manglares y presentan fuerte hidromor-fismo en los estratos ms superficiales; y, por

Figura 1. Localizacin de la regin costera noroccidental del estado de Yucatn.


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ltimo, los suelos tipo litosol y rendzinas seencuentran asociados a la zona de selva bajacaducifolia (Duch, 1988).

Flora y fauna

La flora y fauna de la regin es muy rica yvariada. Del extenso listado florstico se han lo-grado identificar 90 especies, la mayora end-micas, en el campo, como Echites yucatenensisy Cephalocereus gaumeri. De igual formaCoccothrinax readiiy Thrinax radiatase encuen-tran en peligro de extincin (Durn, 1987;Espejel, 1984; Rico-Gray, 1982). De las 230 es-pecies de aves identificadas, una buena pro-porcin son migratorias y entre las residen-tes se encuentran el Campylorhiynchusyucatanicus,que slo se encuentran en la zonade petenes. Existen tambin 94 especies demamferos, 15 son carnvoros, como el jaguar;se observa tambin la presencia del monoaraa y del venado. Los anfibios y reptiles seencuentran representados por 78 especies,donde destacan tres especies de tortugas ma-rinas y dos de cocodrilos, considerados enpeligro de extincin. Entre los principales ti-pos de vegetacin se encuentran: de duna cos-tera, bosque de manglar, petenes, pastizal,

tular, selva inundable, selva baja caducifoliay vegetacin secundaria (Pronatura, 1996).

Actividades humanas

Las principales actividades humanas que serealizan en esta regin costera, son la pesca,la cacera, los servicios tursticos, la extrac-cin de sal y la agricultura. La afluencia decapitales a los puertos y la depauperacin delos campesinos henequeneros foment unamigracin masiva hacia las costas, a partirde la dcada de los aos setenta, incremen-tndose la poblacin hasta un 300% (Fraga,1993). Los asentamientos humanos se desa-rrollan en reasganadas a la cinaga, median-te rellenos insalubres, con materiales perece-deros y en pobreza extrema. El fecalismo alaire libre y la basura representan un serio

problema de salud pblica. El perfilepidemiolgico muestra que las enfermeda-des traqueo-pulmonares y gastrointestinalesson las ms frecuentes.

Impactos ambientales

Los principales impactos ambientales, deri-vados del desarrollo socioeconmico costeroson: a)obstruccin de flujos superficiales porcarreteras y bordos; b)azolvamientos acele-rados en manantiales, cinagas y lagunas;c)prdida de heterogeneidad ambiental en laduna costera, las cinagas, los petenes y laselva baja; d)conexin permanente con el maren cinagas; e) salinizacin de aguas subte-rrneas por extracciones extremas del recur-so, yf)contaminacin por actividad humana.

Caracterizacin geogrfica

Para lograr la subdivisin de la regin en es-tudio en unidades geogrficas funcionales, seprocedi a realizar un anlisis de las caracte-rsticas fsicas (geologa, geomorfologa,hidrogeologa, suelo, clima, vegetacin y ac-tividades humanas) y morfomtricas (formay rea de la cuenca; Mateo, 1984). Se revisa-ron los mapas disponibles (topogrfico, a es-

cala 1:50 000, y temticos, a escala 1:250 000;INEGI, 1984), las fotografas areas e imge-nes de satlite (Aerofoto, 1948; INEGI, 1979 y1991), complementndose el trabajo con ve-rificacin en el campo. De esta manera, se iden-tificaron los factores biticos y abiticos quecondicionan la formacin de los paisajes.

Clima

Para conocer las principales caractersticasdel clima de los diferentes complejos fsico-

geogrficos, se consideraron seis estaciones cli-matolgicas (Celestn, Sisal, Kinchil, Hunucm,Maxcan y Chicxulub)y dos observatoriosmeteorolgicos (Progreso y Mrida), con unadensidad de 400 km2/estacin. La informacingeneral se complet con datos de precipita-cin media de 12 estaciones climticas distri-


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buidas en la cuenca de Chicxulub (SMN, 1994;CNA, 1995; Orellana et al., 1999). Las varia-bles climticas analizadas fueron precipita-cin, temperatura, humedad relativa, tensin

de vapor, presin atmosfrica, insolacin, ve-locidad y direccin de los vientos dominan-tes y evaporacin, obteniendo el valor prome-dio anual, la variabilidad temporal y espacial,as como la distribucin mensual y estacionaldentro del ao.

La precipitacin media anual para el pe-rodo hiperanual se determin a travs delanlisis de homogeneidad (pruebas de Fishery tstudent), como condicin importante parael tratamiento de series anuales de lluvias,as como las pruebas de ciclicidad y tenden-

cia. Otro aspecto analizado para la lluvia, fue-ron las intensidades (mm/min), los tiemposde duracin y las frecuencias o tiempos deretorno. El perodo de lluvias analizado com-prendi los aos 1968 a 1993 (26 aos).

Dinmica hidrogeolgica de la regin

Para conocer la dinmica hidrolgica de laregin se procedi a una revisin de mapasde hidroisohipsas para diferentes tempora-das (lluvias y secas de 1987, 1988 y 1989),

donde una fuente importante para su elabo-racin fueron los datos generados por Marn(1990). De esta manera, de acuerdo con lazonificacin de la dinmica de las aguassubterrneas, se aplicaron las ecuacionesgenerales del balance hdrico con un enfoquegeogrfico-espacial para determinar la impor-tancia relativa de cada componente de la ecua-cin y su relacin con la biota presente.

A travs de la relacin Ghyben- Herzberg,se estim la profundidad a la interfase salinapara conocer el espesor de la capa de agua

dulce aprovechable (Custodio y Llamas, 1996).

Dinmica hidrolgica de las UnidadesGeogrficas Funcionales

Para analizar la dinmica hidrolgica espe-cfica de determinadas unidades geogrficas,

se instal un sistema de control geodsico(INEGI, 1991) que permitiera tener una refe-rencia precisa al nivel medio del mar de losdiferentes sitios de muestreo, distribuidos

en transectos perpendiculares a la costa enCelestn, Palmar, Sisal, Chuburn y Progreso.Se registr mensualmente la profundidad, lasalinidad y la temperatura del agua entre 1990y 1996, para analizar la dinmica hidrolgicasuperficial temporal en lagunas, cinagas, sa-bana y selva inundable.

Tambin se describe la dinmica hidrol-gica subterrnea temporal en algunos ceno-tes, manantiales y petenes (islas de vegeta-cin alta con un manantial, rodeados poragua salobre o hipersalina) del rea.

RESULTADOS

Caracterizacin geogrfica

En los 3 198 km2que abarca el rea en estudio,se lograron diferenciar dos unidades geogr-ficas funcionales de primer orden:

Llanura krstica, litoral marino-acumulativa, muy baja (H < 2 msnm),de edad cuaternaria, con dos variantes:elico-acumulativa (de edad holocnica,cordn litoral) y biognico-acumulativa(de edad pleistocnica, pantanoscosteros). Llanura krstica, denudativa, baja (H< 9 msnm), de edad terciaria, con dosvariantes: krstica estacionalmenteinundada (de edad pliocnico-pleistocnico inferior) y krstica seca(de edad miocnico-pliocnico).

Del mismo modo, en la zona en estudio se iden-

tificaron cinco unidades de segundo orden, ochode tercer orden y 26 de cuarto orden (Tabla 1y Figura 2).

a)La llanura krstica, litoral, marino-elico,acumulativa, representa la estructurageolgica que protege a todo el sistema de


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Tabla 1. Descripcin de las unidades geogrficas funcionales de la regin costera noroccidentaldel estado de Yucatn

humedales costeros y es la que ms impactoha sufrido en playas, dunas y plataformamarina debido a las actividades humanas.

b) La llanura krstica, marino-biognico,acumulativa, representa una zona de altaproductividad biolgica por los extensosmanglares y cinagas que se desarrollan y queha sufrido los impactos secundarios deriva-dos de la actividad humana.

c)La llanura krstica biognico-acumulativa,con tulares y manglares, hbitat de una granbiodiversidad, donde sobresalen los petenesy manantiales.

d) La llanura krstica denudativa, baja,estacionalmente inundada con selvainundabley extensas sabanas.


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Figura 2. Unidades geogrficas funcionales de la zona costera noroccidental del estado de Yucatn.

e)La llanura krstica denudativa seca, conselva baja caducifolia y principal zona de re-

carga del acufero yucateco.

Comportamiento climtico para las UnidadesGeogrficas Funcionales de Primer Orden

La precipitacin total anual promedio parael perodo hiperanual de una cuenca hidrol-gica,est representado por el valor promediopara un perodo largo (siempre > a 20 aos),en que secompensen los aos hmedos y se-cos. Para el caso de Progreso (llanura litoralmarina) se consideruna serie de 66 aos, y

para Mrida de 72 (llanura krstica denuda-tiva). El valor medio enMrida es de 957.43mm con un coeficiente de variacin de 0.163,mientras que para Progreso es de 458.82 mmy 0.375, respectivamente. El rgimen pluvialde Progreso muestra ciclos, donde se compen-

san aos secos y aos hmedos, entre 9 y 12aos, mientras que Mrida presenta ciclos que

varan de 9 a 11 aos.Los meses de mayor lmina de lluvia van

desde mayo hasta octubre, definindose elperodo hmedo dentro del ao, mientras quede noviembre a abril se considera el perodoseco. Por lo general, puede estimarse que parala llanura litoral marina (zona costera), el pe-rodo hmedorepresenta entre el 85 y el 90%del total de la lluvia, respectivamente. Sinembargo, en la llanura krstica denudativa(hasta 30 km tierra adentro), el perodo h-medo representa del 78 al 82%. Escaracters-

tico, adems, que los meses ms lluviosos detodo el ao sean agosto, septiembre y octu-bre, siendo los ms secos marzo y abril. Lalluvia invernal de enero y febrero est ausen-te en los aos secos, al igual que las lluvias enla primavera. Los picos mximos de precipi-


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tacin de primavera tarda se presentan, porlo general, en los aos hmedos.

A partir del anlisis de intensidad-duracin-frecuencia (periodo 1968-1993), el promedio

de lluvias por ao para Progreso y Mrida esde 42.4 y 94.8, respectivamente. En Mridapredomina la lluvia de 30 minutos, y conmenos frecuencia la de 60 y 10 minutos, mien-tras que en Progreso la lluvia de mayor fre-cuencia es de 60, 10 y 30, minutos respectiva-mente. Una lluvia con duracin de cincominutos y un tiempo de retorno de 100 aos,presenta una intensidad de 12 mm/min, enMrida, y de unos 3mm/min, en Progreso. Lasintensidades de mayor ocurrencia (tiempo deretorno de dos aos), para un tiempo de du-

racin de cinco minutos es de 0.8 a 1 mm/minpara ambas localidades. Para las lluvias conuna duracin de 30 minutos, de mayor fre-cuencia en Mrida y con un tiempo de retor-no de 100 aos, corresponde una intensidadde 3 mm/min, mientras que en Progreso, laslluvias de 60 minutos y para el mismo tiem-po de retorno, presentan una intensidad me-nor de 1.5 mm/min (Tabla 2).

La temperatura en toda la regin en estu-dio presenta una relativa homogeneidad es-pacial (coeficiente de variacin de 5 %), no

obstante, existe cierta variacin estacional (6a 10%). La temperatura medial anual en laregin es de 24.5 a 25.5 C. La evaporacin desuperficie librepresenta valores anuales muycercanos a 1 900 mm, en toda el rea en estu-dio. La variabilidad anual oscila entre 19 a16% en la zona costera, mientras que en lacontinental es de 14%. Cabe destacar que ladiferencia mxima entre las localidades esalrededor de 90 mm (5%), indicando una ho-mogeneidad espacial. En cuanto a la distri-bucin mensual, los meses de mayor evapo-

racin son abril y mayo, mientras quediciembre y enero presentan la menor eva-

poracin.Entre los dos componentes principales del

balance hdrico, la lluvia satisface solamenteel 39% del poder evaporante de la atmsfera

del territorio, sin embargo, la alta infiltracindel agua en la roca calcrea y la alta permeabi-lidad de sus suelos pedregosos permite unarpida recarga del manto fretico, consolidan-

do un carcter rido con vegetacin caduci-folia y xerfila, particularmente en la porcincontinental.

Otras posibles regularidades hidrolgicasde largo perodo, se deducen mediante regis-tros arqueolgicos e hidrolgicos, que han lo-grado fechar las sequas severas, particular-mente en el ao -400 a.C y 250 d.C, as comoentre el ao 800 y 1000 de nuestra era, dondese present una de las peores sequas duranteel perodo Clsico Terminal Maya (Gunn etal., 2000; Quezada, 2001).

Dinmica hidrogeolgica de las UnidadesGeogrficas Funcionales de Primer Orden

En el rea pueden distinguirse dos localida-des o zonas geolgicas que presentan impor-tantes diferencias en la dinmica hidrolgica(Tabla 1 y Figura 3). Entre la llanura litoralmarina y la llanura krstica denudativa, elacufero intercepta al nivel topogrfico, ver-tiendo agua rica en sales yocasionando, a tra-vs de la evaporacin, la precipitacin de car-

bonatos y la consolidacin de los materiales,propiciando su endurecimiento y formandouna estructura masiva tipo caliche, que ce-menta las fisuras y oquedades de la corazasuperficial, dando lugar al acuitardo costero.

La Zona I (unidades de segundo orden A,B, y C): de sedimentacin reciente (Pleistocenoinferior- Holoceno) representada por los dep-sitos conchferos que forman las playas y lascuencas de sedimentacin palustre yestuarino, en cinagas y ras (paisaje litoralelico-marino y biognico), con un espesorvariable de 1.5 a 3 m. sobre roca caliza com-pacta, fracturada y fisurada, la cual sobreyaceel acuitardo costero. Esta zona comprende de8 a 10 km de ancho promedio, permanente-mente humedecida y presenta coeficientes deinfiltracin cercanos a cero, predominando el


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proceso de evaporacin de superficie libre. Suzona fretica y vadosa estn poco diferencia-

das por su cercana al mar y donde lainterfasesalina es muy superficial. Esta zona represen-

ta el 20.6% del rea total en estudio (Figura 3).La Zona II (unidades de segundo orden D

y E), limita al norte con la anteriormente des-crita y se extiende al sur; es de evolucinkrstica incipiente, del Pleistoceno inferiorPlioceno-Mioceno (unidades denudativas); re-presenta una coraza calcrea que aflora, res-quebrajada y fragmentada, con fisuras y con-ductos tubulares, por los que circula el aguainfiltrada hacia la caliza blanda subsuperficial.Esto hace posible que domine el proceso deinfiltracin por fisura, como un componenteimportante del sistema de ecuacin del ba-lance hdrico y el cual se estima entre un 25 y40% de la lluvia. Esta zona representa el 79.4%del rea total en estudio (Figura 3).

Las aguas subterrneas en la cuenca pre-sentaron niveles hidrostticos en el perodohmedo, de 1987, de 1.25 msnm en el extremoSE (Mrida) hasta 0.55 msnm en la zona cos-tera oriental (Progreso), con una pendientehidrulica de 0.0233 m/km, evidencindose laslneas de flujo en direccin norte. En el extremo

noroccidental de 1.66 msnm (Kinchil) hasta 0.50msnm (Celestn), con una pendiente hidruli-ca de 0.0258 m/km, donde las lneas de flujovan en sentido SE-NW. En el perodo hmedode 1989, posterior al huracn Gilberto, laspendientes se mantienen muy similares, sien-do para Mrida-Progreso de 0.0227 m/km yde Kinchil- Celestn de 0.0222 m/km.

Durante el perodo seco, cuando los nive-les alcanzan sus mnimos valores, las dife-rencias en las pendientes con el perodo h-medo no son muy grandes. Mrida con 1.02

msnm y cerca de Progreso con 0.50 msnm,resultando una pendiente hidrulica de 0.0173m/km; mientras que para Kinchil-Celestn esde 0.018 m/km. En el perodo seco y posterior alpaso del huracn Gilberto (1989), la pendientehidrulica en el transecto Mrida-Progreso esde 0.0252 m/km y de Kinchil a Celestn de0.0247 m/km.

Las oscilaciones anuales del nivel hidros-ttico varan de 0.20 a 0.40 m y las pendienteshidrulicas tienen poca variacin, lo que de-muestra la estabilidad en los cambios de ni-

veles en la regin. Aun en presencia de fuer-tes elevaciones piezomtricas, cuando ocurrenfenmenosmeteorolgicos severos comohuracanes estas pendientes se mantienenmuy estables. El espesor de la lmina de aguadulce oscila desde los 15-18 m, en la costa,hasta los 45-66 m cercano a Mrida y Kinchil(relacin Ghyben- Herzberg).

Los niveles del agua subterrnea por de-bajo de la isolnea topogrfica de los 2 msnm(cercano a la costa) presentan gradientes hi-drulicos de 0.028 m/km en la generalidad del

rea, siendo de 0.046 m/km en septiembre(temporada hmeda), y de 0.016 m/km en abril(temporada seca; 1990-1996). Lo anteriormuestra el efecto del acuitardo costero, queconfina al acufero en esa zona y lo somete apresin, particularmente en temporada de llu-vias y cuya expresin superficial son fisuras

Tabla 2. Curvas de intensidad-duracin-frecuencia para Mrida y Progreso (mm/min)


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Figura3.Dinmicahidrolgica

delasunidadesgeogrficasfunci

onalesdelaregincostera

noroccid

entaldelestadodeYucatn,Mx

ico.


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muy pequeas (como la mayora de manan-tiales del centro del anillo de cenotes) y grandescenotes de varios metros de dimetro (como losmanantiales ubicados en las porciones costeras

del anillo de cenotes de Celestn y Dzilm), comoprincipales accidentes del acuitardo costero.

Balance hidrolgico de las UnidadesGeogrficas Funcionales de Primer Orden

Segn la zonificacin de la dinmica de lasaguas subterrneas explicada con anteriori-dad, para la Zona I se aplica la ecuacin gene-ral de balance hdrico, que corresponde con elperodohiperanual y los cambios en el alma-cenamiento tienden a cero, al compararse los

periodos hmedos con los periodos secos,

cuando ty w0, entonces:

P + Asubt + Asup= ET + Asubt + Asup(Tabla 3).

En este caso, se consider que las afluen-cias y efluencias superficiales se compensanen el perodo hiperanual. Para el clculo de

Asubt se consideran las caractersticas pro-pias del desage subterrneo (por manan-tiales en el mar) y se tom como valor tpico0.18 m3/s/km de costa. El balance para la zona

I representa una entrada subterrnea que pro-viene de lazona II de 43.73 m3/s (1 377x 106m3),aproximadamente. El gasto de evaporacintotal (actuando todo el poder evaporante dela atmsfera) es de Qe = 40.53 m3/s o 1 276 x106 m3 anuales, considerando plena satura-cin del rea considerada.

Para la zona II y considerando un coefi-ciente de infiltracin de 0.25 (Marn, 1990), seaplicala siguiente ecuacin:

cuando t yW0, entonces:

P + Asubt = Ip + Et + O + Asubt (Tabla 3).

En donde Asubt de la zona II se consideracomo Asubt de la zona I por ser contigua unaa la otra. Por lo tanto, A subt para la zona II esigual a 48.73 m3/s, lo que representa un cau-dal de 1 535 x 106m3 /anuales. Se considerque para la regin de entrada a la zona II laconductividad hidrulica resultante sera deK = 0.31 m /s. O se refiere a las extracciones

Tabla 3. Valores propuestos de balance hidrolgico para la zona I y II

donde: P= precipitacin pluvial; Asubt= afluencia de agua subterrnea; ET= evaporacin total; Et =evapotranspiracin; A'subt = salida de agua subterrnea; O = extracciones; Ip = infiltracin profunda.


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por actividades humanas que en la regin sonsumamente bajas.

En lo que concierne al volumen total al-macenado en el acufero regional, y ms

especficamente en el rea en estudio, con unrea aproximada de 3 200 km2y una porosidadpromedio del 25%, el volumen total almacena-do sera del orden de los 12 000 x 106m3, con unespesor promedio de 15 m de agua. Si se con-sidera que lo infiltrado (fundamentalmenteen la zona de recarga) es de aproximadamen-te 506 x 106m3/anuales y lo que llega a la zonaII, por el sur, es de 1 535 x 106m3/anuales, susumatoria es de 2 041 x 106m3y representaslo el 17% del total almacenado, lo que deno-ta una lenta renovacin de las aguas en todo

el acufero de la regin de estudio, en especial,en la parte interna de la Cuenca deChicxulub.

Comportamiento hidrolgico de lasUnidades Geogrficas Funcionales deSegundo Orden

En relacin con las caractersticas hidrodin-micas superficiales de las llanuras biognicasy krstica denudativa, inundada estacional-mente (Tabla 1), se observ que el nivel mxi-

mo de inundacin, en ausencia de huracanes,no sobrepasa la isolnea de altitud topogrficade 1 msnm. De manera general, el nivel delagua superficial ms alto (con respecto al ni-vel medio del mar) se registra en la selvainundable; disminuyendo gradualmente has-ta la laguna costera o cinaga, donde se ob-servan los niveles ms bajos. La profundidadde la inundacin disminuye durante la tem-porada de secas (marzo, abril, mayo y ju-nio) y aumenta paulatinamente hasta la tem-porada de nortes (octubre, noviembre,diciembre, enero y febrero).

Las mayores concentraciones de sal se regis-tran en la cinaga (valores medios de 31.8 upscon un rango de oscilacin mxima en la po-ca de secas de 96 ups); mientras que las msbajas en los petenes y la selva inundable (va-

lores medios de 1.5 ups). Durante la temporadade secas puede haber condiciones de hiper-salinidad en la cinaga (103.5 ups); y luego, du-rante la temporada de nortes, la salinidad

disminuye (4 ups). La temperatura promediodel agua es ms alta en la cinaga (30.2C y conun rango de oscilacin que va de 23 a 38C)disminuyendo hacia la selva inundable (28.3C y oscilacin de 21.5 a 34 C).

Las mximas elevaciones del nivel delagua ocurren durante septiembre y octubrecon aguas ms salobres y de menor tempera-tura, mientras que las mnimas se registran alfinal de la poca de nortes y durante las se-cas, con aguas ms saladas y mayores tempe-

raturas. La concentracin de sal seincrementa

conforme a la mayor cercana a la costa.En la cinaga litoral, paralela a la costa,

existe un desnivel topogrfico que va desde0.40 msnm, en el oriente del rea en estudio (Chu-burn), hasta -0.77 msnm, en el poniente(Celestn), con una pendiente de 0.021 m/km,que permite un escurrimiento de agua a lasreas ms bajas. En la regin del oriente(Chuburn y Sisal) existen las mayores ele-vaciones del nivel de agua superficial (0.47y 0.38 msnm, respectivamente), mientras quehacia el poniente (Celestn) lasmenores ele-vaciones (0.06 y -0.03 msnm). De esta mane-ra, se encuentran gradientes hidrulicos quevan de 0.0086 m/km a 0.010 m/km, de acuerdocon la temporada, siendo mayor en secas. Asi-mismo, la variacin temporal del nivel de inun-dacin est representada por la poca de secasy nortes, principalmente, correspondiendo alas menores y mayores inundaciones. En tr-minos temporales, el comportamiento de lasalinidad disminuye al aumentar la inunda-cin durante la temporada de lluvias y

nortes, mientras que aumenta cuando lainundacin baja durante la temporada seca.Por otra parte, en trminos espaciales, exis-

te un gradiente de mayor a menor salinidaddesde Chuburn (con un promedio de 47.9 ups)hasta Celestn (con 6.6 y 10.4 ups). En Chubur-n la salinidad presenta un rango de varia-


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cin anual de 90.5 ups (de 11.5 ups, en febre-ro, a 102 ups, en junio), mientras que en laparte interna de la laguna de Celestn el rangoanual es de 12.7 ups (de 2.6 ups, en abril, a 15.3

ups, en julio). Los valores de correlacin porsalinidad muestran una fuerte asociacin enel rea oriental con gran influencia salina,debido principalmente a escurrimientos porencima de la llanura litoral y a las bocanasque conectan el mar con la cinaga (La Carbo-nera, Chuburn Puerto y Yucalpetn), mien-tras que la laguna de Celestn presentaambientes ms dulces, logrando cierta aso-ciacin con el Palmar, conformndose comoel rea salobre occidental. La temperaturapromedio del agua disminuye de Sisal (31.1

C) hasta Celestn (27.4C), registrndose nue-vamente la menor variacin en la parte in-terna de la laguna de Celestn.

Los principales cambios morfolgicoscosteros ocasionados por el huracn Gilberto(1988), se debieron a la apertura de 24 bocasen la barra costera, que conectaron la llanurabiognica con el mar, con anchos variablesdesde poco menos de 100 m y con profundi-dades de 2.5 m, hasta menos de 30 m de anchocon profundidades por debajo de 1 m. Loscambios morfolgicos ms importantes ob-

servados en una de las bocanas, localizada enla Reserva El Palmar, antes de que se cerraradurante la temporada de nortes, fue el de-sarrollo de un amplio canal paralelo a la cos-ta, protegido por una incipiente barra areno-sa. La repuesta inmediata al cierre de labocana fue el descenso de la salinidad (de 37 a5.5 ups) y el incremento de la profundidaddel agua en la cinaga (alrededor de 25 cm). Elperodo de hipersalinidad (con valores ma-yores a 40 ups) antes del cierre de la bocana,de unos seis meses (abril a septiembre), dis-minuye despus del cierre de la boca a dosmeses (junio y julio).

Por su dinmica hidrolgica superficial,relacionada con las fluctuaciones estacionalesdel nivel de agua, se observa una fuerte aso-ciacin entre la unidad geogrfica de segun-

do orden D y C (Tabla 1), donde los valoresmximos de inundacin de estas unidades sepresentan de junio a noviembre y no sobre-pasaron la isolnea de altitud de 1.0 msnm. Se

caracterizan por sus aguas salobres y dulces,temperaturas bajas y una dinmica indepen-diente de la marea, excepto en los manantia-les y cenotes. Se definen como reas palus-tres. La unidad B se caracteriza por presentarla mxima inundacin de octubre a febrero,asociada al incremento del nivel del mar y concaractersticas salobres a salinas. En las lagu-nas y cinagas con contacto permanente conel mar, el nivel de agua oscila en relacin conla marea y presentan variaciones de salinidadmuy marcadas. Se definen como reas

estuarinas. En general, el extremo oriental delrea (incluyendo las unidades B, C, D y E) seconstituye como una zona hipersalina ysobrecalentada, mientras que el extremo oc-cidental se constituye como una zona salobrey templada.

Comportamiento hidrolgico de lasUnidades Geogrficas Funcionales de TercerOrden

Adems de la variacin estacional del acufe-

ro, en los cenotes y manantiales, localizadosen retenes, existen respuestas por perturba-ciones de corto perodo, como las mareas. Es-tas respuestas no se aprecian en la cinagalitoral (aqullas sin conexin directa con elmar) y en el manglar de cuenca, donde la di-nmica hidrolgica est determinada princi-palmente por vientos locales, la precipitacinpluvial, la evaporacin y la marcha anual dela marea.

La respuesta observada a travs de las fluc-tuaciones del nivel fretico permite clasificaral acufero subterrneo costero en dos tipos:a)acufero krstico, litolgicamente homog-neo, que subyace al caliche costero, represen-tado por manantiales y cenotes; b)acuferoedfico, que sobreyace al caliche costero, re-presentado por la barra arenosa, con suelos


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tipo regosol, y el peten, con suelos tipohistosol.

Algunos cenotes pueden caracterizarsecomo lagos krsticos maduros, con respues-

tas ms del tipo de acufero edfico, ya que apesar de estar inmersos en el acufero krsticosu dinmica es independiente de l y obedecea cambios producidos por la precipitacin yevaporacin, as como a vientos locales.

En relacin con el comportamiento hidrol-gico de algunos petenes del rea en estudio (Pal-mar, Dzul, Tzintzn, Boln, Lagartero yElepetn), la respuesta de los manantiales a laoscilacin de marea es altamente significati-va, de manera inmediata y con una reduc-cin de la amplitud de marea reflejada en la

oscilacin en el manantial de un 40 y 24%, encondiciones de marea viva y muerta (ampli-tudes de marea de 0.60 y 0.20 m, respectiva-mente). La respuesta de esta oscilacin en elsuelo orgnico del petn es muy baja durantela marea muerta, desde una reduccin de msdel 97% en el borde del petn con el manglaradyacente, hasta un 50% en el interior delmismo; mientras que en condiciones de ma-rea viva, en el borde del petn ocurre una re-duccin de 95% y en el interior del petn de46%. Es notorio entonces, que a mayor oscila-

cin de marea, mayor ser la oscilacin de latabla de agua en el suelo del petn. Existe unfuerte desfasamiento temporal entre el nivelmximo en el manantial y el nivel mximo enel borde del petn, quedando el manglar decuenca adyacente independiente de las osci-laciones de la tabla de agua en el petn.

Antiguamente algunos petenes fueron ca-nalizados para extraer algunos recursosmadereros y de fauna silvestre. La canaliza-cin se realizaba desde el manantial hasta elmanglar de cuenca adyacente. El efecto msimportante de esta accin es la cada del nivelhidrosttico promedio en el manantial y, porende, tambin en los suelos del petn, propi-ciando la erosin. El efecto de canalizacin estrepresentado por un abatimiento del nivelhidrosttico general, mientras que el desazol-

ve de manantiales, sin canalizar, ocasiona unamayor elevacin del nivel y, por consiguien-te, un mayor escurrimiento radial superficialde agua hacia la cinaga. Puede considerarse,

entonces, al suelo del petn como un brocalnatural, que confina las aguas del manantialy lo protege de la intrusin salina.

En relacin con la interfase salina en ma-nantiales localizados a casi 3 km de la costa,en la Reserva de El Palmar, se ha detectado ellmite superior de la zona de mezcla a unaprofundidad de -8 msnm. En temporada denortes el lmite inferior de la interfase esprcticamente imperceptible y se prolonga ams de -24 msnm, presentando un rango desalinidad de 2.2 ups a 11.2 ups en la superficie

y el fondo del manantial, respectivamente,mientras que en la temporada de secas ellmite inferior se registra a -18 msnm, con unrango de salinidad de 3 ups y 38 ups, en lasuperficie y el fondo del cuerpo de agua, res-pectivamente. La variacin de la salinidad enlos manantiales parece estar relacionada conla oscilacin del nivel hidrosttico y la am-plitud de marea, as como a la temporada deobservacin.

CONCLUSIONES

Son dos las principales interacciones que sepueden mencionar en relacin con el manejohidrolgico de la cuenca; el primero se refierea las descargas de agua contaminada hacialas aguas subterrneas y su transporte haciala zona costera, generando problemas sani-tarios y, el segundo, se refiere a la intrusinsalina del mar hacia el interior de la cuenca,reduciendo el espesor del agua dulce disponi-ble, al colocar en riesgo el abasto de agua decalidad para la vida humana, la flora y la fau-na regional. Este impacto se produce por laruptura del acuitardo costero (por la cons-truccin y el dragado de drsenas portuarias,como en Yucalpetn) y la sobreexplotacinpara sistemas de riego y abasto urbano. Eneste sentido, el acercamiento de manejo se


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materializa en la zona de borde entre las zo-nas de recarga y descarga de la cuenca, parti-cularmente en el paisaje costero caracteriza-do como sabana y/o selva inundable, donde

se expanden actualmente actividades agro-pecuarias cada vez con mayor intensidad. Esen este paisaje, donde el proceso de forma-cin del acuitardo costero es relevante parael mantenimiento del gradiente hidrulicoestacional del acufero y el nivel de la interfasesalina, y donde el proceso de purificacin demasas de agua contaminada que proviene delinterior del territorio, amortiguan el impactoque pudiera producirse en los bosques demanglar y las aguas litorales, actuando comobiofiltros. De igual forma, se debe tener un

mayor control en los trabajos de dragado enla unidad litoral marina elicaacumulati-va, representada por playas, dunas y plata-forma marina.

Desde la perspectiva geomorfolgica, setienen registros de una prdida rpida de lastierras costeras bajas, debido a la erosin ace-lerada de las costas, sujetas a retroceso. Laszonas sujetas a inundacin, con la sobreele-vacin del nivel del mar por mareas de tor-menta, indican que se est llevando a cabo laintroduccin de la cua marina con una dis-

tribucin no uniforme y de manera irregular.La zona de petenes que es una planicie de inun-dacin y, por tanto, es de alto riesgo de ocu-rrencia de dicho fenmeno. Si el nivel del maraumentara un metro, el agua de mar alcan-zara una penetracin de 16 km tierra aden-tro, equivalente a ms de 500 km2, y el ascen-so del mar podra acelerarse por la destruccindel manglar. La situacin actual de la costa esde fuerte inestabilidad, donde los procesoserosivos en las playas dominan y donde sepredice un incremento acelerado del nivel delmar por fenmenos, como el calentamientoglobal, adems del fuerte impacto que la in-fraestructura habitacional y productiva,construida sobre la primera duna costera yfrente a la playa, ha ocasionado, junto con la

deforestacin y la construccin de espolonesy escolleras en la zona litoral.

A la luz del conocimiento hidrolgico ac-tual de la pennsula de Yucatn, el efecto com-

binado de la sequa con el incremento del martraera como consecuencia, una obvia reduc-cin de la recarga de agua al acufero subte-rrneo por la disminucin de la precipitacinpluvial, elevando la interfase salina, aunadoa lo anterior y debido al incremento del niveldel mar, la cua marina subterrnea se des-plazara hacia el sur por varios kilmetros,con una reduccin drstica del espesor delmanto fretico aprovechable para el uso hu-mano y para la vida silvestre, particularmentela flora, la cual tendera hacia un predominio

de selva baja caducifolia espinosa y concactceas y otras xerfitas, con una prdidagradual de fertilidad en el suelo y sujeto a laerosin, particularmente los litosoles yrendzinas extendidos en la regin. De conti-nuar la infiltracin al manto fretico de lasaguas residuales municipales, domsticas eindustriales sin tratamiento, as como lasinfiltraciones de las aguas de riego con fertili-zantes, pesticidas y plaguicidas de todo tipo,la intrusin salina desde la costa y la explota-cin de las aguas del acufero para activida-

des agropecuarias, urbanas e industriales enexpansin incrementarn la vulnerabilidaddel acufero de manera alarmante. Ante laincertidumbre que rodea los serios problemasque puedan surgir, es imperativo que el go-bierno incluya, en sus planes a largo plazo, elfactor del aumento global de temperatura.Ser necesario probar que las propuestas dedesarrollo en la cuenca hidrolgica y su zonacostera son viables, aun con los cambiosclimticos que se predicen, por lo que se su-giere realizar estudios sobre las descargas deagua dulce, a travs de manantiales subma-rinos en el litoral yucateco, sobre los proce-sos de acumulacin de solutos que conformael acuitardo costero, los procesos de disolu-cin del karst yucateco y caracterizar la di-


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nmica hidrolgica del anillo de cenotes y suinfluencia en la zona litoral.

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