MORFOLOGÍA Y SEDIMENTOS RECIENTES DE LAS LAGUNAS EL CARMEN, PAJONAL Y LA MACHONA, TABASCO. MÉXICO

Trabajo recibido el 17 de enero de 1983 y aceptado para su publicación el 21 de enero de 1983.

RESUMEN

INTRODUCCIÓN

La llanura costera del suroeste del Golfo de México, comprendida entre el Río Tonalá y la Laguna de Términos, se extiende por una distancia aproximada de 180 kms, presenta un conjunto de lagunas costeras y deltas de ríos (Fig. 1). Hacia el W de este conjunto, en el flanco noroeste del delta del Río Mezcalapa, se sitúan las lagunas El Carmen y La Machona, unidas entre sí por la laguna El Pajonal; estas lagunas son el remanente de un cuerpo lagunar más amplio, paralelo a la actual línea de costa, del que formaron parte las lagunas La Redonda y la Palma (Fig. 2).

Este estudio forma parte de un programa de investigación del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad Nacional Autónoma de México, consistente en el estudio geomorfológico y sedimentológico de lagunas costeras de México a fin de comprender las relaciones existentes entre los procesos sedimentarios orgánicos e inorgánicos y las formas resultantes. Esta investigación se inició en octubre de 1977 y finalizó en mayo de 1980.

En el Golfo de México hay 29 lagunas litorales (Lankford, 1977). A la fecha se han publicado los resultados de las investigaciones realizadas en la Laguna Madre de Tamaulipas Ayala-Castañares y Segura, 1968; SchIaepfer, 1968; Yáñez y SchIaepfer, 1968), en la Laguna de Tamiahua, Veracruz Ayala-Castañares CruzOrozco, García-Cubas Jr., Segura, 1969; Cruz-Orozco, 1968; Stapor, 1971; Ayala-Castañares y Segura, 1980), en la Laguna Alvarado. Veracruz (Coll de Hurtado, 1969; Phleger y Lankford, 1974), en la Laguna de Términos, Campeche (Ayala-Castañares, 1963; García-Cubas, JT., 1963; Silva-Bárcenas, 1963; Yáñez, 1963; Morales, 1966; Thom, 1967; Phleger y AyalaCastañares, 1971), en el sistema lagunar Atasta-Pom, Campeche (Gutiérrez-Estrada, Malpica Cruz, 1977) y en la Laguna Sabancuy, Campeche (Gutierrez-Estrada, Malpica-Cruz, Martínez Reyes, 1980).

Fig. 1. Mapa de localización del área de estudio y red hidrográfica de la llanura costera de Tabasco

El cultivo de los bancos de almeja y ostrícolas es de importancia económica en la mayoría de las lagunas costeras. En las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona, los bancos ostrícolas son abundantes y están siendo afectados por las modificaciones ecológicas locales (incremento de la tasa de sedimentación y en las condiciones hidrodinámicas) debido a la apertura de la Boca de Panteones, en la laguna La Machona.

Los propósitos de este estudio en las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona, son: 1) diferenciar los rasgos morfológicos principales del área; 2) conocer las características texturales de los sedimentos; y 3) determinar los procesos que norman la distribución de los sedimentos y afectan a los bancos orgánicos.

Fig 2. Mapa toponímico de las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona.

Las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona están situadas en el extremo oeste de la llanura costera de Tabasco, a 35 km al E de la desembocadura del Río Tonalá y están dispuestas entre las coordenadas 18°15', 18°30' de latitud N y 93°30',93°53' de longitud W (Fig. I). Esta posición geográfica comprende a la porción noroeste de la llanura deltaica del Río Mezcalapa, el área ha sido descrita por Psuty (1966), Tanner y Stapor (1971) y Thom (1967) y forma parte de lo que Raisz (1959) denominó Llanura Costera del Golfo. Corresponde con la unidad tectónica que Álvarez (1962) nombró como Cuenca Salina del Istmo y con la Unidad Morfo-Tectónica III, sugerida por Carranza-Edwards, Gutiérrez-Estrada y Rodríguez-Torres (1975).

La llanura deltaica de los Ríos Mezcalapa y Grijalva es una zona costera madura de suave relieve, con pequeños lomeríos de hasta 5.0 m sobre el nivel del mar, formada por sedimentos del Pleistoceno y por depósitos aluviales y lagunares del Reciente. De acuerdo con Psuty (1966) el ancho aproximado de la llanura es 200 millas (320 km aproximadamente). En su curso el Río Mezcalapa erosiona rocas ígneas y sedimentarias del Cenozoico (Carta Geológica de la República Mexicana, 1976; De Cserna, 1958). La geología detallada del delta es desconocida.

Las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona están separadas del Golfo de México por una barrera litoral, de tipo. Gilbert-Beaumont, de 35 km de longitud, de 300 a 1000 m de ancho y de 2-3 m de altura, formada por antiguas líneas de playa cubiertas, en parte, por dunas de arena, y por amplios pantanos de manglar. La comunicación de las Lagunas con el Golfo de México se realiza a través de dos bocas; la primera al NW de la laguna El Carmen, es natural y tiene 400 m de anchura; la segunda, al NE de la laguna La Machona, es artificial y su ancho medio es de 550 m (Fig. 2).

El clima del área es cálido húmedo, con lluvias en verano (García, 1964). La temperatura media anual es de 26°C, la precipitación pluvial es de 1,500 mm/año. Los vientos dominantes proceden del NE o del SE con velocidad media de 5 a 8 km/h; durante los meses invernales, se tienen perturbaciones meteorológicas que motivan fuertes lluvias y descenso de temperatura. La evaporación media anual es de 1600 mm; el escurrimiento medio anual es de 300 mm, con máximos en octubre y mínimos en abril (Servicio Meteorológico Nacional, 1970).

El aporte de agua dulce hacia las lagunas está condicionado principalmente, a la época de lluvias y al gasto de los Ríos San Felipe o Nuevo y Santa Ana que vierten su caudal, el primero en el extremo noroeste de la Laguna El Carmen y, el segundo, al NE de la Laguna La Machona. El volumen de agua dulce que fluye hacia las lagunas, no es conocido.

Las lagunas El Carmen y La Machona, son paralelas a la línea de costa actual. Su eje principal está orientado hacia el NE-SW y se extiende por una distancia de 36 km; su ancho medio es de 6.0 km y están unidas entre sí por la laguna Pajonal, cuerpo lagunar angosto de 9.0 km de longitud y 1.0 km de anchura media. El área total cubierta por las lagunas es de 190 km², aproximadamente, sin incluir a las pequeñas lagunas La Palma y La Redonda. Las áreas mínimas estimadas son: laguna El Carmen, 90.0 km², laguna Pajonal, 14.0 km² y laguna La Machona, 84.0 km².

La ribera sur de las lagunas está formada por sedimentos lagunares antiguos y deltaicos oxidados, de naturaleza arcillosa y arenosa, con lentes de grava fina. Según Guzmán (1951), los sedimentos deltaicos son lateritas impuras con espesor aproximado de 10 a 50 m. Hacia el N, la ribera lagunar está formada por pantanos y por antiguas líneas de playa (Fig. 3).

La vegetación que circunda a la laguna es típica de las zonas tropicales lluviosas y está caracterizada por los bosques tropicales de manglar, con árboles de mangle negro (Avicennia germinans) y de mangle rojo (Rizophora mangle), de hasta 4 m de altura, que se extienden hacia los ríos y lagunas adyacentes; la distribución de este tipo de vegetación está controlada por la influencia de la marea (Phleger y Ayala-Castañares, 1971), por la disponibilidad de agua dulce, por la insolación, por la temperatura ambiental y por la textura de los sedimentos. En la ribera sur de las lagunas hay crecimientos aislados de pantanos de manglar, de escaso desarrollo y expuestos a la erosión causada por el oleaje lagunar (Fig. 3).

Las características morfológicas del piso de las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona, fueron obtenidas por los autores mediante 20 secciones de ecosonda habiendo elaborado el mapa respectivo (Fig. 4).

Las lagunas son someras, la profundidad media, referida al nivel medio del mar, es de 0.90 m, con valores máximos de 10.0 m en la boca de Panteones. El piso de las lagunas es sensiblemente llano y sus rasgos geomórficos distintivos son: 1) los canales naturales de marea, poco desarrollados y localizados en las bocas lagunares; 2) los abundantes bancos de ostión; y 3) un canal artificial, dragado desde la boca Santa Ana hasta el Estero de La Redonda y que comunica con los Ríos. San Felipe y Santa Ana.

En el canal artificial la profundidad media es de 1.50 m; este canal está parcialmente relleno por sedimentos procedentes, principalmente, de sus bordos que muestran señales de deslizamientos dada la inestabilidad de los taludes. Los bancos de ostión comprenden amplias áreas en especial hacia el NNE de la Laguna El Carmen donde son abundantes y están cubiertos por materiales finos; la profundidad a la que yacen es de 0.60 a 1.00 m. En la laguna La Machona los bancos de ostión se sitúan hacia el NNW a igual profundidad que en la laguna El Carmen y están en proceso de extinción y cubiertos por un manto de arena.

Fig. 3. Mapa morfológico de las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona.

En la porción media de la Laguna Pajonal hay un extenso banco ostrícola, parcialmente cubierto por sedimentos finos.

En las lagunas hay varias islas pequeñas entre las que destacan las de Manatinero y Alacrán, en la laguna La Machona, y la de Pájaros en la laguna El Carmen. Hay varios islotes formados con los sedimentos removidos durante el dragado del canal.

En las bocas lagunares, los rasgos batimétricos dominantes son los canales de marca, inestables y de escaso desarrollo hacia el interior de las lagunas. En las bocas Santa Ana y de Panteones, la actividad erosiva o depositaria de los agentes marinos es acentuada y la morfología de las bocas está siendo rápidamente modificada. En octubre de 1977, la Boca Santa Ana presentaba las siguientes dimensiones: anchura media, 190 m; profundidad media, 2.50; profundidad máxima 6.00 m; área media de la sección transversal, 475 m²; el piso de la boca estaba formado por tres canales naturales y por dos bancos arenosos (Fig. 4). La boca de Panteones, comunicación artificial de la laguna La Machona con el Golfo de México, tenía 4.50 m de profundidad máxima, 120 m de ancho medio, el área de la sección transversal era de 250 m² y presentaba tres canales naturales de marea que limitaban a un bajo arenoso , de 1.0 m de altura. En noviembre de 1980, la anchura media de la boca de 460 m; con 8.0 m de profundidad media, 10.0 m de profundidad máxima y poco más de 1000 m² en la sección transversal. La estabilidad de esta boca ha sido precaria desde su apertura; las, modificaciones en sus dimensiones han estado relacionadas con la erosión de sus flancos, constituidos por los remanentes de antiguas líneas de playa, y por dunas de arena activas. Esta acción erosiva incrementa la amplitud de la boca y favorece la migración o el relleno de los canales naturales de marea, en especial los el extremo oriental de la boca.

Fig 4. Mapa batimétrico generalizado, de las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona

Las investigaciones hidrográficas consistieron en la obtención de los siguientes parámetros: a) transparencia del agua; b) velocidad y dirección de las corrientes lagunares; c) contenido del oxígeno disuelto, temperatura y salinidad del agua; y d) marea. Estos parámetros fueron determinados en las bocas Santa Ana y de Panteones, en la desembocadura de los Ríos San Felipe y Santa Ana y en el extremo noroeste de la laguna El Pajonal (Fig. 5). Fig. 5. Localización de las estaciones de observación y muestreo de las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona.

Fig. 5. Localización de las estaciones de observación y muestreo de las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona.

La transparencia del agua se midió con el disco Secchi; la velocidad y dirección de las corrientes se determinaron utilizando corrientómetros marca Teledyne Gurley, por lapsos de 15 minutos cada media hora, y estacas de corrientes para conocer la dirección y ocasionalmente la velocidad de la corriente; el oxígeno disuelto en el agua fue cuantificado con un oximetro portatil marca YSI, modelo 57; la temperatura y la salinidad del agua fueron conocidas usando un salinómetro portátil de inducción; la amplitud de la marea se obtuvo por medio de mareógrafos sensitivos a la presión colocados en el fondo lagunar; las corrientes de litoral fueron estimadas en cuanto a su velocidad y dirección, utilizando cuerpos de deriva y colorantes disueltos en el agua.

Transparencia del agua. La transparencia del agua permitió que, en las bocas de Santa Ana y de Panteones, la visibilidad fuera de hasta 2.20 m durante el flujo de marea y de 1.50 a 1.80 m en el reflujo; hacia el interior de las lagunas, la visibilidad fue de hasta 0.20 m.

La disminución en la transparencia se relaciona con el ingreso del agua fluvial, abundante en sólidos suspendidos, y con la remoción de los sedimentos finos del fondo lagunar.

Corrientes lagunares. La velocidad y al dirección de las corrientes corresponden con el flujo de marea y con el régimen de viento; el rango de variación fue de 0 a 200 cm/seg. Las mayores velocidades se observaron en las bocas Santa Ana y de Panteones durante el descenso de la marea; durante las tormentas el agua que ingresa a las lagunas fluye con velocidades de hasta 150 cm/seg. en el área de las dos bocas lagunares.

En la porción interna y somera de las lagunas, sin franca influencia marina, la velocidad de las corrientes fluctuó entre 0 y 2.5 cm/seg.

El ingreso a la laguna El Carmen de las aguas del Río San Felipe causó corrientes moderadas con dirección hacia el NE durante el descenso de la marea, incidiendo en las áreas de cultivo de ostión y fluyendo hacia el Golfo de México a través de la boca Santa Ana; durante el flujo de marea, el agua fluvial se distribuyó preferentemente hacia la Costa Caballito y la laguna El Pajonal. En el reflujo, el agua del Río Santa Ana se desplazó hacia la Boca Panteones y en el flujo de marca, hacia el SW hasta alcanzar la Punta Xixal y la laguna Pajonal.

Temperatura. En el agua lagunar se registraron temperaturas cálidas con valores medios de 30°C; en las bocas lagunares la temperatura varió de 25°C, durante el flujo de marca, a 33°C, en el reflujo. El drenaje superficial aportó aguas cálidas, 29-33°C, hacia la porción sur de las lagunas. La insolación y los procesos de mezcla dieron por resultado que, la temperatura del agua en las áreas lagunares sin influencia fluvial o marina fuera de 27 a 32°C.

Salinidad. Los valores determinados para la salinidad del agua lagunar fluctuaron entre 6 y 37.8°/00. En las bocas Santa Ana y Pantones se registraron salinidades de 34-35°/00 correspondientes con el flujo de marca; durante el reflujo de marea los valores fueron de 3437.8°/00. El agua lagunar con influencia fluvial presentó salinidades, bajas correspondientes a 6°/0.

Marea. La marea, de tipo diurno, ingresa refractada a las lagunas a través de las bocas Santa Ana y de Panteones. El rango de variación observado fue de 5 a 70 cm; las amplitudes registradas están ínfluenciadas por el viento y los valores máximos se registraron en las dos bocas lagunares (estaciones 1, 23).

Hacia el interior de la laguna El Carmen, la amplitud de la marea es menor. Para una amplitud de marea de 70 cm en la boca Santa Ana (estación I), se tuvieron valores de 6 cm en la estación 23 (San Felipe), de 5 cm frente a El Caballito (estación 18) y de 9 cm en Punta Chichal (estación 11). El retraso aproximado de la marea entre las estaciones 1 y 23 fue de 3.0 horas y de 200 minutos entre las estaciones 1 y 18.

Oxígeno disuelto. La cantidad de oxígeno disuelto en el agua presentó un rango de variación comprendido entre 4 y 19 ppm. Los valores máximos se tuvieron en las zonas lagunares con influencia fluvial y los mínimos fueron determinados en las bocas lagunares. En el centro de las lagunas, el oxígeno disuelto fluctuó de 5 a 8 ppm.

Oleaje. En las lagunas el oleaje originado, durante la tarde, por los vientos dominantes del noreste y del sureste, fue de período corto, 3 segundos, con altura maxima de 0.80 m. Este oleaje fue dominante hacia el W y SW de las lagunas, y motivó el transporte en la misma dirección, de los sedimentos finos del fondo lagunar.

En el litoral el oleaje incidente procedió al NNW, con período de 5 a 8 segundos y 2.0 m de altura aproximada. Los períodos cortos y las mayores alturas se tuvieron durante las perturbaciones meteorológicas registradas el 31 de octubre de 1977 y el 2 de noviembre de 1980.

Corriente de litoral. La velocidad y la dirección de las corrientes de litoral se determinaron hacia el NE de las bocas lagunares, la velocidad varió de 0 a 150 cm/seg. con pulsos de hasta 300 cm/seg., la velocidad media fue de 25 cm/seg. Este tipo de corriente se desplazó preferentemente hacia el SW cuando incidió el oleaje procedente del N, NE o E; y al NE con oleaje del NW y W. Las velocidades mayores corresponden con la incidencia del oleaje de tormenta, dominante en el Golfo de México y característico de los meses invernales. Además se determinó que la velocidad de las corrientes se deriva tienden a aumentar cuando el estado de la marea corresponde con el flujo, disminuyendo durante el reflujo hasta nulificarse ocasionalmente después de la estoa de bajamar. Esta característica se mantiene por lapsos de hasta 30 minutos. La descarga del agua lagunar no influyó en el comportamiento de las corrietnes de deriva. El agua lagunar mostró la tendencia a desplazarse hacia el NE o SW, según la orientación del oleaje incidente, por distancias hasta 500 m.

Los sedimentos superficiales de las lagunas fueron colectados en las estaciones indicadas en la figura 5 y analizados en cuanto a su textura, composición mineralógica y contenido de carbonato de calcio y carbón orgánico en los laboratorios de Geología y Química del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM de acuerdo a los métodos propuestos por Schollemberger (1927), Krumbein (1932), Emery (1938), Inman (1952), Shepard (1954), FoIk (1965) y Harvey (1969). Los sedimentos se clasificaron en base a las curvas glanulométricas y a los parámetros estadísticos.

Textura. La mayoría de los sedimentos lagunares son limos terrígenos de grano grueso a muy fino, moderadamente bien a muy mal clasificados. La correlación entre el diámetro medio y los grados de asimetría y de clasificación, de acuerdo al criterio de Inman (1952), se indica en la figura 6. La posición de los sedimentos en el diagrama ternario propuesto por Shepard (1954) se tiene en la figura 7 y la distribución textural en la figura 8.

A continuación se describen los grupos de sedimentos identificados al correlacionar los parámetros estadísticos.

Grupo I. Arena de grano medio a muy fino (ΜMΦ: 1.30 a 3.8 Φ), muy bien a mal clasificada (σΦ: 0.25 a 1.40Φ), se distribuye en las aguas lagunares con influencia marina o fluvial, en la mayoría de las márgenes de las lagunas y en la porción media de la laguna El Carmen. Este grupo textural es el de mayor distribución en la laguna El Carmen y comprende a las arenas de la figura 7.

Grupo II Limo grueso (ΜΦ: 4.0 a 4.7Φ), mal a muy mal clasificado (ao: 1.40 a 3.10), distribuido en la desembocadura de los Ríos San Felipe y Santa Ana, al N de punta Chichal y hacia el S de la Boca Santa Ana. Corresponde con los sedimentos arenoso limosos de la figura 7.

Grupo III. Limo grueso a fino (ΜΦ: 5.0 a 6.5Φ), moderadamente bien a muy mal clasificado (ao: 1 a 4.60o). Su distribución comprende a las porciones internas de las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona.

Los sedimentos limo-arcillosos y arcillo-limosos de la figura 7, se incluyen en este grupo textural.

La fracción inorgánica de las arenas lagunares y de playa es cuarzo-feldespática con porcentajes de cuarzo y de feldespato comprendidos entre 19-81% y 15-81% respectivamente.

En la laguna El Carmen, las arenas son subarcósicas, con índice de madurez (F/Q), comprendido entre 0.19-144. Este índice es la relación entre él numero de granos de feldespato (F) por 100 granos de cuarzo, cuarcita o pedernal (Q), de acuerdo con Russell (1937), Pettijohn (1949) y Su (1960). Los granos de cuarzo son translúcidos y sub-angulosos, con índices de redondeamiento (2), comprendido entre 0.15 y 0.25 (Pettijohn, 1957); Los feldespatos sódicocálcicos principalmente, son angulosos. Las arenas contienen minerales ferromagmesianos en porcentajes de hasta 75%.

Fig. 6. Correlación de parámetros estadísticos (Inman 1952).

Fig. 7. Grupos texturales determinados de acuerdo a Shepard (1954).

En la laguna La Machona, las arenas son cuarzo feldespáticas, los granos de cuarzo son angulosos (g = 0.15) y los de feldespatos angulosos o subangulosos, de los cuales la mayoría son potásicos. El porcentaje de ferromagnesianos varían de 3% en las arenas lagunares hasta 99% en la barrera litoral donde se determinaron capas delgadas de hasta 1.0 cm de espesor, constituidos por este tipo de mineral.

El conjunto mineralógico, determinado por la fracción pesada de los sedimentos arenosos, está formada principalmente por piroxenos, anfíbolas, circón, magnetita y apatita.

Carbon organico. El contenido del carbón orgánico en los sedimentos varió entre 0 y 30%. En los sedimentos dispuestos hacia las porciones sur y suroeste de la Laguna El Carmen, el carbón orgánico, alcanza los mayores porcentajes superiores al 20%. Al NE el contenido orgánico disminuye notablemente, teniéndose valores máximos de hasta 1920% en los materiales de la Laguna La Machona.

Fig. 8. Mapa de distribución textural de los sedimentos superficiales.

Los sedimentos arenoso-limosos y arenosos de la Laguna El Carmen tienen poca materia orgánica, aproximadamente 10%. Al NW este contenido disminuye llegando a cero en las arenas de plataforma y de la barrera litoral (Fig. 9).

Carbonato de calcio. El contenido de carbonato de calcio en los sedimentos superficiales fluctuó de 0 a poco más de 50% en la Laguna El Carmen y de 0 a 4% aproximadamente en las lagunas El Pajonal y La Machona (Fig. 10)

El contenido de carbonato de calcio es escaso o nulo, en las arenas, aportadas hacia el interior de las lagunas, procedentes de la barrera litoral o de la plataforma continental interna y en los sedimentos fluviales de los Ríos San Felipe y Santa Ana.

Fig. 9. Mapa de distribución porcentual de carbón orgánico en los sedimentos lagunares.

La llanura aluvial que el Río Mezcalapa ha formado durante el Reciente, es un delta en forma de arco limitado por terrazas pleistocénicas y por depósitos deltaicos recientes del Río Usumacinta. En el frente deltaico, la energía de la costa es importante y está relacionada con la incidencia del oleaje, principalmente de tormenta, con las corrientes de deriva y con la marea.

El aporte sedimentario hacia la porción occidental del litoral deltaico es escaso y relacionado con los movimientos laterales recientes, hacia el E, del cauce del Rio Mezcalapa. Estas migraciones han motivado el desplazamiento, en igual direccion, de las areas de deposición de los sedimentos terrígenos aportados, hacia el extremo suroeste del Golfo de México, por el Río Mezcalapa. Por el déficit sedimentario y por la energía de la costa, amplios sectores del flanco occidental del frente deltaico están siendo erosionados activamente, en particular frente a las lagunas Chiltepec, Tupilco, El Carmen, Pajonal y La Machona. La erosión del litoral ha motivado la remoción de los sedimentos de las playas, de los remanentes de antiguas líneas de playa o dunas; este proceso se ha acentuado a partir de la apertura artificial de la Barra de Panteones.

Fig. 10. Mapa de distribución porcentual de carbono de calcio en los sedimentos lagunares.

De las observaciones y mediciones realizadas en el frente deltaico del Mezcalapa, se tiene que el oleaje incidente es energético y predominantemente de tormenta. La altura de la ola fluctúa entre 1.50 y 2.00 m y el período varía entre 5 y 8 seg. Este tipo de oleaje es erosivo y remueve a los materiales del litoral y de las plataforma continental interna.

La Barra de Panteones, desde su apertura, se ha caracterizado por la inestabilidad de sus flancos; su tendencia general es migrar al SW y no muestra tendencia definida a estabilizarse dado que su equilibrio dinámico es precario especialmente durante los meses invernales cuando el oleaje incidente procedente del NNW, causa intensa erosión en las playas y, esencialmente, en el flanco suroeste de la boca, así como sedimentación en el flanco opuesto y en el interior de la laguna. Este aporte sedimentario es favorecido durante el flujo de marea.

Las lagunas motivo de este estudio son remanente de un cuerpo lagunar más amplio, que ha sido reducido por los procesos de sedimentación terrígena. La escasa profundidad promedio, 0.90 m, y la ausencia de rasgos morfológicos notable en el piso de estos cuerpos de agua se relaciona con el acentuado rellenamiento a que han estado sometidas y con el avanzado estado de su evolución. La angosta barrera litoral que aisla a las lagunas del Golfo de México está constituida por antiguas líneas de playa, por dunas de arena, activas o estabilizadas o por pantanos de manglar y se formó, de acuerdo con Lankford (1977), a partir de la estabilizacion del nivel marino. Los mares transgresivosholocenicos (post-wisconsinianos) adoptaron el nivel actual hace 5,000 años aproximadamente.

Los sedimentos lagunares fueron clasificados en cuatro grupos texturales que varían de arenas finas y muy finas a limos muy finos, con escaso porcentaje de arcilla. Las arenas no son abundantes, se tienen en los ambientes lagunares con franca influencia marina y han sido aportadas por el oleaje y la marea. Así a partir de la apertura artificial de la Boca de Panteones el contenido de arena en la laguna La Machona, se ha incrementado.

Los sedimentos areno-arcillosos, limo arenosos y areno-limo-arcillosos, típicamente deltaicos, se distribuyen en las zonas lagunares de baja energía y están caracterizados por su contenido de materia orgánica.

La temperatura cálida del agua lagunar, 25 a 33⁰C, está influida por la radiación, por la precipitación pluvial, por los vientos procedentes del NE, SE y N, por el ingreso de agua marina o fluvial, y por la geometría lagunar. La radiación solar es intensa durante el año y sólo disminuida durante la incidencia de masas de aire polar frío que motivan gran nubosidad, descenso en la temperatura ambiental e intensas lluvias. La evaporación, 1,600 mm/año, y la precipitacion pluvial, 1,500 mm/año, causan pérdida de agua que es compensada por el ingreso del agua, a través de las bocas lagunares y de los ríos y arroyos.

La marea es refractada al ingresar a las lagunas a través de las Bocas de Santa Ana y de Panteones. La información obtenida indica que la marea se amortigua considerablemente por fricción. La amplitud es disminuida poco más del 50%, desde Bocas hasta la Laguna Pajonal; por la dispersión de la energía, el retraso del flujo de marea fue de 200 minutos, aproximadamente, entre la boca de Santa Ana y el extremo más oriental de la Laguna El Carmen e incide, primero en la desembocadura del Río San Felipe y, posteriormente, en la Punta Caballito de la Laguna Pajonal. Con la apertura de la Boca de Panteones, el flujo de la marea ingresa a la Laguna La Machona y fluje preferentemente hacia La Laguna Pajonal, donde se une con la marea procedente de la Boca Santa Ana.

La velocidad y la dirección de las corrientes lagunares son consecuencia, principalmente, de la marca, de los vientos dominantes y de la geometría lagunar; la influencia fluvial se manifiesta, primordialmente, durante el descenso de la marca cuando es notorio que la descarga del Río San Felipe fluye hacia la Boca Santa Ana y la del Río Santa Ana es hacia la Boca de Panteones y la laguna Pajonal.

Durante el descenso de la marea, el agua lagunar que tiende a salir a través de las dos bocas alcanza las velocidades mayores, 200 cm/seg, motivando gran turbulencia y remoción de los sedimentos arenosos del fondo y de los flancos de la boca. El aumento en la velocidad no es uniforme, se realiza mediante pulsaciones de corta duración.

El viento del noroeste motiva oleaje de período y de altura cortos en la laguna La Machona y en las porciones central y suroríental de la laguna El Carmen. Las corrientes de viento fluyen hacia el SW, con velocidades de hasta 2.5 cm/seg, y motivan la remoción de los sedimentos finos del fondo lagunar, incrementando la turbidez del agua así como la acumulación y elevación del agua en la ribera suroeste de las lagunas.

El patrón adoptado por las corrientes lagunares (Fig. 11), indica que la laguna La Machona es un cuerpo de agua que, durante el flujo de marea, drena las lagunas El Pajonal y El Carmen.

Las acumulaciones de hidrocarburos, observadas en los meses de marzo y mayo de 1980, en los organismos del banco El Caballito, en los sedimentos de pantano en la Palma y el Arroyo Chicozapote y en las arenas de El Bajo y de la Boca de Panteones muestran la vulnerabilidad de estas lagunas a la introducción de substancias contaminantes aportadas por las vias marina o fluviales.

Fig. 11. Movimiento generalizado de las corrientes lagunares (mayo, 1980).

Un factor importante en el asolvamiento de las lagunas con material arenoso, ha sido la erosión del flanco marino de la barrera litoral, donde actúan con intensidad las corrientes de litoral, cuya velocidad es de hasta 150 cm/seg, y el oleaje de tormenta con altura aproximada de 2.0 m, 5-8 seg de período y ángulos de incidencia de 20 a 30°. El oleaje de mayor influencia en el equilibrio dinámico de las playas de la barrera es el de tormenta. Durante las tormentas del 31 de octubre de 1977 y del 2 de noviembre de 1980 se observó que, en las bocas, la velocidad de las corrientes hacia el interior de las lagunas fue de hasta 150 cm/seg. Estas corrientes y el oleaje de tormenta motivaron la remoción de los sedimentos arenosos de la plataforma interna y del litoral. Porciones importantes del material así removido ingresó a las lagunas acrecentando a los bajos situados frente al poblado Santa Ana y a la Boca de Panteones, cubriendo al banco ostrícola de igual nombre. Al cesar cada per turbación meteorológica, el agua que ingresó a las lagunas fluyó hacia el Golfo de México, incrementando su velocidad en las bocas y originando flujos turbulentos que favorecieron la remoción parcial de los sedimentos. Desafortunadamente no todo el material de reciente aporte fue transportado hacia el exterior por lo que el remanente contribuyó a la acreción de los bajos arenosos y al asolve de los bancos orgánicos.

Durante el verano de 1979, el oleaje de tormenta destruyó parcialmente al espigón situado al W de la Boca Santa Ana, frente al poblado Sánchez Magallanes e incrementó las dimensiones originales de la Boca de Panteones. En la actualidad los flancos de esta boca distan 460 m entre sí, y la playa ha retrocedido 20 m aproximadamente, dejando descubierto y expuesto al oleaje un ducto propiedad de Petróleos Mexicaons.

El dragado del canal artificial que comunica a la Boca de Santa Ana con la desembocadura del Río San Felipe o Nuevo y con las lagunas Pajonal y La Machona favoreció inicialmente el ingreso de la marca y su mezcla con el agua fluvio-lagunar. Al rellenarse paulatinamente el canal con los sedimentos procedentesl principalmente, de sus flancos, los procesos de mezcla han perdido su eficacia. La inestabilidad de los flancos del canal, formados por sedimentos heterogéneos con gran contenido de agua, ha sido favorecida por el oleaje y las corrientes de viento.

Para el dragado de canales en los fondos lagunares, debe ser analizada la estabilidad del talud, considerando los procesos sedimentológicos que han originado a los materiales y que norman su distribución. En las lagunas estudiadas, los sedimentos son blandos y heterogéneos por lo que, a lo largo del canal, se tienen variaciones importantes en las propiedades físicas de los sedimentos.

El estado evolutivo de las lagunas El Carmen, Pajonal y La Machona es avanzado. El aporte sedimentario se estima acentuado; el ingreso de arenas a través de la Barra de Panteones ha modificado la evolución natural de las lagunas motivando el incremento en la tasa de sedimentación en la totalidad del área y, en especial en las bocas y en la Laguna Pajonal.

Los autores desean hacer patente su agradecimiento a A. Ayala-Castañares, Director del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM, por la revisión crítica del manuscrito. A A. Laguarda y J. L. Rojas Galaviz, ex Director del entonces Centro de Ciencias del Mar y Limnología y Secretario Técnico del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, respectivamente, por las facilidades proporcionadas para el desarrollo de las investigaciones. A A. Castro del Río, A. Perez-Rojas, R. López-Avilés, del Laboratorio de Geología Marina del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM, y R. Ayup de la Facultad de Humanidades y Ciencias de la Universidad de la República, Montevideo, Uruguay, por su participación en las actividades de campo y laboratorio.

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