ANALES DEL INSTITUTO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA


LAGUNA BOJÓRQUEZ, CANCÚN: UN SISTEMA DE CARACTERÍSTICAS MARINAS CONTROLADO POR LA ATMÓSFERA

Trabajo recibido el 16 de enero de 1992 y aceptado para su publicación el 9 de septiembre de 1992.

BOJORQUEZ LAGOON, CANCUN: A SYSTEM WITH MARINE CHARACTERISTICS CONTROLLED BY THE ATMOSPHERE

Araceli González, Martín Merino y Steven Czitrom

Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, UNAM. Circuito exterior s/n, Ciudad Universitaria, México, D.F. 04510, México. Contribución No. 719 del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología.

laguna costera, tiempo de residencia, hidrología, Cancún. Coastal lagoon, Flushing time, Hydrology, Cancun.

RESUMEN

Con el fin de generar información útil para conservar el atractivo turístico de las lagunas de Cancún, Quintana Roo, se utilizaron muestreos termohalinos de la Laguna Bojórquez realizados a lo largo del año para describir su evolución hidrográfica. La laguna presenta una elevada homogeneidad. La variación temporal de su salinidad está controlada fundamentalmente por la precipitación pluvial y la evaporación. Mediante un balance sencillo de sal se desarrolló un modelo matemático que permite calcular la evolución de la salinidad de la laguna a partir de estos dos parámetros, y se calculó el tiempo de residencia promedio de ésta: 2.9 años. Este bajo intercambio de la laguna con el mar es consistente con la presencia de procesos de eutroficación, y se debe considerar en la planeación de las actividades humanas en Cancún.


ABSTRACT

A series of thermohaline surveys are used to describe the hydrographic behavior of Laguna Bojorquez, a coastal lagoon of Cancun, where understanding of the lagoons is needed for their proper management. The lagoon showed a high spatial homogeneity throughout the year. Time variations in salinity were closely related to rain and evaporation. Using a simple salt balance, a mathematical model was developed that allows prediction of the lagoon's salinity, and its mean residence time was calculated at 2.9 years. This low flushing rate is consistent with the occurrence of eutrophication and must be considered in the management of the lagoons of Cancun.


INTRODUCCIÓN

Las lagunas costeras, por su ubicación, están afectadas tanto por procesos marinos como continentales y atmosféricos, como: mareas, oleaje, viento, precipitación pluvial, evaporación y descargas de los ríos, tanto de agua como de sedimentos que éstos transportan (Mee, 1978; UNESCO, 1980).

La hidrología y la dinámica de las lagunas costeras mexicanas están controladas, en general, por el balance entre varios de estos procesos (Contreras, 1985). En el Pacífico, la mayoría de las lagunas sigue un marcado ciclo anual producido por el balance entre las descargas de los ríos y el transporte litoral ocasionado por el oleaje (Mee , 1977). Este ciclo incluye un período en el que se interrumpe la comunicación con el mar. En cambio, en la costa atlántica, donde la mayoría de las lagunas mantiene la comunicación con el mar durante todo el año (Lankford, 1977), la dinámica y la hidrología de las lagunas dependen principalmente del equilibrio entre la descarga de los ríos y las mareas.

En la Península de Yucatán existen condiciones que difieren de las anteriores (Merino, 1987). Por un lado, su topografía kárstica y de escaso relieve permite la filtración libre del agua de lluvia hacia el subsuelo (López-Ramos, 1974), lo que determina la ausencia de ríos. Por otro lado, las mareas son de muy escasa amplitud, sobretodo en la margen oriental. Estas particularidades determinan que las lagunas costeras del área estén controladas por factores distintos a los dominantes en el resto de las costas mexicanas y en muchas de las lagunas costeras del mundo. Esta situación ha sido descrita para el Sistema Lagunar Nichupté (SLN), ubicado en el noreste de la península (Fig. 1 ), donde Merino et al., (1990) encontraron que la hidrología y la dinámica están dominadas principalmente por la lluvia.

Además del interés científico de estudiar las lagunas del SLN por sus peculiaridades, la comprensión de los procesos que en ellas ocurren resulta una necesidad socioeconómica, debido al enorme valor de las lagunas como atractivo turístico de Cancún. Este conocimiento es necesario para evitar el avance de las alteraciones que el desarrollo ha generado, principalmente en la Laguna Bojórquez (Merino y Gallegos, 1986).

En este trabajo se describe el comportamiento hidrológico observado en la Laguna Bojórquez (LB) durante 1985 y 1986; a partir de éste se hacen inferencias acerca de la dinámica de la laguna, su intercambio de agua con el resto del SLN, y los factores principales que controlan ambos procesos. Se intenta mostrar que, si bien en el sistema existen condiciones hidrológicas y ecológicas muy similares a las marinas, fundamentalmente está controlado por factores atmosféricos.


ÁREA DE ESTUDIO

Bojórquez (LB) es una de las lagunas que integran el Sistema Lagunar Nichupté (SLN) (Fig. 1); se comunica con la Cuenca Norte por dos canales, ubicados en su margen occidental (Canal Norte y Canal Sur), cuyos valores de profundidad media son 1.5 y 1.8 m, respectivamente (González, 1989). La longitud máxima de Laguna Bojórquez es 2.6 km, y la superficie 2 es de 2.46 km² . Aproximadamente 20% del fondo original de la laguna, que tenía profundidad media del orden de 1 m, durante la construcción de Cancún fue dragado hasta 3 a 4 m de profundidad (Merino y Gallegos, 1986); se formaron así canales en sus orillas oriental y occidental. En la figura 2 se muestran la distribución de las zonas excavadas y el perfil típico actual del fondo lagunar. Las características morfológicas y batimétricas del SLN han sido descritas por CIFSA (1971), Jordán et al.,(1978) y la Secretaría de Marina (1982).





Figura 1. Mapa de localización del Sistema Lagunar Nichupté; en particular, de la Laguna Bojórquez.









Figura 2. Ubicación de las estaciones y las zonas dragadas en la Laguna de Bojórquez. En la parte inferior, perfil batimétrico de LB, que muestra el criterio usado para distinguir Bojórquez Somero (BS) de Bojórquez Profundo (BP). La estación 14 corresponde al sitio de descarga de la planta de tratamiento de aguas residuales.





La ubicación de estas lagunas en la Península de Yucatán y sobre las costas del Mar Caribe mexicano determinan la mayor parte de sus características. Desde el punto de vista climático, García (1964) clasifica la zona como Aw(x’ )(i’ )g, lo que indica clima cálido con poca oscilación térmica y lluvias en verano e invierno. La precipitación pluvial total anual media es de 1,150 mm (Merino y Otero, 1991). Durante la mayor parte del año la zona se encuentra bajo la influencia de masas de aire marítimo tropical del Atlántico, mientras que de noviembre a enero suelen ocurrir nortes, masas de aire frío continental procedentes del norte del Golfo de México. Esta parte de la península se encuentra en la zona de trayectorias de los huracanes y tormentas tropicales que de junio a octubre se generan en el Atlántico Norte y en el Mar Caribe (Secretaría de Marina, 1974; Merino y Otero, 1991).


ANTECEDENTES

Debido a las particularidades geohidrológicas mencionadas de la península (mayores detalles pueden encontrarse en: López-Ramos, 1983; y Merino y Otero, 1991), en las lagunas del SLN no descargan ríos. Jordán et al.,(1983), en su descripción general de la hidrología de este sistema, consideran que estas condiciones, además de su separación en cuencas, la existencia de un fondo lagunar de alta fricción, y la escasa amplitud (máximos verticales del orden de 16 cm) de las mareas (Instituto de Geofísica, 1985) determinan un intercambio reducido de agua entre el SLN y el mar. Este planteamiento fue retomado por Merino et al.,(1990), quienes establecieron un modelo que permite explicar las variaciones de salinidad del SLN con base en la lluvia. Mediante este modelo y un balance de sal, estos autores ratificaron el escaso intercambio de agua con el mar, al calcular que el tiempo de residencia del agua en el sistema mencionado es de aproximadamente dos años.

Merino et al., (1990) identifican también la existencia de cenotes (manantiales de agua subterránea) y una amplia área de drenaje que descargan agua dulce en la margen occidental del SLN. Como consecuencia de estas características, describen la existencia de gradientes halinos casi permanentes, perpendiculares a esta margen del sistema, y consideran que probablemente el intercambio de agua de su mitad oriental es inferior al de la fracción occidental. Por la ubicación de LB en el extremo oriental del sistema y la reducción de la amplitud de las mareas a sólo 3 cm (García-Krasovski, 1984) en esta laguna, es de esperarse que sea una de las zonas del SLN con menor intercambio de agua.

Desde el punto de vista ecológico, Jordán et al., (1978) describen este sistema como oligotrófico, dominado por una comunidad deThalassia testudinum, típica de las zonas someras y protegidas del Mar Caribe. La biota de LB contrasta con la del resto del SLN, particularmente debido a la gran diversidad de productores primarios que en ella se encuentran (Reyes y Merino, 1991). En LB hay gran abundancia de macroalgas (Serviére, 1986), fanerógamas como Ruppia maritima yHalodule wrightii (Culhuac, 1987), y fitoplancton (Reyes, 1988). Collado et al., (1988) informan también de gran proliferación de medusas del géneroCassiopea en la laguna. Merino y Gallegos (1986), González (1989) y Reyes y Merino (1991) consideran que éstas y otras alteraciones se deben a que LB está sometida a un proceso de eutroficación, causado tanto por actividades inherentes a la urbanización acelerada (dragado y descargas cloacales, principalmente) como por la reducida capacidad de la laguna para asimilar estos agentes contaminantes.


MÉTODOS

Entre mayo de 1985 y octubre de 1986 se estudiaron la temperatura y la salinidad de LB en 10 ocasiones (las fechas exactas se pueden consultar en la tabla 2). Las determinaciones se hicieron de manera cuasi-sinóptica en 11 estaciones dentro de LB, y 4 en el SLN (Fig. 2), a profundidades de 0.3, 1.0, 2.0 y 3.0 m, según la profundidad del fondo en cada estación. La temperatura se midió con un termómetro de cubeta con graduaciones de 0.1° C. Las muestras para salinidad se recogieron en una botella Niskin horizontal y se almacenaron en envases de plástico impermeable hasta su determinación con un salinómetro de inducción.

Los muestreos se realizaron durante el día en un lapso de aproximadamente 8 horas; por esta razón hubo variación térmica, condicionada por la hora de muestreo en cada estación. Para compensar este efecto de variación diurna en las distribuciones horizontales de temperatura, se utilizaron los datos de la variación térmica nictimeral realizadas simultáneamente por González (1989).

Para comparar el comportamiento de la Laguna Bojórquez (LB) con la Cuenca Norte del Sistema Lagunar Nichupté (SLN) se calcularon valores medios para cada uno de estos sistemas en los distintos muestreos; con este fin, las estaciones se agruparon de la manera siguiente: LB, estaciones 3 a 13; SLN, estaciones 1, 2, 15 y 16.

Por otro lado, a causa de que los dragados efectuados en los márgenes de LB han generado zonas profundas (Fig. 2b) que debido a la topografía podrían tener cierto grado de aislamiento con respecto al resto de la laguna, y por tanto presentar diferencias hidrológicas significativas, los datos de LB se separaron en dos grupos: Bojórquez somero (BS), definido como la columna de agua hasta 1.0 m de profundidad inclusive, de cierta manera representativo del cuerpo original de la laguna, y Bojórquez profundo (BP), aguas por debajo de la cota anterior (1.0 m), equivalente al volumen generado por las actividades de dragado.

Con el fin de poder relacionarlos con la hidrología, se compilaron los registros meteorológicos de 1985-1986 de la Estación del Servicio Meteorológico Nacional de Cozumel y del aeropuerto de Cancún. Una descripción más detallada de los métodos utilizados en este trabajo puede encontrarse en González (1989).


RESULTADOS

En la tabla 1 se presentan los intervalos de variación de temperatura y salinidad correspondientes a las estaciones de LB y del SLN, junto con los que se han publicado referentes al mar abierto adyacente y a algunas lagunas del litoral atlántico mexicano, como referencia.





TABLA 1. Profundidad media de intervalos de variación de temperatura y salinidad determinadas en la Laguna de Bojórquez, Nichupté, el mar adyacente y otras lagunas de la costa Atlántica mexicana.





Mientras que en el SLN el intervalo de variación de la temperatura (24.8-32.3ºC) fue similar a los de otras lagunas de la costa atlántica, en LB la temperatura (24.8 a 35.1ºC) alcanzó valores máximos de más de 3ºC por encima de los registrados en las otras lagunas. Con respecto al mar adyacente, mientras los valores mínimos fueron similares, los máximos también fueron mayores, en este caso con diferencia de 5ºC. Este mayor calentamiento de LB puede deberse tanto a que es más somera que el SLN y las otras lagunas, como al probable escaso intercambio de agua con el SLN.

La salinidad en LB osciló entre 30.28 y 39.74 ‰, intervalo relativamente pequeño dentro del amplio dominio de valores que se pueden encontrar en una laguna costera, y otra vez desplazado hacia valores superiores a los del resto de las lagunas. La existencia de salinidades superiores en las lagunas del Golfo de México se debe probablemente a que éstas, a diferencia de LB, reciben aporte de numerosos ríos. La elevación de la salinidad por encima de los valores del mar adyacente indica la importancia de la evaporación en Bojórquez, y respalda también la postulación de su aislamiento.

DISTRIBUCIONES ESPACIALES DE TEMPERATURA Y SALINIDAD

En general, se observó muy poca variación espacial de la temperatura y la salinidad, tanto en la horizontal como en la vertical al interior de LB; solamente en las zonas de comunicación entre LB y el SLN hubo gradientes.

En la figura 3 se representan los valores medios de temperatura y salinidad para BS, BP y el SLN en cada uno de los muestreos. En la gráfica superior (Fig. 3a) se evidencia que el comportamiento estacional de la temperatura media es esencialmente el mismo para los tres grupos de datos. La salinidad (Fig. 3 b) tampoco presenta diferencia apreciable entre los dos grupos de datos de Bojórquez, pero sí con respecto al SLN. Durante los meses más cálidos (mayo a septiembre), la salinidad en BS y BP aumenta aproximadamente 2 ‰, por encima de la de SLN, mientras que durante el resto del año presenta un comportamiento similar. La homogeneidad hidrológica entre BS y BP permite descartar la hipótesis de un aislamiento de la parte excavada de Bojórquez y sugiere que los procesos de mezcla en LB son importantes.


MEZCLA VERTICAL

Como en el caso del SLN (Merino et al., 1990), LB está, casi por completo, mezclada verticalmente, tanto en las zonas someras como en las dragadas. En la parte inferior de la figura 4, donde se muestra la distribución vertical de sigma-t en las estaciones profundas de LB en distintos muestreos, puede apreciarse la ausencia de estratificación en la mayoría de los casos.

El viento es probablemente el causante de esta homogenización vertical. Hopkinson Jr. et al., (1985) demostraron, en un sistema estuarino de profundidad similar a la de LB, que la homogeneidad vertical se logra con velocidades eólicas a partir de 5 m/s. Los datos de viento para LB muestran (Fig. 5e) que el promedio diario de velocidad excedió este límite en más del 90% de los días durante 1985 y 1986, por lo que se puede esperar homogeneidad vertical prácticamente continua en la laguna.





Figura 3. Valores medios de la temperatura y la salinidad en Bojórquez Somero, Bojórquez Profundo y el Sistema Lagunar Nichupté durante los muestreos realizados en 1985 y 1986.






MEZCLA HORIZONTAL

En la figura 4 pueden apreciarse las distribuciones horizontales de temperatura y salinidad superficiales en muestreos considerados representativos de las dos condiciones características (Fig. 3) identificadas anteriormente: 1) los meses cálidos, cuando la salinidad de LB es mayor a la del SLN, y 2) la parte fría del año, cuando este contraste es inexistente. En verano se generan gradientes horizontales de salinidad en los canales de comunicación entre LB y el SLN, que provocan diferencias entre las márgenes oriental y occidental de LB, con isohalinas orientadas norte-sur. Así mismo, en esta época se registraron valores relativamente altos de temperatura y salinidad, posiblemente causados por evaporación en las zonas más someras de LB. Estos gradientes indican que los procesos de mezcla horizontal no son suficientemente fuertes para compensar los procesos que generan gradientes horizontales en el sistema.





Figura 4. Distribuciones horizontales de temperatura (arriba) y salinidad ( en medio), y vertical de densidad (abajo) durante los meses cálidos (a) mayo 1985 y (c) agosto 1986, y en los meses fríos (b) diciembre 1985. Los puntos en las distribuciones horizontales indican las estaciones de muestreo. Los perfiles de densidad corresponden a las estaciones más profundas (5, 6, 8 y 9).






VARIACIONES TEMPORALES

En la figura 5 a se ilustra la evolución estacional de la temperatura del agua en LB; utilizando para ello los valores promedio de todas las determinaciones realizadas dentro de la laguna en cada muestreo. Se aprecia un pulso anual con una temperatura máxima media ligeramente superior a 32ºC entre junio y agosto, y un mínimo de 25.3ºC entre diciembre y enero. Adicionalmente, se observa que la laguna presentó un comportamiento térmico similar durante los dos años de muestreo.

Con fines comparativos, en la figura señalada se han superpuesto los valores de temperatura media diurna del aire en la zona. Se observa una notoria similitud entre curvas térmicas anuales relativas a la atmósfera y a la laguna, lo que sugiere que ambos sistemas están influidos de la misma manera por el calentamiento solar en la región. La tendencia de la temperatura media del agua hacia la parte superior de la variación térmica del aire en la escala de unos pocos días se debe probablemente a que los muestreos se realizaron de día, mientras que las medias diarias atmosféricas incluyen datos de las 24 horas.

En la figura 5 d se representa la variación estacional de la salinidad media en LB. De manera similar al caso de la temperatura, se observa un ciclo estacional, con máximos de 37.2‰ en agosto de 1985 y de 38.3‰ en agosto de 1986; y un mínimo de 30.6‰ en febrero de 1986. Sin embargo, en este caso sí se aprecia una diferencia importante entre un año y el otro.

Merino et al., (1990) encontraron para el SLN una estrecha dependencia de la salinidad con las lluvias a escala estacional. La figura 5 b muestra la precipitación pluvial mensual registrada durante el período de estudio de LB, y permite apreciar que esta condición se cumple también en esta laguna, pues claramente existe una relación inversa entre estas dos variables. En el caso de la evaporación (figura 5 c), a diferencia de lo encontrado en el SLN, también se aprecia una relación (en este caso directa) con la salinidad. Esta situación no es sorprendente, pues LB es más somera que el SLN, y carece de las descargas de agua subterránea características de la parte occidental del SLN que, según estos autores, podrían compensar el efecto de la evaporación en el SLN como conjunto.





Figura 5. Variación anual de: a) temperatura de la laguna (-- punto --) y del aire (----); b) precipitación pluvial; c) evaporación; d) salinidad, y e) vientos, durante el período de recopilación de datos; mayo de 1985 a octubre de 1986. a) y e) obtenidos de la estación meteorológica del aeropuerto de Cancún; b) y c) de la estación de la SARH en Cozumel.






INTERCAMBIO DE AGUA ENTRE LB Y EL SLN

En virtud de que LB no tiene comunicación directa con el mar, ni aportes fluviales o de agua subterránea, es razonable plantear que su intercambio de agua con el SLN es impulsado por la precipitación pluvial y la evaporación.

La existencia y la desaparición del contraste halino entre LB y el SLN de verano a invierno respalda este planteamiento. Aquélla es más somera que éste y, por tanto, más susceptible a procesos de incremento y disminución de la salinidad, como evaporación y precipitación pluvial. Esto se observa durante la parte calurosa del año, cuando LB alcanza salinidades mayores que el SLN. Dado que el aumento de la salinidad en LB se debe a la pérdida de agua por evaporación, se genera una entrada de agua del SLN hacia LB por ambos canales para compensar el volumen de agua evaporada. Este movimiento desplazaría los gradientes de salinidad entre las dos lagunas hacia el interior de LB, y determinaría una distribución como las registradas.

Por otro lado, la ausencia de gradientes en LB y en los canales que la conectan al SLN durante los meses fríos (cuando la precipitación pluvial es mayor a la evaporación) es consistente con el proceso inverso. La entrada neta de agua de lluvia a las lagunas en esta parte del año provoca el desplazamiento general del agua de las lagunas hacia el mar, con lo cual los gradientes, o sus remanentes, se desplazarían hacia el SLN, fuera de la zona muestreada.

Estas dos condiciones pueden expresarse matemáticamente mediante la ecuación de conservación de sal para el caso estacionario (Dyer, 1973). Cuando la salinidad S de Bojórquez disminuye (precipitación pluvial > evaporación), sale un volumen de agua dV hacia Nichupté durante un tiempo dT, sin que el volumenV de LB cambie, mientras que su salinidad cambia endS. En estas condiciones, el balance de sal puede expresarse como:

SV=(S+dS)V+(S + dS/2)dV

donde el primer miembro de la ecuación corresponde al contenido inicial de sal en LB, el primer término del segundo miembro a la cantidad de sal que quedó en LB, y el segundo a la cantidad que salió hacia Nichupté. Despejando, se obtiene:

dS/S=-dV(V+dV/2)

Integrando y tomando en cuenta que el volumen de la laguna no cambia,

Sf =Si exp [-ΔΔV/(V+ΔV/2)] (1)

donde Siy Sf son las salinidades medias en LB al principio y al final del período ΔT, y ΔV es el volumen total de agua que entra a la laguna durante este período.

Cuando la salinidad de la laguna aumenta (evaporación >precipitación pluvial), entra agua de Nichupté (LN) con salinidad Sn para reemplazar el volumen de agua dV que se evapora sin sus sales. En este caso el balance de sal está dado por:

VS=(S+dS)V+Sn dV

donde el segundo término del lado derecho corresponde ahora a la sal que entra de LN hacia LB. Despejando dS,

dS= -Sn dV/V

donde el volumen dV evaporado tiene signo negativo. Tomando laSn media para un período dado ΔT e integrando, se obtiene

Sf =-SnΔV/V+Si (2)

donde ΔV es el volumen de agua que pierde el sistema.

Utilizando estas dos ecuaciones, puede predecirse la evolución de la salinidad en LB a partir de la precipitación pluvial y la evaporación, puesto que ΔV es función directa de ambas (ΔV = k1P + k2E ). Sin embargo, no es factible determinar a priori en qué momento se debe aplicar una u otra ecuación, pues las áreas de captación de lluvia y de evaporación son diferentes. Por lo que es deseable poder utilizar una sola ecuación.

La magnitud (< 4%) de los valores reales de ΔV/2 con respecto a Vpermite despreciar este término en la ecuación (1), para que ambas ecuaciones estén en función deΔV/V y poder comparar su comportamiento (Fig. 6). Para valores pequeños de ΔV/V, y en particular menores a cero (evaporación > precipitación pluvial), las ecuaciones se comportan de manera muy similar. La diferencia entre ambas resulta inferior a 1% para valores reales de ΔV/V, Sny Si. La ecuación (1) tiene la ventaja de no depender de Sn, por lo cual se puede aplicar para relacionar el cambio de salinidad con la precipitación y con la evaporación para todo el intervalo de variación de Sf/Si, mediante la expresión:

In(Sf/Si)=K1P + K2E (3)

Se confrontó este modelo con las observaciones de 1985 y 1986 mediante una regresión múltiple forzada al origen, utilizando los valores medios de salinidad, y a precipitación y evaporación correspondientes a cada período entre muestreos consecutivos (Tabla 2), y se obtuvo la relación:

ln Sf/Si = 0.000242 E - 0.00049 P R²=0.84

El valor del coeficiente de regresión es suficientemente elevado como para considerar que el modelo es una 84% de las variaciones en Sf/Si, y puede utilizarse con fines predictivos. El 16% de variación no explicada puede deberse a: a) las aproximaciones hechas; b)la interpolación de datos; c) factores no considerados en el modelo, como podría ser un flujo neto a través de LB impulsado por el viento.





Figura 6. Comportamiento de las ecuaciones (1) y (2) en función de DeltaV/V









TABLA 2. Precipitación pluvial, evaporación de agua intercambiada en Laguna Bojórquez durante el período entre los muestreos realizados entre 1985 y 1986.





Por otro lado, las ecuaciones de balance de sal pueden utilizarse también para calcular la ecala del tiempo de recidencia del agua, o de lavado de la laguna (Zimmerman, 1981). Este enfoque se utilizó para el SLN en su conjunto (Merino et al., 1990). y puede usarse también para el caso específico de LB. Aplicando los valores de las salinidades inicial y final de los períodos entre muestreos a las ecuaciones (1) y (2), se pueden calcular los volúmenes de agua exportados o importados.

Si se define el tiempo de residencia como el período que requiere el sistema para exportar un volumen igual al de su capacidad, este valor se puede calcular (en años) como el inverso de la fracción de dicha capacidad exportada en un año. En la tabla 2 se muestra que el volumen anual (de agosto de 1985 a agosto de 1986) exportado de la laguna hacia el SLN fue del 20.5% del volumen total de LB, lo que implica un tiempo de residencia de 4.9 años.



DISCUSIÓN

Este tiempo de residencia es considerablemente elevado si se le compara con los generalmente observados en estuarios y lagunas bien comunicadas, que son del orden de días o meses (i.e. Pritchard, 1969; Dyer, 1973; Sultan y Ahmad, 1990), y refleja cuantitativamente el fuerte aislamiento de LB con respecto al resto del SLN. Por otro lado, este valor es del mismo orden de magnitud que el tiempo de residencia global del SLN, estimado en 1.9 años (Merino et al., 1990).

El valor calculado también depende de las particularidades climáticas del período de observación en LB (1985-1986). Merino et al., (1990) mostraron que el tiempo de residencia calculado para el SLN es muy sensible a las variaciones anuales de la precipitación pluvial: un aumento de 17% en esta última causa una disminución de 36% en el tiempo de residencia.

Para obtener una estimación más representativa del tiempo de residencia promedio en LB, se utilizaron el modelo desarrollado para esta laguna y los datos mensuales promedio de precipitación pluvial y evaporación de los años 1980 a 1986 para calcular los ciclos de salinidad de cada uno de estos años. A partir de tales ciclos, y utilizando el mismo proceso que para 1985-1986, se calculó el tiempo de residencia correspondiente a cada año y se determinó el promedio: 2.9 años.

Esta cifra revela que, efectivamente, durante el período de estudio (1985-1986) las condiciones climáticas fueron distintas al promedio, y que LB intercambió menos agua que lo normal. Por otro lado, este valor es aún superior al del SLN en su conjunto, en coherencia con lo descrito hasta ahora. De aquí que la estimación del tiempo de residencia de LB: 2.9 años, representativa de lo sucedido en el transcurso de 7 años, sea una aproximación razonable a la realidad.

El método utilizado para calcular este valor tiene también limitaciones que son importantes de considerar. LB exporta agua al SLN cada vez que su salinidad disminuye durante los períodos de lavado. Al utilizar en el modelo valores de precipitación pluvial y evaporación promediados en el transcurso de un mes, dejan de considerarse las fluctuaciones de salinidad a escalas más cortas de tiempo causadas, por ejemplo, por chubascos intensos y breves, típicos de esa zona. De esta manera, es probable que el intercambio real de agua haya sido subestimado. Otra limitación de estos cálculos radica en el hecho de que las observaciones se realizaron durante un período extremadamente seco, por lo que las constantes del modelo se calcularon con valores de una situación atípica. Uno de los síntomas de esta limitación fue la aparición de una deriva neta de los valores de salinidad modeladas con los datos de 1980-1986.

Dado que el proceso de lavado de LB está íntimamente ligado a factores meteorológicos, el tiempo de residencia debe presentar una variabilidad similar a la de éstos, con fluctuaciones notables a escala intranual y de magnitud relativamente menor a escala interanual. En particular, los fenómenos de frecuencia baja y magnitud considerable, como los huracanes, seguramente afectan de manera importante el intercambio de agua en LB. Estos fenómenos podrían generar intercambio tanto por lluvias y vientos fuertes que suelen acompañarlos como por producir cambios locales en el nivel del mar. De lo anterior parece razonable considerar un tiempo de residencia promedio de 2.9 años, con fluctuaciones considerables como resultado de variaciones climáticas.

Los resultados aquí presentados ratifican el gran aislamiento de LB inferido anteriormente (Jordán et al., 1983; Merino y Gallegos, 1986; Reyes, 1988; Collado et al., 1988; González, 1989; Merino et al., 1990; Reyes y Merino, 1991), y son consistentes con la presencia de un proceso de eutroficación en la laguna (Merino y Gallegos, 1986; Reyes y Merino, 1991). Estas condiciones indican que, en efecto, LB es un sistema con capacidad muy reducida de eliminación de sustancias o residuos, característica que se debe tener muy presente en la planeación de las actividades humanas relacionadas con la laguna.


Conclusiones

1. Espacialmente, la Laguna Bojórquez es de homogeneidad hidrológica elevada.

2. Temporalmente, en la laguna ocurren variaciones que indican que su hidrología está controlada atmosféricamente. Su salinidad y su intercambio de agua dependen fundamentalmente de la precipitación pluvial y de la evaporación. Esto permite calcular la evolución de la salinidad y el intercambio de agua a partir de registros meteorológicos.

3. Debido a la ausencia de ríos y de mareas significativas, el intercambio de agua de la laguna con el mar adyacente es muy inferior al registrado en otras lagunas y estuarios. El tiempo de residencia promedio del agua de la laguna es del orden de 3 años; lo cual indica que Bojórquez es una de las partes más aisladas del Sistema Lagunar Nichupté.

4. En el período 1985-1986, que fue relativamente seco, el tiempo de residencia fue de casi 5 años, mostrando el efecto de las variaciones meteorológicas sobre el intercambio de agua de la laguna.

5. El aislamiento de la Laguna Bojórquez la hace particularmente sensible a la descarga de desechos y contaminantes, como lo demuestra la eutroficación ya presente. Por ello, debe hacerse uso particularmente cuidadoso de la laguna para evitar su degradación ecológica y estética.


Agradecimientos

En primer lugar al entusiasta grupo de trabajo en la Laguna Bojórquez, que incluyó a Ligia Collado, Enrique Reyes, Leticia Espinosa, Jesús Rivera y Margarita Gallegos, entre otros. Los muestreos fueron realizados gracias al financiamiento del CONACyT (PCECBNA 021926) otorgado a M. Merino, las instalaciones e infraestructura de la Estación Puerto Morelos del ICMyL, UNAM, y el apoyo de sus integrantes y autoridades. Finalmente, agradecemos a dos revisores anónimos que, con sus críticas y comentarios contribuyeron a mejorar este trabajo.


LITERATURA

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COLLADO, L., L. SEGURA y M. MERINO, Rev. Invest. Mar. Observaciones sobre dos escifomedusas del género Cassiopea en la Laguna de Bojórquez, Univ. Habana, Cuba, Quintana Roo, México. 1988. 21-27. (2): IX

CONTRERAS F. Las Lagunas Cosieras Mexicanas. Centro de Ecodesarrollo. Secretaría de Pesca. México, 1985. 253 p.

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