EL SISTEMA ECOLGICO DE LA BAHADE CHETUMAL / COROZAL: COSTA OCCIDENTAL DEL MAR CARIBE

EL SISTEMA ECOLGICO DE LA BAHA DE CHETUMAL / COROZAL: COSTA OCCIDENTAL DEL MAR CARIBE

Julio Espinoza valos (editor principal) Gerald Alexander Islebe y Hctor Abuid Hernndez Arana (editores)

El Colegio de la Frontera Sur

El sistema ecolgico de la baha de Chetumal / Corozal: costa occidental del Mar Caribe

Julio Espinoza valos (editor principal) Gerald Alexander Islebe y Hctor Abuid Hernndez Arana (editores)

Derechos Reservados Noviembre de 2009 ii + 252 pp.

El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR) Unidad Chetumal Av. Centenario km 5.5 Col. Pacto Obrero Chetumal, Quintana Roo 77014 Mxico www.ecosur.mx

DISEO INTERIORES: Julio Espinoza valos DISEO Y FOTOS EXTERIORES: Humberto Bahena Basave IMAGEN DE SATLITE PORTADA: Jos Reyes Daz Gallegos y Joanna Acosta Velzquez REVISIN DE ESTILO: Ma. Guadalupe Olalde Ramos

ISBN: 978-607-7637-13-4 Hecho en Mxico Made in Mexico

AgradecimientosLa culminacin de esta obra es el resultado del esfuerzo de personas comprometidas con sus actividades profesionales. Se gest al interior del Departamento de Ecologa Acutica de ECOSUR, y al inicio participaron como editores Benjamn Morales Vela y Eloy Sosa Cordero. Juan Jacobo Schmitter Soto y sus colegas fueron los primeros en entregar su contribucin, y poco a poco se fueron agregando los dems hasta llegar a un total de 74 autores de 14 instituciones. Para beneficio de todos, lo que es importante y que trascender fue hecho por los autores; gracias a ellos, en este volumen se logr integrar un cmulo de conocimientos y experiencia en sus reas de especialidad. La revisin por pares de los captulos que conforman esta obra fue llevada a cabo por Odiln Snchez Snchez (Universidad Veracruzana), Luis Gustavo lvarez Snchez, Miguel Fernando Lavn Peregrina (CICESE), Luis Fernando Carrera Parra, Pedro Antonio Macario Mendoza, Gerald A. Islebe, Hctor A. Hernndez Arana y Julio Espinoza valos (ECOSUR). Alejandro Yaez Arancibia y Vctor Rivera Monroy cuidadosamente revisaron y evaluaron los captulos que en su momento integraban este libro, y sus recomendaciones contribuyeron para enriquecerlo en fondo y forma, obligndonos a buscar autores adicionales para llenar vacos existentes en el contenido, proceso que concluy el 12 de marzo de 2009 al recibir la versin corregida de uno de los captulos agregados. A pesar de ese propsito adicional quedaron temas sin tratar, algunos porque an no se han investigado en la Baha. La uniformidad en la redaccin de los captulos se favoreci con el trabajo de Ma. Guadalupe Olalde Ramos, correctora de estilo para la mayora de captulos. Laura Chanona Espinosa, Marina Hirales Cota y Mirna Valdez Hernndez ayudaron a dar el formato final a cada captulo. Humberto Bahena Basave fue generoso al proporcionar sus fotografas de organismos y preparar el diseo de la portada, usando como fondo la imagen de satlite procesada por Jos Reyes Daz Gallegos y Joanna Acosta Velzquez. La presentacin fue preparada amablemente por Hctor Lizrraga Cubedo, Director de Ambiente en la Secretaria Estatal de Desarrollo Urbano y Medio Ambiente de Quintana roo, a quien consideramos una persona idnea para hacerlo debido a su labor en los procesos de gestin ambiental en Quintana Roo. A todos les agradecemos infinitamente su participacin, deseando que el resultado final sea de su agrado. Esperamos que tambin sea til para quien lo consulte.

LOS EDITORES

ContenidoIntroduccin General PresentacinH.A. LIZRRAGA CUBEDO ....

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Introduccin y perspectivasH.A. HERNNDEZ-ARANA, J. ESPINOZA-AVALOS Y G.A. ISLEBE . 1

Procesos Fsicos Ambientales Aspectos geolgicos de la cuenca del Caribe 2 M. REBOLLEDO-VIEYRA .. 5 3 Caractersticas hidrometeorolgicas y batimtricasL. CARRILLO, E. PALACIOS-HERNNDEZ, A.M. RAMREZ Y J.B. MORALES-VELA 12

Biodiversidad: A. Productores Primarios Cambios hidrolgicos y de estado trfico entre los aos 2000 y 2006 4 J.A. HERRERA-SILVEIRA, J.A. ARREOLA-LIZRRAGA Y J. RAMREZ-RAMREZ 5 Vegetacin acutica sumergida

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J. ESPINOZA-AVALOS, H.A. HERNNDEZ-ARANA, T. LVAREZ-LEGORRETA, L.I. QUAN-YOUNG, J.J. OLIVA-RIVERA, M. VALDEZ-HERNNDEZ, A. ZAVALAMENDOZA, G. CRUZ-PIN, C.Y. LPEZ, A. SEPLVEDA-LOZADA, P. WORUM28 FERENCE, A. VILLEGAS-CASTILLO Y B.I. VAN TUSSENBROEK .

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Vegetacin costera del Santuario del ManatO. SNCHEZ-SNCHEZ, G.A. ISLEBE Y M. VALDEZ-HERNNDEZ . 41

Estructura, composicin, regeneracin y extraccin de madera de los bosques de manglarC. TOVILLA-HERNNDEZ, D.E. ORIHUELA-BELMONTE Y R.L. SALAS-ROBLERO .. 45

Biodiversidad: B. Consumidores Estudios de zooplancton: logros y retos 8I. CASTELLANOS-OSORIO ... 61

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Distribucin y abundancia de los nemtodos en el gradiente salino ro Hondo - Bacalar Chico A. DE JESS-NAVARRETE Y Z.V. GNGORA-PECH ...

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Nemtodos parsitos del pargo mulato Lutjanus griseus (Linnaeus, 1758) D. GONZLEZ-SOLS, V.M. TUZ-PAREDES Y M.A. QUINTAL-LORIA .. 80 MacrobentosN.E. GONZLEZ, L.F. CARRERA-PARRA, P. SALAZAR-SILVA, C. LLANES- BAEZA, L.E. GONZLEZ-ESCALANTE Y S.I. SALAZAR-VALLEJO . 88

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PecesJ.J. SCHMITTER-SOTO, L. VSQUEZ-YEOMANS, E. PIMENTEL-CADENA, R. HERRERAPAVN, G. PAZ Y N. GARCA-TLLEZ . 102

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Aspectos biolgicos de los manates en el sur de Quintana Roo J.B. MORALES-VELA Y J. A. PADILLA-SALDVAR . 115 Distribucin, uso de hbitat y amenazas para la nutria neotropical (Lontra longicaudis annectens): un enfoque etnozoolgico S. CALM Y M. SANVICENTE 124 Microartrpodos edficos litorales M.M. VZQUEZ-GONZLEZ ......................................................................... 131 Riqueza de mariposas diurnas (Lepidoptera: Rhopalocera) en el Santuario del Manat y una propuesta para su uso en el monitoreo de ambientes terrestres del rea C. POZO-DE LA TIJERA, N. SALAS-SUREZ, B. PRADO-CULLAR Y E. MAY-UC ....... 139 Herpetofauna: anlisis y perspectivasR.R. CALDERN-MANDUJANO, J.R. CEDEO-VZQUEZ Y H. BAHENA-BASAVE .. 148

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Aves: distribucin y pautas para investigacin en conservacinJ.L. RANGEL-SALAZAR, P. ENRQUEZ-ROCHA Y J. CORREA-SANDOVAL .... 159

Mamferos terrestresE. ESCOBEDO-CABRERA, M. CHABL-JIMNEZ Y C. POOL-VALDEZ .. 174

El Hombre y el Entorno Pesqueras: sector social, recurso base y manejo 20A. MEDINA-QUEJ, A.M. ARCE, R. HERRERA-PAVN, P. CABALLERO-PINZN, H. ORTIZ-LEN Y C. ROSAS-CORREA . 184

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Generacin, manejo y destino de las aguas residuales de la ciudad de Chetumal: situacin actualM.C. ORTIZ-HERNNDEZ, J. CARMONA-DE LA TORRE Y J.R. FLORES-RODRGUEZ .. 196

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Contaminacin acuticaT. LVAREZ-LEGORRETA .... 205

Anlisis del plan de manejoR. TORRES-LARA Y J.R. FLORES-RODRGUEZ ... 218

Tendencias en la transformacin del uso del suelo y la vegetacin aledaa J.R. DIAZ-GALLEGOS Y J. ACOSTA-VELZQUEZ ... 226 reas naturales protegidas en la reginT. CAMARENA-LUHRS Y O. LARA-LPEZ .. 238

ndice ... 247

PresentacinLa adecuada planeacin, diseo y aplicacin de polticas ambientales es fundamental para lograr el desarrollo armnico sostenido y sustentado entre el hombre y el medio ambiente. Mediante procesos donde participan diversos grupos de la sociedad como lo son autoridades de los tres niveles de gobierno, universidades y centros de investigacin, organizaciones civiles no gubernamentales y miembros de la sociedad en general, se trabaja hacia la toma de decisiones de manera consensuada. Tanto las reas naturales protegidas y los programas de ordenamiento ecolgicos son dos de las polticas ambientales que cuentan con mayor aceptacin entre los administradores de los recursos naturales. En ambos casos el objetivo es plasmar mediante ordenamientos jurdicos el uso de suelo y definir las actividades que se pueden realizar de acuerdo a los atributos ecolgicos del suelo. Para procurar que se cumplan los objetivos por las cuales son implementadas dichas polticas, se conforman rganos tcnicos donde participan la autoridad ejecutora y los diversos sectores de la sociedad, y en conjunto le dan seguimiento a los componentes que emanan de los respectivos decretos y programas de manejo. Hoy en da, debido a las consecuencias que el mundo entero padece por los efectos del cambio climtico, dichas polticas ambientales pudieran coadyuvar para su control, mitigacin y prevencin. En este sentido, es importante considerar en todo momento que la representatividad de los procesos ecolgicos, fsicos y sociales est en funcin de la escala geogrfica y la temporalidad en que son medidos. As mismo, para fines comparativos en tiempo y espacio de una regin, sitio o ecosistema determinado, es importante la homologacin de criterios. Las reas Naturales Protegidas son espacios fsicos que contienen unidades ecolgicas mnimas para el sostenimiento de cadenas y eslabones trficos que por su conformacin pueden ser frgiles y de gran complejidad. La adecuada conservacin y preservacin de dichos espacios permitir que presentes y futuras generaciones gocen de los bienes y servicios ambientales que de ellas se obtienen. Sin embargo, las reas protegidas tambin debern de representar oportunidades de diversificacin de actividades productivas extractivas y no extractivas para los pobladores que se encuentren asentados dentro de las poligonales y en su zona de influencia. Si dicho objetivo se cumple es indudable que podremos alcanzar el desarrollo sustentado y sostenible. Quintana Roo es uno de los estados vanguardistas en todo Mxico en la implementacin y elaboracin de Programas de Ordenamiento Ecolgico y de reas Naturales Protegidas. Gran porcentaje de la superficie de la zona costera del estado se encuentra bajo alguno de los dos esquemas de proteccin en mencin. De las veintin reas naturales protegidas decretadas en el estado, la Reserva Estatal Santuario del Manat, Baha de Chetumal es considerada como uno de los seis sitios prioritarios para la conservacin del Sistema Arrecifal Mesoamericano (SAM), debido a la gran aportacin de nutrientes provenientes del Ro Hondo, por sus zonas de crianza para especies acuticas comerciales, zonas de alimentacin y refugio del manat antillano, zonas de anidacin de aves, hbitat de especies de flora y fauna protegidas o en peligro de extincin y es una de las zonas de mejor estado de conservacin de humedales y manglares en el sur de Quintan Roo. A pesar de su gran relevancia ecolgica, el Santuario del Manat enfrenta grandes riesgos y amenazas, resultantes de malas prcticas de agricultura en la zona rural, la falta de infraestructura para el saneamiento y tratamiento de aguas residuales de la ciudad de

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Chetumal, la deforestacin, el cambio de uso de suelo, la destruccin del paisaje y alteracin a la lnea de costa, entre otros. Para abatir estos grandes problemas, el Gobierno del Estado, a travs de la Secretara de Desarrollo Urbano y Medio Ambiente, ente responsable de administrar la Reserva Estatal, vigila el cumplimiento de los componentes plasmados en el Programa de Manejo en coordinacin con las diversas autoridades ambientales, grupos sociales, universidades y centros de investigacin. Para lograr la eficiente administracin del rea protegida, la Secretara deber de tener a su alcance toda informacin existente sobre el estado que guardan los recursos naturales y la descripcin completa de los procesos biolgicos, fsicos, qumicos, hidrolgicos y sociales que inciden en el Santuario del Manat. El libro denominado El sistema ecolgico de la baha de Chetumal / Corozal: costa occidental del Mar Caribe incluye informacin valiosa que desde la perspectiva gubernamental incide directamente en la toma de decisiones para mejorar el manejo y administracin del Santuario del Manat considerando la relevancia geopoltica de sta rea protegida. Los veinticinco captulos que comprende este libro abarcan aspectos fundamentales para conocer de manera general el estado actual de la baha de Chetumal. Es importante mencionar que, en base a resultados obtenidos del anlisis del bentos, a la comparacin de indicadores biolgicos y de la hidrologa, es posible dividir a la baha de Chetumal en su porcin acutica por zonas de importancia ecolgica. Sin duda, dicha informacin permitir ser ms eficientes en el abatimiento de problemas especficos como el de la contaminacin. Otras de las grandes aportaciones del libro es la de proporcionar informacin disponible para conducir los esfuerzos necesarios para el decreto de un rea natural protegida comprendiendo las comunidades la regin de la Ribera del ro Hondo desde San Francisco Botes, La Unin, Tres Garantas y Dos Aguadas, lo que contribuira en aumentar la superficie de proteccin del corredor biolgico mesoamericano. Por las razones expuestas, este libro garantiza al lector que encontrar en sus pginas una gama interesante de estudios, investigaciones, tcnicas y resultados que confirman que la baha de Chetumal es una de las zonas prioritarias para el Estado desde la perspectiva ambiental, geopoltica y socioeconmica.

HCTOR ANTONIO LIZRRAGA CUBEDO Director de Medio Ambiente Secretara de Desarrollo Urbano y Medio Ambiente Gobierno del Estado libre y soberano de Quintana Roo

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Introduccin y perspectivasH.A. HERNNDEZ-ARANA (), J. ESPINOZA-AVALOS Y G.A. ISLEBE

El Colegio de la Frontera Sur, Unidad Chetumal, Avenida Centenario km 5.5, Colonia Pacto Obrero, Chetumal, Quintana Roo 77900, Mxico. hhernand@ecosur.mx

Introduccin La baha de Chetumal es un cuerpo de agua muy extenso, somero, oligotrfico, y con agua salobre en su parte interna la cual tiene poco intercambio con el agua de mar de su boca; sin embargo, es dinmico por el movimiento que le produce la energa elica. Est rodeada de flora y fauna asociadas a comunidades tropicales de humedal, manglar y diversos tipos de vegetacin terrestre, como las selvas bajas y medianas. Los ambientes acuticos y terrestres de esta regin albergan una alta biodiversidad, incluyendo a plantas y animales que son endmicos, y a otros que se encuentran en peligro de extincin y en otras categoras de riesgo o proteccin. En esta regin hay 7 zonas de proteccin (sumando a Banco Chinchorro) que se decretaron y pusieron al cuidado de diferentes niveles de gobierno, en Mxico y Belice. Sin embargo, la integridad y el mantenimiento de su biodiversidad se encuentran en riesgo por las actividades humanas que se desarrollan alrededor de este cuerpo de agua, por no haber un seguimiento real de los planes de manejo en todas las zonas con decretos de proteccin, y por no existir o no aplicarse una legislacin ambiental que impida seguir con el deterioro ambiental. Para aliviar este deterioro hay que implementar medidas concretas inmediatas (Cap. 20, 21, 23, 24) y de mediano y largo plazo. Caractersticas fsicas: Desconocemos si en la literatura existe una delimitacin fsica reconocida de la boca de la baha de Chetumal (denominada baha Corozal en Belice). Nosotros la delimitamos por la lnea imaginaria entre los puntos geogrficos 17 50 45.33 N / 88 04 00.05 O y 17 51 09.38 N / 88 12 43.71 O. El primer punto (Cayo Cangrejo) es el extremo sur de un sistema de cayos continuos, que incluyen Ambergris Cay y el que contiene al poblado San Pedro, y estn aparte de otros ubicados hacia el sur, discontinuos y rodeados por aguas de mar abierto. El segundo punto es la boca del sistema lagunar River Lagoon y est ubicado enfrente del primero, en la costa oeste. Ambos puntos geogrficos estn ubicados en territorio de Belice (ver Cap. 3). Entonces, la abertura de la boca de la Baha es de 15.3 km, y su rea total aproximada es de 2600 km2, correspondiendo 1200 km2 a Belice y 1400 km2 a Mxico. Las series de cayos continuos y discontinuos mencionados antes (predominantemente Cayo Caulker) y la pequea pennsula donde est asentada la ciudad de Belice forman una barrera o impedimento para el libre flujo del agua marina hacia el interior de la Baha, lo que probablemente provoca un muy lento reemplazo de sus aguas (Cap. 3). La evolucin geolgica que llev a que la Baha adquiriera los rasgos estructurales actuales es compleja, y solo hay hiptesis al respecto (Cap. 2). La composicin sedimentaria es tpica de un sistema crstico, con fondos de arenas y limos carbonatados y contenido de materia orgnica elevada (Cap. 9). Poco se sabe de los procesos sedimentarios del sistema (Yang et al. 2004), aunque observaciones directas de campo indican que el sistema bntico es altamente dinmico controlado por la energa elica (MolinaRamrez 2007). Diversidad biolgica: La baha de Chetumal se ubica dentro de la provincia costera caribea. La parte acutica est considerada por la Comisin Nacional de la Biodiversidad como el rea Marina Prioritaria no. 66, por su alta biodiversidad (Cap. 5-20), y se considera que se encuentra amenazada (Arriaga et al. 1998). Por otra parte, los humedales y lagunas de la Baha corresponden a la Regin Hidrolgica no. 109, y el Ro Hondo a la no. 110. En todos los ecosistemas acuticos y terrestres de esta extensa rea se ha identificado un nmero importante de especies bajo varias condiciones de proteccin nacional e internacional: 15 de vegetacin, incluidas tres especies de mangle; 3 de mamferos acuticos, incluido el manat del caribe; 3 de anfibios y 32 de reptiles, como

El sistema ecolgico de la baha de Chetumal / Corozal: costa occidental del Mar Caribe J. Espinoza-Avalos, G.A. Islebe y H.A. Hernndez-Arana (eds.) ECOSUR, 2009

Hernndez-Arana et al.

la tortuga blanca que es explotada clandestinamente; 42 de aves y 28 de mamferos terrestres, incluido el tapir (Cap. 6, 7, 13, 14, 17, 18, 19). Otro aspecto relevante del valor de la biodiversidad en esta rea es el nmero de especies explotadas comercialmente, para autoconsumo o como especies objeto de pesca deportiva, por ejemplo, 21 especies de peces y una especie de crustceo (la jaiba azul) en el ambiente acutico (Cap. 12, 20). La informacin recopilada en la presente obra resalta que ciertos grupos taxonmicos o especies han recibido ms atencin que otros, debido principalmente a la especializacin que tienen los investigadores de la regin. Un caso extremo de este hecho es el nulo conocimiento de las microalgas de la Baha y la existencia de solo un estudio sobre delfines (ZacarasAraujo 1992). La informacin tambin revela que el mayor nfasis ha sido puesto en los componentes estructurales del sistema y es evidente la necesidad de llevar a cabo investigaciones relacionadas con las funciones de esos componente de la biodiversidad. Cabe mencionar, sin embargo, que en ocasiones se desconoce la biologa y ecologa bsica que localmente presentan muchas especies (ver Cap. 15 y 17, por ejemplo). Mantener una alta diversidad biolgica del Sistema Ecolgico Baha Chetumal, por otro lado, tambin da la gran oportunidad de tener una fuente de ingreso, a travs de practicar un turismo responsable, ecolgico, de conservacin y de contemplacin, Impacto antropognico: Las zonas costera y selvtica de la Baha fueron intensamente explotadas (principalmente entre 1890 y 1920) para la extraccin maderera de palo de tinte, chicle, caoba y cedro, entre otras especies, lo cual tuvo un impacto probablemente intenso sobre la vegetacin arbrea (Macias-Zapata 2004). En la actualidad, el cultivo intensivo y extensivo, por ejemplo de caa de azcar y cocos, siguen afectando el ambiente acutico; el primero con contaminantes de diverso tipo. Las dos principales amenazas para mantener la integridad ecolgica del rea son el desarrollo urbano costero y la contaminacin orgnica e inorgnica; el ltimo considerado en Mxico y Belice como una amenaza (Cap. 23) y una gran amenaza (Cap. 25) para la Baha. Un efecto importante del desarrollo urbano ha sido la deforestacin del manglar y otra vegetacin costera, con una consecuente reduccin de los servicios ambientales que ofrecen estos ecosistemas, como la proteccin para la lnea de costa contra huracanes y tormentas, la retencin de sedimentos y la prevencin de la erosin causada por oleaje. Sin duda, las modificaciones del hbitat afectan a especies sensibles a disturbios ambientales provocados por las actividades humanas (Cap. 11, 18). El desarrollo costero aparentemente sin control que se lleva a cabo en la

periferia de la Baha conlleva a un incremento del vertimiento de aguas residuales y la generacin de desechos slidos, con potenciales repercusiones en el manto fretico y la Baha en su conjunto. La problemtica de la contaminacin en la Baha se conoce a travs de estudios relacionados con niveles de contaminantes y su efecto sobre algunos componentes biticos (Cap. 4, 5, 11, 22), y de manera directa a travs de la ampliacin de la red de drenaje sanitario (Cap. 21). La contaminacin se ha considerado como una de las principales amenazas para la permanencia de peces (Cap. 12) y la herpetofauna (Cap. 17), as como la mayor amenaza para la nutria neotropical Lontra longicaudis annectens, una especie en peligro de extincin (Cap. 14). Sin embargo, aun se desconoce si los efectos de la contaminacin orgnica van ms all del rea de influencia inmediata de la ciudad. Otros riesgos potenciales en el sistema de la Baha se relacionan con la sobrepesca de algunas especies de peces, as como la introduccin de especies no nativas como la tilapia (Cap. 12, 20). Afrontar y amortiguar los riesgos a los que est expuesta la Baha permitir cumplir suficientemente con la conservacin de los recursos naturales y los ecosistemas del Santuario del Manat, lo cual no ha ocurrido hasta la fecha (Cap. 23). Uno de los cambios recientes ms notorios del paisaje de la Baha fue la apertura del canal de Zaragoza, canal artificial de 1.25 km de longitud y 2 m de profundidad promedio, que comunica directamente la regin sureste de la Baha con el Mar Caribe. La apertura de este canal, entre 1996 y 2000, coincidi con un incremento de los valores de salinidad registrados entre 2000 y 2006 (Cap. 4). En varios captulos de esta obra se hace referencia a que la apertura del canal artificial pudiera ser la causa de este incremento en salinidad (p. ej. Cap. 8); sin embargo, la falta de mediciones a largo plazo de la salinidad hace importante tambin contextualizar los cambios dentro de la escala de variabilidad temporal del sistema, en el que la influencia dulceacucola prevalece, alternando probablemente con una mayor influencia marina durante periodos prolongados de secas (datos histricos de precipitacin pluvial CNA). Es tambin pertinente ubicar este sistema en el contexto del cambio climtico global, tanto en los aspectos de incremento de la temperatura como en la elevacin del nivel medio del mar, sin embargo, cualquier argumento en este sentido es ahora especulacin, debido a la falta de informacin de largo plazo y una escala espacial grande. Las modificaciones al paisaje de la Baha producidas por actividades humanas, pasadas y recientes, traducidas en prdida de hbitat para las especies, seguramente han afectado la conectividad de los sistemas ecolgicos en el Corredor Biolgico Mesoamericano, y hacen razonable la propuesta (Cap.

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Introduccin y perspectivas

19) de crear un rea natural protegida en la zona de influencia de este sistema ecolgico. En el mismo sentido, tambin es relevante la propuesta de crear reservas transnacionales, inicialmente entre Mxico y Belice (Cap. 24). Perspectivas La presente obra rene un acervo de conocimientos, principalmente sobre la estructura del sistema, y se hace evidente la necesidad de llevar a cabo investigaciones relacionadas con procesos fsicos, qumicos y biolgicos, as como de las actividades humanas que se acoplan o interfieren con estos procesos naturales; es decir, estudios con una perspectiva ecosistmica. Por ejemplo, sobre la conectividad que mantiene la Baha con sistemas colindantes como los humedales, las lagunas de agua dulce y el Sistema Arrecifal Mesoamericano. Es tambin apremiante definir con claridad los objetivos de manejo para establecer programas de monitoreo sobre variables de respuesta, fisicoqumicas y biolgicas, a cambios de origen natural y humano. La relevancia de implementar programas de monitoreo o estudios a largo plazo se manifest en catorce captulos de este libro, en algunos casos sugiriendo para llevarlos a cabo la utilizacin de especies indicadoras (Cap. 16), especies relevantes (Cap. 11) o un ndice de integridad bitica (Cap. 12). Considerando los riesgos a los que est sujeta la Baha, la prdida de cobertura vegetal costera es una variable que permitira evaluar su integridad ecolgica a travs del tiempo (Cap. 6, 7). De manera similar, es importante establecer la condicin actual de las poblaciones de especies amenazadas o bajo riesgo de extincin como la nutria, la tortuga blanca, el manat del caribe y la cherna (Cap. 13, 14, 17, 20). En la zona acutica son necesarias observaciones a largo plazo de procesos fsicos, como la hidrologa del sistema (Capitulo 3), para identificar periodos prolongados de secas y periodos de lluvias intensas, lo cuales repercuten directamente en la variabilidad estructural y funcional de la Baha. Los nutrientes y algunos contaminantes orgnicos e inorgnicos, que pueden representar riesgos para especies de inters comercial por su consumo humano y potencialmente para la salud humana, deben monitorearse para identificar sus fuentes, niveles y efectos, de modo que se pueda regular su vertimiento (Cap. 21, 22). En el componente biolgico no es fcil priorizar las variables relevantes que valoren la calidad ambiental de la Baha, dadas las intricadas interrelaciones biolgicas de produccin y consumo; sin embargo, la productividad primaria del sistema, tanto en la columna de agua como en el fondo, puede ayudar a identificar patrones cclicos asociados a la

variabilidad climtica, as como cambios ocasionados por la contaminacin orgnica (Cap. 4, 5). Una necesidad apremiante es evaluar en qu medida el incremento en la cobertura de drenaje sanitario disminuye los niveles de coliformes fecales y enterococos en la zona de influencia inmediata de la ciudad (Cap. 21). Existen vacos de informacin importantes relacionados con la estimacin, monitoreo y evaluacin de los volmenes de captura de las especies de importancia para consumo humano como peces y jaiba. De hecho, las pesqueras artesanales y de autoconsumo no tienen regulacin y se desconoce cul es la produccin pesquera para la Baha (Cap. 20). En el planteamiento original de la elaboracin de este libro se solicit a los autores que en la medida de sus posibilidades integraran a colegas e informacin disponible de Belice. Que no se haya logrado ese propsito se debe a que en ese pas no hay suficientes colegas trabajando en los temas que aqu se tratan. Si fuera el caso, es necesario que ambos gobiernos establezcan programas conjuntos de colaboracin, con un presupuesto anual asignado, otorgamiento de becas a estudiantes de licenciatura y posgrado, realizacin de visitas de campo y cursos, adems de reglas claras de uso del presupuesto, tal vez coordinado por representantes de instituciones acadmicas de ambos pases, que faciliten solventar las necesidades de conocimiento ms amplio de la baha de Chetumal / Corozal. Oportunidades: De las seis reas con algn estatus de proteccin localizadas en el entorno de la baha de Chetumal, cinco de ellas cuentan con programas de manejo; sin embargo, el grado de aplicacin de estos planes es muy variable, debido a las diferencias que tienen en cuanto a infraestructura y personal para llevar a cabo sus programas de inspeccin y vigilancia (Cap. 23, 24). Esta disparidad en la aplicacin efectiva de los programas de manejo es una oportunidad para promover una integracin regional de iniciativas conjuntas de manejo para el rea de la Baha y sus zonas de influencia. Existen acuerdos de cooperacin entre Mxico y Belice al ms alto nivel de gobierno, los cuales deben ser aprovechados para proponer y promover una estrategia integral de manejo regional. En la pgina electrnica de la Secretaria de Relaciones Exteriores (http://www.sre.gob.mx/belice/politicaexterior/mexybel.htm), por ejemplo, existe informacin sobre las diferentes comisiones de cooperacin binacional Mxico-Belice (Comisin binacional Mxico-Belice, Comisin internacional de lmites y aguas, Comisin interparlamentaria Mxico-Belice y Comisin mixta de cooperacin tcnica y cientfica) en las que se podran enmarcar acuerdos de colaboracin en materia ambiental, particularmente en lo concerniente con la baha de Chetumal.

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Hernndez-Arana et al.

Adicionalmente a esos acuerdos binacionales, existe la iniciativa regional Alianza Mxico-Belice para el manejo de recursos costeros compartidos, establecida en Mayo de 2001 y que rene a organizaciones no gubernamentales de ambos pases. En el pasado reciente existi el Proyecto Sistema Arrecifal Mesoamericano establecido oficialmente en junio de 2001, el cual oper hasta el 2006 con recursos del Fondo Mundial para el Ambiente, y administrados por el Banco Mundial. Ambas iniciativas regionales han encausado propuestas enfocadas al manejo y conservacin de los recursos naturales en el rea de la Baha A nivel regional de Mxico, el Consejo de cuenca de la regin XII hidrolgica-administrativa pennsula de Yucatn, Unidad de gestin de los recursos hdricos, en la que se ubica la regin hidrolgica 33 (que comprende el este de la pennsula de Yucatn e incluye a la baha de Chetumal), es una instancia que debera estar integrada en la planeacin y administracin de los recursos naturales en el rea de la Baha (CNA 2007). Conclusin Consideramos a la presente obra como una contribucin que refleja el avance sustancial del conocimiento de la Baha de Chetumal que se ha dado en los ltimos 20 aos. Tambin complementa y actualiza los trabajos presentados en Rosado May et al. (2002). Ambas constituyen las ms extensas y completas obras enfocadas a la baha de Chetumal y su zona de influencia. Trabajos previos de revisin presentaron un panorama ms amplio y regional de la Baha como un componente del Sur de Quintana Roo (Camarena et al. 1991; Dachary y Arnaiz-Burne 1991; Dachary et al. 1992; Surez-Morales 1994). Es notorio el incremento de la importancia de la baha de Chetumal como una zona de relevancia para el desarrollo del estado, lo que se ha acompaado con un mayor esfuerzo por entender este sistema desde un enfoque ambiental y de conservacin. La presente obra se plante el objetivo de integrar la informacin que se conoce de los ambientes acutico y terrestre de la Baha, con base a la descripcin fsico-ambiental, diversidad biolgica, impacto antropognico y perspectivas, que permita presentar un diagnstico ambiental y recomendaciones de manejo. En varias de las contribuciones y en trabajos previos se ha resaltado que los instrumentos binacionales y locales deberan ser usados como plataformas para proponer una visin integral del manejo del rea que ocupa la baha de Chetumal, y lograr una unidad de conservacin de las seis reas protegidas de la regin, con programas de investigacin y monitoreo compartidos.

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Aspectos geolgicos de la cuenca del CaribeM. REBOLLEDO-VIEYRA

Centro de Estudios del Agua, Centro de Investigacin Cientfica de Yucatn, A.C., Calle 8, Lote 1, Manzana 29, SM 64, Col. Centro, Cancn, Quintana Roo, Mxico. marior@cicy.mx

Resumen La historia geolgica y tectnica de la Pennsula de Yucatn es muy compleja y est poco estudiada. La ausencia de afloramientos de la secuencia sedimentaria ha dificultado mucho su reconstruccin, aunque es posible conocerla en parte a travs de la historia del Golfo de Mxico y del Caribe. La Pennsula ha estado sometida a perodos alternos de emergencia e inmersin, durante estos ltimos se gener la plataforma arrecifal que define su principal litologa y, en los perodos de emergencia se desarroll el sistema crstico que dio lugar al conjunto de cuevas y cenotes que caracterizan la topografa peninsular. Abstract The geological and tectonic history of the Yucatan Peninsula has proven to be very complex and not thoroughly studied yet. The lack of outcrops of the sedimentary sequence that covers the Peninsula block, makes difficult to reconstruct the geological history of the Peninsula. However, by reconstructing the history of the Gulf of Mexico and the Caribbean, it is possible to understand part of the geological evolution of the Yucatan Peninsula. The Peninsula has been subjected to alternate periods of immersion and emersion, during the immersion periods, the reef platform, that characterize the main lithology of the Peninsula, developed. On the other hand, during the emersion periods, the actual karstic system, with all the caves and sinkholes common to these days, were developed. Introduccin La baha de Chetumal forma parte de la plataforma de la pennsula de Yucatn la cual, a su vez, forma parte de la Placa de Norteamrica. La evolucin geolgica y tectnica de la Pennsula est estrechamente ligada a la evolucin del Golfo de Mxico y del Caribe. Algunas interpretaciones definen al Golfo de Mxico y al Caribe como material continental sumergido, o como el sitio de una cuenca ocenica permanente existente desde el Paleozoico (Burke et al. 1984, Salvador 1991). Se han hecho intentos para reconstruir la historia paleozoica y mesozoica de la regin Golfo de Mxico-CaribeAtlntico Central y en general se dice que el inicio de la apertura y formacin de esta regin est ligado al rompimiento de la porcin occidental de la Pangea (Duncan y Hargraves 1984, Burke et al. 1984, Salvador 1991, Marton y Buffler 1994). La historia de apertura del Golfo de Mxico y el Caribe no son independientes entre s y podran ser tratadas como un solo sistema; sin embargo, dado que las estructuras mesozoicas del Caribe han sido deformadas por eventos tectnicos ms jvenes (Cretcico Tardo al presente) (Marton y Buffler 1994), no es posible hacerlo de esta manera, por lo cual se tratan de manera independiente. Las interpretaciones de cmo han evolucionado el Golfo de Mxico y el Caribe dependen de la interrelacin de las placas de Norteamrica, Sudamrica y frica, as como de pequeos fragmentos de corteza continental como Yucatn, Chortis y la Isla de Pinos. Historia tectnica del Caribe El entendimiento de la evolucin tectnica del Caribe es complicado porque no hay anomalas magnticas en el piso ocenico que sean fcilmente identificables. Estudios geofsicos realizados en la zona indican que el grosor de la corteza ocenica puede ser la causa de que la anomalas no sean detectadas, Duncan y Hargraves (1984) estiman que el grosor de la corteza es poco usual (~10 a 15 km), mientras que estudios de refraccin ssmica en la cuenca de Yucatn confirma

El sistema ecolgico de la baha de Chetumal / Corozal: costa occidental del Mar Caribe J. Espinoza-Avalos, G.A. Islebe y H.A. Hernndez-Arana (eds.) ECOSUR, 2009

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un grosor de 15 a 30 km. (Rosencrantz 1990). Existen varios modelos de la historia tectnica del Carib0e: Burke et al. (1984) utilizan el modelo de Pindell y Dewey (1982) y stos, a su vez, utilizan datos paleomagnticos, zonas de fractura en el Atlntico Central y un modelo geomtrico que presenta, estrechamente embonadas, las costas de Brasil y del Golfo de Guinea quedando un espacio suficiente para colocar al bloque de Yucatn en medio (Fig. 1d). Estos autores separan a Mxico en tres fallas inferidas a partir de reconstrucciones del cinturn de pliegues de la Huasteca y colocan a Chortis al sur de Mxico; por otra parte, Duncan y Hargraves (1984) proponen un modelo que utiliza como marco de referencia puntos calientes (Fernando de Noronha, Galpagos y Salas y Gmez) para describir el movimiento circular de la placa del Caribe.

Figura 1. Cuatro modelos de reconstruccin continental para el Mesozoico. A) Bullard y Smith, 1965, basado en bordes continentales opuestos, semejantes en configuracin. B) Le Pichon y Fox, 1971, basado en la alineacin de zonas de fracturas marginales. C) Van der Voo y French, 1974, basado en datos paleomagnticos de continentes que circundan el Atlntico. D) Pindell y Dewey, 1982, basado en la alineacin de zonas de fractura marginales, datos paleomagnticos y ajuste del norte de Brasil y la margen de Guinea en frica. Cinturones de Pliegues: O-Ouchitas, M-Maratn, A-Apalaches, H-Huasteca; bloques continentales: C-Chortis, Y-Yucatn (Tomado de Burke et al., 1984). Para su modelo, Burke et al. (1984) utilizaron la trayectoria relativa de Sudamrica con respecto a Norteamrica (figura 2), en la cual se observa a la primera alejndose de la segunda durante el Jursico e iniciando as la formacin de piso ocenico en el Golfo de Mxico y el Caribe (extensin y desplazamiento sinestral).

Figura 2. Vectores de movimiento relativo de varios puntos de Sudamrica con respecto a Norteamrica (fija); a) basado en datos paleomagnticos presentados por Pindell y Dewey (1982); b) basado en datos presentados por Sclater y otros (1977). Las diferencias entre a y b resultan de posiciones iniciales diferentes y modelos diferentes para la apertura del ocano Atlntico Sur. La posicin de Sudamrica con respecto a Norteamrica en varios perodos del Jursico provee un marco de referencia en el cual se basa la evolucin del Caribe. Las configuraciones de las fronteras de placa en cada tiempo deben concordar con los movimientos relativos de los continentes para el prximo intervalo (Tomada de Burke et al., 1984). Despus, durante el perodo de 80 a 65 Ma, en el Cretcico Tardo, Sudamrica se desplaz hacia el ENE con respecto a Norteamrica (transpresin sinestral). Este movimiento fue seguido de extensin y desplazamiento dextral, entre los 65 Ma y los 6 Ma (Burke et al., 1984). De manera sucinta, el movimiento de Sudamrica con respecto a Norteamrica consiste en una rotacin en sentido horario, casi longitudinal, un movimiento latitudinal y, finalmente, uno longitudinal hacia el oeste (Burke et al. 1984).

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Aspectos geolgicos

Facies relacionadas con la apertura y piso ocenico La formacin Cayetano en Cuba contiene sedimentos relacionados con las facies de depositacin del protoAtlntico y es el nico sitio en la costa del Atlntico donde se ha encontrado este ambiente (Burke et al. 1984). Por otra parte, la Isla de Pinos podra representar un fragmento de basamento paleozoico de Yucatn porque tiene rocas silcicas con cianita, aparentemente de origen continental. (Burke et al. 1984). La formacin de piso ocenico en el Golfo de Mxico empez antes que en el Caribe. Una de las evidencias ms importantes del inicio de condiciones ocenicas en el Caribe es la secuencia de ms de 1 km de evaporitas del Jursico Tardo al Cretcico Temprano del Golfo de Paria (CM1, Fig. 3) (Burke et al., 1984).Una de las evidencias ms importantes del inicio de condiciones ocenicas en el Caribe son las evaporitas del Golfo de Paria que, a lo largo de ms de 1 km, pasaron del Jursico Tardo al Cretcico Temprano. Con un emplazamiento posterior, el nico sitio del Caribe con material ofioltico es el complejo Bermejo en Puerto Rico, que contiene rocas jursicas. (Fig. 3) (Burke et al. 1984). Los lechos rojos en Yucatn (no. 20, Fig. 3) indican un evento de rift (corteza continental adelgazada debido al desplazamiento diferencial entre dos placas tectnicas) y la distribucin de evaporitas en ambos lados del Golfo de Mxico seala el desplazamiento de Yucatn del lado norte de ste. (Marton y Buffler 1994, Burke et al. 1984), para explicar la presencia de los lechos rojos en esta regin se requiere de una zona de sutura y una estructura de desplazamiento lateral en el Istmo de Tehuantepec (no. 21, Fig. 3). La nica evidencia de que la actividad tectnica continu en Yucatn es la ocurrencia de andesitas submarinas, aparentemente de edad cretcica, en su subsuelo (Burke et al. 1984). Algunas estructuras del Golfo de Mxico (no. 23-29, Fig. 3), muestran evidencias de dispersin marginal en Huayacocotla: (no. 26, Fig. 3) evaporitas gruesas (no. 23, 27 y 29, Fig. 3) que se han interpretado como corteza sobreyaciendo el rift en algunas reas y como corteza ocenica en otras, as como sedimentos gruesos Pre-Cretcicos (no. 24 Fig. 3). La costa de los Estados Unidos del Golfo de Mxico registra una amplia zona de extensin entre un sistema de fallas, bordeando corteza continental de grosor normal (no. 31, Fig. 3) y piso ocenico con horsts generalmente caracterizados por la ausencia de evaporitas y rifts y con gruesos cuerpos diapricos de sal (Burke et al. 1984). Evolucin del Caribe El Golfo de Mxico ya se encontraba formado hace 150 Ma (Burke et al. 1984, Duncan y Hargraves 1984,

Figura 3. Mapa compilado de las caractersticas desarrolladas durante la apertura del Caribe y Centro Amrica en el Jursico-Cretcico. Las reas grises indican rifts formados durante la ruptura del norte de frica, del este de Norteamrica y Sudamrica, de Mxico y el sur de los Estados Unidos. El rea con achurado horizontal es el escudo de la Guayana, seccionado por un sistema triple de rift que no se desarroll. El rift inici en el Trisico TardoJursico Temprano aproximadamente a lo largo de la sutura del Pensilvnico-Prmico, marcando el sitio de un ocano Paleozoico entre Norteamrica y AfrechaSudamrica. El grupo de rifts de Newark, a lo largo del borde continental, est bien expuesto y estudiado (no. 43 y 44) y aquellos rifts debajo de la planicie costera (no. 31, 40, 41) y la plataforma continental (no. 4 y 5) se han reportado en la superficie, los del norte de Sudamrica han sido cortados por el movimiento oesteeste post-Eoceno relativo de la placa Caribe; vestigios de graben han sido identificados en el levantamiento de Perija y los Andes de Mrida (no. 17 y 18) y la marina Couva-1 en el Golfo de Paria (CM-1) (Tomado de Burke et al., 1984). Una limitante importante para interpretar la evolucin tectnica del Caribe es que ningn rea de piso ocenico, formado durante la separacin inicial de Africa y Sudamrica de Amrica, se preserva, excepto como fragmentos en prismas de intrusin. La mayor parte del Caribe est actualmente subyacido por piso ocenico. Mediciones hechas en el Caribe con ssmica de refraccin sugieren que la discontinuidad M est a 15-20 km, con velocidades de la corteza ocenica correspondiente a basaltos (Rosencrantz 1990). Algunos autores proponen que este piso ocenico fue transportado desde el Pacfico (Burke et al. 1984, Duncan y Hargraves 1984, Salvador 1991, Marton y Buffler 1994).

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Salvador 1991, Marton y Buffler 1994) con adelgazamiento de la costa del Golfo, con horsts en el arco Wiggins y con el levantamiento de Sabine; Yucatn haba rotado alejndose de Norteamrica y secuencias evaporticas se haban depositado en el piso del rift y en la corteza ocenica (Burke et al.1984). Datos paleomagnticos indican que una parte significativa de Mxico rot 130o en sentido antihorario contemporneamente a la apertura del Golfo, por lo que debe existir una discontinuidad estructural

entre Mxico y el cratn de Norteamrica (Burke et al. 1984). Hacia los 140 Ma el piso ocenico se haba formado cuando las evaporitas cesaron de depositarse; en esta poca Mxico ya haba adquirido una morfologa similar a la actual. (Burke et al. 1984). En la figura 4 se muestra un modelo general del Caribe y Golfo de Mxico y en la figura 4a (150 Ma) se propone un centro de dispersin que empieza a desarrollarse entre Sudamrica y Yucatn, mientras en el Golfo de Mxico el movimiento contina (Burke et al. 1984).

Figura 4. Esquema general de la evolucin del sistema Caribe/Golfo de Mxico en el marco de los vectores de movimiento de relativo. Tres fases generales de evolucin geolgica se predicen aqu a partir de la consideracin del movimiento relativo entre Norte y Sudamrica. Las fases son: 1) Extensin Jursico-Cretcico temprano, con desplazamiento lateral izquierdo y desarrollo de mrgenes estables (cruces = evaporitas; w = Arco de Wiggins; S = Arco de Sabine; Y = bloque de Yucatn; C = bloque de Chortis; B = plataforma de Bahamas; CT = depresin de Chihuahua; V = Arco volcnico; lneas barbadas = cabalgamientos y zonas de subduccin; barbas en el bloque de piso; flechas = desplazamientos de los puntos, en relacin a la placa de Norteamrica. 7a) Convergencia de Sudamrica en el Cretcico-Palegeno. 7 b,c y d, Movimiento, Post-Eoceno, relativo de la placa Caribe, en relacin a Amrica. 7 e y f, La morfologa de las masas terrestres, especialmente el norte de Sudamrica, ha sido severamente alterada tanto por la fase de movimiento lateral como por las colisiones (Tomado de Burke, et al., 1984). Por su parte Duncan y Hargraves (1984), en su modelo de puntos calientes, establecen una conexin entre la cordillera del Atlntico Central, con la dispersin entre las placas Faralln y Phoenix en la cuenca del Pacfico. Esta dispersin pasa a travs de la regin del Caribe, dando lugar a una separacin en direccin noroeste-sureste de Norteamrica y Sudamrica (Fig. 5). Burke et al. (1984) proponen una alternativa que consiste en la posibilidad de que el Golfo de Mxico ya se haba formado completamente antes de que el movimiento iniciara entre Yucatn y Sudamri-

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Aspectos geolgicos

Figura 5. Posicin de las placas hace 140 Ma en el marco de referencia de Puntos Calientes. Las flechas indican los movimientos de placas con respecto a puntos calientes estacionarios. La posicin hipottica de la cordillera Faralln-Phoenix se muestra con lneas discontinuas. La placa Phoenix se mueve ya sea hacia el noreste o hacia el sureste (lneas discontinuas) dependiendo de que la dispersin Faralln-Phoenix sea lenta o rpida, respectivamente. Fernando de Noronha (Burke 1984), Galpagos (Duncan 1984) y Sala y Gmez (S) son puntos calientes actualmente. Solamente el punto caliente Fernando de Noronha estaba activo en el Jursico Tardo (crculo negro), formando el basamento volcnico de la plataforma de las Bahamas (BP) (Duncan y Hargraves, 1984) ca. El completo desarrollo del Golfo de Mxico incluye la rotacin de Yucatn contra Mxico en la regin del Istmo de Tehuantepec. Hacia los 119 Ma, en el Atlntico Central y Sur, la dispersin estaba activa y en el Atlntico ecuatorial estaba iniciando y de esta manera se forma un punto triple al norte de Sudamrica (Fig. 6). La dispersin a lo largo del Caribe termina al iniciarse la dispersin en el Ecuador y las cordilleras que separan a las placas Pacfico, Faralln y Phoenix, dichas placas se encuentran en la cuenca del Pacfico (Duncan y Hargraves 1984). La separacin de Africa y Sudamrica inicia hacia los 110 Ma (Burke et al. 1984), a los 100 Ma la dispersin a lo largo del Atlntico estaba totalmente desarrollada, la de Faralln-Phoenix haba cesado y la placa Faralln estaba siendo subducida de manera continua a lo largo del borde oeste de Amrica, formando lo que ms tarde sera el arco de las Antillas Mayores, adyacente al Proto-Caribe (Duncan y Hargraves 1984). En la figura 4c se muestran algunos cambios importantes en el desarrollo del Caribe hacia los 80 Ma: una placa que ahora ocupa gran parte del piso ocenico del Caribe, se 9

mova entre Mxico y Sudamrica, probablemente mediante fallas transformadas; las Antillas Mayores pasaban sobre Yucatn y al deslizarse colisionaban, con su extremo oeste, la Pennsula a lo largo de la zona de sutura de Motagua (Burke et al.1984). Las Antillas Mayores chocaron con las Bahamas hacia los 53 Ma (Fig. 4d), este evento se complet primero en Cuba y despus en La Espaola. Tambin en esta poca se separa el Arco de las Antillas Mayores para formar la cuenca de Yucatn, como una cuenca de tras-arco. El movimiento entre las placas Caribe y Norteamrica, en esta poca, era pequeo mientras que el movimiento de la placa Caribe, con respecto a las placas Sud y Norteamericanas, era convergente con un sistema de desplazamiento lateral que una los arcos de las cordilleras Norte y Sudamericanas. (Burke et al. 1984). La frontera norte del Caribe (transformada Cayman, sistema Motagua-Polochic) experimenta movimiento lateral izquierdo de 1200 km hacia los 21 Ma y permite el movimiento hacia el este de la placa del Caribe relativa a Norteamrica y del bloque Chortis desde el Pacfico a su posicin actual (Fig. 4c) (Burke et al. 1984).

Figura 6. Posicin de las placas hace 119 Ma y sus movimientos en el marco de referencia de los puntos calientes. GA, Arco de las Antillas Mayores (Duncan y Hargraves, 1984). Presente El Caribe no se ha comportado como una placa rgida dado que, hace 38 Ma, inici su movimiento hacia el este con respecto a las placas Norte y Sudamrica (Burke et al. 1984). La placa del Caribe est bordeada, al norte y sur, por fallas transformadas, y al este y oeste, por zonas de subduccin (Duncan y Hargraves 1984). Burke et al. (1984) argumentan que, debido a la complejidad de la geologa de la regin, no se ha

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podido determinar el desplazamiento en las fallas transformadas. Sin embargo, Duncan y Hargraves (1984) con su modelo, y basndose en puntos calientes, estiman una velocidad de desplazamiento de ~ 1 cm ao-1. Molnar y Sykes (1969) (en Burke et al. 1984) identifican, a partir de estudios ssmicos, a la placa del Caribe como una placa litosfrica rgida; sin embargo, existen evidencias de deformacin activa en su interior (Fig. 7): 1. numerosos sismos intraplaca, 2. fallas afectando sedimentos jvenes, 3. mecanismos focales laterales de sismos intraplaca y 4. vulcanismo intraplaca.

Baha de Chetumal La baha de Chetumal es solamente una pequea porcin de la Pennsula de Yucatn, cuya evolucin geolgica y tectnica es compleja y poco estudiada. No es una tarea fcil deducir la historia de la Baha a partir de los escasos datos de la Pennsula, pero con los datos que tenemos de los perodos de inmersin y emersin junto con la observacin de rasgos estructurales actuales del este de la Pennsula, podemos elaborar algunas hiptesis. Los principales ejes estructurales del este de la Pennsula de Yucatn presentan una orientacin NNE-SSO y estn asociados al Sistema Bacalar-Ro Hondo, respectivamente (Butterlin y Bonet, 1962). El eje corresponde a una serie de fallas normales escalonadas formando horsts y grabenes que varan en longitud y desplazamiento. Otros rasgos estructurales de suma importancia son las fracturas que se encuentran en la parte noreste de la Pennsula, conocida como la Zona de Fracturas de Holbox, que bien pudieran estar asociadas al Sistema Bacalar-Ro Hondo. Las fracturas de Holbox son lineamientos que Southworth (1985) observ y tienen cientos de kilmetros de extensin. Estos lineamientos van desde Cabo Catoche hasta Chetumal. Las principales manifestaciones crsticas son los cenotes y las dolinas tpicas de ese lugar de Mxico; estas estructuras tienen una variacin en dimetro que va desde unos cuantos metros hasta ms de 100 m, y fueron formadas principalmente por la accin vertical de la disolucin y por el paso del agua hacia zonas profundas del nivel esttico durante los perodos glaciales. Estas estructuras revelan que las calizas han estado sujetas a una disolucin vertical significativa (Freeze y Cherry, 1979; Acosta Rodrguez, y Mndez Ramos, 2001). La posicin actual del nivel medio del mar se considera interglacial y en ella el drenaje vertical hasta el nivel fretico es de slo unos cuantos metros. Muchas de estas estructuras se encuentran a lo largo de los sistemas de fracturas y fallas. Lo anterior sugiere que la baha de Chetumal es la expresin geomorfolgica del extremo sur del sistema de fallas que se extiende desde Holbox hasta Bacalar y que su origen proviene de la disolucin vertical de las rocas calizas, como resultado de la interaccin de agua dulce con el agua marina. Reconocimientos Agradezco a Adrien Le Cossec y a Mlina Soto su valiosa asistencia en la preparacin de este manuscrito y sus figuras, as como su asistencia en la revisin bibliogrfica.

Figura 7. Deformacin activa en la placa del Caribe. Las zonas achuradas con lneas horizontales indican primas de acrecin, incluyendo aquellos asociados al movimiento transcurrente del Caribe. Las reas sombreadas son extensionales, la zona elptica es ssmicamente activa (25) cerca de la letra B se interpreta como la reactivacin de la depresin San Andrs del Paleogeno. Los puntos redondos son volcanes activos en arco y son principalmente andesticos. Los tringulos son estructuras de extensin intra-placas o de zonas de borde de placa. Las lneas delgadas en las placas representan fallas activas, principalmente estructuras que cortan sedimentos en perfiles de reflexin. La zona de sutura en el borde sur del mapa, a los 77 Oeste marca la colisin del arco de Panam con Sudamrica, un evento crtico en el establecimiento de las zonas neotectnicas A, B, C y D de la placa y el movimiento del bloque Bonaire (tringulo abierto) hacia el Caribe (Tomado de Burke et al., 1984). La deformacin interna y la subduccin aparente de la placa del Caribe entre Norte y Sudamrica, se han interpretado como una respuesta a la convergencia durante el Terciario tardo de: 1. las placas Caribe y Sudamrica y 2.las placas Norteamrica y Sudamrica.

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Aspectos geolgicos

Literatura citada Acosta Rodrguez, J. L. y R., Mndez Ramos. 2001. Programa de Saneamiento del Municipio y la Ciudad de Mrida. Subgerencia Regional Tcnica, Gerencia Regional Pennsula de Yucatn. Comisin Nacional del Agua. Mrida, Yucatn. Burke, K., C. Cooper, J. F. Dewey, P. Mann, y J.L. Pindell. 1984. Caribbean tectonics and relative plate motions. In Geological Society of America, Memoir 162, ed. A. Salvador. 1984, G.S.A. 31-63. Butterlin, J. y F. Bonet. 1962. Las formaciones cenozoicas de la parte mexicana de la pennsula de Yucatn. Instituto de Geologa, UNAM, Mxico. Duncan, R. A. y R. B. Hardgraves. 1984. Plate tectonics evolution of the Caribbean region in the mantle reference frame. En Geological Society of America, Memoir 162, ed. A. Salvador. G.S.A. 8193. Freeze, R. A. y J. A. Cherry. 1979. Groundwater. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, N.J.

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Caractersticas hidrometeorolgicas y batimtricasL. CARRILLO1 (), E. PALACIOS-HERNNDEZ2, A.M. RAMREZ1 Y J.B. MORALES-VELA11

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El Colegio de la Frontera Sur, Av. Centenario km 5.5, Chetumal, Quintana Roo 77900, Mxico Universidad de Guadalajara, Depto. de Fsica, Revolucin 1500, Col. Olmpica, Sector Reforma, Guadalajara, Jalisco 44840, Mxico. lcarrillo@ecosur.mx

Resumen Se analiza a la baha de Chetumal desde el punto de vista hidrodinmico, resaltando sus caractersticas morfolgicas y batimtricas: baha extensa, somera y con depresiones profundas y casi circulares (10 m ~ 100 m dimetro) conocidas como pozas. Se analiz informacin meteorolgica de la regin y se describi su estacionalidad. Los valores climticos permitieron definir al sistema atmosfrico estacional como secas, lluvias y nortes con episodios drsticos de tormentas tropicales y huracanes. Los valores medios anuales de la temperatura del aire, humedad relativa y precipitacin pluvial fueron 26.5 C, 78 % y 1244.7 mm, respectivamente. La velocidad media del viento fue de 3.1 m s-1, con mxima de 7.6 m s-1, y la direccin predominante es este-sureste, con episodios de vientos del norte durante noviembre y diciembre. Las caractersticas hidrogrficas de temperatura y salinidad obtenidas durante 1995-1996 mostraron condiciones estuarinas, con una amplia variacin espacial. La salinidad vari entre 8 y 18 ups, y la temperatura entre 24.5 y 31.0 C. Se aplic un anlisis de funciones empricas ortogonales, y el campo medio de temperatura indic la presencia de aguas ms clidas (29.5 C) hacia la zona noroeste de la Baha, con mximos en laguna Guerrero. El modo 1 represent el 90.8 % de la variabilidad de la temperatura y un comportamiento estacional. El campo medio de salinidad vari de 7 ups, cerca de la desembocadura del ro Hondo, hasta 18 ups, al sur de la Baha. El modo espacial 1 y 2 de la salinidad explicaron el 80.6 % y el 12.1 % de la variabilidad, respectivamente. Series de tiempo de temperatura, registradas con termistores durante septiembre-octubre de 1995 para 5 regiones de la Baha, destacaron la variabilidad diurna. Las oscilaciones diurnas de la temperatura en laguna Guerrero, Cayos y Dos Hermanos, que corresponden a la parte norte de la Baha, tienen mayor variabilidad que en su parte central (Faro y Chetumal-ro Hondo). Las mareas son mixtas con predominancia del perodo semidiurno. No existen estudios de corrientes reportados para la Baha; sin embargo, al ser una baha extensa es de esperarse que se encuentre sujeta al forzamiento de viento, el cual puede proveer al agua la energa necesaria para producir transporte, oleaje local, turbulencia, resuspensin de sedimento y mezcla. Al final se discuten las implicaciones que tienen sus caractersticas fsicas. Abstract Chetumal Bay is analyzed by a hydrodynamic approach, highlighting its morphological and bathymetric features: a large and shallow bay with nearly circular depressions known as pozas. Meteorological data was analyzed, describing its seasonality. The atmospheric system can be defined as dry, rainy and nortes (arctic air incursions) with episodic and drastic period of tropical storms and hurricanes. Mean annual values of air temperature, relative humidity and pluvial precipitation were 26.5 C, 78.0% and 1244.7 mm, respectively. Mean wind speed value was 3.1 m s-1 with maximum of 7.6 m s-1. Wind direction was predominantly East-Southeast with episodic Northern wind during November and December. Hydrographic conditions of temperature and salinity from 1995-1996 showed estuarine conditions with a large spatial variability. Salinity ranged El sistema ecolgico de la baha de Chetumal / Corozal: costa occidental del Mar Caribe J. Espinoza-Avalos, G.A. Islebe y H.A. Hernndez-Arana (eds.) ECOSUR, 2009

Caractersticas hidrometeorolgicas y batimtricas

from 8 to 18 psu and temperature from 24.5 and 31.0 C. Empirical orthogonal function analysis was applied. The mean temperature field showed warmer water (29.5 C) northeastward of the Bay, with maximum in Laguna Guerrero. Mode 1 represented 90.8% of the temperature variability and a seasonal behavior. Salinity mean field varied from 7 psu near the mouth of Hondo river to 18 psu at the southern part of the bay. Mode 1 and mode 2 of salinity explained the 80.6% and 12.1% of the variability, respectively. Time series of temperature during September-October 1995 for 5 locations of the Bay showed diurnal variability, and temperature in Laguna Guerrero, Cayos and Dos Hermanos (northern bay) showed higher variability than in the central part (Faro and ChetumalHondo river). Tides are mixed with predominance of semidiurnal period. Circulation studies are not reported, however, it is expected that wind forcing can provide sufficient energy to the water in order to produce circulation, local waves, mixing, transport and turbulence. Finally, a discussion is included on the implications of the physical characteristics of the bay. Introduccin La baha de Chetumal (Fig. 1) es una de las ms extensas de Mxico; se encuentra ubicada en la zona sureste de la pennsula de Yucatn, y es compartida geogrfica y polticamente por Mxico y Belice. La baha de Chetumal es un cuerpo de agua semi-cerrado que se encuentra comunicado al Mar Caribe en su porcin sureste por medio de una boca de aproximadamente 20 km de ancho, la cual est protegida por arrecifes y cayos. Es, adems, la cuenca receptora de varios tributarios de agua dulce entre los que destacan: el ro Hondo, el sistema lagunar Guerrero, Ro Nuevo (Belice), Laguna Shipstern (Belice), as como escurrimientos de los humedales, en la parte norte, a travs de los arroyos Ro Crik y Siete Esteros, que le confirieren condiciones estuarinas. Los procesos fsicos (hidrodinmicos) que ocurren en los sistemas estuarinos dependen de sus caractersticas morfolgicas (batimetra, dimensiones, canales de comunicacin con el mar) e hidrometereolgicas (es decir, de su hidrografa, como la temperatura y la salinidad), de las condiciones meteorolgicas (lluvia, radiacin solar, viento, eventos de tormenta, etc.) y de la marea. El sistema lagunar de baha de Chetumal debe ser visto como un sistema dinmico, en el que ocurren diversos procesos fsicos que conforman un escenario para la vida faunstica, florstica y antropognica. La finalidad de este captulo es presentar el estado actual del conocimiento sobre las condiciones hidrogrficas, meteorolgicas y batimtricas de baha de Chetumal, con nfasis en los procesos hidrodinmicos asociados a estas condiciones. Caractersticas morfolgicas y batimtricas La Baha tiene forma semi-elongada, con ~110 km de largo y un ancho de ~20 km en promedio (mnimo de 5 km en la cabeza y mximo de 49 km en su parte media). Destaca la presencia de la alargada isla Tamalcab, con ~9 km de largo y 0.5 km de ancho, y hasta 25 m en su parte ms angosta. Aunque se han hecho trabajos batimtricos de la baha de Chetumal (de Jess-Navarrete et al. 2000), an no existe un mapa detallado de la batimetra, por lo que se decidi realizar uno, utilizando datos de profundidad de 4 campaas realizadas entre 2004 y

Figura 1. Baha de Chetumal.

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2005 en la parte norte de la Baha, y complementando la porcin belicea con informacin de cartas batimtricas britnicas. Se utiliz el mtodo de krigging sobre 966 puntos, y el resultado se muestra en la figura 2. Es una baha extensa (~2,560 km2, incluyendo el rea de Belice), pero relativamente somera, con profundidad promedio de 4 m. En la regin norte se encuentra un canal de hasta 9 m de profundidad, con orientacin norte-sur, que empieza a 5 km de la cabeza y se extiende aproximadamente hasta la parte norte de isla Tamalcab. A diferencia de otros sistemas estuarinos, la batimetra de la Baha muestra depresiones angostas y profundas, con dimetros entre 10 y 100 m, conocidas localmente como pozas. Estas formaciones parecen ser el resultado del material altamente permeable y poroso del fondo, que permite la formacin de canales subterrneos (ver captulo anterior).

Caractersticas meteorolgicas Las caractersticas climticas de la baha de Chetumal corresponden a las de una regin tropical. Sin embargo, las condiciones locales de vegetacin, brisas, orografa y cercana al mar, hacen variar los valores de los parmetros meteorolgicos de aquellos que puedan encontrarse en alguna clasificacin. Una manera de conocer la climatologa de la Baha es utilizando la coleccin de datos meteorolgicos ms larga posible. En la Tabla 1 se muestran valores de media anual, desviacin estndar de la media, mxima anual y mnima anual de: temperatura del aire, humedad relativa, precipitacin pluvial y viento. Estos valores fueron calculados utilizando una base de datos pertenecientes a la Comisin Nacional del Agua (CNA), que comprende desde 9 aos para datos de viento y humedad relativa, hasta aproximadamente 50 aos para datos mensuales de temperatura del aire y precipitacin pluvial. La estacin se encuentra ubicada en el observatorio meteorolgico de Chetumal, con latitud de 18 29 N y longitud de 88 18 W. La temperatura del aire media anual para baha de Chetumal es de 26.5 C, con un mximo de 30.6 C y un mnimo de 20 C; sin embargo, se han registrado valores mximos extremos de 39 C y mnimos extremos de 5 C (Tabla 1). La precipitacin pluvial media mensual es de 112 mm, con un mximo de 780 mm; y la precipitacin anual es de 1244.7 mm. La humedad relativa se mantiene alrededor de 78 %, con mximo de 86 % y mnimo de 71 %. Como corresponde a las regiones tropicales, la temperatura del aire se mantiene alrededor de su valor medio a lo largo del ao; sin embargo, esto no implica que no exista estacionalidad ni cambios abruptos en la temperatura. La variacin estacional de los parmetros de temperatura del aire, precipitacin pluvial y humedad relativa se encuentran representados en la figura 3. Este ao representativo (cannico o promedio) fue construido utilizando toda la base de datos. Por ejemplo, la temperatura del aire (Fig. 3a) de enero representa el promedio de todos los eneros desde 1952 hasta 2002. Si bien la temperatura media mensual vara 5.2 C a lo largo del ao, y la temperatura mxima vara 3.7 C, es en la temperatura mnima en la que se observa una estacionalidad ms marcada (9.6 C). Las temperaturas mximas ms altas ocurren de mayo a septiembre, siendo mayo y agosto los meses con mayores temperaturas (34.8 C y 34.6 C, respectivamente) (Fig 3a). Se han llegado a registrar valores mximos extremos de 39 C, durante abril 1960, agosto 1975, mayo 1994, abril 1998, e inclusive en los meses de diciembre de 1974 y de 1994, indicndonos que existe una alta variabilidad

Figura 2. Batimetra (m) de la baha de Chetumal obtenida con mediciones de 4 campaas realizadas entre 2004 y 2005, adems de cartas batimtricas britnicas.

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interanual. Las temperaturas mnimas ms bajas se registran de diciembre a febrero, siendo enero el mes con la menor temperatura (11.8 C); durante febrero de 1970 se registr un mnimo de 5 C. A partir del ao cannico para la temperatura del aire, se puede observar que, de manera general, la temperatura del aire a lo largo del ao empieza a disminuir a partir de septiembre y se mantiene relativamente baja hasta el mes de abril. La precipitacin pluvial (Fig. 3b) muestra claramente una temporada de lluvias, de junio a septiembre (1002.4 mm), con un comportamiento bimodal y un perodo de disminucin dentro de la temporada (en julio y agosto, conocida como cancula). Durante noviembre, diciembre y enero se observa menos precipitacin pluvial que durante la temporada de lluvias, mientras que de febrero a abril se presenta una temporada con muy poca precipitacin pluvial (105.4 mm), conocida como secas. El comportamiento estacional de la humedad relativa (Fig. 3c) est relacionado con la introduccin de humedad a la regin por fenmenos de mesoescala, como son los eventos de tormentas (en la temporada de huracanes y ciclones, durante la temporada de lluvias) y nortes. As, el porcentaje de humedad es mayor de septiembre a enero y se observan valores bajos durante marzo, abril y mayo (temporada de secas), con el mnimo en abril. El viento en la regin se encuentra bajo la influencia de los vientos alisios, y la mayor parte del ao al paso de perturbaciones de escala sinptica (Gallegos y Czitrom 1997, Mooers y Maul 1998). En la figura 4 se muestran diagramas mensuales de frecuencia de la direccin del viento para Chetumal. La direccin del viento predominante a lo largo del ao es

del este-sureste, con rapidez media de 3.1 m s-1 y mxima de 7.6 m s-1 (Tabla 1). Sin embargo, la mxima rapidez del viento (hasta 28 m s-1) se ha reportado de la direccin este-noreste. De octubre a enero se observan vientos del Norte (norte, noreste y noroeste), con mayor frecuencia en noviembre y diciembre. Esto es debido a que, durante el invierno, la regin caribea se encuentra bajo la influencia de vientos del norte con el paso de frentes fros a escala sinptica conocidos como Nortes (Mooers y Maul 1998).

Figura 3. Ao cannico o promedio, construido usando la base de datos histricos (ver Tabla 1) de los parmetros: a) temperatura del aire (C) (las lneas punteadas representan los valores mximos y mnimos), b) precipitacin pluvial (mm ao-1), y c) humedad relativa (%).

Tabla 1. Valores de variables meteorolgicas para la baha de Chetumal: temperatura del aire, humedad relativa, precipitacin pluvial y viento. Los datos corresponden a datos mensuales del banco de datos histricos pertenecientes a la Comisin Nacional del Agua (CNA).Variable Temperatura (C) Temperatura extrema mxima (C) Temperatura extrema mnima (C) Humedad relativa (%) Precipitacin pluvial (mm) Direccin del viento dominante Velocidad del viento dominante (m s-1) Direccin del viento mximo Velocidad del viento mximo (m s-1) Media 26.5 33.3 17.3 78.3 112.0 E 3.1 ESE 12.6 Des. est. 2.2 2.1 4.4 3.8 103.0 Mximo 30.6 39.0 24.2 86.0 780.0 ESE 7.6 ENE 28 Mnimo 20 28 5 71.0 0 NNE 0.8 N-E-SE 8 Ene 1994 a ene 2003 Perodo Ago 1952 a dic 2002 Ago 1952 a dic 2002 Ago 1952 a dic 2002 Ene 1994 a ene 2003 Ago 1952 a dic 2002

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Las tormentas tropicales y huracanes dominan el sistema climtico desde finales de verano hasta fines de otoo (Gallegos y Czitrom 1997). Entre estos eventos extremos que han afectado directamente al rea destacan los huracanes Janet (1955) y Carmen (1974). Se presentan tambin condiciones de brisas, con una periodicidad diurna y con un efecto local; stas an no han sido estudiadas. Utilizando la informacin climatolgica de la temperatura del aire, precipitacin pluvial, humedad relativa y vientos, se concluye que la baha de Chetumal tiene un sistema atmosfrico estacional, que se resume en las temporadas de secas, lluvias y nortes, con episodios drsticos durante las tormentas tropicales y los huracanes

Figura 4. Diagramas de frecuencias de la direccin mensual del viento en la baha de Chetumal, utilizando 9 aos de datos, de enero de 1994 a enero de 2003. Ntese que los nmeros no representan el nmero de eventos registrados en el mes.

Caractersticas hidrogrficas La caracterizacin de la hidrografa de un sistema estuarino-lagunar es una condicin para inferir los procesos fsicos dominantes. Las observaciones

hidrogrficas bsicas consisten en determinar los campos de densidad, temperatura y salinidad. La variacin de estos campos ayuda a entender la circulacin termohalina e indica zonas de estratificacin (la columna de agua queda separada en mezcla (una columna de agua homognea). Por otro lado, la temperatura y la salinidad son factores crticos para la distribucin, abundancia y reproduccin de algunos organismos acuticos. Las zonas donde se encuentran los afluentes de agua dulce dentro del ambiente marino generan fuertes gradientes horizontales de temperatura y salinidad, como pueden ser plumas boyantes resultantes del aporte de agua dulce en un ambiente estuarino. Estas condiciones generan una dinmica que, aunque local, puede llegar a ser importante para procesos de transporte y dispersin de larvas o contaminantes. Los estudios de las variables fsicas en la baha de Chetumal, y en particular los relacionados con la hidrografa, son escasos. Uno de estos estudios es el de Morales-Vela et al. (1996): con 25 estaciones distribuidas en toda la cuenca y utilizando una sonda Hidrolab, reportaron valores mensuales de temperatura, salinidad y oxgeno disuelto superficiales y de fondo, a lo largo de un ciclo anual. An cuando las estaciones no permiten realizar un mapa detallado, es posible tener una idea general de la distribucin de las variables y de sus cambios estacionales. La salinidad vari entre 8 y 18 ups, y la temperatura entre 24.5 y 31.0 C. Los valores de oxgeno disuelto se mostraron homogneos y relativamente altos (promedio anual 6.90.8 mg O2 l-1); alcanzaron un mximo en junio, de 8.3 mg O2 l-1. Utilizando ese mismo conjunto de datos (1995-1996), se realiz un anlisis de funciones empricas ortogonales (FEO), tcnica utilizada en oceanografa y meteorologa que permite descomponer los campos de temperatura y salinidad en diferentes modos o sus componentes principales (Emery y Thomson 2001). El anlisis permite establecer la evolucin temporal de campos espaciales e indicar cuantitativamente la varianza explicada por cada uno de los modos; generalmente el primer modo es el que contiene la mayor varianza explicada. Se obtuvieron campos espaciales de temperatura y salinidad a partir de los datos puntuales e interpolados por medio de mapeo objetivo (Roemmich 1983). Posteriormente, a cada campo escalar (temperatura y salinidad) se le aplic el anlisis de funciones empricas ortogonales (Barnett y Parzert 1980). Para obtener los valores fsicos de la temperatura y la salinidad correspondientes a los diferentes modos espaciales, para un mes particular, se multiplica el valor del modo temporal correspondiente a ese mes por el campo espacial, y se le suma el campo medio. Por ejemplo, para obtener la distribucin espacial de la temperatura correspondiente al modo espacial 1 para el mes de

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agosto, se multiplica el valor temporal de agosto 1995 (0.62; ver Fig. 5c) por todo el campo espacial del modo 1 (Fig. 5b) y se le suma su campo promedio (Fig. 5a). El campo medio de temperatura (Fig. 5a) nos indica la presencia de aguas ms clidas (29.5 C) hacia la zona noroeste de la Baha, con mximos en laguna Guerrero. En este anlisis, el modo 1 represent el 90.8 % de la variabilidad de la temperatura, con un valor homogneo en toda la Baha y un comportamiento estacional (Fig 5c). Para la salinidad, el campo medio (Fig 6a) vara de 7 ups, cerca de la desembocadura del ro Hondo, hasta 18 ups, al sur de la Baha. El efecto del ro Hondo sobre la salinidad de la Baha es evidente, aunque su efecto en esta grfica es subestimado debido a que el campo est suavizado; es decir, se requiere un nmero mayor de estaciones para definir su influencia con detalle. El modo espacial 1 de la salinidad (Fig. 6b) explica el 80.6 % de la variabilidad, vara 5 ups entre la zona noreste a la costa de Belice, y no se observa un efecto diluyente del ro Hondo. Sin embargo, el modo 2, con un 12.1% de la variabilidad, presenta el efecto del ro Hondo, con un

claro gradiente de salinidad (Fig. 6c). La figura 6d muestra los modos temporales 1 y 2 de la salinidad. El modo temporal 1 muestra el efecto estacional de la variabilidad temporal de la salinidad, es decir, puede observarse que se incrementa desde enero hasta mayo de 1995; despus de agosto de 1995 la salinidad disminuye, probablemente debido a la dilucin ocasionada por la temporada de lluvias, y coincide con la cancula. En otras palabras, el modo 1 puede asociarse a la seal estacional relacionada con la poca de lluvias, y el modo temporal 2 (lnea con +) parece estar asociado con el aporte de agua dulce del ro Hondo. En la grfica puede observarse que los valores del modo temporal 2 son negativos a inicios de 1995 y 1996; al multiplicarlos con valores espaciales se obtienen valores positivos en la boca del ro y costa oeste de la Baha y valores negativos en el resto. Esto indica que el efecto del ro es casi nulo durante la estacin de secas, pero de junio a diciembre de 1995,el aporte del ro form un frente halino, alcanzando valores mximos de aporte durante julio de 1995.

Figura 5. Resultado del anlisis de funciones empricas ortogonales sobre el campo de temperatura para un ao de datos mensuales (1995-1996): a) Campo de temperatura media superficial, b) modo espacial 1, y c) modo temporal 1 de la temperatura.

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Figura 6. Resultado del anlisis de funciones empricas ortogonales sobre el campo de salinidad para un ao de datos mensuales (1995-1996): a) Campo de salinidad media superficial, b) modo espacial 1, c) modo espacial 2, y d) modo temporal 1 (con lnea continua) y 2 (lnea con lnea punteada) del campo de salinidad. En un estudio para definir la calidad del agua de la baha de Chetumal, con base en indicadores de su estado trfico, Herrera-Silveira et al. (2002), mostraron distribuciones superficiales de temperatura, salinidad, transparencia y clorofilas. Estas variables fueron obtenidas con recorridos continuos, usando un instrumento Dataflow IV durante junio 2000, octubre 2000 y febrero 2001. Estos recorridos permitieron obtener campos de las variables de temperatura y salinidad con una mayor resolucin espacial. Obtuvieron valores superficiales medios para estas 3 campaas de 7.8 ups y 27.6 C para salinidad y temperatura, respectivamente. Los gradientes ms fuertes fueron observados cerca del ro Hondo, y en general gradientes hacia el centro de la Baha. Basndose en un anlisis multivariado dividieron a la Baha en 4 zonas, destacando la zona I (que abarca Calderitas, la ciudad de Chetumal y el ro Hondo), con alta variabilidad espacial de los parmetros ambientales y cambios estacionales importantes. Con base a su variabilidad hidrobiolgica sugirieron a la baha de Chetumal como un sistema relativamente homogneo, aunque variaciones de 6 ups fueron observadas principalmente durante la poca de lluvias (octubre). Es de destacar que en cuanto a transparencia del agua de la baha de Chetumal, Herrera-Silveira et al. (2002) observaron una alta concentracin de sedimentos suspendidos. Condiciones mesotrficas fueron reportadas para zonas cercanas a las costa, como enfrente de la ciudad de Chetumal, Calderitas y el Ro Hondo. Condiciones oligotrficas fueron encontradas en la zona IV, que corresponde a la regin centro y norte-oeste de la Baha. Es importante considerar a la baha de Chetumal como un sistema dinmico, donde adems de la variabilidad espacial en la temperatura del agua, ocurre una variabilidad temporal. En la figura 7 se muestran series de tiempo de temperatura registradas con termistores durante septiembre-octubre de 1995 para 5 regiones de la Baha: laguna Guerrero, Cayos, Dos Hermanos, Faro y Chetumal-ro Hondo. En las grficas se puede apreciar que, adems de la variabilidad mensual, destaca la variabilidad diurna, es

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decir, oscilaciones con perodo de 24 h. Otra caracterstica importante es que estas oscilaciones no se presentan con la misma magnitud en todas las reas, ni de manera simultnea. Las oscilaciones diurnas de la temperatura en laguna Guerrero, Cayos y Dos Hermanos, que corresponden a la parte norte de la Baha, tienen mayor variabilidad que en su parte central (Faro y Chetumal-ro Hondo). Aunque las causas de estas oscilaciones diurnas es un tema por estudiar, los forzantes responsables de stas pueden ser el efecto de las mareas y/o la radiacin solar. Mareas y corrientes Las mareas son mixtas con predominancia de perodo semidiurno, por lo que se presentan dos pleamares y dos bajamares al da (Merino Ibarra y Otero Dvalos 1983). En esta regin del Caribe las amplitudes mximas son de 0.5 m, pero con un componente diurno que tiene un incremento importante hacia mareas vivas (Calvert 2004). Es importante considerar que aun cuando la amplitud de la marea es pequea, sta no deja de ser un forzante que puede hacer oscilar al sistema. Aunque la Baha se ha considerado clasificada como de baja energa, estudios sobre los sedimentos reportan que tienen arenas finas a gruesas de composicin calcrea, y que son blancos y ligeramente grises (De Jesus-Navarrete et al. 2000), sugiriendo que

existen condiciones ms dinmicas. An no hay un estudio completo de corrientes en la baha de Chetumal, pero Morales-Vela et al. (1996) reportaron corrientes promedio dbiles, de 0.16 0.1 m s-1. Por mucho tiempo se ha considerado que la Baha tiene muy lenta renovacin y circulacin de agua y baja concentracin de nutrientes disueltos, lo cual pudiera ser provocado por las restricciones fsicas batimtricas de Cayo Cabezo, Cayo Negro y Cayo Cangrejo, entre otros. En un rea de 259 km2 los cayos restan fuerza a las corrientes de entrada provenientes del Mar Caribe (Chavira-Martnez et al. 1992); sin embargo, podran esperarse corrientes ms intensas forzadas por el viento. Al ser una baha extensa, es de esperarse que se encuentre sujeta al forzamiento de viento, el cual puede proveer la energa necesaria para producir transporte, oleaje local, turbulencia, resuspensin de sedimento y mezcla (claramente observable en la distribucin vertical casi homognea de la temperatura y salinidad). Implicaciones de las caractersticas fsicas Las caractersticas geomorfolgicas de la baha de Chetumal (con relativa poca comunicacin con el mar abierto, el aporte de agua dulce de varios afluentes, ser una baha extensa y relativamente somera), la hacen un cuerpo de agua peculiar. Por su restringida comunicacin con el mar abierto, es susceptible al

Figura 7. Series de tiempo de temperatura (C) registrada con termistores durante septiembre-octubre 1995 en 5 puntos de la baha de Chetumal: 1 laguna Guerrero, 2 Cayos, 3 Dos Hermanos, 4 Faro y 5 Chetumal-ro Hondo. Al lado derecho se encuentra la localizacin de cada uno de los puntos referidos.

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impacto de los asentamientos humanos, pero principalmente al impacto de la descarga de aguas urbanas y agrcolas. La Baha representa un laboratorio natural donde pueden llevarse a cabo estudios de los procesos de mezcla-estratificacin, ya que es un cuerpo de agua en el cual el intercambio est restringido, es una baha extensa donde el viento puede ocupar un papel importante como forzante de corrientes, y tiene aportes de agua dulce. An cuando se puede esperar que los rangos de las oscilaciones de las variables fsicas sean menores que en latitudes medias (excepto durante las tormentas tropicales y ciclones), habr cierta variabilidad estacional, en especial por efecto del viento, la radiacin solar y la lluvia. Como se present en los datos de temperatura del agua, existe una variabilidad diurna en la Baha que puede tener implicaciones biolgicas importantes. Otro punto a destacar es el desconocimiento que existe de la influencia del ro Hondo sobre la dinmica de la Baha o viceversa, la cual puede tener efectos locales importantes. Por otro lado, la Baha se encuentra inmersa en el sistema crstico de la pennsula de Yucatn, y la presencia de pozas le da un carcter diferente a otras lagunas costeras de Mxico. En campaas recientes de mediciones hidrogrficas llevadas a cabo en la Baha se ha observado que estas pozas pueden ser fuentes puntuales de manantiales de agua dulce o salina. La baha de Chetumal tiene el estatus de Zona Sujeta a Conservacin Ecolgica, ha sido reconocida como rea del Santuario del Manat y como rea de desove y crianza de huevos y larvas de peces (Vsquez-Yeomans y Gonzlez-Vera 1994). Sin embargo, es indudable que existen zonas de la Baha donde persisten problemas de contaminacin acutica (ver el captulo respectivo). Por ello, es necesario conocer a detalle las variables hidrogrficas que ayuden a clarificar los riesgos del estado actual de la calidad del agua para todo el sistema, as como reconocer zonas hidrogrficas de alta vulnerabilidad ambiental para la ecologa acutica. Por otro lado, la Baha es compartida por Mxico y Belice y esto implica que, en caso de ocurrir alguna contingencia, se transformara en un problema internacional, por lo cual se requiere de un conocimiento integral en el que el conocimiento de las variables ambientales juegue un papel importante. Literatura citada Barnett, T. P. y W. C. Patzert. 1980. Scales of thermal

variability in the tropical Pacific. J. Phys. Oceanogr. 10 (4): 529-540. Calvert, J. B. 2005. Tidal Observations. http://www.du. edu/~jcalvert/geol/tides.htm. Chavira-Martnez, D., J. Briseo-Gonzlez, A. Negroe, J. A. Prez-Cetina, T. Snchez-Cabrera y R. Hoil. 1992. Diagnstico de la calidad del agua en la Baha de Chetumal, Q. Roo. Avacient 2:7-33. De Jesus-Navarrete, A., J. J. Oliva-Rivera, V. Valencia-Beltrn y N. Quintero-Lpez. 2000. Distribucin de sedimentos en la Baha de Chetumal, Quintana Roo, Mxico. Hidrobiolgica 10:61-67. Emery, W. J. y R. E. Thomson. 2001. Data Analysis Method in Physical Oceanography. msterdam: Elsevier. Gallegos, A. y S. Czitrom. 1997. Aspectos de la Oceanografa Fsica Regional del Mar Caribe. En Contribuciones a la Oceanografa Fsica en Mxico, Monografa No. 3, ed. M.F. Lavn, 225-242. Mxico: Unin Geofsica Mexicana. Herrera-Silveira, J.A., A. Jimnez-Zaldivar, M. Aguayo-Gonzlez, J. Trejo-Pea, I. Medina-Chan, F. Tapia-Gonzlez, I. Medina-Gmez y O. VzquezMontiel. 2002. Calidad de agua de la Baha de Chetumal a travs de indicadores de su estado trfico. En Contribuciones de la ciencia al manejo costero integrado de la Baha de Chetumal y su rea de influencia. Universidad de Quintana Roo, Chetumal, ed. F.J. Rosado-May, R. Romero-Mayo y A. De Jess Navarrete, 185-196. Q. Roo, Mxico: Universidad de Quintana Roo. Merino-Ibarra, M. y L. Otero-Dvalos. 1983. Atlas Ambiental Costero. Puerto Morelos, Quintana Roo. Quintana Roo, Mxico: ICMyLUNAM y CIQRO. Mooers, C. N. K. y G. A. Maul. 1998. Intra-Americas Sea Circulation. In Global Coastal Ocean. The Sea, Vol. 11, ed. R. Robinson y K. H. Brink, 183-208. New Cork: John Wiley & Sons. Morales-Vela, B., D. Olivera-Gmez y P. RamrezGarca. 1996. Conservacin de los manates en la regin del caribe de Mxico y Belice. Informe tcnico ECOSUR-CONACyT: 127 pp. Roemmich, D. 1983. Optimal estimation of hydrographic station data and derived fields. J. Phys. Oceanog. 13 (8):15441549. Vsquez-Yeomans, L. y A. M. Gonzlez-Vera. 1994. Ictioplancton de la Baha de Chetumal. En Estudio Integral de la Frontera Mxico-Belice. Recursos Naturales, ed. Centro de Investigaciones de Quintana Roo, 133-142. Quintana Roo, Mxico: CIQRO.

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Cambios hidrolgicos y de estado trfico entre los aos 2000 y 2006J.A. HERRERA-SILVEIRA1 (), J.A. ARREOLA-LIZRRAGA2 Y J. RAMREZ-RAMREZ1

CINVESTAV-IPN Unidad Mrida, Carr. Antigua a Progreso km 6, Mrida, Yucatn 97310, Mxico. jherrera@mda.cinvestav.mx 2 CIBNOR, S.C. Unidad Sonora, campus Guaymas, km 2.3 Carr. a Las Tinajas, Predio El Tular s/n A.P. 349, Guaymas, Sonora, 85454, Mxico.

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Resumen Se presentan los cambios hidrolgicos y de estado trfico entre los aos 2000 y 2006 en la baha de Chetumal, Quintana Roo, Mxico. En las cuatro zonas hidrolgicas (I-IV) que caracterizan a la baha se registr la temperatura, la salinidad y el oxgeno disuelto, se determinaron los nutrientes inorgnicos disueltos (nitritos, nitratos, amonio, fosfatos y silicatos) y la clorofila a, adems de estimarse el estado trfico. Los resultados mostraron que: 1) la Baha tuvo mayor influencia marina en 2006 que en el resto de los aos estudiados, indicada por una tendencia de incremento en la salinidad y mayores intervalos de variacin en la temperatura y el oxgeno disuelto; 2) la zona hidrolgica I, adyacente a los asentamientos humanos y a la desembocadura del ro Hondo, fue la que tuvo mayores concentraciones de nitrgeno, fosfatos y clorofila a, sugiriendo que esta zona se encuentra en proceso de eutrofizacin, ya que su estado trfico cambio de oligo-mesotrfico en 2000 a meso-eutrfico en 2006; 3) en 2006 se observ que la variabilidad que impone las condiciones meteorolgicas prevalecientes en un periodo del ao (p.ej.,lluvias o nortes) pudieron influir en las variaciones hidrolgicas de la Baha. A partir de estos resultados se recomienda implementar un programa de monitoreo de variables de estado trfico del agua, as como acciones de saneamiento y estrategias para reducir los aportes de nutrientes inorgnicos disueltos por actividades humanas. Abstract Hydrological and trophic state changes were studied between 2000 and 2006 in Chetumal Bay, Quintana Roo, Mexico. In the four hydrological zones of the bay, temperature, salinity and dissolved oxyg