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La
península de Yucatán corresponde a la parte
que emerge de la plataforma continental de Yucatán,
que abarca una extensión de 300 000 km2 y que separa
al Mar Caribe del Golfo de México. En la península,
los rasgos orogénicos (formación de montañas)
están prácticamente ausentes, lo que es
singular en el contexto nacional; 90% de su superficie
está a menos de 200 msnm y la Sierrita de Ticul
es la única elevación prominente. Topográficamente
se puede dividir en planicie norte, Sierrita de Ticul
y planicie del sur. Cabe mencionar que de norte a sur
la elevación aumenta ligeramente, lo cual se explica
más adelante. Esta zona abarca, como unidad fisiográfica/geológica,
tanto el territorio mexicano, el Petén guatemalteco
y el norte de Belice. La península carece de drenaje
superficial debido a la litología (relativo a las
rocas), y el río Hondo en la frontera con Belice
es el único sistema fluvial de la península.
El clima de la península de Yucatán es cálido-subhúmedo
con lluvias en verano, sin embargo, presenta un gradiente
de precipitación que aumenta de noroeste a sureste,
lo cual se refleja en la vegetación, desde la de
zonas áridas en el noroeste, pasando por selvas
bajas y medianas subcaducifolias y caducifolias (es decir,
que pierden en parte o totalmente las hojas en la estación
de secas), hasta selvas altas en el sur, cerca de Chiapas.
En verano se presentan huracanes y en invierno, “nortes”.
GEOLOGÍA
El Bloque Yucatán es un bloque tectónico
único, sin plegamientos, del Paleozoico, cuyo límite
es la falla Motagua. Este basamento metamórfico
de origen pangeico continental se separa del Bloque Louisiana-Texas
al momento de la apertura del Golfo de México;
su posición actual viene desde finales del Triásico
(~ 200 millones de años). Sobre este basamento
se ha acumulado una capa gruesa de sedimentos marinos
del Paleozoico Tardío, seguido por sedimentación
continental en el Jurásico, que a su vez subyacen
a un depósito extenso de evaporitas (rocas sedimentarias
formadas a partir de los residuos de antiguos mares o
lagos evaporados) que corresponden a una cuenca carbonatada
limitada por arrecifes del Cretácico Temprano.
Sobre éstas se encuentran calizas (rocas sedimentarias
porosas formadas por carbonatos) depositadas en plataforma
durante el Cretácico Tardío; la frontera
entre el Cretácico y el Terciario presenta la estructura
de impacto Chicxulub. La plataforma de Yucatán,
conformada por calizas de periodos del Cretácico
(144 a 165 millones de años) al Cenozoico-Cuaternario
(65 millones de años al reciente), refleja un gradiente
temporal en sentido norte-sur, lo cual indica una emergencia
paulatina de la plataforma durante el Plioceno (5.2 a
1.8 millones de años). Esta emergencia paulatina
explica la asimetría, que se extiende solamente
unos 10 km en el margen del Caribe y hasta 200 km del
lado del Golfo de México.
El tercio norte y la mitad oriental de la península
están formados por karst (paisaje propio de terrenos
calizos, por el efecto que la disolución del agua
tiene sobre ellos) más reciente de planicie, con
elevación máxima de 10 m, compuesta por
secuencias de capas horizontales de calizas y dolomitas
del Terciario Tardío (Plioceno) de la formación
Carrillo Puerto, limitada por los depósitos periféricos
del Cuaternario. La formación Carrillo Puerto tiene
un espesor de entre 163 y 240 m, con la presencia del
foraminífero (orden de microfósiles marinos)
Archaias angulatus, que actualmente se asocia a algas
endosimbiontes (que viven en simbiosis con su huésped
dentro de sus células) en aguas someras muy claras
de plataformas continentales. Los depósitos del
Cuaternario están restringidos a una franja periférica
angosta a lo largo de la costa. A lo largo de la costa
norte estos depósitos constan de calizas compuestas
por conchas de bivalvos, compactadas densamente. En la
costa noreste los depósitos del Cuaternario son
del Pleistoceno y su extensión y topografía
en la costa se interpretan como carbonatos supramareales
(formados por encima del nivel de las mareas) que reflejan
los movimientos de la línea de costa, lo cual es
consistente con la formación de cavidades extensas
de la disolución subterránea asociada a
la haloclina (capas de agua en donde la salinidad del
agua cambia rápidamente con la profundidad) y su
profundidad en relación con el nivel del mar en
esa época, como se explica más adelante.
La topografía de la península presenta como
rasgo más importante a los cenotes. Éstos
se concentran en la parte norte, a lo largo de una línea
imaginaria situada entre Tulum, Quintana Roo y Campeche,
y disminuyen hacia el sur de la península. La roca
kárstica se caracteriza por su alta permeabilidad
y un gradiente hidráulico casi nulo; el agua de
origen meteórico se infiltra y acumula en el subsuelo,
formando una lente de agua dulce delgada que flota sobre
una masa de agua salina, más densa, cuyo origen
es la intrusión marina natural. El contacto entre
ambas masas de agua, dulce y marina, forma una zona de
mezcla o haloclina que en conjunto conforman un componente
geológico importante del acuífero. La lente
de agua dulce constituye la única fuente de agua
dulce en la península de Yucatán, desde
tiempos prehistóricos, renovable solamente por
la lluvia estacional.
Este acuífero es, por sus características,
intrínsecamente vulnerable a la contaminación.
La masa de agua marina ingresa por la costa a la península
y llega hasta los 110 km tierra adentro en el estado de
Yucatán. En estudios recientes, realizados por
Patricia Beddows, se ha propuesto la existencia de una
circulación salina profunda transpeninsular, derivada
de las diferencias en el nivel del mar entre el Mar Caribe
–más elevado– y el Golfo de México,
con menor elevación.
ORIGEN
Y FORMACIÓN DE LOS CENOTES
El origen de los cenotes se debe al proceso geomorfológico
denominado karst, que consiste en la combinación
de los mecanismos de disolución, colapso y construcción
de la caliza. Estos procesos están gobernados por
factores intrínsecos y extrínsecos, los
cuales actúan en diferentes escalas de tiempo y
espacio, generando una amplia gama de formas y grados
de karstificación. Los factores intrínsecos
incluyen la litología, el grado de porosidad de
la matriz y la fractura de la roca; los extrínsecos,
el clima, la temperatura, la vegetación, la mezcla
de agua dulce y salada y el tiempo de duración
de la exposición al proceso en cuestión.
El resultado es la disolución de rocas solubles
(yeso, caliza, dolomita y halita) por corrosión
química con base en las condiciones hidrológicas
imperantes, que resultan en formas negativas del terreno
e incremento de la permeabilidad debido al desarrollo
de grandes sistemas de drenaje subterráneo.
Disolución. La disolución consta de tres
procesos:
1) La disolución inicial
se debe a la ligera acidificación del agua de lluvia.
Ésta se da en parte por la absorción de
CO2 de la atmósfera, formando ácido carbónico;
el agua de lluvia acidificada absorbe más ácido
carbónico al entrar en contacto con el suelo, donde
la descomposición de la materia orgánica
por medio de los microorganismos produce el ácido
y aumenta la agresividad del agua.
2) La mezcla del agua salada
y dulce aumenta en los cambios y en la haloclina la agresividad
del agua sobre la roca y es considerado el proceso más
potente de disolución.
3) La disolución mediada
biológicamente puede ocurrir en el suelo o dentro
del sistema de flujo subterráneo, donde el ácido
sulfhídrico (H2S) se genera por la descomposición
microbiana de la materia orgánica y disuelve la
roca desde la masa de agua.
Colapso: El segundo mecanismo vinculado
al karst es la fluctuación del nivel del mar en
los periodos glaciar e interglaciar. Cuando el nivel del
mar ha bajado en periodos glaciares desciende el acuífero
y deja una cavidad o cueva aérea tras de sí,
donde secciones del techo se pueden desplomar por falta
de soporte, formando una dolina o depresión (cenote).
Al final del periodo glaciar el mar regresa e inunda la
cueva.
Construcción: El tercer mecanismo
del karst es el responsable de las formaciones de estructuras
constructivas o de acumulación, también
denominadas espeleotemas (estalactitas, estalagmitas y
columnas), del material disuelto en el proceso del karst.
Las cuevas secas originadas por los dos primeros mecanismos
continúan recibiendo agua de lluvia acidificada
que lleva en solución a los minerales de la roca
disuelta. Al llegar a la cavidad aérea el CO2 abandona
el equilibrio acuoso y los minerales se precipitan y crean
las espeleotemas. El crecimiento de las espeleotemas se
detiene cuando la cueva se inunda por un incremento en
el nivel del mar en un periodo interglaciar.
Entendiendo los mecanismos y procesos del “karst
tropical” de la península podemos decir que
la formación de cenotes se genera a través
de una secuencia de eventos. Partiendo de un sistemade
circulación horizontal (cueva inundada) se puede
formar una gruta o bien un cenote tipo cántaro
por derrumbe o hundimiento parcial del techo. El proceso
avanza desde arriba, por infiltración pluvial,
y desde abajo por circulación subterránea.
Posteriormente, la totalidad del techo se derrumba dando
lugar a un cenote cilíndrico; del cenote cilíndrico
se puede generar un cenote tipo aguada por azolve y por
hundimiento lento de la zona adyacente.
Como se mencionó anteriormente, la disolución
mayor ocurre en la zona de contacto entre el agua dulce
y salada o haloclina, la cual sube o baja dependiendo
del nivel del mar. A lo largo de la costa del sector norte
del Caribe los exploradores mexicanos y extranjeros han
cartografiado más de 600 km de galerías
y túneles inundados, usando técnicas de
espeleobuceo y reconociendo diferentes niveles y pasajes
verticales, que incluyen las cinco cuevas sumergidas más
grandes del mundo, resultado de la disolución de
volúmenes grandes de roca disuelta por la mezcla
y haloclina. Esta disolución se asocia a las variaciones
del nivel del mar a lo largo de miles de años.
Los ríos subterráneos de dimensiones inmensas
drenan la lluvia que cae al interior de la península.
El agua transportada drena en la costa a través
de caletas como Xel Ha y Xcaret y manantiales submarinos
en las rías.
En contraste, la zona de Mérida y la costa norte
no presentan un desarrollo tan extenso de flujos subterráneos,
aunque tiene el mayor número de cenotes de la península,
en lo que se ha denominadoel anillo de cenotes, el cual
coincide con el diámetro externo del cráter
Chicxulub. Los descensos en el nivel del mar durante el
Holoceno obligaron tanto a humanos como a parte de la
fauna a ingresar a las cuevas para acceder al acuífero,
lo cual explica los registros paleontológicos y
antropológicos que hoy encontramos en el subsuelo
de la península. El nivel actual del mar se alcanzó
hace 5 000 años aproximadamente.
CLASIFICACIÓN
Y TIPOS DE CENOTES
La palabra cenote viene del vocablo maya ts’ono’ot
o d’zonot, que significa “caverna con depósito
de agua”. Este término se ha generalizadopara
designar a la mayoría de las manifestaciones kársticas
en la península de Yucatán. Los cenotes,
como se describió anteriormente, son sistemas complejos
y dinámicos. Por su origen se clasifican como lagos
de disolución o generados por la actividad del
agua sobre la roca soluble. El lago kárstico elemental
es la dolina-colapso. El término cenote denota
cualquier espacio subterráneo con agua, con la
única condición de que esté abierto
al exterior en algún grado. Es decir, incluye toda
manifestación kárstica que alcance el nivel
freático.
El número aproximado de cenotes en la península
no se ha estimado dada la dinámica existente en
su formación. El número considerado en el
estado de Yucatán va de los 7 000 a los 8 000 cenotes;
la cobertura de bosque ha hecho más difícil
el cálculo para los estados de Campeche y Quintana
Roo.
Por su morfología, los cenotes se clasifican de
acuerdo con la etapa del proceso de apertura que comunica
el acuífero subterráneo con la selva y la
luz solar en superficie como se describió en el
proceso de formación. Por sus características
hidrobiogeoquímicas, los cenotes se clasifican
como jóvenes y viejos. Los jóvenes o lóticos
–del griego lotus, “rápido, veloz”
(Schmitter-Soto et al., 2002)– se conectan libremente
con el acuífero a través de los túneles
de las cuevas. El flujo del agua es horizontal y el tiempo
de residencia del agua es corto. Los cenotes más
viejos o lénticos presentan un bloqueo de la conexión
principal con el acuífero, debido al colapso del
techo o las paredes y la sedimentación, con lo
cual el intercambio con el agua subterránea es
restringido y el recambio del agua es más lento.
En éstos el agua acumula materia orgánica
disuelta, particulada, detrito orgánico y organismos
vivientes. La materia orgánica particulada y el
detrito se remineralizan en nutrientes por vía
microbiana, modificando las características fisicoquímicas
del agua y reflejadas en el pH, la turbidez y el contenido
de oxígeno disuelto, que inciden en la generación
de gradientes químicos verticales marcados, por
lo cual se presentan aguas anóxicas (sin oxígeno)
y ácidas en el fondo.
El tamaño de la apertura del cenote determina,
hasta cierto grado, cuánta materia orgánica
puede introducirse desde los terrenos adyacentes del suelo
de la selva en épocas de lluvia. La producción
de materia orgánica in situ depende, entre otros
factores, de la presencia de luz. Los cenotes tipo cántaro
están menos expuestos a la luz solar, los cenotes
totalmente expuestos como los cilíndricos y aguadas
presentan una cantidad mayor de materia orgánica:
alóctona y autóctona, procedente esta última
de plantas acuáticas y algas, e influyen en el
tipo de vida que en ellos se encuentra.
_____________________
• Patricia Beddows.
Doctora por la Universidad de Bristol (Inglaterra), con
un estudio sobre la hidrogeología de los sistemas
de cuevas y cenotes de la península de Yucatán.
• Paul Blanchon. Investigador de la Unidad Académica
Puerto Morelos del ICML, UNAM y tutor del posgrado en
ciencias del mar.
• Elva Escobar. Investigadora del icml, unam. Jefa
de la Unidad Académica de Sistemas Oceánicos
y Costeros y responsable del laboratorio de biodiversidad
y macroecología. Miembro del Foro Consultivo Científico
de la AMC y designada científico experto en investigación
científica marina ante Naciones Unidas.
• Olmo Torres-Talamante. Biólogo egresado
de la Facultad de Ciencias, unam. Actualmente realiza
su posgrado en ciencias del mar y limnología, UNAM,
con un estudio de relaciones ecológicas y biogeoquímicas
en cuevas y cenotes de Quintana Roo. |
