Redalyc.PAPEL REGULADOR DE LAS ZONAS INUNDABLES DEL

Ciencia en su PC ISSN: 1027-2887 [email protected] Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba Cuba

González-Fernández, Jacinto A.; Menéndez-Pérez, Homero; González-Santana, Rolando; Fonseca- Roselló, José Antonio; González-Abreu Fernández, Rafael; Vidal-Olivera, Vania PAPEL REGULADOR DE LAS ZONAS INUNDABLES DEL HUMEDAL EN EL INTERCAMBIO SALINO SUBTERRÁNEO ENTRE LAS BAHÍAS INTERIORES-ACUÍFEROS EN EL GRAN HUMEDAL DEL NORTE DE CIEGO DE ÁVILA Ciencia en su PC, núm. 2, abril-junio, 2008, pp. 66-74 Centro de Información y Gestión Tecnológica de Santiago de Cuba Santiago de Cuba, Cuba

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Cómo citar el artículo Número completo Sistema de Información Científica Más información del artículo Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal Página de la revista en redalyc.org Proyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto Ciencia en su PC, №2, abril-junio, 2008, p. 66-74. Jacinto A. González-Fernández, Homero Menéndez-Pérez, Rolando González-Santana, José Antonio Fonseca-Roselló, Rafael González-Abreu Fernández, Vania Vidal-Olivera

PAPEL REGULADOR DE LAS ZONAS INUNDABLES DEL HUMEDAL EN EL INTERCAMBIO SALINO SUBTERRÁNEO ENTRE LAS BAHÍAS INTERIORES-ACUÍFEROS EN EL GRAN HUMEDAL DEL NORTE DE CIEGO DE ÁVILA

Autores:

Jacinto A. González-Fernández, [email protected], [email protected]*. Homero Menéndez-Pérez*, Rolando González-Santana*. José Antonio Fonseca-Roselló*. Rafael González-Abreu Fernández*. Vania Vidal-Olivera* *Unidad de Ciencia y Técnica GEOCUBA, Investigación y Consultoría. Filial Ciego de Ávila–Camagüey, Cuba.

RESUMEN Los estudios hidroquímicos realizados hasta el momento en el Gran Humedal Norte de Ciego de Ávila, fundamentalmente en la bahía de Los Perros, en torno a los niveles de salinidad y en menor medida sobre otros parámetros del agua de mar, se han centralizado en el incremento de la salinidad como consecuencia de los represamientos del escurrimiento superficial, por la construcción del vial Turiguanó – cayo Coco y del intercambio, históricamente limitado, con el medio marino. En el presente trabajo se expresan los resultados del estudio, a partir del procesamiento digital de las datas hidroquímicas existentes, el papel de las zonas inundables, como reguladoras del parámetro salinidad en el intercambio de agua subterránea entre la bahía de Los Perros y los acuíferos comprendidos dentro del área del humedal, facilitado por las condiciones geológicas del Gran Humedal Norte de Ciego de Ávila. Se relacionan los cambios de salinidad, que se basan en las precipitaciones para la zona, en las temporadas de seca y lluvia, con lo que se demuestra la influencia que tienen las precipitaciones sobre los niveles de salinidad entre bahía interior - zona inundable – acuífero. Palabras clave: regulador, zonas inundables, humedal, salinización, acuíferos. Key words: muffled, flood areas, wetlands, salinity, aquifers.

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Ciencia en su PC, №2, abril-junio, 2008. Jacinto A. González-Fernández, Homero Menéndez-Pérez, Rolando González-Santana, José Antonio Fonseca-Roselló, Rafael González-Abreu Fernández, Vania Vidal-Olivera

INTRODUCCIÓN Las zonas pantanosas, marismas, turberas o aguas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluyendo las extensiones de aguas marinas cuya profundidad en marea baja no exceda de los 6 m, conocidas con el nombre colectivo de humedales, son ecosistemas en la frontera entre agua y tierra, cuyas características pueden variar radicalmente de una a otra estación. La capacidad de adaptación de los humedales a la evolución de las circunstancias y a índices de cambio cada vez más rápidos, será crucial para las comunidades y la vida silvestre, conforme se hagan sentir los impactos del cambio climático en los mecanismos de supervivencia de los ecosistemas. Existe a tal efecto una atención especial en los humedales y en los servicios ambientales que ellos prestan. El Gran Humedal del Norte de Ciego de Ávila (Fig.1), se encuentra ubicado al N de la provincia homónima, en la región central del país y comprende los municipios de Morón, Bolivia y Primero de Enero. Abarca la mayor parte de la costa, zona marítima inmediata y cayos adyacentes. El humedal se extiende unos 40 Km. hacia el interior del territorio de la isla, formando parte de la cuenca hidrográfica más extensa de la provincia. Posee un área de 226 875 ha, que incluye dos acuatorios naturales, la laguna de la Leche y la laguna La Redonda. En la zona existen siete áreas propuestas como protegidas, de ellas tres con categoría de refugio de fauna, principalmente de aves migratorias, especies endémicas y en peligro de extinción. Este ecosistema fue declarado en el año 2001 como Sitio Ransar.

Las lagunas de La Leche y La Redonda son los principales espacios hidrológicos del humedal, constituyen un complejo de lagunas naturales estrechamente relacionadas entre sí, que aportan sus aguas a la cuenca subterránea del norte de Ciego de Ávila y la bahía de los Perros. El escurrimiento superficial hacia la costa N del LEYENDA

Bajos humedal está represado mediante los esteros

Sistema de Lagunas del Norte de Ciego de Avila Socorro y Chicola, que evitan la penetración salina Gran Humedal Del Norte de Ciego de Avila

en la costa, al mantener un alto volumen de agua superficial que favorece la recarga del acuífero. p. 67

Figura 1. Gran Humedal del Norte de Ciego de Ávila DESARROLLO Geología del Gran Humedal del Norte de Ciego de Ávila En el contexto geológico del territorio, se reconocen unidades pertenecientes a los dos niveles estructurales principales en los que se divide el modelo geológico generalizado de Cuba (Iturralde - Vinent, M., Roque Marrero, F., 1982b): substrato plegado y neoautóctono. El substrato plegado está constituido por distintos tipos de terrenos de naturaleza continental. Dentro de estos, aceptando el concepto de Asociación Estructuro Formacional (AEF) de Quintas (1985), se encuentran las secuencias pertenecientes a la AEF del Protogolfo de México y más específicamente a la Sub-AEF del paleomargen de Bahamas. Estas aparecen en las zonas de Turiguanó, Punta Alegre y Loma de Cunagüa (representada por la formación Punta Alegre (PA)), a modo de rocas evaporíticas de edad Jurásico Superior, probablemente del Oxfordiano al Kimmeriano, las cuales se depositaron en una cuenca hipersalina en el lugar en el que hoy se extienden las Bahamas. Actualmente, las mismas conforman los diapiros salinos presentes en dichas localidades (IGP ,1994 y ICC y IGP, 2000). Ocupando la mayor parte de la superficie del territorio, se hallan las rocas pertenecientes al segundo nivel estructural, principal en el que se divide el modelo geológico de Cuba, las rocas y estructuras del neoautóctono, representadas por las formaciones Jaimanitas (js), Camacho (cmc), los depósitos aluviales-eluviales, palustres y marinos. Subyaciendo estas, se encuentran rocas de la formación Guines (gn), representadas por calizas fosilíferas, biohérmicas, dolomíticas y micríticas; dolomitas, lentes ocasionales de margas calcáreas y calcarenitas (ICC y IGP, 2000).

{\H2x;Paleorelieve y Humedal} En el área de estudio, las aguas superficiales están formadas por los cuerpos que constituyen zonas

E-14

E-10 E-12 E-6 E-1 E-7 E-8 inundadas permanentes y un sistema de canales y E-11 E-13 E-2 E-9 E-3 E-4 E-5 lagunas. El nivel de las aguas subterráneas en el área

1517

B2M se encuentra desde 10 m hasta los 5 m, con influencia 2029 B3M B10M

6974 11972 de las mareas en las zonas más cercanas a la costa y 1445

1720

1637 316 mantienen un intercambio permanente con las aguas superficiales. Según la interpretación de un esquema

de paleorelieve (Figura 2.), se puede inferir que existe

un mecanismo que permite el intercambio subterráneo

de las aguas del humedal y la bahía de Los Perros.p. 68

Figura 2. Paleorelieve del Gran Humedal.

MATERIALES Y MÉTODOS Fueron utilizados para la investigación: Datos de precipitaciones: 1987-90, Estaciones pluviométricas de cayo Coco, Centro Meteorológico Provincial de Ciego de Ávila, CITMA Datos de precipitaciones: 1991-93, Estaciones pluviométricas en el acuífero, Empresa Aprovechamiento Hidráulico, MICONS. Bases topográficas digitales. Escala 1: 250 000 de la República de Cuba, Grupo Empresarial GEOCUBA, 2005. Bases de datos obtenidas por los autores sobre el comportamiento salino de la bahía de Los Perros, durante los períodos secos y lluviosos, desde 1988 -93 (CITMA, 1989, 90 y 93 y González y col, inédito), a partir de las estaciones de muestro y sobre el comportamiento salino de los acuíferos La Yana, Roble - Cimarrones, Naranjo, Chambas, Calvario y otros, durante los períodos secos y lluviosos desde 1988-93 (INRH, 1988-92), con el comienzo en los pozos muestreados (Figura 3)

Para el procesamiento se utilizaron los softwares

AutoCAD Map 2004. Autodesk, Inc. 2004.

Surfer 8. Golden Software, Inc. 2002.

Microsoft Office. Microsoft XP. 2003.

Figura 3.Representación espacial de las estaciones y pozos de muestreo El método de estudio consistió en dos etapas fundamentales:

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1. Recopilación bibliográfica: Se revisaron los informes presentados sobre el comportamiento halino de la bahía de los Perros y los acuíferos del Gran Humedal de Norte, durante las diferentes etapas de los períodos secos y lluviosos de los años 1988-90 y19991-93 y las precipitaciones ocurridas en la zona, en el transcurso de los períodos secos y lluviosos de los años 1988-90 y 1991-93. 2. Interpretación de los datos para crear las bases de los parámetros halinos y del nivel de precipitaciones, lo que permitió realizar su representación espacial.

RESULTADOS Se obtuvieron las representaciones espaciales del procesamiento de los datos halinos, obtenidos en las estaciones de muestreo de la bahía de Los Perros y de los acuíferos del humedal, lo que proporcionó la observación del comportamiento y la relación de dicho parámetro con estos sectores.

Representación espacial de la salinidad, época de seca (noviembre-abril) del 1987-88 Se observa en la representación espacial de las isohalinas en la bahía de Los Perros, que las mismas presentan sus cuñas de mayor concentración hacia la costa S de cayo Coco (53.0 – 54.0 ‰), como consecuencia de poseer esta bahía más del 40 % de su área formada por bajos (entre 30 – 50 cm. de profundidad), lo que acrecienta la salinidad del agua por mayor evaporación. También se aprecia un incremento de la salinidad hacia el E (54.60 ‰), en la zona de intercambio con la bahía de Jigüey (que presenta salinidades superiores a la bahía de interés). No obstante, es indudable que el escurrimiento subterráneo del agua contenida en el acuífero hacia la bahía, fundamentalmente por los canales subterráneos del paleorelieve, y la existencia de una zona inundable que funciona como un buffer, diluyen la salinidad en las aguas de la bahía cercana a la costa N de la Isla de Turiguanó (52.81 – 52.95 ‰) y permiten el incremento de la salinidad, según se alejan de dicha costa. Finalmente, se nota una dilución de la salinidad hacia la pasa de La Manuy (51.68 ‰), lo que está provocado por el intercambio con aguas menos halinas de la bahía de Buenavista. La representación espacial de las isohalinas en el acuífero del norte de la provincia, presenta cuñas de mayor concentración halina de sus pozos hacia la zona NE (valores superiores a 1 ‰), lo cual se corresponde a lo esperado, ya que no posee zonas inundables que sirvan de buffer para amortiguar el incremento salino y su relación es cercana con las aguas de la bahía de

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Jigüey (posiblemente la más salina de Cuba). A partir de esta área, se percibe una mayor dilución hacia el SW (valores inferiores a 1 ‰), que llega a ser muy diluida hacia los pozos al S. La zona NW tiene valores superiores (aunque siempre por debajo de 1 ‰), como consecuencia de la falta de zonas inundables que sirvan de buffer, la existencia de domos salinos en las elevaciones de Turiguanó y Punta Alegre e, indudablemente, la cercanía a la laguna de La Leche, pues esta influye con sus niveles de salinidad sobre las áreas cercanas.

Representación espacial de la salinidad, época de lluvia (mayo-octubre) de 1988 La misma fue una temporada muy lluviosa, con precipitación promedio entre 1200- 1400 mm (1988), valores muy por encima de la media histórica para la zona (muy cercano al record histórico de precipitación), lo que diluyó las aguas de la bahía hasta valores similares a los oceánicos e incrementó el volumen de agua en los acuíferos de la zona durante esa época. Se observa en la bahía de Los Perros que las isohalinas presentan sus cuñas de mayor concentración hacia la zona de bajos de la costa S de cayo Coco (31.0 – 32.0 ‰) y hacia la zona limítrofe con la bahía de Jigüey (34.0 ‰), de características más halinas que la de nuestro interés (aunque la salinidad en ambos lugares se mantiene dentro de valores similares a los oceánicos). Dicha salinidad disminuye aún más hacia la costa N de la isla de Turiguanó (30.40 - 30.49 ‰) y la pasa de La Manuy (28.33 ‰). Todo esto se corresponde con la dilución causada en la bahía por las intensas lluvias y la influencia del aporte de agua por el escurrimiento subterráneo a través del paleorelieve (existen altos niveles de agua en el acuífero).

Representación espacial de la salinidad, época de seca (noviembre-abril) de 1988-89 Esta fue precedida por una temporada excesivamente lluviosa, con precipitación promedio entre 1 200- 1 400 mm (1988), valores por encima de la media histórica para la zona, lo que influyó en la dilución posterior de las aguas de la bahía y en el incremento del volumen de agua potable en los acuíferos del área. Sin embargo, las precipitaciones posteriores en la temporada de seca fueron de 200- 300 mm (1988-89), comportamiento por debajo de la media histórica para la época. Las isohalinas en la bahía de Los Perros presentan sus cuñas de mayor concentración hacia la zona de bajos de la costa S de cayo Coco (52.62 – 53.0 ‰) y la zona limítrofe con la bahía de Jigüey (53.33 ‰). Estos alcanzan valores muy superiores a los oceánicos, como consecuencia de la evaporación y el intercambio con aguas de salinidad más alta. Además, las pocas

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precipitaciones ocurridas durante esa temporada lluviosa y la construcción del vial Turiguanó cayo Coco influyeron, posiblemente de forma determinante, en los valores de salinidad alcanzados. Se observa que la salinidad disminuye hacia la costa N de la isla de Turiguanó (52.00 – 53.00 ‰) y la pasa de La Manuy (41.0 ‰), como resultado del escurrimiento subterráneo de agua, desde el acuífero hacia dichas zonas, en lo fundamental, aunque siempre mantiene valores superiores a los oceánicos.

Representación espacial de la salinidad, época de seca (noviembre-abril) de 1992-93 Durante esta temporada, la lluvia alcanzó valores de 210 mm, indudablemente estimaciones muy bajas de precipitación, que siguieron acrecentando la situación existente por la falta de agua en el humedal. Las isohalinas en la bahía de Los Perros presentan sus cuñas de mayor concentración hacia la zona de bajos de la costa S de cayo Coco (68.72 – 69.27 ‰) y la zona limítrofe con la bahía de Jigüey al E (68.03 ‰) Las concentraciones menores registradas se reportaron hacia la costa N de la isla de Turiguanó (64.66 – 66.64 ‰) y la pasa de La Manuy (63.29 ‰). Debe señalarse que, tanto unos valores como otros, alcanzan significaciones nunca antes registradas por los autores, superando por mucho a los oceánicos, lo que indudablemente, está provocado por la pocas precipitaciones que temporada tras temporada se acrecientan, de esta manera se influye sobre los niveles halinos de las bahías interiores y disminuye cada vez más el volumen de agua en los acuíferos.

Representación espacial de la salinidad, época de lluvia (mayo - octubre) de 1993 La misma fue una temporada en la que la lluvia alcanzó valores aproximados de 700 mm, inferiores a los registrados en la época lluviosa anterior. En esta ocasión, hacia zonas cercanas a la costa de la isla de Turiguanó (59.08 – 61,56 ‰), los niveles de salinidad de la bahía de Los Perros disminuyeron ligeramente. No obstante, existió un comportamiento hipersalino para toda la bahía, a pesar de las lluvias acaecidas. En cuanto al acuífero, existió una disminución de la salinidad prácticamente general, como consecuencia de la lluvia acaecida durante la temporada. No obstante, la misma no fue suficiente para influir en casi nada en la bahía de Los Perros.

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CONCLUSIONES 1. El comportamiento del parámetro salinidad durante el estudio, confirma la teoría de que las condiciones geológicas del humedal permiten un intercambio subterráneo de las aguas, en ambas direcciones: acuífero – zonas inundables - bahías. 2. En las áreas del humedal donde existen zonas inundables, áreas centrales de la representación espacial, estas realizan una regulación o amortiguamiento de los niveles salinos entre el acuífero y las bahías interiores. 3. En las áreas del humedal donde no existen zonas inundables, zonas E y W de la mapa, la penetración salina es más fuerte desde la bahía hacia el acuífero, por no existir amortiguamiento. 4. La creación de los cierres estero de Socorro y Chicola influye notablemente sobre el mantenimiento de niveles salinos por debajo de 1 g/L, ya que recarga el acuífero de forma constante. 5. La presencia de los cierres estero de Socorro y Chicola ha influido notablemente en el aumento de la salinidad de la bahía de Los Perros, al retener el aporte de agua que proviene del acuífero y la laguna de La Leche. 6. Otros factores influyentes para los niveles salinos de la bahía, han sido el cierre de la pasa de Paredón Grande y la construcción del vial Turiguanó – cayo Coco, sobre todo para la zona E de la bahía de Los Perros. 7. Las áreas del acuífero cercanas a la laguna de La Leche están influidas por los niveles salinos de la misma, como consecuencia de la formación geológica de su fondo.

RECOMENDACIONES 1. Lograr un mejor uso y manejo de la regulación del agua represada, con el fin de mejorar las condiciones de la bahía de Los Perros, sin perjudicar la recarga del acuífero. 2. Terminar la construcción del puente de la pasa de Paredón Grande para facilitar el intercambio de la bahía de Los Perros con las aguas oceánicas, a niveles similares a los anteriormente existentes, cuando dicha conexión se conservaba. 3. Aumentar la cantidad de puentes en el pedraplén Turiguanó – cayo Coco, con el propósito de mejorar las condiciones de intercambio del agua entre la bahía de Los Perros y la bahía de Buena Vista, de condiciones menos halinas.

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BIBLIOGRAFÍA González, J.A, Días, G.B. y Borroto, P. [inédito]. Comportamiento hidroquímico de la Bahía de Los Perros como consecuencia de las condiciones naturales y antrópicas durante los períodos secos y lluviosos de 1988 al 90. Instituto Nacional de Recursos Hidráulico. RECAL (1988-93). Iturralde - Vinent, M. y Roque Marrero, F. (1982b). Nuevos datos sobre las estructuras diapíricas de Punta Alegre y Turiguanó, Ciego de Ávila. Rev. Ciencias de la Tierra y del Espacio, 4, 47-55. Instituto de Geología y Paleontología (1994). Léxico Estratigráfico de Cuba. Ciudad de la Habana. Microsoft Encarta 2007. Microsoft Corporation 1993-2005. Ministerio de Ciencia Tecnología y Medio Ambiente (1989). Instituto de Oceanología. Características ecológicas del acuatorio de la cayería norte de Cuba. Informe parcial. Ministerio de ciencia Tecnología y Medio Ambiente (1990). Delegación provincial Ciego de Ávila. Estudio del régimen hidroquímico de la bahía de Los Perros. Informe parcial Ministerio de ciencia Tecnología y Medio Ambiente (1993). Influencia espacio-temporal del viaducto Turiguanó-cayo Coco en los acuatorios interiores de la cayería norte de Ciego de Ávila. Informe parcial. Quintas, F y col. (1985). Modelo geológico generalizado de Cuba. Geología de Cuba. Ministerio de ciencia Tecnología y Medio Ambiente e Instituto de Geología y Paleontología (2000). Mapa Geológico de Cuba a Escala 1:250 000.

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