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ANEXO AL INFORME TÉCNICO FINAL DEL PROYECTO
1. Resumen
Desde finales el siglo XIX existe el problema de contaminación fuerte de la zona
costera del distrito minero de Santa Rosalía causada por los desechos de minería y de
fundición de los minerales de cobre que no había sido cuantificado. Con el análisis de
los datos de los muestreos obtenidos en los 1990s, se mostró la existencia de
anomalías geoquímicas de Cu, Zn, Co y Pb en los sedimentos superficiales de la
dársena de Santa Rosalía y área cercana a ella del Golfo de California (Rodríguez
Figueroa, 2004; Shumilin et al., 2000; 2005). Por lo que, se planteó el monitoreo
continuo de ésta región ampliando el área de muestreo hacia la porción norte y sur del
área mayormente impactada con el objetivo de investigar la movilidad de éstos
elementos de importancia ambiental y el alcance vertical y extensión horizontal de la
contaminación en los sedimentos marinos de la región. Consecuentemente, los
primeros resultados muestran disminución de los niveles de metales en la fase sólida
indicando que el sistema no actúa como una trampa eficiente de metales en el
sedimento. Algunos de los metales que continuan con un factor de enriquecimiento alto
e indicativo de contaminación son Zn (3.26), As (5.95) y Sr (8.57). La concentración de
elementos pesados en macroalgas indica la probable transferencia de metales de la
fracción sólida a la disuelta. Para Padina durvalei los contenidos más elevados son de
112 y 106 ppm (estación 9 y 7 respectivamente), Zn 104 y 101 ppm, Pb 7 y 18.6 ppm,
Cd 4 y 2.5 ppm para cada una de las localidades mencionadas. Valores similares se
detectaron en Sargassum sinicola y Dictyota dicotoma.
Se realizó el biomonitoreo en los años 2004-2005 de toda franja estudiada de los
sedimentos costeros utilizando tres especies de macroalgas Padina durvillaei,
Sargassum sinicola y Dictyota dichotoma para evaluar la posible movilidad de los MP y
ET de importancia ambiental. Se determinaron las concentraciones de Cd, Co, Cu, Fe,
Mn, Ni, Pb, Zn y otros elementos mayores y traza en las macroalgas de 13 estaciones
con diferente grado de contaminación antropogénica de los sedimentos. En general no
se encontró relación directa de concentraciones de estos metales en macroalgas con
las concentraciones de los MP en los sedimentos costeros.
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Para evaluar el efecto del paso de dos huracanes: “Ignacio” (24-26 agosto del
2003) y “Marty” (22 -24 septiembre del 2003) sobre la sedimentación en Cuenca
Alfonso de la Bahía de La Paz, se analizaron las muestras la materia particulada en
hundimiento (MPH) colectadas entre del 2002 hasta diciembre del 2004 con una
resolución de muestreo de 7-8 días por medio de una trampa sedimentaria modelo
Tecnicap PPS-3, posicionada a 50 m arriba del fondo. Los flujos de masa total fueron
entre 3.1 y 4.0 g m-2 d-1 durante las dos semanas siguientes a cada huracán, mientras
el flujo de masa promedio durante 2002-2004 (excluyendo los periodos de huracanes)
fue 0.8 g m-2 d-1.
La composición elemental de las sub-muestras de MPH fue determinada usando
análisis de activación neutrónica instrumental. Los elementos terrígenos, tales como
Co, Cs, Fe, Rb, Sc y lantánidos ligeros mostraron mayores concentraciones en las
partículas en sedimentación y altos flujos verticales de los elementos particulados
correspondientes durante primera semana y una semana después del paso de cada
huracán. Estos 29 días contribuyen con las 39 % del flujo anual de Cs, Sc y Fe
particulados, 32.5 % del flujo anual del Co y 31.4 % del Rb. Altos flujos de Ca también
fueron asociados con los huracanes, pero mayor parte de este flujo corresponde al Ca
de los silicatos de corteza y no al Ca biogénico.
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2. Introducción
Desde el inicio del siglo XX existe un problema de contaminación antropogénica de la zona
costera de la región minera de Santa Rosalía, causada por los desechos de minería y de fundición
de los minerales de cobre. A finales de los 1990s, nuestro grupo de trabajo mostró la existencia
de anomalías geoquímicas de Cu, Zn, Co y Pb en los sedimentos superficiales de la dársena de
Santa Rosalía y el área cercana a ella del Golfo de California (Rodríguez Figueroa et al., 1998;
Shumilin et al., 2000).
De acuerdo con el plan de las actividades, correspondientes al objetivo específico 1 y meta 1
del nuestro proyecto de SEMARNAT SEP C01-2002-1425, se realizó el estudio de la
distribución espacial de los componentes mayores, MP y ET elementos traza en los sedimentos
superficiales de la zona del estudio. Se caracterizó la composición geoquímica de los sedimentos
superficiales no solo dentro del sector central muy contaminado por los MP, sino que además se
determinaron las concentraciones de los componentes mayores, MP, lantánidos y otros ET en los
sectores al norte y al sur de la zona de mayor impacto. Tenemos la base de datos sobre las
concentraciones de todos estos componentes mayores, MP y otros ET de importancia ambiental,
los cuales pueden entregarse a los interesados en formato electrónico en CD. El problema de la
contaminación por los MP y ET de diferentes ambientes sedimentarios de la zona de Santa
Rosalía se presentó y se discutió con detalles en la tesis de maestría de Griselda Rodríguez
Figueroa (2004) . En esta tesis se tienen todas las distribuciones espaciales de las
concentraciones de MP y ET en la parte continental (causes de los arroyos, desechos sólidos de
minería y de fundición, arenas de las playas negras y los sedimentos marinos superficiales del
distrito minero “El Boleo”. Los datos de nuestros últimos muestreos (mayo del 2004 y abril del
2006) de los sedimentos superficiales de la zona del estudio (las localizaciones de las estaciones
de muestreo y las concentraiones obtenidas), los cuales no alcanzaron por el tiempo a ser
incluidos en esta tesis de maestría, ahora confirmaron los principales descubrimientos,
mostrados en esta tesis.
3. Métodos y materiales
3.1. Muestreo y el análisis del material de la trampa sedimentaria
Las muestras de material particulada en sedimentación desde la Cuenca Alfonso fueron
colectadas en 2002-2004 por medio de la trampa automática modelo Technicap PPS/3 el cual
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tenía un juego de 12 botellas de colecta y el motor que permitía programar el periodo de colecta
desde 7 a 14 días. La trampa estuvo instalada en el horizonte de 360 m en el área de la Cuenca
Alfonso con la profundidad total en este sitio de 400 m . Los detalles del anclaje de la trampa
sedimentaria, la técnica de tratamiento de las muestras y metodología de la determinación de los
componentes mayores en la material particulada en hundimiento (la abundancia relativa del
carbono orgánico, carbonatos, sílice biogénico y de la fracción litogénica) se dieron en nuestros
reportes previos (Silverberg et al., 2004; Silverberg et al., 2006). De manera breve podemos
comentar que en los alícuotas de material particulado seco Corg y Ctot fueron determinados por
la combustión seca en el flujo de oxígeno con 850 oC , con la absorción del CO2 generado por
este método en la solución de Ba(OH)2 de la concentración conocida y la titulación
coulonométrica automática (Ljutsarev, 1987) con la precisión de 10 %. El contenido de Cinorg
fue encontrado por la diferencia Ctot-Corg y la contribución del carbonato de calcio fue calculada
de acuerdo con las formulas de estequiometría.
El sílice biogénico en la material particulada seca fue medido por medio de la disolución
secuencial en la solución de 1 % de Na2CO3 y determinación estándar de los silicatos
DeMaster (1981) con la precisión de 10 %.
Para otra alícuota de la materia particulada seca se aplicó el método del análisis por la
activación neutrónica instrumental para determinar las concentraciones de Ca, Co, Cr, Cs, Fe,
Sc y seleccionador elementos del grupo de las tierras raras (La, Ce, Sm, Eu, Tb, Yb y Lu). La
metodología de estas análisis fue la misma que fue reportada antes (Shumilin et al., 2000, 2001
y 2002). El material de referencia estándar de NIST “Estuarine sediment” 1646a (EUA) fue
usado para checar la calidad del análisis. Las exactitudes de la determinación de este SRM
fueron: Fe (0-3 %), Sc (2-5 %), Cr (7-15 %), Co (8 %) disminuyendose para Cs y Ca. El
material de referencia estándar de IAEA SDN ½ fue aplicado para controlar la calidad de los
datos para los ETR, mostrando las siguientes exactitudes: La (1.9-13.5 %), Ce (1.8-16.6 %), Sm
(4.8-21.7 %), Eu (0-6 %), Tb (0.7-5.84 %), Yb (4-9.8) y Lu (0-5.7 %). Los límites de detección
fueron 100 mg kg-1 para Fe, 5000 mg kg-1 para Ca, 2.0 mg kg-1 para Cr, 1.0 mg kg-1 para Ce, 0.2
mg kg-1 para La y Yb, 0.05 mg kg-1 para Co, Sc, Sm,Tb, 0.04 mg kg-1 paa Lu and 0.03 mg kg-1
para Eu.
Para reconstruir el posible impacto del paso de los huracanes“Ignacio” y “Marty” sobre la
composición elemental y flujos verticales, se usó la información sobre la precipitación pluvial
de la estacion meteorológica “Alfredo Bonfil”(Comisión Nacional del Agua, delegación en Baja
California Sur, México, reporte no publicado, 2002-2004).
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4. Resultados
3.1 Metas y objetivos alcanzados
3.1.1. Objetivos y metas anunciadas
Objetivos
Caracterizar los niveles de los elementos mayoritarios y traza en la materia suspendida en
hundimiento de la Cuenca Alfonso en la Bahía de La Paz y las muestras del zooplancton y
macroalgas de la zona costera del sur-oeste del Golfo de California.
Metas
1. Realizar los muestreos necesarios y determinar las concentraciones de los elementos mayores
y traza en el zooplancton de la región de Santa Rosalía y en la Bahía de La Paz.
2. Integrar e interpretar los datos del registro de las concentraciones de los componentes mayores
y traza en el material particulado en hundimiento, así como los flujos verticales de los
componentes mayores y elementos traza particulados en la cuenca Alfonso de La Bahía de La
Paz.
3. Interpretar los patrones normalizados con la corteza terrestre y la lutita norteamericana y los
perfiles verticales de las concentraciones de los componentes mayores y elementos traza en los
núcleos de sedimentos finos obtenidos en el Golfo de California frente la región minera deSanta
Rosalía
4. Integrar la información obtenida sobre acumulación de los ET en macroalgas colectadas en los
años 2004-2005 en la zona costera de la región minera de Santa Rosalía y de la Bahía de La Paz.
5. Concluir una tesis doctoral en el área de la biogeoquímica marina de los elementos traza
6. Someter dos artículos a revistas internacionales.
7. Presentar 3 ponencias en congresos nacionales e internacionales.
8. Someter el informe final.
3.1.2. Resultados obtenidos al cumplir los objetivos y metas
Meta 1. Se realizaron los muestreos puntuales del zooplancton en la capa superficial
de la columna del agua en el área de cuenca Alfonso de la Bahía de La Paz para
determinar las concentraciones de los elementos mayores y traza con el método del
Con formato: Numeración yviñetas
6
análisis por la activación neutrónica instrumental. Los datos obtenidos están en un
procesamiento.
Meta 2. Se integraron todos los datos de la serie de tiempo sobre las concentraciones
de los elementos en el material particulado en hundimiento, así como los flujos
verticales de los componentes mayores y elementos traza particulados en la cuenca
Alfonso de La Bahía de La Paz. Se escribió y se sometió en diciembre un manuscrito
del artículo a la revista J.Coastal Research sobre la influencia de los huracanes sobre
la concentración y flujos de los elementos mayores y traza del orígen terrígeno en la
Cuenca Alfonso de La Bahía de La Paz.
El número considerable de los estudios de las concentraciones de los elementos
en la materia particulada en hundimiento en la columna del agua del Océano Mundial y
sus mares se realizó durante la últimas dos décadas (Faul et al., 2005). El hecho ya
establecido es la influencia de las condiciones climáticas y los eventos episódicos
sobre los flujos del material del origen terrígeno y biogénico marino. Las tormentas de
polvo que ocurren en el desierto de Sahara, afectan fuertemente la composición
elemental y flujos del material particulado en el Océano Atlántico, desde el Mar
Mediterráneo hasta el Mar de Sargazas y costa oriental de la América Norte (Guerzoni
et al., 1997). Los eventos de las tormentas de polvo del Norte de China causan los
flujos de pico de las partículas en el Mar de Japón y partes adyacentes del Océano
Pacífico Oeste. Los vientos de los monzones, tormentas de polvo en la península
Árabe y en Asia Central, así como la precipitación pluvial se reflejan en la productividad
biológica y flujos de los elementos particulados y materiales en noreste y noroeste del
Océano Indico (Nair et al., 1989). Las tormentas de polvo de Australia también
impactan el medio ambiente marino adyacente. Algunas tormentas de polvo fueron
reportadas con el origen del material en sur-este de America Norte, incluyendo el
desierto de Sonora y Baja California península (Lisitsyn, 1996; Trasviña et al., 2003).
El aporte permanente de los ríos es otra fuente importante de los materiales la cual
afecta directamente o indirectamente la composición de la materia particulada
suspendida marina y la sedimentación terrígena o biogénica en las márgenes de los
océanos. En particular, inducidos antropogénicamente, los flujos de los metales traza
podrían ser evaluadas sobre la plataforma continental de Australia (Matthai et al.,
2002). Terremotos fueron indicados como otros posibles factores de la sedimentación
7
en las áreas con la tectónica activa, especialmente en las trincheras, tales como la
trinchera de Japón.
Mientras algunos estudios reportaron sobre la influencia de los huracanes sobre
la productividad biológica marina (Walker et al., 2005, Davis y Yan, 2004; Malone et
al., 1993) , ninguno de estos fue dedicado a la estimación de la influencia de los
ciclones tropicales y causados por ellos cortas pero abundantes lluvias sobre la
sedimentación y composición de la materia en hundimiento de las áreas semi-
desérticas calorosos, tales como las aguas costeras del Golfo de California cerca de la
península de Baja California. Una de las las interesantes regiones es la Bahía de La
Paz, sur-oeste del Golfo de California. La cuenca de drenaje de la Bahía de La Paz
está compuesta con aluvión, rocas volcánicas y sedimentarias (Hausback, 1984) El
área esta sujeta al clima de tipo monzón. Transporte eólico domina la transferencia del
material terrígeno a la bahía, en particular durante los vientos del norte durante
invierno-primavera. Más suaves vientos del sur ocurren en primavera tardía - verano,
cuando el calentamiento de la capa superficial del mar induce fuerte estratificación de
las capas del agua, mientras las pulsaciones del aporte fluvial pueden tener lugar en el
verano tardío-otoño a causa de las tormentas tropicales.
El Golfo de California tiene los rasgos específicos, tales como el clima caloroso,
semi-árido, los aportes de los ríos casi no-existentes, aporte terrígeno en su mayoría
eólico, con tormentas de polvo episódicas, alta productividad biológica durante otoño y
florecimientos planctónicos en primavera (flujos: material litogénico > sílice biogénico
>carbonatos> carbono orgánico, de acuerdo con las observaciones de Tunnel (1998)
hechas sobre la Cuenca Guaymas durante 1990-1996). Nosotros hemos realizado
series de tiempo de las observaciones de la composición elemental del material
particulado en hundimiento en la Cuenca Alfonso, Bahía de La Paz. En esta región el
clima semi-desértico, caoroso, semi-árido predomina con una precipitación pluvial
anual mínima (100-200 mm a-1), con ausencia completa de la descarga permanente
de los ríos. La Bahía La Paz está rodeada por las rocas continentales. Se estima, que
tiene productividad biológica moderada hasta alta, así que está sujeta a los
importantes, pero mal documentados eventos episódicos (ciclones tropicales, deslices
provocados por los terremotos, a la resuspensión de los sedimentos en la zona somera
por oleaje, así como al fenómeno de “El Niño”). De acuerdo a los datos preliminares
(Silverberg et al., 2006) el material particulado en hundimiento en la columna del agua
en su mayoría es litogénico, con bastante considerables flujos de los componentes
8
biogénicos marinos – carbonato de calcio y sílice, y mucho menores flujos de la
materia orgánica.
El objetivo de este trabajo es estimar la influencia de los huracanes “Ignacio”y
“Marty”, cuales afectaron fuertemente el área en agosto-septiembre del 2003, sobre la
composición elemental de la materia particulada en hundimiento y flujos verticales de
los elementos particulados en la Cuenca Alfonso , Bahía de La Paz, sur occidental
Golfo de California.
Descripción del área del estudio
El área del estudio, batimetría de la Bahía de La Paz y la posición geográfica de
la trampa sedimentaria están mostradas en la Figura 1.
Dos huracanes, “Ignacio” (24-26 de agosto de 2003) y “Marty” (22 -24 de
septiembre del 2003) pasaron a través el área del estudio en el año 2003, causando
precipitación fluvial intensiva y correspondiente descarga del agua y de los sedimentos
desde la cuenca de drenaje (Farfán y Cortéz, 2005) (Figura 2). Mientras las
precipitaciones fluviales, registrados en la estación meteorológica “Alfredo Bonfil”
fueron 53 mm, 199 mm y 95 mm para los años 2002, 2003 y 2004, correspondiente,
durante el paso de los huracanes fueron 74 mm (“Ignacio” ) y 93 mm (“Marty”),
representando la parte predominante (84 %) de la precipitación total del año 2003
(Tabla 1).
2.2. Muestreo y análisis
Las muestras de material particulada en sedimentación desde la Cuenca Alfonso
fueron colectadas en 2002-2004 por medio de la trampa automática modelo Technicap
PPS/3 el cual tenía un juego de 12 botellas de colecta y el motor que permitía
programar el periodo de colecta desde 7 a 14 días. La trampa estuvo instalada en el
horizonte de 360 m en el área de la Cuenca Alfonso con la profundidad total en este
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sitio de 400 m (Figura 3). Los detalles del anclaje de la trampa sedimentaria, la técnica
de tratamiento de las muestras y metodología de la determinación de los componentes
mayores en la material particulada en hundimiento (la abundancia relativa del carbono
orgánico, carbonatos, sílice biogénico y de la fracción litogénica) se dieron en nuestros
reportes previos (Silverberg et al., 2004; Silverberg et al., 2006). De manera breve
podemos comentar que en los alícuotas de material particulado seco Corg y Ctot
fueron determinados por la combustión seca en el flujo de oxígeno con 850 oC , con la
absorción del CO2 generado por este método en la solución de Ba(OH)2 de la
concentración conocida y la titulación coulonométrica automática (Ljutsarev, 1987) con
la precisión de 10 %. El contenido de Cinorg fue encontrado por la diferencia Ctot-Corg y
la contribución del carbonato de calcio fue calculada de acuerdo con las formulas de
estequiometría.
El sílice biogénico en la material particulada seca fue medido por medio de la
disolución secuencial en la solución de 1 % de Na2CO3 y determinación estándar de
los silicatos DeMaster (1981) con la precisión de 10 %.
Para otra alícuota de la materia particulada seca se aplicó el método del análisis
por la activación neutrónica instrumental para determinar las concentraciones de Ca,
Co, Cr, Cs, Fe, Sc y seleccionador elementos del grupo de las tierras raras (La, Ce,
Sm, Eu, Tb, Yb y Lu). La metodología de estas análisis fue la misma que fue reportada
antes (Shumilin et al., 2000, 2001 y 2002). El material de referencia estándar de NIST
“Estuarine sediment” 1646a (EUA) fue usado para checar la calidad del análisis. Las
exactitudes de la determinación de este SRM fueron: Fe (0-3 %), Sc (2-5 %), Cr (7-15
%), Co (8 %) disminuyendose para Cs y Ca. El material de referencia estándar de
IAEA SDN ½ fue aplicado para controlar la calidad de los datos para los ETR,
mostrando las siguientes exactitudes: La (1.9-13.5 %), Ce (1.8-16.6 %), Sm (4.8-21.7
10
%), Eu (0-6 %), Tb (0.7-5.84 %), Yb (4-9.8) y Lu (0-5.7 %). Los límites de detección
fueron 100 mg kg-1 para Fe, 5000 mg kg-1 para Ca, 2.0 mg kg-1 para Cr, 1.0 mg kg-1
para Ce, 0.2 mg kg-1 para La y Yb, 0.05 mg kg-1 para Co, Sc, Sm,Tb, 0.04 mg kg-1 paa
Lu and 0.03 mg kg-1 para Eu.
Para reconstruir el posible impacto del paso de los huracanes“Ignacio” y “Marty”
sobre la composición elemental y flujos verticales, se usó la información sobre la
precipitación pluvial de la estacion meteorológica “Alfredo Bonfil”(Comisión Nacional del
Agua, delegación en Baja California Sur, México, reporte no publicado, 2002-2004).
3. RESULTADOS
3. 1. Precipitación pluvial sobre el área del estudio durante 2002-2004
La precipitación pluvial sobre la superficial del área del estudio puede ser vista en la
Figura 2 y Tabla 1. Se observa claramente, que solo muy raros y pequeñas lluvias
ocurren en esta zona, excepto los algunos casos aislados, dos de los cuales
directamente relacionados con el paso de los ciclones tropicales– los huracanes
“Ignacio “y “Marty”. La precipitación pluvial para estos dos eventos sumándolos
constituye 84 % de la precipitación anual total del año 2003 y es comparable con
precipitaciones pluviales totales anuales de los años 2002 y 2004, cuando no se
ocurrieron los huracanes en la zona del estudio.
3.2. Composición de la material particulada en hundimiento
El flujo total de masa durante los años 2002-2004 se presenta en la Tabla 2. Se
puede ver fácilmente, que los flujos más altos fueron medidos durante semana y una
semana después del paso de los huracanes.
11
Constituyentes principales (material litogénico, carbonato de calcio, sílice biogénico y
carbono orgánico)
La abundancia relativa de los principales constituyentes de material particulada
en sedimentación, colectada en la Cuenca Alfonso durante los años 2002-2004 se
muestra en la Tabla 3.
Como puede observarse, generalmente el material litogénico predomina en la
material particulada, seguido por los carbonatos biogénicos, sílice biogénico (ópalo) y
carbono orgánico durante los años 2002-2004,
Mayor abundancia del material litógenico ocurre en el año 2003 durante una
semana y una semana después del paso de cada de los huracanes indicados (Tabla
3). A causa de la dilución por el material litogénico transportado desde la tierra por las
descargas efímeras del agua, causadas por los huracanes, la contribución relativa de
sílice biogénico y carbono orgánico se disminuye versus sus contenidos a los periodos
“normales” (Tabla 3).
Elementos mayoritarios y traza
Los datos sobre el contenido de las componentes mayoritarios (Fe y Ca) y los
elementos traza (Ba, Co, Cr y Cs) en la materia particulada en sedimentación,
colectada por la trampa automática se presentan en la Tabla 4 y Figuras .
Fierro
La variabilidad temporal del contenido de Fe en la material particulada en
hundimiento se presenta en la Figura 4. Como se puede observar, las concentraciones
más altas de Fe en MPH ocurre durante y después de los huracanes, sugiriendo el
impacto del aporte del agua dulce con el Fe terrígeno desde la cuenca de drenaje
durante y después de los huracanes por los arroyos con el agua generada por fuertes
12
precipitaciones fluviales durante los huracanes (90 mm en agosto del 2003 y 60 mm
durante septiembre del 2003).
Este patrón es completamente repetido con las curves similares para el
escandio, el cual es un buen indicador de los materiales particulados del origen
terrígeno (Figura 5). Hablando en general, todos los elementos del origen terrígeno
muestran el mismo comportamiento. Mayores concentraciones en las partículas en
hundimiento se observaron para Cs y Co durante tiempo de los huracanes, si
comparemos sus concentraciones con las promedias para los años 2000-2004 (Tabla
4). Esto es menos válido para los lantánidos, también frecuentemente aportados por las
fuentes terrígenas (Tabla 5 ). Periodos de sedimentación, afectada por los huracanes
generalmente muestran mayores concentraciones de los selectos ETRs: La (12.9-17.2
mg kg-1) versus valores promedios en intervalo 6.87-9.36 mg kg-1 en condiciones
“normales” de sedimentación, con las tendencias semejantes para Ce, Sm, Eu, Tb y, en
menor grado, para los ETRs pesados Yb y Lu.
Calcio
La variabilidad temporal del contenido total de Ca en la materia particulada en
hundimiento se muestra en la Figura 7. Ninguna influencia de los huracanes puede
verse para contenido de este elemento.Usando Sc como indicador del aporte terrígeno
el Ca derivado de la corteza puede ser calculado, usando la formula (Ca /Sc) muestra =
(Сa/Sc) corteza y Ca derivado de la corteza
Cacorteza = (Ca/Sc) corteza x Sc
Como se puede ver de la Figura 8 , la concentración del calcio derivado de la
corteza en las partículas en hundimiento durante el tiempo afectado por los huracanes
13
es mas alto que en las condiciones normales. Al contrario, la concentración estimada
del calcio biogénico marino
Ca bio= (Catot-Cacorteza) es mínima durante las condiciones de sedimentación
influenciada por los huracanes (Figura 9).
Usando el enfoque similar y asumiendo, que escandio en la materia particulada
en hundimiento es completamente terrígeno (en su mayoría, aluminosilicatos), la
contribución relativa (%) del material terrígeno de la MPH puede ser estimado con la
formula:
(Sc muestra /Sc corteza ) x 100.
Calculada de esta manera la contribución relativa terrígena en MPH se presenta en
la Figura 6. Podemos ver que contribución terrígena tiene valores máximos durante
los periodos de sedimentación. Si vamos comparar los datos obtenidos para la
contribución litogénica calculada extrayendo desde la masa total los contenidos de los
constituyentes biogénicos (carbonato de calcio, sílice biogénico y materia orgánica)
con los valores encontrados para la contribución del material terrígeno encontrado
usando el concepto del Sc, se puede ver fácilmente que concentraciones de la fracción
litogénica es mayor que las concentraciones de la fracción terrígena de MPH.
3.2. Flujos de MPH y de los componentes particulados
Los flujos diarios de los constituyentes mayores en la Cuenca Alfonso se muestran
en la Tabla 6. Los flujos del material litogénico durante periodos de influencia de los
huracanes se varían entre 2294 y 3353 mg m-2 día-1 versus promedios 402-589 mg
m-2 día-1 observados durante las condiciones normales para los años 2002-2004.
Flujos de carbonato de calcio fueron menos importantes oscilando en un rango entre
14
319 y 530 mg m-2 día-1 durante los huracanes versus promedios 126-163 mg m-2 día-1
para las condiciones normales de los años 2002-2004. Los flujos de sílice biogénico,
siendo en tercer lugar de importancia, se modificaron solo ligeramente, oscilando entre
72 y 157 mg m-2 día-1 durante los periodos influenciados por los huracanes versus
promedios 101-108 mg m-2 día-1 bajo las condiciones normales de los años 2002-
2004. Finalmente, los flujos de carbono orgánico particulado varía entre 62 y 88 mg m-
2 DIA-1 versus valores promedios de 34-45 mg m-2 día-1 durante las condiciones
normales de 2002-2004.
Los flujos de los Fe, Ca, Cs, Co, Cr y Sc particulados durante los periodos de
sedimentación con la influencia de los huracanes versus valores promedio
correspondientes a los años 2002, 2003 (sin periodos influenciados por los huracanes)
y 2004 se muestran en la Tabla 7. Se puede ver que los flujos de Fe particulado
alcanzan altos valores (101-138 mg m-2 día-1) durante los periodos afectados por los
huracanes versus 13.5-14.8 mg m-2 día-1, observados en promedio para los años
2002-2004 (Figura 10). Las tendencias similares fueron encontradas para todos otros
elementos estudiados, incluyendo el Ca en su mayoría biogénico. Los flujos de Ca
particulado fueron 114.2-120.1 mg m-2 día-1 versus 27.8-39.9 mg m-2 día-1. Los flujos
del cesio particulado están en un intervalo 20-5-42.0 μg m-2 día-1 versus 3.2-4.7 μg m-2
día-1 . Los flujos de Co particulado oscilaron entre 40.8 y 56.8 μg m-2 día-1 durante y
después los huracanes versus 5.7-16.0 μg m-2 día-1 en promedio para los años 2002-
2004. Los flujos de Ca particulado se varían entre 72.5 y 185 μg m-2 día-1 versus
21.2-25.5 μg m-2 día-1. El escandio particulado estuvo en un rango entre 38.4 y 52.8 μg
m-2 día-1 versus 5.54-5.71 μg m-2 día-1, respectivamente. Los flujos de La particulado
fueron en el intervalo 45.87-51.60 μg m-2 día-1 durante el tiempo de influencia de los
15
huracanes versus 6.92-7.73 bajo las condiciones normales de la sedimentación (Tabla
8), con la misma tendencia para otros ETRS tales como Ce, Sm, Eu, Tb, Yb y Lu.
4. DISCUSIÓN
La comparación de nuestros datos sobre los flujos de masa totales durante y
después de los huracanes y en condiciones normales con los resultados de las
observaciones de otros autores en otras regiones puede ser hecha con base en la
información presentada en la Tabla 2. Se puede ver que los flujos totales de masa en
las condiciones “normales” en la Cuenca Alfonso son comparables o ligeramente más
altos que en la Cuenca Guaymas (Golfo de California) y en la Cuenca Cariaco (Océano
Atlántico ecuatorial, cerca de las costas de Venezuela), las dos últimas teniendo alta o
elevada productividad biológica. Pero los flujos totales de masa en la Cuenca Alfonso
durante los huracanes son similares o mayores de los flujos de materia particulada en
hundimiento observados en el mar de Kara en frente de las desembocaduras de los
grandes ríos de Liberia, Yenisey y Ob. Solamente los flujos de materia particulada en
sedimentación en el cañón Lacaze-Duthier (El Golfo de Lión) sobrepasa nuestros
valores de flujos en los periodos de las observaciones que corresponden al paso de los
huracanes.
La consideración de todo juego de los datos sobre la composición elemental de
la materia particulada en hundimiento y los flujos verticales de los elementos
particulados nos permite agrupar los elementos estudiados en algunas asociaciones:
a) Elementos terrígenos
Todo el grupo de los elementos terrígenos se puede ser separado en dos sub-
grupos. El sub-grupo Ia incluye Fe, Sc y Co, los contenidos de los cuales se varían de
manera simultanea con los valores máximos durante dos semanas relacionadas con el
16
paso de los huracanes “Ignacio” (agosto del 2003) y “Marty” (septiembre del 2003).
Durante y una semana después del paso de estos fenómenos meteorológicos se
observan unos altos picos de los flujos verticales de estos elementos particulados.. La
contribución en % de estos 29 días con la sedimentación afectada por los huracanes se
presenta en la Tabla 9. Se puede ver de estos datos, que más de 38 % de Fe, Sc y Co
de la sedimentación total de estos elementos particulados acumulados en la trampa
sedimentaria durante el año 2003. La causa de este fenómeno es evidente. Las lluvias
abundantes, generadas por el paso de los ciclones tropicales indicados han aportado
desde la cuenca de drenaje de la Bahía de La Paz las cantidades enormes del agua y
de los sedimentos, lavados desde la tierra adyacente por los arroyos – los ríos
efímeros o temporales. Mientras nuestro caso de los efectos de huracanes es bastante
corto en su duración (horas o pocos días de las lluvias), por su impacto este
corresponde a las situaciones con la sedimentación alta a causa de permanente
inyección de agua dulce al ambiente marino, tal como la Bahía de Bengala (Ittekkot et
al., 1991).
Esto no es cosa sorprendente, porque se conoce bien que Fe (+3) que constituye el
fiero disuelto en el océano es fácilmente capturado desde la fase disuelta del agua e
mar por la materia particulada en hundimiento, constituida de las partículas inorgánicas
y fragmentos biogénicos de los organismos ( Street y Paytan, 2006; De Baar et al.,
2001; Johnson et al., 1997; Whitefield y Turner, 1987; Balistrieri et al., 1981). Pero, en
nuestro caso fiero es definitivamente terrígeno, no biogénico, por que tiene muy alta
correlación con el escandio, y no con las partículas y elementos biogénicos, las cuales
son más típicas para el océano abierto, como mencionan Street y Paytan (2006) en su
reciente revisión bibliográfica. Esto también no es el caso de “scavenging” de Fe por las
partículas terrígenas después de su depositación cerca de las fuentes de polvo
17
(Chester, 1993; Spokes y Jiekels, 1996; Zhuang y Duce, 1993; Guieu et al., 1997),
porque supuestamente las concentraciones de Fe disuelto en las aguas del Golfo de
California son muy bajas a causa e la ausencia casi completa de los aportes fluviales
grandes. Una vez aportado al ambiente marino, más tarde Fe puede transformarse y
soportar la productividad primaria costera (Johnson et al., 1999).
El sub-grupo Ib, incluyendo otros elementos terrígenos, tales como Cr, Cs, Rb, Tb y
Lu muestran los patrones un poco diferentes de la variación temporal de sus
contenidos en MPH y sus flujos verticales de los elementos particulados. Aparte de los
picos de flujos a los periodos de los huracanes, se observan bastante altos flujos
durante los periodos “secos”, especialmente en invierno, probablemente a causa del
aporte eólico de os materiales litogénicos finos con fuertes vientos del norte y posibles
tormentas de polvo locales.
El impacto del huracán tiene algunos rasgos similares a las influencias de las
inundaciones de los ríos sobre la geoquímica de los metales traza en el ambiente
marino (Pohl et al., 2002).
Un cierto efecto del aporte fluvial sobre la productividad biológica de la Bahía de
La Paz se puede ver de los datos sobre los componentes biogénicos. La situación
similar en caso de la descarga del Río Amazonas fue reportado por otros autores antes
de nuestro estudio (Kidd y Sander, 1979).
El forzamiento semejante de la productividad de fitoplancton fue reportado para el
paso del huracán “Iván” a través el Golfo de México en septiembre del 2004, lo que
causó la ventilación rápida de las termoclinas y nutriclinas, provocando el florecimiento
planctónico (“bloom”) con la máxima concentración a 3-4 días más tarde (Walker et al.,
2005). Mayor retrazo de la proliferación de fitoplancton en la bahía de La Paz es
probablemente por más alta turbidez del agua debido al aporte de los sedimentos
18
desde la tierra adyacente a la Bahía de La Paz, que no ocurre en las aguas abiertas del
Golfo de México. Un incremento significante de la concentración de la clorofila –a a lo
largo de la plataforma continental de la costa oriental de E.U.A. después del paso de
los huracanes se reporto por Davas y Yan (2004).
CONCLUSIONES
1. Los huracanes “Ignacio” y “Marty” afectaron fuertemente la sedimentación en la
Cuenca Alfonso de la Bahía de La Paz. Los flujos de masa totales de 3.1-4.0 g
m-2 día-1 fueron medidos durante dos semanas que incluye y sigue cada evento.
El flujo de masa total durante 2002-2004, excepto los periodos de los huracanes,
fue 0.8 m-2 día-1.
2. Este incremento es principalmente a causa del aporte del material desde la
cuenca de drenaje por cortos periodos de altas descargas del agua, inducidas
por la extrema precipitación pluvial durante el paso de los huracanes.
3. Las concentraciones máximas de los elementos terrígenos fueron encontradas
en la materia particulada en hundimiento durante las condiciones de
sedimentación alteradas por los huracanes: Fe 3.25-3.81 % versus 1.59
promedio para 2003, Co: 12.3-14.5 mg kg-1 versus 7.7 mg kg-1, Cs: 6.79-10.5 mg
kg-1 versus 4.16 mg kg-1, Sc: 12.3-14.4 mg kg-1 versus 6.1 mg kg-1 promedio
para 2003.
4. Específicamente altas tasas de sedimentación fueron encontradas para los
componentes terrígenos (Co, Cs, Fe, Sc) durante los periodos de dos semanas
después de cada huracán.
El flujo vertical de Fe particulado, por ejemplo, alcanzó 101-138 mg m-2 día-1,
comparándolo con el flujo “normal” de generalmente menos de 15 mg m-2 día-1.
19
5. Estos 29 días contribuyeron con 39 % del flujo total anual de Cs, Sc y Fe, así
como 32.5 % de Co.
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22
Tabla 1. Precipitación pluvial registrada en la estación meteorológica “Alfredo Bonfil”
durante los años 2002-2004 y durante el paso de los huracanes “Ignacio” y “Marty”
Periodo de las observaciones Precipitación pluvial total (mm)1 de enero – 31 de diciembre del 2002 53 mm1 de enero – 31 de diciembre del 2003 193 mm1 de enero – 31 de diciembre del 2004 95 mmHuracán “Ignacio”, agosto del 2003 74 mmHuracán “Marty”, septiembre del 2003 93 mm
Table 2. Flujos de masa de la materia particulada en hundimiento en las diferentescondiciones de depositación
Area Periodo/condiciones Flujo de masa total,mg m-2 d-1
Cita
Alfonso Basin, 2002-2004,Condicionesnormales
170-2480800±470
Este estudio
Cuenca Alfonso,Bahía de La Paz
Huracán “Ignacio” 4000 Este estudio
Alfonso Basin,La Paz Bay
Huracán “Marty” 3120 Este estudio
Cuenca Guaymas,Golfo de California
agosto 1990-diciembre de 1996
100-1400 Thunnel (1998)
Cuenca Cariaco,Océano AtlánticoEcuatorial
noviembre 1996-octubre 1999Surgencias activas
41-1935Goni et al., 2003
Cuenca Gotland,Mar Báltico
Diciembre de 1999-febrero de 2001
28-59 Pohl et al., 2004
El Mar de Kara, enfrente a los ríosYenisey y Ob
Septiembre de 1999 1229-2203 Gaye-Haake et al.,2003
Cañón Lacaze-Duthier,Gulf of Lion
Marzo de 1986Profundidades:50 a600 m.Flujos más altoscerca del fondo
92-8276 Grousset et al.,1995
23
Tabla 3. Componentes mayores de la materia particulada en hundimiento desde la
Cuenca Alfonso: periodos de influencia de los huracanes vs valores promedio para
2002-2004.
Periodo de las
observaciones
Componente
s litogénicos,
%
Carbonato
de calcio,%
Sílice
biogénico,
%
Carbono
orgánico,
%
Agosto 22-28, 2003
Huracán “Ignacio”
83.8 7.8 3.9 2.2
29 de agosto- 4 de
septiembre de 2003
Una semana después
de “Ignacio”
78.2 13.1 3.8 2.4
19-25 de septiembre
de 2003
Huracán “Marty”
73.5 17.0 4.4 2.6
26 de septiembre-3 de
octubre de 2003.
Una semana después
de “Marty”
81.1 12.2 2.4 2.1
Promedio para 2002 63.0 14.4 13.1 5.0
Promedio para 2003
(sin periodos
influenciados por los
huracanes)
62.7 15.7 12.7 4.5
Promedio para 2004 50.5 22.1 15.3 6.0
24
Tabla 4. Las concentraciones de fiero, calcio y algunos elementos traza en la
materia particulada en hundimiento desde la Cuenca Alfonso: periodos de influencia de
los huracanes vs valores promedio para 2002-2004
Periodo de las
observaciones
Fe, % Ca, % Co,
mg kg-1
Cs,
mg kg-1
Cr,
mg kg-1
Sc,
mg kg-1
Agosto 22-28, 2003
Huracán “Ignacio”
3.45 2.81 14.2 10.5 46.2 13.2
29 de agosto- 4 de
septiembre de 2003
Una semana
después de
“Ignacio”
3.26 3.49 12.3 8.65 28.0 13.1
19-25 de septiembre
de 2003
Huracán “Marty”
3.25 3.66 13.3 6.79 28.0 12.3
26 de septiembre-3
de octubre de 2003.
Una semana
después de “Marty”
3.81 4.04 14.5 6.90 24.4 14.4
Promedio para 2002 1.77 3.34 6.8 5.51 31.5 6.4
Promedio para 2003
(sin periodos
influenciados por los
huracanes)
1.59 5.66 7.7 4.16 27.5 6.1
Promedio para 2004 1.82 3.91 25.3 4.95 27.8 7.0
25
Tabla 5. La y algunos elementos traza en la materia particulada en hundimiento
desde la Cuenca Alfonso: periodos de influencia de los huracanes vs valores promedio
para 2002-2004
Periodo de las
observaciones
La,
mg kg-1
Ce,
mg kg-1
Sm,
mg kg-1
Eu,
mg kg-1
Tb,
mg kg-1
Yb,
mg kg-1
Lu,
mg
kg-1
Agosto 22-28, 2003
Huracán “Ignacio”
12.90 24.50 2.69 0.21 0.44 0.84 0.13
29 de agosto- 4 de
septiembre de 2003
Una semana
después de
“Ignacio”
14.1 26.2 2.74 0.36 0.57 1.62 0.27
19-25 de septiembre
de 2003
Huracán “Marty”
14.7 27.3 2.62 0.50 0.50 1.30 0.21
26 de septiembre-3
de octubre de 2003.
Una semana
después de “Marty”
17.20 30.70 3.10 0.25 0.59 1.45 0.23
Promedio para 2002 8.75 16.87 2.00 0.28 0.38 1.02 0.17
Promedio para 2003
(sin periodos
influenciados por los
huracanes)
6.87 13.43 1.61 0.17 0.31 0.83 0.14
Promedio para 2004 9.36 17.72 2.02 0.52 0.34 0.79 0.13
26
Tabla 6. Los flujos de los componentes mayores de la materia particulada en
hundimiento desde la Cuenca Alfonso: periodos de influencia de los huracanes vs
valores promedio para 2002-2004.
Periodo de lasobservaciones
Componenteslitogénicos,mg m-2día-1
Carbonato decalcio,mg m-2día-1
Sílicebiogénico,mg m-2 día-1
Carbonoorgánico,mg m-2día-1
Agosto 22-28, 2003
Huracán “Ignacio”
3353 319 157 88
29 de agosto- 4 de
septiembre de 2003
Una semana después
de “Ignacio”
2588 436 126 81
19-25 de septiembre
de 2003
Huracán “Marty”
2294 530 137 80
26 de septiembre-3 de
octubre de 2003.
Una semana después
de “Marty”
2412 364 72 62
Promedio para 2002 589 129 108 45
Promedio para 2003
(sin periodos
influenciados por los
huracanes)
492 126 105 34
Promedio para 2004 402 163 101 39
27
Tabla 7. Los flujos de de fierro, calcio y algunos elementos traza particulados en
la Cuenca Alfonso: periodos de influencia de los huracanes vs valores promedio para
2002-2004
Periodo de lasobservaciones
Fe,mg m-
2día-1
Ca,mg m-
2día-1
Co,μg m-
2día-1
Cs,μg m-
2día-1
Cr,μg m-
2día-1
Sc,μg m-
2día-1
Agosto 22-28,2003Huracán “Ignacio”
138 112.4 56.8 42.0 185 52.8
29 de agosto- 4 deseptiembre de2003Una semanadespués de“Ignacio”
108 115.9 40.8 28.7 93 43.5
19-25 deseptiembre de2003Huracán “Marty”
101 114.2 41.5 21.2 87 38.4
26 de septiembre-3 de octubre de2003.Una semanadespués de“Marty”
113 120.1 43.1 20.5 72.5 42.8
Promedio para2002
14.7 27.8 5.7 4.7 25.5 5.54
Promedio para2003(sin periodosinfluenciados porlos huracanes)
14.8 39.9 7.6 3.2 23.3 5.63
Promedio para2004
13.5 29.1 16.0 3.6 21.2 5.71
28
Tabla 8. Los flujos de La y algunos otros ETRs particulados en la Cuenca Alfonso:
periodos de influencia de los huracanes vs valores promedio para 2002-2004
Periodo de las
observaciones
La,
μg m-
2d-1
Ce,
μg m-
2d-1
Sm,
μg m-
2d-1
Eu,
μg m-
2d-1
Tb,
μg m-2-1
Yb,
μg m-
2d-1
Lu,
μg m-
2d-1
Agosto 22-28, 2003
Huracán “Ignacio”
51.6 98.0 10.76 0.84 1.76 3.36 0.52
29 de agosto- 4 de
septiembre de 2003
Una semana
después de
“Ignacio”
46.84 87.03 9.10 1.20 1.89 5.38 0.90
19-25 de septiembre
de 2003
Huracán “Marty”
45.87 85.19 8.18 1.56 1.56 4.06 0.66
26 de septiembre-3
de octubre de 2003.
Una semana
después de “Marty”
51.14 91.27 9.22 0.74 1.75 4.31 0.68
Promedio para 2002 7.38 14.23 1.68 0.23 0.31 0.80 0.13
Promedio para 2003
(sin periodos
influenciados por los
huracanes)
6.92 13.19 1.45 0.13 0.27 0.71 0.11
Promedio para 2004 7.73 14.71 1.68 0.39 0.28 0.57 0.09
29
Tabla 9. La contribución estimada de 29 días de la sedimentación influenciada por los
huracanes al flujo total anual de los elementos terrígenos en la Cuenca Alfonso
Element Porciento de flujo anual del 2003
Co 32.5
Cs 39
Fe 39
Sc 39
* Contribución esperada para 29 días (sin huracanes) es 7.9 %.
30
LEYENDAS DE LAS FIGURAS
Figure 1. El area del studio, batimetría y posición geográfica del anclaje de la
trampa sedimentaria en la Cuenca Alfonso, la Bahía de La Paz.
Figure 2. Los imagines de ssatelito de la region del studio durante el paso de los
huracanes “Ignacio” y “Marty”.
Figura 3. La vista general de la trampa sedimentaria Technicap PPS 3/3 usada
en este estudio para la colecta de la material pariculada en hundimiento.
Figure 4. La variabilidad temporal del contenido de fiero (en % de peso seco) en
la material particulada en hundimiento colectada en la Cuenca Alfonso desde enero de
2002 hasta agosto del 2005.
Figure 5. La variabilidad temporal del contenido del escandio (en mg kg-1 de
peso seco) en la material particulada en hundimiento colectada en la Cuenca Alfonso
desde enero de 2002 hasta agosto del 2005.
Figure 6. La variabilidad temporal de la contribución del material terrígeno ( %)
calculado a través del Sc en la material particulada en hundimiento colectada en la
Cuenca Alfonso desde enero de 2002 hasta agosto del 2005.
Figure 7. La variabilidad temporal del contenido total del calcio (en % de peso
seco) en la material particulada en hundimiento colectada en la Cuenca Alfonso desde
enero de 2002 hasta agosto del 2005.
Figure 8. La variabilidad temporal del contenido del calcio relacionado con la
corteza (en % de peso seco) en la material particulada en hundimiento colectada en la
Cuenca Alfonso desde enero de 2002 hasta agosto del 2005.
31
Figure 9. La variabilidad temporal del contenido del calcio biogénico (en % de
peso seco) en la material particulada en hundimiento colectada en la Cuenca Alfonso
desde enero de 2002 hasta agosto del 2005.
Figure 10. Variabilidad temporal del flujo vertical de fiero particulado en la Cuenca
Alfonso desde enero de 2002 hasta agosto del 2005.
32
Temporal variability of the Fe concentration in settling matterfrom Alfonso Basin
“Ignacio” 24-26 Aug 2003
“Marty” 22-24 Sep 2003
2002 2003 2004 2005
Fig.4
Temporal variability of the terrigenous contribution to the settling matterfrom Alfonso Basin
“Ignacio” 24-26 Aug 2003 “Marty” 22-24 Sep 2003
2002 2003 2004 2005
33
Temporal variability of total Ca concentrations in settling matterfrom Alfonso Basin
“Ignacio” 24-26 Aug 2003
“Marty” 22-24 Sep 2003
2002 2003 2004 2005
Temporal variability of the estimated concentration of crustal Ca in settlingmatter from Alfonso Basin
2002 2003 2004 2005
“Ignacio” 24-26 Aug 2003 “Marty” 22-24 Sep 2003
34
Temporal variability of the estimated concentration of biogenic Ca in settlingmatter from Alfonso Basin
2002 2003 2004 2005
“Ignacio” 24-26 Aug 2003
“Marty” 22-24 Sep 2003
Temporal variability of the flux of particulate Fe in Alfonso Basin
“Ignacio” 24-26 Aug 2003
“Marty” 22-24 Sep 2003
2002 2003 2004 2005
35
Meta 3. Se realizó la interpretación de los patrones normalizados con la corteza
terrestre y la lutita norteamericana de los perfiles verticales de las concentraciones de
los componentes mayores y elementos traza en los núcleos de los sedimentos finos
obtenidos en el Golfo de California frente la región minera de Santa Rosalía.
En forma general se puede resumir que los núcleos SR1- SR5 en todos sus
horizontes conservan los rasgos principales, encontrados en los desechos sólidos de
minería y de fundición del mineral de cobre y en los sedimentos superficiales de la zona
de mayor contaminación por Cu,Co y Zn. Estos rasgos que son el enriquecimiento en
los lantánidos ligeros y la anomalía positiva de europio se pueden observar en la Figura
6 para el núcleo SR1 (Figura 1) . Los patrones de las concentraciones de los
lantánidos normalizadas con la lutita en los núcleos SR2-SR5 son semejantes al patrón
del núcleo SR1 y pueden observarse en Figuras 2-12.
SR1
0
1
2
3
4
5
6
7
La Ce Pr Nd SmEu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
ETR
Sh
ale
-no
rmali
zed
valu
e
0 -1 cm
1 - 2
2 - 5
5 - 8
8 - 12.5
12.5 - 17.5
17.5 - 22.5
22.5 - 27.5
27.5 - 35
35 -45
45 -55
55 -65
65 - 75
75 -83
83 - 88.5
Figura 1. Los patrones de los contenidos de los lantánidos normalizados con la lutitanorteamericana para diferentes horizontes del núcleo SR1
36
SR2
0
1
2
3
4
5
6
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Sh
ale
-no
rmali
zed
valu
e
0 - 2.5 cm
2.5 - 7.5
7.5 - 12.5
12.5 - 17.5
17.5 - 22.5
22.5 - 27.5
27.5 - 32.5
32.5 -37.5
37.5 - 45
45 - 55
55 - 65
65 - 74
Figura 2. Patrones de los contenidos de los lantánidos normalizados con la lutitanorteamericana para diferentes horizontes del núcleo SR2
SR3
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Sh
ale
-no
rmali
zed
valu
es 0 - 2.5 cm
2.5 - 7.5
7.5 - 12.5
12.5 - 17.5
17.5 -25
25 - 35
35 - 45
45 - 55
65 - 73.5
55 - 65
Figura 3. Patrones de los contenidos de los lantánidos normalizados con la lutitanorteamericana para diferentes horizontes del núcleo SR3
SR4
0
1
2
3
4
5
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Sh
ale
-no
rmali
zed
valu
es
0 - 2.5 cm
2.5 -7.5
7.5 -12.5
12.5 - 17.5
17.5 - 25
25 - 35
35 -45
45 - 55
55 - 65
65 - 75
75 - 85
85 - 93
Figura 4. Patrones de los contenidos de los lantánidos normalizados con la lutitanorteamericana para diferentes horizontes del núcleo SR4
37
SR5
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
La Ce Pr Nd SmEu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Sh
ale
-no
rmali
zed
valu
es
0 - 1.25 cm
1.25 - 3.75
3.75 - 7.5
7.5 - 12.5
12.5 - 17.5
17.5 - 22.5
22.5 - 27.5
27.5 - 32.5
32.5 - 37.5
37.5 - 42.5
42.5 - 47.5
47.5 - 53
Figura 5. Patrones de los contenidos de los lantánidos normalizados con la lutitanorteamericana para diferentes horizontes del núcleo SR5
SR10
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Sh
ale
-no
rma
lize
dv
alu
es
0 - 2.5 cm
2.5 - 5
5 - 7.5
7 - 10
10 - 12.5
12.5 - 17.5
17.5 - 20
20 - 22.5
22.5 - 25
25 - 27.5
27.5 - 30
30 -32.5
32.5 - 35
35 - 37.5
37.5 - 39
39 - 41
5
Figura 6. Patrones de los contenidos de los lantánidos normalizados con la lutitanorteamericana para diferentes horizontes del núcleo SR10.
Como se puede ver de la Figura 6, los patrones de las concentraciones de los
lantánidos, normalizados con la lutita norteamericana, para el núcleo SR10, colectado
más al norte fuera de la zona del impacto principal de contaminación, es diferente, y
probablemente refleja la influencia de los aportes naturales desde la cuenca de drenaje
del arroyo El Boleo. Son diferentes también las “huellas geoquímicas” de los núcleos
SR63 y SR62 del Golfo de California (Figuras 7- 9).
38
Figura 7. Los patrones de las concentraciones de los lantánidos normalizados con la
lutita norteamericana para el núcleo FF se los sedimentos de la parte profunda en la
parte occidental del Golfo de California en ina sección frente a Santa Rosalía.
Figure 8. Los patrones de las concentraciones de los lantánidos normalizados con la
lutita norteamericana para el núcleo SR63 se los sedimentos de la parte profunda
en la parte occidental del Golfo de California en ina sección frente a Santa Rosalía
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
La
Pr* Sm Gd* Dy*
Er* Yb10-11 11-12 12-13 13-14 14-15
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
La
Pr*
Sm Gd* Dy*
Er* Yb
10-11 11-12 12-13 13-14 14-15
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
La
Pr* Sm Gd* Dy*
Er* Yb15-16 16-17 17-18 18-19 19-20
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
La
Pr* Sm Gd* Dy*
Er*
Yb5-6 6-7 7-8 8-9 9-10
39
Figura 9. Los patrones de las concentraciones de los lantánidos normalizados con la
lutita norteamericana para el núcleo SR62 se los sedimentos de la parte profunda
en la parte occidental del Golfo de California en ina sección frente a Santa Rosalía
En estos núcleos FF, SR63 y SR62 de los sedimentos desaparacen los “señales”
del material de fundición y se observan el enriquecimiento de los lantánidos pasados
versus los lantánidos ligeros y es más frecuente anomalía negativa de europio.
0.2
0.4
0.6
0.8
La Pr S Gd* Dy Er Yb
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5
62 core
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
La
Pr* Sm Gd* Dy*
Er* Yb5-6 6-7 7-8 8-9 9-10
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
La
Pr* Sm Gd* Dy*
Er* Yb
10-11 11-12 12-13 13-14 14-15
Eu
Eu
Eu
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
La
Pr* Sm Gd* Dy*
Er* Yb
15-16 16-17 17-18 18-19 19-20
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
La
Pr* Sm Gd* Dy*
Er* Yb
20-21 21-22 22-23 23-24 24-25
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
La
Pr* Sm Gd* Dy*
Er* Yb
25-26 26-27 27-28 28-29 29-30
TopCor
Bo
t tomCoreEu
Eu
Eu
40
Meta 4. Se integró la informació obtenida sobre los elementos traza en las macroalgas
colectadas en los años 2004-2005 en la región minera de Santa Rosalía y de La Bahía
de La Paz.
Realizando las actividades contempladas por la meta 2, se efectuó el monitoreo
de toda franja estudiada de los sedimentos costeros aplicando tres especies de
macroalgas Padina durvillaei, Sargassum sinicola y Dictyota dichotoma para evaluar la
movilidad de éstos elementos de importancia ambiental.
Los valores de los contenidos de Cd, Co, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb y Zn observados en el
monitoreo con estas macroalgas para los segmentos norte, centro y sur de la zona del
estudio se muestran en las Tablas 1-3.
Tabla 1. Concentración de metales pesados en macroalgas Padina durvillaei
(en mg kg-1 de masa seca homogenizada) colectadas en los años 2004-2005 en las
diferentes estaciones a lo largo de la zona costera de la región minera de Santa
Rosalía.
El área demuestreo
Cd Co Cu Fe Mn Ni Pb Zn
Sector nortePromedio 3.76 4.43 35.6 2759 202 10 7.4 38Desv.est. 1.77 1.68 36.6 2482 245 5.3 7.0 48Min 1.45 2.42 2 40 20 4.6 1.5 0.2Max 9.1 7.98 115 8600 860 28 30 146Sector centroPromedio 3.3 5.9 62 1147 292 7.0 9.0 51.4Desv.est. 1.3 2.5 24 1059 224 1.0 6.0 33.4Min 1.6 2.91 40 30 24 5.6 3.3 0.2Max 5.6 9.36 106 2800 700 9.1 18.6 101Sector surPromedio 3.5 11.4 81.6 2508 485 11.5 7.2 86.3Desv.est. 0.87 11 31 2722 238 6.2 2.6 54.2Min 2.2 3.53 38 160 230 5.3 2.4 0.63Max 4.4 33.1 113 6300 755 19.6 9.8 168
41
Tabla 2. Concentración de metales pesados en macroalgas Sargassum sinicola (en
mg kg-1 de masa seca homogenizada) colectadas en los años 2004-2005 en las
diferentes estaciones a lo largo de la zona costera de la región minera de Santa
Rosalía.
Área demuestreo
Cd Co Cu, Fe Mn Ni Pb Zn
Sector nortePromedio 2.29 3.18 25.0 4154 58.8 9.5 2.8 70.6Desv.est. 0.65 1.66 16.4 5535 30.4 4.5 1.8 102.3Min 1.3 0.57 2.1 390 31 2.4 1.3 13Max 3.4 5.58 45 16000 103 16 6.0 301Sector centroPromedio 1.4 3.7 38.9 102.5 51 6.8 3.2 40.8Desv.est. 0.3 2.6 24.7 45.7 26 5.8 1.9 11.5Min 1.2 1.7 4.7 50 27 1.0 1.5 28Max 1.8 7.6 58 150 80 14 4.9 55Sector surPromedio 2.14 8.1 38.7 3920 175 12.8 2.56 54Desv.est. 0.8 3.5 12.8 4605 81 7.3 0.78 16Min 1.0 3.6 16.4 40 66 5.5 1.5 35Max 3.2 12.9 49.0 10800 267 23.0 3.5 75
Tabla 4. Concentración de metales pesados en macroalgas Dictyota dichotoma (en mgkg-1 de masa seca homogenizada) colectadas en los años 2004-2005 en las diferentesestaciones a lo largo de la zona costera de la región minera de Santa Rosalía.
Área deMuestreo
Cd Co Cu, Fe Mn Ni Pb Zn
Sector nortePromedio 2.69 8.87 18.4 1255 88.6 6.4 4.2 36.7Desv.est. 0.96 11.9 25.0 1301 129.2 2.9 4.2 44Min 1.60 1.76 1.0 130 27 1.0 1.2 3Max 4.60 34.3 70 3400 380 8.45 13.2 130Sector centroPromedio 4.50 8.44 34.2 737 208 11.2 7.7 64.3Desv.est. 3.30 5.61 31.9 467 140 1.1 5.7 44.5Min 1.1 3.89 4.6 210 98 10.2 1.6 21Max 7.7 14.7 68 1100 366 12.4 12.8 110Sector surPromedio 1.77 15.5 42.35 4758 349 5.6 8.75 94.5Desv.est. 0.75 11.4 31.50 5577 343 4.4 2.3 62.1Min 0.8 0.6 6.1 150 81 1.0 5.6 30Max 2.7 33.5 93 15800 1020 12.1 11.6 210
42
La concentración alta de elementos pesados en macroalgas colectados en el
segmento central debería indicar la probable transferencia de metales de la fracción
sólida de los sedimentos a la fracción disuelta. Inesperadamente, durante el bio-
monitoreo de los metales pesados en las tres especies indicadas de macroalgas en los
años 2004-2005 no se observaron muy altas concentraciones en las macroalgas del
segmento central, que corresponde al sector central, donde los sedimentos son
altamente contaminados por varios metales. Este fenómeno inesperado requiere un
estudio adicional, mientras en el momento dado se puede expresar la hipótesis, que los
metales pesados-principales contaminantes de los sedimentos marinos en el sector
central de la zona del estudio probablemente se encuentran en la forma residual de los
sedimentos o de los fragmentos de las escorias de fundición y no pasan fácilmente a la
fracción disuelta.
Meta 5. Se procesaron todos los datos y se raliza la interpretación de los resultados
obtenidos para poder concluir durante el año 2007 una tesis doctoral en el área de la
biogeoquímica marina de los elementos traza en la Bahía de La Paz.
Meta 6. Se publicó el artículo que se muestra en subproductos de este informe final.
Además, se escribió y se sometió en diciembre a la revista J.Coastal Research un
manuscrito del artículo sobre la influencia de los huracanes sobre la concentración y
flujos de los elementos mayores y traza del orígen terrígeno en la Cuenca Alfonso de
La Bahía de La Paz. Se sometió en agosto del 2006 y ya está aceptado el manuscrito
a un libro. Se prepararon dos artículos más para poder someter pronto a las revistas
internacionales.
Meta 7. Se presentaron 3 ponencias en los congresos internacionales y 6 ponencias en
los congresos nacionales. Se muestran en la lista de subproductos de este informe
final.
43
Meta 8. Por este medio se somete el informe final en línea y el informe con sus
comprobantes en un CD que se entrega a la dirección del CICIMAR para pasarlo a la
SIP del IPN.
