Energía

Caracterización geoquímica de los manantiales termales del noreste de México

  • Una línea base para el entendimiento del efecto del cambio climático en sus ecosistemas

Jerjes R. Pantoja-Irys* / Edilia de la Rosa-Manzano** / Jean Louis Lacaille-Múzquiz***

El cambio climático es nuestra principal amenaza. El mundo, tal como lo conocemos, se transformará en un futuro muy cercano. Las señales del cambio son cada vez más evidentes, sobre todo para la comunidad científica y quienes mantienen un contacto muy estrecho con la naturaleza. Es urgente generar conocimiento e información para crear y afinar modelos predictivos más reales y precisos; además de vigilar y monitorear parámetros tanto bióticos como abióticos de nuestro entorno, con el fin de adoptar medidas que nos permitan adaptarnos de la mejor manera a los cambios venideros, aprovechando al máximo los recursos renovables disponibles.

Hoy más que nunca, tenemos que acercar la investigación científica a la toma de decisiones para la instrumentación de políticas públicas que nos permitan, si aún estamos a tiempo, mitigar el impacto del cambio climático en el mundo y asegurar nuestra supervivencia como especie. El futuro del planeta está en las manos de la generación actual; quizá más adelante ya no habrá otra oportunidad.

1. Introducción

El cambio climático se ha vuelto, en este siglo, un tema de conversación y estudio cotidiano entre académicos e investigadores, motivado, en parte, por la gran cantidad de información multitemática disponible, gracias a la revolución tecnológica-científica sin precedente; también por el crecimiento poblacional de los últimos 100 años y el consecuente estrés que genera en el medioambiente. Se ha demostrado científicamente, que la variación del clima terrestre ha motivado, entre otros fenómenos, la migración del hombre y la extinción de megafauna de Norteamérica durante el Cuaternario. En el Holoceno diversos registros científicos indican variaciones en temperatura y precipitación relacionadas con cambios solares de insolación, saltos latitudinales en la posición promedio de la Zona de Convergencia Latitudinal, variación de la actividad de la Oscilación del Sur de El Niño y de eventos de agua fresca y agua fría en el norte del Atlántico.

En Norteamérica condiciones húmedas prevalecieron al inicio de este y gradualmente cambiaron a poco húmedas como consecuencia de un óptimo térmico y un monzón débil después. A pesar de la gran cantidad de datos y conocimiento generado en la última centuria, aún quedan incógnitas por responder en cuanto a las particularidades de los cambios climáticos regionales, la resiliencia de los ecosistemas en cada uno de ellos, el efecto antropogénico y la validez de los modelos regionales y generales ante el cambio climático. Los modelos actuales proponen posibles modificaciones en la distribución de los ecosistemas; por ejemplo, en el noreste mexicano se anticipa una reducción de los bosques templados y una expansión de los ecosistemas secos como el matorral.

Un grupo de instituciones públicas y privadas, constituido por Corporación Ambiental de México, Instituto de Ecología Aplicada de la Universidad Autónoma de Tamaulipas, Posgrado de Ciencias de la Tierra de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí y el Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México han unido esfuerzos para plantear estudios multidisciplinarios que permitan entender y atender el efecto del cambio climático en los ecosistemas regionales del noreste mexicano. Después de formular diversas alternativas de investigación, el grupo multidisciplinario, propuso una metodología que integra sus especialidades y que reconoce el ecosistema, la geomorfología, geología y la geoquímica. Inicia mediante el establecimiento de la “línea base” multidisciplinaria de los manantiales de sistemas geotérmicos de baja y media entalpía del noreste de México. El concepto “línea base” se ha utilizado en la investigación científica en la generación de estudios sociales, medioambientales y financieros, entre otros. Se define como la primera identificación, descripción y medición de los indicadores contemplados en el diseño de una investigación; lo que permite conocer el valor de los indicadores al momento de iniciarse las acciones planificadas.

En esta investigación se identificaron cinco manantiales de sistemas geotérmicos de baja y media entalpía en el Flanco Oriental de la Sierra Madre Oriental y otros cuatro manantiales en la Planicie Costera del Golfo de México (Figura 2); distribuidos en un área de 84 577 km2 en el noreste de México (Figura 3). La identificación, cartografía, datos fisicoquímicos de campo y su descripción general son el componente de este trabajo. Los grupos multidisciplinarios se encargarán, conforme avancen en la investigación, de las publicaciones científicas que coadyuven en la formulación de mejores modelos predictivos del efecto del cambio climático en los ecosistemas del noreste mexicano.

2. Metodología

Los sistemas geotérmicos de baja y media entalpía, con surgencias en el noreste mexicano, fueron cartografiados en un sistema de información geográfica mediante una búsqueda bibliográfica, entrevistas con ecologistas e investigadores que conocen la región y la visita a cada una de las localidades identificadas. Es importante resaltar que se visitaron más de las nueve surgencias aquí reportadas; sin embargo, únicamente las enlistadas en la Tabla 1 fueron seleccionadas por sus características excepcionales en el área de estudio.

El mapa geomorfológico y de ubicación se elaboró utilizando un modelo digital de elevación (MDE) trabajado mediante el programa ArcGIS Pro-2.6.0. Las surgencias de los manantiales y otros rasgos naturales importantes fueron ubicados con equipo GPS Garmin modelo GPSMAP 64sx, montado en estadal con antena GLONASS Garmin. También se utilizó un dron Mavic 3 DJI para acercamientos a los afloramientos en lugares de dificil acceso. En el caso del agua subterránea de los manantiales el pH, la dureza y la temperatura, entre otros parámetros de campo, se obtuvieron con una sonda digital YSI Professional Plus modelo W14S. Este equipo digital fue calibrado siguiendo las recomendaciones del fabricante.

3. Manantiales termales del noreste mexicano

Los sistemas geotérmicos de baja y media entalpía son aquellos cuyos reservorios se encuentran por debajo de los 150 °C de temperatura. Limitadas publicaciones existen de los manantiales que surgen en el noreste mexicano; quizá porque estos sistemas geotérmicos no han sido utilizados aún para la generación de energía renovable y su uso actualmente se restringe a fines recreativos, pecuarios o se mantienen en sus condiciones naturales. Los reservorios geotérmicos de estos sistemas, se alojan a profundidad en potentes cuencas sedimentarias fuertemente plegadas y cabalgadas del Jurásico-Paleógeno, del noreste de México.

El agua termal que surge de ellos se integra en cuencas hidrológicas en donde se han desarrollado ecosistemas muy variados, tanto por su altitud como por su clima-precipitación. Los sistemas geotérmicos de baja y media entalpía identificados en esta investigación se distribuyen en los estados de Tamaulipas, este de Nuevo León, noreste de San Luis Potosí, norte de Veracruz y forman parte de las provincias del relieve de la República Mexicana: a) Sierra Madre Oriental; b) Planicie del Noreste de México y c) Planicie Costera del Golfo de México. Se integran en tres provincias geotérmicas de México (Prol-Ledesma y Morán-Zenteno, 2019): I) Provincia Sierra Madre Oriental (CD2-SMOr); II) Norte de la Provincia Geo-presurizada (GP North); y (III) Provincia de Vulcanismo Intra-placa Oriental (CV1-EIV).

La región es contrastante debido principalmente a su relieve topográfico ya que en esta confluyen una faja montañosa de crestas alargadas y estrechas y mesetas kársticas como lo es la Sierra Madre Oriental y una zona de tierras bajas atravesada de lomeríos y planicies inclinadas al oriente, acentuada por la erosión diferencial en capas de rocas sedimentarias terciarias. El intervalo altitudinal comienza desde los 3450 m de la sierra Peña Nevada, en los límites de Nuevo León y Tamaulipas, atravesando una planicie llena de lomeríos de 200 m de altitud en promedio, con algunas interrupciones de 1000 a 1500 m de altitud de algunas sierras aisladas como la de Tamaulipas, de San Carlos, Cruillas y la Serranía del Burro; descendiendo suavemente hasta la costa del Golfo de México.

La mayoría de las corrientes pluviales en el área de estudio son de agua intermitente y en menor proporción de agua perenne; estas últimas, nacen en la Sierra Madre Oriental y fluyen de suroeste a noreste o de poniente a oriente hacia el Golfo de México. La escasa pendiente de la llanura costera aunada a la distribución de rocas kársticas y volcánicas en ciertas áreas de la planicie, provoca serias deficiencias de drenaje e incluso un reducido escurrimiento superficial comparativo.

4. Resultados

Se exponen las mediciones de parámetros de campo del agua de las surgencias de cada uno de los manantiales durante la época de estiaje (Tabla 2). El manantial termal Taninul (mTA) presenta la mayor temperatura y turbidez entre los manantiales; sin embargo, es el manantial termal Baños San Ignacio (mBSI) el que presenta la mayor conductividad y salinidad. El manantial Mainero Azufrozo (mMA) no presenta anomalía térmica perceptible y la mayor concentración de oxígeno disuelto.

En general todos los manantiales se caracterizan por tener un pH neutro con “relativa” alta alcalinidad principalmente como bicarbonato y un potencial de óxido reducción negativo, excepto por los manantiales Rancho Termal (mRT) y Ojo Caliente (mOC). Una correlación inversa significativa puede apreciarse para la temperatura con respecto al pH y el oxígeno disuelto en la Figura 4 (Tabla 3).

5. Conclusiones

La búsqueda, identificación, recolección de datos de campo inicial y programación de actividades de investigación multidisciplinaria especializada futuras, permitió el establecimiento de los manantiales de sistemas geotérmicos de baja y media entalpía instalados en sucesiones sedimentarias carbonatadas-evaporíticas del noreste de México, como lugares estratégicos naturales para la investigación del cambio climático en el noreste de México. La amplia distribución de los manantiales en la accidentada orografía del Flanco Oriental de la Sierra Madre Oriental y la Planicie Costera del Golfo de México propicia que los ecosistemas en estos manantiales sean diversos e ideales para estudiar posibles escenarios de cambio climático. Se plantea que futuros estudios multidisciplinarios especializados permitan alimentar los modelos establecidos y así coadyuvar en la protección y manejo de los ecosistemas regionales.

* Corporación Ambiental de México, jerjes.pantojai@anahuac.mx

** Instituto de Ecología Aplicada

*** Centro Interpretativo Ecológico

Fotografía: Webcams de México

Suscríbete al Boletín

PAÍSES QUE NOS ESTÁN VIENDO