Cinética de mineralización de las aguas de escurrimiento sobre un suelo de playa y de sebkra Reyes-Gámez ~ M. Y Grünberger O. Introducción Aun cuando ciertos movimientos de sales solubles pueden ser atribuidos al transporte eólico, la dinámica salina se presenta esencialmente en fase líquida por la disolución de las sales y el transporte de solutos y depósitos por precipitación (o intercambio). En la Reserva, los suelos de playa favorecen más el escurrimiento que la infiltración, con una notable excepción: el fondo de la sebkra. Por consiguiente, los movimientos de sal, al igual que los movimientos de agua, se producen esencialmente de manera lateral en la playa (Capítulo 2). Hasta ahora, la cinética de disolución de sales solubles no ha resultado suficientemente interesante para ser considerada en la obtención de la mineralización del agua al contacto de la superficie del suelo. Los autores tienen el hábito de razonar en función del equilibrio químico entre la fase líquida y la fase sólida. Sin embargo, cuando no existe saturación, como en el caso de las especies más solubles, o cuando la formación del mineral es muy lenta, los aspectos cinéticos son ciertamente dominantes. Las soluciones de escurrimientos naturales presentan concentraciones que reflejan la disolución de NaCl, CaSO, y el equilibrio en relación con la calcita (Capítulo 4). El objetivo de este estudio consiste en cuantificar la mineralización del agua al primer contacto con la superficie del suelo, y poder hacer el seguimiento de los cambios en el transcurso de un evento pluvial. Metodología La utilización del minisimulador de lluvia nos pareció lógica en este marco, ya que presenta la ventaja de poder establecer, 114 Ca pitulo 3 . G eoq uimico de ag uas. en el campo, la definición de un determinado Las muestras se filtraron y la temperatura, la tipo de lluvia sobre una superficie dada de conductividad y el pH fueron medidos en el suelo. Las "aguas de lluvia" son obtenidas campo . Los contenidos de iones HCOJy Cl, por desminerali zación de agua de manantial así como las conductividades y el pH de con ayuda de resina catiónica y aniónica. El tod as las muestras fueron medidos nueva- agua obtenida por esta vía se mantuvo con mente en laboratorio. Se estableció una una conductividad muy baja, inferior a 30 S evaluación de los contenidos de iones SO/o, cm' con un cierto contenido de silicio por comparación con la conductividad. De disuelto que las resin as intercambiadoras no las 1500 muestras, 500 fueron seleccionadas lograron retener (Figura 43) . Las metodolo- para análisis de los iones Ca", Mg2+, Na+ y gías fueron las mismas que se utilizaron K+. La selección se basa en criterios de anteriormente en la caracterización hidrodi- dis continuidad de los par ámetros medidos námica (ver Capítulo 2), sobre las parcelas sobre todas las muestras. Las muestras que 2 de 1m • El experimento A incluye intensida- presentaron cambios bruscos de contenidos, des crecientes por tiempos definidos (15,40, en función del tiempo, fueron sistemática- lOO mm h'), en tanto que el experimento B mente analizadas. En los casos analizados de describe un evento pluvial constante con form a completa se calcul aron índices de escurrim iento constante. saturación de ciertos minerales, con ayuda La recolección se realizó mediante del programa WateqF (Harv ie el al., 1984) . muestreo en ser ie del agua de escurrimiento. I F uente de agua I Agua desmineralizada ~ ¿ Desmmerahzador Simulaci ón de lluvia Infiltración y es currimiento SUPERFICIE DE LA PARCELA Caracterfs üc as físicas .. Hidrodinámica superficial Figura 43 . Esquema del principio de los ca racterizació n hidrodin ámica y químico de la superficie de l suelo I FLUJO DE AGUA Ca rn ct er ísticas quími cas '" Cmern ática de disolucicin I FLUJO DE MATERIAS DISUELTAS Reyes-Gó mez V. M . YG rünberger O. Resultados y discusiones e Cinético de mineralización de los aguas.. . 115 entre los dos métodos de muestreo . El colector de escurrimiento recupera aguas en Los resultados pueden ser examinados desde un medio abierto . El escurrimiento pro vie- varios puntos de vista . ne, por tanto , de una zona más amplia que el Por una parte , debido a que el mismo simple metro cuadrado de la parcela. El protocolo de lluvia con límite s de intensidad agua recuperada proviene principalmente creciente es aplicado sobre tod as las de los primeros escurrimientos, ya que un a estaciones, pueden establecerse compara- vez llena la botella de recole cción , el ciones con base en la calidad media de las muestreo termina, en tanto que el escurri- aguas de escurrimiento de cad a parcela. miento puede continuar contrariamente a lo Asimismo, las cantidades de solutos que se que sucede en el protocolo de simulación escapan de la parcela por escurrimiento donde el total de los escurrimientos es durante el evento de simulación, pueden ser considerado. Finalmente, las botellas de los consideradas como una característica de la colectores de escurrimientos perm anecen parcela. algunos días en el terreno expuestas al calor, Por otra parte, el análi sis de evolución en tanto que los muestreos de aguas de de los parámetros químicos dur ante la lluvia escurrimiento por simulación de lluvia son permite distinguir los esquemas repetit ivos almacenados en hieleras. De del comportamiento de las parcel as . general la mineralización global es inferior, manera en el caso de la simulación de lluvi a (Tabl a 25). Las conductividades medias tienen Características medias de las aguas de escurrimiento Las aguas de escurrimiento generadas por simulación de lluvia con ag ua permutada presentan características simil ares a las de las aguas de escurrimiento recogidas en los ción de lluvia que en los colectores. Sin colectores de lugares próximos a las parce- embargo, veremos que los contenidos de sal las de simulación . Sin embargo, es preciso de la superficie del suelo son variables en recordar las diferencias notables que existen esta estación (Capítulo 4). valores de entre 187.5 y 1989 .7 S cm-l. La estación 4 (Peladero) constitu ye un contraejemplo, ya que la mineralización del escurrimiento es más importante bajo simula- 11 6 Ca pítulo 3 .' Geoqu imica de a guas ... Tabla 25 Comparación, para algunas estaciones, entre la calidad media (ponderada por los vo lúmenes) de las aguas de escurrimiento obtenidas por simulación de lluvias durante el protocolo 1 y la calidad media de las soluciones captadas por los colectores de agua de escurrimiento para el año 1991 Luneta Desembocadura Vegetación Peladero Fondo Situación yesosa de sebkra de La Vega Método Sim. CoL Sim. Col. Sim. Col. Estación Sim. Col. Sim. CoL unidad 7 7 11 4 4 Duna Ilb Parámetros 1 I 8 8.07 8.18 811 830 7.71 7.86 8.36 PH 7.17 7.45 7.71 Conductividad S cm" 187.50 56830 300.90 198.60 860.10 918.20 1898.70 5184.70 528.80 1948.40 meq1·1 Ca ~ 7.08 17.04 18.63 2.06 4.65 1.40 1.60 6.78 5.44 1.18 H meq l' 3.64 0.25 2.73 034 0 17 0 13 0 01 0.18 3.62 1.00 2:lg meq l ' Na' 0.42 1.21 0 79 0.48 03 9 1.3 1 47.14 3.03 23.90 1.96 meq l' K" 0.53 0.26 0.13 0.54 0.19 0.16 0.15 0.09 0.11 - 030 meq t' 0.07 3.84 0.04 3.88 0.49 43.27 1.26 28.13 cr 0.16 068 meq l' 1.64 3.01 0.71 5.44 0.31 2.87 HCOJ 1.49 3.28 1.39 1.96 - meq 1" S048.14 1205 19.54 11.49 3.59 2.08 0.47 1.02 1.56 034 Sim.: escurrimiento de simulación de lluvia. Col.: escurrim iento natural captado por colector. Los valoresen negritas correspondena loscontenidos de mismoorden devaloren losdoscasos. En el caso de las estaciones próximas a la res presentan con te nidos mucho más laguna, (fondo de sebkra, desemboca dura de La Vega y duna), el predominio de la importantes. disolución de yeso es observado en ambos asim ismo co mpararse con los valores Las concentraciones medias deben casos . Las diferencias más impor tantes obtenidos por lixiviación de las primeras corresponden a los contenidos de iones de muestras de suelo. La Tabla 26 ilustra esta Na+y de Cl, donde las aguas de los colecto- comparación. Reyes-Gómez V. M. Y Grúnberqer O. " Cinélica de mineralización de las aguas... 117 Tabla 26 Relación entre valores de los parámetros medidos en las aguas de escurrimiento de las parcelas de simulación de lluvia y los valores medidos en las aguas de lixiviación (1: 16) de 1 la superficie del suelo, (excepto los iones 50;-' meq 1- por % de yeso del suelo) Parámetros considerados Caracteristicas Código de parcelas Vegetación I Peladero 3 Peladero 4 Vegetación 5M Peladero 5P Lecho La Vega 6 Desemb. La Vega 7 Fondo de Sebkra 11 Luneta Du Media Coeficiente de variación K+ cr S0.'- pH Cond Ca~ Mg- Na+ 0,86 0,86 0.81 0,84 0.75 0,82 0,94 1.02 1.09 0,89 0,12 1.32 0,99 1.13 0,92 2,03 1.67 2,70 1.88 0.36 0,68 0.66 1.34 0,55 1.34 0,90 1.21 1.62 1.08 1.48 0,96 0.13 0.21 0,56 1.11 0.86 OA6 OA8 OAS 0,60 OA3 0,81 0,83 0.19 0.45 0,87 0,67 0,36 0.08 0.07 0,21 1.70 0,77 0,57 0,12 0,77 l.75 1.35 0.41 0,63 1.81 1.74 0,84 1,22 0.14 0.37 0,81 1.03 0,52 1.46 0,82 0.34 0.02 o.ss 0,51 0,51 0.11 0.04 1.40 0,72 0,69 (),86 3,94 1.36 1.30 3,38 lAS 0,87 Los valores en negritas son los menos importan/es; los valores de relación en cursivas los más importan/es, Las relaciones medias oscilan entre 0.7 y lA embargo, se observa una cierta homogenei- según los parámetros. La relación media para dad de la dispersión de las relaciones para la conductividad es cercana a uno, sin los coeficientes de variación calculados para embargo, existen contrastes importantes entre las relaciones entre la conductividad y los cationes Ca Mg++ y Na+. las estaciones. La mineralización global de las H , aguas de escurrimiento de las estaciones Las estaciones más próximas a la afectadas por las sales es inferior a la de los laguna (7, 11 YDu) son las que presentan las extractos de lixiviación (1:16) del horizonte de superficie del suelo. Esa mineralización es, relaciones más débiles entre la conductividad y los cationes Ca++, Mg++, Na+ y el K+ e en compensación, igualo superior a la de los inferiores a la media parael Cl y el S04' extractos de otras estaciones. Si bien es cierto que los contenidos de Las variaciones ínterestacionales se escurrimiento bajo simulación de lluvia no observan en los coeficientes de variación en pueden ser fácilmente ligados, ni a los la última línea de la Tabla 26. Los valores contenidos de aguas de lixiviación de los muestran que son menos importantes para suelos, ni a los contenidos de aguas de las relaciones del K+ y del pH y más impor- escurrimiento directo, las concentraciones tantes para las relaciones de SO/- y Cl, Sin de las aguas muestran una evolución muy 118 C api tulo 3 o Geo química de aguas clara en t érminos de la toposecuencia estac ión de la lunet a y en menor medida en (F igura 44)_ las del fondo de laguna. Lo s iones de C I y En las playas alta y baja, las aguas de Na+predom inan en e l lecho de La Vega. En escurr imiento obtenidas presentan conteni - el cas o de una ev o luc ión tan mar cada de las dos relati vam ent e importantes en iones fac ies de aguas de esc urri miento, resulta 2 HC0 3- y Ca ' , sobre todo en presencia de norm al tratar de vincular la importanc ia de vegetació n, en tanto que hay una importante los aportes en materias disueltas con la presenc ia de iones SO/ - y Na+en el Peladera. esc ala de la playa. Los iones SO/ - y Ca 2+predominan ampliamente en las aguas de escurrimiento de la Vt'!getación .. ._ .,~ ca:"'o . ¿\[a g"~SJo "'JrOOIl'710"S ' Su lj<lUJ$ - ' - [;" d¡o Clo ruros ..J L POWIO MJ gnqsro ÚC/IO C': dI! la VI"ga 1'0 1=0 ~7. C . Q - Sulfatos 'e . ~ C"'"i ".""lo.< ft5 ' -A l1g.~t'SJo::adlO .-.ulf.110iS-. .. ~ . ;. ~ Cloruro..; _ ' ''VV'. . . ,", ~lcdro ~H,,¡gl14'S;O L PO!lJ.s1O ::OdJO POW 10 Cl o ruras Fondo tú laguna Bajada Carbonatos Cwro. ,.os .-J - M"":4'''' L LSodw 'llIII"liíií"·~·<:;odiO Cloruros P Ol.:L( IO Figura 44 . Distrib ucio nes i ónicos medios de los aguas de escurri miento ob tenidos por simulació n de lluvia (experimento A), en función de los prin cipa les unidades geomo rfol ógi co s. Geografía de los transportes iónicos escurrimiento po r s u co nce ntra c ión . Las cantid ades de iones que se producen de Recordemos que este cálc ulo se efectuó las parcelas dur ante la simulación, son únicamente en el exp erimento A, que es el calculad as co mo la acumulación de los mismo para todas las estac iones (Figura 45) . productos de los vo lúme nes de agua de Reves -G órnez V M. y Gr ünbe rger O . . Ci nético de mineralizació n de los ag uas... 119 Carbonatos una superficie de bajada sobre lutita pueda La distribución de los balances en carbona- estar asociada con un balance tan alto , en tos para un mismo experimento (A) de lluvia tanto que la laguna, durante el mismo evento es contrastada. Los balances bajos, inferio- pluvial , arroja un balance de 4.7 meq . Los res a 15 meq, corresponden a las estaciones balances más altos corresponden a las de playa alta , de bajada y a las estaciones de estaciones 5, Peladero y 4, donde las dunas y sebkras. Las estaciones intermedias superficies muy propicias al escurrimiento (4,5 ,6 y 7) alcanzan balances muy elevados están asociadas con fuertes contenidos de con un máximo de 61 .5 meq para el Peladero cloruros. de la estación 5. Se puede afirmar que la distribución del flujo de carbonatos genera- Sulfatos dos por lixiviación de la superficie del suelo Los balances de sulfatos muestran una est á principalmente vinculada con distribución idéntica, en la que la bajada y las caracteristicas de la hidrodinámica. las estaciones 3 y 4 arrojan balances más Cloruros el contrario, los balances muy elevados de Los contenidos de cloruros Imponen al La Laguna y de las dunas revelan la impor- balanc e una distribución igualmente tancia de la presencia de yeso en la superfi- contrastada. Resulta muy sorprendente que cie, en el balance de sulfatos. importantes que las estaciones 5m, 6 y l. Por N N N I I I 1.1 • 38 18.1 • 20 • • Carbonatos Sulfatos ~.0 .7 Figura 45 . Distribución de los balances de carbo natos, cloru ros y sulfa tos paro lo playa de la Reservo de lo Biosfera de Ma pimí (experimen to A). 120 Capítula 3 ' Ge oq uímica de aguas .. Evolución cualitativa de los ambos protocolos pone en evidencia la contenidos iónicos en el disolu ción de una costra superficial que no escurrimiento se reconstituye entre los dos protocolos. Las conductividades eléctricas de las aguas de escurrimiento es decreciente. La evolución durante la lluvia de la carga Si bien es cierto que esta disminución es mineral di suelta de las aguas de rápid a en un primer tiempo, posteriormente La evolución general de la carga salina escurrimiento se traduce por la evolución de se ve muy influenciada por las condiciones las conductividades a lo largo de los dos hidrodinámicas. Los cambios de intensidad experimentos de lluvia. En la Figura 46 y la de lluvia se reflejan de manera importante en Figura 47, estas evoluciones son reportadas la conductividad delas aguas. en función del tiempo para los dos • Intens idades más fuertes producen protocolos que se aplicaron. De manera "descensos o brincos" en las cargas salinas general, las conductividades dism inuyen en de las aguas de escurrimiento de las parcelas el transcurso de la lluvia y tienden a 1, 3, 5m, 4 y Du. Este efecto no fue posible estabilizarse, aun cuando esta estabilización apreciarlo en las estaciones 6, p3 y 7, debido instala re almente en el segundo sobre todo a que el régimen permanente de protocolo', En lo referente a la comparación escurrimiento se observó sólo para el caso de entre los contenidos iniciales y los de ambos la última intensidad de lluvia. Las estaciones se protocolos, en las estaciones l y 5M que 5P y 11 constituyen contraejemplos, ya que a presentan vegetación, las conductividades pesar de presentar fases de escurrimiento iniciales del primer protocolo son inferiores muy claras, la conductividad no varía entre a las conductividades iniciales del segundo los 40 y los 100 mm h de lluvia. ol protocolo , lo que corresponde a la actividad • Una situación paradójica se observa en la más importante de la vegetación deb ido al estación 4 durante el protocolo A. Las aporte de agua para las plantas en el primer conductividades descienden durante la protocolo. Para las estaciones situadas sobre primera intensidad de lluvia, luego, para las un peladero, con costras de ero sión y dos siguientes intensidades se comportan de estructurales, las conductividades iniciales manera "normal", así como durante el son del mismo orden en ambo s protocolos. protocolo B. Cabe señalar las fuertes El lavado no parece influir en los contenidos variaciones de intensidad de lluvia que iónicos; por el contrario, en lo que se refiere reflejan probablemente una inestabilidad a las estaciones más salinas, una gran causada por fenómenos erosivos. diferencia de contenidos inicial es entre ) Record emos que pudo haber transcurrido más de un mes entre la aplicació n de los dos protocolos. Reyes-Góm ez V. M. YGrünberger O . Cinéti ca de mineralización de las aguas.. 121 Las van aciones involuntarias de intensi- producen fuertes variaciones de condu c- dad de escurrimiento provocadas por la tividad que se observan fácilmente en las bomba del simulador o por fenómenos estaciones 7, P3 , 6 Y3. caóticos de vaciado de las parcelas, Estación 1 - vegetación 120 e- , oC E s. 80 . ~ ~ " " ;; e ¡¡ 40 o - - -- Ii - - eeteeten - - - - - , 500 _ -~ '"e i 250 I ! ~ "3 L -. - -.,-------'-' - ------+o 40 00 8000 - '- - - l 0 12000 -.i: l 80 . ~ ~ " "~ - 40 O 4000 O - - -- - - Ti empo (5) . ~ ~ " "~ ~ - , 50 0 -.s g §. :1 " 250 . ~ " " i o ---o+:---'-~-.-_--'---___!. O 3 l20 - r - --.i: E S. O 400 0 8000 - e st aet én 9· vegetación - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - , 500 e ~.". ~ ~ 40 250 ~o _--"o_--+_ --:_ _ . ¡ O O O 400 0 8000 t.> 12000 Tiempo (5) E scurrimiento . • . Conductivid ad - le ~ ~ ~ t.> lluvia _ -g i : ~ 12000 Tiempo (5) Escurrimient o - ... ConducUvld ad 120 ,--- 80 "~ ; 1- - lluvia ESlaclón 5P - pelad era - -.i: E s. O 12000 Escurnmlento . •. ccncucuvfcac - - Estación ~m - vegdaé lon - 8000 lluvia Escurrimiento . ... ConductivId ad J 20 - -- \....,.,....... I---l _..-,-=-v~,1 ~ o Tiempo (5) - 3 . peladera 120 Lluvia Estació n 4 . pel adera - - 12 0 , -- ,500 _ - - - - - ,;::-- - - - - - - --, 500 ~~ g §. 2 50 ~ 1il " I -.i: E S. 80 . ~ ~ " "e: -¡¡; 40 ~ o lo o 4000 O 8000 t.> 12 00 0 O Escurrimiento . • . Conductividad 4000 lluvia ~ 8000 Tiempo (9) _. Es currimiento . • , Conductividad Tiempo (s) - _....:..:._.L... O J - - - ' -- Llu via Estación du . luneta de vega 12 0 _.i: E S. 80 i 2000 -~ ce [ ~ JOOO ~ " ~ ~ ~ o +-_ O - j ~ 40 _ ----:..--_ _ .- ....L.- -+ O 4 000 8000 Tiemp o (S) Escurrimiento - ... ConducUvldad 12 000 Lluvia il 5 t.> Figura 46 . Evolución de la co nd uctividad de las agua s de escurrimiento du rante los protocolos A y B, dispuestos el uno seguido del otro . Parcelas 1, 3, Sm, Sp, 9, 4 YDu. 122 Ca pítulo 3 o G ea química de ag uas . Estación P3 • bajada Es1aclón 6 - tecno de vega 120 ,..--- .- ~~ ·.1 "..! ~, s: E §. "" E g - - - - - ---, 500 I ~, s: E I 80 §. 250 ~ 250 ~ '" ""'" -¡¡; " '"; ;" ~O - -,--- I CIl 80 '" ""'" " .¡¡; 120 -I - - .,-;=-- - - - - -r 500 ~ "" E :J "oe: "'" ;: ~ ~O .g "o U U o ~ OOO 8000 Tiempo (s) Escurrimiento -- Conductividad - - Estación 1- boca de_v_e.::..9a 120 4000 IZOOO - Lluvia -, IZO ~~ CIl g s: E §. 80 §. '" 1il" -¡¡; " ~O s: E 80 .g oS c: o ~OOO 8000 40 Escurrimiento . •- Conductividad - ~--l CIl 2000 g I e "'" ;"; ... .", J'," - :J 12000 O - "oc: - -~ o Lluvia ~ I ... 1 ~ Tiempo (s) - ~'I c- O O ~, .... U o 4000 •'l'\ §. "'": ;" ~ " E ~, '" ""'" .¡¡; "c: 1000 ~ 'e Lluvia Estación 11 ..rondo de sebkra . 2000 "", 12000 8000 Tiempo (Sl Escurrimiento - .. Conductividad - ~OOO 8000 O u 12000 Tiempo (s) Escurrimiento - ... Conductividad - Lluvia Figura 47. Evolución de la con du ctividad de las a guas de escurrim iento durante los pro toco los A y B, im plementados de manera sucesiva . Parcelas 6, P3, 7 y 11 . En conclusión, parece que las cargas salinas Al fenómeno general de disminución obedecen globalmente a leyes de "secado" de cargas salinas du rante un evento pluvial de la superficie del suelo. Este "secado" se aún an probablemente los fenómenos más interviene en función de la historia de la o menos caóticos, que parcela y de la calidad de los pnmeros atribuibles a las variaciones de cargas horizontes de superficie . Un regimen sólidas en el escurrimiento, debido a la permanente de escurrimiento muy largo es discontinuidad en el flujo de aportes o a los necesario para obtener la estabilización de procesos parciales de vaciado . Se admite las conductividades de aguas de superficie que el minisimulador de lluvia no resulta útil durante el escurrimiento. Dicha estabiliza- para caracterizar la carga sólida de los ción es alcanzada únicamente en escurrimientos, ya que las son fácilmente las velocidades estaciones 3, 5m, Du y 7; es por lo tanto poco alcanzadas por éstos son menos importantes probable en un contexto natural en el cual los que en condiciones naturales, debido a la eventos de lluvia varían mucho en intensi- escasa dist ancia del recorrido . Sin embargo, dad a las escalas de tiempo consideradas. en ciertos casos las mediciones del peso del Reyes-G óm ez V. M . YG rünberger O . Ci nética de mineralización de las agua s... 123 filtrado seco de las muestras permite Índice de saturación con relación al yeso co nfirma r la relación que existe entre carga Las estaciones 11 y duna presentan IS sólida y carga disuelta para explicar la cercanos a la saturación, incluso ante fuertes inestabilidad de la disminución. Desde el intensidades o ante una di sminución punto de vista del balance, el efecto de sign ificativa de los IS observada para una secado resulta insuficiente para impedir que lámina importante de escurrimiento. La las lluvias más fuertes produzcan un flujo parcela 7 presenta una curva decreciente superior de productos disueltos. Las mucho más acelerada. En las estaciones 11 , condiciones hidrodinámicas predominan Du y 7, estos valores pueden ser vinculados claramente en el balance salino. con los índices de contenido de yeso estimados para los primeros 20 cm de suelo. Los índices de saturación Las parcelas 1, 3, 9, 6 Y P3 muestran Los índices de saturación fueron calculados comportamientos similares con IS, que con ayuda de los contenidos iónicos y del evolucionan entre -2 y -3. La parcela SP programa WateqF. Los pares de valores presenta un comportamiento original fonnados por los índices de saturación, con alcanzando valores de IS inferiores a-4. relación a la halita, al yeso ya la calcita, y de la lámina de agua de escurrimiento, están reportados en la Figura 48. Índice de saturación con relación a la calcita Con excepción de la parcela de bajada Índice de saturación con relación (P3), las aguas de escurrimiento de todas a la halita las estaciones se acercan a la saturación de Los índices de saturación de las estaciones 7 calcita, lo que corresponde perfectamente y l1 decrecen muy rápido en func ión de la a la presenc ia evidente de este mineral en la lámina de escurrimiento, manteniéndose superficie de los suelos de la playa estudia- con valores inferiores a -8 a partir del primer da . Se distinguen fáci Imente do s grupos de mm de agua de escurrimiento. Apesar de que estaciones : 11, Du y 7, que revelan un a estas dos estaciones presentan una costra sobresaturación de agua que tan sólo salina de superficie, las aguas distan mucho di sminuye cuando se reg istran valores de de la saturac ión. Aparentemente el lavado es escurrim iento superiores a S mm . sobre todo vertical, las primeras aguas se La parcela 9 es una estación que infiltran y destruyen la costra. Los IS de las presenta el mismo comportam iento frente estaciones 6 y P3 son superiores a los de las a valo res más cercanos al equ ilibrio de demás estaciones. saturación. En general, los trazos de las curvas de las parcelas 6, 3, l , Sm y Sp se confund en con los valore s de bajo 124 Capítula 3 ' Geaq uímica de aguas . decrecimiento, siempre con IS superiores saturación tan sólo se alcanza para la calcita a -1. y el yeso. A medida que el escurrimiento se En conclusión, aun cuando la mayor intensifica las aguas se alejan de la parte de la mineralización de las aguas saturación , siguiendo una tendencia proviene de la disolución de tres minerales aparentemente lineal vinculada con el casi siempre presentes en los suelos, la logaritmo del volumen de escurrimiento. .~ . - -- ---¡,..--- - - - - -- - - ----, · 11 0.001 0.01 0.1 10 100 Lámina de escurrimiento (mm) ~ +-~~,.,..,.--~-~,.~,.,.. , - 0.001 0.01 0 .1 Lámina de I 10 ......,- -1 100 escurrtm iento (mm) ~ '5 ;¡¡ ~ -1 . e '0 )j -2 e ~ ~ ·3 ·4 I L.~,~_~....."...~~.....--.,~_t-~"""""'¡ I 0.001 0.0\ 0 .1 Lámina d. escurrimiento (mm) 10 100 Figuro 48. Evolu ción de los índices de saturación can relació n a la halita, al yeso y a la calcifa , en función de la lá mina de escurrimi ento en todas las pa rcelas pa ra el protoco lo A (co n excepción de la estació n 9, prot ocol o B). Reyes-Góme z V M. Y Grünberger O. ' Cinética de min eralización de las aguas... 125 Conclusiones de las materias disueltas procedentes de la El estudio permitió cuantificar el balance costra salina formen parte de la infiltración superficial, en función de los estados de que antecede a la fase de escurrimiento. La superficie y de su posición dentro de la "movilidad iónica" de superficie no es toposecuencia. Este artículo no pretendía únicamente producto de las características llevar a cabo la modelización del comporta- minerales de las fases crista linas asociadas miento iónico del escurrimiento; los datos con los iones, constituye asimismo un rasgo confirman una organización del balance edafológico que debe superficial siguiendo una toposecuencia en caracteristicas hidrodinámicas del primer función de los diferentes estados de superfi- horizonte del suelo, en confrontación con los cie. Las características hidrodinámicas patrones de las lluvias locales. agregarse a las predominan ampliamente sobre las caracte- Paradójicamente, también los iones rísticas químicas de las superficies de las cloruros son poco móviles lateralmente; su parcelas, imponiendo flujos relativamente lixiviación natural se produce de manera elevados de materias disueltas. horizontal, en presencia de un acuífero o de A escala anual estos flujos podrían ser una nueva costra de superficie . Por el contra- del mismo orden que los flujos de redistribu- rio, la movilidad de los iones carbonatos y ción de iones de carbonatos y de sulfatos sulfatos se concretiza fácilmente por flujos observados durante las lluvias . Por el horizontales, ya que contrario, en el caso de los iones cloruros, el disolución más lenta permite la instalación la cinemática de flujo anual en las precipitaciones y los del régimen permanente de escurrimiento. depósitos sólidos es mucho más importante Estas constataciones son esenciales para que el observado por simulación de lluvia comprender los gradientes iónicos que se durante un evento (Capítulo 3 .1) . observan en el Capítulo 4 y la lógica que Paradójicamente, la solubilidad elevada de prevalece en la formación de los acuíferos las sales de cloruros provoca que la mayoría (Capítulo 3.3). Prim era edición , ,,004 D.R .© 2004 Instituto de Eco logía, A.C. Km 2.5 carr etera antigua a Coa tepec No . 35 1 Congregación El Haya, c.n 9 1070 Xalapa. Ver., México e lnstitu t de Rech erch e pour le D ével oppem ent Ca lle Cice rón No . 609 Co l. Los Morales, c. P. 1153 0 México, D.F., México ISBN 970-709-04R-0 Impreso en Méxi co - Printed in Mexico Título: Las play as del desierto chihua huense (pa rte mexicana). Influencia de las sales en ambie nte árido y se miárido Editores: Olivicr Gni nbcrger, Víc tor Manuel Reyes-G ómcz y Jean-Louis Janeau Coordinación edit ori al : LDCi Lilianu S ánchcz Vallejos Diseño : Iván Flores Hem ánd ez y Fernan do Rodríg uez Hipólito Revi sión de estilo: Aída Pozos Villanuc va Tradu cc ión de textos en francés: Ann ic So ubie de Ca rrillo Ilustracione s y fotografí as de interio res : Jean -Lou is Jan eau Foto grafía de la portada: fotogra fía co m pues ta, imagen superior tipo LANSAT-TM (1996), imagen in ferior Jean- Louis Janeau . Form a sugerida para citar este libro: Grünberger O., v. M. Reyes-G órnez y J.-L. Jan cau (eds). Las playas del desierto chihuahu ense (parte mexicana). Influencia de las sales en ambiente árido y semi árido. 200 4. IRD -IN ECOL , Xa lapa, Veracruz, Mé xico, pp . 360 . D.R. :0 Ninguna parte de esta publicación, incluyendo el diseño de la cubierta, puede ser reproducida. traducida, almacenada o transmitida de forma alguna ni por ning ún medio, ya sea cléctrónico, químico, mecánico, óptico. de grabación o de fotocopia. sin permiso previo del editor. Párrafos pequeños o figuras aisladas pueden reproducirse, dentro de lo estipulado en la Ley Federal del Derecho de Autor y cI Convenio de Berna. (1 previa autorización por escrito de la editorial. , 1 1 rJ s Editores Olivier:! Grünberger Víctor Manuel Reyes-Gómez Jecm-Louis/ Janeau I Instituto de Ecología, A.c. Xalapa, Veracruz, México Institut de Recherche pour le Développement Paris, Francia 2004