FICHA TÉCNICA PARA PRESENTAR TRABAJOS

Transcripción

1 1.- NOMBRE DEL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN O DESARROLLO TECNOLÓGICO. Forzamientos meteorológicos y oceanográficos que gobiernan las descargas submarinas (DAS) del acuífero en Yucatán 2.- OBJETIVO Y DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO: Objetivo general.-determinar los forzamientos meteorológicos y oceanográficos que determinan el comportamiento de las DAS y el acuífero costero. Objetivos específicos.- Analizar la influencia de los forzamientos oceanográficos y meteorológicos en el comportamiento temporal de la conductividad y nivel piezométrico del acuífero costero, así como de la conductividad, temperatura y nivel de columna de agua de las DAS. Metodología.- Se instalaron instrumentos de medición en sitios estratégicos en el mar costero de Dzilam de Bravo. Los instrumentos fueron instalados desde Abril del 2008 hasta abril de 2010, con el objetivo de realizar mediciones continuas y a altas frecuencias. En el ojo de agua Xbuya-Ha, ubicado a 250 m de la linea de costa, se instaló un CTD diver a una profundidad aproximada de 2 m, en un anclaje diseñado específicamente para que el sensor colecte datos directamente del flujo de salida de la descarga de agua salobre, este instrumento fue programado para registrar datos cada 10 minutos y los datos que arroja son de conductividad, temperatura y presión.. Para medir la presión atmosférica y la temperatura ambiental se instaló un barómetro, localizada en la playa a 5.3 km al oeste de los manantiales estudiados, en las instalaciones de la cooperativa de paseos eco turísticos de la reserva estatal de Dzilam de Bravo, Sayachuleb, con frecuencias de medición de datos cada 10 minutos. La información correspondiente a las variables meteorológicas, se obtuvo a través de la EMA de Dzilam de Bravo, con una frecuencia de monitoreo de 1 dato cada 10 minutos de todas las variables: Velocidad del viento, Dirección del viento, Presión atmosférica, Temperatura y Humedad relativa, Radiación solar y Precipitación. Para conocer el comportamiento del acuífero terrestre se contó con el apoyo de la CONAGUA para obtener información recabada de sus pozos instalados en Dzilam de Bravo, denominados 2A y 2B ubicados a 5 y 10 km de la línea de costa respectivamente. El pozo 2A está instrumentado con un sensor de presión localizado a 5 m de profundidad, con una frecuencia de muestreo de 1 dato al día. El pozo 2B cuenta con un CTD, ubicado a 24.5 m de profundidad, el cual mide presión de la columna de agua referenciada al n.m.m, temperatura y conductividad, con una frecuencia de monitoreo de 1 dato al día. A esta profundidad se están midiendo las características del agua de mezcla entre el mar y el acuífero. 3.- NOMBRE DEL EXPOSITOR Vera Manrique Irany, Mariño Tapia Ismael, Enriquez Ortiz Cecilia, Kantun Manzano Cristian. 4.- DIRECTOR O RESPONSABLE DEL PROYECTO. Mariño Tapia Ismael

2 5.- FUENTE DE FINANCIAMIENTO, MONTO OTORGADO Y TIEMPO DE EJECUCIÓN. Este trabajo forma parte del proyecto: Evaluación de la Interfase salina para el desarrollo y manejo integral de la zona costera de Yucatán financiado por CONACYT- Fondos Mixtos de Yucatán. Clave: YUC INSTITUCIÓN U ORGANISMO A LA QUE PERTENECE EL PONENTE CINVESTAV-Mérida (Centro de Investigaciones y estudios avanzados del IPN) 7.- VINCULACIÓN INSTITUCIONAL Civil and Coastal Engineering Department, University of Florida, Gainesville, Florida 8.- ÁMBITO GEOGRÁFICO DE LA INVESTIGACIÓN El estudio se realizó en el manantial Xbuya Ha ubicado en el mar costero de Dzilam de Bravo y en pozos ubicados en el acuífero costero de Dzilam de Bravo. 9.- BREVE DESCRIPCIÓN DE LA PROBLEMÁTICA QUE ORIGINO LA REALIZACIÓN DEL ESTUDIO La extracción de agua subterránea en la zona costera se ha incrementado como consecuecia del acelerado crecimiento poblacional, el desarrollo turístico y el incremento de las actividades agrícolas en el Estado de Yucatán; lo cual repercute en la dinámica del acuífero costero, por lo que para lograr el manejo sustentable de éste es necesario conocer la conexión entre estos dos sistemas (acuífero-mar). Una de las limitantes para la extracción del agua subterránea en la costa es la intrusión salina, que puede ser incrementada como consecuencia de una extracción inadecuada al inducir el ascenso de agua salada que se encuentra por debajo de la lente de agua dulce; por lo tanto es preciso cuidar el diseño adecuado de los pozos y extracción de agua. La penetración de la cuña de agua salada tierra adentro esta influenciada por las variaciones del nivel del mar y los fenómenos meterológicos, relacionados con las estaciones del año. Para lograr un análisis a detalle de estas relaciones es necesario realizar mediciones continuas y altas frecuencias en ambos puntos: mar y acuífero costero, así como de las variables meteorológicas; ya que al omitir en los estudios alguno de estos forzamientos se estará perdiendo información primordial para comprender la dinámica de la interfase salina, lo cual sería una limitante para efectuar acciones inmediatas, adecuadas que permitan el manejo sustentable del acuífero costero DESCRIBIR LA IMPORTANCIA DEL PROYECTO Este estudio aporta conocimientos nuevos sobre forzamientos que no se habían considerado en los estudio de la variaciones temporales de la conductividad y carga hidráulica del acuífero, los cuales tienen repercusiones importantes en la dinámica de la interfase salina, como son: las variaciones estacionales del nivel del mar, las mareas, el fenómeno del Niño y la radiación solar. La influencia de estos forzamientos deben ser tomados en cuenta para la generación de políticas que permitan un adecuado manejo del acuífero y así evitar la salinización del mismo. Además se plantea la importancia de realizar mediciones a frecuencias mayores a 1 ciclo por día y continuas de temperatura, conductividad y carga hidráulica, para comprender el comportamiento del acuífero.

3 11.- IMPACTO QUE HA TENIDO O QUE PUEDE TENER EN EL ESTADO. 1.- Uno de los forzamientos considerados son las ondas estacionales que se generan en el Golfo de México, que viajan a lo largo de la costa y el talud en sentido contrario al de las manecillas del reloj durante otoño. Evidencia de este comportamiento son los análisis realizados con los datos del nivel del mar de cuatro estaciones mareográficas representativas de la plataforma oeste del Golfo de México localizadas en Galveston, Texas, Cd. Madero, Tamaulipas, Veracruz, y Progreso, Yucatán los cuales mostraron valores máximos en el nivel del mar en los meses de Septiembre y Octubre. Una característica de la variabilidad anual del nivel del mar es que dentro de toda la región costera es muy similar (Mateos Jasso 2009). Por lo tanto se analizó la influencia que ejercerían estas oscilaciones en las variaciones de la carga hidráulica del acuífero costero de Dzilam Bravo, para lo cual se realizó un filtro paso bajo para la señal del nivel del mar para Dzilam Bravo, a fin de eliminar las frecuencias diurnas y semidiurnas asociadas a la marea y así poder observar el comportamiento asociado a las oscilaciones estacionales del nivel del mar. El resultado obtenido se comparó con las mediciones de carga hidráulica en metros (m) realizadas en los pozos 2A y 2B como se observa en la figura 1. a b c Figura 1.-comparativo carga hidráulica del nivel del mar (a), pozos 2A (b) y 2B (c).

4 2.-El monitoreo de la conductividad del agua que descarga del manantial Xbuya Ha permitió observar otro forzamiento importante, en este caso es de tipo meteorológico y está asociado con el fenómeno del Niño, el cual generó sequías intensas en el estado el año pasado. En la siguiente figura se observan las series de tiempo de conductividad del acuífero costero, de conductividad y temperatura del manantial Xbuya Ha y de radiación solar. Durante el periodo del 7 de julio al 11 de octubre de 2009 se observó un comportamiento interesante ya que la temperatura del manantial osciló entre los 26 y 34 C, alcanzando valores máximos mayores a los del resto de la serie de tiempo. La serie temporal de conductividad osciló entre los 25 y 60 ms/cm (milisiemen por centímetro), lo cual indica que los valores mínimos registrado en este periodo son 10 ms/cm mayores que los valores mínimos del resto de la serie y la serie de conductividad del acuífero tiene valores ascendentes entre 4 y 4.5 ms/cm. Ver figuras 2a, 2b y 2c. a b c d Figura 2.- Series de tiempo de conductividad del pozo 2A (a), conductividad, temperatura del manantial Xbuya Ha(b y c) y radiación solar (watt sobre metro cuadrado)(d).

5 3.- El comportamiento de la salinidad y la temperatura de las DAS se vé afectado por la radiación solar. Como se observa en la figura 2, durante los periodos de mayor radiación solar la conductividad y la temperatura de las DAS presenta un comportamiento ruidoso, mientras que en los momentos en los que la radiación solar disminuye el comportamiento de las series es marcado. Por lo tanto el agua del mar que penetra al acuífero durante los periodos de mayor radiación solar tendrá mayor salinidad que en los periodos de menor radiación. 4.- Otro forzamiento que afecta el comportamiento de las DAS y por consiguiente del acuífero son las oscilaciones de la marea, este comportamiento en el acuífero ya ha sido observado y medido para periodos cortos (dos días), sin embargo es necesario realizar un monitoreo continuo en el acuífero a fin de determinar las oscilaciones de la temperatura y la conductividad a frecuencias mayores a 1 ciclo por día. Como se observa en la figura 3 existe una relación directa entre el nivel del mar, la temperatura y la conductividad de las DAS, durante mareas altas (en periodos de mareas vivas) la conductividad se incrementa y desciende durante las mareas bajas. Por el contrario durante mareas muertas este comportamiento no se presenta. a b c Figura 3.- Comparativo de nivel del mar (a), conductividad (b) y temperatura (c) del manantial Xbuya Ha ETAPA EN QUE SE ENCUENTRA EL PROYECTO. Final

6 13.- RECOMENDACIONES DE ESTUDIOS QUE SE DEBEN CONTINUAR. 1.- Realizar mediciones a altas frecuencias en la interfase salina sobre temperatura, conductividad y carga hidráulica (mayores a 1 dato por día) en los pozos de toda la zona costera y determinar los forzamientos oceanográficos y meteorológicos que influyen en su comportamiento temporal 2.- Realizar un estudio comparativo sobre la respuesta observada en la interfase salina a estos forzamientos, entre las zonas con diferencias geológicas por ejemplo: entre Dzilam Bravo y El Cuyo. 3.- Analizar la respuesta de la interfase salina a estos forzamientos conforme aumenta la distancia tierra a dentro. 4.- Realizar mediciones continuas de temperatura, conductividad y nivel de la columna de agua de las DAS en los manantiales ubicados en el mar costero y determinar la relación con el comportamiento del acuífero costero. 5.-Determinar las zonas desde donde proviene el agua que descarga al mar a través de los manantiales, por ejemplo un estudio completo de geofísica. 6.-Vinculación con universidades que oferten las licenciaturas y posgrados en ingenierías mecatrónica, física, electrónica etc, con el objetivo de diseñar y mejorar la instrumentación existente para el monitoreo del acuífero costero CURRÍCULUM EJECUTIVO DEL INVESTIGADOR Estudios finales de doctorado en el área de Recursos del Mar-CINVESTAV- Mérida. Tesis en desarrollo Influencia de las descargas submarinas en las condiciones termohalinas del océano costero de Dzilam de Bravo Estudios de posgrado en Ingeniería Ambiental Universidad Autónoma de Yucatán. Facultad de Ingeniería Grado: Maestro en Ingeniería Ambiental Tesis : Estudio de la dinámica de la interfase salina y características fisicoquímicas del acuífero costero Nororiental del Estado de Yucatán Estudios en Licenciatura en Ingeniería Física Universidad Autónoma de Yucatán. Facultad de Ingeniería. Grado: Ingeniero Físico Tema de Tesis Caracterización y construcción de un dispositivo termoacústico 15.- DATOS PARA CONTACTO Teléfono, dirección y/o correo electrónico. Cel: , Casa: iranyvera@hotmail.com ivera@mda.cinvestav.mx