• ICM L Posgrado en Ciencias del Mar y Lininologfa Universidad Nacional Autónoma de México GEOQUIMICA DE COMPUESTOS DE AZUFRE EN LOS SEDIMENTOS DE LAGUNAS COSTERAS DE SONORA T E s 1 s que para obtener el grado académico de Doctor en Ciencias del Mar (Oceaoografia Química) presenta PEDRO ORTEGA ROMERO Noviembre 2003 r----~--=---. ~:~· -··- \ Fi~l_,L.< '---··-·------ UNAM UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. TESIS CON FALLA DE ORIGEN , PAGINACION DISCONTINUA r··--·-,i .. ::;:;:·. 1 FALt.:, ....___-~--·-·---···· -- ···-· <'i'T ¡ - - ..• .-1 ... '\'. • . --~---------.1 Tesis realizada en los laboratorios del Departamento de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de la Universidad de Sonora. bajo la ca-dirección del Dr. Federico Páez Osuna y del Dr. Martín Merino Ibarra. Jurado de examen de tesis doctoral: Dr. Martín Merino lbarra Dr. Federico Páez Osuna Dr. Arturo Carranza Edwards Dra. Leticia Rosales Hoz Dr. Felipe Vásquez Gutiérrez Dra. Elva Escobar Briones Dra. Adela Monreal Gómez \ A los Profesores: Jesús Grijalva, Alejo Zamorano, Jesús Antonio Alcántar, José Cruz Iñiguez, sgutas importantes en mis fundamentos científicos. A los Dres. “Laurence! D z Mee, Fe e ico Páez, Martín Merino « e Isidro Osuna, por su deseo de superación. TN . das, i : A la memoria de J8nacio del Valle y Gerardo Green; nunca ausentes de mi pensamiento, A Don Francisco Shwarbeck por su.¡apoyo en.momentos determinantes' den mi: vida. A la Universidad Pública (Universidad de Sonora y a la. Universidad: Autónoma de o mis más preciados tesoros A mis ¿ padres Hortensia: y. Miguel por: sus: consejos y apoyo: A Doña Lelya: y Don Menancio siempre Presentes. “El agua de mar no es fría o caliente..... “no porque le falte o sobre calor..... “sino porque es amiga del tiempo A pesar de que la importancia de un grano de sal es, “evidentemente tan insignificante, asumimos el: trabajo de escribir su historia. “Historia de un grano de sal” a 871). VA DEDICATORIA F'A T."f..~, r rof"esores: sús rijalva, lejo a orano, sús ntonio Alcántar, sé ruz i uez, ías portantes is fundamentos· i ntíficos. -. i ' - • ' -· ~ ·_,- :_ • : •• -· :,'. ~ l s Ores. urence . e, Fed r Páez, artín erino Isidro suna, por deseo de eración.. · · · .~I~~·t -'.~~)-. emoria e 1gná.~io'-def,Vaúe · a rdo ,Gr en7. nca _ausentes' ~e' i pe~samiento. on r ncisco sh"1~~beck p.o;s~ ap entos t r inantes i vida. A Ja niversidad Póblica;@~i~~~sid¡cl J~s(;nora y niversidad ut noma e México) por fa·'oponunidad qlie :me diéron para esúiéliar: · · A mí esposa Lorena con ~I ~mor.~'.u~ le/ profeso y por su apoyo inc()ndicionaL: · · · A mis hijos Pablo\;: Pedro p6r s~r is ás red os t r s., ··· · _, ···. " .. .,., - is dres H~rl:~:nsiay ~iguel · ar s onsejos oyo. oña elya ón y ría c::io pre presentes. l ua e ar o s ía liente . .. no rque "alte bre alor . o rque s iga el ie po esar e e portancia e n r no e l s, i t ente i nificante, i os l ajo e cribir istoria. " istoria e n r o e l" ( 1 1 ). AGRADECIMIENTOS Al Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad Nacional Autónoma de México, por su apoyo en mi formación profesional. Al Departamento de' Investigaciones Científicas y Tecnológicas de-la : Universidad de Sonora por al apoyo brindado en la realización de este trabajo. Co . . A mis amigos. Federico Páez, Isidro Osuna, Martín Merino por. su. “excelente « orientación y consejos. : : A Dolores ad zz u "apoyo técnico y Mercedes Serna, m siempre respons bl : A Clarita: y Natalia e la ONAM Estación Mazatlán por. su apoyo y comprensión. A las comunidades yaquis por: su apoyo logístico | para que este trabajo se realizara. avi -·----- • 1 ~~_, - \ i:;'t:..1.L'. ~ .... RADECIMIENTOS l stit to e iencias el ar i nología e niversidad acional ut no a e éxico, or yo i "ormación r fosional. l eparta ento e esti aciones ientíficas ecnológicas e la niversidad e nora or l oyo r ado J l ción e ste trabajo. is igos ederico áez, i ro suna, Martín erino;. or. · elente ri t ción y consejos. · · · · · Dolores Vfts.que~ pre responsabl~~ · .. • ~J11i~~~. ~olid~ri~. por s ·. oyo ·técnico Clarita y atalia'cl 1~· UNAM Estación azatlán; or oyo prensión. ·._ ;' -, ,', .·. _· ' s unidades qÜis or u oyo Jogí~tico ra Ue ste trabajo li ara. \ \ \ LISTA DE TABLAS --.ooocococconcocanccncnoronocoon oca rnonn narra carr no ano no rana N rra na nena none nannnone nono aanen nononnos LISTA DE FIGURAS ... RESUMEN c..ooococcoroncncaconanano SUMMARY ......... INTRODUCCION OBJETIVOS .. Objetivos especificOS .....occoocarocorm.o... . ANTECEDENTES BIBLIOGRAFICOS DiagénesiS ....ccconcccnocommm.. Materia orgánica La función de la sulfato reducción bacteriana en la geoquími ca exógénica Formación de pirita en sedimentos marinos Pirita producida por debajo de la interfase sedimento-agua Relación pirita-carbono orgánico ......oom.... Correlación pirita-carbono orgánico respecto a la profundidad d sedimento Distribución de carbono orgánico y sulfuro en sedimentos Modelos diagenéticoS ....oouccccono.. Ecuación diagenética general .... Sulfato ....oooonccncnon. Pirita Otros modelos diagenéticos AREA DE ESTUDIO ............ Laguna costera Lobos Localización . Extensión Granulometría Vegetación Contaminación ...... . Laguna costera Algodones Localización ..... Extensión .... Origen ... Clima - Granulometrla .......momo... Vegetación .... iv .-----~--· \ Lf A~·~·:.'.~- CONTENIDO Pág. I A E LAS ...•.•.•..•••.........•.•..••...••••....•••••.•.••..•....••...•..............•......••....••••••••••••.•..• vii I A E I AS ••••••.••.•••...••••••....•••••••••....••..••.••...•.••••...••.........•..••••...•.•..•••••••••••••••••••• be MEN .........•••..............••......•••••..••••.••.••..•.•••••.••••.•••••.•..•••••••••••••.•••••••••••••••••••••••••••••••• xlii MARY ..••..............•.•.....•.•..••••••..•••.••••••••.••••••••••••.•••••....••••••..•••••.••••••••••.•••••••••••••••••••••• xiv IN U CION .•...............••.••.•..•••..•••••.•..••.•.••••..•.•••.••.•.••...••••••••••..•••••••••••••..•••••••• ;........ 1 JETI OS .....•..........•.•....•.••....•.••..••••.••••••••.•••••••••••.•••••.•..••••.•....••.•.••••...••.••.•••• ;.............. .4 bjetivos especificas ······································································.-·······:····'········· . 4 EDENTES I IO AFI OS ..•....••••..••••..••••.•....••.••••••.•..•••.••••....••..•••••••••••••• ;..... 5 i énesis ..............••..........•.........••....•.......•...••••....•......••.•. : ..•...•••.. ; ... , .• :·:; ... ::.::.:;.. .. 5 ateria r ánica ......•.....................•.....•..........•••••...•.•....••..••• •: .•••• ;' •......• :;:,'.;:~'.;:.:.;·;.. 6 a f ci n e l lf to r cción cleri na n l oqÚlmie {Jénica '.•:::.;:.. 14 r ación e irit n i entos arinos ......•..•.•........ :.::'.: ... ;·::::.•;;: .•• i:;~;::'.·:;: ... ;;; 16 irit ucida or bajo e l i t rf se sedimento-agÜa ;;:;:.L::.':::;.;;'.·:C::·~: .. :... 16 elación irita-car no r ánico ....................•••••..•....• :.; •• :i:,, .. ;'.·:;;_;;;~::::;:: .. :':::::.;;;. 17 o relación i ita-ca no r ánico ecto l r f ndÍdad·d;I lrn rttC:>:.: ..• • 18 i tri ci n e r no r ánico lf ro n sedi entos rnarirÍos iEtcient~ '.."';, 19 odelos i enélicos .......................•....•.........•••••.•. :.: ..•.• :.~:;;'.:.!.~L.3::: .. ;;;::::';~:;:: .. :: ··. 26 cuación i enética neral ..••.•...••..••••. ::~:: •• 2:~;:::~:·.:~:,~::.:L'." .. :;:.:::~:~:L::. 26 ulfato .....................•...•......•.•••.•... :·.:: •. ;~L,;!.'.~;::·:;;; __ ;_;;_;;;;_;;.: ... ::.:.·. 31 irit ............•.....•...•............. :.; •• ;;;.::.:::.~.;;;;:. ..... '..::::L. ..... ; .. : . .: .. :::.;.; . ·. ·. 37 tros odelos i enéticos •...•....••.••......... : •••• : .••.. :: .. :.:.~: •.• : .. : .. : •••• º"',··-~-~"'""""'".:.··:.. . . . 38 EA E TUDIO •.••.........•••...•...•••..•••••••••.••••.••• ; ••.•• :.::::;:.:.::::;:::::: •• :::.: .• :': •• :: •. :;L.::·.:':::,::~· · '· .··43 una stera bos .......••........•.••••.... ::'.:.'.:~: •. ::.::.::·;;:.•.~.·.:::: ... ::'.'.~:.!.. ... :.':;::;';;';: .. L: 45 cali ación •....•..••••....•.. : ••••.•• : .. .' •.•.• : .•••. : ••...• :L.; ..... '. .. '..::: .. :.: ... :::L::'l........ 45 xt nsión ....•.••.......••.. : .....•••...•• :: .. :.::::.:.~ .. ::~.: .. '::::;:'.;:~:.·.::.:.:'.:::.:~::~'.'.E!: .. :'. .. : 45 Origen •.......•••.•.••..••. :::.;;;:;:::._;_;;.:;_;;;;;'..:::::.~::·.~-~"'.:''!.~:.:L~;;;:;~':.~;2::~i'.'.'.: 7 .::.:: •• : 45 Clima ·······················''······'·~.;';.;;-..;.;; ....• '::~ ••. ;:L:~:o:,.:: ..... ;;;.;;;;::{:~:::'.;~:.'.:L.... 45 ranulometría ••..•... ; ...... : ..•• :: ..• ::.';;;;;_;;.:· •.•.• :.: ..•.. : ••.••......••••... : .• ;;;;: •••• :;....... 46 egetación .•••.......••..•.. :.: ....••• , ..• '..,::: •. ~ .••.....• ': ... ; .. ;.;·; ..•.. ,.":: .. ::::: .• :: •••.• "'......... 46 ontaminación . .•. •........••••. :; ••..•.•..•••......• : .••.... ; .•..... :.:: ••• :: .•.. :................ 46 una stera l ones ••.•.••....•..•••. ,;.:· .•... : ...••.••. ; .....•...• ;.: ...•... ; •.• ~..................... 48 Localización ··············································'·························'····················· 48 xt nsión •.•........•••..•........•••...•••...•...••......•..••..........•. :.:~ •• :....................... 48 ri n... ................................................................................................... 48 l a......................................................................................................... 48 ranulometría ......... • . ..•.••.•••...•.....•...•.•....••.........•......•...•••.....•••.••••......... 50 egetación ............•.............•..............•...............•......•.•••.•.......••.•••••........ 50 CONTENIDO (continuación) Pág. Laguna costera Guásimas ...••......•••....•• •••.•.•••...•......•.........•..••...••.....•••••••••••....•••.•• 50 Localización •..•........•.....•.•••••...••••.•••..........•••.........••.•....•.......•...•••.••.....•..•• 50 Extensión •••....•••••...... ••••••..•. ••. ..........••..• •••.. ..••••..•• ..•.•••• •••••......••••....••••...... 50 Origen ................................................................................... '. .. ····:····'.······· 52 Clima .•••...•••••..........•......••••..••••••••.••..••••••.••••.•••••.••.•.•..••..••••.•• ; ..... :·............. 52 Granulometria ........••...•...•.•...•••.••••••..•••••••••••.•.••••••••..••••.•••••• : ..... : .. : .•..• ;..... . 53 METODOLOGIA •......••••...•••.........••••..........••••••.••••••...•••••••••..•••••••••....••••••.••.•. :;.;;: .. :............ 55 Muestreos •.••...........••.•...•.....•••.••••••...••••••••••••. , ••• ;; ••• ;.~ •• ;;;: •••• :.;·:.: .• ;: ..... :;;. •• ::;: •• : •• :.;.; ·· 55 Análisis de sedimentos ••••••.....••••••••••• · ....• ::;: •• :::.;.:;:';:,~;:::·::: .. ::.::.:.::~::.~;: ••••• ~: •.•. :;: •. :.. 57 . Análisis de sulfuros y sulfatos .••• ; ••••• ::'.·:.;';;'. ••• ;;;•;:.,~~.::·,·,·.';';.~.·:~'..?:·:;: ... '.: .. :.:' .... :. 57 Análisis de pirita ·································:··:.: ••• :::.::.: ..•• ;~.::.: ..•••.•.•...• ; .. : .••••••. ;. 59 Porcentaje de humedad (Por diferencia .de PeSÓ} ~:;: •• :•:• •• :·:·:·.: ••• :;.:.:.; ••••• :..... 59 Detenninación de porosidad •••.••.•.•••• : ••• ::.:;;;·:'.:::.::.' ••. ;;:;:::.~; •• '.: •. ;;'..:'............ 59 Análisis de carbono orgánico oxidable en sedirT1erÍto ;·.:: •. ·::::.'. ..••• : .• : ••• :...... 59 Potencial redox (Eh} ••.....••..••••••••. : •..•••••• : •••• ;; ••••..•. :.;;:.· •.. '.::-..:'..'. ••••• ::............. 60 Análisis de agua intersticial .••••.....•.•••••••• , ................ :: ••.•• :'. ••• !:':L::.: .. :.'. ... : ..... :::........ 60 Sulfato y sulfuro disuelto ..••••••••••••••••.•••••••••••. ;: •••• ·.:: •• :·.'. •• ::.:':~.;;;'.~................. 60 pH en agua intersticial ··································:'·;; ••••• ::::·;:.::'::·· .. ·····:.: ••••••• ;.;;; 61 Tratamiento de datos .......•••••.•...••••••••.••••••••••...••• ; •••••.•••• ; ••••••••••••••••..• :................... 61 RESULTADOS V DISCUSION ••••......•••••••••.•.••••.•••••.•••••• ;; ••.• ~;;; . .-.. : .•• f .. : .. :':.:: ......... : ... ; ..•.. ::... 63 pH, porcentaje de humedad, porcentaje de · cart>Ono : orgáni~·~;.Xidable y porosidad ................•.•........••..•..•••••••••..•••••••• ~---·'. .••.•• :::.,;;:~.;,;;;.c.:;;;;;.,;;;:;:.;.~;:: ... : .. :.... · 63 Sulfatos •.•.....•....•......•••.......•••••..•...••••••....••••••••.• :::.:::L.:·.:;;; .. :::;.;;;;;.:.:: .. ::cL ........... · 70 Sulfuros ..............•...••........•••.....••.••••••..•....•••••••. ::i ..... '.:::: .... : ... ::::: .. :::.:.:;;·:.: ..... L ......... •. 71 Potencial redox .......•••.•......••••••.•.••.•••••••..•.••• :.'. ...•..• ; •• ;,;,; .•••••. L::·.:;:, .. '::: ......... ;:;i..... 76 Distribución de S04 2 " y s 2 • ••••••••••••••••• :: ••••• , •• ::: ••• :.~ ••• L:: .... :: ... :: ..... ::::.:;:: .... : ... ; .. :..... 79 Pirita (FeS,) en sedimento •..•.•••••••••••. : ••• :._.· •• :: ••• ::: ••• : •••••.. : ...•••• : •••.. , ••• : •• :::.,'.: ••••.••• :... 83 Azufre total (FeS2 , S0,2-. S 2·) en sedimento .••••••.••..•••••••...•.••••.•••••••••..••••••• ::;· .•••• , •. :· 84 Grado de piritización •••••••••....••••••.•.••••••......••••••....••••••••.•.••••••••••••••..••• ; ••..•••..••• ::..... 94 Carbono orgánico oxidable y pirita ..••••.....•••.•..•..•...•••..••••••••...••.......••••......•.••••.••••• 96 Carbono orgánico oxidable y sulfato .••••...••....•••.••....••.......•....•••••••••..••••...••••.••••.•••• 104 Redox y pirita ..•.••..••...•..••••.....•..•.•....•••..........•••.......•...•..•.••........•.•...•••.........••••..•••• 104 Redox y sulfato . .. . . . •••. ...••.•...... .•• .•.••....••• .••..... .••••. .... ••.. ..... .•.. .••• ••.•••..••••...••••.••••.•••• 1 04 Cálculo de los parámetros del modelo diagenético para sulfatos ••••..•••........•••...••• 114 Cálculo del coeficiente de difusión (Os} del Ión SO/· en el sedimento..... 114 Aplicación del modelo de Bemer para la concentración de sulfato.......... 115 Cálculo de la concentración asintótica •••........•........•.•.....••.•...••....•...••......•••.••.•.••••• 117 V CONCLUSIONES ooo.occococoooo REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS . APENDICE CONTENIDO (continuación) Pág. Análisis para la concentración le pirita ........oooncooonocccnoncnooroconccnncorocanncccccnnnoscacnccnona 118 Velocidad de formación de pirita ... ernnancccancrranano ones 122 Gradiente de concentración inicial de sulfatos .....ooooonocionoonmanenccantanconaso eronnnnarniannn oo 123 Tasa de sulfato reducción integrada ....... 2% 127 Vida media de! carbono orgánico oxidable ...........oo. 129 Tasa de acumulación de sedimentos . La IAS 130 Cantidades totales .............. la 2 dndansana: peoncis 133. Procesos geoquímicos .. ñas, enla iaa 133 influencia de la bioturbación . 136 ' Modelo geoquímico esquematizado: descripci ge neral aaronanacconate 00137 Zona superior de oxidación . 140 Zona superior de reducción ... 140 Zona inferior de oxidación ... e 141 Zona inferior de reducción ..... 141" 142 147 Resultados de estudios anteriores 148 Mecanismo de formación de pirita Esp 149 Interacción sedimento-organismo : Reacciones diagenéticas relacionadas con acti Procesos diagenéticos en la interfase sedime ví ¡·----.~.··· u1iJ..,:. :'·~ __ _; ___ -·-- '......•: ::../ i{_; NTENIDO ti ación) nálisis ra l centración de irit •••. •••........••.•..•••••.••••••.•••••...•••....••••...•.... el ci ad e nnaclón e irit .•.....•.••...•••.....••..••..•....••.••••••••••••..•••••..•.••••......... radiente e centración I i ial e lf t s ••••••..•••••••••••..••.•....•••.••••.•••..••....••.. sa e lf to cción in r da ••..••••..••••.•.•••••.•••....•••••.••••••..••••.••••••••.••••••••••.• i a edia el r no r ánico i able .••••.••• ••••.•••••••••••.•••.••.•.••••••.•••••.••••..•..•. sa e ulación e i entos ••••••••.•.•..••••••••.••••••.•.••..•.....••••••....•••.•••••....... anti ades t l s • .....•••.•.......••••.••.•...••••....•.... : •••••••..•••.•••..•••• ,: .•••••••••••••.•••••••••• r cesos químicos •..••.....•.....•......••..•••• :::.·;;.:•L,~:::·;,.":· .... ;;;.:.~: ........................ . l ftu cia e l l t clón ••.•••••.•••••• ; •• : ••..• :"/L":i;''.'.:~'.;'.'.·.·.:;::~ .••.••• :;: ••....••.....••.......... odelo oquímico uematizado: descrtPclón 'ge eral L .. :: .. :::':·····~·······'·········· na perior e i i •••••••••••.••••••••.••• :::L,::,:.:'.;'¿;·:.:::: .. : ............ .' ................... . na perior e cción •••.••••••..•••• : •••••••. ;;;~;.;;'!:':: . .'¡.';:::::.:: .................. .:.. ........... . na i f rior e i ción •...•.••...•••..••.....•••.. :•:;~;:.·: ••• :~;;;;;;.:, •. ::: •....•••••• : ..•.•..••••..••••.• na f rior e cción ••••••.••••.••••••..• : ••.• ;;;::·.L'.·.::(::·::;:;.;;;.~ ...... : ....... : .... : ......... . Descripción de los procesos estudiados en la cc;1üm'na de ~Únerito ••.••••••..••••••• • Estimación de los parámetros del Modelo de Beni.er l''.'.•.c::·.:c.:.•.:~: ••• :;;;:.: •••••••••••••••••••• esult dos e t dios teri res .••.••.•... ~:::::·:: .• :::.;:;.;.:.'.:l:;.-X'.:: .. --;;; .... : ................. : .. · ecanis o e nnaclón e irit (Fes,> ..••• f ••••• :~,( •• :~::.::::.: • .-::~ •• '.'. •••••.• ; •.. : ••••••••••••• ción i ento-or ani o .••••••••••.•.•••. ::, •• ;.:::: .• ,::S:: .. ::::..::: ... ::~ .... : .. : .......... . ea ciones i enéticas a o das con ctÍvhiad· biológica • .:'. .• : •• '.: •••..•• : •.•••••••• r cesos i enéticos n l i t rf se sediment~agÜa ';~:::L::.::~;:.•.: .. ~:·::; .. :::: ... :::::.:- NCLUSIONES •.. .........•....••.•..•.•••.•••....•••.• : •••.. :.:;.; •. ~::L.-.:~::.:~"-:~.: .. : ..... ::::: .............. ;.: .. . ERENCIAS I IO AFICAS •••••••••..•••••.••• : ..••. .':::::'..:.:'.J::C:?~~--'.:'.:: .. ::'..'. ...... ;.;:~:~ ... :: ..... ·. NOICE •..•....••••••...••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• : •••••••••••• · ••••••••••• ,..;: •••••• - •• : ••• .":." ••••• ::..;... •• : •••• i ág. 8 2 3 7 9 0 3 3 6 137 0 0 141 141 ·· 142 7 .148 .149 156 .158 160 166 169 -189 a LISTA DE TABLAS Tabla 4. Relación de C-orgánico utilizado para sulfato-reducción. Resultados calculados para m=0.36 de la Fig. 6. .....ooococcoroccanoncananccnoconnonnnnacrncona nro maarrc cos. Tabla 2. Características generales de cada sistema lagunar objeto de estudio ... Tabla 3. Valores de la distribución de pH, %H,O, %carbono orgánico y porosidad de tos sedimentos en la laguna costera LoboS. ...ocooocnonccconcnoncnccnonono - Tabla 4. Valores de la distribución de pH, %H,O, %carbono orgánico y porosidad de los sedimentos en ta laguna costera Algodones. ...... Tabla $. Valores de la distribución de pH, %H,O, carbono orgánico y porosidad “de los sedimentos en la laguna costera Guásimas ........ Tabla 6. Valores de la distribución de SO,”, S-SO,*/gh y S-SO -19s en lo: sedimento de la laguna costera Lobos. ........ Tabla 7. Valores de la distribución de SO,?, S-SO, /gh y s-so 2/88 en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones ........ Tabla 8. Valores de ta distribución de SO,?”, S-SO, F1gh y: 'S-SO.?/g sedimento de la laguna costera Guásimas .... S Tabla 9. Valores de la distribución de S”, S-S*/gh y. S-S?4 sedimento de la laguna costera Lobos. ........ Ena . Annie: Tabla 10. Valores de la distribución de S”, S-S*/gh y: S-S*/gs, en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones A : SAI o Dd Tabta 11. Valores de la distribución de S”, S-S*/gh y' S-S*/gs en tos núcleos de sedimento de ta laguna costera Guásimas . : Tabla 12. Valores de la distribución del potencial redox en los núcleos de sedimento de la laguna costera LoboS. ........o... ... Tabla 13. Valores de la distribución del potencial redox en los núcleos de sedimento de ta taguna costera AlgOodoneSs -..cocoonccuaroco. .... Tabla 14. Valores de la distribución del potencial redox en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas .. Tabla 15. Valores de la distribución de FeSJgs, Fe-FeS/gs, S-FeSgs y S-FeS.Jgh en tos núcleos de sedimento de la laguna costera Lobos Tabla 16. Valores de la distribución de FeS/gs, Fe-FeS./Jgs. S-FeS.Jgs y s-FeSJgn e en. tos núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones ... Tabla 17. Valores de la distribución de FeS/gs, Fe-FeS.Jgs. S-FeS.Jgs y Ss Feson en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas Tabla 18. Valores de la distribución de S-SO,>/gh, S-S?*/gh, S-FeS./gh y StoUgh en los: núcleos de sedimento de la laguna costera Lobos ..... Tabla 19. Valores de la distribución de S-SO,*/gh, S-S>/gh, S-FeS./gh y Siovan en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones Tabla 20. Valores de la distribución de S-SO,*/gh, S-S>/gh, S-FeS.Jgh y Stot/gh en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas vii Pág. 23 s3 190 4 91 a 92 a 494 ds 196 197 198 199 200 201 e 203 204 205 206 207 -·~----- ·•·•• -.--~ +•·•·+- • I A E LAS ág. abla 1. elación e e- r ánico tiliz o ra lf t u ción. esult dos l l os ra =0.36 e l ig. . ............•......•............•......••...........•....••••••••••••..•..•••••. 3 abla . aracterísticas nerales e da i t a la nar jeto e t dio .•...•••••.•••• 53 abla . alores e l i t i ci n e , H20, carbono r ánico porosidad e l s i entos n l la na stera bos ........••.••..•••.........••••••.•••.•••••....•.••••.•••••• , .•. ,.,·.-.· .. '· · 0 abla . alores e l i t i ci n e , H20, carbono r ánico r si d e l s i entos n l la na stera l dones .••...•.••••....•...•.••.•..•.•...••••••••••••• :'.·:::::L'.~.;·:~. 1 1 abla 5. alores e l i t i ci n e , H20, %carbono r ánico r si ad d . l s i entos n l la na stera uási as ..•..••••••••....•....••.••.•...•.•••••.••••• :L::,~.:.;;;;:::::: • 1 2 abla &. alores e l i t i ci n e so¿·, - 0,2·/gh s so,:z.¡g!i ·enl s:.núciéós de .. · i ento e l la na stera bos ............•...........•••••••••••.•.•...•••.••.• : •• :.:;~::i:~::::i;::::.::.:: 193 abla . alores e l i t i ci n e 0,2 •• - o,:z.tgh S-S0,2:/gs. n l s núcleos i ento e l la na stera l ones .•••...••••••••••.•.•••••••••• :: •. ;':''.::':.'.J::::..:h':!::;:~·;~'.-'.2.L'.:... 1 4 abla . alores e l i t i ci n e so¿·, s so,:z.t h s~so;·tgs én.h>s·n.úcieos de i ento e la na stera uási as ..•.•.........••••.••••..•• :,;;;'.::.;.~ •• ::;'..';;::::·:e::~.;.:.;;·º·:· 195 abla . alores e i t i ci n e s>-, - >-/gh ~~>-/gs e~ los. núcleos; .de i ento e l la na stera bos .......•..••••.••••••••••••••••..• ~.';.,: ••• ~: •.• ~:.~ ••••.•.•• :· •.. : ..•• : •. :.... 6 abla 0. alores e i t i ci n e s 2·, - 2·/gh ' ~S'"/gs n l . i::leos ·eie i ento e l la na stera l ones ....••...••••••• ;.;; .... : ..• : •••••• ; •••• ;::: .••••...• ;: ••... ; •• :...... 7 abla 1. alores e l i t i ci n e 2·, - >-/gh . ~S>-/gs n l s cl os e i ento e l la na stera uási as ••...•••.........••••..••.••.•••••••••••••••..••••..••••.........••••.. 8 abla 2. alores e l i t i ci n el tencial ox n s cl os e i ento e l la na stera bos.. ... . ....... ................................................................................. 9 abla 3. alores e l i t i ci n el tencial ox n s cl os e i ento e l la na stera l nes.. ............. ........................................... .............................. 0 abla 4. alores e l i t ci n el tencial ox n s cl os e i ento e a na stera u i ..........................•.....•.•.•••...•••••••......••••.•.•.•••..•.••••..••.....••••.•••.• 1 abla 5. alores e l distribución e S,tgs, - eS,tgs, ,tgs - eS,tgh n l s cl os e i ento e a na stera bos...................................................... 202 abla 6. alores e l i t ci n e S,tgs, e-FeS,tgs. - eS/gs S-FeS,tgh l s cl os e i ento e a na stera l ones •..••••....••••••..•••••.••••.•••••.•••••••••• 3 abla 7. alores e l i t ci n e S,tgs, -FeS,tgs. - eS/gs - S,tgh n s cl os e i ento e a na stera uási as •••••..•.•••.......••••...••.. '.,::;'·"········ 4 abla 8. alores e l i t ci n e - ,>-/gh, - >-/gh. - eS/gh Stot/gh. n cl os e i ento e a na stera bos •. ....••..........•.•.....••••.••••••••• ~::.:............ 5 abla 9. alores e l i t ci n e - ,=>-/gh. - =>-/gh. - eS,tgh t t/gh n s cl os e i ento e la na stera l Odones •........••.•••••••••••.••••.•. :· •••• :............... 6 abla 0. alores e l i t i ci n e - ,=>-/gh. - =>-/gh. - eS/gh t t/ h n l s cl os e i ento e l la na stera uási as ······································-·············· . 1 LISTA DE TABLAS (continuación) | Pág. Tabla 21. Valores de piritización de los núcleos de sedimento de la laguna costera LODOS. cocccccccnonorononnononranenocnanenrononons ... 208 Tabla 22. Valores de piritización de los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones ... ... 209 Tabla 23. Valores de piritización de tos núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas 2... 210 Tabla 24. Coeficiente de difusión (Ds) del ión SO,?- en los núcleos de sedimento ........... 211 Tabla 25. Parámetros estimados por Regresión No Lineal. Sulfato sin considerar o bioturbación . . - ... ¿2211 Tabla 26. Parámetros w, k y Gi el ¿Modelo de Bemer. Sulfato sin considerar z bioturbaciónN .......... z iadadlantcncaaiannos 212 Tabla 27. Parámetros estimados po , egresión No Lineal. Sulfato con bioturbación . : Tabla 28. Parámetros w, k y Go del Modelo de Berner. Sulfato con bioturbación: Tabla 29. Estimaciones para la concentración asintótica (ug-aUvgh) Tabla 30. Parámetros estimados por Regresión No Lineal. Pl j DIOtUIDACIÓN ..occonccccccconnonno .. an. Tabla 31. Parámetros w, k y Go del Modelo de: Bemer. DIOtUSMDACIÓN cococccocconoroncanacnnonacacanana .. Tabla 32. Velocidad de formación de pirita (umolcm"/año) :-:: Tabla 33. Gradiente de concentración inicial (mM/cm) de sulfat Tabla 34. Constante en B en mM (cm?/año) , “e. E Tabla 35. Tasa de sulfato reducción integrada (mol/m? por añ Tabla 36. Vida media del carbono orgánico oxidable (años) --: Tabla 37. Tasa de acumutación para sulfato (g/cm?/año) .... Tabla 38. Tasa de acumulación para pirita (g/cm?/año) . Tabla 39. Tasa de sedimentación (w) de otros lugares o comparados Con este estudio .....ccooocmmnonccccnncccnanacnnnao Tabla 40. Cantidades totales (ton/m3) ......ocomccn... Tabla 41. Cantidades totales (mg-at/gh) por m2. Tabla 42. Comparación de w, k y Go para sulfato y pirita ....:... Tabla 43. Concentración de sulfatos de otros estudios . Tabla 44. Concentración de sulfuros de otros estudios Tabla 45. Concentración de pinta de otros estudios Tabla 46. Ambiente de depósito y textura de la columna sedimentaria de ta laguna costera Lobos. enrnaronenccononas 225 Tabla 47. Ambiente de depósito y textura de la columna sedimentaria de la laguna costera Algodones. ........... 225 Tabla 48. Ambiente de depósito y textura de la columna sedimentaria de la taguna costera Guásimas. ..... 226 viii j ~ ·.-;1 ; ~ ;·.: : ' ' I A E LAS ti uación) ág. abla 1. alores e i itiz i n e l s cl os e i ento e l a na stera obos........................................................................ ....................................................... 8 abla 2. alores e piriti ci n e l s cl os e i ento e a na stera l Odones ............ ••.••.••••••••.....•.•..•••.•..••••.••••••......•••••••••••.....•.•.•.•...••.••.•••••••.....•••...•..•...•• 9 abla 3. alores e i itiz i n e l s cl os e i ento e l a na stera uási as .••.••...••......•.•••••••••••....•.••..•••.•••••••.•.••.....•.•••••• •..•••••.......••...••••••••••••......••.•••..••...• O abla 4. oeficiente e difusión Os) el O, 2 • n s cl os e i ento ••..••• • 1 abla 6. ar etros esti ados . or · egresión o i eal. ulfato i nsiderar i ción •.•..•.........••.•••••••••.• :' .••.•.• :,::.,·::................ ........................................................ 11 abla 6. ar etros , Go·:.'d l odelo e emer. ulfato i nsiderar i t rbación .........••.•...........•••••••• ;:;;7;;;;'~;............................................................................ 2 abla 7. ar etros ti dos por RÉ>gresión o i eal. ulfato n bioturbación ....... 212 abla 8. ar etros , o el odelo e emer. ulfato on i t r ación: ••••..•• ;.c 213 abla 9. sti aci nes ra l cerÍtración si tótica µ - Ugh) ••••.......•...••• L .......... , 213 abla 0. ar etros ti dos or egresión o· i eal. Pirita sin ':eonsid.erar bioturbación .............•••..........••••...••...•.••••.•.••••••....•. ; ••••••••••••..• : •••••••••••.•• : •••••••••• :;·;;;' •. :·:'.~·.:.:.:. abla 1. ar etros , o el odelo e emer: Pirita ·sin Q:.ilsiclerar bioturbación .....................•.•••..........•........•...•••••••••••..... ~ ...••.•• ::~L;~;~_;::.;;L;.,:': ... :::::c:~';::': ..... . abla 2. el ci ad e ación e irit µ ol/cm3 /ai'lo) '.'. .• :::.::·.·::·.,.: •• :.' •• •:.:::.'.~:'.i::.;L .. '.·.,:. abla 3. radiente e centración i ial /cm) e sulfato~ --~··'--~'. ....... ·'.~·-··,·':' •••• ~·'· abla 4. onstante n M 2/ i'lo) ••...•........•••••••••••. · •• :::L::.~:.;;; ... :;.: ... ~~ .. : ...... ~ ... . abla 5. sa e lf to cción int r da ol/ 2 porano)';~~;;;~.::::t.~.3:::.~::?.::::'.:: •• : ••• ~:::: !~: ~: ~:!~u:~::cir:n;.~~ 9 ,:,~;~º ~;~::~;:~::;~~~-~~~::~~::~?~~fü~E~fa~~f~~:{~~?: abla 8. sa e ulación ra irit 2/ i'lo) ............. ::,:.•.::'.:::! . .".:;·::~L.L'. .... '.'.""'.~.:. abla 9. sa e i entación } e tr s lugare5(oúegiO~e5;·~1 •mundo parados c n te t dio ................................................... .:.~~-~-:.~·~~C~:.: 0 :::·~~:~:~~~::;,:.:~\.~ •••••••••• abla 0. anti ades t t l s t / '} .......•...••.•••••••••......•..•••• :.::2:~-~.::L_;;~;~'.:~ ..................... . abla 1. anti ades t l s g-aUgh) or >. •••••••.........•••••. ,~·::: •••••• :.::: •• ~,:, ••••••••••••..••... abla 2. omparación e , o ra lf to irit ••..••••. : •••• ~~ ••• ::~; •••••••••••••••••••..•••• abla 3. oncentración e lf t s e tr s t dios .........••••••••••• :: ••••••••••••••••••••••••.••..• abla 4. oncentración e lf r s e tr s t dios .••••••.••••. :~ .••••••••..•.••••••••••.••••.•••.•••• abla 5. oncentración e irita e tr s t dios ..••...•.....••...••.••••••••.••••••••••••••.••••••...... abla 6. biente e pósito t ra e col na i entaria e l a na c stera bos .......... ··············································-······················--······························· abla 7. biente e pósito t t ra e l colu na secl~ria e l la na stera l dones ....•...........••....... ···············································--······-························ abla 8. biente e pósito t t ra e l l na clirnenlaria e l la na costera uási as. ······································································-·-·················-········-··· i 214 214 ·'215 216 216 217 217 218 219 220 220 220 221 222 223 224 5 5 6 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Esquema de la formación de pirita, Berner, (1985). c.ooooncononconconancanoncnoroncnnoronanos Figura 2. Transformación del azufre en un sedimento marino costero (Jegrgensen, UM To ccccccnaccnccnono Figura 3. Tasa de Sulfato reducción usando trazadores S% (*) y concentraciones de S,> (o) contra la profundidad en Long Island Sound (Modificado por Berner, 1985) Cioiccnco danes Figura 4. Cambios en la cantidad de C-orgánico. y Azufre en sedimentos, suponiendo . que todo el carbono es utilizado para el proceso de. su fato educción (Kaplan, et a. Figura 6. a y C-orgánico medido en ja fracci n lida del sedimento. extraído “de diferentes profundidades para ambientes marinos. reciente . Frontera" continental. de Figura 7. Ocurrencia de diagénesis y no diagénesis (Berner, 1980a) Figura 8. Lagunas costeras del estado de Sonora que comprende. .el Figura 10. Localización de los puntos de muestreo en la laguna coste Figura 11. Localización de los puntos de muestreo en la laguna coste —Guás . Figura 12. Distribución de los principales grupos texturales: existentes en los sedimentos superficiales de las lagunas, (Villalba, el a/., 1989). Figura 13. Diagrama de flujo de la fase experimental. ......o.mmm..... Figura 14. Sistema de digestión anaerobio (SDA). ..oooooococccnanoccccanconsaccnnancnnacccnonococoncnananos Figura 15. Comportamiento de la distribución del pH en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (B) y Guásimas (O)..coooncnccccconccccnocconicnnnananes. Figura 16. Comportamiento de la distíibución del porcentaje de humedad en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (B) y Guásimas [Do cnccnnconnonarnononcconranonno rana no roca cnnra anoco nc an o no ronnarancccnronanos Figura 17. Comportamiento de la distribución del porcentaje del carbono orgámico oxidabie en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (8) y Guásimas (C). .... Figura 18. Comportamiento de la distribución de la porosidad en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (B) y Guásimas (O)d.o.ooononncoon... Figura 319. Comportamiento de la concentración de sulfatos (SO,?) en el agua intersticial de los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (INERTE CES AAA Figura 20. Comportamiento de la concentración de sulfatos en base húmeda (SO,> /gh), en el agua intersticial de los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (8) y Guásimas (CO ).cconccconncnoncccconcncnccnrnnanonno reno ron nora nora ro nnro ro nornnnnco rana nna anoos 41 13 20 21 24 29 44 ¿47 49 51 54 56 58 66 s7 68 69 72 73 ' r--- 1 ... ,· ----~j~ '¡ I A E AS Pág. i ura . e a e l f nnación e irit , emer, 85). ..••••.•••••..•.••.......••...•••••••..••. 9 i ura . r sf nnación el ufre n n i ento arino stero (.Jara: Datos adicionales de: Kaplan etal. (1963), y otros ••••.••..........•••.... -.: •.. ;;; ••••••.• :c,; ........ ;.:.: .... • .. _ .. ;;... 24 i ura . cu rencia e i énesls o i énesls emer, 80a),; .••••• :.·:.:~.~:·: ••... •-·'·-- 9 i ura 8. unas steras el t do e s nora e comprende l ·área._de.estudiÓ.... 4 Figura 9. Localización de los puntos de muestreo en la laguna coStera Lobos] •• ;.:;;;._.·...... 7 i ura 0. cali ación e l s ntos e uestreo n l la na CÓSteraAlgódones .• '..... 49 i ura 1. cali ación e s ntos e uestreo n a na stera' uásimas..... .. 1 i ura 2. i tri ci n e s ri i ales r os t rales i t ntes n s i entos perficiales e l s la nas, ill l a, t l., 89). •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 54 i ura 3. i r a e j e e peri ental. •• •.•• ..••••••••...••••....••••••••••••.••••.•. 6 i ura 4. i t a e i sti n aerobio A). ...........•...•.....•••.•••.•.•••........•••..•.•..•••... 8 i ura 5. omportamiento e l i t i ci n el n l s cl os e i ento e l s la nas steras: bos ), l ones ) uási as C)...................................... 6 i ura 6. omportamiento e l i tri ci n el rcentaje e edad n l s cl os e i ento e s a nas steras: bos ), l ones ) uási as (C). ..........................•............•....•....••...•................................•..•..•......••.....••.......••.....•....•...• 67 i ura 7. omportamiento e i t ci n el rcentaje el r Ono r ánico i able n s cl os e i ento e s a nas steras: bos ), l ones B) uási as ). •. •••...••.....•.................•••••..•.....................•.........•.•.....•.........•...•••....•.... 8 i ura 8. omportamiento e l i t i ci n e l r si ad n l s cl os e i ento e l s la nas steras: bos ), l ones ) uási as C)................ 9 i ura 1 . omportamiento e l centración e lf t s 04 2 -) n l ua i t rsticial e l s c:leos e i ento e l s la nas steras: bos ). l ones B) y Guásimas (C)............................................................................................................ 2 i ura 0. omportamiento e l centración e lf t s n se eda Q42- / h), n l ua i t rsticial e l s cl os e i ento e l s la nas steras: bos ), l ones B) uási as ) ....................... __ .. -....................................................... Figura 21. Comportamiento de la concentración de sulfatos en base seca (S0,2·/gs; ~ el agua intersticial de los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos ,.:.,. Pág. Algodones (B) y Guásimas (C).......................................................................................... 74 Figura 22. Comportamiento de la concentración de sulfuros (mM/I) en .,¡ agua intersticial de los núcleos de sedimento de las lagunas coster=: Lobos (A), Algodones (B) y Guásimas (C)............................................. 75 Figura 23. comportamiento de la concentración de sulfuros en base húmeda (s>-.-;n¡ en el agua intersticial de los núdeos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos c.:.). Algodones (B) y Guásimas (C) .............•.... ,...................................................................... 77 Figura 24. Comportamiento de la concentración de sulfuros en base seca (S2·/gs) e:-. ~ agua intersticial de los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos ¡.:.¡. Algodones (B) y Guásimas (C) .........•.•.•. ; •.... ;................................................................... 78 Figura 25. Distribución de sulfato y sulfu°ro. en los sedimentos de la laguna cost:.c Lobos ............................................. : .. ~.:: ...... :;:_;'::,:·.............................................................. 80 Figura 26. Distribución de sulfato y sulfura· en'.los sedimentos de la laguna cost~ Algodones ..................•...........•........ :: ... : .........• ::·................................................................ 81 Figura 27. Distribución de sulfato y ·sulfuro en los sedimentos de la laguna cost9"a Guásimas .•.......••...................... ;:; ...... ;:............................................................................. 82 Figura 28. Comportamiento de: .la : distribL:Jción de pirita (FeS,) en los núcleos =e sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), AlgOdone~ (B) y Guásimas (C). ............•. 85 Figura 29. Comportamiento d.e. la.·distrlbl.lción de Fe de la pirita (FeS:> en base seca, en lo;. núcleos Aa".~~E!Cifmento de las lagunas costeras: Lot.:s (A), Algodones (B) yGuásimas-(C)'.';'.;....................................................... 86 Figura 30. comportamiento ·de ·1a distribución de s de la pirita (FeS,) en base seca·~ los núcleos de sedime;;to de·:1as~ lagunas costeras: Lobos (A), Algodones {B) y Guásimas (C): ...••....••..•..... ,;;º:.:,.:: ..... ::· •. :;;: ..........••................................................. :;; ... :,..... 87 Figura 31. Comportamiento.:de la distribución de s de la pirita (FeS 2 ) :n base húmeda en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lot>::s (A), Algodones (B) y Guásimas (C)........................................................... 88 Figura 32. Comportamiento de la distribución de azufre total en los núcleos :e sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), AlgOdones (B) y Guásimas (C). .........••.. 89 Figura 33. Comportamiento de la distribución del porcentaje de azufre total en forr.-ra de pirita en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodon:s (B) y Guásimas (C)............................................................................................................ 90 Figura 34. Comportamiento de la distribución de la concentración de sulfuro, sulfat:: y pirita total en los núcleos de sedimento de la laguna costera Lobos ..........................•.• _. 91 Figura 35. Comportamiento de la distribución de la concentración de sulfuro, sulfate y pirita total en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones. ....................•.. 92 X LISTA DE FIGURAS (continuación) Pág. Figura 36. Comportamiento de la distribución de la concentración de sulfuro, sulfato y pirita total en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas........................... 93 Figura 37. Comportamiento del grado de piritización en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (B) y Guásimas (C)...................................... 95 Figura 38. Comportamiento de la relación entre el grado de piritización y el carbono orgánico oxidable en los núcleos de sedimento de la laguna costera Lobos.................... 97 Figura 39. Comportamiento de la relación entre el grado de piritización y el cart>ono orgánico oxidable en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones ••• ,.......... 98 Figura 40. Comportamiento de la relación entre el grado de piritización y el carbono orgánico oxidable en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas .•• ; •• ::.·.;.. 99 Figura 41. Distribución del carbono orgánico oxidable y pirita en los núcleos:C:.e sedimento de la laguna costera Lobos .............................••.••.••...••...•.....•...•. ; .•••. ; ••••• ;; •• :.;;.. 100 Figura 42. Distribución del carbono orgánico oxidable y pirita en los · nú~íe'o ·de sedimento de la laguna costera Algodones .....•.............••.........••..••..•.••..•••..•....• :·:.:;:~'. .••.. :.. 101 Figura 43. Distribución del carbono orgánico oxidable y pirita en; los.· núcleos ;de sedimento de la laguna costera Guásimas ....................•..•....•.•••..•.• :: ••• ,:~~::::::· ••. : ••• ;::: .•• ;..... 102 Figura 44. Comportamiento del o.irt>ono orgánico oxidable y pirita en' las la.go.i~as costeras: Lobos (A). Algodones (B) y Guásimas (C) ••••... '. •. :.C:.'..,::::.;.;:;;;,.:~.:~.L::'.'.• .. ;•.;;;;:; .. :: 103 · Figura 45. Distribución del carbono orgánico oxidable'. y ·sÚlfato en lo;; :·núcleos• de sedimento de la laguna costera Lobos .....••.•.•....•.....••.... :::'.:,·.·: .• !.::·;~::: ... '.:'L::.:::::•:•.L.:.:::::: .. ; .. ;. 105 Figura 46. Distribución del carbono orgánico oxidable';-y ··su'lfa'to e'n lci's 'n.icleos ·de sedimento de la laguna costera Algodones ..••••...••.•••••.•.•• :';:;•: •• :2°:.:tE.:::;~;;!'.~;:::XI'.;;;.•;;.L;... .106 Figura 47. Distribución del carbono orgánico oxidable y Slllfato:en'ío;/ núcleos d.é sedimento de la laguna costera Guásimas ..•••••....••.••••...••• ~·;':::::,;:.:.:::: •• :::':':•::::~:.::!:•.};": .... : .. :: 107 Figura 48. Distribución del potencial redox y pirita en los nfü:leos.<1e.:seciirr1ento'de la· ' laguna costera Lobos .....................•...••.........••••..••••.• :::.,.::: ••• .':~.~:.:,~:: .. :.J.:~:;~~:.·~.::;;;;~;.:.·o.;L: • 108 Figura 49. Distribución del potencial redox y piftta en. los núciéós de/'sedÚnento'.·de' la·, . laguna costera Algodones ................•...•••••.•..•••••.• :J.'. ..• '.L·:.;:;;;;':' .... :L;;;;;;;· .. E;::.::::.::·::.~ .. :'L 109 Figura 50. Distribución del potencial redox y piÍ"ita en. los núcleos de Sec::limento'de la · · laguna costera Guásimas. ·····································"·· .... : •.. ;~::: •• : .••• :-.; •. ;;:.: .• : ••• :.::::::'. •• ::: .. , ••.•• ' . 11 O Figura 51. Distribución del potencial redox y sulfatos en los núcleos de sedimento de la laguna costera Lobos ..........•....••.•......•....•••.••...•••........••••.•.•.•.•..••.•...........••••••... :................. .11.1 Figura 52. Distribución del potencial redox y sulfatos en los núcleos de sedimento de ·la laguna costera Algodones.................................................................................................. .112 Figura 53. Distribución del potencial redox y sulfatos en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas. .....•.....•..•....••...•.....••....•••••••...............••••.•...••...••••••..••........••••.•• 113 Figura 54. Curvas ajustadas para sulfato y pirita. Laguna costera Lobos. ......••..•••••••..••.. 119 Figura 55. Curvas ajustadas para sulfato y pirita. Laguna costera Algodones................. 120 Figura 56. Curvas ajustadas para sulfato y pirita. Laguna costera Guásimas. .•........••.... 121 xi i ; , ¡ LISTA DE FIGURAS (continuación) Figura 57. Velocidad de fonnación de pirita en los sedimentos de la laguna costera Pág. Lobos................................................................................................................................. 124 Figura 58. Velocidad de fonnación de pirita en los sedimentos de la laguna costera Algodones........................................................................................................................... 125 Figura 59. Velocidad de fonnación de pirita en los· sedimentos de la laguna costera - Guásimas ..........................••.••.................•................•..........• ; ......•...........•.... : ...........•...•.• ~;, 125 Figura 60. Relación de la vida media del cart>ono orgánico oxidable de los ·m:.c1ecís de sedimento con el potencial redoxde éstos ...•........ , ........ : ......... :,:.: •.. : ...• :.':: .. •:.;.:;~;~;;:.·.~;:·,;~·;,• 129 Figura 61. Tasa de acumulación de sulfatospresente_en la éoiun"l.na iectimientaii~' para las tres lagunas costeras: Lobos (A), Algodones CB) y Guásima's (C).; .••. :.'..:~.: .. :':.~;'._;;~:,::.. 131 Figura 62. Tasa de acumulación de pirita presente en· la columna sedimentaria para las• . tres lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (B) ·y Guásimas (C) • •...... ::.:L:.:·:::X::.';i;~;:::::' - 132 Figura 63. Modelo geoquímico de flujos químiéos sedimentarios. (SegCm cia~ 'ei al., 1998) .................................................. ; ........... :;.; ........ ; ...... ;: ... : .... ~ ....... :.i: .. :.:::.:.,::::::::~ .. :::.. 139 Figura 64. Vías de óxido-reducción en el mecanismo so2-. :.... Fes2 en. el sédimentc>'. (Según Goldhaber y Kaplan, 1974) .... :: .. ;.· .............................. ~ .............. 3 .... ::·;:_:;;;:;,;_::........ 152 Figura 65. Posibles efectos que tienen Influencia en la columna de;'. sedimento/ Mee L.D. Comunicación personal ..•. ; ••..•.•..•.•.....•.......... ; ... ; ...................•........ -•. '..''. .. ;, ..• : ..•.•. :.:L... 155 xii RESUMEN En las lagunas costeras Lobos, Algodones y Guásimas del Estado de Sonora, México, se estudió la concentración y distribución de sulfuros y sulfatos en las fases liquida y sólida de núcleos cortos (de O a 70 cm.), de sedimento, así como la distribución de pirita; además, se determinó carbono orgánico oxidable, potencial de hidrógeno, porcentaje de agua y porosidad. Se apreció la existencia de cambios espaciales y temporales para sulfatos, sulfuros y pirita. Se estudió el grado de piritización (GP) del sedimento, encontrándose que relativamente poco hierro del sedimento ha sido transformado a pirita y que no es un factor limitante en su formación. El proceso de piritización se puede considerar como una trampa para los ¡ones sulfato del agua intersticial. Se aplicó la ecuación diagenética al ciclo del azufre en los núcleos del sedimento, con lo cual se calculó el coeficiente de difusión del ión sulfato (Ds = 8.0 a 8.5 x 10% cm”/seg), así como su concentración asintótica (0.4997 a 4.2493 mg-at/gh), la velocidad de sedimentación de sulfato (w = 0.1405 a 0.8686 cnvaño), la velocidad de sedimentación de pirita (w = 0.1765 a 0.4555 cnvaño), la constante de decaimiento para la materia orgánica (0.00079 a 0.03619 1/año). Además se determinó la velocidad de formación (R) de pirita a partir de la reducción de sulfato y se apreció que la velocidad disminuye a medida que se incrementa la profundidad del núcleo. Se estimó a través de la concordancia en la rapidez de cambio de sulfato, carbono orgánico y pirita en la columna de sedimento, que la pirita es autogénica y que el contenido de carbono orgánico tiene do. funciones, controla en un buen porcentaje el grado de reducción del sistema ario: y sirve como combustible para la formación de pirita. Las tasas de 'sedime ación obtenidas a través del modelo diagenético utilizado, expresan que la materia orgánica presente en estos cuerpos costeros es más reactiva y las tasas de descomposición correspondientes son más altas, debido a que las condiciones anóxicas en los primeros centimetros de profundidad del sedimento son muy frecuentes. Aunque el modelo de distribución del SO4” disuelto en sedimento presentado en este estudio es simplificado e idealizado, proporciona puntos de partida para futuras investigaciones en lagunas costeras en México. xiii --·,-- .... --~ . ! ; EN ·--- :~N : n s nas steras obos, l odones uási as el stado e onora, éxico, t dió centración i ción e lf ros lfatos s es i a li a e cleos rtos e 0 .), e i ento. sí o i ción e irita; e ás, t inó no r ánico idable, tencial e i r geno, rcentaje e ua rosidad. e reció J ist ncia e bios aciales porales ara lfatos. lf ros irita. e t dió l r do e i i n P) el i ento, ntrándose e iv ente co i rro el i ento a o ra ado irita e o s n tor itante ación. l r ceso e i i n ede nsiderar o a a pa ara s i es lfato el ua t rsticial. e licó ación i enética l i lo el ufre s cleos el i ento, n J al l uló l eficiente e i si n el i n lfato s .0 .5 -6 2 /seg), sí o centración i tótica . 97 . 93 g-at/gh), J l cidad e i entación e lfato . 05 . 86 m/año), l l cidad e i entación e irita . 65 . 55 m/año), nstante e ai iento ara ateria r ánica 79 . 619 l o). demás t inó l cidad e ación ) e irita artir e cción e lfato reció e l cidad dis i'auye edida e enta f ndidad el cleo. e t ó .és ~de la .concordancia i ez e bio e lfato, no r ánico irita J columni!''·cl~:~edimento, e irita s t génica e l ntenido e no r ánico tiene ·.dos ciones, ntrola n en rcentaje l r do e cción el a sedimeI1~arlo e o bustible ara ación e irita. as as e se ent ción tenidas és el odelo i enético ti do, presan e ateria r ánica r sente t s erpos steros s ás ctiva s as e SC001posición correspondientes n ás lt s, bido e s diciones óxicas s r eros tí etros e f ndidad el i ento n uy entes. unque l odelo e i ción el 042 - i elto i ento r ntado ste t dio s plifi ado ali ado, orciona ntos e artida ara t ras sti ciones nas steras éxico. iii SUMMARY In the coastal lagoons Lobos. Algodones and Guásimas of the State of Sonora, Mexico. a study has been developed on the concentration and distribution of sulfur and sulfate on its liquid and solid phase of short nucleus sedimem (from O to 70 cm). As well as. the pyrites distribution, the oxided organic carbon. the hydrogen potential, the water percentage and its porosity. Spatial and seasonal changes in sulf'ates. sulphur and pyrites were observed. The grade of pyritization (GP) on the sediments was studied, finding that very little iron of sedirnent has been transformed to pyrite and that it is not a limitant factor on its formation. The process _ of. pyritization can be considered as a trap for the sulfate ions on interstitial water. The diagenel:ic equation was applied to the sulphur cycle on the sedirnent nucleus. in which the ion sJffaie diffi.Jsion coefficient was caiculated (Ds = 8.0 a 8.5 x 10-<> cm2/seg). as well as the_-- a~yJ1t,btic concentration (0.4997 a 4.2493 mg-at/gh), the velocity of sulfute sedimentatioa' (w;.. Ó~ 1405 a 0.8686 cm/año) and tbe pyrite (w = O. 1765 a 0.4555 cm/año). Furthermore.·-t'he. pyrite velocity formation (R). was also determined frorn the sulfute ·. '· · .. ,: reductioff and_ it.'showed decrease in velocity in the way that the deep nucleus increases. Through _ the fast -changes of sulfate, organic carbon and pyrite -on the sediment colurnn. the pyrite is, autogenic and the content of organic carbon has two functions. it controls in a good percentage the degree of reduction on the sedimentary system. which is served as a fuel f'or. th~ '¡;yrite formation. The leve! of sedimentation estimated was obtained through the diage~e1ic, ~odel which was used, expressing the organic material present in those cost bodiesis-more:reactive and the degree ofdecomposition corresponding is higher dueto the anoxic co.n~_itions in the first deep centimeters of sediments are very common. Eventhough the distribution model of sulfates dissolved in the sediment in this study is simplified and idealized. it offers starting point for further research on the lagoons of"the coast in Mexico. xiv INTRODUCCION El ciclo del azufre usualmente domina la actividad metabólica anaeróbica y químico- autotrófi ica en ¿sedimentos marinos ricos en materia orgánica (Goldhaber y. Kaplan, 1974; Jprgensen, 1983; Chanton ef al., 1987; Canfield, 1989a; Calvert y Karlin,* 1991). Lo anterior 7 produces: como resultado minerales de azufre autigénicos, caracterizados | comúnmente. por: (Berner, 1984; “Berner y Raiswell, 1984; Canfield.: relaciones han sido usadas para” inferir la existencia de el ala 1988; mecanismos que: miden as transformaciones de: las especies de azufre en el sistema marino (e.g. Kemp y: Thode, 1968; Fenchel' y Riedl, 1970; Jórgensen y Fenchel, 1974; Howarth y í -~----~ UóLI_.~~~'.~-'~-=--· .·· . :.;?hT / ~- .. ,_ --~.S..:.J1 , U CION l i lo el azufre al ente ina t i ad etabólica aeróbica í ico- totróf a en se entos arinos s ateria r ánica oldhaber aplan, 1974; cf>rgensen, 83; hanton t l., 87; anfield, l 9a; Calvert Karlin,· 1 91 ). Lo an_terior i:.ce rno ltado inerales e ufre ti énicos caracteriZados .c<'>rnúnmerite. por pirita, formados durante la diagénesis y en el ciclo,secfirne.1_1tarici:d¡:,l ~fre•y eri f"orrna muy acoplada con el carbono y oxígeno (Berner, _ 1989). Relll.cíb'i;e's'rrensen y Jcj>rgensen, 1987; C~field;:·1989 ~ F~i~ing/1990: cárlfield ét al .• 1992)c ,_ .... -· ·"· - .. ·-.:-,'- ,·'"';· .·.· ' ' ' ' En sistemas biológiCos, l~s~ci:ip~~~t(;~J¿~ufre se han estudiado extensivamente. sobre todo con respecto a · irgensen enchel, 74; owarth 2 Tcal, 1979; Howarth, 1979; Chamon et al .• 1987; Pcrry y Pcdersen. 1993; Urban et al .• I 994; Gagnon et al.; l 995;-LeventhaI,-l 995:-Aller y Blair. 1996). La especie química del ~ufre com0 sulfato es transformada a través de dos proce~s: primero, por medio de la pr.;cipÍtaclón ele rulfato como sulfato de calcio y segundo por la -reducción bacteriana de lo~ c¡;~plle~to;~ d.; slllfato a ácido sulthídrico~ de 1as condiciones del medio; pri~cipalmeme a t~a~és c11!1 J>io_ct:so'.d.;·red~d6ióri'b¡;ct.;rl~;. En si. para la formación ele FeS2 poclri~ C.Onsidera~s6 ;unÜ ~;:¡.; de p~Óce~~ qlle e~tarl~ limitand~ su fonnacióri, desde_ la remoci<'>f1 d~l·S0 4 ~- c:f~Í rigl1~:'~a'i'.if1~-h~~~;I~ fljaC:iÓ~ ;.l",i~ima del azufre primario del S042 - a piri~'a: (F~s 2 )'. E~t~.;-¡~~ p'r~~eici~ ~-limiiant.;s s~ ef16uentrari: a. Disponibilidad de materiaorgáñida-~L~JELblL b. Actividad de ba6tciri.:.S sulfato~iciiu6t6;~: c. Presencia de hierro detritico. d. Aportación de S04 2 - al sedimento a travé; de ~u ~Ífüsión en la inteñase Sf!climento-agua. Los diforentcs cambios o transfor=Ciories biogeo~uímicas de lo~ cÓitlp 0 uestos de azufre desde su estado de mayor oxidación (S0~ 2 -) hastii su nivel de: máxitnii•-redt'.JC:C:ióo' (FeS2 ) se dan de acuerdo a las limitaciones y condick.~s óxido-reductoras del rTi4'!di<>'. :" En 1 964, Robert A. Bcrncr presentó un modelo idealizado para explicar la distnbución de sulfato en sedimentos recientes. El modelo considera que los procesos involucrados más importantes son: difusión iónica.. depositación más compactación y reducción sulfato bacteriana. Berner calculó el coeficiente de difüsión y la razón de reducción sulfato bacteriana, utilizando ecuaciones diferenciales parciales y comprobó que los resultados del modelo comparados con los obtenidos por Kaplan el al. (1963), por métodos independientes. son 3 similares. Aunque el modelo es sencillo (no considera otros procesos corno Ja bioturbación). es considerado corno un punto·de.partid~···esencial para el estudio de la sulfato-reducción. El presente t'ra:b::ljo tiene cÓrno objetivo ;'primordial el de conocer Ja diagénesis química, la distribución ;, cÓ~~Ó:i~iC:~~(>'i ele 'ciii.:;;~,:.t.;~ · formas de azufre aplicándose el modelo de Berner p~;I ¡;¡;1~;;.:;¡=;~;:;,:.··~.;j~;:'~óri'' ~edicla .;,s.;n.;iai y. fund~ent'.11 del conocimiento del proceso de sulfato-reducciói'i bacterl~a:•.- 3. DeterminaciÓn de iriCii~ador~~ bási~os como: - vida media d¡;l ciu-funo orgáni~o cixidable. - tasa de•acumul¡¡~·i¿.; sedlriient~a,_·. - razón_de suifato"redué<:ión integrada. - el in~entário clcl ~fre~~dhneritario~ ! - o 3 tor ! y ] ANTECEDENTES BIBLIOGRAFICOS Diagénesis La química. de. la capa bentónica en' un sistema acuático está intimamente relacionada con la física, geología" y: biología: de. la región. En los sedimentos es donde las reacciones químicas y bioquímicas toman lugar, ya. que sus Constituyentes (minerales, materia orgánica, agua de mar) (Manhein y: «Sayles,. 1974; Martens” y Klump Reeburgh.. 1987; Lin y Morse, 199.» Las 1 “ca fisicos, geológicos y químicos que ocurren: La descomposición de materia orgánica. implica. procesos como la remoción de oxigeno disuelto, producción de dióxido . de «carbono. reducción de nitrato, reducción de sulfato, producción de amonia, fosfato, ácido sulfhídrico y metano. Muchos estudios han demostrado éstas reacciones en los sedimentos superficiales (e.g. Emery y Rittenberg, 1952; Rittenberg ef al., 1955; Kaplan er _al., :1963; Presley y Kaplan, 1968; Hartman y Nielsen, 1969; Reecburg, 1969; Berner ef al... 1970; Bray et al., 1973; Manhein y Sayles, 1974; Martens y Berner, 1974; Goldhaber, 1974; Hines y Jones, 1985; Edenborn ef al., 1987; Oenema. 1990). 5 Dia~éncsis r--··--· l ! ~-. \ ... TECEDENTES HI I RAFICOS ···--1 ·-,T • a írnica.d _ la pa bentónica .en· n i t a ático stá i tim ente l i ada n l fisica, ología biOlogía• e-Ja ión. n l s i entos s nde las ci nes í icas í icrui rnan Jugar, a úc s constituyentes inerales, ateria ánica.. ua e ar) no se encuentran en· equilÍbriC> químico. Como· resultado de. Ja gran relación o proporción del área de superficie sólicÍá co;.¡ ~1.,;i1umel1. .de 'iigua' ~téríiÚcial (especiitlrnente en sedimentos de ~ '· ' ' ,, ~ ' . grano fino), las.: cóncerifraciones :',de:•' especi<:Os <':i.:.. ·~·1 · agua intersticial pueden variar apreciablemente :Y dai. co~d< resultado·.· gradÍc;ri!~s ;:_~~ ,• ccmcentración elevados entre el agua intersticial del.Sed0-iento Y:• el agua ~upl"ay;;ceflt~~~y ~i p~odúcirse _flujos de constituyentes disueltos en la in.terra:Se' ~edirneiltCJ'~ágÜa .;;, lo~ dC>~ senticiC::.s '(Jeriseri y Anderson. 1 987) . .. ,·... · ...•• · .. · > • p .,·.··· > ; . Las reacciones químicas'. diage.né~ic~ ~uect~n oc~;durant(: y, después d,e dep~sitarse 'Ja ::;:~:en la colu~ sedÍm.;ntaria .. Estas· ;ea~clC>:~~g~~·a "=~bb,:y' S?n ~<:OdiadC>s p~r la ( anhein :e s:~::. 0 r~:;1¿m:~:::t:ri~lJ~: • 1.~.s4~{2ri'1 1 1i~~~~~~~J1t~:g7i~H~:~::i~ eeburgh. 87; Lin y orse. 1 ). Las rcacCié[fl_e~ !>iog~~quíiili~~én:e1 5.!Cl~~nú:l~estfui muy relacionadas con la materia orgánica deposit;.-<:lil! Le; ~teriC>;l1'6s C!á. 'fui~fu'dic.!'c) iíriii' iáión de la dependencia de los procesos químicos de la capa bentónica con los proceses biC>lógicos, fisicos, ológicos í icos e rr . a posición e ateria orgánica i plica r cesos o l 010ción e i eno i elto. u ción e i xido _de no. cción e itrato, cción e l "ato. u ción e onia., sfuto, i o !J ídrico etano. uchos t dios an ostrado stas ci nes J s i entos superficiales .g. rnery itt berg, 52; itt bcrg t l., 5; aplan t a ., 63; Presley aplan. 68; artrnan ielsen, 69; e urg, 69; erner t l., 70; ray l l., 73; anhein ayles, 74; artens emer, 74; oldhaber, 74; Hines nes, 85; denbom t l., 87; ene a.. 90). Se han desarrollado estudios de laboratorio usando cultivos puros y con sustratos orgánicos bien” definidos para: dilucidar: los' mecanismos” que se llevan a cabo en los sedimentos. Los (Kaplan y Rittenberg, 1964; Alperin y Reeburgh, 1985: Burdige y: 'Nealson, - 1986 Brezonik: et- al, 1993). Idealmente, una combinación del modelaje cinético « del agua intersticial con estudios controlados en laboratorio y mediciones en el sedimento: «podría darno tla- ¿mejor aproximación acerca del comportamiento diagenético en el sedimento. ¿Es así que. productos de, reacciones bacterianas pueden dar lugar a cambios en la química del: se imento e” Puede decir que la química del agua intersticial en el sedimento sería muy sencil lla “si no ocurriera la descomposición de la materia orgánica. Materia orgánica La causa principal de los cambios en la composición química del agua intersticial es debida a la descomposición de la materia orgánica durante los procesos diagenéticos, desarrollándose ésta mayor actividad diagenética en las capas superiores del sedimento, lo cual es debido a la existencia de gran cantidad de materia orgánica. metabolizable en la región superficial del sedimento. El papel que tiene la acumulación de materia orgánica en los ciclos geoquímicos del carbono, -y.su función en el cambio global, es por ahora la motivación más nitrógeno, oxigeno y. 1 foro, importante. para desarrollar. estudios. detallados de los procesos que controlan la descomposición de: la "materia | orgánica y el reciclamiento de productos mineralizados. orgánica es un proceso biológico dentro del sedimento, en el cual intervienen L y. microfauna. De tal manera que, en sedimentos donde se tiene alta sedimentación, la materia: orgánica es degradada rápidamente, mientras que en sedimentos con baja sedimentación es apreciable la cantidad de materia orgánica que puede ser destruida arriba” de “la “interfase sedimento-agua. Los compuestos orgánicos son consumidos por reacciones basadas en la eliminación de grupos funcionales por deaminación, descarboxilación ¡---~:-- . -_---~~--7 .._Fi~L ·=---.::-:::..._:~ 6 e an desarro lado t dios e ratorio usando lti os ros n stratos r ánicos bien fi idos· pa:ra"dilucidar· l s· ecanis os· que ll van bo s i entos. os resultados son utilizados .dfrectamente para evaluaciones debido a la complejidad química y microbiológica de los sistema5 llatG~átés aplan itt berg. 64; lperin eeburgh. 85; urdige N al n., 1986; · Br~~~k t l. 93). l ente. a binación el odelaje cin~tlcoc:lel~gli~ int;;~~i.;Í~1C:,C,;.,- t dios ntr lados ratorio ediciones el i ento• 0dria 'd~~s lil'rn~jor i ación erca el portamiento i enético el i ento. s sí C¡J~. p~ódl.l<:to~ e ci nes cterianas eden ar ar bios í ica el sed.iri;e~td: is pu<: 39C0O, + 67HCO*+ 16NH," + HPO” + 53HS" + 39H,0 Las reacciones producen un incremento en la alcalinidad (bicarbonato, fosfato, sulfuro) causando un aumento en el pH que es parcialmente compensado por el incremento simultáneo en la concentración de CO. El incremento de pH depende de la acción amortiguadora de los constituyentes del sedimento (Emerson ef al., 1980) y de la formación de los minerales de sulfuro. Berner (1984 y 1985), esquematiza los pasos en la formación de minerales de azufre finalizando hasta la formación del compuesto más estable, la pirita (Fig. 1): ¡----··--·-- -·- L~L~ · a posición 1.11Uca el ua i t rsticial bia i rnente l s diciones i entarias a na stera. nderson t l. 86). aron n so e n o ara t er l s racterísticas el ua i t rsticial j st das l s diciones i entarias, l al r ite e an bios t i nales arte perior e l na e i ento erfil e ua t rsticial), terior a "or a ás ente ndo en as e i entación r ánica lt s utgers an er oeff. 80; lderfiel t l .• 81 ; 0 ensen 0rensen. 85; artin ender, 8). l r ceso rnás i portante l i énesis e l ateria r ánica, sde a rspectiva l bal. s l itt -r u ción. La cción el 04 2 º á rnbientes e lta t ión. tanto ~n ~~eria orgánjca como i.norg~c:a. i l ente uas steras e poca profundida"é:I: cori ~lia p~odÍlcÚz:;;dad p~a;·~ ~dimentación f"angosa. Edenborn. et al .• < 1987), sl2lreriSCn y Jorge~ó:. < 1 9.87);' Thode~A.Ílder5en y Jergensen. < 1 989). oenema. < 1990) y Lin y Morse. (i99'i> •. :~~u:onl.ñiroíi qÍle ~¡ proceoo:de s..tlf".:.to reducción puede darse en La reducción del S042 • pu~e se~ fo~ubidá J;or ia si~iente ecuación. Aller, (1983): ' ._- ' - ,. ,- ~ .·. - ,--. ·;.:. -. - .- . ' .. -,_, - . ,·. :, :< ·>':;- :<::--,· ->_,_--: -; . -~: > : 2~ (CH20). (NHJ), (H,PO.). + O.SxSO. e¿_ xC02 -+: yNH. + zHPO• · +· (-O_.Sx-y-2z)W + O.SxHSº + xH,O l ecuación esteqlli~~t~~ ~~· R~field, n binación n s ci nes e i ciación ara ua ác'i~i(;'<:a'.i-bónico: as ci nes ucen n i ento l l li i ad i r onato, f"osfato, lf ro) sando n ento l e s r i l ente pensado or l i ento i ultáneo l centración e 02. l i ento e ende e l ción nrortiguadora e l s nstit yentes el i ento erson l l., 80) e l ación e l s inerales e lfüro. erner 84 85). ematiza l s asos l "ormación e inerales e ufre i li do asta l ación el puesto ás t ble, l irita ig. : Bacterias .~ s Materia orgánica Bacterias FeS2 Pirita Mineral de Fe Fes Fig. l. Esquema de la formación de Pirita (Berner. 1985). 9 10 La precipitación de mackinawita (FeS) puede reducir el incremento de la alcalinidad en fonna drástica a través de-la'siguiente-reacéión: Por otra parte, la formación de pirita inv.;lu~~ la ~xidación parcial de sulfuro. resaltando el incremento de alcalinidad: 2FeOOH + 4H+ +_28s·1 ·_c...+· _F_eS2+ Fe2++ 4H20 ., -~ En la última reacción, el s-2 es oxid~~o:i S~ 1 • - En)iigar-de Ft;OOH. el ___ Fe+3 _es igualmente absorbido en la arcilla o MnOx y plif:dé'~~ ci,nM:)' t.in ();cidante eri' lá zor'ia 's~Mxica. Aunque no es visible en la ecuación ~t~ric:Í~, l~, J>'redJ>itación de pirita ocurre vía FeS. como u'na fase precursora. La pirita en corit~ciio ~6i/t-;1 oxígeno es inestable, lo cual pudiera implicar q'ue su formación ocurre actiiálmei'..ie'';;~'t~-fr()ntera o interfuse entre condiciones subóxicas y ai-;ó"icas (Giblin y Howard, 1984; g¡¡;;ensen y Jorgensen, 1987; Feijtel et al .• 1988; Oenema. 1 988). En la Fig. 2, se muestra llJ1 ~~qÜ~nu donde Jorgensen presenta la transformación del azufre. La prescncia·de_pirj;::~~-~imentos recientes o viejos, puede ser usada en el diagnóstico de los ambiefltes s&iiffientillios. Bemer ( 1985), estableció que en un sedimento marino depositado en agua oxigenada. la formación de pirita está limitada por la concentración y reactividad de la máteria orgánica. mientras que en un depósito no anóxico está limitada por la abundancia y reactividad de las fuscs detríticas de Fe (Boesen y Postma. 1988). La cantidad de pirita formada en los sedimentos más o menos homogéneos está relacionada al Hs-1 producido en la reducción de 8042· utilizado para mctaboliz.ar los compuestos orgánicos. Cuando éstos procesos empiezan dentro de la columna sedimentaria. la relación entre pirita y carbón orgánico puede ser representada en una gráfica por una línea recta a través del origen. Sulfato 1 Zona de Oxidación Agua de Mar Interface Sedimento-Agua -----~ Oxidación de Sulfuro (------------------------ • !llo. 1 S Oreánico Detritus 1 - - 1 Reducción de Sulfato 1 - 1 Zona de Reducción Fes~ Fe~ 1 Sedimento ----------------------------------------- -------------------------------------- "".,. 10 cm Fig. 2. Transformación del azufre en un sedimento marino costero {Jcj>rgensen. 1977). 11 í _: :;N J 12 Sin embargo, cuando la pirita es fornrada en la columna de agua y en la parte superior del sedimento, corno podría ser·el'caso·de~los·sedimentos en ambiente oxidante, la línea recta tendrá una intersección con el eje· FeS2 • Tales gráficas pueden ser usadas para distinguir entre los diferentes ambientes sedimentario~; incluyendo sedimentación en agua dulce. (Leventhal, 1983; Berner y Raiswell, 1983> 1984;; Riíiswell y Berner, 1985; Sheu y Presley, 1986; Boesen y Postora, 1988). . . . La forrnaC:ión dfi J>irit.i: 'ri6' está: limit!'cla a la rase_ rnin~ral de. Fe(III). su rea~ti~d~d sÍ·la; limita. Esto sigÚifi.;;i que s'61a;,.¡ente ~a part.; del HS~. 1 prC::.ducido p.;drá ~;_;r ftjad~ ert la;fléC>rorrnación del mineral sulthíd~iéC:,; .··.' ·.•·· )./ La cantidad de, carbonó orgfuÍico 'qi'.ie ;;s ~etaboli:zado. por sulfato. reducción. bacteriana es considen'ible~eAte 1~':fiiritd fo~da.,J~rql1~ ':ln '111C> 'porcén'taj~ d~ HS" se ciüi.mde de la zona anóxica haci,;;: ia.· z<>rin". ó~ica (I().:ide es rixidado a. so .. ~~ ot~ ve'Z... ,. - .. ' ·, La sulfato~redll~ciói. depc,~de ele la dil>J>--_,, En sedimentos donde 5e tien.e~narápidadepositaCi~O, Se.puedet~11e•>más.n:u1teria orgaruca disponible para la sulfato ~r~d~~iÓn'; ~~e~~,¡ ,~,~~~·i~~~i~ d~posi~ciÓn· l~~~ cMi~delburg. 1 989). Esto es guia para_ Una r'ela~iÓn>'Po~ifiva .;üti-e. la razón ~:..ist:inte pr.lmedio de l~ materia orgánica y la velocidad.dede~ositii6ión .. De ~l::iierdo' 0 aBern~~ (1980~)._e;ta rel~ciÓn es: donde: ' ~c= ~~~~ .. ·. Kc =razón constante d'eciegra'~a¿¡~.:,_de la materia orgánica (M/afto). A = constante igllai o.o4 (añC>lcirn2 ). w =velocidad de sedimentación (cm K/año). Razón de reducción de sulfato (mM/a) o 40 80 120 5 E ~ "'CI 10 "' "'CI '5 e: .E e 15 Q.. 20 10 20 30 Concentración de sulfato (mM) Fig. 3. Tasa de sulfato reducción usando trazadores S 35 e•) y concentraciones de S 4 2 • (o) contra la profundidad en Long lsland Sound (Modificado de Berner. 1985). 13 14 El consumo de S04 2 - empieza con un gradiente de concentración. lo cual significa que la difüsión de S04 2 - a-partir. dél agua ·del fondo de la interfase sedimento agua. puede prodtiCir una difüsión de Hs- (el cual no está atrapado por minerales sulfürosos) hacia la zona óxica. La reoxidación de HS- a S04 2 - después de una dif'usión dentro de la zona óxica no dá la misma cantidad. ya que no toda la concentración de HS- se oxida hasta S042 -. sino que una parte se transf"orrna a compuestos como tiosulfato y sulf"uros entre otros. La función de la sulfato reducción bacteriana en la gcoquimica cxo~énica La química de los iones más abundantes en el océano es controlada por reacciones que se desarrollan entre la fase acuosa y la fase sólida de origen biogénico y litogénico (Pytkowicz. 1967; Sillen. 1967; Siever, 1968; Broecker, 1971; Garrels y Mackenzie. 1971; Hines y Jones; 1985; Balzer. el al., 1986; Chanton. _el al.. 1987; Thode-Andcrsen y J0rgen5en.·. 1989; J0rgcnscn y Bak, 1990). Estas reacciones pueden aproxirrlarse a tener condiciones de estado estable (pero no necesariamente en equilibrio). implicando que las velocidades de las reacciones puedan determinar las concentraciones de especies disueltas (Morgan.·: 1 967). Los microorganismos son instrumentos que influyen en las velocidades de muchas de las reacciones geoquímicas importantes ·en runbientes acuosos. Por - ejemplo. los cálculos termodinámicos indican que el ion sulfato puede ser reducido :'lsul~o por la materia orgánica en ausencia de oxigeno (Bostrom. __ 1967; Thorstert50n.1_970; Fossing y J0rgensen. 1990). sin embargo ésta reacción no se puede dar: a 1l'l temperatur;ypresión de la superficie terrestre. excepto cuando está mediada biológi~eri~~-- La sulfato-reducción biológica es un proceso anóxico y puede ocurrir en la columna de agua como resultado- de uri.cálto. consumo de oxigeno o pobre circulación. Las velocidades altas de remoción de ·oxigeno. están relacionadas al contenido de materia orgánica particulada y disuelta y a la estabilidad hidrodinámica. la cual prevé la adición de agua oxigenada por advección o dif"usión (Wyrtki, 1 962; Richards, 1 965a; Martín y Sayles, 1992). La remoción de oxigeno es requerida para iniciar los procesos de sulf"ato-reducción bacteriana. En ambientes 15 como el Mar Negro (Caspers, 1957). la: fosa del Cariaco (Richards y Vaccaro, 956) y algunos 1 939; Richards, 1965a; Henrich y a. 1987; Fossing estuarios; lagunas y e Strom, sois la. column =l agua. “intersticial. y. del sedimento. . la limento' durante la sulfato-reduc. ión. es er una composición relativamente constante la diagénesis primaria vienen a ser aquella que involucra: a las el “sedimento entre un mineral y otro o entre los minerales y el fluido interst e ón hace énfasis en los cambios químicos y no toma en cuenta a los procesos les 'como la compactación. Lo anterior no es válido para áreas de baja onde la diagénesis como la del azufre presenta un enfoque diferente, y en donde pro fundidad; la pirita autigénica que se forma a partir de la sulfato-reducción produce cambios en la fase f 'i~; ¡ --...::::U 5 o l ar egro aspers, 957). l f sa el ariaco i hards a caro. 1 56) l nos estuarios,- lagunas,yfiordos-(Stron~---1939;Richards, 65a; enrich Reeburg, 87; o sing y Jorgen~en. 1 990; Óen;,,~ 1 990) sllc~d~ éste tipo de procesos. . . ..-... ·-.: ·. - Bajo la l mi'de- agu~--sui'''i~bargo;'.Jas condiciones anóxicas son establecidas más frecuentemente-(b~j~·, 1~' iit't~if~:~"cl~~~[o2~~ua) ,_ ~();:¡,<:) una co~cuencia 'de· 1~ acu~ulación de materia orgfuu~a y póf~c~trid~ic,~6~·¡;~ Jaco~c~nti-aciÓ.idC:/oxígerio>Et si:.u'a~C> dis.ielto en "' - ·.- ... ,._,,., '·; -· -··,,., .. ,, __ ; . .. .- ·• -·· ·- -·-'.· . . ··-····· . \ - el agua intersticial del seclÍmento, es ,:;,;~;:;~el() por bácteiias sulfáto reductoras'. El resultado, de : -- "' .. __ , . ·- "·· ,· -•,., . - ~- . -· . . . . ._,__ . - - - ·. . -- -· - - ' - - _. - . . .. -- . -· ... -·~.. - -- ' :. . ' 1a liberación de su1rur<> cié hid~óg~no e~ tóXi6ó ¡;a;:ª óí:-g'á_flismos qué 'respinm> - - ~:O.~. e-= ., .• -'-- ., . ::;·· Las bacterias que ac~~an;~~ ~1 ~;~c~s~ ele ~~~i~-;ed~~clÓ~_~i,e~~~ un papel muy importante ec'sntasl~ debgarac·'·tdear' c1·as' iÓn_ ·,d(_C,e·,0··_.&2:.'ma_, __ -__ ;_,_._ 'ltt2.~S:ª,-•• _61-N~anH~ -3~c.• ~ dp-~Oh4tr)o--- 'del sedimentó. Los productos metabólicos de -. s~ri < ,~;ifu:tlc~énte reactivos e l~fluyen sÚlfü~os metálicos. - ';·. -;,;· están asociados con Pam producir , mo,dificaciones en ; la ,_química_ : del : ua i t rsti ial el i ento. - la transforencia de s~if~ios de la cól~\:1~ --~~·· ~\ -~irn~nto - urante lf to-reducc n s un mecanismo inlpo~te: el cual ayudá' 0 ~ ~~~º;;'~ ~ posición l ti ente nstante del sulfuro 1lfü1dido a los ;:>C:éanó~ poi lci; ~í~I~~ el~ e~~sión (Holser y Kaplan. 1966; Be~er, 1 971; Garrels, y Macke~e; , tÚ J);,'.fi:ai'c,vál~~i~;;_ -'~uantitativa de estos _ ciclÓs requiere del conocimien~O -.de {ía. -~tÍd~d-~:_d~~-~'.ici~}fr~~~~r~;riO~dó·.~-de .ios sedimentos. Í>ich~ 'est~Ciones pueden dar un_bucneritendintieftóde 1;. n'at.Jt-aieia de la diagénesis del azufre. De acuerdo a Pe~tijól'ln' d'~~~)l 1;. i énesis ri aria i en a r uella e i olucra a l s reacciones que,s~:~~·::~~h,~r~"dé1' se ento tre n ineral tro tre s inerales l fluido inter8ticial. G 'cleñniciÓn ace f'asis l s bios í icos o t a enta l s r cesos fisic~_s:tales 'c o l pactación. o terior o s áli o ara as e aja rofu ,-d cle l i énesis o l el ufre r senta n f que i rente. nde l irita ti énica e nna artir e l l t cción r duce bios l f' 16 sólida. así como también en la química del agua intersticial (Ostroumov. 1953; Kaplan et al., 1963; Berner, 1964a; Sweeney y Kaplan, 1980; Edenborn, et al., 1987; Boesen y Pcistma. 1988; Oenema. 1990; Canfield, et al., 1992; Huerta-Díaz y Morse, 1992). Fonnación de pirita en sedimentos marinos La pirita f"onnada en el medio ambiente marino se produce como resultado de la reducción bacteriana del ión sulfato proveniente del agua de már. Esta ,ri;::a~ció_n e5- .ac_omp,afiada de l_a oxidación del carbono orgánico a ión bicarbonato, el cWJ.1 es.libJrad6~de -m1ev¡, ;.I a~ua de mar. Por lo tanto, la cuantificación de pirita en los sccliment~s ~i:i~óé'bido a. ésto. . - Kaplan et af (1963), sugiere que la mayor parte'.d~ lá pirlta'seforiria'en)a ~;:.perficie del , ~ , '~. ' . ' • ·I· .· .• ' . c •. ' .• ,;. '• ,' . ' . ' "· ' •• • - .. , . " ' . ' .,. . ; - . . • . • :~::·=d:~.:::fi S:r~~!~~F~¡lli~lf~~~t~~·~~:;:~:·~ sulfatos atrapados en _e1 aiua;mie,~~tic:iá1.'s~ 1.;;_ ~20 De tal manera que, el sulfuro reacciona con el hierro disuelto de acuerdo a: Fe 2428 —> FeS2+2e" En- los primeros: centímetros .de la columna sedimentaria, el reaprovicionamiento de los componentes químicos del agua de mar es tan rápido, comparado a la velocidad de la reacción química, que se observan pocos cambios en el agua intersticial o en el agua que se encuentra TITSIC~ FALLA D ~: ,_ ... --- _2;_N 7 ción. Los bios ue se bservan e u ren s i entos n bido depositación no Uriiforine de- caroorio ·organice>, -(Bordovsky, 1965). Estos cambios o deben -,-e - - . . - a la reducción de sulfatos. después - de la interfase. ya que son incrementados por la gran difüsión de sulfül.osdé' lacolum..;-ii de agua: El segundo _método pr~;¡,:;.;~i~: l§s cari-ibios de Ia.composiC:ión-isotópiC:a ~e Ia• pirita con respecto a '.la' ~i-'bf~~did~d .: ~11:;-~1 ;,i.ciil11~nt"O: : i..á:: distrlbució'n Íscit;s~iC:a del: fil,Jfi.e ~stá en contradicciÓll ~ 'íit~~;;¡¿•' de í.mti prbducéiÓll inicial : ~ollsi:~t·e. de pirita. éll la·f su',;erficie . del :::~==:·~=b.;:1~:~::~~c;:n::::::·:;~=~Je:l:l~:u:~:::~:t:·;~j~~~re~ii~j:g~: la interfase sedimento-agua es concentrada en la fracción más fina del s~dfri~~11té>:•y.'~ue los análisis isotópicos demuestran que existe un balance entre la cantidad de azu~ii.:iiberaclo ·del ua t rsticial ti ad e s i i ado l sólido o pirita. Esto ·~~glere q~e la ti ad e lfato adido l a or i si n s íni a. elación i a no r ánico a rrel ción tre no r ánico y pinta en _.los i entos perficiales a o ostrada or erner 70b), giere ue c ti ad •d ateria r ániea ntrola l cción cteriana e lfatos. o - e uestra ediante iente ación. aplan t l. 63): e l anera e, l l r ciolla con l i rro i elto e erdo : n l s ri eros entí etros e l l na i entaria, l i i rniento e l s componentes únicos del ua e ar s ido, parado l cidad e ción í ica. e servan cos bios l ua i t rsticial l ua e entr YS sobre 'el sedimento superf icial (Kaplan. el. al. 1963). La evidencia de que esas reacciones ocurren- es: da- - presencia - “de “grandes. “cantidades de pirita autigénica. La causa de que la ” correlación - carbono orgánico- -pirita- pueda existir es que solamente una cierta fracción “reactiva” de la materia orgánica tiende a ser utilizada para la reducción de sulfatos; a esta fracción se le denomina materia orgánica metabolizable. Correlación pirita-carbono orgánico respecto a la profundidad del sedimento Los cambios en el contenido de carbono orgánico y pirita con respecto a la profundidad en el sedimento, tienen la posibilidad de utilizarse como una herramienta cuantitativa para medir la reducción de sulfatos después de su depositación en el sedimento. Por ésta razón, para cada fracción del núcleo, es importante conocer la cantidad de pirita formada en el sedimento. Berner (1964b), desarrolló un modelo para. el Cual la : cantidad de . pirita formada en la superficie = del sedimento es constante con respecto al tiempo.” Para este caso, . sualquier incremento de azufre en la fracción sólida del sedimento 'con “respecto el contenido “a bono orgánico de los sedimentos controla" el grado de reducción en la interfase. sedimento-agua y la reducción subsecuente Una excelente ilus ración de la reducción de' sulfatos ocurre primeramente a los pocos centímetros de: «profundidad del sedimento, por ejemplo en Kiel Bay, (Hartman y Nielsen. 1969). Aquí, la proporción de carbono orgánico-azufte disminuye rápidamente en los primeros 5 centímetros y después permanece más o menos constante con respecto a la profundidad. Además, 'la reducción de sulfatos -en el agua intersticial está limitada por la cantidad de sulfatos atrapados en el mismo. Si se reduce totalmente esta cantidad de sulfatos, sin que exista un aporte de iones sulfatos por difusión, solamente generará cerca del 0.1% de azufre del sedimento seco, mientras que el contenido promedio en el sedimento es de cerca del 1%. 1~GSI~: FA..LLl\ l: .. ~ _:._ .. :.:-.~~~~u 18 r el i ento. erf ial ( aplan l al. 63). a i encia e e as ci nes urrenc s- la--pre5encia·-·de''' randes · ti ades e irita ti énica. a usa e e l rrelación ar ono orgánico irita ueda istir s e l ente a i rta i n '"reactiva" e ateria r ánica e r ti a ara cción e lfatos; sta i n ina ateria r ánica etabolizable. o relación i a no r ánico ecto r f ndidad el i ento os bios l ntenido e no r ánico irata n ecto f ndidad l i ento. en sibili ad e til rse o a rr ienta antitativa ara edir cción e lfatos spués e positación l i ento. or sta n,. ara da i n el cleo, s portante nocer ti ad e irita ada l sedimento. crner l 64b), sa ro ló un odelo para l cual la ntidad e irita ada en la perficie el i ento s nstante on r specto al ti po. ~ _. Para ste so cualquier.uicrclTI~I1~()de ~fr~.e~ l~:fra6~ión ~lida cle/5"'d~entoc~n r ecto a la profi.Índi~ad •seria)iffi~; rr;;;didli' la el rado e cción l i t rfase sedm:.entó'.'.:~gili;. Y'í~'feducción subsecuent~: - - --- - ' ·---' :,; - '~. _. . .. - " na celente'· ilustración e la cción e lfatos cu re enunente s cos tí etros e : didad el i ento, r ej plo iel ay, art an ielsen.. 69). quí, r porción e no ánico-azufre inuye ente n s r eros tí etros después anece ás enos nstante n ecto r f ndidad. demás, la r du ción e sulfatos ·en l ua t rsticial stá it da or ti ad e lfatos atr ados l is o. i e uce ente sta ti ad e lfutos, i e ista n aporte e es lfatos or i sión, ente nerará rca el O. J e ufre el i ento co, ientras e l ntenido edio l i ento s e rca el . 19 Lo antérior nos hace deducir que la adición de pirita formada por la reducción de sulfatos después “del depósito, contribuye con cantidades medibles de azufre en el sedimento. Sin embargo, las fluctuaciones en la cantidad de materia orgánica depositada en cualquier tiempo producen grandes variaciones en la cantidad de pirita formada en el sedimento superficial. Las variaciones en el contenido de pirita debida a la depositación heterogénea de materia orgánica —son más grandes, enmascarando el incremento en el contenido de FeS?: formada por la reducción de sulfatos después de ser depositadas. Distribución de carbono orgánico y sulfuro en sedimentos marinos. recientes Asumiendo que la oxidación del carbono orgánico en la interfase 'sedimento- -agua es insignificante, existe entonces una correlación inversa dependiente. del tiempo entre Aa cantidad de sulfato y la cantidad de carbono orgánico remanente. Es decir: C. remanente = C. depositado - C. oxidado por la reducción de sulfatos. . e De la relación mostrada en la siguiente ecuación: de pesos involucrados, a B le ca a 4/3. E de sulfuro “producido. La relación se muestra esquemáticamen e. en: la: Fig. 4. Sin “embargo, no todo el carbono en la materia orgánica depositada. en el sedimento es utilizado por | la acción bacteriana para producir CO». Kaplan er al. (1963) calculó que cerca del 25% del carbono orgánico sedimentado en la cuenca de Santa Bárbara fue utilizado para la reducción de sulfatos. Suponiendo que una tercera parte de la materia orgánica depositada es utilizada y que la cantidad de carbono orgánico depositado varía con el tiempo, se tendrá una relación lineal entre el carbón orgánico remanente y el sulfuro formado en el sedimento (Fig. 5). FALLA. D:..:.. ,~N i ~----·----··-- --·----· 9 o terior os ace ducir e J ici n e irita ada or cción e lfatos spués l depósito, ntri uye n ti ades edibles e ufre l i ento. in bargo. s i nes n ti ad e ateria r ánica positada alquier ie po ucen r des ri i nes ti ad e irita "or ada l i ento perficial. as ariad nes n l ntenido e irita bida positación t énea e ateria r ánica son n1ás r ndes. ascarando l ento l ntenido e eS2 "orrnada or cción e lfatos spués e r positadas. ist i ución e ono ánico lf ro i entos arinos i ntes su iendo e l i ación el r ono r ánico l i t rfusc ' i ento ua es i nificante. iste t nces na rrel ción ersa endier:ite · el po entre la ti ad e l "ato ti ad e ono r ánico anente. s _ecir: · . anente . ositado . i ado or ción _de sulfatos. e i n ostrada iente aci n: -, . . ·: :.:< ·:.-·-. se tiene que 2 moles de carbono.~n'Jtil~dos por cada molde sulfato reducido. o en términos e sos i olucrados,. 1 ~ ;de'.~t.'.<,;¡C)·.~~ ~xíd.ido i:x;r. ad 4/3 g de lf ro r ucido. a - : -· --. --.. ' . _· . ·. ~ . --:_ ' -'" ."> ". -.. ·.- - . ' .. --' >"·~-: ·:-.. -. ·.-: - ' '': . .. ~ ... :-".' i n uestra esqÚemáticaiTien~é eñi ig. '4: . in e bargo. o o l r ono n Ja ateria r ánica positada é:n l 8ectirne~tC> ds "ül.iI~dCI. por l ción acteriana ara r ducir 02. aplan t l. 63) alculó e rca el el no r ánico i entado enca e anta árbara e utili do ara cción e lfatos. poniendo e na era arte e ateria r ánica positada s tili da e l ti ad e no r ánico ositado aria n l e po. drá na i n eal tre l r ón r ánico anente l lf ro ado l i ento ig. ). 0/o Sulfuro producido ~Co o r¡¡~C'.'".: •1.:·il!,;.· FALL\ ,_,_ -·----.•~ t= o º/o C. orgánico remanente Fig. 4. Cambios en la cantidad de e-orgánico y azufre en sedimentos, suponiendo que todo el carbono es utilizado para el proceso de sulfato-reducción (Kaplan, et al .• 1963). 20 º/o Sulfuro producido 114 e, 11~SIS i F, t.r .T .~ r . . __ .• _____ . ~;; N ! , _,, ______ ,_._-_ _:::___ .. ........................... ........ ............................ t = cr. .................................... -............... ...... ....... --,---------------........ .......................... ------- 1', 1 ........ 1 .................... 1 '-... t=O 1 ........ 1 ........ 213 C1 C1 º/o C. orgánico remanente Fig. S. Correlación lineal entre la cantidad de C-orgánico y azufre en sedimentos, si solrunente un tercio de C inicial es utilizado para sulfato-reducción (Kaplan, et al.. 1 963 >- 21 En general, la relación entre el carbono orgánico en el sedimento y el sulfuro producido, puede expresarse en términos de la fracción de carbono utilizado durante la reducción de sulfatos. Es decir: Cn = Cm + Co “donde: : Cp = Porcentaje de carbono orgánico depositado en el sedimento. Cm = Porcentaje de carbono orgánico en el sedimento (medido). Co = Porcentaje de carbono orgánico oxidado y liberado del sedimento, durante la reducción de sulfatos. Además, se tiene que: so = K Co y (0) Co = (413) Sr donde: : : : K = - Fracción de carbón. orgánico. depositado, oxidado durante la reducción de sulfatos. SrR= - % de azul S en el sedimento reducido a “partir de sulfato. imos, junto con (c), en la expresión reoxidada es una : función lineal de esa a reducción, se tiene: (e) “So=X Sr y (0) Sr =Sm + So donde: So = Cantidad de sulfiro reoxidado a sulfatos, en términos del % de azufre en el sedimento. -----··· TT::, . . ' ' -~~~::__.~-~--·-·· .: I ___ ,.::·~; 22 n l, Ja i n tre l no r ánico l i ento l lf ro r ducido. ede presarse nninos e J i n e no t iz. do rante cción e lfatos. s ecir: d de: n c ... o 0 orcentaje e no r ánico positado l i ento. M orcentaje e no r ánico l i ento edido). o orcentaje e no r ánico i ado o el i ento. rante J cción e l "atos. demás, e ti e ue: nde: (b) Co o (c) o = ( /3) R r cción e arbón ruiico positado, oxi_dado rante} cción e lfutos. SR de utre el i ento red~ddo p rtlr e lfuto. . ' .-·, :;··_ De (a) despej~o~ C~. De (b) d~spejarnos C~ y lo ~Ífuimos, j nto n ), J presión obtenida p~ e~ yóbt~ne1Tlos: {d) e;_. =413 SR ((l/K)-1] No todo el sulf"atocroouéido pue~6s~r aira~do en Ja fracción sólida del sedimento. Algunos sulfuros, pueden ~r ~~~dado~ ~· Si"itfüt~s. Si éste es el caso y asumiendo que Ja cantidad mddada s na nciórt lineal e .es 'redu ción, ti e: nde: ) o=X SR (f) o antidad e l lro md ado lfutos, inos el e ufre l ento. X = Fracción del sulfato reducido. reoxidado y liberado del sedimento. SM = Cantidad de sulfilro medido en el sedi111ento como o/o de azufre. Despejando de (f) SM y sustituyendo (e) en ésta expresión para SM llegarnos a: Despejarnos SR y sustituirnos en (d) para obtener: (g) CM = 4 [(] /Kl-11 SM 3 (1-X) ,, 'f' 4 . f\i l ·-·-...;_¡ 23 . -~ : ..': '..'.. -< :-·,~:.- . . ·.· Algunos datos de carbono org~c(, y azÚfre medidos é~ los sedimentos marinos colectados en diforentes estudios se mu.;st~ c~n l~ 'F-Íg. 6> Los dato's de los puntos incluyen los análisis del sedimento a ~~ 'p;o~didad~s, d~sd~ hi. supeificie hasta los SOO cm. Se asume. para la escala: de medici(,nd~. cíue'Ja' ~~;;ció~ es" .;se.ncialmente completa en el sedimento superficial y que solarn~ntd seo inb~á~fi~'úec:'to 'J,(,r reacción continua después de su depositación. >' •r•- _· ,,--. - -;- ".·'". --c.;•" '• ' Los resultad(,siOdic;u.:¡ wm·fiÍert¡;"(:(,~elación lineal entre el carbono orgánico medido y los ,· valores de pirita apr'oxmmdosP<>r la pendiente M. ~ ·-,·. - -. - ., . ," .-·· - -· . -· . ~ - - . -- . -_: :-:~· ::~~1-~~- _:', . La pendiente M~~Mtcr-.f-ciepende de 2 variables. X y K (de la ecuación g). las cuales pueden ser'indel>éndie.:ites.~'de otra. y si ese es el caso. ambas son relativamente constantes . ... - ,.:,· .. .:-.··,_·· La fracción de ·cárbono orgánico utilizado por sulfato reducción (K) está en la Tabla 1 para diferentes WIÓres de X (fracción de sulfuro oxidado a sulfato) calculado a partir de la ecuación (g): Tabla 1. Relación de C-orgánico utilizado para sulfato-reducción. Resultados calculados para m = 0.36 de la Fig. 6. Fracción de sulfilro perdido en el sedimento (X) O 0.5 0.9 Fracción de C orgánico utilizado para sulfato reducción (K) 0.32 0.48 0.83 'D/o Azufre (sedimento seco) M=0.36 2 º""-~~....J.~~~-':,..-~--'L-~~--''--~~-'-~~~..L..~~--''--~~....&.~~~~ 2 % C. orgollnlco fsedlmento seco) 6 8 Fig. 6. Azufre y e-orgánico medido en la fracción sólida del sedimento extraído de düerentes profundidades para ambientes marinos recientes. Frontera continental de Calif"ornia: Cuenca de Catalina. Cuenca .de Cortez. Cuenca de . Santa Barbara. Datos adicionales de: Káplan et al. (l 96J)•,~I·Ii0man y Nielsen (1969), Palacas et al. (1968), Berner(1970b), Bord~v~kiy (1965) . . , •1..as mediciones para iá Cuellca·de.Santa· Barbara de Kaplan et al. (1963) se encuentran en el área maicada ··~-" ra~. ~n~inua. 24 Multiplicando por 3(1-X): Dividiendo por CM: Dividiendo por 4M: Sumando 1: (g) CM= 4 [(1/Kl-lJSM 3 (1-X) 3(1-X) CM= 4 [(1/K)-l]SM 3(1-X) = 4 CO/Kl-'-llSM = 4 [(1/K)-1] M CM . M.l.=Xl = ( 1/K) -1 4M 3Cl-X) + 1 = (I/K) 4M Obteniendo común denominador: Obteniendo el inverso: 30-X) + 4M = {l/K) 4M• =.(l/K) .3(1-X)+4M. -- ... ' ->:-.·:>_ . . La extensión• de .. Ja. oxidación :de suillJ~::.·;~ct'.sci conoce y no puede determinarse con estos datos. Si la cantidad es mfrüma y :X ~s re~ativamente pequeña entonces. cerca de una tercera parte del carbOno deposit~tl ~ ~tm;,; :i~~ ht reducción de sulfatos. Esto asume que la reducción de óxido féÍTic0' vara''c<>~ i~n'~~ rcl:rosos reaccionan con los sulfuros que fueron producidos por otros medios. 26 En sentido cualitativo. la relación lineal entre la cantidad de azufre y el carbono en el sedimento sugiere que iina pequeña fracción de materia orgánica es utilizada para la reducción de sulf"atos. En todos los ambientes incluidos en los datos. existe una reducción de sulfatos en el sedimento superficial pero no en la columna de agua. Para estos sedimentos. la cantidad de pirita f'onnada tiende a ser dependiente del grado de depositación del carbono orgánico. Modelos diagenéticos Ecuación diagcnética general Los sedimentos de las lagunas costeras poseen propiedades de interés para la caracterización de los ambientes marinos estudiados. Estas propiedades (concentración de minerales. tamaño de grano. contenido de agua, etc.) presentan gradientes horizontales y verticales, además de los cambios presentados en el transcurso del tiempo. Dichas propiedades pueden ser vistas como una fünción de la posición en el espacio y en el tiempo: donde: p = propiedad estudiada. X = c~Ó~cle'i:iada: vertical. )'. z = co~j-de~as horizontales. t ==•forripo'.··. P = ftx. y, z, t) Sin embargo, se ha C>bservado que como los gradientes verticales son mucho más grandes que los lateraies las ~llliabJ~~~(x) y (y) pueden no ser consideradas. De tal manera que la diagénesis temprana cP) puede ser estudiada por modelos unidimensionales (Bemer. 1971). Por lo que si p = ftx, t) es diforenciable entonces: dp = (op/ox), dx + (op/Ot)x dt Dividiendo por dt y reacornodando términos: donde: dp/dt = (op/ox), (dx/dt) + (op/Ot)x (dt/dt) dp/dt = (op/ox), (dx/dt) + (op/Ot)x dp/dt ~ (op/ox), (dXldt) = (op/Ot)x . . ... (o~/Ot)x""'.clp/dt - (op/ox), w w = dx/dt es llamada ra:Zón de deJ;ositaciÓn ó tasa de sediméntación. 27 Esta última· expresión para{opl0t),{;;;s U~ciá"•;'la;~~i:Íón ·Diagenética General. la cual incluye todoslos ~~oc:c~~ diagertéti~~~ ~u6 afect~ a k (Bcb~er, 1971 ). El primer: téhuino .representa. las variaciones que tiene la propiedad estudiada (op) con respecto al iie?1rici (ot) para una profundidad fija (x). En el segundo término, las variaciones de p son o~~;:;.ctru¡: únicamente con respecto al tiempo. El último término representa lo que aporta Ía J flJo. Es posible.obsé:rvar dos casos en esta ecuación: 1 . La no diagénesis; representada por dp/dt = O, donde todas las variaciones de p con la profundidad .son deblcÍás a las variaciones de p en el tiempo de depositación. Matemáticamente: (op/Ot)x = - w (op/ox), 2. La diagénesis en estado estable, expresada por (dp/dt),. = O y definida como la situación donde los perfiles de la concentración de un mineral, relativos a la interfuse sedirnento- agua. permanecen sin alteraciones durante el transcurso del tiempo, (Berner, 1980a). En términos rnaterriáticos: dp/dt = (op/ox), w Lerman (1975), enuncia que un modelo,de estado estable es una aproximación aceptable si las edades de la c(°)Jumna de 'sedime.'ito ~on comparables a las escalas de tiempo impuestas por las tasas de sedimentáción, d.; difusiÓn y de ;e~ccl~nes que ocurren en la columna sedimentaria. En la Fig .• 7 se~miJ'estran ,u;,;~'s ~lls~~,gl"¡ifi¡;~~¡;~t.;;(Berner, l 980a?. •, Berner (1971~, e:~Llece que si ;l~·Jiru~i(>~J~e ~1~u:~ancia2.,n el sedimento es co..;secuencia de 'las, re~cci(")'~es. ~;¡fu;¡~;.,,~· ~ni~~66s •• , . .:.1 .. tot~ •. d~; 1~i, ~ro~~!>os:, cli~li~riéticos~ qiie ~fecta la concentración de la sust~cia l'ti-.;CiC:, ser:t:,{pre83d~•~m~di~te¡}a s~;na, d~-¡ ,t~,rmillo difusional y del término corresponcH~~t~ a ·Jas re~cciorÍes 'quútlicas,r l(.),:.nf.'erio·~:lae;cpreslón resultante es: -·: :'/1¡. ·: ·:::~-.;'. :· ··:':.;'."=;·-:-,_· .. ' . dódt2ét;;,;'_ ¿~oF- .' ... . <) -- \~"·::' ~:-::.·'. ·-. . -· Sustituyendo en la Ecuación Diagenétie3. Gerie~l y .. considerando el eStado estable 8e obtiene la siguiente expresión: Ds ¡:,2c1ox!-"' w oC/ox - LkGF =o Resolver esta ecuación dilerenciai hri.;lica· ql!e clebemos ~ncontrar primero una solución para G. Sabemos que: dG/dt=-kG Sustituyendo en la Ecuación Diagenética General obtenemos: 8G/8t = -kG - w8G/8x Suponiendo estado estable: -kG - w8G/8x = O Reacomodando términos: 8G/8x + (k/w)G = O Esta es la forma de una ecuación diferencial donde. para encontrar la solución. es necesario encontrar un factor intcgrant~: Factor Integrante= exp [. I (k/wYdx] = exp[(k/w)x] Multiplicando por el factor hi.tegrante los términos de la e~uación diferencial: exp[(k/w)x] oG/8x+ exp[(k/w)x] G = exp[(k/w)x] O Facto rizando como la dedvada de uri producto: o {exp[(k/w)x] G}/8x =O Integrando ambos miembros: Jo {exp[(k/w)x] G}/ox = JO dx exp[(k/w)x] G = Go G = Go/(exp[(k/w)x]) ¡--·-;¡;:-·-. 1 '?i. r - L l .n.c.;.:... :_:_.:.. - 34 Finalmente: G = Go exp[ -(k/w)x] es la solución de la ecuación diagenética para la materia orgánica. Sustituyendo en la Ecuación Oiagenética para sulfato.tenemos: Ds o 2 C/ox2 - w cSC/ox - LkFGó exp((-k/w)x] = O La f"orma de la ecuación diferencial: Os o 2 C/ox2 - w cSC/ox = LkFGo exp[(-k/w)x] indica que la solución particular debe ser del tipo: e= a exp[(-k/w)x] donde a es una constante. Obtenemos la p-rimera y segunda derivadas de C: ___ . -•. _ _ C'= a(-1.;:/w} sxp[(-,k/w)x] C"= a(-k/w)(-k/w) exp[(-kfw),C] = alc/w2. cxp[(-k/w)x] . '' ·<·: ·: .:'>-.': ~ :.· . .. : .. ~'·?·-<·. <~- Sustituyendo C' y C" _en la ccuaéiÓ,:. dif"erericiaJ: Os ak2 /w2 exp[(-kt~)xl-: wa(~k/w) exp((-k/w)x] = LkFGo exp((-k/w)x] Simplificando y factorizando: a exp[(-k/w)x] (Ds k2/w2 + k) = LkFGo exp[(-k/w)x] Despejando a: Simplificando: LkFGo a= Os k21w2+ k r----::¡;;::: -· .. !.·,:·. . :~- . ..:.:._ .. LkFGo exnl< -k/w)xl a= exp[(-k/w)x] (Os k 2/w2 + k) LkFGo Os k 2 +kw2 . w2 w2LkFGo Os k2 + kw2 Con esta expresión tenemos la .solución particular para C: e= w2LFGó exp[(~klw)xJ Ds k + w 2 ¡ :'f-{ 1 -----~'.J w 2 LFGo Os k + w2 35 Esta es una solución particuhir de la ecuación diferencial. ahora necesitarnos encontrar la solución de la ecuación homogénea: Os f:i2C/8x2 - w 8C/8x = o Utilizamos la forma general para resolver ecuaciones de segundo grado. donde a=Ds. b=-w y c=O: Se tiene: e W-f-'\.V 2Ds -(-:..v) ± V[(-w)2 - 40s(O)] 2Ds 2Ds 2Ds w± vw2 205 w:l: w 2Ds W-'\V 2Ds o 2Ds Por lo que la solución de la ecuación .homogénea .está dada de. la siguiente manera: C = C3 exp[(w/Ds)x] + C 4 exp[(O)x] = C 3 exp[(w/Ds)x] + C 4 o 36 Berner (19643), encontró que haciendo C3=0 la solución es adecuada desde el punto de vista fisico; cin pt etri Mi Las ecuaciones diagenéticas para el. sulfato suposiciones (Berner, 1980a):" 1. Además de las suposiciones . 1980a): a a) Ca representa a la concentración asintótica, la cual será denotada por Co... :la materia orgánica involucran. las siguientes Lal descomposición de la materia orgánica. sigue una; ecuación. cinética de' rimer orden : (modelo uno-G). Esto implica que un rango. limitado de ¡compuesto orgánicos Q-materia - 9 e representan, ¡cial 'es ¿reducción bacteriana. La adsorción de sulfato es mínima. La compactación y los gradientes de porosidad pueden ser.omitidos.*: La difusión es controlada solamente por procesos moleculare: Los procesos diagenéticos se encuentran. en. estado estable. La bioturbación, definida como la mezcla de sedimento por la actividad de los organismos bentónicos y el movimiento . por: Slas orrientes “no es tomada en cuenta, ya que es considerada como un proceso de la zona de interés. anteriores se tienen las siguientes condiciones de frontera (Berner, La zona de bioturbación es cl límite superior, es decir, x=0. LEt:1~;~~~·:._~~--~:-~--;~~ 6 erner 964a). contró e haciendo 3 0 l ción s cuada sde l nto e ista físico. La solución total está dadapor la suma de la_solúción particular y de la homogénea: 4 resenta l llC:entraciÓn asÍrl~Óti~'1;_'cual rá denot~da or .,. - '. ---:.':-- as aciones di~genéticas p~· ~l ~uitato y)~ Írutt~ria r ánica i volucran ientes osiciones ( erner;: l 80a): . a· descomposición e la r.rateria r ánica sigue·ün~ ecuación_cinéti~ _de pri er r en odelo o-G). sto i plica e n .:W-.go. li itado e cornp\JC:~o~ oi-gfu;j(:()~ (ex-materia orgánica) son los que pueden utilizar 1a!i ¡X¡C:teri~ sulfa¡o ~edJ4;µ~ y q~~ i-~presentan. aproximadamente. un máximo del 4% del .car~no ¡,rgfutico tC>tal> ' 2. La reacción química que afocta al sulfato disuelto ·en el. agúa· Ín~~~ticiaJ : s - cción cteriana. 3. a sorción e lfato s íni a. 4. a pactación s r dientes e porosidad _dért r C>~tid~s. 5. a i üsi n s ntrolada ente or proce~osinol;;c\Jfue~~ 6. os r cesos i enéticos encuent~ n ·est~d() -~~table. 7. a i t ci n., fi ida rno rne~Íií ~dÍmento or l t i ad e s i os ' .-_" .-~-' ' -:'. -: ''-.: ·;_ ·. <-" - : ntónicos l ovimiento or. _olas . y• 'co rientes s ada enta. a e s si erada rno n r ceso uri,:¡t~ _fuera ;de l na e i t rés. ' . . ~-. -, ' -, ---.. ~ ' ,_ ~- -· demás e s posiciones ariteri s ti en l s i ientes diciones e tera erner, 80a): a) a na e i t r ación s el ite perior, s ecir. O. 37 b) En éste punto, la concentración inicial de sullato Co tiene el mismo valor que el de Ja base de Ja zona de bioturbación, Ja cual es similar a Ja del agua suprayacente. e) Go denota Ja concentración de carbono orgánico rnetabolizable. d) A mayor profundidad puede suceder que: l) La materia orgánica metabolizable disminuya y Ja concentración de sullato se aproxime a un valor asintótico: x -> co • G -> o y C -> co, ii) La concentración de sullato disminuya. e) La condición de frontera inferior es .que C-> ao es la condición asintótica cuando G -> O a una profundidad x=x', donde.C;.;.O; x' es. controlada por procesos internos de reducción de sulfuto. Pirita. La :formación de pirita es una consecuencia de Ja reducción sulfato bacteria), de tal manera que. Ja cantidad .de. piritá puede ser:. calculada por medio del modelaje diagenético en :función del sulfato (Berner. 1980a). La cantidad totru de sulfato reducido .SS durante elcÍepósito de una capa desde x=O hasta una La concentración de.pirita.Cp .;~igual a. :Ese;.. ei.<::aso de"quetodÓ el· sulfuro :formado por Ja sulfato reducción ii.a c:Ori':~i.:id6~n ~~1.QC> <"le ~irit.t < •. . ·.-,_ '"" ,,-_ •.,.· .. ·.·· .. Poi: otra parte. sabemos que de la primera2uacióidi~ge;~tfo~ y de Ja.solución para G: . . Ds o 2 C/oX2 - w áciox = LkFG Ds B2 C/ox?- - w oC/ox = LkFGo exp[(-k/w)x] _,,-_., f 38 Sustituyendo e integrando para w constante. llegrunos a: exp[(-k/w)x] dx LkFGo ~S= w -LkFGo exp(-k/w)x 1 : LkFG6 · ;,e:;'xJ,(c.:.0w)x] w• (-k/w) Evaluando y simplificarido: ~ S = - LkFGo exp[(-klw)x] + LFGo exp[(-k/w)O = - LFGo exp[(-k/w)x]- LFGo Así. obtenemos: ~ S = LFGó (1 - exp[(-k/w)x]) La ecuación anterior indica que la concentración de pirita se incrementa con la profundidad de acuerdo al mismo exponencial utilizado. para· describir el comportamiento del sulf'ato. lo cual - . - -:;--..... indica que las gráficas para sulfato y pirita cóntra profundidad son imágenes de espejo una respecto a la otra. Otros modelos diagenétieos Boudreau y Westrich (1984), estudiando Ja dependencia de la sulfato reducción bacteria) en la concentración de sul.Iato en sedimentos marinos, compararon la adecuación de cuatro 1DOdelos diagcnéticos: l. Modelo Original de Berner. 2. Modelo de Berner Modificado. r---------- 1 FAIL::1 "- , 39 3- Modelo Monod. 4. Modelo Linearlzado. La comparación se . realizó bajo las condiciones de estado estable, dimensionalidad uno y porosidad con5tante. El modelo origfual de Berner establece que la tasa de sulfato reducción R(x) es proporcional a la razón de decaimiento de la materia orgánica G: R(x)=-kG La aplicación del modelo es adecuada en el caso donde la materia orgánica desaparece antes de que todo el sulfato sea reducido. Sin embargo, el modelo presenta complicaciones en el caso donde el sulfato desaparece en primer término {predice valores negativos para las concentracionés de sulfato). Para resolv_er esta complicación, Lasaga y Holland (1976) modifican el modelo mediante la inclusiónd~un-nuevo .• Parám~tro. '.'Y';,-·ércw-tli_(_>_ma el valor de 1 cuando la concentración de sulfato espositivay cero cuand°: es negativa.'.· Sin ~;r)-~:~~~:- .'- El modelo m red~cC:Íón (rnM!añ<:> ). s = co~centra~i¿~ d~ s~tiai~ (~). Rm = taSa máXima: ·· La ecuación de· Moitod es cornplet.i.inente ~rn~frica, lo cual trae como consecuencia que no provee un ajuste U:.trínse~~nte rn~Jor que <:>tras posibles ecuaciones (Boyle y Berthoúex, 1974). Los parámetros de la ecuación de M.:,nod pueden ser calculados graficando 1/R contra 1/S. La gráfica resultante .es llamada: diag~ · L~ew~ver-B~k '(Fenchel ·y Blackburn, 1979). Los puntos graficados sonaj~tados.~edi~t~ t.rla'lin~ recta, el~ tal manera que la intersección con el eje Yes el valor l!Rffi ~la p~ncH~nte ·~~·igual a KstRm. ', . - : .. ----_; - ... - .. --:· A pesar de ést~ y :C)tros.pi~~I~~, l~;~~uaCiÓn de Monod proporciona una mejor descripción hasta el momento (dardn~r ?' ~rche, 1987). "~/_~·:e~,,_ {'::,-~··. -- :.,~-" - ecuación . de .MÓnod. ,_. . El modelo I.ül.;~do supone que arriba de un valor Ks de la concentración de sulfuto la tasa . . de reducción es determinada completamente por el decaimiento de la materia orgánica, igual que en el modelo original de Berner, y que para profimdidades abajo de este punto la tasa de reducción es únicamente proporcional a la cantidad de sulfato presente. Dabes et al. (1963), encontraron que ésta: manera de establecer el modelo lincarizado es igualmente: efectiva que la establecida Jr el modelo Monod. Ántes de la compara: tre. los modelos, se transformaron las ecuaciones de cada uno utilizando las siguientes expresione El resultado di resar,los modelos en los mismos términos y poder realizar un : ATA : Para los dos primeros modelos se tiene que la co centración de sulfato es una función de: -q=£i(T00), a, x) donde: A a=(Dsk)'?/w y T(O) es el valor de Ten x=Lg. Para los dos últimos modelos, se tiene que: q = £(TCO), a, k, x) donde: k = Ks/S(Lp) . .. .. ' ~ _,_;;_:..'.c!-2-l 41 abcs t l. 63). ontraron e sta anera e t lecer l odelo ne ri do s al ente fectivá ue J : establecida po el odelo onod. -·_ .. --_-_··_.• > __ -.-- Antes e compa.:~6ión :_.;,ntre lo~. odelos. tra aron l s aciones e da o utilizando l s. sigÜi~nt~s e~p~~~iori~s: .. x = ckiDs) ~fic~-~-L·~~:).· ·~~~-fu~~úd~d. q = S/S(i;¿) cci~~¿ritrii~iÓ~ de ~lfato T =·FG;S•(La)~~n~~~i;;.6¡Óricl~ la materia orgánica donde: Ln= profiindidad de la báSe de la capa de bioturbación S(L;.).;. c~ri6t:11~ní'~iók: ::;· ·< El ltado el pro~·ediflrie;,{to;&iterici~;Pe~te expr ar los odelos J s is os t r inos -- • ;' - .. - • .-,- -.,,••'-A-··;;/ . • "' ".:','. '--"' -," ':- ..... • •O< • •"' -. • 0 < poder li llr mi cC>mparaéiÓn más efectiva. ?·:'."" .. ~.··· .··. .··=:''. ..... :/· .: ':.,«··, _,· -~- ·.-,• ' ' - . ara s os Pr erns odelos; 8e e ue 'c nf ntraciónde lfato es una función e: nde: ( ) s l valor e en Le. ara l s os lti os odelos. se· ti e ue: q = f2 (T(O), a. k., x) nde: Existen - muc. puntos importantes en. la modelación de procesos naturales (biológicos, químicos, fisicos, etc.) El conocimiento de los factores involucrados en el proceso y de la manera en jue se relacionan, lleva a establecer las ecuaciones matemáticas más adecuadas. La exactitud en la toma de datos es otro factor importante, ya que la calidad de las mediciones disminuye el error en la estimación de los parámetros de los modelos. En algunos casos, no es posible encontrar directamente la solución de las ecuaciones, por lo que es necesario utilizar métodos numéricos (Boudreau y Westrich, 1984). _,)-.. ... -; __ ;:_.."..'!,~\I ; 42 La comparación se lleva a cabo gráficamente, se tiene en el eje de las X a Ja concentración y en el eje de las Y a Ja profündidad.· Diforentes valores de·. a., · · k, T(O) : ~~presentan. diferentes ambientes sedimentarios. Valores grandes de a indican que el sisteriii. 'e"S. a'iik.:.e'rite reactivo y Ja difüsión es dominante, mientras que valores pequeños puecÍ~~·interÍ)retars;;~~.;~~ ambientes donde Iii adv~ción:d~~a el transporte del soluto. Se compararon los duatro'rii"~cÍeÍC>s con .varia.S é:onibinacione;_ d~.lCJ~ p~t~~s aittenores y algunas de las coriclu.Sion.;~~ o bteftld~·pc;..: Boudreau .y Wesiri~li (1984) s<>ri ·1,;;; siguientes: ·- - . . . _., - •·' -·- - '"' - ---·. ' . . ,-.-··.-· - :o··· ... ··:-- <>·- '":<:·-··-"" .,:,:-.-·· - ·; ·_ El modelo~~ rá~Ü~~:util~ Por tener.él menor núiTicro dépitráriietr6s~e~onocidos es el M6d-~1:~,:tfci:~¡f;¡~~-~---d~,:~-~riie1-/~ ·-~~-\;: '.-:.:."~:<:-;·_,:-~.:;> - El Modelo.Mc;d.illcaé!C>:aé s~l"ller y·él Modelo 2d~~o.pre~ntkon cC>m~rtarnientos muy ;.i~ilres\ • Para ·~~p~()~~Ídad(.dadri:, el . Mod~jc)•• ·~,;n6d (~r~ • stero bos N2 ° ' " 35' 110030' e úcleos e i ento. ig. . ocalización e s ntos e uestreo la laguna costera Lobos. 48 Laguna costera Algodones Localización La laguna costera Algodones, se encuentra situado en la parte sur del estado de Sonora. México; entre las coordenadas 27°43'· y 27°45'30" de latitud norte y 110°35' y 110°37' de longitud oeste. Extensión Su área total aproximada es de 1,084 Ha, (Fig. 10). Sus aguas se encuentran separadas por una gran barra de arena de 4 km de extensión aproximadamente, la cual se prolonga hacia el Sur hasta donde se encuentra la boca de la laguna, por donde fluye el agua de mar y donde existe una zona de mezcla en composición química con el agua dulce que aporta el Río Yaqui. Origen Tipo 11. Sedimentación terrígena diferencial. Es una laguna costera asociada con sistemas deltaicos fluviales producidos por sedimentación irregular o subsidencias de superficie que causa la compactación de los efectos de carga. Se f"onnaron y varios se han modificado durante los últimos 5 nill ailos; algunos otros son muy jóvenes geológicamente (cientos de años). Se forman rápidamente . barreras arenosas, que envuelven depresiones marginales o intradeltaicas muy scii:neras; deltas de insumo de sedünentos bajos que pueden ser someros y frecuentemente etñneras, lagunas elongadas .entre montículos de playa. Presenta típicas barreras . areno.sas~. el escurrimiento puede ser directo o el agua del río puede entrar a las lagunas ·a través de_.ensenadas;. ocurren rápidamente modificaciones en la f"orma y batimetría; la energía es Üsualmente, baja, . excepto en los canales y ensenadas; hay salinidad típicrunente baja. pero put!dc/mostrar estacionalidad y variaciones cortas en tiempo (Lankford. 1977). Carranza-Edwards eial. (1975) la incluyen en la Unidad VII. Clima Presenta un clima de tipo BW (h') hw (e) (García, 1973), y se encuentra en la región hidrológica 9. ·1100 :v· 27"49º Océano Pacifico Estero !;:;to. Domingo e Núcleos de sedimento. r------·· <:1 1 l FA T, ~~-{~ .. :~·-·· ' .. rI i ' . ~ .. ~· \ . ·----~ Fig. 10. Localización de los puntos de muestreo en la laguna costera Algodones. 49 50 Ne si , a o rd Granulometría Según= Villalba: etzals (1989): en:esta* laguna: costera se presentan grupos texturales que son directamente controlados por las: principales fuentes de aporte y energía (Fig. 12). Existen dos grupos. qu se' localizan. generalmente. en: las bocas, con sedimentos representados por el máximo . diámetro - medio encontrado - y se “ubican respectivamente en la caracterización de arena y arena limosa. Otro grupo. textural se ubica en la parte interna de este sistema costero y se coloca en la caracterización de. timo-arenosos el cual registra el mínimo diámetro medio y varía de mal a muy mal clasificados. De acuer o. a: “Vásquez (1987). la caracterización del sedimento en la columna sedimentaria de esta. 2 laguna. costera se muestra en la Tabla 47 del anexo. Vegetación : El sistema en cuestión se haya: bordeado” en: su mayoría por un Sistema de Manglar, coniormado principalmente. por Rizophora mangle, Avicennia germinans y Laguncularia racenosa. Laguna costera Guásimas Localización - . La laguna costera Guásimas, se encuentra situado en la costa ¡Sur del Estado de Sonora, México; entre los paralelos 27%54' Y 27059" de latitud norte y los meridianos 110%48' y 110955" de longitud oeste. Extensión Su área total a; roximada' es de 4, 076 Ha. Fisiográficamente está integrada por una barra de arena de: 7 le longitud ap Oximadamente. La punta y la porción emergida de dicha barra forman lo que es la boca de la laguna, la cual posee una extensión aproximada de 2.5 km y una profundidad media de3 m > (Fig. 1 D: ; r;l~: .~ .~;J t --------~-,-- ·----. ·~ .. ----' 0 ranulometría egún-Villalba- r- /.-( 9)-- n-esta l una stera r sentan r pos t t rales e n directa ente ntr lados or las principales ntes e orte ergía ig. 2). xisten os r pos. quc'. '! alizari eral ente n las cas, n i entos r ntados or l máximo dl~efro edlci C>r1trá"do y se u i an t ente r cteri ación e arena_ r a- li osa. - oiro -g:riipo t~xt&8.1 bica 1a arte i t r a e ste i t a stero l ca l r cteri ación d.;-litn~-~enosos l al istra l íniino i rrletro edio aría e al uy mal clasificados. e' acuerd ásquez 87). r cteri ación el < .... • •• i ento l na i entaria e sta.la na stera uestra abla 7 el anexo. egetación l i t a estión aya bordeado n su ayoría or n i t a e anglar, f niado r i al ente or i phora mangle, vice nia inans guncularia 1usa. aguna stcr.t uási as ocali7.ación a l na stera Guásünas, e cuentra situado l sta _ ur el stado e onora, éxico; tre s aralelos °54' y °59' e latit d orte s eñ ianos 0º48' 0º 5' e gitud este. xtensi n u r a t tal ap i ada- es de , 6- a. i i i rnente stá i t rada or a a ra e arena e -- krn d longitud ro i adamente. a nta l rción ergida e i ha a ra f r an l q.:i;;, s; la cacfo la l na. l al s e a t nsión r i ada e .5 a r f ndidad edia 3 ig. 1). 51 ,, _, '....! t ··- .. ---- • E.allJa de Guásin1.as. Mar de Cortés; e Núcleos de sedimento. Fig. 11. Localización de los puntos de muestreo en la laguna costera Guásirnas. 52 Origen Lankford · (1977). la clasifica corno de los tipos 1-E y 111-B; Tipo l. Erosión diferencial. Depresiones f"onnadas por procesos no marinos durante el descenso del nivel del mar, inundadas por la transgresión del Holoceno. Modificadas leve o fuertemente a partir de la estabilización del nivel del mar durante los últimos 5 mil años. La batimetría y la forma son variables; la geornorfología es típicamente de un valle de río inundado; se presentan principalmente a lo largo de planicies costeras anchas y de bajo relieve; Los caiíones escarpados y rocosos se fonnan en relieves costeros altos; hay depresiones cársticas ovales e irregulares a lo largo de la costa del Caribe. E. Cafión rocoso inundado. Generalmente sin barrera. flsica, · .. puCden presentar islas rocosas o lenguas de tierra; escurrimientos ausentes o estacionaÍes; rórriia · y batimetría usualmente poco modificada. llegan a producirse pequeños deltas de graii~'!/'cUá.rcicos y pequeñas playas; energía variable dependiente de la geometría y refracció~ de.'1a5•~1as; salinidad típicamente normal; gradientes hipo o túpersalinos y 111-B. Tipo Ú1:. Pl~tafo~ · d.e barrera interna. Depresiones inundadas en los márgenes internos del borde ~.ori1:h;e:~~a.i:ial que rodean superficies terrígenas en sus márgenes internos y al que protegen.•d~I~· barreras arenosas producidas por corrientes y olas. La antigüedad de la formación' de ht barrera data del establecimiento del nivel del mar actual. dentro de los últimos 5 mil año.s.' L~s ~jes de orientación son paralelos a la costa. Batimétricarnente son típicamente muy· so.me.ros. ·excepto en los canales erosionados, modificados principalmente por procesos litorales-como•acdvidad .de huracanes o vientos; se localiza sedimentación terrígena. Laguna costera Üpica para muchos autores, aparece a lo largo de planicies costeras de bajo relieve con energfa d~ ir1t~rrne~ia a alta. B;\L"1gunas Cuspadas. Barreras arenosas de orientación triang~~. ~on ~j~s~ -()~el1tad6s ~cia- afi.iera de la playa con relación a la difracción del oleaje (is~. arrc6ife~. ha.:.c6s).o J>rnriiorit~rios rocosos; escurrimientos ausentes o muy localizados; forma y ba~irit'~t'i'.fu rrio:dIBcada5 como el caso anterior (III-A); energía típicamente baja. excepto en J<)s' .;arutlcs de;; ~Ca y durante condiciones de tormenta; salinidad variable que depende de ~· zonas c~ticas (L~ord, 1977). Carranza-Edwards et al. 1975. la ubican en la Unidad VII. Clima Su clima es de tipo BW (h') hw (e) (García, 1973) y se encuentra en la región hidrológica 9. ¡ ... l:.H t 53 Gr.1nulometría Esta- laguna - costera - no recibe aportes de agua dulce. únicamente de escurrimientos continentales durante la época-' de lluvias.- Su sustrato predominante es arcilloso-limoso en la parte mterna _Y ~ coloca en la canlcterización de limo-arenosos. los cuales registran el mínimo diámetro medio y:varían de ·mal a muy mal clasificados (Fig. 12). En la región cercana a la boca de.la laguna ¿Ó~ee~sed_imentos._de-:arena y arena limosa (Villalba. et al. 1989). De acuerdo a VáSquez (1987). l~:é~~~~~dió'n del sedimento en la columna sedimentaria de esta laguna costera se ~~~it:ra ~ri li. Tabla'48cl~1 ánexo. -resumen de las caracteristicas más relevantes de cada sistema lagunar.- Tabla 2. Caractes~~faai:e1-~r~es de cada laguna costera objeto de estudio. ,- ~'--,_··>·. -· Laguna >Extensión Profundidad Cuenca de Aporte de agua costera ~:(Ha) media (m) drenaje dulce Lobo_s 13;682 1.6 máximo reducido Algodones 1.084 0.5 mínimo aporte mayor Guásimas· 4.076 3.0 intermedio escaso p r . . 00 00 90 9 GUASIMAS e E tooo ES LODG AMCILLOSC LIMO ARENOSO ARENA LODOSA Do ARENA LIMOSA ARENA Fig. 12. Distribución de los principales grupos texturales existentes en los sedimentos superficiales de las lagunas, (Villalba, ef al, 1989). Po '¡ 54 ! ·~ nT 1 ·---~ Loe os: -· ·. ~LODO Et-~4 CIDQ R ::LLC8C: ~LIMOAREN080 ~ ENAl- OOSA ig. 2. istri ción e l s ri cipales r pos tc t rales ist ntes l s i entos s perficiales e l s l nas, ( illalba. t l., 89). METODOLOGIA Muestreos Se realizaron 9 muestreos en las tres lagunas costeras, correspondiendo tres muestreos para cada laguna, Í!n dond.e se obtuvieron 9 núcleos de sedimento.de los sitios que aparecen en las Figs. 9, JO y .11 ~ El. primer muestreo se realizó de Septiembre a Octubre de 1 985.de Febrero a Marzo de 1986 el sc:g'urido y el tercero de Junio a Julio d.,; 1 986: La obtención y mánejÓid'e losÍlúcleos .se siguió de acuerdo a "ortega~Rómero (1983 ); así como también el p~~ces~erltC. de las mue~ti-as él.,; s.,;d~6111o; desde s~ C>btél1<=ión haStá suariaJiSis. . ... ·- ,·., ·-·, .. . ·-. - - .. , .- -·-' --· -:i· .· ·. (Fig. 13). En cada una de. las l!sta~ioiles, se recolectiir~ll nlÍcJ~os de sedimentC> por medio de buceo. Las dimensiones de t;,do~ los ~úl;Jeos toriu-.dos füer~n dejo cm de cÚ~etrÓ p~ro de·. diforentes Jongitude~, sit,riá~d('.,40 c~·clrn~·l1or y'.dé7:4·~~ el ~yC>r. ia5·1~~gitudC:s de.l~s núcleos dependieron del tipo,desustratoprevaiécierite er.:~~~t~~ (5;;c):'[,ro6~dCl fui~ifri~· él co~t~~í(l'ci~i ;.üc=1.,;ó ~on el aire füeron Los problemas que p~e~~n,~rése~t>irsry ~~e d~¿ri de evitarse para no tener alteraciones en Ja interpretación de re~tiJtacih; sóri: i) Pérdidá ·de sedimento. superficial al obtener Ja muestra. ii) Distorsión d~· lás ~ap~ de sedimento en el manejo del núcleo. iii) Distorsión al realizar los cortes a Ja columna de sedimento. 55 11! 1 Labora@Ol - 1 MedTClón de Eh 1 ~ .... r l%H,ol -+ sólido-+ 1 Materia Orgánica J J.i _ -+ rmmmm 1 n l 1~-~ l l l 1 Análisis J •M1'fl'W l 1 -j 1 1 ~ ~ -+ + SAOB -+ !Preservar 5'C en oscuridad! -+ !sulfuro~ pH S0¡2" si· j 1 ii'*M ~ 1'"'"'1 J sólido lsulfurosl 1 @@ll!.. . -+ JM§lilfll-+ 1111!1-+ @Miil!•M-+ ~ di~H1i/ ~ -- @ sobrenadante -+ 1111111:1-+ 1 Sulfatos 1 Fig.13. Diagrama de flujo de la fase experimental. ~ r.-< ¡:··· ,_=¡ I ~~~ ~~~~ !t·¡ ::~:¡ i. -, ... ¡- 1 ~o ¡:?_. ---· ~---·· Vl °' 57 Análisis de sedimentos Análisis de sulf"uros y sulfatos El método analítico que se siguió para cuantificar Ja concentración de sulfilros es el utilizado por Kolthoff y Sandell (1952); Kaplan et al. (1963); Berner (I 964a); J0rgensen y Fenchel (1974), y con las modificaciones desarrolladas por Ortega-Romero (1983). El método consiste en añadir suficiente HCI 4N a la muestra colocada en un sistema cerrado. La suspención acidificada es calentada y agitada dando lugar a Ja liberación de sulf"uros en f"orrna de H 2 S, el cual es atrapado en columnas de CdCh al 2%, precipitando el azufre como CdS, el cual es analizado por métodos iodo métricos, (Orland, 1965, Golterrnan et al., 1 971 ). Posterior a la extracción de sulfuros solubles, el sedimento se lavó con HCI 0.5N y fué centrifugado; el sobrenadante se filtró y se determinó Ja cantidad de sulf"atos según metodología de Howarth (1978), la cual consiste en precipitar los sulf"atos presentes en forma de BaS04 en solución ácida de EDT A y el precipitado es· disuelto en un exceso de EDT A a pH alto, el cual es titulad~ _con MgCl2 • : ·>-·,<::·-;-:-Y'. .... --;-·-.:;·<·: ...... _._' __ Para la extracc;:ión · ~e<~1:1uu'.rº~Y .an~~--d~' ~lfutos, se diseñó un sistema de digestión anaeróbico denoríún~~() SDA, de acuerdo al diseñ_o y método de Ortega-Romero, 1983, (Fig. 14). El siste~ <:=oiista.de ~ '\"a5Q':.cJe·r~a<::ción, él cual está conectado a una línea de flujo de N 2 y a dos reCipienies;que cc>nti~né~ HÓ. 4N y H 20. A su vez el vaso de reacción está acoplado a columnas de CdCli q\le_~plan. el azufre lfüerado de la muestra. Se probó el sistema de digestión anaerobio mediante la realización de análisis de muestras de cantidades cO.riocidas. de sulfuro y sulfato. Para estudiar posibles interferencias se investigó la influencia de.varias concentraciones de hierro sobre los análisis de compuestos de azufre. i Columnas de CdCl2 2o/o - --- ~ .. ~ ._ ·- . Vaso de reacción . - , . } --- - . ) \ - . ,.. -- .- ~,.. - ~ Pan-illa para temperatura y agitación Fig. 14. Sistema de digestión anaerobio (SDA)- 58 t i Nitrógeno *Llave de ftujo ; ·;')' ¡ 59 Análisis de pirita La determinación de pirita en sediirierifos- se -baSó en la oxidación del compuesto FeS2 a sulfato. a través de digestiones._decbromo· de- tetracloruro de carbono, HN03 concentrado y HCI. (Kolthoffy Sandell, 1952. V~gel's,'1978~ Y' Órtega-Romero, 1983). Una vez terminadas las digestiones se procede a cuantifica:f Ja' concentración de S042- como medida indirecta de Ja '" • • ';' " •-·~. •• > •• ,> • --- -e -. "' • concentración de FeS2. 2FeS2 + 6HN03 + 15Br2 + 16H20 -+ 2Fe(N03) 3 + 4H2S04 + 30HBr 4H2S04 + 4BaC12 -+ 4BaS04 + 8HCl • Porcentaje de humedad (Por diferencia de peso) Se pesó una cantidad de sedimento (1.0 g) y se colocó en una estufa a 65° C/12 hrs. La cantidad de agua del sedimento se calculó por diíerencia de ·peso. anterior y posterior al calentamiento de la muestra.. Determinación de porosidad La determinación de la porosidad del sedimento se obtuvo mediante la siguiente fórmula. Bcrner. 1971: donde: Wds W ds + (1-W) dw W = % de agua en peso ds = densidad promedio de las partículas del sedimento. dw = densidad promedio del agua intersticial. Análisis de carbono orgánico o:údable en sedimentos La determinación de materia orgánica oxidable se llevó a cabo por oxidación y calentamiento exotérmico utilizando dicrornato de potasio y ácido sulfürico concentrado en una muestra de 60 sedimento. Posteriormente. la muestra es diluida con agua destilada. 1 O mi de H 3P04. 0.2 g de NaF-y se tituló con-solución Fe(NH4)2(S03)2·6H20 0.5N el exceso de dicromato. utilizando düenilalnina como --indiCá<:for: El o/o d.e carbono orgánico se determinó mediante el método de la vía húm.;,da,de'S~ltoHeni:K.r~er. (~927). El método utilizado es similar al descrito por Walkley y BhÍck(Í93;i)~ Ja~ksE~- (19.s's). y modificado por Gaudette et al. ( 1974). El potencial redox (Eh) del sedimento füé determinado durante el muestreo colocando el electrodo directamente encada fracción de 1 cm de sedimento. El potencial redox fué medido con un electrodo de platino-calomel (Radiómetro P1312-K 4112) calibrado usando una solución buffer de cianuro Férrico/Ferroso (+196 mV con respecto al electrodo de calomel estándar a 25ºC; precisión ±10 mV). Análisis del agua intersticial Sulfato y sulfuro disuelto - -- ., Los sulfatos fueron cuantificados ¡¡ través d~ _una titulación indirecta. aplicando el método de Howarth (1978), que consiste en lo sigwente: A 1 m1 de muestra prevÍ~nte: Pe'.~~~º~ l~~ligr~gó B~Cl 2 al 10% en solución ácida de EDTA precipitando los sulfatos com0 BaSÓ4:.:una vez separado se le añadió al precipitado EDTA O.O 1 M y Nl-L,OH para disolver eÍ B~Sd~' y tener un pH básico. El exceso de EDT A es titulado como MgCl2 0.025 M, usandC> ericlcrci'rr;o negro-T como indicador. La concentración de sulfilros en_agua. se cuantificó con un electrodo Ag1s2- Berner (1963), usando un aparato Orion 701-A digital. Se aplicó la metodología de Midgley y Torrance (1978). ¡ ni 61 Obtenida la muestra de agua intersticial proveniente del sedimento, se trató c-;:,-.:;_-üiia solución antioxidante= (FranC y Ross;-1970)~- la cual -se- añadió con la finalidad de disminuir cualquier erecto oxidante sobre los compuestos de azufre que se encuentran en solución. Se prepararon una serie de soluciones de Na2 S·9H20, con diforentes concentraci_ones de ion sulfuro, a los cuales se les determinaron los potenciales (mV) con electrodo de Ag/s2 • para la elaboración de una curva estándar. pH en agua intersticial La detenninación del potencial de hidrógeno se realizó con un potenciómetro Orion 701a. utilizando un electrodo de vidrio-calomel. después de efectuar una calibración del equipo con una solución bufter conocida. Tr.atamiento de datos Los análisis de las mediciones realizadas fueron llevados a cabo mediante la utilización del programa estadístico computacionill STATGRAPHICS. La forma de las ecuaciones que modelan el comportamiento de sulfuto y pirita permite utilizar el Análisis de Regresión ,no _lineill para la estimación de los parámetros involucrados. El procedimiento usual consiste en resolver una serie de ecuaciones normales no lineales (Draper y Smith. 1981). Existen diferentes métodos iterativos para encontrar la solución de éstas ecuaciones, los más utilizados son: a) de Linearización, b) del Gradiente y c) de Marquardt. STATGRAPHICS utiliza el método de Marquardt, el cual consiste en un algoritmo para determinar las estimaciones que minimizan la suma de cuadrados residuales. Todos Jos modelos matemáticos implican una serie de supuestos, los cuales son necesarios para Ja obtención de resultados confiables. El modelo de Regresión No Lineal requiere Ja verificación de cuatro supuestos básicos (Bowker y Liebcrman. 1981 ): 1. El modelo utilizado es el adecuado. 2. Los residuales siguen una Distribución Normal. 3. La varianza de los residuales es constante. 4. Los residuales son independientes. donde residual o error se define co1110 la diferencia entre los valores observados y los estimados por el modelo. RESULTADOS Y DISCUSION pl-1. porcentaje de humedad, porcentaje de carbono orgánico oxidable y porosidad En las Tablas 3. 4 y 5 se muestran los valores de los parámetros de pH. % de humedad, o/o de carbono orgánico oxidable y porosidad para los nueve núcleos de sedimento obtenidos. Se puede observar que el contenido de agua varía entre el 50% y el 76%, desde la parte superficial del núcleo hasta la máxima profundidad. Las diferencias observadas en el porcentaje de agua se deben principalmente a la profundidad del núcleo, a su grado de compactaclóny al t~o de ~artíc~la~ . '~.r >; . :- :~;.r·· \ ·''.; . :: ·.' ., r El comportarnÍe~t~ ;·?¿¡ ¡pHien la ~)aguna costera. L~oo~, fue~~on'decrecimientos ligeros y t 1 ascndT<:a.nbcliasas 3 n:~a 3 tBt~ªY¿ 3 ;~c·~cy}fF• .p 1 ·'g·1;1_·. á~ido, 'a t11~dlda~é¡lle aúíl'leritala i.~~f~ndldad de los. núcleos.. En ~. . . . i 5A"se pii(;.dert apreéi~·los comport8.niier1tos y vatores de pH de ~'.:- .- < :·· . >i:,'. . ' En la Fig:/ f6Á>·;co~~~P<>ndier;ie"a lÜi'i;es 'núcleos d¡, 1~·iai¿r ;;~~terii Lolx">~ .. 8e. puede apreciar Cl~.ert,t~·~ lá iend~n<;i~ ~~ li'.l d~~u¿i:Sn ~del pO~;;~~t~je cl6 • agu.i(a , t:ri.~é~ de la columna· sec:úirie~tarí~ .. 6~ti;,~c1~ .t.:~f~~¡.¿~.~;ri~i~ ~¡~~~·~~ · 1··~--;;_·~~· ~¿~i~~ió~·. del núcleo 3, en dortde se observ~bn g~di.;rttes deÍ porcentaje .de, agua (5%) a mm pro~didad de ~· .. -.. •. >.··.··- ·-· ··-. ··.-,_\;.<:,~;~--;-··· ''··-·---~;·····~,·, -· ·- ..... · - . -. · .. -- ·r 50 a 55 cffi; como ejernplo.T~bién se pu~den ob5ervar.crunbios sustanciales en el ~rcentaje de agua entre l~prÓfundid~des de38 y 58 crn. En la Fig. l 7A se observa el comportamiento de la distribución del carbono orgánico oxidable en los tres núcleos de Looos, se aprecia un decrecimiento homogéneo en los núcleos 1 y 2 a través· de la columna sedimentaria. a diferencia del núcleo 3 en donde las concentraciones de materia orgánica variaron en forma muy significativa de una profundidad a otra: por ejemplo, en el segmento 28-30 cm. 9.10% y en el segmento 30-32 cm. 6.74%. En las Tablas 3A. 3B y 63 FAiifjI'_ '-_ _d 64 3C se pueden apreciar los valores del porcentaje de carbono orgánico oxidable para las diferentes profundidades en-Jos tres núéleos;- Las diferéncias-entre irna'profundidad y btra pueden deberse al tipo de ambiente sedimentario. a las colldi<::i~rt~s Ó~d~'.:.~<.:ductorasd~I rit~dio, a la tasa de sedimentación y al aporte relaiivo de rnateri~ o~gání~~ ~~i~i~í;.;;'cia~·· La v~iación~l~ fa~or~;;]~dse enclien:~ entre: o.71 ·y o:s7._ por lo que sepo~ría ~onsiderar, desde ést.; ~~ritC> ~' .--::> ·:_::; -·. '::; - . El cornport~ent~ di.:! ~H con resp~ct6 a la ~rofundiclad de: la lag~a costera'Algodones es sirnfü1r>a los riJ~1~os de I~ i~g~ <::ost.;~ -Lobos/es décir, rnu7stra te_nde[lcia a _pH ácidos. corno se puede ~~~eciar el'l la Fi~: 1 SB. En la Fig. 16B se ap~e~ia_ la_ 1.C:nci~nci~ eh lá dis;~pt)ciÓ~ d~I pé_>rcentaje de agua con respecto a la profundidad de los nú.;ll!os:'obserVfiltdose}üi'i:'mC:nór_córitenido de humedad en el núcleo 6, a diferencia de los nÍ.~íec>s:4._ y s>;.i.;~'''áiS~if1i'.1CiÓ.i}'d.;{;;olltcnido de agua en los núcleos estudiados, se debe ~rin'di~áhb~ll~~;~(-~ci¿;'J~ _4~~~abtació~ y al tamaño de grano en la medida en que el llóCleo' i?~~~~¿~'~~~~i;ft"ri~&y~ e ~=d;,,:.,,~:~·1~~~ft;,~~l~f ~~~=:.~:.:~ ·:.:;;.:':~.::::: sedimentos 1irtl()~a'rén'Cls6Sy disiñfut.iyertcl()'sti i:~o cle,grano a medida que se tiene mayor " . ' ., . ·;;.: . ' .. -~-- ,., . ,'. - ' .... ' ··" _,__ . ',. ' '· ' _,. ' ' ' - -. "~"··~-.-··¡ - pro1undi~ad en e lo; llúcleos, teéíieddo; a profuridi~~desde .lo a 80 cm sedimentos Jirno- arcillosos. Esto es;'~ ~~bio t~~~ir~-.(stC:~'a:ías'p'r.;fu..;didades de 30-35 cm y 15-20 cm.; (Fig. 188). ' ... :- ' ,·,' _. costera de. Guásirnas se ,presenta· reducida. irregularmente El pH de 1~'.~ f ic~~s-~e :~ l~~li~ pero con tende~~i~ 1 n.;gati~a hacia. pH ácido;, a medi?a que a~mérita. J~ pr;;fiíndidad. ·siendo ei núcleo 8 ~I que pré~nta los mayores valores, (Fig. I Sc):< . ·~·.·~~··. -;-_ En .los tres il'úcfoos se detectaron porcentajes de agua: C()n· 1a· misma tendencia.respecto a la profundi~c:ehtaje:de car~ric/orgáJ'lici.'~Xidable para los tres núcleos. de. sedimento de la laguna costera. Guiísimas.: Como' se' obsenia/ los valores se present~611 ·ITluy heterogéneos. para· los tres riúcle~i'dé-~ClirrÍe~t~:. ~~ri teridci~~ia a disminuir con. respecto. a. la profundidad. Cabe sefu~J~ ~~~ e~os Pc>rcell!ajes del. C::ar~no, orgánico oxida'ble 'son men6¡:es que lo_s encolli'ra~<:>s 1 en I~ <'.>triis do's 1..:gfuia:S coste~~ Lapoi:osidad disminuye ~ lo largo de los núcleos. (Fig: l 8C). (A) 0·2 3-4 5 ... 7 ... 10-11 13-14 16-18 20-22 24-26 28.30 32--34 36""38 40-42 44-46 48.SQ 52-54 56.58 60~2 64-66 68-70 6.0 6.5 pH 7.0 7.5 a.o (C) 6.0 0-5 5-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-24 24-28 30-32 32-34 34-36 36-40 40-44 -48-52 52-56 56 ... 0 6.5 pH 7.0 7.5 (B) 6.5 0·2 ..... 8-10 12-14 16-18 20-22 24-26 28..:SO 32..:W 36-38 40-42 -48-50 52-54 56.58 60~2 64-66 68·70 72-74 B.O ::;=-~eo71 -o-NUdcoej -Nüdeo9 pH 7.0 7.5 a.o Fig. 15. Comportamiento de la distribución del pH en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A). Algodones (B) y Guásirnas (C). 66 67 (A) º/o Humedad (B) º/o Humedad 40 50 - 60 70 80 40 50 60 70 80 0-2 0-2 3~ 4-6 s..; 8-10 7-8 12-14 10-11 13-14 16-18 E' 16-18 ~ 20-22 -o 24-26 "' 28-30 32 -o 32-34 e:: ~ 36-38 a.. 40~2 20-22 E' 24-26 ~ 28-30 -o "' 32-34 32 -o 36-38 e:: :::> e 40~2 a.. -- '8-50 '8-50 52-54 52-54 56-58 56-58 60-62 64-66 68-70 60-62 64-<;6 68-70 3 72-74 t=:=:;¡ --NUdeo3 (C) o/o Humedad 55 60 65 70 75 0-5 s-10 10-12 12-14 14-16 16-18 E' 18-20 ~ 20-24 -o 24-28 ro "'O 30-32 '6 e: 32-34 .2 e 34-36 c... 36- 40-44 - -NUdeo7 48-52 -o-NUdeoe 52-56 -NUdeo9 56-<;0 Fig. 16- Comportarrüento de la distribución del porcentaje de humedad en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (B) y Guásimas (C)- (A) 0-2 3-4 5-6 7-8 10-11 13-14 'E 16-18 ~ 20-22 -e 24-26 "' -e 'i5 28-30 e:: 32-34 .a e 36-38 a.. 40-42 -48-50 52-54 56-58 60""62 64-66 68-70 Carbono orgánico oxidable (%) o 2 .. 6 8 10 12 14 r:::::=::!¡ 1~~~-3 (C) ..---------·'"--TESIS ,.. . l FALLl,,_ L____ _ ___ ;~]J (B) 0-2 4-6 8-10 12-14 16-18 E" 20-22 ~ 24-26 -e 28-30 "' "CJ 32-34 'i5 e:: 36-38 .2 e 40-42 a.. -48-50 52-54 56-58 60-62 64-66 68-70 72-74 Carbono orgánico oxidable (%) Carbono orgánico oxidable (%) o 2 .. 6 8 10 12 14 1.5 2.0 2..5 3.0 3.5 4.0 4.5 o-s 5-10 10-12 12-14 E" 14-16 ~ 16-18 "CJ 18-20 "' "CJ 20-24 '6 e:: 24-28 .2 e 30-32 a.. 32-34 34-36 36-40 40-44 -48-52 52-56 56-60 68 Fig. 17. Comportamiento de Ja distribución del porcentaje del carbono orgánico oxidable en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A). Algodones (B) y Guásimas (C). r •p·,:r:·_· I , .J •- - . ' 1 FALl..;'l 1 (A) Porosidad (B) Porosidad 0.65 0.75 0.85 0.95 0.65 0.75 0.85 0.95 0·2 0·2 3-4 ..... 5-6 8-10 7-a 12-14 10-11 16-18 13-14 "E 16-18 s. 20·22 "C m 2 ... 26 "C '6 28-30 e:: .a 32-34 e 36-38 a.. 40-42 "E 20-22 s. 24-26 "C 28-30 m "C 32-3.4 '6 e:: 36-38 -§ 40-42 a.. -- 48-50 48-50 52-54 52-54 56-58 56-58 60-62 ~ 60-62 64-<16 68-70 [ ::::-:::2~ --Núd6o3 ··--- 68-70 72-74 (C) Porosidad 0.75 o.so 0.85 0.90 0·5 5-10 10-12 12-14 14-16 16-18 "E 18-20 s. "C 20-24 m "C 2 ..... 28 '6 30.-32 e:: ~ 32-34 a.. 34-36 36-40 40 ..... -48-52 ¡~~eo7 52-56 ;;,;;;; 56 ... 0 Fig. 18. Cornportanüento de la distribución de la porosidad en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (B) y Guásirnas (C). 69 70 Sulfatos La concentración de S042 - en el agua intersticial se indica en las Tablas 6, 7 y 8 y en las Figs. t 9A, t 9B y t 9C. para' los nueve núcleos de las tres lagunas costeras. Se . ·•· ••. •. . ' . . 2 observa que las mayores c<)ru::ei:itr~cion.c:s .. de SQ4 - se localizan al n~v~J sup.erficial, teniéndose valores hasta 30;:.tifin::M.11:.;nri~ r;;,gión de la interfase sedirnento-~gua del núcleo 6 de la laguna co~i:e~ii Á1go~6T1~~/E:stas concentraciones por arriba ,de Ja concentración media del ag\la ''marina {apro,;,illlildamente · 28. lllMtÍ)' nos• indican una elevada evaporación,' ya é¡..:.;;~, esa á~.;~· e~ sC>'n'i~ra ~ someticl~ a ~(.);;úri~os ~.intensas tasas de evaporación en el ~l~t~'i'riá./.é; Por otra parte, se.: tu~i~:~~ ;JU~Lalores mínimos en el núcleo 4 dela misma laguna, detectándose'concentraciones:hasta'de 2.98 mM/I. Lo, anterior se debe a la influencia C doema 0 gusa 04 d 2 ~IYc.e·•· .c: .. ··.•.d 1 ·.~. '11~;¡¿\·:y~~\l( Y '~u irn°pacto · erí los niveles de concentración de iones ~n es;.. área lagunar, Se puede apreciar: un comP.ort~~l<:.rt<> exponenciaLde la di~~ribuci,ón >;·;.i_:·-:Y:_'-··'·. ;;::º.~·---~-:·>~ '-~_.,_:~-'.-_,.._<::;::-·~ '.~-)~:-i~ - ::·_, -_--,-'. ·_ .~. -·~,::.:-- '--. en los núcleos 3 y 4,. teniéndose concentraciones•del rango .de,2.98. mM/1-16~31 mM/I, : • • ·, -.· .. ,, ·. ;·;,-.; . '; - .-,- ·c.J- -· -~,.,._.,.,º' , -.-,.--~ · .,-· :· ,, -·.· · · r· · . · , - · . .;- , -.. · •' •. -· ' a diforencia de los nú'Cleos l·:s,y~6;q~e; flueti:ú~n e~lre;17,38'..2s.·r .n:M:/¡ para el núcleo I, 6.22-25.3 1·· e~ el 5 y 1j:j1~3oi41;cpara el nú.::1el>6~ En diversos estudfos se ::puede observar que las med.iciones· en Ja columna sedimentaria acerca de los cambios en las condiciones óxido-redu.ctoras del medio "," son cambios ligados a fa metabolización de la materia orgániéa .y a la gran actividad bacteriana en el medio sedimentario, (Krumblein y GarielS, l 952; Batten, 1 962; Brafield, 1964; Biggs, 1967; Whitfield, 1969; Hines y Jones~ 1985; Cri11 y Martens. 1987; Henrich y Reeburgh, 1987; Chanton et al., 1987; Fossing, 1 990). Otras 71 investigaciones de la distribución de 8042 - en relación a la profundidad del sedimerito.;'-hall-córicluido que 1á-coricentfaCióri decrece a medida que las condiciones reductoras en - el s-edime-¡'.¡to aume.-ltári-- (E:rnery y Rittenberg. 1 952; Ostroumov y Fomina. 1959; _ Berne~~; f964a; F.;rd~t'.nari et al .• 1991 ). La disminución en la concentración de sÓ~ 2 ~ ~i1<'~~1 ;.~!ttá i;tt~·: .. ", ,-, ¡:, - -~."?,, __ . . '-.-.. · "- profündidii'd y e~' res'littaí:lo;deFbalance•é-;-.tr~- la 'difusión y el proceso de reducéión '_del sulfato e~ ~l ~i!ciiiri;i;~to';'~ i>t::s ·;<:~~-r~-~ii{J;~-~fi.1h~id~d :; C>tra: ·-_ ~ - ::- ,- r .!'>\ .. - :-· En base l~(im6~; se\puede11 apreciar;algunos gradientes- de. concentración que tiene que _ver éon lC>; e>;.rr¡bio~ de lo~. ~;~c~;~s de :óxid()~;.educ: .·-~ de sulfuros. t~Jto pa~a la'!~~~~~ c:stera ~~I~o~i;n~~ ~orno para la de Guásimas tienden >a aumentar. á ritedidi.: qu.; '3.i'.í~é'nt~ 13,;prÓfui.did~d; IÓ c~al s.; puede apreciar en forma.múy ~~;.;a:da¿~ l~s;~úc~c~~~-~~ ~6::\'.i'g') rci~-¿ ,',li1;;:~~ifüto.rec:Íuccióity e) oifusi611-a:u~éiite: En las Figs. 25, 26 •y. 27 /se pueden· _apreciar las tendencias del S0_4 2 -. y s 2 - en la columna sedimentaria de 16s ~ti~ve rlÚc1e6s. Las gráficas de distribución para sulfatos y sulfuros muestran· que geoquímicamente los núcleos 3, 4, y 5 se encuentran bajo procesos de sulfato reducción activa (curvas cóncavas hacia abajo). con valores relativamente altos a bajas profundidades, mientras que el resto de los núcleos presentan una combinación de sulfato reducción activa y difusión ausente (comportamiento casi vertical) para sulfuro, es decir concentraciones que varían muy poco a Jo largo del núcleo. Núcleo 1 o 0-2 3-4 5-6 NI e 10-11 ~ 13-14 -o "' :s! 16-18 -o e: ~ 20-22 a.. 24-26 28-30 32-34 36-38 40-42 44-46 (µg-aUgh) Núcleo 2 5 10 15 20 25 30 o 0-2 3-4 5-6 8-10 11-12 e 13-15 ~ 16-17 -o "' 19-21 -o 'i5 23-25 e: .2 27-30 e \ -+-Sutfatos -o-- Sulfuros a.. 32-34 36-38 40-42 44-46 48-50 53-56 59-62 Núcleo 3 (µg-aUgh) 0-2 3-4 5-6 7-8 10-11 13-14 e 16-18 ~ 20-22 "O 24-26 "' "O '6 28-30 e: -= 32-34 e 36-38 a.. 40-42 44-46 48-50 52-54 56-58 60-62. 64-66 68-70 o 5 10 15 20 _.._Sutfatos --o-Sutfuros (µg-aUgh) 5 10 15 20 25 Fig. 25. Distribución de sulfato y sulf"uro en los sedimentos de la laguna costera Lobos. 80 Núcleo4 0-2 4-6 8-10 12-14 16-18 20-22 E" ~ 24-26 "O ro 32-34 32 "O 36-38 e: ::::1 e 40-42 a... 44-46 48-50 52-54 56-58 60""62 64-66 68-70 72-74 (µg-aUgh) o 2 .. 6 8 10 12 14 ¡---------·.-· l fi}l¡l .. :..:\ i.· ._· ~·---·- . .:J·:,t'J. 1 Núcleo 5 (µg-aUgh) o 5 10 15 20 25 30 0-2 4-6 8-10 12-14 16-18 E" 20-22 ~ 24-26 "O ro "O 28-30 'a 32-34 e: ::::1 36-e a... 42-44 46- 50-52 54-56 58-60 62-64 66-68 Núcleo 6 (µg-aUgh) E" ~ "O ro 32 "O e: -§ a... 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-14 14-16 16-20 20-24 24-28 28-30 30-32 32-34 34-38 38- 40-42 42-46 46-48 48-50 50-52 52-56 56-58 58-60 o 5 10 15 20 25 30 35 -+-Sulfatos ~surruros Fig_ 26. Distribución de sulfato y sulfuro en los sedimentos de la laguna costera Algodones_ 81 Núcleo7 o 0-5 5-10 10-12 12-14 14-16 e 16-111 ~ 18-20 -o 20-24 "' :!2 24-28 -o e: 30-32 ~ 32-34 a.. 34-36 36-40 40-44 44-48 48-52 52-56 56-60 (µg-at/gh) Núcleo 8 5 10 15 20 2S 0-5 li-10 10-15 15-20 20-25 e 25-30 ~ 30--32 -o "' 32-34 :!2 -o 34-36 e: ~ 36-38 a.. 38- 40-02 42-44 ...._.., 48-52 52-54 --o-- Sulfuros 54-56 'l~SIS (µg-at/gh) o 5 10 15 20 25 30 -+--Sutfatos ~Sulfuros Núcleo 9 (µg-at/gh) o 5 10 15 20 . 25 30 0-5 5-10 10-12 e ~ "CJ 12-14 "' -o '5 14-16 e: "ª a.. 16-20 20-25 -...-Sulfatos 35-40 --o-- Sulfuros Fig. 27. Distribución de sulfato y sulfuro en los sedimentos de la laguna costera Guásimas_ 82 ;.. , . _.:. . 83 Pirita (FeS2 ) en sedimento ~-- :.." - -~__:_·~i.:.ti J La combinación de pirita {pirita + azufre elemental) en sedimentos se puede apreciar en las Tablas 15, 16 y 1 7 y en las Figs. 28A, 288. y 28C de los núcleos. Las concentraciones de pirita se encuentran ~11 el rango de 0;14% (Núcleo 7)a t.72% (NÍ.cleo 4). En la laguna costera Lobo~. la5 c~'ll~'c:~tra~iones del núcleJ 3 y•l tienen si~il;.rt~ndencia, encontrándose mayores c<;mcentdciol1e~ d(," F~Si~ll.el ~úcle,o3. (0.73"'.l'.51%). y e~ ~lnúclco (0.58-1.15%). En el núcleo 2, se tlivieron corié:í.({frá.cio~es eiltre 0.31%~o'.69%>(Fig". 2SÁ). ··o·'¡=::· ~·,,;·· .. ---¡·,·- -••''::---, .• ~ ,:·----·~~- -··-·-· .. ~'._;·~'-'::~K::: e,._;;'· - -, ~- ·-... f:i·,'·. p.-_-_-,-: ._;:·:-f~--·.·· ·-.:_~ .. - ·':'. '::.'"····''.'-. :;.:_~- _.,._,_> .. ; .. ·:º· __ --:·:::- , __ -_-__ ''.i,'::·._ En la región de Algodones, el cornportmnehto d_; l;;~ ,nÜ~~.;~s •4 y 5 es ;hu~ slrnil~ .ª ·~ravés de la colu~sedimentaria y sus concent~cio.n~~~~~.f~~;;·~~ 6 ·~·an·:··:·· .. q.:u••~e·i?.• .. ~.:i1\u··~n·g·:·.···rn.~.······ed·.~.~ 1 ; 0 .º,·.·.· 0 . 8 x 6., .. 1 ;cd0a_d¡o·72%• son ambientes reducidos en compará.ciól1'¡";'()il:''c;;i.iiúc1~0: es con concentraciones de pirita entre 0.18%~q:~~:6·%~t{~i-g~-~~8'~),/,· ~:~-~,':.'.>" ··::·.~, .: · :'.:-.;<-, ·:::~~ -'~ • . . . '· ·'>. -- : . ; Por otra parte, con respecto a la fa1guna J~~tel-a : .-.e · .·· · ;". ; .. _':~:.:~-:~~:;.>: __ :_( •;;y_< -· ·:·.~;~.::.- ~:~(~·,'.:-,:-·~· ;:_ .-~ .. ~~·:-._~;¿~~-;.co' - "/ ~.", Las concentraciones de Fe p.ri-a i3. lagJiD3. c~~i~ra rIC>Ss'.~ari;¡;(!.J"l e~tre 25.83 µg-at/gs y 125.85 µg-at/gs para los 3 núcleos de la ~ol~··~ed~en~~'.Af·j~ l~ ~ncentración de S se dló entre 51.67 µg-at/gs y 251.il ·µ"~~~J~i. ;ó~Viarnent~. ¿u comportamiento va en forma ,., '<:, proporcional con un factor de· 2: Para la laguna costera Algodones, se tuvieron concentraciones de Fe entre 15.00 µg-at/gs y 143.36 µg-at/gs. de donde para S sería 30.00 µg-at/gs y 268.72 µg-at/gs para los 3 núcleos de la columna sedimentaria. En la laguna costera Guásimas, se tuvieron las más bajas concentraciones de Fe y S de las tres lagunas.~ El Fe- fluctuó entre-T! '.669 µg'-atlgs y 44.175 µg-at/gs para los tres núCleos de la columna sedimentariU., de ahí-quci, la cof1_C:entración de S varíe entre 23.338 µg-at/gs y 88.350 µg-at/gs. El comp0rt;Únient6 d-d F~ ~;,s para)~ j~~~~ de :Lobos y Algodones siguen una tendencia positiva coi-. lá.¡:Írofhndidad muy marcada para los nÍfoleos 1, 2, 3, 4, y 5 y con tendencias poco ' '-· . - _, ' . . ., '. , ·' ·.· - ' ' ~ . -. - -- ' -... , . . ordenadas en los ":e~le?~ de ~~ laguna éostera- Guásirnas. '.:o·>:·.• : ,, :·;:\/- ': . . .. . . ·, .: '.~~-·-:~~:--. En las Figs'. 3 IA 31 B y)_l <:::'~¿,tienen Ja distribución de S como FeS2 en unidades de µg-at/gh para las i.re~ , I~it'.ri~ c;:,~ie:rai: A.ú'n~ue el S se está expresando en base húmeda, su '·'"······"'· -.. ·-- .. ,..·. ,· ... ,, :"'·-'"' -. compóruitilienfo para:1o's'9Tni.íé1cios es muy similar a base seca. Las concentraciones en base - -. . . .• )_. ,. ·- húmeda estáné,1171-ordé~-cleún 70% menos que en base seca. Los valore~ de-~0fi.~;'.t_o:~ en sedimento se encuentran en las Tablas I 8, 19 y ~O y en las Figs. 32A, 328 y 32C para' los'1úcleos de las lagunas costeras en estudio. Los valor;;;s de á'i;"fi.'{t.;tal fueron estimados en el rango de concentración ele 16.68 a 147.17 2_,._- •:•<'-•-;->-;•.::'------------- - ' - - -__ ; - - ,-.:---:- :---------------------------:-><:·----->----;------- - µg~at S ·!gl:i, :;it:f1~o:_.!n_~e_)núcleo 4_ de la laguna costera Algodones~dóride Já..<; concentráciones de S1ota1 _fl.Jeróci 1;: ~ 'e:fevii:dlls, estando; éstas en' _eÍ rango de ~6.64 a 'I ~7; 1 i Jg~~t s 2·/gh, (Figs.· 32A/32:Í3 y3:2C).- ' ' .. · - _;_-_: ', .:,''· ... ~ .... :··,·: >-' .-:.... ' ·· .. : .·:. ' ': . . :: .- . Se puede ~preciar;q¿_un bll6nP6r~;;n~~je 40~75% del azufre total, se e~cuentra e~ i~~ de - pirita (FeS2), (!~t~-in~r~~~n¡o ~éI~ii__;o se pu~de observar en las Figs. 33A, 33B y 33C. En las Figs. 34, 35 y 36 se tienen las distnouciones de concentración acunudativa de s 2·• S04 2- y FeS2+Sº para las tres lagunas costeras en estudio. - -------::: -- '• · . ..--::':... -· 85 (A) o.o % FeS2/gs 0,4 0.8 1.2 1.6 (B) o.o % FeS2/gs o.s 1.0 1.s 2.0 0-2 0-2 3..0 ..... 5-6 8-10 7-8 12-14 10-11 16·18 13-14 20-22 e 16-18 .& 20-22 "O 24-26 "' 32 28""30 "O e: 32-34 ~ 36-38 c.. 40..02 e 24-26 .& 28-30 "O "' 32-34 "O '6 36-38 e: ~ 40..02 c.. ......... - 48-50 48-50 52-54 52-54 56-58 56-58 60-62 60.S2 64-66 54-66 68-70 68-70 72-74 (C) % FeS2/gs o.o o.z 0.4 0.6 o-s 5-10 10-12 12-14 14-16 e 16-18 .& 18-20 "O 20-24 "' "O '5 24-28 e: 30-32 ~ c.. 32-34 34-36 36..00 40-44 -48-52 52-56 56-60 Fig. 28. Comportamiento de la distribución de pirita (FeS2 ). en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A). Algodones (B) y Guásirnas (C}. (A) 0-2 3-4 5-6 7 ... 10-11 13-14 e 16-18 .!::!.. 20-22 -o 24-26 ro :!2 28-30 -o e:: :::> 32-34 e 36-38 a.. 40-42 .......... '8-50 52-54 56-58 60-62 ~6 68-70 Fe-FeS2/gs (µg-at) 20 40 60 80 100 120 (C) 0-5 s-10 10-12 12-14 14-16' e .!::!.. 18-20 -o 20-24 ro ;s 24-28 e:: 30-32 -~ a. 32-3' 34-36 36-40 ..., ...... ......... 48-52 52-56 56-60 86 (B) o Fe-FeS2/gs (µg-at) 50 100 150 200 0·2 ..... 8-10 -~~··1 -o.- NUdeo 5, 12-14 -•-NUdeoo: 16-18 20-22 E 24-26 ~ -o 28-30 "' 32-34 -o 'a 36-38 e:: ~ 40-42 a. -48·50 52-54 56-58 60--62 ~6 68-70 72-74 Fe-FeS2/gs (µg-at) o 10 20 30 40 so Fig. 29. Comportanúento de la distribución de Fe de la pirita (FeS2) en base seca.. en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A). Algodones (B) y Guásimas (C). (A) 0.2 3-4 5.fl 7-8 10-11 13-14 "E 16-18 e 20-22 "C 24-26 m 32 28-30 "C e: 32-34 .2 e 36""38 a.. 40-42 -48.50 52-54 56-58 60-G2 64.fl& 68-70 S-FeS2/gs (µg-at) o 100 200 300 ' .:...-,..;...,, :. ~...-2 ~.....-3 - . (C) 0-5 S-10 10-12 12·14 14-16 "E 16-18 s. 18-20 "C 2<>-24 rn :2 24-28 "C e: 30-32 -§ 32-34 a.. 34-36 ~ 40--4-4 .....- '8-52 52-56 56-60 (B) S-FeS2/gs (µg-at) o 100 200 3® 0..2 ..... "-10 12-14 16-18 2<>-22 E 24-26 e 28-30 "C m 32-34 ~ e: 36-311 .2 «>-42 e a.. ....... '8-50 52·54 56-58 60-62 ....._ &S-70 72.74 S-FeS2/gs (µg-at) o 20 40 60 80 100 Fig_ 30. Comportamiento de la distribución de S de la pirita (FeS2) en base seca. en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (B) y Guásimas (C). 87 88 (A) S-FeS2/gh (µg-at) o 25 50 75 100 125 (B) S-FeS:z/gh (µg-at) o 50 100 150 0-2 0-2 3-' 5-6 7 ... ! ~-· o-NUdeo2 -Nüdeo3 .... IJ-10 12-14 r-=-.. -.. ==~ l~Núd_oo6) 10-11 16-18 13-14 Z0-22 e 16-18 s. 20-22 -o 24-26 "' :!2 28-30 -o e: 32-34 "ª 36-38 a. e 24-26 s. -e 28-30 "' 32-34 -e 'l5 36-38 e: :::> e 40-'2 a.. -40-'2 44-46 '8-50 '8-50 52-54 52-54 56-58 56-58 60-62 60-62 64-<;6 64-<;6 68-70 68-70 72-74 (C) s-FeS2/gh (µg-at) o 10 20 30 o-s 5-10 10-12 12-14 14-16 e 16-18 s. 18-20 -e 20-24 "' :!2 24-28 -e e: 30-32 . ~ 32-34 a.. 34-36 36...0 40-44 ......... 48-52 ~ . -o- Na::t!C e 52-56 -Nu::l!c9 56-60 Fig. 31. Comportamiento de la distribución de S como pirita (FeS2 ) en base húmeda, en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (B) y Guásimas (C). - ...... ·- _______ .f 89 (A) o S-Total/gh (µg-at) so 100 150 (B) S-Total/gh (µg-at) o 50 100 150 0-2 0-2 3-4 5-6 7-11 -==~1 -NUdeo3 - -- - -- , ...... 8-10 12-14 10-11 1~18 13-14 20-22 'E 16-18 -!::!. 20-22 -o 24-26 ro :!2 28-30 -o e: 32-34 "§ 36-38 a.. ..., .. 2 'E 24-26 -!::!. -o 2B-30 ro 32-34 -o 'i5 36-38 e: ::i e ..., .. 2 a.. ....... - 48-50 48-50 52-54 52-54 56-58 56-58 60-62 60-62 ........ 64-4;6 68-70 68-70 72-74 (C) S-Total/gh (µg-at) o 10 20 30 '° 50 0·5 s-10 10-12 12-14 1.C-16 "E 16-18- -!::!. 18-20 -o 2-0-24 ro :!2 24-28 -o e: 30a32 ,._ ~ 32-34 a.. ....... 36-40 ..., ..... ........ !~=¡ 48·52 L~"""~-91 52-56 56-60 Fig. 32. Comportamiento de la distribución de azufre total. en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A), Algodones (B) y Guásimas (C). 90 (A) o.o o/o de Azufre (FeS2) oA o.a 1.2 1.6 (B) o/o de Azufre (FeS2) º-º 0.5 1.0 1.5 2.0 0-2 0-2 3-4 5-6 7-11 ..... 8-10 12-14 ! =.--.-=.,.~-.~:'. -~NUd~~~ 10-11 16-18 13-14 20-22 e 16-18 & 20-22 -e 24-26 "' -e 28-30 '6 e:: 32-34 ::::> e 36-38 Cl... 40-42 e 24-26 & 28-30 -e "' 32-34 -e '6 36-38 e:: "ª 40-42 Cl... -- 48-50 48-50 52-54 52-54 56-58 56-58 60~2 60-62 64-66 64-66 68-70 68-70 72-74 (C) o.o o/o de Azufre (FeS2) 0.2 0.4 0.6 o-s 5-10 10-12 12-14 -14-16 e 16-18 ~ 18-20 ""C> 20:24 ro ::!2 24-28 ""C> e:: 30.-32 -= e 32~ Cl... 34-36 36-40 40-44 ......... 48-52 52-56 56-60 ~ -+-Nüd~eo7 ~NüdooB -Nüdeo9 ---- Fig. 33. Comportamiento de la distribución del porcentaje de azufre total en forma de pirita., en los núcleos de sedimento de las lagunas costeras: Lobos (A). Algodones (B) y Guásimas (C). Núcleo1 o 0·1 3.5 7.9 11-13 e 15--17 ~ "'O 19-21 .., "'O 'O 23.25 e:: ::::> e 27-29 a.. 31-33 35-37 39~1 43-47 49-51 53-55 µm S/cm3 20 40 50 ., 100 120 140 Núcleo3 o 0-2 3-4 5- m & 24-28 "O 28-30 ro "'C> '6 :llJ-32 "O 32-34 'C e: e:: ~ -c... 36-38 ~ o... '"°"'2 - -411-60 52-54 50""2 56-58 60-62 .......... 64-66 GZ-54 68-70 72-74 &11-70 Núcleo 6 µm S/cm3 o 25 50 75 100 125 150 0-2 4-6 o FeS2+S 8-10 • so.•· • s>· 'E 14-16 ~ "O 20-24 ro :-2 "O e: 28-30 ~ 32-34 o... 38-40 42- 48-50 52-56 58-60 Fig. 35. Comportamiento de la distribución de la concentración de sulfuro. sulfato y pirita total en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones. Núcleo 7 µm S/crn3 o 5 10 15 20 25 :ID 35 G-6 10.12 14-16 e u ~18-20 "' -o 'O e: 24-28 :::> e c.. 32-34 ..._ CJ • - • 52-56 Núcleo 9 5-10 10.12 e ~ -o "' 12-M -o 'O e: .2 14-t• e a.. 15-211 20-25 25-:ID 35-40 .... 45 "" Fe52 + 5 50,2- 52- '¡'\!,. \ rr~ i \_ .· . .:· - Núcleo 8 µm S/cm3 µm S/cm3 CJ Fe52+S • 50,2- • 52- . Fig. 36. Comportamiento de la distribución de la concentración de sulfuro, sulfato y piri~a total en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas.. 93 La variación de sulfilros solubles en el contenido de azufre total dc!I sedimento de un núcleo a otro. fue pequená comparada a: la de Iósºsúlfafos: Grado de piritización Berner. 1970b, definió el grado de.piritización (GP) en el medio sedimentario como la relación de Fe a partir de FeS2 y la suma de Fe en FeS2 y el Fe soluble en HCI: GP= El grado de piritización se determinó para los núcleos en las~;es~ lagunas coste~as en estudio. En las Tablas 21. 22 y 23 y Fig. 37se aprecii~ eÍ c~~~"al1~o de ést.,; pa'rarnetro. En la .. __ . _.,.-.,_·---.. -. ·" ·,,·:- .. ··- - - -- . ',, .. , - laguna costera Lobos. GP estuvo en el rango 'deo:10a·o:2s;:;;rí ~ajgodones entre 0.10 y 0.35 y en la laguna de Guásimas entre 0.03 y 0.26~··. i' ··•. ):¡:· En las Figs. 37A, 37B y 37C se tiene la d~stri~üdi~n en ·;~ ¿~¡~ ~dimentarii; a~reciándose . . . - ... ::C". - -- - • - -·- .... ·-.~~'o''-'-:.· .. - _::_, -· ~ - una tendencia hacia un incremento del' grado de 'piritiiacióii .• a' lll~did.i que aumenta la profundidad. Los valores de GP .en .el presente .estudio, nos mUGstran que la cantidad de Fe que ha sido transforido a. FeS2 es pÓéo;.y por lo tanto. el elemento Fe no viene a ser un factor que limite la formación del mineraIFeS2. D.;ahí que. se tiene suficiente Fe en el sedimento para elaborar FeS2. por lo que reafirma la hipótesis que se contempló en la Laguna del Verde-Camacho (Ortega-Romero. 1983) ·del origen autigénico de Ja pirita. que se encontró en valores que oscilaron entre 0.12-0.50 y 0.09-0.27 para dos muestreos ef'ectuados. Los valores de GP menores que 0.5 nos expresan Ja presencia de evolución incompleta a FeS2 del Fe soluble. La variación de sulfuros solubles en el contenido de azufre total del sedimento de un núcleo a otro, fue pequeña comparada: a la de k>-s~sulfüfos. Grado de piritización Berner, l 970b, definió el grado de piritización (GP) en el medio sedimentario como la relación de Fe a partir de FeS2 y la suma de Fe en FeS2 y el Fe soluble en HCI: GP= El grado de piriti=ción se determirló p~,¡>).;~ ~l'.J6;-á~s-~n;las tres !agu11as costeras en estudio. En las Tablas 21, 22 y 23 y Fig. 3~ ~e a~~c6i~elc6in"~o~o de ést~ p~etr~. En la - ·' .'.' ·- ·--- -' '"'·<;•-; ...... · .. "·- ':,. . -· •' -.- laguna costera Lobos, GP estuvo en el 'rango de 0;1 O a'éús, eri Álgodones t!nti:-e o: }o y 0.35 y en la laguna de Guásimas entre 0.03 Y 0.26:>_ En las Figs. 37A, 37B y 37C se tien_e l~ ~istri~uciJ~ ~~ l~ columna sedkil~f1~aria. apreciándose una tendencia hacia un u-;.;;eit}~f1t~ del g~do ''J~ c~lritización a m~dida q~e .iumenta la profündidad. Los valores de GP en el presenie--e~tll~:io,- n~~ muestran que la cantidad de Fe que ha sido transferido a FeS2 es poco, y p~r lo ¡a'r{to'~1 ~l;rn'erlto Fe no vietr a ser un factor que limite la formación del mineral FeS2. De a}úq~~~ s;;, tiene suficiente Fe en el sedimento para elaborar FeS2, por lo que reafirma Ía hi~t;~i~;--~ti~--~ ~ntempló en la Laguna del Verde-Camacho (Ortega-Romero, 1983) deL orÍgen"~'~\'í~igériic'~ de la pirita. que se encontró en valores que oscilaron entre 0.12-0.50 y 0.09~()·2.~-P~ dos muestreos ef"ectuados. Los valores de GP menores que 0.5-nos expresan la presencia de evolución incompleta a FeS2 del Fe soluble. (A) 0.00 0.05 0-2 3-4 5-6 7-8 10-11 e 12-13 & 16-18 -o y pinta en los núcleos de sedimento de la laguna costC:,ra LobOs. Núcleo 4 0-2 4-6 8-10 12-14 16-18 2D-22 "E 24-:ZS ..!::!. 28-30 -o "' 32-34 :!2 -o 3&-38 e: ~ 40-<2 a... ...._ 48-50 52-54 56-58 60-62 64-<;6 68-70 72-74 (%) Carbono orgánico oxidable o 2 • 6 8 10 12 o 20 40 60 80 100 120 140 160 Pirita (µm-aUgh) Núcleo 6 (%) Carbono orgánico oxidable o 1 2 3 6 7 0·2 4-6 8-10 14-16 "E 20-24~ .!::!. 28-30 -o "' "O 32-34 '5 e: .2 38-"' e a... •2-"' o 5 10 15 20 25 30 Pirita (µm-aUgh) 101 Núcleo 5 "E ..!::!. -e "' -e '5 e:: .2 e a... D-2 '"" a.10 12-14 16-18 2D-22 24-26 2ll-30 32-3.C ~ ......... ......... S0-52 -5'! 58-60 62 ..... """"" (%) Ccrtloflo orgánico oxidable o 2 • 6 t 10 o 20 60 RO 100 Pirita (f1m-aUgh) -o-Carbono 1 Orgánicoj ---Pirita I 1 120 Fig. 42. DL=-ibución del carbono org:inico oxidable y pmta en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones. Núcleo 7 Núcleo 8 (º/o) Carbono orgánico oxidable (%) Carbono orgánico oxidable o 2 3 4 o 1 2 3 .. 5 0·5 0-5 5-10 s-10 10-12 10-15 12-14 15-20 14--16 20-25 E" 16-18 ~ 18-20 "O 20-24 "' ~ 24-28 e: 30'"32 ¿ e 32-34 c... 34-36 e 25-30 ~ 30-32 "O "' 32-34 "O '6 34-36 e:: .2 36-38 e a... 38-40 36-40 40~2 40-44 42-44 ......... ...._ 48-52 48-52 52-56 52-54 56-óO 54-56 o 5 10 15 20 25 30 o s 10 15 20 25 Pirita (µm-aUgh) Pirita (µm-aUgh) Núcleo 9 (%) Carbono organico oxidable o 1 2 .s -o-. Carbono o-5 :o,.g~nico 5-10 10-12 20-25 25-30 35-40 o 5 10 15 20 25 30 Pirita (µm-at/gh) ~·Pirita Fig. 43. Distribución carbono orgánico. ·oxidable ; y· pinta en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas. (A) : 140 a - | «e Núcleo 1 120 í xx E o Núcleo 2 o E e ¡ Núcleo 3) = a ETS gn tx y A x 9-40 “a ta, xx E XxX FP ox eS n “a A A > qq 001. 0.2. 03. 4 5 6 7 8 9.10 11.12. 13.14. 15 (%) Carbono orgánico oxidable (18). 160 . A : 140 o . l e Núcleo 4! E . ¡2 Núcleo $5| 1204: .. : . : = : to ¡x= Núcleo 6|¡ - 5700. .*e Q a 2] NES gen 20 = Pe. E 60 -. , - ] ES 20 e o E _— " " , " " _ HE —— » 0 1 2 3 4 5 6 7 8 3 10 11 a (%) Carbono orgánico oxidable (0). 30 25 > e. > lA A EN : => e | «e Núcleo 7 ¡ 20 n x Xx o Núcleo a! Soo "o. o. . e . Be e. Do o .. lx Núcleo 9: HE 3 . 5 10 . | MO aa - , a % 2 e AA A , . A A PE REESE EN 3.5 4.0 4.5 : o o Ca Carbono > orgánico oxidable Fig. 44. Comportamiento del carbono orgánico oxdable y pirita en las lagunas costeras: Lobos (A). Algodones (B) y Guásimas (C). -------· - :. ' .. - ~ -' - · .. ! ' :.~--=· . .=: __ .:..:- -.. ~ .~:..:;, ~~:.:.......~ X 2 3 10 12 14 5 o/o) ar ono r ánico i able 1.5 • ) arbono r ánico i able "" • X •• • ,._. x. • o X o •• D • •• • o • ,,.Cl:I o •• ::i • ººº o = o 2.0 2.5 3.0 3.5 (%) arbono r ánico i able - 9 0 "!a: .0 í~-Ñ(,(;18~4-¡ i o úcleos¡ t~~~cleo6i 1 ! •N cl o ¡a úcleo 8 N cleo9 .5 103 ig. 4. omportamiento del carbono r ánico idable irita s nas steras: obos { ). l odones ) uásirnas ). Carbono Ol"l!:ánico oxidable y sulf"ato En las Figs. 45, 46 y 47 se muestra el comportamiento de carbono orgánico oxidable y sulfato. El comportamiento del ion S04 2 - en la columna sedimentaria es similar a la tendencia del carbono orgánico oxidable. ya que hay metabolización del carbono orgánico oxidable para la reducción de iones S04 2 - en el medio y por consccue.:.cia disminución de la concenfración de so .. 2 -. Rcdox y pirita En las Figs. 48, .49 y, SO se. muestra el comportamiento del· potencial redox y pirita. Se tiene un comportamiento. siffiilai- al del carbono orgánic~. oicidable-FeS2. El potencial redox . tiene una tendencia a dismirÍuir (pciÍ~ncial ~eg3.tivo) y· por otra parte a un aumento en la concentración de FeS2 a medlda~~~ ~u~ent~)a: don~erttradón en el núcleo. '."r • ,,- • •"•' •.••• , Los cálculos se ~á,;i.~.;n sin I~·~iC>~J~baciém. ha:ci~n~o la t~ansformación de restarle a cada valor de Ja. c~_nceritr-Übión el' C>b~!;.-Vado. ert el '~ivel qi¡e. divide a la zona de biotur;bación del resto del secl~~[);~: cic,'[)d.., ,_;,¿_ . - - ·-- --,,-. ' - - -· ' . ' En la5 Figs. 51; ,52 y, ~3 se muestra el comportamiento: del . pot~nc~al redox y sulfato. Comportamiento similar al desarrolla:do entre el c~bonci 0 orgfutico oxidable y S04 2- en el medio sedimentario: Disminución filerte en la concentra.;ió;., --c. Orgánico ._.._sulfato 6 a 10 5 10 15 20 25 Sulfatos (µg-atlgh) Fig. 46. Distribución del carbono orgaruco oxidable y sulfuto en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones • Núcleo 7 (%) Carbono orgánico oxidable o 1 2 3 4 5 0-5 s-10 10-12 12-14 14-16 e1s-1s .!::!,..tB-20 ~ 20-24 ~ 24--28 § 30-32 ~ 32-34 34-36 36-40 40-44 44-48 '8-52 52-56 56-58 o Núcleo 9 o 0-5 5-10 10-12 5 12-14 -o "' ~ 14-16 e: .2 e 1&-20 o... 20-25 25-30 35-40 o --o--C. Orgánico -.-sulfato 5 w ~ ~ ll Sulfatos (µg-at/gh) (%) Carbono orgánico oxidable 2 3 4 s --o--C. Orgánico --..-sulfato 5 10 15 20 25 Sulfatos (µg-at/gh) i 107 \ "FúL:~ Núcleo 8 --· -- ( 0/o) Carbono orgánico oxidable o 1 2 3 .. & O-& -o-C. Orgánico 5-10 -....- Sulfato 10-12 12-14 14-16 e 16-18 ~ 111-20 -o "' ~ e: .2 e o... 20-24 2 ..... 28 30-32 32-34 34-36 36-40 40-44 .......... 48-52 52-56 o 5 10 15 20 ll Sulfatos (µg-at/gh) Fig. 47. Distribución del carbono orgaruco oxidable y sulfato en los núcleos de seditnento de la laguna costera Guásirnas . Núcleo 1 Potencial redox (mV) -400 -300 -200 -100 o 0-1 3-5 7-9 11-13 1S.17 -o 19-21 ~ :> 23-25 a. e: 27-29 O> a. ·e:;- 31-33 2. 35-37 39-41 43-47 49-51 53-55 o 20 40 60 ao 100 Pirita (µg-aUgh) Núcleo 3 Potencial redox (mV) -500 ~ ..30Q -200 -100 o 0-2 3-4 5-6 7-8 10-11 1344 16-18 20-22 -o 24-26 ~ 28-30 :> a. 32-34 e: O> 36-38. a. 40-42 <'> - 2. 4-so 52·54 56-58 60-62 64-66 68-70 o 20 '° 60 80 100 120 140 Pirita (µg-aUgh) Núcleo 2 Potencial redox (mV) ~ -300 -200 -100 o 0-2 3-4 5-41 8-10 11-12 13-15 -o 16-17 ~ 19-21 :> a. 23-25 e: O> 27-30 a. <'> 32-34 2. 36-38 40-42 -48-50 53-56 5912 o 10 20 30 40 50 60 Pirita (µg-aUgh) -Redox -o.-Plñta Fig. 48. Distribución del potencial redox y pirita en los núcleos de sedimento de la laguna costera Lobos_ Núcleo4 Potencial redox (mV) -500 -- -300 -200 -100 o 0-2 .... 11-10 12-14 1S..18 20-22 24-26 '"U 28-30 ~ 32-34 :::J 36-38 º' c. ~2 "' c. - -n 48-50 ¿ 52-54 56-58 60 ... 2 64-66 68-70 72-7• o 20 40 60 ao 100 120 140 160 Pirita (µg-at/gh) Núcleo 6 Potencial redox (mV) -500 0-2 .... 8-10 14-16 20-24 '"U 28-30 ª-e 5. 32-34 o: g¡_ - -n ¿ 42-46 48-50 52-56 ~ o 5 10 15 20 25 30 Pirita (µg-at/gh) ·- ····-· r----··--..... ~ -\ . ". :: . -_.~¡ \109 t_f/l-~-·~ e•::_.~ .. - .~:----...--S Núcleo 5 Potencial redox (mV) -500 -- -300 -200 -100 o 0-2 . ... 11-10 12·14 16-18 20-22 24-26 '"U a 28-30 2' :::J 32-34 c. o: 36-40 "' c. 42-44 -n -- ¿ 50 52 54-56 58...., 62""4 66-68 o 20 40 60 80 100 120 140 Pirita (µg-at/gh) l--Redoxl !-o.-Plrita 1 Fig_ 49- Distribución del potencial redox y pirita en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones_ Núcleo 7 Potencial redox (mV) -soo -400 -300 -200 -100 o 5 10 15 20 25 Pirita (µg-aVgh) Núcleo 9 Potencial redox (mV) -400 -300 -200· -100 o 5 10 15 20 25 Pirita (µg-aVgh) o 0-5 5-10 10-12 12·14 14-16 16-18 18-20 -e a 20-24 2' 2 ... 28 ::J e, 30-32 c.. QJ c.. 32-34 o 34-36 2. 36- 40-....... 48-52 52-56 56-60 30 o 0-5 5-10 10-12 -12-1• -e a 2' 1.&-16 ::J e, c.. QJ 16-20 c.. o 2. 20-25 25-30 ~ 30 Núcleo 8 Potencial redox (mV) -400 -300 -200 -100 o 0-5 S-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-32 -e a 32-34 e: :::> 34-36 C>. a: ·36-38 w C>. 38-40 -¡::;- 40-42 2. 42--48-52 52-54 54-56 o 5 10 15 20 25 Pirita (µg-aVgh) --Redox -<>-Pirita Fig. SO. Distribución del potencial redox y pirita en Jos núcleos de seditnento de Ja laguna costera Guásünas_ Núcleo 1 Potencial redox (mV) -- ...... -300 -zoo -100 o 5 10 15 20 Sulfato (µg-aVgh) Núcleo 3 Potencial redox (mV) -500 ...... -300 -zoo -100 o 2 ' 6 • 10 12 Sulfato (µg-aVgh) o 0-1 3-5 7-11 11-13 15--17 19-21 23-25 27~ 31-33 35-37 3-1 43-47 49-51 53-55 25 o 0-2 3-4 5-6 7-8 10-11 13-14 16-111 20-22 2.-..ZS :za-30 32-34 36-38 -2 -..a-so 52-5' -......., -.... 70 .. -e ª e: ::> ~ m c.. ñ 2.. -e ª e: ::> c.. o: m c.. ñ 2.. Núcleo 2 Potencial redox (mV) -600 -400 -300 -200 -100 o 5 10 15 Sulfato (µg-aVgh) --Redox ¡ -o-Sulfat"!J Fig. 51. Distribución del potencial redox y suU-atos en los núcleos de sedünento de la laguna costera Lobos. Núcleo 4 Potencial redox (mV) "'400 ..30CJ -200 -100 o 0-2 ..... 8-10 12-14 16-18 20-22 :U-26 28-30 32-'M 36-311 ~ -......... 52-5.o 56-511 &0-e2 64-66 68-70 72-74 o .. 6 8 10 Sulfato (µg-aUgh) Núcleo 6 Potencial redox (mV) o 0-2 ..... 8-10 14-16 20-24 28-30 32-'M -.oz.- '8-50 52-6& -o 10 15 20 25 Sulfato (µg-aUgh) -e ª e:: :::> a. a: "' a. o .§!. -e a C' :::> e, a. "' a. o .§!. 1 12 Núcleo 5 Potencial redox (mV) ...00 -300 -200 -100 o 0-2 ..... e-10 12-1• 16-18 20-22 24-26 -e a 28-30 C' :::> 32-'M a. a: - "' a. .. 2 ...... o -- .§!. ll0 52 W-56 58_,;Q 62 ..... - o 5 10 15 20 25 Sulfato (µg-aUgh) --Redox -o--Sulfato Fig. 52. Distribución del potencial redox y sulfutos en los núcleos de sedhnento de la laguna costera Algodones. Núcleo7 Potencial redox (mV) ......., ......, -300 -200 -100 o 0-5 I0-10 10-12 12-1• 14-18 16-18 18-20 20-24 :U-28 30-32 32-34 34-38 36-40 40-M -.... -52 52-56 55-60 o " 10 15 20 Sulfato (µg-aUgh) Núcleo 9 Potencial redox (mV) -400 -300 -200 -100 o 0-5 5-10 10.12 12-1• 14-115 16-20 20-25 25-30 35-40 o 5 10 15 20 25 Sulfato (µg-aUgh) -o s. e ::::1 e, c.. cu c.. o 2. -o a 2" ::::1 c.. a: cu c.. o 2. 1---- 1 \ FAL.c... ! -~~:S:·I i Núcleo 8 Potencial redox (mV) ~ -300 -200 -100 o 0-5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-32 32-34 34-36 35-38 -...,_ 42-M -.... -52 52_,.. - 25 Sulfato (µg-at/gh) 1--Redox 1 -o-Sulfato 113 -o ~ ::::1 c.. a: cu c.. o 2. Fig. 53. Distnbución del potencial redox y sulf"atos en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásirnas. VU a Cálculo de los parámetros del modelo diagenético para sulfatos. Cálculo del coeficiente de difusión (Ds) del ión SO.” en el sedimento La determinación del Coeficiente de Difusión (Ds) en el sedimento se puede realizar a partir del término de tortuosidad (O) y del coeficiente de Difusión de SO4” en el agua de mar (D), (Berner, 1980a): A Ds = D/O? El cálculo de tortuosidad co) es dificil, por lo que alternativamente se utiliza la siguiente relación, (MeDur y. Ellis, 1979): . donde:' F = factor dé formación. Por otra parte, se tiene que, (Manhcim, 1970): F=g” Sustituyendo F en €? y después en Ds llegamos a: o as a D/C94) en cada núcleo, n=1.8 (promedio según datos de Deep Sea má seg” 1 (Berner, 1980b), se calculó el Coeficiente de Difusión Utilizando la po El Coeficiente “de Difusión para los 9 núcleos de las 3 lagunas costeras se muestran en la Tabla 24. AA r" L!1~---- álculo e s r etros el odelo i enético ara lfatos. álculo el eficiente e i si n s) el n 04 2 - l i ento - ., ; - -~···.:,._ .. ; _.:::.._; 114 a t inación el oeficiente e ifusión s) l i ento ede lizar artir el t nnino e t t si ad (E>) el eficiente e ifusión e 04 2 " l ua e ar ). erner, l 80a): Os /02 l l ulo de si ad (E>) s dificil, por e e v ente utiliza siguiente l ción, c uff . llis, 79): 0 2 = cj>F donde: · · · ,··.· · '. . • cj> ,.;; poi:osi~~d.: factor e f r ación. or tra parte~- ti e ue, anheim, 70): Sustituyendo 0 2 spués Os legrunos : Os= D/(cj>cj>...,) til do la por:osid~d promedio en da cleo, l _8 edio ún atos e ep ea Drilling Projeet) ·;.n~_g,'¡¡c}.6 ~rn 2 ~g-• ( erner, l 0b), se calculó el oeficiente de ifusión para cada ri(u;_ie:o:< ·•.·•· < EL Coeficiente Dffilsión para Los cleos e l s l nas steras uestran l abla 24_ Estos valores comparados con el obtenido por Ortega-Romero, (1983) fueron muy similares, “ya que el” "promedio para” “las 3 lagunas. fué” de "8.31x10% contra 8.36x10% en la laguna del Verde-Camacho en Sir : EE : Se puede apreciar que “el comportamiento geoquímico en la dinámica del ión: sos” 7 en el sédimento delas lagunas del Golfo de California, tienen un mecanismo diagenético muy similar. Aplicación del modelo de Berner para la concentración de sulfato Para la estimación de los parámetros del Modelo de Berner transformamos la expresión para la concentración de sulfato en una ecuación equivalente. Sustituimos: wEFLGo = PARMII1 Kk/w = PARMf21 w+k para obtener: C = PARM[1] exp (PARMI[2] x) La estimación de PARM[1] y PARM[2] se realizó aplicando la técnica de Regresión No- Lineal y considerando dos casos: a) columna de sedimento incompleta y b) columna de sedimento completa. Para el primer caso, se eliminaron algunos de los primeros centímetros por considerar que se tendría una columna más consistente u homogénea. La columna incompleta de los núcleos 1, 7 y 9 se consideró a partir de los $ cm superficiales, los núcleos 2,.3, 4, 5 y 6 a partir de los 6 cm y el núcleo 8 a partir de los 10 cm superficiales. Los resultados obtenidos cuando no se toma en cuenta la bioturbación y considerando a éste nivel x=0 se presentan en la Tabla 25. ,,...------- •• ~- .. ~ ·- - - - A~ \ F AJ~-~~~ ____ -_: ::..::-~~)i 1 115 stos alores parados n el btenido or rt - omero, 83) r n uy ilares. a e elcpromedio-"para~laS "la nas f é- de 8.3lxl -6 ntra . -6 l l na el er e- a acho n Snu.°loa_ e ede apreciar e l portamiento quí ico l i ica el i .2 • n el e i ento las l nas el olfh e alifornia, ti en n ecanis o diagenético uy i ilar. plicación el odelo e erner ara l centración e lf to ara J ación e J s r etros el odelo e erner ransfor os presión ara centración e lfato a ación uivalente. sti rnos: ara tener: "".2 L Go v..2 + k RMíll k RMí21 RM[l] p -PARM[2] ) a ación e RM[l] RM[2] li ó l do ica e egresión o- incal si erando os sos: ) l na e i ento pleta ) l nma e sedirnent_o pleta. ara l ri er so, i aron nos e s r eros túnetros or nsiderar e t dría a l na ás nsistente ogénea. a l na pleta e s cleos , nsideró artir e s 5 perficiales. s cleos , 3, , artir e J s l cleo artir e s O perficiales. os lt os t nidos ndo o to111a enta l i t r ación si erando ste i el O r sentan l abla . 116 Ejemplificaremos el procedimiento. utilizado en el cálculo de w, k y Go con los valores obtenidos para el núcleo” de ene Como k se expresa en año”! y w en cnvaño: PARM[2] = = k/w= 0.01505 cnr' de donde: k= 0.01505: id Igualando las dos ecuaciones para k y resol obtiene al de 0. 37625 ervaño o 1.19308x10* cnvseg. Sustituyen ). 0566 año”! o. 1.79477x10" seg!. Como w se expresa en cnVaño, F en gr/cm, k en año”, Ds: en cm P/año y obtenemos e valor para k Go en mmo/Vgr, se tiene: PARM[1] =W? F L Go = 19.82745 tumol gr/cm? w +k Ds sustituyendo w, F, L, k y Ds y resolviendo para Go obtenemos $519.29 jumolgr 6 5.19x10* moYgr. Los resultados para todos los núcleos se encuentran en la Tabla 26. Los resultados obtenidos de PARM[1] y PARM[2] cuando se tomó en cuenta toda la columna de sedimento se localizan en la Tabla 27 y los valores calculados para w, k y Go se muestran en la Tabla 28. ¡----:,~~sL 1 F.ALL..4 .CS~ ULl(.il·I 6 j plifi r os el r cedintiento t iz. do l l ulo e . o n s alores tenidos ara el cleo 1 ~- - o o resa n o-• t/afio: RM[2] k/ = O.O 505 m-• e nde: k = 0.01505, cm-• w Como k=Aw2. donde A es una constante e-.npfrica: lgual a0.04 crrt2 año. se tiene: al do s os aciones ara y r~s::,¡t¡~~d6 ~~ w' 5e obtiene el valor_ e 0.37625 cntlaño . xl -s m/seg. Sustit~yend() -~bt~.;;;,~C,s l v.tlor para k:. 0~00566 año~' 7 lo·10 g1 • o o presa tlaño. r/ . año-•, Os n 2 o o µ ol/gr. e: RM[l] w2 o . 745 µ ol r/ 6 2 k Os t u do , , , Os l i do ara o t os 51 . 9 µm l/gr ó . xl04 ol/gr. os lt os ara os s cleos cuentran abla 6. os lt os t nidos e RM[I] RM[2] ndo ó enta a l na e i ento l li .an abla 7 s alores l l dos ara , o uestran abla . r---·-=-···. ·- -·--·-··--- .. --•· ... Cálculo de la concentración asintótica lJ'.i-ú,¿::~::. . ..:.: .. .::.-.::-~·.:..~ .>~N l El modelo de Bemer establece el siguiente sistema de ecuaciones dif"erenciales: Ds c5 e 2 /.5 X - W' c5 C/c5 X. LFkG =o - wc5 C/B x - kG = O 117 Teóricamente, a medida . que la profundidad aumenta. la materia orgánica disminuye y la concentración 0 de sulfaio =,.-aproxima a un valor que es llamado concentración asintótica. En términos matemáticos, lo anterior se traduce a lo que se conoce como condiciones de frontera del sistema de .. ecuacion~s dil~renciales. Es decir: x->eo ,G-0 y C->C= Las soluciones del sistema de ecuaciones son: C = (w2FLGo)/(w2+kDs)exp((-k/w)x) + Coo ·o.,;, Go~J<:p((-k/w)x) ·_..Co ~(;eo =o (w2FLGo)/{w2+kDs) donde Co es la concentración, irü~ial y Coo es la concentración asintótica.. Sea y = C(x) la función que representa el comportamiento de la concentración de sulf'ato. Gráficamente, . el valor Ceo representa la recta: y concentración de sulfuto. Ceo denominada asintota de la La asíntota no forma parte de y = C(x), representa un valor límite al cual se acerca C, de tal f"orrna que: Lím C(x) = Coo x-.oo 118 r m Las estimaciones obtenidas para la concentración asintótica, en ne-avgh, de cada núcleo. con la columna incompleta, se presentan en la Tabla 29. Análisis para la concentración de pirita La concentración de Pirita Cp está modelada por la siguiente ecuación: Cp =LF Go [1-expCk/w)x] La estimación de los parámetros se realizó utilizando Análisis de Regresión No Lineal considerando: PARM[1] =LF Go PARM[2] = k/w de donde, el modelo a ajustar es: : Cp. = PARMT[1]*[1-exp(-PARM[2]*x) : Al realizar los. “análisis, ¿OS encontramos con el problema de que los datos de las concentraciones de los núcleos 6 y 7 se muestran de tal manera que no es posible estimar los parámetros debido. a la gran dispersión (ver Figuras 55 y 56). Las estimaciones de PARM[I1] y PARM[2] se muestran en la Tabla 30. Los análisis se realizaron únicamente en la columna incompleta y haciendo la transformación de restarle a cada valor de la concentración el observado en el nivel que divide a la zona de bioturbación del resto del sedimento, donde x=0. Los resultados de las estimaciones de los parámetros del modelo se observan en la Tabla 31. Las Figuras 54, 55 y 56 nos presentan los valores de las concentraciones de Sulfato y Pirita junto con las curvas teóricas calculadas a partir de las constantes estimadas. r-~-J';¡j·:~::-:--·· . -~ ~- -,--l 1 18 1 F'J\J.J.,_, i_.:\: ~ ¡_ - • ,;; !.'.;A •I ; as ti aciones tenidas ara l centración i tótica. µg- t/gh. e da cleo_ n l na pleta. r sentan abla 9. nálisis ara centración e irita a centración e irita p stá 010delada or i&>uiente ación: p L F o (-k/w)x] a ación e s r etros li ó t z do nálisis e egresión o Lineal si erando: RM[l] L F o RM[2] k/ e nde, l odelo j star s: Al realizar s. álisis,. nos nt rnos n l l a e e s atos e s cen"tniciones ci~' ¡¡;~-~ÓCleos uestran e l anera e o s sible t ar l s parámetros bido ran i ersión er i uras 5 6). s aciones e RM[l] RM[2] se muestran abla 0. os álisis l r n i ente l na pleta ci do ra ación e starle da alor e centración l ser ado l i el e i ide na e i t r ación el sto el i ento, nde O. os lt os e s aciones e l s r etros el odelo servan abla 1. as i uras 4, 5 6 os r sentan s alores e s centraciones e ulfato irita to n s rvas ricas l ladas artir e s nstantes im as. Núcleo 1 Concentración (µg-at/gh) o 10 20 30 .... ... ... 70 0-1 1-3 3-6 &-7 7-9 8-11 E 11-13 ~ 13-15 "C 16-17 "' ~ 17-19 e: 1•21 .2 21-= e o... =-:zs 25-77 77-29 29-31 31-33 33-35 :ss-37 37-39 39-41 41-'3 I> 43-47 I> 47-49 Núcleo 3 Concentración (µg-at/gh) o 20 40 GO 0-2 4-6 7-8 12-13 E ~ 1~16 "C "' :'2 =-24 "C e: .2 28-30 e o... 34-36 .oo-42 - 52-64 58-60 -20 o 20 40 ... 80 80 80 ,-----;.~.,-,, < • \J 1 ~ 1 ~_;·~ .. __ · .. :.~·JU 119 Núcleo 2 .... , ::>-3 '""' o.4 .... .... ...... = t~'t1 ~ "11-'Q .5 12-U '13-'t5 'i§ 15-'K :::: 1~'7 .= 17-U E 1~ o... 21-::! = = 27-30 --= 32~ 34-311 -..... -4"-c 42-" -- o Concentración (µg-at/gh) 10 20 ---.- Pirita ----.Sulfato Sutfato .... just.cla .a. Plrlta-aju s tada I> Fig. S4.. Curvas ajustadas para sulfato y pirita. Laguna costera Lobos . Núcleo4 Concentración (µg-aUgh) o "" 100 0-2 6-8 12-14 E' 18-20 ~ -e 24-26 "' 32 1ª 30-32 .2 e 36-38 a.. 42-40 48-60 54- 60-62 """' I> Núcleo 6 Concentración (µg-at/gh) o 6 10 16 20 0-2 4-' S-10 5 14-16 -e "' 32 21>-24 -e e: .2 e 28-30 a.. 32-34 38-40 42- 48-60 150 26 r··---- -. ,-.; LJrt\J/ 120 Núcleo 5 0-2 4-' S-10 12-14 16-18 E' ~ 21>-22 -e 24-26 "' 32 -e 28-30 e: .2 32-34 e ...._ a.. 42-40 ""'-48 ....... 2 ,..._ 58-<;0 62 ..... o -20 Concentración (µg-aUgh) 20 40 .., o _...._Plrtta -e-Sulfato 20 o SUifato-ajustada Lfl. Plrlt•-aJustMI• I> I> I> I> I> Fig. 55. Curvas ajustadas para sulfato y pirita. Laguna costera Algodones . Núcleo 7 Concentración {µg-atlgh) o " 10 11i ..... 10-12 1 ..... 1fi e e = 18-20 ... :2 = = .a 24-28 e a.. 32-34 36-40 ........ 52-66 o Núcleo 9 Concentración (µg-at/gh) o 5 10 15 20 ..... 6-10 10.12 e e 16 12-14 :!2 = e: ~ 14-16 a.. 16-20 :Z0-25 I> ~ I> .... o 5 20 25 10 Núcleo 8 o CMi 5-10 10-15 15-20 e :Z0-25 e = 25-30 ... :g 30-32 = e: .a 32-34 e a.. - 36-38 -o ~2 42-" ~ 48-62 Concentración (µg-at/gh) 6 10 16 20 25 I> I> ---.-P'trtta ------Sutf ato o SUlfato...ajustada .o.. Plrtta .... justada Fig. 56. Curvas ajustadas para sulfato y pirita. Laguna costera Guásimas. Velocidad de formación de pirita El resultado de la actividad bacteriana en los procesos de reducción de sulfato es la formación: o de pirita. Si partimos de que todo el sulfuro formado por reducción de sulfato ¿R(SOP 3. es atrapado como mineral autigénico (Fes y so, entonces 5 la concentración de estos compuestos viene dada por: a Para obtener la ; cantidad evaluamos: : - E R(Pirita) = LFGOw (1 - expGk/w)) Ñ ! T ¡:::;:'.~--- -- - \ FA1~~· :~~, ·::..--· __ """":__'-:i_1J_, 122 eloci ad e ación e irita l r lt do e l ti i ad cteriana l s r cesos e r cción e s lfato s l f r ación e irita. i rti os e e t o l lf ro f r ado por r cción e lfato ( 04 2") es t do o ineral ti énico ( eS Sº). t nces l ncentración e stos puestos i ne da or: evalua os: · '.-"._~','}, ;'·'f· \:::.~~'¡:·::.. '":; ·':,_\'·, >: R(Pirita) 7 -L~~(S¿~;jclx~¿1~ 2 \.F~Go~~(-kl"1)~) dx = . X1 . ,x1;:,; --, =[(-LFGow exp(_:klw)(x~))-:C~LÍ>Go~ ei.,(~kl~)(Oj] - [(-LFGów exp(~k/~)(~'1)~"t ~iLF¿~"~J~_0j)(o»1·~· - = (-LFGow exp(-k/w)(x2) +LF<3ow):- (_:I..F~owe~-k/w)(x1) + LFGow) = . . . ' ·' '>' ,- ow ( - exp(-k/w)) Ahora, la velocidad a la que la pirita está siendo producida en un intervalo, puede ser calculada evaluando (Ortega-Romero, 1983): * Rpirita = LEGOw [1-expGk/w)x] Los resultados para los nueve núcleos se muestran en la Tabla 32. En las Figs. 57, 58 y 59 se presentan los valores obtenidos, para cada uno de los núcleos se observa una disminución en la velocidad de formación de pirita a medida que la profundidad aumenta. Gradiente de concentración inicial de sulfatos. Berner (1980a) encontró que entre el gradiente de concentración inicial de sulfatos y la tasa de sedimentación existe la siguiente relación: w = -B (5C/3x)o donde w es la tasa de sedimentación, (5C/5x)o es el gradiente inicial de la concentración de sulfato y B es una constante empírica. Berner (1980a) sugiere emplear una B=1 cm? año”! mM” para. lo general. Sin embargo, Pácz-Osuna y Osuna-López (1990) ron qu d California se tiene una B=1.49 cm? año"! mM” y para el ers y Suess, 1983) es igual a 0.72 cm? año” mM”. Para calcular B consideremos la siguiente ecuación: E = [(wWFLGo / (w?+kDs)] exp[k/w)x] + C wo •:: . . . . "J . -~- _:...::..:._ __ :::::::....t 1 23 hora. l l cidad l e l irita stá i do r ducida n i t r alo. ede r l lada evaluando rt omero. 83): X2 p¡,;1a F ow (-klw)x] 1 X1 os lt os ara l s eve cleos uestran l abla 2. n l s igs. 7. 8 9 r sentan l s alores tenidos. ara da o e l s cleos serva a i inución l l cidad e ación e irita edida e l f ndidad enta. radiente e centración icial e lfatos. crner 80a) contró e tre l r diente e centración icial e lfatos sa e i entación iste iente l ión: o /ox)o nde s sa e i entación. o /ox)0 s l r diente icial e centración e l 'ato s a nstante pírica. emer l 80a) giere plear a =l 2 o·' rnM"1 ara s sedimentos.~ eneral. in bargo. ez- suna suna-Lópcz 90) calcularon ue ~ ~í'·,Goif~ e California ti e a =l.49 2 o·' rnM"1 ara l • •• • • • o>. -: ··~-- "'• '- ·- ,, __ ·- - ;· __ -.- - margen noroe~e de'~é~ (Reim rs ue s, 83) s i al O. 2 2 oº1 º1 • :-;,:· • - ':-·--·-.·. p ara l ular c si_d.c: emos_la iente ación: C w2F o I 2+k0s)] (-k/w)x] o Núcleo 1 Rpirita (µmol/cm3 por ano) 0.00 0.10 0.20 0-2 2-4 ...... ~ 8-10 10-12 12-14 e 1•1e ..8. 16-18 "O 18-20 "' :!2 20-22 "O e: .2 22-24 e a... 26-28 28-30 30-32 32-34 34-3& 36-39 39~2 42--- Núcleo 3 Rpirita (µmol/cm3 por ano) o.oo '0.20 0.40. 0.80 . .. 0-1 2-4 -. .. 5-7 e.s-10.s ... 12.5-14..S o e 16.5-18.5 -e 1 •.• -o 20.5-22..5: "' ::2 24.S-26..S -o c: ~ 28.5-30.5. a.. 32-5-34.5 36.5-38.5 40.5-42..5 44.5-48.& 48.S-ISO.S 52.5-54.5 141.S-U.5 60.5-52.5 0.30 Núcleo 2 Rpirita (µmol/cm3 por ano) 0.00 o.os 0.10 0.15 0-2 3.S-...5 5.S-7 11.5-9.5 e 11-13 ..8. al 1S-.17 :2 19-21.5 "CI e: .2 24-26 e a.. 28-30 32-34 36-38 40-42 44.5-47.5 50.5-53.5 Fig. 57. Velocidad de fonnación de pirita en los sedimentos de la laguna costera Lobos_ Núcleo 4 Rpirita (µmol/cm3 por año) 0.00 0.20 - 0.40 0.60 0-2 -t-----~-----~---y--~ 8-10 16-18 e 24-26 -8. "O "' ·32~ :2 "O e: '§ 40-42 o... .oa..so ¡--T~~\­ \ F Al.L.ú. "·<-' 125 Núcleo 5 Rpirita (µmol/cm3 por ai'lo) e -8. "O "' "O '6 e: :::1 e o... O.DO ...... e-10 24-26 28-31 34-36 38-40 42-44 ......... 50-62 154-66 58.CO 0.10 0.20 0.30 OAO O.&O Fig. 58. Velocidad de formación de pirita en los sedimentos de la laguna costera Algodones. Núcleo 8 10-15 15-18.S 18.5-20.S e 20.5-22..5 ~ -o 22.5-24.S "' :!2 -o 24.S.26.S e: ~ 26.5-28.5 o.. 28.5-30.S 30.5-33..5 33.5.:S7.5 37.s-ta.5 40.5'"'42.S Rpirita (µmol/cm3 por afio) 0.00 0.02 0.04. 0.06 " 0.08 0.1 o Q.12 Núcleo 9 Rpirita (µmol/cm3 por ai'lo) O.DO 0.05 0.10 0.15 e 5.5-7.!i ~ "CI .,, -o '6 7.5-10.5 e:: ~ o.. 10.5-15 Fig. 59. Velocidad de formación de pirita en los sedimentos de la laguna costera Guásimas. Derivando C con respecto a x: Evaluando en x=O: oC/ox = (w2FLGo I (w2 +kDs)] exp((-k/w)x](-k/w) +O BC/ox = [-kwFLGo / (w2 +kDs)] exp((-k/w)x] (BC/ox)0 = (-kwFLGo / (w2 +kDs)] exp[(-k/w)(O)] (BC/ox)0 := [-kwFLGo / (w2 +kDs)] (1). (BC/ox)0 = -(kwFLGo)/(w2+kDs) .. . . La Tabla 33 conti~ne los val~res cl~l gra~iente de concentrac.ió~ inicial (oC/ox)o- Sustituyendo (BC/ox)0 en.la ~~~r~iónpara w: w = -.B (SC/ox )o,;,.;-B [ ~bvFLGo / (w2 +kDs)] := B ckwFLGo I (w2 +kDs)] Despejando· B: 8 ·;;;. w /(oC/Sx) = w / [kwFLGo / -:-:.:>-:·_o; __ "·:~:- ObserVaIDOS que en''Já'. CC)íu,nma iflc,<;>§pl~~-f}o~ ti~~~s:v~ Cte~e . 5 hasta 87 . 7 y n colun10a.complcta tenerñQii'd'.'<2:r96 a<877'3,9/valorcs ~~y'si~iiai-C::s de .vida edia el carbono ~rgárric¡,'6n'ióJ: iiút;í.;;,~ do;n'µí¿~os'~ hido~p)~iof . l rclació~ b.vlda_.;ie.j~'d~I :6ru'.t;.;nÓ orgánico xidable n ftos) e lo~ úcleos completos n l otenciaÍr ?x ~e é t s, ~ demuestra e materia nÍcii se r.;i;en.a por ayor tie po c~do el j;o1;;,:,cial ox s ás cido ste caso, (Figura 60): i a edia os) o 0 3 0 5 0 0 0 0 0 1 0 • 50 • úcleo e o úcl o -100 .2. o úcleo "CI 0 ... • úcleo :5! "CI e · 0 o úcleo 5 .E e 0 o úcleo n. o 6 .& úcleo - 0 • •e D. úcleo -350 º!i A úcleo ig. 0. elación e l i a edia el r ono r ánico i able e l s cleos e i ento n l tencial c ox e t s. Tasa de acumulación en sedimentos Robbins ( 1978) presenta una ecuación matemática donde se relacionan dos parámetros sedimentológicos: la tasa de acumulación r (g sedimento seco/cm2 ·afio) y la tasa de sedimentación w (cm/afio). Estos parámetros se relacionan directamente mediante el peso del sedimento m (g seco/crn2 ) de la siguiente manera: r = drn/dt Como dm/dt = (drn/dz)(dz/dt) se tiene y se sabe que dz/dt = w, entonces: r = (dm/dz)(dz/dt) ""'. (drn/dz) w :.'.:·::':-:.·.::·' :·_·. En términos de la porosidad oj>(z) (para cada segménio de.la columna de sedimento). se tiene que: ' . :·._ .. • ..•.' ;·._.·:.- ···;,_._-.': __ -~ ,.- - · .. •""·-· --._~i-_".·._·.·:·.·-·-· .. "~.·.· .. ~---·.·_.· <>' ' ... -~ ):~i ~- ~: ~:!_:: Donde p 5 es la d~nsiJ~d)le~~~dime~~6 ._y ~~.c!s.1~;'.~é~i#ctp~o~edi.o'.._ J:,.a ú.ltima·equivalencia se justifica cuando la var,bíi;:ic;,ri en l~ ciensidá(z)] w Para los 9 núcleos. utilizando los correspondientes valores para w, p,=2.55 y oj>(z) se obtuvieron los resultados mostrados en las Tablas 37 y 38 para sulfato y pirita, respectivamente. En las Figuras 61 y 62 se presentan los valores calculados en toda Ja columna de sedimento. Se consideraron únicamente hasta prof'undidades de 40 cm. (A) o.o 0-2 2-3 3-4 4-5 5-G 6-8 e a-10 ~ 10-11 "C 11-12 "' :!;;! 12-13 "C e: :::> 13-14 e 14-16 a.. 16-18 18-20 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 30-32 32-34 34-36 35-38 38-40 (C) 0.00 0-5 5-10 10-12 12-14 e 14:-16 ~ 16-18 "C "' :!;;! 18-20 "C e: ~ 20-24 a.. 24-28 30-32 32-34 34-36 36-40 0.1 Tasa de acumulación r (g/cm2 _por año) . 0.2 0.3 0.4 0.5 0.8 0.7 --e-- Nl'1cle o 1 -o-- Núcleo 2 ----- Núcleo 3 Tasa de acumulación r (g/cm2 por año) 0,05 0.10 0.15 0.20 0.25 -e-. Núcleo 9 e ~ "C "' :!;;! -o e: ~ a.. (B) o.o 0-2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 24-26 26-28 28.-30 30-32 32-34 34-36 36-38 38-40 0.1 Tasa de acumulación r (g/cm2 por año) 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 Fig. 61. Tasa de acumulación de sulfatos presente en la columna sedimentaria para las tres lagunas costeras: Lobos (A). Algodones (B) y Guásirnas (C). (A) O.DO 0-2 2-3 3-4 ..... ''"" 6 ... "E 8-10 .2. 10-11 "O 11-12 "' :!2 12-13 "O e:: 13-14 ~ 14-16 a... 16-18 18-20 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 30-32 32-34 34-36 ""-"" 38-40 (C) O.DO 0-5 5-10 10-12 12-14 "E 14-16 .2. 16-18 "O .,, "O 18-20 '5 e:: ~ 20-24 a... 24-28 30-32 32-34 34-36 36-40 Tasa de acumulación r (g/C:"'. 2 pe>! año) o.os 0.10 0.15 0.20 0..25 0.30 Tasa de acumulación r (g/cm2 por año) 0.05 0.10 0.15 0.20 1~-cleoBI _.,__Núcleo 9 0.25 e .!::!- -o "' -o '6 e:: "ª o... (B) O.DO 0-2 2 ... ...... 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 24-26 2&.28 28-30 30-32 32..:W 34-36 3"-311 - Tasa de acumulación r (g/cm2 por año) o.os 0.10 0.15 132 0.20 Fig. 62. Tasa de acumulación de pirita presente en la columna sedimentaria para las tres lagunas costeras: Lobos (A). Algodones (B) y Guásimas (C) . mn EN 3 133 En la Tabla 39 se tiene un comparativo de la tasa de sedimentación (w) de otros sitios > geográficos con los resultados obtenidos en reste” estudio. Cantidades totales Para estimar las cantidades totales de sulfato. sulfuro, pirita y. azufre total, se consideró a todos los núcleos hasta una longitud: 40. “cm. Se obtuvieron . las cantidades. totales. por. _Múeleo. y,se calculó el promedio por laguna. E Como los núcleos tienen un diámetro de: 10. cm, de: sección, transversal, se > calculó el área, el número de núcleos posibles. por: laguna “(dividiendo 'el área de la laguna entre: el áre: núcleo) y se multiplicó por, la media. de. la: “cantidad total por núcleo. Se realizó la conversión £ a: toneladas y los resultados se muestran en la Tabla 40. Es evidente que Laguna Lobos, tiene un: inventario diez. o veinte. veces mayor que las otras dos lagunas en todas las formas químicas : del azufre; lo cual se' puede deber a que hay un mayor aporte del azufre, por un lado, y/o a que o las condiciones de la Laguna Lobos permiten que se formen y depositen más las diferentes formas químicas del azufre y no así en las demás. En la Tabla 41 se muestran las cantidades totales por metro cuadrado, obtenidas al dividir. las cantidades de la tabla anterior por el número de metros cuadrados de cada laguna. Esta. es una : Z manera más fácil de: realizar. comparaciones entre las lagunas. Es obvio - que : “entre - Laguna : Lobos y Laguna Algodones hay una similitud - en los inventarios de cada una de las formas químicas del azufre; y no así en Laguna Las Guásimas, donde la cantidad de pirita y sulfuros es significativamente menor. Procesos geoquímicos En estos sedimentos, los cuales se pueden considerar que tienen una adecuada capacidad reductora (normalmente dado por los compuestos de carbono orgánico), el potencial redox T'ESI;:. FALLA '. ·' ..... ~::. __ .ii~ 133 n abla 9 e n comp rativo e J sa e iinentación ) e tr s s ográficos n s lt dos t nidos ste·estudio. antidades t les ara t ar s ti ades t les e sulfato. lfilro, irita azufre t tal, se consideró t dos l s cleos asta a l it d: 0 c . e t vieron l s cantidades. totales· por· n cleo y se l uló l edio or una. o o s cleos en un diáÍnetro e 1 O e cción sversal. se alculó l rea.. el ero e cleos posibles or :laguna· ( i iendo·: J r a na entre el ··área del cleo) multiplicó or la edia e c ti ad tal or cleo. e c li7.ó nversión eladas s r sultados uestran J abla 0. s i ente e aguna obos. e entario iez einte ces ayor e s tras s nas as s bnnas í icas el ufre; cual se ede eber e ay n ayor orte el ufre. or n o. /o ue las ndiciones e aguna obos r iten e ' r en positen ás s diforentes ' rrnas í icas el ufre o sí s ás. n abla 1 uestran s cantidades t les or etro adrado. tenidas l dividir las ti ades e la anterior or l ero e etros drados e da l una. ,E51:a s na anera ás fücil e lizar comparaciones ntre s nas. s i ue : tré águna obos aguna Algodones ay Una si ilitud s entarios e da a e las as í icas el azufre; o sí n aguna as uásimas. nde J ti ad e irita lf ros s i iv ente enor. r cesos c quí icos n t s i entos. s ales eden nsiderar e en na cuada acidad uctora al ente do or s puestos e no r ánico). l tencial 134 provee un control importante en la acumulación de algunos iones metálicos (Pedcrson et al., 1989; Saenger -et a/.,---1991; Clark el al., 1997); el pH del agua intersticial también tiene una - • -··-._ - o·- gran influenCia -debido -a que las -reacciones redox usualmente incluyen transferencias de protones ydeetr~rie:~ (Morgan, 1987). -~:.~ ·-·-:./:·: _ _. .-_-· .• :/ -, !.~ ... ~- El. potenci~ir~do;¡de. estos sedimentos puede causar un_ sistema de_trampa dc __ ioncs __ metálicos debido 3. los éiimbios de estado de oxidación _del rrietal en_ si mismo~ o indire6t'arr;~,;te;a través de un carÍibio' e:;,- el estado de oxidación de ionés q.'..e. puedan f-ormar complejos ·¿,on lo~ metales del medio. ' - . - ' ' ~< /,:-<. )";~- ;~-+}l '~~-"- >_:;;'. LaS reacciones redox en el sCd~nté. son frecuente!rneriíé k:n~ de~i~'ci a. q.'..e frí,i' ~e3.c<:Íé.ncs de oxidación y reducción no'>,;;iempre ·-están acopladas/ {~~~f.S:0.~?~-~~~-~~-~~ ~~- ~~l,i~isis .- ~n usualmente requeridos a través de intervención microbi~lógica; De,íihfq~~: F; puedentener minerales presentes en el sedimento aún cuando las csiúv'o. Siri e:rnbargo. . . •, " . si una reacción redox no es terrnodinárnicainente favorecida en un siste~ la inl:é~ención microbiológica no causará efecto al menos que también cambie la actividad microbiológica de otras condiciones termodinámicas (Sposito y Page. 1 985). En Jos sedirnento_s anóxicos de estas tres lagunas. dos importantes reacciones pueden ocurrir cuando el•Eh cae_ por debajo de -120 mV. Primero. que los compuestos de S04 2 " pueden .. ' ' 2- reducirse para-f"ormar compuestos de S que pueden reaccionar para formar sulfuros metálicos (greigita a pirita) y por otra parte, la actividad microbiana puede degradar material orgánico de alto peso molecular para producir ácidos orgánicos (Sposito y Page. 1985: Bauld. J 986). Las bacterias sulfato-reductoras (Desulpho vibrio desulphuricans) utiliza las moléculas orgánicas y obtiene energía reduciendo a los compuestos de S04 2 " a s 2 •• Donde el hierro reductor (coITlO óxido de hierro) es disponible; Jos procesos pueden ser descritos por Ja reacción: 135 donde M 2 + viene a ser cualquier metal divalente. usualmente calcio o magnesio (Jol>rgensen. 1982; Berner~ 1984); Si el-hierro--reductor-no está disponible. el proceso de sulfato reducción puede darse. pero hay que considerar que el metano es producido en lugar de C02 (Manahan. 1990). dado por la_re~C:ciÓi;i: Fe2+ +4CH28·;·; sQ42• + M 2+ + l 6H+ -+ FeS + MS + 12H20 + 4CH4 En ambientes. natural~s.::~°..it_ en estas tres lagunas. el rnonosulfuro de hierro (en reacción idealizada) puecle n~_;tc:f1:e~'~x~ctarriente una relación de 1 a 1 de Fe:S (por ejemplo. Fe3S4. greigita/macki~awita)\ puede) no estar eStequiornétrica (ejemplo. Fe1-xS.nH20). y estar terrnodinálnic~~~té-, i;;:establ~- 'Si;\ las , c~ndiciones permanecen anóxicas. estos sulfuros biogénicos''que se formari e~-1a5 laguilas p'iiede~''~.f~st~lizarse a una forma de pirita estable (Berner, 1970~; M~lng el ;,l .• 1979; có~tJ;,1\; ~C>;S<'!: 1987). ".:·/·: ."> ,.· ;- ·.·. '· Los sedimentos en la mayoría de_ las :1~g~- • co~e~ e~táfl caracteriz.ados por potenciales rcdox negativos. los cuales persiSté'ri 'er{'á'IgU:,'.ii~>:~¿;~iones por. encima de la interfase sedimento-agua. En algunas áreas de las l~~~ ~c:>~t~ri.s' puede -haber condiciones oxidantes, donde los procesos biológicos co~')abioh:ii-fu~ÍÓn'aéi-e,;,,exponen a compuestos de azufre corno FeS2. FeS ó FeS04 a oxidarse tal y CÓ~~Ó~e ~xpre~'-C:nlas siguientes ecuaciones: o para monosulfuros: FeS + 3/202 + I-120 -. Fe2+ + S04 2c + 2W + 2e- 2Fe S042• + 1/202 + 3H20 -. 2FeOOH + 2 S04 2- + 4W es importante expresar que el hierro co010 ión fürrico puede actuar corno un oxidante para pirita y otros sulf"uros metálicos corno: cantidades de: ácido “sulfírico : son producidas y por estas reacciones, teniéndose una disminución - del pH- en el agua intersticial y “de esa: manera se potencializa la movilización de metales en el sedimento. (Dent, 1986; 'Evangelou,. 1995); «sulfuros no: “ferroso pueden también descomponerse =. por | una secuencia de reacciones muy similares. La oxidaci de' sulfuros puede acelerarse. por. bacterias, como tiobacilous tioxidantes y tiobacilus ferro ide es, (Evangelou.. 1995) « que: trae a como consecuencia precipitación de minerales de hierro en una coloración café-naranja en los sedimentos afectados. influencia de la bioturbación La fauna existente en los sedimentos de éstas. lagunas. influye « en, las caracteristicas fisicas y geoquímicas del sedimento, ya que : los organismos bentónicos . producen mecanismos. de . aireación e intercambio de oxigeno en la región. de: la interfase sedimento- “agua y de “esta manera promoviendo el intercambio y Aujo >. de metales y otros materiales disueltos « como CO». para us procesos reductivos (Bloch y Krouse, 1992). y los : Las Muctuaciones de. agua en los niveles de altura, ciclos de marea y con los cambios estacionales en: las condiciones climáticas, producen efectos en los procesos geoquímicos en los : sedimentos, de ahi que el Eh disminuya debido a la saturación hídrica en la fase sedimentaria (Beckwith ef al., 1975; Armstrong. 1978: Gleason y Zieman, 1981; Clark ef al., 'r:~s~:::: F ALU\ :i~.:::_:_-·~· ·-· ~~\) ti ades e i o lfúrico n producidas or stas cciones. dose a i inución el n el ua t rsticial y sa anera . potencializa ovili7..ación e etales l sedimento ent, J 986; angelou, 95); s r s o o so eden t bién des ponerse por una ~cuencia e ci nes uy ilares. La xldación e lf ros uede ::té le arse.por acterias. o cil us i antes acilus o cúci antl::s ( vangeloi:i, 1 95) ue trae o secuencia r cipitación e inerales e ie ro · forma de oxihidróxiclC>s, que dan a l ración f - aranja J s i entos ctados ... l O cncia e i t r ación a tma istente s i entos e estas l unas i fl ye n las· aracteristicás fisi as quí icas el i ento, a ue los. org~mos entónicas producen ecanismos e ;- - "' ,. ción bio e ígeno n. l · ión e la rfuse i ento-a a' y e sta anera oviendo el i t bio:y· fl~jri d~nlétales tr s materiales dis;,elto~·cC>mo 02 • I·hS y Cl-L, entre otros (Aller, I ~78; :Moriiset al .• 1982; Emerson et al .• 1984). Por otra ~arte; los movi.;.uentos de. agua a través ,dé los espacios intersticiales producto de los cambios}j°sic:os de los orgarusmos; ·trae,: c()'ino consecuencia que las bacterias sulfuto-reductoras estén suministradas de Íorib;;'. so~ 2 ;: ara s s r cesos uctivos loch rouse. 2) los productos del m.;1.~.l:><>.!is~~ ~~t~ri~ 'como H 2 S pueden fluir hacia el sedimento (Aller. 1978; Emerson et al.~ .1984). Es'in;Portru;t~ resaltar que la transferencia de especies disueltas hacia y desde los SCdimentcis»es'debido a variaciones en la presión hidrostática durante el ciclo de mareas (ChántC>n'l!t ~1.; '1 ~89)~ as fluctuaciones de . agua i eles e lt ra. i los e area n s bios estacionales. n s ndiciones lünáticas. ucen ctos s r cesos quí icos n s i entos. e hí e l h inuya bido t r ción í rica n se i entaria eckwith t l.. 75; r strong. 78: leason i an, 81; lark t l .• J 997). Cuando el nivel . del agua disminuye los sulfuros que se encuentran cerca de la superficie puéden oxidarse liberand.; compuestosde sulfuros.- En la Figura 63 podemos representar un modelo geoquimico en donde se pueden apreciar los flujos químicos en el sedimento. Las áreas de oxidación y reducción varían dependiendo de la localización así como de los cambios estacionales y de la columna de agua. Modelo gcoquírnico esquematizado: descripción Ji:Cncral Los procesos redox cerca de la superficie del sedimento dependen de la zona .de transición óxica-anóxica y del grado de aireación y mezcla de agua. Un modelo de dos cajas_ (Ba'.ccini. 1 985) puede usarse para describir la interacción química asociado e~~ ~~ta'. tniosn:iisíó-n óxico- anóxíco y el transpone de especies redox-sensitivas dentro y. á•· tr'avé~ _ d~; ·la_ zc:>~~ dónde es . ._.- . ;.· ... -- gobernada por gradientes redox (Salomons et al .• 1987; Forstner, 1989)~ Oxihidróxídos de hi~rro, y•: para. lbs. oxihl~ró-~dos de manganeso, arcillas y materia orgánica. cerca de la superficie del · ~dii;.ento pueden adsorber metales trazas incorporándolos en la estructura d~ I~~ óxidos o por ad~rción hacia las partículas en la superficie (Huang et al .• 1987; Bii'ch- et al .• 1996). Esta absorción cercana a la capa superficial actúa como una barrera que inte~c<:pta a los iones que viajan hacia la parte superficial antes que se dispersen hacia el agua suprayacente; el proceso de adsorción se realiza en conjunción con el proceso de sedimentación. Hay_ que resaltar también que la capa oxidativa en el sedimento actúa como una fuente de iones metálicos hacia la columna de agua (Forstner. 1989). Si tenemos cambios en la composición química. la escasa circulación puede causar que los procesos anóxicos- se .incrementen y que en el sedimento exista un ambiente reductor y por lo tanto se. tenga una liberación de iónes metálicos del sedimento por causas fiSico-químicas o biológicas (Birch el al .• 1 996). Es común que en la parte superior de la columna sedimentaria se tengan características redox altamente· variables, las cuales son producto de un sedünento de color cambiante Gaspeado) que dan cambios rápidos en Eh en distancias muy cortas. tanto verticales corno horizontales (túneles) o deformaciones espaciales en el sedimento. lo cual puede causar una ventilación debido a la penetración de oxígeno. También la descomposición de material vegetativo Y animal puede causar el desarrollo de zonas altamente reducidas (Artnstrong. 1978. 1982; Wada y Seisuwan. 1986) en el sedimento. el cual es reflejado por un color oscuro y con un olor a l·I:?S. Como resultado de los cambios rápidos en el potencial redox y en la capacidad reductora en la parte superior del sedimento. se tiene un potencial· reductor producto de los sulfuros biogénk:os (H2 S). · deSarrollado en zonas altamente. reducidas. los cuales reaccionan con compuestos férricos presentes en zonas oxidadas, paJ'i' formar pirita o sulfuros de hierro de forma criptocristalino (Lu y Chen. 1977; Salm1~~ns.'' 19s5; Wada y. Seisuwa.n. 1986;' Salomons er al., t 987). t.a: pirita formada en este tipo de; ~l>ierites por 10 regular son rnic~~cristales esféricos ~grupos de forma frarnboide que puectt:'~:··c,~·~t.;~'e;r desechos orgánicos; por lo regular son libres de material orgánico (Rickard. 1973; vrin riarn y i>o;..,s'. t 973). ,-•\ ·.: En los sedünentos de estudio se observó una:e;v;cie:ncia que indica la presencia de zonas redox de transición. Muy cerca de la superlicie 11.iy Úna delgada zona dominada por sedimentos oxidados (zona superior de oxidación. Figura 63), no mayor de 4 cm. grosor que varía de acuerdo a la columna de agua del sisterna lagunar. Por debajo de esta zona oxidada del sedimento, está caracterizada por una zona superior de reducción la cual se localiz.a hasta unos 15 cm de profundidad; sin embargo en ciertas épocas que tienen influencia sobre la columna de agua esta zona superior de reducción desaparece. teniéndose la zona superior de oxidación hasta una profundidad de 25 cm correspondiendo a una área denominada zona inferior de oxidación, debajo de la zona inferior de oxidación las condiciones se vuelven reductoras {7..ona inferior de reducción). Estas condiciones de transición de óxido reducción en la columna de sedimento, son debidas a los cambios graduales del Eh y a la capacidad de sulfato-reducción que se da en los ambientes sedimentarios lagunares; condiciones y capacidades que se desarrollan de acuerdo al sitio o región geográfica. º2 E u Q .. sot Fe3 ' H20 cambios blogénlcos y ventilación del sedimento. 0 2 difusión t superficie del sedlmen1o Eh OmV Procesos flslcos en Interfase ~-------· Reacclone1 lónlc11 con Fe2 ' -+ Fe3 ' + e' procesos de Intercambio óxido de hierro (frontera) -Eh j +Eh 1 l' 1 1 zona superior de oxidación. 1 ------------+ ~-- zona superior de reducción. I ~ 1 1 9CH20 + 450/ + 4Fe(OH)3 + 4M2 ' -+ 4FeS + 4MC03 + 15H20 + 5C02 1 ~ 1 iii 1 ~ • ·. . 1 e ·----7~--~-----------------------------1 ¡ __ zona Inferior de oxidación. ¡ 1 10H20 + 02 -+ 4Fe(OH)3 + BH' área de Intercambio dt g1111. 1 1 l'""j .. ,,:•.:<:;.;::,.: 1 L 1 IE dxldodehie~(ir;;;¡-----------r-------------t----iJ> t:;3 ''iít '/; ·· · . 1 Procesos de mineralización zona Inferior de reducción. (¡I) F•n:} e .. ::.\'',:'· Fe2' \ .:4~HO . 2 2~o4\ + M2 ' + 16H' .. Fes + MS + 12H¡O + 4CH4 Fig. 63. Modelo geóqufmico de flujos químicos sedimentarios. (Según Clark et al., 1998). •-1,.._..¡ ~-:~ UJ ., 1 • -~ t : ~ ! · .. ,, ~ '.' t:· :1 ;,:: i ....... ~.--. .. ~ j .... w IO En la Figura 63. se pueden observar los procesos biogeoquúnicos que pueden ocurrir en cahimnas sedimentarias de'iina- profündidad de 70 cm. >: .. " •_;.'' Zona sup«:ri(Jr_~c-~-~~:C-ación La zona súperlor_deoxidación está controlada o limitada por procesos de difüsión del oxígeno atmosférico:i;~·~;¿fí~didad a Ja cual el oxígeno puede difundirse podrá ser controlado por: la textura el~! -~cl~~i;'tc:;;' u;fluido por la porosidad y permeabilidad (Hutchings y Saenger, 1 987); la p~siclóri ~~~!df~6i~a de agua Ja cual podría variar estacionalmente con la lluvia o ser control~d~·; ¡;Jt lá;;'':~eas; y la naturaleza del área geográfica. La mayoría de Jos metales trazas en ci:silJ._io~'e';tánpresentes corno oxihidróxidos o absorbidos a oxihidróxidos. arcillas o materia' c,·;gáiu;;\;' p¿¡. -lo tanto, metales divalcntcs no son abundantes. Sin embargo, metales asociados ci6n 'é.t~~~ minerales, particularmente minerales de sulfuro pueden ser encontrados en esta zona: en sitios donde Ja zona superior de reducción esta muy cercana a la interfase sedimento-agua. Zona superior de reducción La zona superior de reducción está caracterizada por Wla intensa sullato reducción bacteriana en presencia de hierro (Fe3 ") Jo cual permite la formación de minerales de sulfuro y de carbonatos. Álgullos metales de transición como Cu y Pb forman especies con C03 2 • en esta zona. pero_ poJC lo _común· los metales de transición en esta zona están asociados a minerales de sulfuro. La zona stiperior'.éici: r~ucción es también afectada por procesos de bioturbación y por cambios bruscos en el - s~imento, los cuales permiten la penetración de agua rica en sullato en el sedimento y a su vez la liberación de compuestos reducidos. Los orificios y túneles que se hacen en el sedimento. ventilan al sedimento. introduciendo oxígeno --en-~1a-czona--sil¡:>Crior--de--reducción--dando Jugar a Ja formación de óxidos -y oxihidrÓxidos enla parte suP.,ri~r de ¡~'.ent~da de los túneles; las zonas oxidadas alrededor de los túneles le dWt aiS<;dhn<.tii'cien ~;ia' zona una aÍlariencia jaspeada. La t~iciÓneit;.:ll~ ~i~~;de?;;ed:cción y Ja zona superior oxid~CJa, pr?cil1b~ ~ambi~s en las condlci~nC::s_ ~ed~,¿ ;:, P.:,;'ti.Ilio•f-~~~r~ce -la acumúlación de metales pésados (Féirstner. 1989) ~ _ c<>ns~<'.;~~¡;t.;;~hte,.:,!I··~ á~e;u; de' transicióh se tienen pico'; d.;,, ·b~;i.;,;r;ira~lón de metales pesados'. d.:.1-itio 'de la ~na Sllperior de reducción. Por otra p~~~ s~ 'pti'~d~ •también tener ~ con.:;entrasió~n .:i • .;: ~t.tl~ J,.;~dos que coincidan con altos gradi~;:;·~~ 0 ~e~q~í',-rucos en el área de Ja Zc,;:;,¡ ;~~rio/de ~ed-._u::,Ción y Ja zona oxidada inferl;.,r: .::; -'::<_:.:--_::.:,-:_ . ' ;_;_<~~::: ' ... Zona inferior de oxidi~iÓ~ En la zona ü:Uerior de oxidación se da liberación de-_oxígeno-y se refleja con incrementos de Eh y pequeños decrementos en el pH. Figura63~ A~nque Pc>-r lo CClmúrt_ los_enlacés con óxidos y metales intercambiables son más comunes en :wna's ilÜerióres de oxida~ión. metales unidos a sulfuros son también abundantes en este tipo'de zonas;._,- Zona inferior de reducción La zona inferior de reducción (30-50 cm de profundidad) está caracterizada por el proceso de sulf"ato-reducción donde el Fe3 + es escaso. además se tiene una disminución de los compuestos de carbonato formados en Ja zona superior de reducción. Es muy probable que los metales pesados estén enlazados a sulfuros en esta zona, ya que más del 90% de los metales pesados están unidos a compuestos de sulfuro. Se tienen aquí los más bajos potenciales redox en el sedimento y podemos considerar que Ja formación de sulfuros podrá estar limitado por Ja disponibilidad de S042- el cual no puede penetrar Ja columna sedimentaria vía migración o infiltración. 142 La naturaleza y desarrollo de la estratificación redox en la columna sedimentaria depende del régimen de niareas y del tipo de sedimento, la frecuencia de las niareas. la presencia o ausencia de procesos de bioturbación en el medio. Descripción de los procesos estudiados en la columna de sedimento En las tres lagunas costeras se tiene una producción de sulfuros autigénicos, ya que son áreas ricas en azufre. En la aplicación de los modelos diagenéticos en la distribución del S se pudo apreciar que están relacionados con la erosión/sedimentación. las velocidades de advección. oxidación y reducción de los compuestos de azufre. En Ja superficie sedimentaria y la inteñase seditnento-agua en estos sistemas lagunares es una región muy activa de procesos de óxido- reducción que asemeja a un reactor. Como resultado de Jo anterior. el grado de piritización en el presente estudio, nos refleja que poco hierro ha sido transformado a FeS2. lo cual indica que hay suficiente hierro presente en los sedimentos para generar pirita y consolida la razón del origen autigénico de éste compuesto. En la presente investigación la producción de sulfuros está íntirnaincnte relacionada a la disporuoilidad de materia orgánica, en los tres cuerpos costeros. la cantidad de materia orgánica proviene de la vegetación propia y adyacente al runbiente acuático. Los compuestos de especies quúnicas de azufre varian de acuerdo a su área geográfica dentro de Ja laguna. pero su comportamiento más que a nivel de la interfuse sedimento-agua es en la distn"bución en el núcleo. esto se debe a que el 804 2- es utilizado en el proceso de oxidación de la materia orgánica del medio. teniendo como consecuencia una dearninación gradual en su concentración a medida que aumenta la profundidad del núcleo. Se puede considerar a las tres lagunas en estudio como sistemas lagunares en estado estable respecto a so .. 2-. En lo que respecta a los compuestos de s 2- soluble, se tienen variaciones de igual manera que con so .. 2-. de acuerdo a su ubicación geográfica en las lagunas. Hay que suponer que estas diferencias de concentración en el espacio tanto para S04 2 - como para s 2- wi : 143 13 resultan de una combinación de factores o procesos tales como: la difusión, sedimentación, advección, bioturbación, mezcla y cambios redox, los cuales provocan cambios cualitativos y cuantitativos en las especies químicas predominantes en el medio sedimentario. La distribución de la concentración de FeS;> varía de acuerdo al lugar peográfico del núcleo en la laguna costera y entre las lagunas. Las variaciones son debidas principalmente a los factores A O procesos en que se ven influidas las especies químicas de SOS? y S” en el medio sedimentario. En el presente estudio el S como FeS2 contribuye en un alto porcentaje al . contenido de azufre total del sedimento, diversos autores ( Kaplan ef al., 1963, Berner, 1964a: E y Berner, 1970b), han demostrado que ocurre lo mismo en estuarios y cuencas de latitudes templadas. Los comportamientos de SO4”, S” y FeSz en los tres sistemas lagunares son muy similares a los encontrados en investigaciones realizadas por Berner (1964a), Goldhaber y Kaplan (1974, 1980). El comportamiento de las especies químicas de azufre que se analizaron (SO4?, S” y FeS») en la columna de sedimento, se puede expresar como la interacción de una serie de procesos que se desarrollan desde la interface sedimento-agua hasta los 60-70cm de profundidad del núcleo sedimentario. En la Figura 63 se aprecia el posible efecto que tendría en cada nivel de profundidad, las interacciones que involucran al azufre, la materia orgánica, el oxígeno y el hierro. Se puede considerar que la columna sedimentaria puede ser afectada por cuatro procesos a lo largo de su distribución: en un primer nivel por actividad de bioturbación, posteriormente en un segundo nivel una capa que además de ser afectada por bioturbación se tiene un efecto mecánico por acción física de mareas y oleaje, un cjemplo sería el efecto provocado por los ciclones y huracanes; el tercer nivel viene a corresponder a un área de la columna sedimentaria hasta donde se tiene efecto por las variaciones estacionales en la concentración del ión en la columna de agua (amortiguación por difusión) y por último un nivel que pertenece al resto de ·~~ '. -:.:':.!.~¡43 ltan e a binación e t res r cesos l s o: i ilsión. Íinentación. ve ción. i t r ación. ezcla bios x., s ales ocan bios alit ti os antitati os l s ecies í icas r inantes l edio i entario. a i tri ción e l centración e eS, ""3J"Ía e erdo l l ar g ográfico el cleo l l na stera tre l s la lll18S. s ri i nes n bidas ri i l ente l s f"actores o r cesos e en i fl i as l s ecies í icas e so.2 - s 2 - l médi~ i entario. n l r sente t dio l rn:> eS2 ntri uye n lt porcentaje al ntenido e ufre t tal el i ento. n' l"SOs tores ( aplan t l .• 63. Berner. 1964~ emer. 70b). an ostrado e u re l is o t arios encas e l tit.:ides pladas. os portamientos e so.2 -. s 2 - eS2 l s t s i t as l nares n uy i ilares l s contrados i sti ciones r li das or erner ( 964a). oldhaber aplan 74, 80). l port niento e s ecies í icas e ufre e ali aron 04 2 -. s 2 - y eS2 ) l l na e i ento, ede presar rn:> ción e a rie e r cesos e sa ro lan sde l r uce ento-agua asta s - c e f ndidad el cleo i entario. n i wa 3 recia l sible cto e dría da i el e r f ndidad. l s i nes e l cran l ufre. ateria r ánica. l í eno l i ro. e ede nsiderar e l l na i entaria ede r f"ectada or atro r cesos l l r o e i tri ción: n ri er i el or ti i ad e i t r ación. st ri ente n ndo i el a pa e ás e r t da or i t r ación e n cto ecánico or ción í i a e areas o~jc. tm e plo ría l cto ocado or s i l nes y racanes; el t r er i el i ne a rr s onder a n r a e Ja l na s i entaria asta nde ti e f cto or l s ri i nes t i nales l centración el i n l l na e ua ( orti uación or if sión) or lti o n i el e rt ece l sto la columna de sedimento, en la cual se tiene poca influencia de procesos de tipo fisico o biológicos. En algunos núcleos se puede apreciar que hay una disminución en la concentración de S042 - con un aumento en la concentración de FeS2 en el medio. aunado a una disminución en el carbono orgánico a través de la columna de seditnento. Esta concordancia en los tres paránletros químicos puede indicar que la FeS2 está siendo fonnada en este ambiente en base a la oxidación del carbono orgánico por los sulf"atos del medio. En el presente estudio se observa que la concordancia entre S042 • y carbono orgánico es muy apreciable (Figuras 45, 46 y 47). se puede observar la relación inversa en el grado de cambio entre S04 2 - y FeS2 • Lo anterior. viene a confirmar la hipótesis de que el cambio máximo que se dá entre 804 2- y FeS2 en los primeros centímetros del sedimento (0-1 O cm). Bemer ( 1 964a) en estudios realizados en sedimentos del Golfo de Calif"ornia.. supuso que la mayor parte de la FeS2 es originada cerca de la superficie del sedimento, donde existe un contacto con la reserva de 80 4 2 ~- Además, Volkov (1961) menciona evidencias acen:a de que la mayor parte de FeS2 fonnada en los sedimentos recientes del Mar Negro tiene su origen en la capa sedimentaria. En las tres lagunas de estudio. la pirita encontrada puede formarse en los sedimentos superficiales reducidos. corno se aprecia en los potenciales redox (ver Tablas 12. 13 y 14). aún que en el agua suprayacente contenga oxígeno. o corno menciona Emery y Rittenberg (1952) en microambientes reducidos en sedimentos oxidados. Los estudios realiz.ados en ésta región sobre diagénesis de compuestos de azufre (incluido éste estudio y Ortega-Romero. 1983) explican que la FeS2 es autigénica y que se está f"orrnando en la región de la interface sedimento-agua donde se tiene una gran reserva de S042-. Corno hemos mencionado, la principal fuente de sulfuro para la formación de FeS2 en los seditnentos marinos es el S042- disuelto en el agua de mar- Para llevar a cabo la reducción de so .. 2- a sulfuro se requiere materia orgánica corno una fueme de energía.. Sin materia orgánica metaboliz.able no se dá el proceso de sulfato reducción rñ la formación de FeS2_ La sulfuto 145 reducción es wia función directa de la concentración de materia orgánica disponible. De ahí, para que se dé- la lormación 'de_·FeS2 se ·deberá tener una concentración dada de H 2S en los sedimentos- y'que P-1.li~ -que. ese -proceso exista deberá desarrollarse un control dado por la coricentración ')' ·Jii'i~acÚvídad de los compuestos de hierro. Si la abundancia de materia orgaruca ed,i:~-~e=-nte-de tal' manera que la concentración de H2S se mantiene en valores altos por Jargo_!~fri'~}j;; ~~Úd¡uf ~de FeS2 puede ser limitada por la cantidad de hierro. en tal caso los v~lor..d del ' grado : de piritización podrían aproximarse o aún exceder a 1 . Los valores obtenidos~ el-'~rado· de piritización (Gp<0.5) en las tres lagunas investigadas. expresan la presencia :cÍ~ ·~a :evolución incompleta a FeS2 del Fe soluble, es decir. el Fe no es un factor li~itánte t:ii ,;.;_-rorrriaéiÓn de FeS2. Las concentraciones relativamente altas de sulluro total (>10,000 ppm. Bemer, 1964a. Golfo de California) principalmente en la forma de FeS2• pueden ser formadas en los sedimentos por la combinación de procesos de sullato reducción bacteriana. dilusión iónica y reacciones de H 2S con minerales de hierro. Las bajas concentraciones de hierro reactivo pueden resultar en valores bajos de FeS2 y así el sulfuro total permanece indiforcnte de la concentración de sulfuro disuelto. Es muy probable que en los sedimentos estudiados aquí. la mayoría de la FeS2 fué formada originalmente cerca de la superficie de los sedimentos. Mucho del sulluro producido puede ser química o biológicamente reoxidado cerca de la interfuse óxica-anóxica y es por lo tanto reciclado desde el sedimento. Los resultados del presente estudio ilustran la complejidad de los mecanismos involucrados en el ciclo del azufre en lagunas costeras, Jos sedimentos estudiados podríamos dividirlos en al menos dos zonas de profundidad. basadas en la presencia o ausencia de electos de bioturbación. En la capa superior (en los primeros 15 cm) donde la mezcla por fauna sugiere la existencia de un agente importante que alecta la transforencia de azufre (corno S04 2"") en el sedimento. Esta conclusión fué obtenida debido a los cambios en la concentración de S04 2- en el agua intersticial y en el cual a través de la profundidad los contenidos de FeS2 autigénica indica que una gran cantidad de S042· ha sido reducido a sulfuro. Lo anterior, refuerza que el azufre reducido en sedimentos está generahnente asociado con mecanismos de reducción ¡-- \ 146 microbiana. En ambientes ricos de azufre de los sedimentos marinos corno éstos. la FeS2 es el producto final normal de la sulfato reducción. (Golhaber y Kaplan. 1974). En sedimentos marinos y estuarinos. un mecanismo de reacción que se presenta es la conversión de sulfuros volátiles a pirita en presencia de especies de azufre. corno azufre elemental o polisulfuros (Berner, 1970b. 1984; Goldhabcr y Kaplan. 1974; Rickard, 1975). Una vez en la fase sedimentaria, la pirita es geológicamente estable. Los principales factores que controlan la formación de minerales de sulfuro de hierro son la cantidad y reactividad tanto de la materia orgánica como del hierro en el sedimento. así corno también la disponibilidad de sulfato disuelto (Berner, 1984). La conversión de sulfuro volátil a pirita parece estar controlada por la disponibilidad de oxidantes y por el tiempo de depositación (Middelburg, 1991). Oxidación de H 2 S y FcS puede llevarse a cabo por oxidantes tales corno 02, N02-, Mn02 y FeOOH (Aller y Rude, 1988). Los oxidantes pueden ser reemplazados en el sedimento cuando se dan procesos de difusión y bioturbación entre otros. De acuerdo a algunos autores (Bcrner. 1970b; Middelburg. 1991; Shoonen y Barnes. 1991) la presencia, como intermediario, de especies de azufre reducido (azufre elemental. polisulfuros. tiosulfatos) en el medio acuoso, catalizan la conversión de FcS a pirita. En sedimentos marinos pelágicos. la disponibilidad de carbono orgánico es generalmente el factor limitante para la formación de pirita (Bemer. 1970b. 1984). En cambio, en sedimentos marinos ricos en material orgánico-terrígeno depositado bajo condiciones óxicas, la presencia de óxidos de hierro por lo regular limita la transformación del sulfuro disuelto corno consecuencia de la precipitación del sulfuro de hierro (Canficld y Raiswell, 1991 ). En contraste. la disponibilidad de hierro reactivo puede limitar la formación de pirita en ambientes cuxínicos (aguas anóxicas en el fondo) y semieuxínicos (Bcmcr, 1984; Raiswell y Berner, 1985; Raiswell et al., 1988; Calvert y Karlin, 1991; Middelburg, 1991; Lyons y Berner, 1992). 147 Estimación de los parámetros del Modelo de Ben1er En la obtención de los parámetros del Modelo de Berner se consideró que la bioturbación consistía de aproximadamente los primeros 1 O cm de profundidad. como medida de un ambiente de influencia por organismos bentónicos. Se definieron dos casos para el estudio de sulfato: a) la columna de sedimento incompleta. sin bioturbaeión y b) la columna de sedimento completa. Se incluye a la bioturbación tomando en cuenta su importancia y en el efocto en la estimación de los parámetros. Cabe hacer notar que Berner supone que la bioturbación no entra como variable al modelo. Observando las Tablas 25 y 27, tenemos que las diferencias en las estimaciones de los parámetros en ambos· casos no son muy grandes. Además, los valores o-l)¡~idos ·por Ortega- Romcro (1983) caen dentro de los intervalos obtenidos en el presente estudio. En las Tablas 26 y 28 se muestrrui lo~parámetros estimados para k. w y Go. Para pirita't:·e~.;¿ri~~ que en dos núcleos (6 y 7) no fué posible ajustar el modelo de Bcrner, debid¡, ~ .;,...: ~l i~te~~1<:1 d~ 1~>:.5 .l). 787 .66; rnÚy ~mejantes a los obtenidos para la columna compl~ta:' ~~>, •• : : " '.; ~ ' En las Tablas 43~ 44. y 45 sc.!\i,;n~n l~ conce~trac;ione~ de sulfatos. sulfuros y pirita de otros estudios, incluyendo los d.;,¡ •p;.k~rií.e·tra:bajC,_ 'i-~ con.;entración de sulfatos para este estudio. estuvo en el intervalo .de. 2.98\.:··jo~4·1 · ~ .. val~res que comparados con otros estudios son similares, de acuerdo al ~j¡)o' de zona. La concentración de sulfuros para las tres lagunas costeras estuvo en el· httervalo de O a 1 1 .20 rnM parecido a los resultados obtenidos por Nissenbaum et al.' ( 1972); Ortega ( 1983) y Henrich y Farrington ( 1987). Mecanismo de formación de pirita (FeS:?) Sulfato disuelto y pirita son las formas más oxidadas y reducidas en que el azufre existe en los ambientes marinos. Considerando al sulf"ato disuelto y pirita como las fonnas principales en que el azufre existe en los ambientes sedimentarios de las tres lagunas costeras en estudio, podemos_ mencionar que el sulfato proporcionado por el sistema marino adyacente a los sistemas lagunares es la fuente principal de azufre para Ja formación de pirita en el medio. El posible mecanismo del proceso reductor S042- --+ FeS2 ha sido estudiado por diversos autores y es considerado bastante complejo. De acuerdo a la presente investigación se puede decir que los sulfatos son reducidos a sulfuros en condiciones anóxicas, esta reducción puede llevarse a cabo en Ja capa adyacente a Ja inteñace sedimento-agua o en los espacios intersticiales del sedimento a través de bacterias que utilizan carbono corno fuente de energía. 150 De esta manera., la producción de sulfuros está muy relacionada a la disponibilidad de materia orgánica_ En las lagunas investigadas la cantidad de materia orgánica presente proviene de la vegetación propia., el fitoplancton y material orgánico y adyacente al ambiente acuático. El sulfuro f"onnado (S04 2- HS"") vía oxidación de la materia orgánica por sulfato. puede reaccionar por diversos caminos para dar lugar a pirita.. El camino principal es la reacción con óxido de hierro (luente de hierro dominante en la mayoría de los sedimentos) la cual se puede expresar corno: a) 3HS-Ac+ 2Fe0·0Hs __. Sº + H 20 + 30H- + 2FeSo.9 mackinawita (no cstequiornétrico) b) 3H2SAc + 2Fc:0Hs __. Sºs + 4H20 + 2FeSs c) Hs- + FeO·OH __. Fc3S4 greigita d) Fe3S4 + 2Sº __. 3Fe~'2 pirita. e) FcS + Sº __. FeS2 pirita De los sulfuros de.· hierro ácido volátil los más importantes en los sedimentos son la rnackinawita (FeS0 .9 ) y greigita (Fe3S 4), esta última considerada corno el principal intermediario en la formación de pirita. Los compuestos de FeS y Fe3S 4 están presentes en abundancia en el sedimento de lagos, marismas y lagunas costeras (Van Straaten.. 1954; Love, 1967; Doyle, 1968; Bemer, 1970b). Una reacción que probablemente sucede en el sedimento es la de rnackinawita a greigita: 3FeS + Sº -+ Fe3S 4 (Bemer. 1971 ), transfonnándose posteriormente a pirita a través de una reacción con azufre elemental. El mecanismo por el cual rnackinawita y greigita son transformados a pirita no es bien entendido, pero sin embargo, se ha propuesto que ocurre a través de reacciones que involucran al azufre elemental (Ostrownov et al., 1961; Volkov, 1961; Bemer. 1970b). Autores corno Roberts et al. (1969); Rickard (1975); Berner (1970b); Sweeney and Kaplan ( l 973a); entre otros, han concluído que la reacción FeS + Sº dá lugar a FeS2 y en la ausencia de Sº no se realiza la lonnación de FeS2, de ahí que Sº en los sedimentos sea de gran interés y que tenga un papel importante en la transformación de las fases de sulfuro de hierro por Jo que . ' ~ .. 151 Sº podría ser lirnitante para el sulfuro ácido volátil en su transfonnación a pirita (Berner, 1970b). Un posible mecanismo en la formación de Sº en los seditnentos es a través de la oxidación de S 2 ~ a Sº (2H2 + 0 2 - 28º + 2H20) lo cual ayuda a la hipótesis de Harmsen et al. (1954), de que las fonnas piriticas se dan por la reacción directa de hydrotroilita y azufre elemental:. FeS + Sº -> FeS2 También, ia fonnación de Sº se realiza por oxidación fotosintética de sulfuros, ya sea en condiciones anÓxicas ..... óxicas lo cual se puede llevar a cabo en la colwnna de agua por medio de cyanobá~t'eri~; (.Jergensen et al., 1 979), o a través de los iones Fe 3 ~ y No·3 que pueden actuar _como.·aceptor~s·de electrones; Hs- + .2Fe3 + - Sº + 2Fe2+ + W (Berner, 1970b) .. - ' ' _\." .. -·-:;:·>· ,·· De acuerdo a la: :~-e~:;: de pro:cesos de óxido-reducción que involucran al mecanismo 804 2. - FeS2 en los sat~entos, en la Figura 64, se aprecian las diferentes "ias e intermediarios que implican tar~ucción de S04 2- a FeS2 (Goldhaber y Kaplan, 1974), los cuales se pueden estar desarroilarid<:i.~nlru¡·tres lagunas costeras en estudio. Las distribuciones de los compuestos de azufre corno sulfutos, sulfuro soluble y pirita en las tres lagunas costeras, tienen variaciones espaciales, resaltando las variaciones del ión sulfato. ya que es la fuente principal de estos compuestos en las lagunas costeras. Estos cambios en la concentración de S04 2 • se pueden deber a dos factores: el primero que es utilizado para la oxidación de la materia orgánica del medio, teniendo corno consecuencia una disminución gradual en su concentración a medida que aumenta la profundidad del núcleo muestreado; el otro factor puede deberse a los cambios en la fuerza iónica exist~e en la distribución del agua intersticial en la colwnna sedimentaria. :------ --- -~ ... "! . --· agua de mar sedimento 5042- i HS- + FeO·OH FeS0 _9 + Sº ~ --¡/ l ? ~------------- Sº + FeS2 ? Posibilidad tentativa Fig- 64- Vías de óxido-reducción en el mecanismo S04 2 - .-. FeS2 en el sedimento_ (Según Goldhaber y Kaplan, 1974). 152 153 Por otra parte, es importante anencionar que las variaciones en la concentración de sulfuro soluble pueden surgir de una serie de procesos tales como difüsión, sedimentación, advección, bioturbaciÓn, mezcla y cambios redox, los cuales provocan alteración en la concentración de sulfuro soluble, oxidándolo o reduciéndolo. En ·la distribución de la concentración de pirita+ azufre elemental se aprecian pocos cambios debido· a que la cinética de formación es lenta y además. no hay difusión (FeS es insoluble) por lo que· no responde a gradientes de concentración variable, Kaplan et al. ( 1963) y Bemer (1964a) entre otros, han encontrado que la concentración de azufre elemental es muy baja. compatÚda a la concentración de pirita en el sedimento, hecho que también se evidenció en los sedinientos lagunares aquí estudiados. Por otra parte,· las diferentes especies químicas de Fe pueden tener un papel inhibidor-limitante en el proceso dé.lonniición de FeS2 en las lagunas costeras en estudio, al igual que el S. En las siguientes .reacciones se aprecian las series de mecanismos que involucran al Fe: l. S04 2 -~HS'¿S~.+Fe 3 S 4 - FeS2 2. so42- - 8s: ~ F-~oH -> Fe3S4 + sº-> Fes2 2 _:_o._-._·,_-~;..-'~.-~~~~--~~~·''"~~,:~'.' 3. S04 - -> HS" + FeOOH -> FeOo.9 + Sº - Fe3S4 + Sº -> FeS2 4. so42 • _;. 1-1.s· + FeOOH - FeS2 En las Figuras 34 a 36 se puede apreciar la distribución de la concentración acumulativa de las especies de azufre en las tres lagunas costeras. Para cada uno de los núcleos se observa que FeS2+Sº contribuyen en un alto porcentaje (70 a 80%) al contenido de azufre total del sedünento. Diversos autores tales corno Kaplan et al. (1963); Bemer (1964a) y Bemer (l 970b), han encontrado una sinülar situación en sedimentos marginales costeros y estuarinos en latitudes templadas. r-·----i-;::--;:: ~~ - '1 -.¡, ·' ·: • Y· f".i~.vn. ~ ;__.:,_..-·-------- . 154 Al igual que en el estudio realiz.ado en la laguna El Verde (Ortega-Romero. 1983) se puede generalizar que las columnas de los núcleos seditnentarios se ven influidos por una serie de procesos que afoctan hasta una determinada profiindidad. Lo anterior lo pode010s esquematizar mediante la Figura 65. En la parte superior (6 a 8 cm) se ve afectada principalmente por bioturbación. después se tiene una capa que adetnás de incluir bioturbación se implica el electo mecánico por acción de oleaje y mareas. por ejemplo durante la época de ciclones; la tercera capa corresponde hasta el límite del electo de las variaciones estacionales en la concentración del ión en la columna de agua (amortiguación de dif"usión) y una última capa que pertenece al resto de la columna de sedimentos en la cual se tiene poca influencia de procesos de tipo fisico o biológicos. Berner (1964a). en estudios realizados en sedimentos del Golf"o de California. supuso que la mayor parte del FeS2 f"uese originada cerca de la superficie del sedimento, donde existe una interacción con la reserva de S04 2-. También Volkov ( 1961 ). menciona evidencias acerca de que la mayor parte de la pirita f"onnada en los sedimentos recientes del Mar Negro tienen su origen en la superficie. Por otra parte, Ernery and Rittenberg (1952). Harmsen et al. (1954) y Kaplan et al. (1960) encontraron que la pirita puede torrnarse sobre sedimentos de superficie reducida en la cual el agua suprayacente contiene oxigeno. o en microambientes reducidos en sedimentos oxidados (Ernery y Rittenberg. 1952). De lo anterior podemos explicar que la pirita es autigénica y que se f"orrna cerca a la interfase sedimento-agua donde la reserva de sulf"atos es grande. Diversos estudios han concluido que en muchos sedimentos costeros. la proporción de fonnación de FeS2 es tnás rápida en la superficie del sedimento y decrece con la prof"undidad (Berner. 1972). Los cambios en la distribución de sulfato. carbono orgánico y pirita con la profundidad, pueden deberse al grado de sedimentación y a los cambios inducidos por la dinánúca misma de los sistemas lagunares. .--- ·,:;.• \ Pr of un di da d (x) TN a 155 Interface Sedimento-Agua 1. Bioturbación. y 2 Biotuwbación, oleaje, mareas. + 3. Efectos por difusión. + 4. Poca influencia de tipo físico o biológico. Fig. 65. Posibles efectos que tienen influencia en la columna de sedimento. Mee L.D. Comunicación personal. ~---·-:- .. -::::::: . \ __ TI!J='i~t _ _"_~;;: · -- ___ .. __ .:::~~~J . i t r aclén- . f ctos or if ié _ . oca 1...-1uenc1a de tipo o i l gico. ig. 5. osibles ctos e en ncia l na e rriento. e . . omunicación r aL 155 156 El comportamiento de FeS2 y del carbono orgánico nos permite concluir que el contenido de carbono orgánico controla significativamente el grado de reducción del sistema. Interacción scdimcoto-o~aoismo Las adaptaciones fisiológicas de un grupo taxonómico ayudan a determinar su presencia y ausencia en ciertos ambientes (Kinne. 1967). por ejemplo: en regiones de salinidad variable tales como estuarios o habitats con bajo contenido de oxígeno. Los requerimientos respiratorios en particular y las adaptaciones de comportamiento desarrollado para satisfucer esos requerimientos son importantes. ya que influyen en el transporte de fluidos en el sedimento. Las categorías ecológicas de bentos marinos. usualmente están basadas en asociaciones funcionales entre el animal y el hábitat sedimentario. y dos de las características más importantes usadas para separar a los invertebrados marinos bénticos son el tipo de alimentación y el modo de vida. Juntas, estas dos características describen cualitativamente la habilidad que tienen los organismos para procesar o redistribuir partículas de sedimento y de fluidos. Si los organismos de un grupo de alimentación dado y de un modo de vida se distribuyeran al azar en el tiempo y el espacio. no seria útil para interpretar procesos sedimentarios en términos de la presencia o ausencia de organismos que pertenecen a diferentes categorías ecológicas. De hecho. estos grupos no se distribuyen aleatoriamente en espacio (Sanders. 1956, 1 958; Turpaeva. 1957; Rhoads and Young. 1970; Jurnars and Fauchald, 1977) o tiempo (Eagle. 1973; Myers. 1973; Me Call. 1976). Por lo anterior. es importante saber cómo difieren los grupos bentónicos separados ecológicrunente o en cuanto a su distribución y en su interacción con sedimentos con el fin de interpretar mejor y generali2.ar mediciones de procesos diagenéticos relacionados con sus actividades. La redistribución de partículas sedimentarias por macrobentos es uno de los mayores procesos biogénicos que ocurren dentro o sobre el depósito sedimentario. Los miembros de los diferentes grupos tróficos pueden construir madrigueras permanentes o temporales. Los túneles biogénicos se pueden extender varios metros en el sedimento, como el caso de algunos crustáceos, pero más generalmente son restringidos a los primeros 100 cm. Estas estructuras juegan papeles importantes en el transporte de particulas: (1) una vez vacantes actúan como conductos de una sola vía hacia las profundidades para las partículas de la superficie que caen dentro y (2) usualmente se forman de material sedimentario altamente seleccionado y representa una agregación de partículas. Las madrigueras pueden ser altamente especializados y geométricamente intrincados dependiendo del modo de alimentación del organismo y el hábitat en las que ocurren (Seilacher, 1964; Róder, 1971). La formación de estructuras biogénicas en los sedimentos marinos ha sido estudiada intensamente por Jos biólogos marinos y geólogos por más de cien años (e.g.: Dalyell, 1853; Watson, 1890; Mc Intosh, 1894; Richter, 1927: Schiifer. 1962). Los alojamientos de animales sedentarios bentónicos han sido de interés particular puesto que usualmente muestran características del tipo de alimentación, hábito de vida, ecología general y hábitat de los organismos. Estas estructuras (madrigueras) se reconocen fácilmente en los sedimentos como discontinuidades fisicas, su asociación común con discontinuidades de color en el sedimento suave o su preservación como sitios de mineralización (e.g.: Simpson, 1957; Frey, 1970; Hein and Griggs, 1972) también sugieren una discontinuidad química. La posibilidad de que las madrigueras sean sitios de procesos geoquímicos no necesariamente representativos de condiciones en el sedimento circundante o en el agua superficial es de importancia considerable, tanto por el entendimiento del hábitat y adaptaciones del organismo así como por el entendimiento de los ciclos geoquímicos y procesos diagenéticos en los sedimentos. Constantemente, los organismos bentónicos epifáunicos forman huellas, pistas y depresiones pequeñas en la superficie del sedimento. La infauna móvil tales como poliquetos o gastrópodos pueden formar continuamente nuevas madrigueras moviéndose horizontalmente por el sedimento. El efecto de este movimiento en ausencia de otra redistribución de partículas es homogenizar el sedimento después de un largo período de excavación (Schiffer, 1962). r~~~::.:~, \_·F.i2l.;~_:·~-;: __ :. ::.. · \ !'· . .. ·:'..'.-l 157 eles i énicos eden t nder arios rnetros l ünento. rno l so e nos st ceos. ero ás erabnente n t i os s Jneros J 0 . stas t cturas an peles portantes l sporte e artí ulas: 1 ) a ez cantes t an rno ductos e a la ía acia l s f didades ara l s artí ulas e l perficie e en ntro ) l01ente an e aterial i entario ente i ado resenta a r ación e artículas. as adrigueras eden r ente eciali ados étri atnente os endiendo el odo e entación el i rno l ábitat s e u ren eil cher. J 64; oder. 71 ). a nnación e t cturas i énicas s i entos arinos a o iada ente or l s i l gos arinos l gos or ás e i n os .g.: alyell. 53; atson. 90; e l t sh. 94; ichter. 27: chlifer. 62). os l j nüentos e iniales entarios ntónicos n i o e i t rés arti ular esto e al ente uestran racterísticas el o e entación. ábito e i a. logía neral ábitat e s nis os. stas t cturas adrigueras) ocen ente s i entos o i ti i ades as. ciación ún n i ti i ades e lor l i ento ave r r ación rno s e ineralización .g.: irnpson. J 57; rey. 70; ein d ri gs. J 2) tnbién ieren a i nti uidad í ica. a sibili ad e e l s adrigueras an iti s e r cesos quí icos o esari ente r sentativos e diciones l i ento i dante l ua perficial s e portancia nsiderable. to or l t i iento el ábitat aptaciones el i o sí o or l t i iento e s i los c quí icos r cesos i enéticos J s i entos. onstantemente, s i os ntónicos i nicos an ue las. istas resiones ueñas perficie el i ento. a na óvil l s o li uetos st odos eden ar ti ente evas adrigueras oviéndose ri t l ente or l i ento. l cto e ste ovimiento sencia e tra i t i ción e artí ulas s ogenizar l i ento spués e n o ri do e avación chlifer, 2). Además. del' trdllspone de panículas. los organismos bentónicos trunbién transportan fluídos dentro y·fuera'de los Sedimentos.~Lo anteriorpuede ocurrir de dos maneras: (1) transporte regular de ag;,¡ r~i'1ci6nad~ a''·¡a,actividad. tales como respiración. liberación de desechos disueltos o al¡;..',enU.ciÓn; ()''c::Ú · á tr'a'vés ~d.;í' intercambio irregular de agua con sedimento durarite Ja a~Ú~dad ~~ 6"cd~;cÍÓ~ d~ i~s (.,~~a:ni~mos: La influencia del pc)iencial deÍ;traru.porté' deLfluído · biogénico en aguas de sedimento poroso - . '" .·_. '.<, --,·:..·. -· depende fuertemente de la taxonomía y del hábito de vida de Jos organismos. El hábito de vida y el grupo trófico af"ectan el intercambio potencial del fluído a través de los organismos inf"áunicos. organismos móviles. sedentarios y los organismos alimentadores. Reacciones diagenéticas relacionadas con actividad biológica Las reacciones diagenéticas con la descomposición de materia orgánica determinan el pH_y las propiedades de oxidación-reducción en los ambientes de estudio. ya que lo~ ·elementos que componen Ja fracción principal de la materia orgánica: c. H. N, O. P. S yel cC)mplejo aceptor de electrones: Nw S" Cy Oz (donde w =O. J. 2; x =O. l. 2; y= O. J •... ; z,=2. 3.~4 •... ) ~ involucrados en la mayoría de las reacciones. Los aceptores de ele<:trones más C5,tudiad . •,-• .' -... , .-~ ~.,.: . . La · depende~¿ia[ d~--·~'.~iá'dé~e~~ eri;'brá~s~s bi~~~ni6os-' implica ~ú~ la_ ~iagénesis química cerca de l~ inte~t'~ secli~nto'~agu~ está sujet'1 a 't<:.étas ias 'eomplejidades de las-· interacciones biológicas.· G' ~.;~ti:y¡d~d fel~ti~'1. d~' 1d¡','~í~iri.;;¡~-?~-; ~.;nciorlad~~-h~.;en. ~sible ~sarlos para poder probar las reaceiones complejas'.·q'ü-éi5e-;.Itev&:; a _éaoo en la zona de -ta interface sedimento-agua o -en el área de actlvidad blo~c!ni~: \' _::~:.;~:~ ~_:?: ._ Uno de los indicadores importantes a. las :..-.;;..;_;,éio'itcs·cÚagenéticas en la química del agua intersticial son las mediciones tanto en la ra=.- Iíq-l.:icl~'comó _sólida de la columna sedimentaria; mediciones químicas que da evidencia ,de li.,_·','c~~i_dad c_real• independientemente de las l ci ades relativas e ción e s posibles i:neéanismos de sporte e an bo ara t r retar l ifi do e s centraciones t lecidas. s portante encionar e las ediciones e l cidad e sporte o eden acer is a muestra j nto n l s ediciones e l cidad e ción or l e ben r i f ri as eri entos arados. a 111Ctría e l i t i ción e l s ci nes n ecto ] ua perficial l s ecani 010s e t sporte i onibles t bién t inan l i portancia e l s ci nes e ll an bo n runbiente c irrtentario n i rtas diciones l 160 superficial. Con estos fuctores. los enf"oques que deberían darse para continuar estos estudios serían: 1 . Examiriar. ·la distribución ·· tridimensional de reacciones diagenéticas en los ambientes 5. s.;dimentarios> Medir~d¡~c;t~i~te. la -~~lÚtud y distribución de las velocidades ded~o.;,P<>siciÓn de la materia orgáni.;á ~~ ~l~cl¡;.;:.~nt~ cerca de la superficie. Est~ble~.;érI'~s~iii~ d~cti~nlPo. para reacciones en fase. sólida y transporte. dé partículas ~ele' i~ii-~~~¿;~~ fu.dioactivos naturales (series 238U ·.232Tu):' · .~ '. · Méclk dl~¿~~;;'~~ Ja interacción del fondo con el '~gti;;¡ ~.:J~rilc;iaÍ ·por reacciones de p~fc....:1~.·y fl.i¡¡;cde.material usando rastreadores ·radi~ii~~i~;;~i.:...&ÍiCion~s directas de flujo~ ,.-_-· .. _.~·~<·:·~--. (~~--:/.·_ - - Exam~ • cómpuestos · previamente seleccionados del sistema diagenético cerca de la intei:-f"~: ~j~/~<.>~dicio~es específicas. por ejemplo: Un estudio comparativo en el labOratoriC> i de: !Os cambios de la química del sedimento. producido por una especie de macro~nths q~e ¡;~e'~ _:'.: > Lobos presenta _ condk:kmes estables, d~nd~ el . g~; a~rtefd.; •rn~teria. or~ánica. d,e los manglares.- su profurididad y la distnbÚ~ió•n 1 del ~dbrié~t'a: pre:;pi~i~ u.ria.: diversa: y. abundante fauna no - solo • bentónica sino nectónica; y -qui7~ f pÍancí611ica:.·1·a:1go parecido su~é con Guásimas, donde el fuétor princiáat./que:puede influir: cn'éla:;~isfribucióri y;ab'undancia del bentos es la periodicidad .y las ari'ípuas xariaci~nes de-~~ lo mismo sucede en Algodones. ~'.-:-'· --<,·:, 'f :'·-.· .. El análisis 'ct~ 1~ ~oJ;Jrtldadt!~> bentó~i&is·3 de las lagunas costeras se basa en relacionar diferente; a5¡X,6i~s_ füi~~ -y bic!,~(,~¡.;~~'.c~n la distribución espacial y temporal de los componente;.' fa~s, pfa'~deHmita(agrupaciones similares o que comparten biotopos dependié~dodé i~ ciif.;'i~~~ ~~~~~~gi~ d~ ~da de cada grupo. -· ·- "-'~~ :-.,_::;-;, La fauna tiillto· d_e; 13::~lcoi:iID:rganism¡,s filtradores (bivalvos, braclúopodos) y poco alimentadores de depósito c3.rifipodos y sipuncúlidos) en estaciones que presentan sedimento Litnoso (fino-grueso)~ se 'encontró más variedad de organismos tanto filtradores, alimentadores de depósito. omnívor~s Y ;;,át-i'ti.Yoros (poliquetos, anfipodos. decápodos y gasterópodos). En Guásimas encontrarnos una distribución más homogénea de sedimentos'do:;.;de Ó~·ervarnos que las estaciones menos protegidas presentan sedimentos predominant.;~~~t·~··:~~n'o.sÓs·(ful'a-. muy tina) y .k~as pr<:ltegidas o sin elevada hidrodinámica producida po/~~;.ri~;,t;;~, ¿~esentan sedimentos piefur.;nt~~erite limosos (fino-grueso). La fauna de Guásimlis es ITJ~~he~~rok°~nea pero se observLi'~·iJ;edo~btancia por estación de organismos alimentad6i.;¡ ii.:! dei)ósito (anfipodos ygas~eró~clb~):~g~id~ de;fil,tradores (bivalvos). f ·:;~,.::_ .. :·:<::. !.··--··-. Los sedimentos de Alg<:ldo~d~'~ri li~6~s~~enosos sin marcarse una variación gr:dlUJ.1 'en un gradiente por ef'ectos d.; t~'.~~~i~..f;;l¡~ el.; la laguna (tamaño, baja profundidlld. ~te.). la - " ··-., -o- -··:2-·· . ·'·· . .-.. - - -~;: ' -· - fauna cercana a la boca 0 def°'~-;t:.;; C:~C:teriza por presentar organismos filtrad~res y el resto de la zona interna con seci~C::nto~ limoso-finos presentan organismos alimentadores de depósito. Las afinidades de la fauna bentónica rnacroiníaunal al tipo de sedimento en lagunas costeras del Golf'o ha sido descrito por Barnard (1969) para anfipodos, Sala7..ar-Vallejo (1987) para poliquetos y De la O y Villalba (1984) para bivalvos. quienes registran resultados similares. sin embargo existen otras relaciones rnás complejas entre el sedimento y los organismos aún por conocer, tales corno la importancia del tamaño de grano. el ef'ccto de contaminantes. cantidad de hwnedad, porosidad y elementos biogeoquírnicos que juegan un papel importante en los patrones de dispersión y reclutamiento (Mann. 1982). 164 Es importante señalar que las comunidades infaunales presentan variaciones espacio-temporal promovidas por el gran número de f'actores. Los diferentes tipos de muestreo. separación y análisis de resultados han producido innumerables métodos y teorías para delimitar y caracterizar comunidades bentónicas y sus organiz.aciones. en nuestro caso nos avocaremos a tornar las sugerencias propuestas por Calderón ( 1987) para definir comunidades considerando densidad. diversidad y afinidades al sedimento. En Lobos, el organismo con mayor abundancia f'ue un sipuncúlido. pero su ocurrencia fue baja por lo que podemos considerar que la comunidad de .esta. laguna .e.s.tf!.···caracterizada por poliquetos y anfipodos (Lembos tellina). Guásimas en cambio .pre~-ntÓ\urui ,Comunidad caracteriz.ada por anfipodos principalmente . Lembos . . . ... ~.·:A)~()¡;¿~~~' ~; bivalvos y anfipodos (Tel/f;,a corophium). . Y . ::"'.;· '~,':'.'. ,''.':' .:.:.:-<:·:.· .. ~_'/ _,( ,·'_. Existen indicadores que permiten idenÜficru:.:clfferénciaS o 'sl~llitudes 'entre eStaciones o áreas especificas, estas nos dan a, .;ono~er laS\~~l~~~J; ~-lle ~~.:i·e~tre sí. ~ lagunas de Lobos y Algodones presentan una mayor(.3.~id1°1.(¡j~q~~Íic:~1}qtie' :eon respecto a Guásirnas. La .·. obtención del índice de Jaccard muestr1°1.¿:Un .\iafo·r'mey alto (1.20) de similitud entre Lobos y Algodones que entre estas dos codG~i~(iJ,,.0'.4i); .. Para comprender mejor la orgartizaeióri y· estructura de las comunidades bentónicas de los sistemas costeros en estudio ¡:fobc.:"c ~truiib.ién· c.;nsiderarse aspectos bióticos relevantes que en los últimos años se ha comprobado q·u~ poseen papeles importantes dentro de la estructuración de las comunidades en sedirnentbs b'1~dos . .' Estos aspectos tales como las interacciones entre larvas reclutas y adultos. depredación por organismos cpibénticos y otros propios de la infauna, competencia, efüctos por disturbios, son actualmente estudiados y están proporcionando datos interesantes para completar el limitado conocimiento de las poblaciones y comunidades bentónicas. ¡--- ··T:,~i:::···-.--~. ll.ALL~~~_f: :-~ --~--;~¿~:.ti_:. 165 De acuerdo a un estudio realizado por Ortega-Romero, ( 1988) se concluye que: - Estas lagunas costeras son• añ'ibientes hidrológicamente 'dinárnic<:ls y presentan variaciones significati~aSe~su~bonÍ:ticii?ne'i~Cólógi~;_;_ :' <> < ·' ' - La fauna hc!ntónica ~ 8e: cóm'p()ne .·de 'grupos típicos de: ~~i:itos • blai'Ídos . dividida por su tamaño en .;;;c~~infaÜnáy meiora'Jr.a: ' ;•:. --¡· .... -· .. <• _<: < __ ;: .- ···•·· - =é~:~po~~=:~i~:~f ~~u~:t~Jii_ff~rid~ci;~ 7 ~:e; n~ero .·de especies ·es el - Los valores mayores taoto'dede~idad y'diver8idad Se presentá.il en lalag'l'.ma costem Lobos seguido po~-1~la~ii~~-~o~i~~4~_9~i§:Y~~~~c)cl6ü~~:c\ ····· ;;z ·;·;c. :;: ·r - ::g:::::i::r:::~::~;~~~1~:t:teit1t~~n~1ti~~l}t>~t~~~1i:::::: 0 :: ::: ' ~~:::~i::d d::~r;ll:f 1}:~;Jn~~;~;~: 1 :tt;~~il~ente la profundidad de mezcla biológica. Los mod~los_. diagcnéticos en estado estable basados en la descomposición de la materia ' ·.1.c; orgánica>rn0delada por cinética de primer orden. produce resultados que son internrunente consiste~te~·yque.predicen coeficientes de difusión razonablemente previsibles. comparables a los cncc;mt_rados en otras regiones costeras. Con elrccÓno~imiento de la importancia de la bioturbación en el modelo de la diagéncsis del azufre,:.;a:·~~-'d~-.·.su· complejidad provee fundamentos para la construcción de nuevos rriodelos.>La:;~c<;;rporación de la bioturbación y oxidación de sulfuro en füturos modelos increrrienfurá ~iand~mente su complejidad, ya que deberá asociar ecuaciones diferenciales de - segundo ~["de~_.:~ la fusc sólida de constituyentes y la introducción de oxígeno disuelto corno una variable del modelo. Aunque el modelo de distribución del S042 - disuelto en sedimentos presentado en éste estudio es simplificado e idealizado, proporciona puntos de partida para futuras investigaciones en lagunas costeras en México. 166 167 Las tasas de sedirncntación que se obtuvieron a través del modelo. nos demuestran que el modelo se -comportó bien para sedímentos costeros del Golfo de California. Las tasas de sedimentación nos expresan que la materia orgánica presente en estas lagunas costeras. es más rea.;Í:iva (menos · r:efractaria) y las tasas de descomposición correspondiente son más rápidas, ésto provoea zonas de reducción de N032 ºy producción de Fe ... 2 y Mn ... 2 • por otro lado. la zona de sulfat~-~rid:U:.kión. está presente y poco profunda. Además. se puede considerar a la materia orgánicaco~· muy reactiva y con tiempos de descomposición altos. En estas áreas costeras del Golfo <:l.;' California. las condiciones anóxicas en los primeros centímetros de profundidad del sediffi<:i:io·.'~n muy frecuentes. de ahí la reactividad y rnctaboliz.ación de la materia org~ica present'é en estas lagunas costeras. ,,. ---.-- .• -.;·-,> _,_ .•• AdemáS;laGda.L¿~ia'dei;~aibcmo orgánico oxidable en los nueve núcleos nos demuestra que la materia ·orgánica. ~.'p'/e~e~ _ ~ tiempo cuando el potencial de oxido-reducción es más neg~tivo. En los sedimentc:)s .anó,xicos de las lagunas costeras en estudio, la concentración de S04 2-, así como los óxidos de' Fe y Mn son importantes como aceptares de electrones en la oxidación ' . . . . . microbiana de la niateria orgánica. En las. tres lagunas costeras se realizó un inventario de azufre total en el cual el azufre elemental está iIÍcluldo-'en FeS2 • Se determinó que el comportamiento de azufre total fhé muy similar en dos lag~ Costeras (Lobos y Algodones). probablerncnte debido a las condiciones específicas de_a~rté.de n111teria orgánica. debido a las zonas de manglar existentes y a los aportes de eflu~nte~.en eada sistema hidrológico. La mayor velocid;.d de f'orrnación de pirita se dá en los primeros centímetros de la columna sedimentaria. donde se tienen las mayores reservas de so.2 •• las cuales en cierta medida pueden limitar la f'ormación de ésta. Además. en los primeros centímetros de bioturbación. se depositan compuestos derivados de la biomasa externa. es decir compuestos con alta calidad de a. carbono; también el proceso de difhsión influye en que la capa de niez.cla se tenga una 168 mayor fonnación de pirita.. ya que alú existe mayor difusión que en la capa inferior a la bioturbada; aunado a lo anterior se puede decir que la formación de azufre elemental en la capa superficial. es también de swna importancia ya que esta especie química de azufre es un intermediario trascendente en la formación de pirita. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ALLER.·R.C. 1978. Thc cffcct of"animal-scdimcnt intcractions on gcochcrnical proccsscs ncar the Sedirnent water interface. In: Wiley, M.L. (Ed.). Estuarine lnteractions. Acadernic Prcss. New York. ALLER. R.C .• J983. Thc irnportance of" the diffusive perrnebility of" animal burrowlinings in dctcnnining rnárinc scdimcnt chcmistry. J. Mar. Res. 41 :299-322. ALLER. R.C.,' J:E. Mackin and .R. T. 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Tabl• 3A (Núcleo 11 Sección pH H 20 (cm) (%) 0-1 1-3 3-5 5-7 7-9 9-11 11-13 13-15 15-17 17-19 19·21 21·23 23-25 25-27 27-29 29-31 31-33 33.35 35-37 37-39 39-41 41·43 43-47 47-49 49-51 51-53 53-55 7.50 7.48 7.51 7.25 7.39 7.24 7.15 7.08 7.20 7.31 7.19 7.31 7.08 7.19 7.24 7.15 7.27 7.19 7.21 7.07 7.05 7.17 7.20 7.01 7.08 7.07 7.07 72.51 72.05 71.42 72.39 71.50 70.38 69.50 69.53 68.50 65.36 64.83 66.51 63.28 62.31 63.45 63.37 63.28 60.08 57.66 57.15 57.59 55.31 53.22 52.28 50.15 51.08 50.08 Tabla 30 (Núcleo 2) 0-2 2-3 3-4 4-5 5-6 s.s 8-10 10-11 11-12 12-13 13-15 15-16 16-17 17-19 19-21 21-23 23-25 25-27 27-30 30-32 32-34 34-36 36-38 38-40 40-42 42-44 44-46 46-48 48-50 50·53 53-56 56-59 59-62 7.68 7.71 7.68 7.41 7.49 7.53 7.36 7.42 6.87 7.25 7.30 7.24 7.07 7.15 6.80 6.50 7.35 7.10 6.87 7.19 7.19 7.44 7.10 6.77 6.89 7.10 7.23 7.11 7.14 7.15 7.11 7.19 6.70 69.35 69.60 69.20 70.32 69.21 67.10 68.74 68.56 65.41 66.33 67.82 67.82 68.46 67.35 67.40 64.15 64.20 63.18 62.48 64.15 62.09 59.24 56.39 55.99 54.55 53.42 53.18 53.79 52.05 52.11 51.09 51.18 52.43 Car.~ Porosidad '"'' <•> 7.¿i 0.8683 7.31 0.8656 7.55 0.8620 7.50 0.8676 7.-'1 0.8624 7 30 0.8559 6.50 0.8506 6 87 0.8508 6.31 0,8446 6.45 0.8250 6.05 0.8216 5.49 0.8323 5.50 0.8116 5.65 0.8031 5.31 0.8127 5.25 0.8122 5.26 0.8116 5.18 0.7900 5.09 0.7729 4.68 0.7692 4.70 0.7724 4.51 0.7557 4.48 0.7398 4.15 0.7325 4.32 0.7155 4.38 0.7230 4.25 0.7149 5.61 0.8497 5.94 0.8512 5.86 0.8488 5.78 0.8555 5.71 0.8489 5.73 0.8360 5.69 0.8460 5.77 0.8450 5.43 0.8254 5.21 0.8312 5.31 0.8406 5.48 0.8404 5.15 0.8443 4.81 0.8375 4.90 0.8378 4.35 0.8173 4.33 0.8176 4.33 0.8109 4.01 0.8088 4.19 0.8173 4.27 0.8037 4.25 0.7841 4.11 0.7637 4.09 0.7607 4.18 0.7500 4.15 0.7414 4.16 0.7395 4.01 0.7442 3.75 0.7307 3.81 0.7312 3.65 0.7231 3.62 0.7238 3.61 0.7337 T•b&. 36 (~-~C1eci_ ~) ~iÓn pH• (cm) 0-2 2·3 3-4 4-5 5-6 S-7 7-8 8-9 10-11 12-13 13-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 30-32 32-34 34-38 36-38 38-40 40-42 42-44 44-48 46-48 48-50 50-52 52-54 54-56 56-58 58-60 60-62 62-64 64-66 SS-68 68-70 H 20 (%) Car.Org. Porosidad : ('lbÍ <•> 7.57 .:,\65.74 .· "12.64 7.61 67.11 '13.55 "7.48". 66.15 10.81 ~:~ .;;~ .. ~~:~ ~~::,; 7.52. :,,"66.84 . • 11;15 7.48 . 69.05 10.48 7.55 "67.81 10.78 . 7.44 73.40 10.15 ·7.46 ·.72.11 11.26 7.55 °69.18 9.40 7.50 ·:68.77 a.75 7.52. 67.15 10.18 7.60. ¡ :- 64.21 10.46 7.48 62.74 10.41 7.42 66.35 9.40 7.45 62.11 8.57 7.45 58.43 8.86 7.32 59.39 9.10 7.51 58.17 6.74 7.46 56.73 5.43 7.44 54.06 5.30 7~38 54.76 6.18 7 .36 50.30 6.47 7.18 53.29 5.95 7.24 55.60 5.30 7.40 53.86 3.16 7.35 54.11 4.56 7.33 50.39 4.77 7.40 49.17 3.44 7.36 53.18 3.11 7.30 56.18 3.81 7.28 57.43 3.64 7.25 54.63 3.70 7.33 56.40 3.75 7.33 55.31 4.62 7.28 54.48 4.38 7.36 55.11 4.75 7.35 56.49 4.66 0.8275 0.8360 0.8300 0.8495 0.8276 0.8344 0.8479 0.8404 0.8733 0.8660 0.8487 0.8462 0.8363 0.8176 o.soso 0.8313 0.8038 0.7784 0.7852 0.7766 0.7662 0.7483 0.7516 0.7167 0.7404 0.7579 0.7447 0.7466 0.7174 0.7074 0.7395 0.7621 0.7713 0.7506 0.7638 0.7557 0.7495 0.7542 0.7644 . :,~·.·· - Ca 97 TABLA 4. Valores de la distribución de pH, %H,0O, %cabono orgánico oxidable y porosidad de los sedimentos en la laguna costera Algodones. Tabla 4A (Núcleo 4) Tabla 48 (Núcteo 6) Sección pH H,O Car.Org. Porosidad Sección — pH H,O Car.Org. Porosidad (cm) (96) (9%) (4) (cm) (96) (9%) (+) 02 7.48 7244 7.64 0.8679 Sa ía jeza 0a 088% 24. 7:52 7356 915 0.8742 36 753 738% 1022 0.8761 SS FE 1 22 0373 68 7.59 76:15 10.40 0.8886 o A 8-10 764 7324 917 0.8724 . E 10-12 7.36 7556 964 0.8854 10-12 ..7.46.--.:-75. : : 121a Tasa 116 833 060% 12-14 7.38 -' 73.44. 755 0.8736 116 Tas 02 806% 0000 14-16 "7.42 . 70.28 7.78 0.8553 16-18 753 7376 8.71 0.8754 16-18 735 . 7344. 7.91 06173 18-20 761 6681 8:41 0.8342 A 20-22 7.61 65.40 8.07 0.8253 z0- : - : 0l8s29 22-24 744 6822 915 0.8429 - 22-24 728 $985 . 7.44 :85 24-26 7.55 66.41 8:33 0.8317 2426 7.21 7228 7.35 0.8681 26-28 Tae 6328 745. 08116 26-28 7.48 7058 7.78 0.8569 3630 Tao 6stí 720 ens 26-30 739 66.16 7.61 0.8301 32 +6 377 a 08138 30-32 7.40 67.44 7.15 0.8381 32-34 755 62:19 766 0.8043 32-34 733 6825 7.35 0.5524 3436 766 6484 648 0bB208 34-36 7.37 67.35 7.39 0.8375 36-38 742 61.11 648 0.7970. ds Has 60m 738 Aoeio 38-40 7.32 6726 6.66 0.8370 a +3 ¿ese 72% 98500 40-42 7.39 6086 514 0.7953 42-44 7.37 6423 4926 ' 0.8176 ++ : $3 $ o 44-46 7.38 63.11 491 0.8104 46-28 728 6732 6.18 2373 46-48 ae 6277 533 0B00% 48-50 7.21 63.18 6:77 0.8109 18.50 7349 S0%6 2467 07tez6 50-52 7.27 6276 684 0.8081 50-52 7.50 61.22 * 440 0.7978 5258 738 6380 634 0.8156 52-54 7.31 59.46 4.77. 0.7857 Sesa 727 celo Sa Lemon 54-56 7.34 5984 455 0.7883 56-58 7.2 es. 3 2823 56-58 7.31 60.33 441. 0.7917 58-60 725 60.84 5.94 «1952 58.60 743 6181. 39% 08015 60-62 7.32 61.55 6.08 0.8000 60-62 7:30 5833 464: 0.7777 6264 7.19 4S e 0.7925 6264 738. 56390 426 07637 64-66 7.24 6133 571 0.7985 8466 733 5740 434 07710 66-68 7.26 6277. 5.24 0.8082 66-68 7,24 57.11 5.21 - 0.7689 66-70 720 6343 520 0.8126 68-70 7:42: 56.47. ..494 .. 0.7643 70-72 735 5534 564 0.7559 - 72-74 7.40 51.26 4.08 ' - 0.7244 Tabla 42 (Núcleo 6) 02. 7.64 67.34 568 0.8373 24 7.21 67.48: 574 0.8383 46 61753 6810 535 0.8421 68 7:61 65.18 S09 0.8239 8-10 7.40 .29 533 0.8309 10-14 7.400 67.74 529 0.8399 14-16 7.51 66.21 549 0.8304 16-20 7.32 64.71 570 0.8209 20-24 7.41 62.37 5:21 0.8055 24-28 7.65 61.48 488 0.7996 28-30 7.31 60.00 460 0.7894 30-32 7.49 5964 4.81 0.7869 32-34 7.24 57.03 4.79 0.7684 34-38 7.30 5629 4.76 0.7630 38-40 7.25 5609 450 0.7615 40-42 7.19 5548 4.29 0.7570 42-46 720 5433 484 0.7483 46-48 7.05 5395 4.38 0.7454 48-50 7.30 5433 4.21 0.7483 50-52 7.28 52.77 404 0.7363 52-56 7.19 5319 400 0.7396 56-58 7.19 51:43 422 0.7258 58-60 7.20 51.68 4.11 0.7278 r-- .r\~~sr~J \\ í.'f',. -\ ¡, ';\\.' ·. ~.~:'.'~ L~:::::-~ 191 BLA . alores e l i tri ci n e , H20, cabono r ánico i able r si ad e l s di entos n l la na stera l dones. abl• 4 ( úcleo 4) ección (cm) ().2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 -14 4-16 16-18 18-20 20-22 22-24 24-26 -28 28-30 0-32 32·34 -36 36-38 38·40 40-42 42-44 44-46 -48 4 -50 50-52 52-54 54-56 56-58 -60 60-62 -64 6 - 6 66-68 68-70 70-72 72-74 7.62 7.74 7.53 7.59 7.64 7.36 7.48 7.45 7.53 7.61 7.61 7.44 7.55 7.48 7.49 7.61 7.55 . 6 7.42 7.32 7.39 7.37 7.35 7.46 . 9 7.50 7.31 7.34 7.31 .43 7.30 .38 . 3 7.24 . 2 7.35 7.40 , (%) 74.64 75.24 73.89 76.15 73.24 75.56 7 .16 69.24 73.76 66.81 65.40 68.22 66.41 .28 65.11 63.77 62.19 .64 61.11 67.26 60.86 64.23 63.11 . 7 6 .48 61.22 59.46 59.84 60.33 .81 58.33 .39 .40 57.11 .47 55.34 .26 ar. rg. rosidad ( ) <+> 9.64 9.41 10.22 10.40 9.17 9.64 . 9 8.66 8.71 8.41 8.07 9.15 8.33 .46 .26 7.41 7.66 6.48 6.48 6.66 5.14 4.96 4.91 . 3 4. 7 4.40 4.77 4.55 4.41 4.30 4.64 .26 .34 5.21 4. .64 . 8 0.8803 0.8836 0.8761 0.8886 . 24 0.8854 .8605 0.8491 0.8754 0.8342 0.8253 0.8429 0.8317 .8 16 0.8234 0.8148 0.8043 .8 04 0.7970 0.8370 0.7953 0.8178 0.8104 .8 82 .7926 0.7978 0.7857 . 83 0.7917 .8018 0.7777 .7637 . 710 0.7689 . 43 . 59 . 44 Tabla •e ( úcleo 11) ección (cm) ().2 7.48 -4 . 2 4-6 7.35 6-8 7.61 8-10 7.60 10-12 7.46 -14 . 8 -16 7 16-18 7.35 18-20 7.20 20-22 7.31 22-24 7.28 24-26 7.21 -28 . 8 8-30 .39 -32 . 0 32-34 7.33 -36 . 7 36-40 7.31 40·42 7.33 42-44 7.33 44-46 7.27 46-48 7.28 -50 . 1 -52 . 7 52-54 7.38 54-56 7.36 56-58 7.27 58-60 7.25 -62 . 2 62-64 7.19 -66 . 4 -68 . 6 68-70 7.20 Tabla 'C ( úcleo 6) 0-2 -4 4-6 6-8 8-10 10-14 14-16 16-20 -24 24-28 -30 30-32 32-34 -38 -40 4().42 -46 46-48 48-50 -52 52-56 56-58 58-60 . 4 7.21 7. 7.61 . 0 7.40 7.51 . 2 7.41 . 5 . 1 7.49 7.24 . 0 . 5 7.19 .20 7.05 7.30 7.28 . 9 7.19 . 0 , (%) . 4 .56 74.28 72.16 70.44 75.19 .44 .28 73.44 70.89 69.14 69.88 72.48 .55 .16 .44 68.25 .35 64.88 69.40 65.35 66.80 67.32 .18 .76 63.90 72.11 65.09 60.84 .55 60.45 . 3 .77 63.43 .31 . 8 .10 .18 66. 9 .74 .21 .71 .37 .48 .00 59.64 .03 .29 .09 .48 . 3 .95 . 3 .77 .19 .43 .68 ar.erg. rosidad ( ) <•> . 4 .15 8.26 8.66 8.40 8.57 . 5 . 8 7.91 7.33 7.30 7.44 7.35 . 8 . 1 . 5 7.35 . 9 7.40 7.28 7.24 6.41 6.18 . 7 .84 6.34 6.57 5.38 5.94 . 8 6.11 .71 . 4 5.20 .68 .74 .35 5.09 . 3 .29 .49 .70 . 1 . 8 .60 . 1 . 9 . 6 .50 . 9 .84 . 8 . 1 .04 . 0 . 2 . 1 . 79 . 42 0.8783 0.8663 0.8562 0.8834 . 36 . 53 0.6173 0.8589 0.8485 0.8529 0.8681 . 69 . 01 . 81 0.5524 . 75 0.8220 0.8500 0.8250 0.8341 0.8373 . 09 . 81 0.8156 0.8660 0.8233 0.7952 . 00 0.7925 . 85 . 82 0.8126 . 73 . 83 . 21 . 39 . 09 . 99 . 04 . 09 . 55 . 96 . 94 . 69 . 84 . 30 . 15 . 70 . 83 . 54 . 83 . 63 . 96 . 58 192 TABLA&. Valores de la distribución de pH. %H20, %cabono orgánico oxidable y porosidad de los sedimentos en la laguna costera Guásimas. Tabla liA (Núcleo 71 Tabla se (Núcleo •> Sección pH H 20 car.Org. P<> (cm) (%) ('11.) <•> 0-5 7.52 71.05 3.49 0.8598 0-5 7.63 69.38 3.95 0.8499 5-10 7.53 70.33 3.44 0.8556 5-10 7.51 71.26 3.41 0.8610 10-12 7.56 70.86 3.47 0.8567 10-15 7.68 69.53 3.55 0.8508 12-14 7.47 71.28 3.47 0.8612 15-20 7.74 69.71 3.01 0.8519 14-16 7.47 71.11 3.24 0.8602 20-25 7.63 68.60 3.21 0.8452 16-18 7.21 66.28 3.14 0.8432 25-30 7.46 66.27 2.93 0.8308 18-20 7.06 65.84 3.11 0.8281 30-32 7.60 67.14 2.99 0.8362 20-24 6.93 67.23 3.19 0.8368 32-34 7.88 66.59 3.01 0.8328 24-28 6.75 64.75 2.76 0.8211 34-36 7.43 66.04 3.24 0.8293 30-32 6.91 64.37 2.64 0.8187 36-38 7.60 65.21 2.84 0.8241 32-34 6.58 64.06 2.60 0.8168 38-40 7.32 65.77 2.64 0.8276 34-36 6.82 63.25 2.53 0.8114 40-42 7.45 65.34 2.60 0.8249 36-40 6.59 63.22 2.58 0.8112 42-44 6.69 64.65 2.66 0.8205 40-44 6.49 64.18 2.45 0.8174 44-48 6.83 63.35 2.46 0.8120 44-48 6.57 62.14 2.47 0.6040 48-52 7.25 63.78 2.16 0.8148 48-52 6.61 58.71 2.40 0.7604 52-54 7.26 64.21 2.16 0.8176 52-56 6.78 58.29 2.37 0.7630 54-56 7.29 63.24 1.84 0.8113 56-60 6.83 56.31 2.14 0.7631 Tabla se (Núcleo 91 0-5 7.50 72.42 3.61 0.8676 5-10 7.50 72.93 3.67 0.8707 10-12 7.20 70.46 3.76 0.8563 12-14 7.20 66.64 3.46 0.6454 14-16 7.40 68.30 2.76 0.8434 16-20 7.10 68.06 2.53 0.8419 20-25 7.10 66.57 2.63 0.8327 25-30 7.00 65.19 2.41 0.6240 35-40 7.20 63.17 2.36 0.6106 { \ FALL" '-------·· 193 TABLA 6. Valores de la distribución de SO•"'. s-so ¿-Jgh y s-so • 2-/gs en los núcleos de sedimento de la laguna costera Lobos. T•a.a. •A CNúcleo 11 Sección so.2- S-S0,2-/gh s-so,2-1gs (cm) (mM'I) (µg-at) (µg-at) 0-1 25.71 19.31 2.437 1-3 26.52 19.55 1.610 3-5 25.33 16.47 1.329 5-7 26.11 19.33 1.550 7-9 25.61 16.76 1.576 9-11 25.09 18.11 1.553 11-13 24.60 17.37 0.918 13-15 24.37 17.88 3.085 15-17 24.20 17.35 2.476 17-19 24.25 16.65 2.338 19-21 24.02 16.46 2.530 21-23 23.89 16.32 1.313 23-25 23.80 15.74 1.651 25-27 23.61 15.97 3.343 27-29 22.60 15.38 2.672 29-31 21.25 14.88 3.672 31-33 20.07 13.26 1.525 33-35 19.23 12.39 ;··.2.104 35-37 18.68 11.59 <.1.936 37-39 18.23 11.86 ·3.383: 39-41 18.35 11.63 <2.522 41-43 17.84 10.84 2.192 43-47 17.67 10.31 1.945 47-49 17.74 10.68. ¡_:3.373, 49-51 17.42 9.75 2.046 51-53 17_38 10.06 .2.432 53-55 17-61 9.65 1.662 Tabla &B CNúcleo 21 0-2 21.oe 16.64 7.275 2-3 20.63 15.91 5.131 3-4 21.83 16.32 3.961 4-5 21.25 16.08 3.840 5-6 21.04 15.94 4.481 6-8 21.27 .15.16 2.705 8-10 21-16 15.45 2.911 10-11 20.01 -14.68 3.065 11-12 18.85 13.49 3.382 12-13 .19.13 14.28 4.725 13-15 '18.44, 13.67 3.608 15-16 .17.91 13.07 2.889 1s-1r '17-63 13.24 3.741 17-19 .. 16.85' 13.92 3.767 19-21 .18.80 13.61 2.683 21-23 ·19.25·. 13,88 4.295 23-25 19.20 13.70 3.654 25-27 18.65. 12.56 2.118 27-30 '17.60 12.06 2.906 30-32 17.43 11.84 1.841 32-34 :16.84 11.23 2.057 34-36 16.09: 10.31 1.913 36-38 16.41 9.16 38-40 16.73 9.88 1.181 40-42 16.67 10.15 2.332 42-44 16.40 9.97 2.597 44-46 16.43 8.66 46-48 16.45 9.71 1.682 48-50 16.50 9.77 2.482 50-53 16.44 9.43 1.616 53-56 15.36 8.15 0.633 56-59 14.51 8.77 2.765 59-62 14.11 8.17 1.639 Tabla ec Sección (cm) 0-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 10-11 12-13 13-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 24-24 26-26 28-30 30-32 32-34 34-36 36-38 38-40 40-42 42-44 44-46 46-46 48-50 50-52 52-54 54-56 56-58 58-60 60-62 62-64 64-66 66-66 68-70 CNúcleo 31 S0,2- ~ S-50,2·/gs (mM/I) (µg-at) 14.15 10.23 2.710 14.15 10.44 2.660 13.92 10.68 .. .. 4.370- 16.31 .-12.41: 3.610 15.01 11.00·· ·3.560 14.05 "9.77 . '1.140 13.86 9.36 15.67 ~~:~j,,- .. ;,::. .. ·1.615 13.10 -.:4.730 11.26 8.67: " 2.000· 12.22. 9.19 :: 2.400 11.08 •. 8.06. "••1.440 9.91 .. 6.48 ... F2.9oo 9.46 . 7.11 ., ; . 8.11 ·5.ee:.: ... ·,: 1.610 6.24 ,6.09 .. : 1.670 7.46 ·5.00:· .0.970 6.62 4.23. ··o.690 5.45 3.71' ._'1-160 4.40 2.36 co:9oo 4.71 3.06 5.12 3.24. : 1.040 3.65 3.23 2.740 3.65 2.44 '1.220 3.71 3.11 ·2.440 3.50 1.94 3.84 2.55 .. 1.060 3.61 2.36 '0.890 3.61 1.65' 3.96 2.33 .... 0.750 3.50 2.02 0.340 3.61 2.77 .. 1.710 3.46 1.65. 3.41 2.20 0.749 3.37 2.25 0.600 3.55 2.11 0.330 3.36 2.06 0.549 3.42 2.11 0.510 3.50 1.66 TESIS Jf;,U-t_L;"" 194 TABLA 7. Valores de la distribución de SO/·; S-SO/·/gh y S-SO/·/gs en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones. · Tabla 7A CNúcleo 4) Sección so,2- S-S0,2 ·/gh S-S0,2--/gs (cm) (mM/1) (µg-at) (µg-at) 0-2 10.24 8.73 4.298 2-4 11.15 9.11 2.948 4-6 9.20 7.25 1.760 &.a 7.68 6.31 1.970 B-10 8.15 6.68 2.690 10-12 8.43 6.97 2.490 12-14 9.15 7.21 2.420 14-16 8.36 6.33 1.788 16-18 8.30 6.65 2.019 18-20 6.43 4.78 1.476 20-22 7.47 5.42 1.560 22-24 5.57 4.33 1.660 24-26 6.88 5.07 1.488 26-28 6.43 4.14 0.217 28-30 4.64 4.21 3.410 30-32 4.96 3.74 1.600 32-34 4.34 3.29 1.560 34-36 4.85 3.77 1.809 36-38 6.61 4.86 2.100 38-40 7.15 5.33 1.618 40-42 4.55 3.36 1.507 42-44 3.38 :>.63 1.286 44-46 3.67 2.76 1.219 48-48 3.99 2.75 0.671 48-50 4.33 3.05 1.112 50-52 3.50 2.57 1.108 52-54 3.31 2.24 0.690 54-56 4.66 3.01 0.570 56-58 4.11 2.67 0.453 58-60 3.97 2.93 1.256 80-62 3.61 2.94 2.018 62-64 3.67 2.01 64-66 3.94 2.17 66-68 3.51 2.24 0.559 68-70 2.98 1.76 0.183 70-72 3.21 1.62 72-74 3.30 1.69 T•bl• 78 CNúcleo &> ~· Sección so,2->,- S~S0,2·/gh S-S0,2-/gs (cm) (mMll) (µg-at) (µg-at) 0-2 2-4 4-6 &.a B-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 30-32, 32-34 34-36 36-40 40-42 42--44 44-46 46-48 45.50· 50-52 52-54 54-56 56-58 58--60 60-62 62-64 64-66 66-68 68-70 25.31 .:~ . 19.11 . 24.46 •e ,, • 18.33 . 25.80 ... ::20.40 --:25.31•' "-18.14·,,. .. ~;:~~ -- ~~:~~ 24.66 '· ._, . ''.18.31 ,,: 23.18::.<. 16.66'· 22.44 ':- ,. ·"16.24 . 22.09 '.. ·, ,, 1 5.94 -~~:~~" -. :~~~~ - 2.830 1.280 4.820 2.909 0.760 0.750 1.240 0.996 ~~:~: ' '..~~:~~: .. -~:~~g '-15.21 •: · _,;_,,, 11.15: ,,,., 3.220 g:~ ' 1g:~'> ~:~~b -13.45• ,'!10.10:·. 3.210 H:~ ~:' J:~. li!i . 12.66. . 9.24 ,,- 2.380 11.56 · • ·'a.11 · o.980 11.09 :· 6.77 ' 12.43 •: 7.56·::-- 10.41' 6.74.," .0.249 10.11 '7.•1 0.430 8.44 5.19 ·· 9.35 5_35-_· 10.06 6.41 8.60 5.30 :'" 7.31 4.60" 7.43 5.19· 6.22 4.35 0.548 0.278 -0.310 1.419 1.120 Tabla 7C CNúcteo 6) Q.2 2-4 4-6 &.a B-10 10-14 14-16 16-20 20-24 24-28 28-30 30-32 32-34 34-38 38-40 40-42 42-48 <16-48 48-50 50-52 52-56 56-58 58--60 30.41 29.46 29.68 28.35 26.49 27.30 25.67 24.11 22.76 23.BO 24.03 22.58 22.00 21.32 20.90 20.71 20.44 20.65 20.21 19.08 18.24 17.31 18.65 22.31. 5.65 ~~:~~ ~:~~ 20.19'' ·4.93 20.35 4.39 19.87 4.27 18.23 . 3.66 17.38 . 5.04 16.57 6.32 15.03 1.40 15.39 2.45 15.77 5.72 1•.48 4.46 1•.15 4.91 1•.01 2.93 13.13 1.46 12.83 3.78 12.62 3.21 12.38 3.06 11.55 3.15 11.14 2.64 10.15 2.59 ¡- ~~;~;~:7::~r-,~~0- l ·-·-¡ \_l!~ .~. 1 t~ ·>-~~ ~'~-- . 195 TABLA 8. Valores de la distribución de so;·, S-SO/·/gh y S-SO/·/gs en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guasimas. Tabla 8A (Níacleo 71 T•bl.m ae (Núcleo B) Sección so .. 2- s-so.2·1gh s-so .. 2·1gs Sección so.2- s-so .. :z-1gh S-S0,.2·tgs (cm) (mM/I) (µg-at) (µg-at) (cm) (mMllJ <•.g-at) (µ9-at) 0-5 24.06 17.61 2.4S 0.5 27.51 19.53 1.4696 5-10 23.14 16.69 2.06 ~10 26.76 19.66 2.0076 10-12 22.11 15.14 10-15 27.31 19.62 2.1000 12-14 23.7S 17.26 1.25 15-20 27.06 19.18 1.0564 14-16 20.46 14.29 20-25 25.60 17.92 1.1460 16-18 20.91 14.78 1.60 25-30 25.23 17.13 1.2451 16-20 19.31 13.49 2.28 30-32 24.70 17.01 1.3085 20.24 19.06 13.34 1.61 32-34 23.69 16.17 0.8081 24-28 20.15 12.89 34-36 24.63 16.72 1.3545 30-32 16.39 12.32 1.37 36-38 24.11 ·16.05 0.9485 32-34 18.46 11.62 36-40 23.45 15.57 :.: 0.4382 34-36 16.76 11.07 1.25 40-42 23.75 15.91''' :,: 1.1540 36-40 15.36 .. 10.15 1.16 42-44 23.67' 15.62:· .":•:0.9052 40-44 13.67 9.15 1.06 44-48 23.94 :.·;,_< 15.51 0.9549 44-48 12.59 8.17 0.92 48-52 24.11 15.67 : 0.8282 48-52 12.36 7.65 ·o.94 52-54 23.45 15.33 0.7623 52-56 10.59 6.06 0.226 54-56 24.68 · 15.87 0.3808 Tabla BC (Núcleo 91 ,, ().5 : 27.11 21.39.· 6.37 5-10 ·27.26 '21.63 6.00 '10-12 26.64 20.55· 5.56 12-14 26.39 19.77 5.28 14-16 26.56 19.78 5.14 16-20 25.32 18.71 4.64 20-25 23.17 «16.85 4.28 25-30 24.06 17.08 3.99 35-40 23.14 15.99 2.96 196 TABLA 9. Valores de la distribución de s 2·, S-S2·/gh y S-S2·/gs en los núcleos de sedimento de la laguna costera Lobos. Tabl• 9A (Núcleo 1) Sección 52-. S-s:z...1gh~ (cm) (mMll) (µ9-at) 0-1 1-3 3-5 5-7 7-9 9-11 11-13 13-15 15-17 17-19 19·21 21-23 23-25 25-27 27-29 29-31 31-33 3.65 2.681 33.35 4.20 2.843 35-37 4.7S 2.876 37-39 5.15 3.208 39·41 5.40 3.370 41-43 5.75 3.403 43-47 6.61 3.889 47.49 8.38 3.761 49·51 7.27 4.227 51-53 6.60 3.684 S3-55 8.15 4.377 Tabla 9B (N6cleo 2) 0-2 2-3 3-4 4-5 5-8 6--8 B-10 10-11 11-12 12-13 13-15 15-16 16-17 17-19 19-21 21-23 1.22 1.193 23-25 1.53 1.248 25-27 1.79 1.304 27-30 2.05 1.3S5 30-32 1.83 1.288 32-34 1.60 1.264 34-36 1.98 1.381 36-38 2.11 1.366 38-40 2.64 1.671 40-42 2.73 1.693 42-44 2.60 1.557 44-46 2.57 1.733 46-48 2.80 1.720 48-50 3.64 2.313 50-53 3.50 2.060 53-56 3.85 2.331 56-59 3.36 1.947 59-62 3.38 2.114 S-52·/gs (µ9-at) 1.0110 o.aoco 0.3230 0.6179 0.6133 0.4982 0.7932 0.8916 1.1656 0.6390 0.5929 1.1520 0.7480 0.4720 0.1998 0.3290 0.6752 0.5421 0.4265 0.4567 0.4488 0.3585 0.7966 0.4760 0.8821 0.5011 0.7585 0.4854 0.7231 T•bl• 8C (Núcleo 3) SécCkln (cm¡· 0-2 2-3 '3-4 ;"4-5 5-8 ·e-7 7-8 6-9 '10-11- 12-13 13-14' 14-16 :16-18' 18·20 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 30-32 32-34 34-36 36-38 38-40 40-42 42-44 44-46 46-48 48·50 50·52 52·54 54-56 56-58 58-60 60-62 62·64 64-66 66-68 68-70 $2-:-!_~~-.: (mMll) :-.·-.s-s2-/Qh- . (µ9-at) - -' 0.64 --::''::' 0:42·>:. g:~ .. .;;k g:~~; - 1.98 ,_-' 1.58 - . g~.; ··~:~~. '. : 2.85 .. _.. 2.02 - - : 3.61 .:,002.74: 4.14_, _ 2.06· 4.43- 3.03 3.21 2.60 3.42 2.52 2.67 2.29 3.26 2.55 6.45 4.90 7.25 6.16 7.66 5.59 7.43 5.12 8.41 5.63 8.84 2.44 8.38 6.68 9.05 5.52 9.28 6.03 8.65 5.01 8.80 5.06 9.10 5.64 9.35 6.06 9.57 6.64 9.38 5.72 9.26 6.20 9.63 6.88 9.40 6.67 9.63 6.52 11.20 8.06 S-S2-/gs (µg-at) 0.2907 0.1863 0.4887 0.3226 0.4542 -0.2241 0.9741 0.5867 0.6977 1.3960 1.0550 1.7500 1.5020 2.7400 4.7370 3.1560 2.3430 2.8160 2.5900 4.5700 1.4080 2.2000 1.3100 1.4550 1.7060 1.8480 2.7010 1.3220 2.4540 3.4900 3.4050 2.7100 3.9990 \,~~r::f·rf- -------- -- ·· ; FP...JJL,-,_ t -·--- __.. ----- -· 197 mm js, T í | PL, - TABLA 10. Valores de la distribución de S”, S-S”/gh y S-S*/gs en los núcl nto de la laguna costera Algodones. : Tabla 104 (Núcleo 4) - Tabla 108 (Núcleo 5) . . a Sección ss” S-S*Ign S-S*/gs Sección s” - -S-S*1gh S-S*/gs (em) (mM) (ug-at) (ug-at) . (cm) (mi) (ug-at) (ug-at) 0-2 1.53 1.564 0.5997 oz. o - oz 2.4 1.46 1.356 1.0420 - 24, o - > 1.64 1.486 0.9735 46 So” - - 2.15 1.854 0.9098 6-8 ez - - 1.88 1.744 1.3710 BAD - 2.10 1.732 0.5973 Oda. 0.9279 2.21 1.750 0.6171 11214 00 04,34 1.1069 1.88 1.541 0.7802 11.300 0.6137 1.97 1.883 1.6387 ¿227 0.3012 2.34 1.891 0.9892 1.95. . 0.0996 2.11 1.633 0.7340 2.29 - 0.5735 3.64 2.741 0.8118 2.68 1.6268 3.91 2.952 1.0590 3.90 :. 0.7267 4.20 2.833 0.4790 3.76 > 1.0288 3,34 2,322 0,4240 4.19 1.3910 6.88 4.790 1.1120 4.67 0.8356 7.64 4.950 0.5263 4.40 : 0.6362 6.33 ' 4.410 0.9021 015.45 . 4.137 1,4303 9,06 5.752 0.5554 6.37 4.483 0.9990 8,32 5.986 1.1910 6,60 4.950 1.2091 8.64 5.707 1.1460 6.35 4.366 0.6262 -: 6,88 4.766 0.9700 7.50 5,417 1.2259 +. 8,44 5.907 1.5750 57.09 5.213 1.3490 9.55 6.243 0.6585 ESA 5.368 0.9040 ¿10.66 6.633 0.4750 8.05 5.406 0.2505 “9,14 8.043 1.1550 7.70 5.233 0.8670 8.36 5.811 2.0700 7.56 5.840 1.3940 9.66 6.247 1.1620 7.88 5.582 1.2976 10.31 ' 6.844 1.5620 8,89 5.717 0.7890 9.56 6.398 1.2800 - 8,35 5.911 1.7470 9.71 6.113 1.0800 8,24 5.984 2.5360 9.71 6.876 0.9309 - 8.94 5.974 1.2720 .- 10.11 6,344 1.2690 28,45 5.999 1.8660 "8,87 6.920 1.9930 8.35 5.669 1.8400 9.15 6.264 1.8300 do 9.77 6.050 1,4420 8,90 5.743 2.4230 “(Núcleo 6) 0.1831 0.0878 0.1578 0.0734 0.2766 0.0976 0.3514 0.1606 0.3743 0.1113 0.4006 0.0649 0.4677 0.0667 0.4812 0.1152 0.3814 0.0435 0.4933 0.0803 0,4959 0.0423 0.5038 0.0451 0.5288 0.0667 0.5375 0.1198 0.5711 0.1740 0.5540 0.1217 0.5478 0.0681 0.5330 0.0872 0.6843 0.1757 r---'i"f.¡r~_?;, (=-~-,~; 197 \ ·r;i¡:. [ .. \ ; ::'· . ,. . ·. _·,;·~ r .. )..!.J..\,-~ - --:-._,:. o•• ,T.-~-··--- BLA O. alores e l i t i ci n e s 2 • • - 2·/gh s-s2·1gs n '1os úcleos.de sedime to e l la na stera l dones. abla A ( úcleo 1 abla 1DB ( úcleo 111 e ción •· - 2 ·/gh - 2·/gs e ción •· S-S2·/gh - 2·/gs (cm) ( /I) (µg-at) (µg-at) (cm) (mM/I) (µg-at) (µg-at) 0.2 . 3 . 64 . 97 0.2 -4 . 6 . 56 . 20 2-4 4-6 . 4 . 66 . 35 4-6 6--8 . 5 . 54 . 98 6--8 8-10 . 8 . 44 . 10 8-10 10-12 . 0 . 32 . 73 10-12 1.21. ·.1~184 0.9279 12-14 . 1 . 50 . 71 12-14 1.34 .1.278 . 69 14-16 . 8 . 41 . 02 14-16 1.30 1.096 0.6137 16-18 . 7 . 83 .8 87 16-18 2.27 1.747 . 12 18-20 . 4 . 91 . 82 18-20 _·:1.95 1.411 . 96 20-22 . 1 . 33 . 40 20-22 . 2.29 1.760 . 35 22-24 . 4 . 41 . 18 ·22-24 2.68 2.362 . 68 24-26 . 1 . 52 . 90 24-26 •· ,.3.90 3.026 . 67 26-28 . 0 . 33 . 90 ~~:;~.···-· 3.76 2.955 . 8 28-30 . 4 . 22 . 40 4.19 3.183 . 10 30-32 . 8 . 90 . 20 30-32 4.67 3.421 0.8356 32-34 . 4 . 50 . 63 32-34 ·4.40 3.202 .8 62 34-36 . . 10 . 21 34-36 5.45 . 37 . 03 36-38 9.06 . 52 . 54 36-40 6.37 . 83 . 90 38-40 . 2 . 86 . 10 40-42 6.60 . 50 . 91 40-42 . 4 . 07 . 60 42-44 . 5 . 66 . 62 42-44 . 8 . 66 . 0 44-46 7.50 5.417 . 59 44-46 . 4 . 07 . 50 46-48 7.09 . 13 . 90 46-48 . 5 . 43 . 688 48-50 7.97 5.368 . 40 48-50 0.66 . 33 . 50 50-52 a.os . 06 .9 05 50-52 9.14 6. 43 . 50 52-54 . 0 . 33 . 70 52-54 . 6 . 11 . 0 54-56 7.56 . 40 . 40 54-56 . 6 . 47 . 20 56-58 7.88 . 82 . 76 56-58 0.31 . 44 . 20 58-60 . 9 . 17 . 90 58-60 . 6 . 98 . 00 60-62 8.35 .811 . 70 60-62 9.71 . 13 . 00 62-64 8.24 . 84 . 60 62-64 . 1 . 76 . 09 64-66 8.94 . 74 . 20 64-66 0. 1 . 44 . 90 66-68 8.45 . 99 . 60 66-68 8.87 . 20 . 30 68-70 8.35 . 69 . 0 68-70 . 5 . 64 . 00 70-72 . 7 . 50 . 20 72-74 . 0 . 43 . 30 Tabla 10l;.60.84 121.69 0.77 .. 64.1a 12a.36 0.75 .. -. 62.51 125.02 0.75 :• : 63.34 126.69 º·ªº . -,- 66.6a 133.36 o.a5. :.,. 70.a4 141.69 o.as . - 74.1a 148.3a ' 0.91 75.a4 151.69 0.91 75.a4 151.69 o.as· 74.1a 148.36 :o.as- 74.1a ·148.36 0.92 -76.68 153.36 º·ªª 73.34 146.69 0.97 ao.a5 161.70 0.97 ... ao.a5 161.70 1.15 95.a5 191.70 1.11 92.51 1 85.03 o.ea_ .a1.6a 163.36 Tabla 15B (N6cleo 2) 0-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-8 -_ 8-10 10-11 11-12 12-13 13-15 1S-16 16-17 17-19 19-21 21-23 23-2S 2S-27 27-30 30-32 32-34 34-36 36-3a 38-40 40-42 42-44 44-46 46-48 48-50 50-S3 S3-S6 S6-59 S9·62 ', 0.3S 0.31 '0.33 0.37 0.39 0.36· 0.39 0.42 0.3a 0.38 0.41 0.42 0.44 0.40 0.46 0.48 0.48 0.53 o.so O.S1 O.S6 o.s1 0.54 0.56 0.58 O.S5 O.S7 O.S7 o.se 0.64 0.6S 0.69 0.6a 29.17 2S.a3 27.30 30.a3 32.SO 30.00 32.SO 3S.OO 31.67 31.67 34.17 35.00 36.67 33.34 3a.34 40.00 40.00 44.17 41.67 42.SO 46.67 42.SO 45.00 46.67 48.34 45.a4 47.SO 47.SO 49.17 S3.34 S4.17 S7.S1 S6.67 58.34 51.67 55.01 61.67 65.01 60.01 65.08 70.a7 63.34 63.34 68.34 70.01 73.34 66.68 76.68 80.01 80.01 88.35 83.3S 85.01 93.35 85.01 90.01 93.35 96.68 91.68 95.01 95.01 98.35 106.6a 108.35 11S.02 113.3S 28.86 27.02 31.44 2a.S3 31.a2 35.05 37.62 35.55 35.70 42.1S 45.14 41.86 46.52 50.26 51.7a 54.34 55.70 60.55 62.a1 63.57 65.03 65.55 75.84 77.16 95.56 90.S1 a1.54 17.88 15.70 16.94 1a.30 20.01 19.74 20.34 22.2a 21.90 21.32 21.97 22.52 23.13 21.77 24.99 2a.6a 28.84 32.53 31.27 30.47 35.38 34.65 39.25 41.0a 43.94 42.70 44.48 43.90 47.15 s1.oa 52.99 56.1S 53.92 Tal>IA 15C (Núcleo :S) _ _ seé:c16n -: : FeSjgs - / . F.0:.FesJgs S-FeS/gs S-FeS/gh (cm) · · ('!&) (µg-at) (µg-at) (µg-at) ·-~~·· .g:~;-:,. ~:~ 3-4 -: 0.76•''. 63.34 ·4-5 ,(·0.74: ··61.67 s.e - ;o.74_. -'61.67 ~l ~g:~ éf;c ~:~ 8-9 :· 0.7a ,. ;.• ·:.· '- 65.01 10·11 ; g:~~: ::- '65.o1 l~:l~ o.a3 - < ~:l~ 14-16 o.as ·• · :70.84- 1e-1a .. o.84 , · ._ .. ~ 70.01 1a-20 : o.a6 71.68' 20-22 .. 0.93 ,; •,-: '.77.St:· 22-2'4 ·:·0.91. :.75.84 .. 24-26 0.94 - "•- ; - 7a.34 2s-2a o.es .• - -· .. ·7e.1a 2a-30 . o.es J' ·:.79.1a 30-32 - 1 .03 :; ·>- -85.85 32-34 1. 14 - 95.01 ~t.~~ ~:~~ . ·.·. .· ' ~:~ 38-40 .-· 1.19 99.1a 40-42 . 1:24 103.35 42-44 -'. 1.27 1 05.a5 44-46 1.24 1 03.35 -~~ •: ~:~ ll~:~~ S0-52 ·:.-.1.38 115.02 S2-54 . 1 .36 113.35 54-S6' ·-. 1.40 116.69 56.58 ' - ·:· .. 1.42 11a.35 sa-60 • : 1 .44 120.02 60-62 1 .41 117 .S2 62-64 .. 1 .39 115.a5 64-66 1.46 121.69 66·68 1 .46 121.69 68-70 1 .S1 12S.a5 12S.02 121.69 126.69 123.35 ·123.3S 131.69 12a.36 130.02 130.02 13a.36 13a.36 141.69 ,:140.02 143.36 ·1S5.03 1S1.69 .1S6.69 1sa.36 1sa.36 171.70 190.03 163.36 191.70 1ea.37 206.70 211.71 206.70 221.71 22S.04 230.04 226.71 233.38 236.71 240.0S 23S.04 231.71 243.3a 243.3a 2S1.71 42.83 40.02 42.88 37.84 42.22 43.66 39.72 41.85 34.58 38.58 42.64 44.24 45.99 51.30 57.76 S1.04 59.36 65.83 64.30 71.82 a2.22 7S.04 86.72 98.58 96.54 93.99 95.37 101.74 ,, 1.84 116.92 106.14 102.26 100.76 108.91 102.47 103.S5 110.7a 109.2S 109.S1 203 TABLA 16. Valores de la distribución de FeS/gs, Fe-FeS/gs, S-FeS/gs y S-FeS/gh en los núcleos de sedimento .de la lagun.a costera Algodones. T•blll 16A {Núcleo 4) S~FeS/gh _Tabl• .,6B CNúcleo &) Sección FeS/gs ·F&-Fes)g~ S-FeS/gs Sección Fe&?s:•. S-FeS/gh (cm) ('lb) ··'· (pg-at>: .. (µg-at) (µg,at) (cm) (µg-at) 0-2 o.as .:.·,~~:~; 143.36 36.3S 0-2 0.94 <78.34.:··. ·.156.69 43.18 2-4 0.94 156.69 38.79 2-4 0.96 : 80.01 ···: 160.03 42.31 4-6 0.91 ''75.84' 151.69 39.60 4-6 0.94' '"'78.34'·'' 156.69• 40.30 6-8 0.97····· · i·B0.85 161.70 38.56 6-8 0.99· ·82.51.:"· '',165.03 ·45,94 B-10 0.98'· • .. a1.sa 163.36 43.71 8-10 0.98 ' . 81.68 ,, 163.38 48.28 10-12 0.95 ,'79.18 158.36 38.70 10-12 1.10 ··91.68'·· "'.183.37 45.49 12-14 .o.9S 79.18 158.36 45.67 12-14 1.04 86.68' 173.36 46.04 14-16 '0.96 80.01 160.03 49.22 14-16 1.09 90.85·· ... 181.70 54.00 16-18 1.09 90.85 181.70 47.67 16-18 1.09 , .90.85 . 181.70 48.25 18-20 0.99 82.51 165.03 54.77 18-20 1.09 ;90.85 . 181.70 52.69 20-22 1.15 95.85 191.70 66.32 20-22 1.15 95.85 ·191.70 59.15 22-24 1.20 100.02 200.04 63.57 22-24 1.18 . 98.3S 196.70 59.24 24-26 1.21 100.85 201.70 67.75 24-26 1.24 103.35.' • -206.70 56,68 26-28 1.19 99.18 198.37 72.84 26-28 1.28 106.68 213.37 62.63 • 28-30 1.17 97.52 195.04 68.04 26-30 1.27 105.85 211.71 71.64 30-32 1.23 102.52 205.04 74.26 30-32 1.31 109.18 218.37 71.10 32-34. 1.23 102.52 205.04 77.52 32-34 1.33 110.85 221.71 70.39 34-36 1.28 106.BB 213.37 75.44 34-36 1.33 110.85. 221.71 72.38 36-38 1.29 107.52 215.04 63.62 36-40 1.35 <112.52· 225.04 79.03 38-40 1.30 106.35 216.71 70.95 40-42 1.38' 115.02 230.04 70.39 40-42 1.29 107.52 213.04 63.38 42-44 1.40 116.69 233.36 80.86 42-44 1.35 112.52 225.04 80.49 44-46 1.41. 117.52 235.04 78.03 44-46 1.37 114.19 228.36 84.24 46-48 1.44 120.02 240.05 76.44 46-48 1.39 115.85 231.71 86.26 48-50 , .41 117.52 235.04 86,54 48-50 1.39 115.02 230.04 90.95 50-52 1.39. 115.85 231.71 66.28 50-52 1.39 115.85 231.71 69.85 52-54 1.37 114.19 228.36 82.44 52-54 1.40 116.69 233.38 94.61 54-56 1.44 120.02 240.05 66.94 54-56 1.45 120.85 241.71 97.07 56-58 1.47 122.52 245.05 85.54 56-58 1.45 120.85 241.71 95.88 58-60 1.49 124.19 248.36 97.26 58-60 1.47 122.52 245.05 93.58 80-62 1.55 129.19 258.38 99.34 60-62 1.56 130.02 260.05 108.36 62-64 1.50 125.02 250.05 98.69 . 62-64 1.49 124.19 248.38 108.31 64-66 1.55 129.19 258.36 99.91 64-66 1.58 131.69 263.38 112.19 66-68 1.56 130.02 260.05 96.61 66-68 1.61 134.19 268.38 115.10 68-70 1.54 128.36 256.72 93.88 68-70 1.65 137.52 275.05 119.72 70-72 1.64 136.69 273.39 122.09 72-74 1.72 143.36 286.72 139.74 Tabla 16C {Núcleo 6) 0-2 0.18 15.00 30.00 9.80 2-4 0.23 19.17 38.34 12.46 4-6 0.22 18.33 36.67 , 1.69 6-8 0.24 20.00 40.00 13.92 B-10 0.24 20.00 40.00 13.48 10-14 0.27 27.50 45.00 14.51 14-16 0.28 23.33 46.67 15.76 16-20 0.31 25.83 51.67 18.23 20-24 0.30 25.00 50.01 18.81 24-28 0.34 28.33 56.67 21.82 28-30 0.36 30.00 60.01 24.00 30-32 0.31 25.83 51.67 20.85 32-34 0.29 24.17 48.34 20.77 34-38 0.37 .30.83 61.67 26.95 38-40 0.35 29.17 58.34 25.61 40-42 0.26 21.67 43.34 19.29 42-46 0.24 20.00 40.00 18.26 46-48 0.25 20.83 41.67 19.18 48-50 0.25 20.63 41.67 19.03 50-52 0.19 15.83 31.67 14.95 52-56 0.21 17.50 35.00 16.36 56-58 0.21 17.50 35.00 16.99 58-60 0.18 15.00 30.00 14.49 \;;"~Sto' 1 \ :. l \ ~l, ', ·.•· ~~=:::~~~ ":- ~ ----·· 204 TABLA 17. Valores de la distribución de FeS/gs, Fe·FeS/gs, S-FeS/gs y S-FeS/gh en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas. T•bl• 17A (Núcleo 71 Tabl• 17B (Núcleo. 81 Sección FeS,tgs Fe-FeS/gs S·FeS,tgs S-FeS/gh Sección FeS/gs Fe-Fes¡gs S·FeS,tgs S-Fe.S/gh (cm) (%) (lag..at) (µg..at) (µg..at) (cm) (%) (µg..at) (µg..at) (µg..at) 0-5 0.34 28.339 56.678 16.408 Q.5 S.10 0.36 30.006 60.012 17.80S S.10 10-12 0.48 40.008 80.016 23.316 10-15 0.1S 12.502 25.005 7.619 12-14 0.53 44.175 88.350 25.374 15-20 0.22 18.337 36.674 11.108 14-16. 0.37 30.839 61.678 17.818 20-25 0.18 15.003 30.006 9.421 16-18 0.31 25.838 51.676 16.391 25-30 0.19 15.836 31.673 10.683 18-20 0.45 37.507 75.014 25.624 30-32 0.17 14.169 28.339 9.312 20-24 0.48 40.008 80.016 26.221 32-34 0.24 20.004 40.008 13.366 24-28 0.48 40.008 80.016 28.205 34-36 0.21 17.503 35.007 11.888 30.32 0.37 30.839 61.678 21.975 36-38 0.19 15.836 31.673 11.019 32-34 0.38 31.673 63.346 22.753 38-40 0.25 20.837 41-675 14.265 . 34-36 0.25 20.837 41.674 15.315 40-42 0.25 20.837 41.675 14.444 36-40 0.20 16.670 33.340 12.260 42-44 0.29 24.171 48.343 17.089 40-44 0.28 23.338 46.676 16.719 44-48 0.24 20.004 40.008 14.662 44-48 0.21 17.503 35.006 13.235 48-52 0.24 20.004 40.008 14.490 48-52 0.26 21.671 43.342 17.895 52-54 0.32 26.672 53.344 19.091 52-56 0.19 15.636 31.672 13.843 54-56 0.34 28.339 56.678 20.834 56-60 0.14 11.669 23.338 10.196 Tabla 17C (Núcleo 9) Q.5 0.40 33.34 66.68 18.39 S.10 0.45 37.50 75.01 20.30 10-12 0.38 31.67 63.34 18.71 12-14 0.38 31.67 63.34 19.86 14-16 0.43 35.64 71.68 22.72 16-20 0.42 35.oo 70.01 22.36 20-25 0.45 37.50 75.01 25.07 25-30 0.48 40.0Q 80.01 27.85 35-40 0.45 37.50 75.01 27.62 205 TABLA 18. Valores de la distribución de S-SO/·/gh, s-s>-/gh, S-FeS/gh y S tot/gh en los núcleos de sedimento de la laguna costera Lobas. Tabla 18A !Núcleo 1) Tabla 18C (Núcleo :S) Sección s-so.2-Jgh S-S2-/gh S·FeS,lgh s tol/gh Sección S-S0,.2·/gh S-S2·/gh S-FeS,lgh s tatlgh (cm) (µg-at) (µg·at) (µg-at) (µg-ats>-¡ (cm) (µg-at) (µg-at) (µg-at) (µg-at/gh) 0-1 19.31 26.66 46.17 0-2 10.23 42.63 53.06 1-3 19.S5 27.02 46.57 2·3 10.44 40.02 50.46 3-5 16.47 31.44 49.91 3-4 10.66 42.66 53.56 5-7 19.33 26.53 47.66 4-5 12.41 37.64 50.25 7-9 16.76 31.62 50.56 5-6 11.09 42.22 53.31 9-11 16.11 35.05 53.16 6-7 9.77 0.42 43.66 53.85 11-13 17.37 37.62 54.99 7-8 9.36 0.53 39.72 49.61 13-15 17.66 35.55 53.43 6-9 11.14 0.63 41.85 53.62 15-17 17.35 35.70 53.05 10-11 10.67 1.56 34.56 47.03 17-19 16.65 42.15 56.60 12-13 6.67 1-67 36.56 46.92 19-21 . 16.46 45.14 61.60 13-14 9.19 1.69 42.64 53.52 21-23 ·16.32. 41.66 56.16 14-16 6.06 2.02 44.24 54.32 23-25 .·.15.74 46.52 62.26 16-16 6.46 2.74 45.99 55.21 25-27 "15.97 50.26 66.23 16-20 7.11 2.66 51.30 61.27 27-29 15.36 51.76 67.16 2Q-22 5.66 3.03 57.76 66.47 "29-31 14.66 54.34 69.22 22-24 6.09 2.60 51.04 59.73 31-33 13.26 2.661 55.70 71.64 24-26 5.00 2.52 59.36 66.66 33-35 .. 12.39 2.643 60.55 75.76 26-26 4.23 2.29 65.63 72.35 35-37 ·11.59 2.676 62.61 77.27 26-30 3.71 2.55 64.30 70.56 37-39 11.66 3.206 63.57 76.63 30-32 2.36 4.90 71.62 79.10 39-41 11.63 3.370 65.03 60.03 32-34 3.06 6.16 62.22 91.44 41-43 10.64 3.403 65.55 79.79 34-36 3.24 5.59 75.04 63.67 43-47 10.31 3.669 75.64 69.63 36-36 3.23 5.12 66.72 95.07 47-49 10.66 3.761 77.16 91.60 36·40 2.44 5.63 96.56 106.65 49-51 9.75 4.227 95.56 109.53 4Q-42 3.11 5.92 96.54 105.57 51-53 10.06 3.664 90.51 104.25 42-44 1.94 6.66 93.99 102.61 53.55 9.65 4.377 61.54 95.56 44-46 2.55 5.52 95.37 103.44 46.46 2.36 6.03 101.74 110.13 46·50 1.65 5.01 111.64 116.30 Tabla 188 !Núcleo 2) 50·52 2.33 5.06 116.92 124.31 52-54 2.02 5.64 106.14 113.60 0-2 16.64 17.66 34.72 54-56 2.77 6.06 102.26 111.09 2-3 15.91 15.70 31.61 56-56 1.65 6.64 100.76 109.25 3-4 16.32 16.94 33.26 56-60 2.20 5.72 106.91 116.46 4-5 16.06 16.30 34.36 60·62 2.25 6.29 102.47 111.01 5-6 15.94 20.01 35.95 62·64 2.11 6.66 103.55 112.54 6-8 15.16 19.74 34.90 64-66 2.0B 6.67 110.76 119.53 6-10 15.45 20.34 35.79 66-66 2.11 6.52 109.25 117.66 10-11 14.66 22.26 36.96 66-70 1.66 6.06 109.51 119.43 11-12 13.49. 21.90 35.39 12-13 14.26. 21.32 35.60 13-15 13.67.·. 21.97 35.64 15-16 13.07 ·:•.•>: 22.52 35.59 16-17 13.24 ........ 23.13 36.37 17-19 13.92 •·•. 21.77 35.69 19-21 .13.61 24.99 36.60 21-23 13.66 1.193 26.66 43.75 23-25 · 13.70 .. 1.246 26.64 43.56 25-27 12.56 1.304 32.53 46.39 27-30 12.06 1.355 31.27 44.66 30-32 11.64 1.266 30.47 43.59 32-34 11.23 1.246 35.36 47.85 34-36 10.31 1.361 34.65 46.34 36-36 9.16 1.366 39.25 49.79 38-40 9.BB 1.671 41.06 52.63 40-42 10.15 1.693 43.94 55.76 42-44 9.97 1.557 42.70 54.22 44-46 6.66 1.733 44.46 54.67 46-46 9.71 1.720 43.90 55.33 46-50 9.77 2.313 47.15 59.23 r ~TSI8 !r .~,·- "".' 50-53 9.43 2.060 51.06 62.57 \ 53-56 6.15 2.331 52.99 63.47 56-59 B.77 1.947 56.15 66.66 1 ft..TT ;,. J:h .. 59-62 6.17 2.114 53.92 64.20 ~-": ~ ~~:'":::::.:. 206 TABLA 19. Valores de la distñbución de s-so/·/gh, s-s2·/gh, S-FeS/gh y S tot/gh en los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones. T•bla 18A CNúcleo C) Sección S-S0,.2·/gh . , S-S'2-/gh S-FeS/gh S tot/gh (cm) (µg·al) (µg·at) (µg·at) (µg-aUgh) 0-2 2-4 4-6 6-8 6-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 30-32 32-34 34-36 36-38. 38-40 4().42 42-44 44-46 46-48 46-50 50°52 52-S4 54-56 56-58 58-60 60-62 62·64 64-66 66-68 68-70 70-72 72-74 8.73 9.11 . 7.25 "8.31" 6.68 6.97" 7.21 6.33 6.65· 4.78 5.42 4.33 -:5.07 ·. 4.14 .4.21 3.74 3.29 3.77 4.86 5.33 3.36 2.63 2.76 2.75 3.05 2.57 2.24 3.01 2.67 2.93 2.94 2.01 2.17 2.24 1.75 1.62 1.69 1.564 1.356 1.466 1.854 1.744 1.732 1.750 1.541 1.883 1.891 1.633 2.741 2.952 2.833 2.322 4.790 4.950 4.410 5.752 5.986 5.707 4.766 5.907 6.243 6.633 6.047 5.811 6.247 6.840 6.398 6.113 6.876 6.344 6.920 6.264 6.050 5.743 36.35 38.79 39.60 38.56 43.71 38.70 45.67 49.22 47.67 54.77 66.32 63.57 67.75 72.84 68.04 74.28 77.52 75.44 63.62 70.95 63.38 80.49 84.24 86.26 90.95 89.85 94.61 97.07 95.88 93.58 108.36 108.31 112.19 115.10 119.72 122.09 139.74 46.64 49.25 48.31 46.72 52.13 47.40 54.63 57.09 56.20 61.44 73.37 70.64 75.77 79.81 74.57 82.81 85.76 63.62 94.23 82.26 92.44 87.88 92.90 95.25 100.63 98.46 102.66 106.32 105.39 102.90 117.41 117.19 120.70 124.26 127.74 129.76 147.17 T•bla 198 CNúcleo 11) Secc:lón s-SO, .. /gh S-SZ./gh S-FeS/gh s tot/gh (cm) (µg-at) (µg-at) (µg-at) (µg-at/gh) 0-2 2-4 4-6 6-8 6-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20°22 22-24 2'4-26 26-28 28-30 30-32 32·34 34-36 38-40 40-42 42-44 44-46 46-48 48·50 50-52 52-54 54-56 56-58 58-60 60-62 62-64 64-66 66-68 68-70 19.11 18.33 20.40 18.14 17.18 18.13 18.31 16.66 16.24 15.94 14.31 12.86 13.15 10.97 11.15 9.80 10.06 10.10 8.63 6.43 8.26 9.24 8.11 6.77 7.56 6.74 7.41 5.19 5.36 6.41 5.30 4.60 5.19 4.35 1.184 1.278 1.096 1.747 1.411 1.760 2.362 3.026 2.955 3.163 3.4211 3.202 4.137 4.483 4.950 4.366 5.417 5.213 5.366 5.406 5.233 5.640 5.582 5.717 5.811 5.984 5.974 5.999 5.669 43.18 42.31 40.30 45.94 48.28 45.49 46.04 54.00 48.25 52.69 59.15 59.24 56.68 62.83 71.64 71.10 70.39 72.38 79.03 70.39 80.86 78.03 76.44 86.54 86.28 82.44 66.94 85.54 97.26 99.34 98.69 99.91 96.61 93.68 T•bl• 19C (Núcleo 11) 0-2 2-4 4-6 6-8 6-10 10-14 14-16 16-20 2C>-24 24-28 28·30 30-32 32-34 34-38 38-40 40·42 42·46 46-48 48·50 50-52 52-56 56.58 56-60 22.31 21.14 21.06 20.19 20.35 19.87 18.23 17.38 16.57 15.03 15.39 15.77 14.46 14.15 14.01 13.13 12.83 12.62 12.38 11.55 11.14 10.15 10.36 0.1831 0.1578 0.2766 0.3515 0.3743 0.4006 0.4677 0.4812 0.3614 0.4933 0.4959 0.5038 0.5288 0.5375 0.5711 0.5540 0.5478 0.5330 0.6843 9.80 12.46 11.69 13.92 13.48 14.51 15.76 18.23 18.81 21.62 24.00 20.65 20.77 26.95 25.61 19.29 18.26 19.16 19.03 14.95 16.38 16.99 14.49 ~:-:;(·'.:~;~-. 11 "F pJJ;.:c . ----- 62.29 60.64 60.70 64.08 65.46 64.82 65.62 71.75 66.23 70.24 75.22 74.48 73.05 76.75 65.97 84.32 83.65 86.61 92.14 83.77 93.48 92.68 91.76 98.67 99.24 94.41 80.19 96.31 108.33 111.56 110.17 110.48 107.99 104.19 32.11 33.60 32.75 34.11 34.01 34.53 34.26 35.96 35.75 37.25 39.85 37.10 35.61 41.59 40.11 32.92 31.61 32.33 31.98 27.05 28.06 27.68 25.55 207 TABLA 20. Valores de la distribución de S-SO/·/gh, S~S""/gh, S-FeS/gh y S tot/gh en los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas. ' ' T• .... 2DA (Núcleo 7) T•bl• 2DB, (Núcleo 8) Sección S-S0.,2·/gh S-S'·/gh S-FeS/gh s tot/gh 5ecció'1' s:.so. 2·/gh S-FeS/gh s tot/gh (cm) (µg-at) (µg-at) (µg-at) (µg-aUgh) (cm) (µg-at) (µg-at) (µg-aUgh) 0-5 17.81 0.4671 16.406 34.665 0-5 19.53 <:~.,-.-.;, 5-10 16.69 0.3660 17.805 35.061 5-10 19.66, 10·12 15.14 0.4011 23.316 38.657 10-15 19.62,, _,,_,-;';- 7.619 27.279 12-14 17.26 0.4733 25.374 43.127 15-20 19.16., 11.108 30.266 14-16 14.29 0.5122 17.818 32.620 20-25 17.92: .• 0:113• 9.421 27.454 16-16 14.76 0.4070 16.391 31.576 25-30 17.13 ,, ,'0.094 10.683 27.907 18-20 13.49 0.4960 25.624 39.612 30-32 17.01 :,. ,:,,:0.124 9.312 26.446 20-24 13.34 0.5311 26.=1 40.090 32-34 16.17 . 0.116 13.366 29.654 24-26 12.89 0.4674 26.205 41.562 34-36 16.72. '·o.osa 11.666 28.706 30-32 12.32 0.4336 21.975 34.726 36-38 16.05 '0.129 11.019 27.196 32-34 11.62 0.5140 22.753 34.660 36-40 15.57 0.1= 14.265 29.957 34-36 11.07 0.4535 15.315 26.636 40-42 15.91 0.138 14.444 30.492 36-40 10.15 0.5949 12.260 23.004 42-44 15.62 0.138 17.069 32.847 40-44 9.15 0.6320 16.719 26.501 44-48 15.51 0.144 14.662 30.316 44-48 8.17 0.5998 13.253 22.022 48-52 15.67 0.153 14.490 30.313 48-52 7.65 0.6344 17.695 26.179 52-54 15.33 0.139 19.091 34.560 52-56 6.06 0.7610 13.843 20.664 54-56 15.67 0.1373 20.834 36.840 56-60 5.76 0.7246 10.196 16.660 T•b"" 2DC (Núcleo 11) 0-S ·21.39 0.41 16.39 40.19 5-10 :21.63 0.39 20.30 42.32 10-12 20.55 0.53 18.71 39.79 12-14 19.n o.se 19.86 40.19 14-16 19.76 0.61 =.72 43.11 16-20 18.71 0.90 22.36 41.97 20-25 16.85 0.72 25.07 42.64 25-30 17.06 0.90 27.85 45.83 35-40 15.99 0.85 27.62 44.46 208 TABLA 21. Valores de plritización de los núcleos de sedimento de la laguna costera Lobas. T•bl• 21A (Núclmo 1) Tablm 21B (Núcleo 2) T•IÍla 21C CNúcleo :S) Sección Plrttlzaclón Sección Piritizaclón Sección Plritlzaclón (cm) (cm) (cm) ()..1 0.10 0-2 0.15 0-2 0.11 1-3 0.10 2-3 0.16 2-3 . 0.13 3-5 0.13 3-4 0.15 . 3-4 e 0.13' 5-7 0.12 4-5 0.17 4-5 0.12 7-9 0.15 5-6 0.19 5-6 0.14 11-13 0.14 &.a 0.14 6-7 0.13 13-15 0.14 8-10 0.19 7-8 0.14 15-17 0.15 10-11 0.16 8-9 0.13 17-19 0.18 11-12 0.18 ·10-11 0.15 19-21 0.17 12-13 0.19 12-13 0.14 21-23 0.18 13-15 0.13 13-14 0.16 23-25 0.18 15-16 0.16 14-16 0.14 25-27 0.21 16-17 0.14 16-18 0.13 27-29 0.22 17-19 0.18 18-20 0.15 29-31 0.21 19-21 0.16 20-22 0.17 31-33 0.19 21-23 0.16 22-24 0.15 33-35 0.20 23-25 0.16 24-26 0.14 35-37 0.20 25-27 0.17 26-28 0.16 37.39 0.23 27-30 0.18 28-30 0.17 39-41 0.24 30-32 0.19 30-32 0.17 41-43 0.21 32-34 0.12 32-34 0.18 43-47 0.24 34-36 0.14 34-36 0.17 47.49 0.25 36-38 0.18 36-38 0.17 49-51 0.28 38-40 0.17 38-40 0.18 51-53 0.26 40-42 0.18 40-42 0.20 53-55 0.26 42-44 0.10 42-44 0.20 44-46 0.18 44-46 0.19 46-48 0.17 46-48 0.21 48-50 0.13 48-50 0.21 50-53 0.15 50-52 0.21 53-56 0.13 52-54 0.22 56-59 0.14 54-56 0.23 59-62 0.14 56-58 0.24 58-60 0.23 60-62 0.23 62-64 0.24 64-86 0.24 66-68 0.23 68-70 0.24 209 TABLA 22. Valores de piritización de los núcleos de sedimento de la laguna costera Algodones. T•bl• 22A (Núcleo C) T•- 228 (Núcleo A) T•b .. 22C (Núcleo 5) Sección Plritlzacl6n Secclón Plrttlzacl6n Sección Plritizacl6n (cm) (cm) (cm) 0-2 0.22 0-2 0.20 0-2 0.10 2-4 0.22 2-4 0.22 2-4 0.11 4-6 0.24 4-6 0.21 4-6 0.11 6-8 0.21 6-8 0.24 6-8 0.11 8-10 0.23 8-10 0.22 8-10 0.12 10-12 0.20 10-12 0.20 10-14 0.15 12-14 0.24 12-14 0.24 14-16 0.11 14-16 0.22 14-16 0.25 16-20 0.12 16-16 0.23 16-18 0.27 20-24 0.11 16-20 0.24 18-20 0.25 24-28 0.14 20-22 0.26 20-22 0.26 28-30 0.14 22-24 0.22 22-24 0.24 30-32 0.12 24-26 0.25 24-26 0.26 . ·32-34 0.14 26-26 0.24 26-28 0.23 34-38 0.12 28-30 0.27 28-30 0.19 35C40 0.16 30-32 0.25 30-32 0.21 40-42 . 0.20 32-34 0.27 32-34 0.20 . 42-46. . 0.16 34-36 0.27 34-36 0.24 ·46.48 0.15' 36-36 0.26 36-40 0.25 48-50 0.17 38-40 0.26 40-42 0.24 50-52. 0.20 40-42 0.23 42-44 0.26 52-56 0.20 42-44 0.28 44-46 0.25 56-58 0.19 44-46 0.30 "6-48 0.29 58-60 0.20 46-46 0.29 48-50 0.27 48-50 0.30 50-52 0.25 50-52 0.32 52-54 0.25 52-54 ·o.30 54-56 0.28 54-56 0.32 56-58 0.28 56-58 0.27 58-60 0.28 58-60 0.29 60-62 0.28 60-62 0.29 62-64 0.25 62-64 0.33 64-66 0.26 64-66 0.30 66-68 0.29 66-68 0.34 68-70 0.30 68-70 0.33 70-72 0.33 72-74 0.35 210 TABLA 23. Valores de piritización de los núcleos de sedimento de la laguna costera Guásimas. Tabi. 23A CNúcleo 7) Tabla 238 CNúcleo 81 Tabla 23C CNúcl9o 91 Sección Plritlzación Sección Pirttlzaeión Sección Pirttlzación (cm) (cm) (cm) 0-5 0.19 0-5 0-5 0.20 5-10 0.15 5-10 5-10 0.18 10-12 0.17 10-15 0.03 10-12 0.16 12-14 0.21 15-20 0.04 12-14 0.16 14-16 0.25 20-25 0.04 14-16 0.22 16-16 0.21 25-30 0.03 16-20 0.24 16-20 0.18 30-32 0.03 20-25 0.22 20-24 0.23 32-34 0.05 25-30 0.25 24-28 0.25 34-36 0.04 35-40 0.23 30-32 0.25 36-38 0.04 32-34. · ·0.21- 38-40 0.059 34-36 0.25 40-42 0.06 36-40 0.26 42-44 0.08 40-44 - 0.26. 44-48 0.06 44-48 0.22 48-52 0.18 48-52 0.23 52-54 0.11 52-56 0.23 54-56 0.12 56-60 0.23 211 TABLA 24. Coeficiente de difusión (Ds) del ión S04 2 • en los núcleos de sedimento. Núcleo Porosidad Coeficiente de Difusión Ds Coeficiente de Difusión Os promedio (cm2/seg) (cm2/al\o) 1 0.8053 8.2 X 10"' 259.8944 - -- ·---- -· 2 0.8012 8.2 X 10-6 258.8348 ---· 3 0.7890 8.1X10-6 255.6781 ----·- ---- 4 0.8170 8.3 X 10-6 262.9093 -----·-··-- 5 0.8239 8.3 X 10.6 264.6848 -- ----- ------ 6 0.7855 a.o x 10.e 254.7698 ~----- 7 0.8228 8.3 X 10-6 264.4009 ----- 8 0.8318 8.4 X 10-6 266.7125 ------ 9 0.8436 8.5 X 10-6 269.7368 TABLA 25. Parámetros estimados por Regresión No-Lineal. Sulfato sin considerar bioturbación. Núcleo PARM (1) PARM (2) Lobos núcleo 1 0.8053 0.0000082 Lobos núcleo 2 0.8012 0.0000082 Lobos núcleo 3 0.7890 0.0000081 Algodones núcleo 4 0.8170 0.0000083 Algodones núcleo 5 0.8239 0.0000083 Algodones núcleo 6 0.7855 0.0000080 Guásirnas núcleo 7 0.8228 0.0000083 ------- Guásirnas núcleo 8 0.8318 0.0000084 ·----~- Guásirnas núcleo 9 0.8436 0.0000085 212 TABLA 2&. Partimetros w, k y Go del Modelo de Bemer. Sulfato sin considerar bloturbación. [ Núcleo GuAslrn.s nUcteo 7 .----- G&d•lrhlls núcleo B [§simas núc.leo 9 w(cmlmk>) 0.37625 0.30025 0.95125 0.52100 0.57775 0.32150 0.45525 0.14875 0.27100 w(crnl91eg) 1.19308E-8 9.52086E~ 3.01639E-8 1.6S208E-8 1.83203E..a 1.01946E-8 1.4C358E-8 4.71683E-& 8.59335E-8 0.00566 0.00360 0.03619 0.01085 0.01335 0.00413 0.00829 0.00088 0.00293 1.79477E-10 1.14155E-10 1.14757E..S 3.44051E-10 4.23325E-10 1.30961E-10 2.62874E-10 2.79046E-11 9.29096E-11 519.2943 398,5670 276.5561 198.4015 514.2302 526.9847 461.2927 509.5181 572.9656 0.0005192 0.0003985 0.0002765 0.0001874 0.0005142 0.0005269 0.0004612 0.0005095 TABlA 27. Parámetros estimados por Regresión No-Lineal. Sulfato con bloturbación. Núcleo PARM (1) Lobos núcleo 1 20.71982 Lobos núcleo 2 16.76610 Lobos núcleo 3 12.67159 Algodones núcleo 4 8.580223 Algodones núcleo 5 21.54088 Algodones núcleo 6 22.36877 Guásimas núcleo 7 19.60324 Guásimas núcleo 8 20.29791 Guásimas núcleo 9 22.51196 ·'-·· PARM (2) 0.01362 0.01223 0.03475 0.02211 0.02159 0.01283 0.01808 0.00562 0.00991 ~-;;;;~r.;10 ~· ·r;· ;···\·;._¡ l bw.r.t~ ,_r .. ~, ·.' FALW\. I1:~ :~J:~~>~:~~ .. -~:}_ 213 TABLA 28. Parámetros w, k y Go del Modelo de Bemer. Sulfato con bioturbaclón. N~.~ - - -- ----~~ce·;;;-~~,.----~,-~~~- ---- -~ .,~;~;.,-,~· k (11sea> 1 ao (µrnallg) ¡-;;.--c~u> 1 Lobos núcleo 1 0.34063 1.DB013E-8 O.IJ04&4 1.47168E-10 542.6780 0.0005192 ! Lobos núcleo 2 0.30598 9.70272E-9 0.00374 1.18753E-10 437.0636 0.0003985 ! Lobos núcleo 3 0.86879 2.75493E-8 0.03019 9.57391E-10 327.0289 0.0002765 Algodones núefeo • 0.55288 1.75317E-8 0.01222 3.B7718E-10 227.0361 0.0001874 Algodones núefeo 6 0.53989 1.71197E-8 0.01165 3.69710E-10 573.3832 0.0005142 Algodone• núcteo 6 0.32096 1.01777E-8 0.00412 1.30666E-10 575.3802 0.0005269 1 Guáslmas núcleo 7 o.•5209 1.43356E-8 0.00817 2.592""°E-10 521.3575 0.0004612 1 1 Guásknas núcleo a D.14055 .... 45704E-9 0.00079 2.5057DE-11 544.3656 -- ~:::;=;_] ----·-------- l -~~-!_~~núc_'«>_9 __ 0.24782 7..8583!E-9 0.00245 7.78982E-11 608.6266 TABLA 29. Estimaciones para la concentración asintótica (µg-aUgh) Núcleo Concentración asintótica Lobos núcleo 1 3.06465 Lobos núcleo 2 2.61516 - Lobos núcleo 3 0.97867 Algodones núcleo 4 0.49972 Algodones núcleo 5 2.30276 Algodones núcleo 6 3.40168 Guásimas núcleo 7 2.67048 Guásimas núcleo 8 3.96323 Guásimas núcleo 9 4.24931 214 TABLA :so. Parametros estimados por Regresión No-Lineal. Pirita sin ·considerar bioturt>ación. Núcleo PARM (1) PARM[2J Lobos núcleo 1 174.7016 0.00766 --- ------· -- . - Lobos núcleo 2 103.0223 0.00710 - . Lobos núcleo 3 121.7720 0.01336 - Algodones núcleo 4 135.1092 0.01262 - . Algodones núcleo 5 82.96835 0.01403 ·- - - - - ·- -- Algodones núcleo 6 - --- ----- ... ... . -· Guásirnas núcleo 7 - - -· - --- -· Guásirnas núcleo 8 20.82364 0.01438 -- ---- Guásirnas núcleo 9 18.10485 0.01822 TABLA 31. Parametros w, k y Go del Modelo de Bemer. Pirita sin considerar bioturt>ación. ,- ·-¡------- Núcleo w (c:mJafto) w(ant91eg) Ir. (t/91\o) k(1/seg) Go "'"""'º' 1 Go(md/g) Lolx>s núcleo t 0.1915 •• 0'124~ 0.001'8 .... ~_,, '°1 .• 129 O.OOOI018 Lobo• núcleo 2 0.1775 5.S21MSE~ O.oot29 ~·· 238.11329 0.0002""8 Lobos núcleos 0.3:M(I 1.0910E-8 O.OOC48 1.At•215E-10 279.931141 O.OOCIZ'799 A~snúcleo4 0.3156 1.0CI044E..S º·- 1-2'S2CME-10 310.6959 0.000310& Algodones núcleo 6 0.3l507 t.11222E-8 0.00492 1-&&0t2E-10 190.7318 0.0001907 Algodones núcleo 6 Gu.6slnws núc:Jeo 7 Gu.6slm11s núcleo 8 0.3697 1.1.aos&e-8 O.GOl517 1.cw:t.9E-10 47.870&3 O.OOOIM7B ! Gu6slnuis núcleo 9 0.4565 1......uae-a 0.00829 Z.S2874E-10 •t.82CXM O.OOOIM18 Nota: los datos de las concentraciones de los núcleo 6 y 7 se muestran de tal manera que no es posible estimar los parámetros debido a la gran dispersión que presentan. Tabla 32. Velocidad de formación de pirita (umollera'/año). Prof. (cm) | Núcleo 1 | Prof. (cm) | Núcleo 2 | Prof.(em) | Núcleo 3 | Prof.(cm) | Múclco 4 | Prof. (cm) | Núcleo | Prof. (cm) Núcleo 8. | Prof. (cm) | Nicleo9 02 [oas fos > [osss fox." [osas |oz [ossio foz [osos [os |oxs9 fo3s5 | 0J0500 24 [oz |zas Joszmo |12 > |os333 [24 [osurre [24 Jo3o39 fs0 |oos6 [3555 [013829 4s |omsss |3sas |ossmo]24 | osomo Jos fosos [as |ossos7 [1015 [oo [5525 | ol3336 68 |ossi Jas: |orsas: [45 Pasos |ós foszo |ós [o3mos Pisces fooseo (75103 | 012742 g-10 | 023815 112417: 035980 | 185205 | o.ena | 105.15 | 0.1904 1012 | oz3ss [785 o3w085 | 205.225 | norsez | 1520 - | 010919 12.14 > | 023100-| 859, 03017 [225245 | 001659 | 2030 | 0.09835 116 | 0.22750,| 95-41 033076 | 24.265 | 0.07442 o 022407. | 11413 032161 | 265285 | 0.07231 03172 | 285305 | 0.07026 030406 | 30.5-33.5 | 0.06778 029565 | 335-375 | 0.06447 028747 | 375-405 | 006130 027952 | 405-425 | 0.05913 | 026990 411025877. 049796 | 8.10. — | 048003 ++] 048972. | 10-12 — [/0.46808 05. | 047841: | 2:14 — | 04564 | 0.46s80 | 14:16 — | 0.44504 145 | 045353 | 16:18: | 043396 E 0.41260 s | 037619 E 305 | oscsio [xa | 3saós | 2036 sl 035663 | 3436. | o30sst | 363 23345 | 03673 | 3638 | 033718 345365 | 033798 | 3840 ' [032879 365385 | 032917 | s042 | 032060 385405 | 032050 | 4244 | 031261 405-425 | 031205 | 4446 — | 030482 425-445] 030383 | 4648 | 029722 ola. 02051 4454 | 029582 | «eso |0.28982 0.1962 2 enssos | 009 5 | 028602 | sos2 | 028260 0.9409. |. | 505593 | 0.0891 028044 | sas | 027556 88m |. cl 2.5) 02 0.26869 018351. 92.545 | 02 026200: 0.1784). [ass [602 O A Jaro Jones | 945365 | 25885 o 017350: $ 6os | 024538 | 6 2025 1023891 | s t z f~---··1 1··:;p \ 11-' l~..-1 1-0\ ¡ .::.:>· ¡:;:;:· \._~1 ~31 : · 1:.n\ .:;1 . ~ •' l\•';".i. : '." .~·: bla . el ci d aci n pirit (µmol/cm 3 /a~o). rof. ) úcl l Prof. ) úcl r f. c ) úcl r f. ) -2 0.2l312 0·2 0.12889 0-I O.l3949 0-2 0.24930 2·3.5 0.12730 1· O.l 2 3 2 -6 0.24ll3 3.l-4.l 0.12617 24 0.52119 4-6 -8 0.24181 4.5·5.5 0.12l28 4-6 0.50804 6-8 8° 0 .2381l l.l·7 0. 417. 6-7 .49796 °10 -12 0.234ll 7-8.l o.12Í86 1-8.5 .48912 - 2 - 4 .231 0 .l·9-' O.lll77 ,. 8.l·ID-' 0.47841 12-14 4-16 0. 750 . .l·ll. 0.12069 10.5-12.5 0. 6l80 °16 :.:·. .·r.1 .. n·- 16·18 . 0. 2407 ·. 11·13 '. 0.11921 12.l-14.l .4l3l 16°18 ó.22o61 ¡j ¡3.1:1: o.lí7;3·: 14.l-í'6:, ;•;,,. 18·20 0.44ll8 18°20 fü1733; w11·;· •.,_,,,. )6'.,.j;j 0.42994 20°22 O.lll87 ' 20.22 0.11424: 'is.i.2o:í '··";;,. 22·24 0.21404. 11·19·' 0.41861 22-24 24-26. ú'108Ó' 19:2'.t óii24i 20.5:22.l ·o:407ís · 24'.26 26-28 0~20761'.'. ii.3.24: ·o.iló¡;· 2ií:2~'.S O.J9684 26:28 .•.•.. 28-30 . o.2044s,; 24'.26 "! 0.10870:: 24.l-26.l .o,38638. 28;30 . 26:28 (: o.lofo, '': .;..;«1 J0-32 : 30°32 o.2op7, 26.l-28.l 0.37619 32-34 0.19833 .: 28°30 ;; '~!º;66: 28.l-30.l 0:36629 32-34 34·36 • . ,- __ , '\ 3Ó·li} 3o:i.i2.50.19l33; 0.10416 O.ll - ¡ .. ,.e~:.: ·< 36-39 .,· 0.19164 :' 32°34 .'··' 0.10270 :· 32.l-34.l 0.34723 36°38 0.18731; 'j4.i6 . . ·· ·t" 3942. 0.10126, .l-36.l . 3798 0 4244 ' 0.17371 ' 36-:Ía · o:~9&{ .l·38.l .32917 4 2 4446 0.18099 ·.• .384Ó ··· .. 0:~8421 38.540.5 0.32050 4244 4648 0.17826 ·, 4042· 0.09703. Q.l 2.l 0.3120l 6 •• 424Ú.· ·' ··lL~-,. ¡ i,, o.o9549 42.544.5 0.30383 46 8 ~.' 'i. '· ,. :· ! - :· .541.5 0.09365 . 44.546.5 .29582 48-lO . . : .'-". -~-:-. ·; :; .•; -.. •., 47.l·lO.l .09161. 46.l48.l 0.28802 l0-l2 •• ' _·, 1 ~' lO.l·ll.l . 974 . 48.l·lO.l 0.28044 l2-l4 '···" io.s-52: .27304 54-56 '·· ;,,:.,··11': :.~; •. ; .< ' 5 5°54.l 0.26585'' l6-58 ' ' : ~!' .'; · .. '..'-·,'-' l .l·l .l 0.2l 8l. 58-60 , .. ·.::.- 56.5-l8.5. 0.2l202 60-62. ; 58.l-60.l 0.24l38 62-64. · .. !<·'·-' 60.l- 2.5 0.2389 64-66 Núcle Prof.(c ) úcl l Prof.(c ) úcleo! Prof.(c ) Núclco9 o.mo 0-2 0.402l3 0-l 0.103l9 0-3.l o.l4l40 O.ll778 2· 0.39139 5-10 0.09641 3.5· .5 0. 829 0.50488 4-6 O.l80l7 10- 5 0.08972 5.l-7.l o.i3 36 0.49230 6-8 0.37004 15-18.5 0.08440 7.l-10.5 . 0.48003 8·10 O.ll980 .l·20.l O.OSlll .l·ll .11904 0.468 10·12 O.l498l .l- 2.l 0.07882 ll-20 .10919 .4l 1 12·14 0.34017 2 .l·24j .076l9 -30 .!19lll . l 4 14-16 .33076 l-26.l . 42 0.43396 16·18 0.32161 26.l-28.l 0.07231 0.42314 18°20 . 272 .l-30.l . 26 . 20·22 .30406 .l- 3.l o.om 0.40232 22·24 .29l6l .l- 7.l . 47 0.39230 24-26 .28747 .l- 0.l .06130 0.382l2 26-28 .21952 .l· 2.l . 3 0.31299 28·31 .26 90 .· 0.36370 31-34 : 0.25877 O.ll464 34-36 0.24985 '· 0. 4l81 ·38 ' 0.24293 0.33718 3840 .: 0.23622 . 0.32 1 4042 0.2296.8. 0.32060 4244 0.22333 . 0.31261 4446 0.21114 ., .. 0.30482 4648 0.21114 •. .297 2 48-lO 0.20531 .: 0.289 l0-52 .19962 . .28260 l2·l4 19409 .27ll6 l4·l6 0.18873 · .. . 69 l6·l8 .18lll .262 0 l8-60 0.17843 .. ' 0.2ll48 60-62 .173l0 0.24910 IV 0.24290 -lJ\ 0.2368l TABLA 33. Gradiente de concentración inicial (mM/cm) de sulfatos. NUcleo ---_ 2 3 4 5 6 7 B 9 "821 "813 "817 "824 "P19 Columna completa: __ 0.26 0.20 0.44 0.16 0.46 0.26· 0.35 0.11 0.22 0.21 0.16 0.25 0.09 0.06 Columna •In bloturbaclón; 0.29 0.16 0.40 0.14 0.44 0.26 0.31 0.11 0.22 •paez-Osuna y Osuna-López, 1990. NUcleo 2 3 4 s 6 ------------- 7 B 9 Bemer. (1978) Paez-Osuna y Osuna-López. (1990). Gotfo de California. Reimers and Suess. (1983). Noroeste de A frica. TABLA 34. Constante Ben mM (cm2 tano). Columna completa: 1.20 ' 1.49. 1.97 2.91 1.16 1.12 1.27 1.23 1.11 1.00 1.49000 0.72000 Columna sin bloturbaclón; ~1.26 1.63 2.33 3.53 1.29 1.22 1.44 1.31 1.18 216 TABLA 35. Tasa de sulfato reducción integrada (mol/m2 por a~o). Núcleo 2 :s 4 5 6 7 8 9 Martens y Klump, l1984J. Column• C0111pleta: 0.76 0.59 1.08 0.62 1.26 0.81 0.95 0.30 0.60 5.0-26.8 COiumna sin bloturbaclón; 0.84 0.51 1.12 0.41 1.27 0.64 0.90 0.32 0.66 TABLA 36. Vida media del carbono orgánico oxidable (anos). Núcleo Columna cocnplela: 1 149.38 , ____________ _, ----------~- 2 :s 4 5 8 7 8 9 Paez-Osuna, l19S:SJ. ---~---·--. 185.33 22.95 56.72 59.49 168.23 84.83 f$77.39 2132.91 100-1000 (talud) 10-330 (depresiones) - - -- - - 50-450 (plataforma continental) Colunwta sin blohlrbaclón; 122.46 192.54 19.15 63.88 51.92 167.83 83.61 787.66 236.56 217 Tabla 37. Tasa de acumulación para sulfato (g/cm2/afto). Prof.(cm) Núcleo! Prof.(cm) Núcleo2 Prof.(cm) Núcleo3 Prof.(cm) Núcleo4 Prof.(cm) Núcleos Prof.(cm) Núcleo6 Prof.(cm) Núcleo7 Prof.(cm) Núcleo& Prof.(C!ll) Núcleo9 O·l 0.11439 0·2 0.11727 0.2 0.382ll 0.2 0.1687l 0.2 0.18186 0-2 0.13316 O.l 0.16162 O.l O.Ol379 O·l. 0.08366 ,·O' 1·3 0.11674 2·3 0.11610 2·3 0.36332 2-4 ' 0.16410 2-4 0.17319 2·4 0.13234 l·IO 0.16646 l·IO 0.04981 l·IO 0.08170 3·l 0.11986 3-41 ' 0.11797 · 3-4 · 0.37662 ~·¡~:r 0.1,7467 ¡6. 0.167l4 4-6 0.12923 10·12 0.16289 IO·ll O.Ol347 10·12 0.09080 l·7 O.lllOo ~,;: 0.11l74 ; "''' OJ3341 1 'Ú 1, o.;i7ol 6-~. 0.18406 6-8 0.14412 12-14 0.16001 ll-20 O.Ol307 12·14 0.09769 ' ... , ... :':: .. '<' ·>'< <'.:' >. '" .: .. ··:r,:_ ·:-;::,:;';. :<».~:: 7.9 0.119l2 l-6 . 0.11789 l-6i 0.38193 J 8-10•,; 0.17989 .8-10' 0.19797 8·10 0.13839 14·16 0.16116 20·2l 0.0"48 14·16 0.09896 . ,_•·";, ;:·:1·'...:·. ', .. ~,,_._,_.::~Ji~}'.~'.' ,'. >:f:; ,'f{'::_:. -. ,._ . ' ,. 9·11 0.12Sl6 ;·6-8 t 0.12796 6-7' 0.36687 ':10·12 0.161S6 ; 10·12 0.160S2 .10·14 0.13103 16-18 0.18076 2l·30 0.06064 16-20 0.09990 11·13. 0:1~~7~ 's'.10' ri.g~Ís :;.~ ~33696 ;12!1'f ~.I~~; ;i.¡¡ ~.17~1 1~:16 0.13880 18·20 0.19817 30·32 O.Ol870 20-25 0.10572 ·:': .<:!:: :>',.·:·e- ,;L;: ·- . ·,·:·'. . . ;_:::\i~(r;-~- :·~·i( ·,:_:., ''"' // : , ::::~ ::::::: :t;~: ::;;~:~ l:::r ::::~; . ::::~ 1 ; ~¡~::~ ~::;: :::::~~ ::::: :::;::: ::::: ::::::: ::::: :::::~ ::~: ::::::: 17·19 o.i520~ ;;.1~,; ó.:ifoó ;;~;r ~.~96~6 '18:2~·· o.~i~7l . Í8:;o 0.1942l 24·28 0.16401 30-32 0.20900 36·38 0.06304 19-21 ~.ú49s \3.1{ ~.§~i t3;J~, ~~3s'.\~ .~~'.;J.' ó.j 1 ~6P :}fo2. o.2oss1 28·30. 0.11236 32.34 0.21119 33-10 o.om8 21·23 o.i4s66 'ii:i6 o:ii45i 'Í4:i6: oJ4o73 ií.24' 0.22148 22'.24 0.202'1 30-32 0.17441 34.)6 0.21742 · · >~~'.:,:,:~·, ~\;·:'~·,··.,:; ~rr:.~('.'!::',·: ,, ., .. 'i', ·"'·" · · 23·2l 0.16364 16·17 0.12148 16·18. 0.36266 24·26 •, 0.23727 24-26 0.18ll8 32·34 0.189ll 36-40 0.21765 2l·27 0.17102 · 17·19 t.~26;9 'i8-l~ o'.~~'9 2~'.j8' Ó'.26~6i '26-28' 0.19700 34:38 0:19397 27-29 1 o.t6l68 I 19.21 1o.1i6si1\i'.~2''1 t4i{j; l'2~:j~d o.~¡;Jrn.z~:)íi' 1 o.23390 l ls-1ó 1 o.t9ll9 29.31 0.16312 21.23 o.14m 22.2~ o.373;~ '36l2'i 6,;~11ri j~:~t 31·33 0.16364 23·2l 0.14231 24·26 rn~~ '3¡,3'~: o.2;i9o . 3~:34' 'f~ .. ~··r · :.;::; :.-:·i~f.:¿·: .. .~1:1:: ,'. 33·3l 0.18240 2l·27 0.147'4 26-28 0.49093 34·36 0.2l320 '34-36 , . ;::.\~'':'..;::'"::: . -··Lt ·i.:: 3l·37 0.19726 27-30 0.14918 28·30 0.47l87 . 36·38 . 0.28619 37.391 0.20047, 30·32 0.142Sl 30·32 0.49492 39-41 0.19769 32-34 O.ll316 32·34 O.ll796 34·36 0.1684S 34·36. O.S620S 36·38 0.18437 36·38 O.Sl030 38-10 o.1s611 3s~o: .---1 ·•rj \ ).:>' ! ~.~I ;¡;r-" t:"J \ . úl' 'd ;:-'\ ;:;".! JJ ! , .. , (J.\ \, .', ·,~:)' ~ .. ··' ' .. ~ ; :~~~:..: ¡, .. ,« ...... -· N .... 00 Tabla 38. Tasa de acumulación para pirita (g/cm“faño). Prof. (em) | Núcleo 1 | Prot, (em)| Núcleo 2 | Prof. fem)| Núcieo 3 | Prol. (em Núcleo | Prof. (cm)] Núcteo | Prof. ie Núcleo 8 Prol. ie Núcleo 9 os | oot | 02 |oo0] 02 | os] 02: | 0.09630 13 | ome] 23 |oosrs| 29 | oso | 24 | 09064 35 | ooo] 34 | oosma] 34 | ore | 48 | Qo600 57 | 005] 45 |o0w0| 45 | ose] 68 79 | ooo | 58 |ooew| 56 | 014683 941 | o.oro38 | es |oo723 | 67 | 014104 | 10- sia | oorzss | eso | or] Te | 012054 | 12 w45 | oor285 | 1011 | ooris] 69 | 013588 | 14. 4517 | oorsse | 1952 | osoroo2 | 1031 | oso |: 10: 1749 | ocesas | sos | oorseo | 1218 | os1012 | 182 se21 | 00m | 1315 | oorzsa | 1314 | 0.00 2123 | oos1e9 | 1518 | 007220] 1418 25 | 008200) 1617 | 0.7047 | 16:48 2527 | 000615 | 17-19 | 007355 | 18:20 8 | 015187, 2729 | 00916 | 1021 | ooraat | 2022 | ose352 | 2530 | 0.4007 |. 28%0 291 | oc0130 | 2128 | oou2eo | 2208 | 010068 | 3032 | 0.4800 | 303 sus | 000200 | 2325 | one0ss | 2428 | ox6710 | 3204 | 01574 |: 3935 | 010250 | 2527 | ooesso | 2628 | o1sera | 3436 | 0.149 E ES 597 | omo | 2730 | oos6sa | 2830 | o1e00s | 9638 | osos] 36s0 | oso] 2 | aro | osaro | 3032 | 008269 | 3032 | oxo0z | 3840 | 0.33 od 3941 | osutá | 3234 | 0v6ass | 9234 | o108t2 a 9|. 05. | 015078 05 ( » “015016 | om 08189 021978 |. 3436 | 009772 | 3426 | 0.21607 ae. NS pi 2d se o. 3638 | 0.0605 | 36-30 | 021156 los] o i o 3840 | 010831 | 38-40 | 0.24128 e 6 1 7 2 .~ ......... . •-:.·j ~¡';1 ~--~ ~;.:: f'.:~ '..!'' .1\ '·' :·.1 ····- abla 8. sa ulación ra iri 21ano). ro!. c )j úcl t j ro!. c )j úcl o ¡ ro!. (c )j úcl o 31 ro!. c )I úcl 41 ro!. ( lj licl ªI ro!. (cm)I licleo a¡ Pro!, (cm)¡ licl o ().1 1 0.06431 1 ().2 1 0.06800 1 ().2 1 0.14691 1 ().2 1 0.09630 1 ().2 ·', 1 0.11815 1 ().5 1 0.13768 1 ().5 1 0.15378 ·3 J.5 S.7 .9 9-11 11-13 13-15 1 -17 -19 19-21 ·23 3-25 -27 ·29 -31 0.06583 ·3 0.06735 ·3 0.06738 J.4 0.06843 J.4 . 6485 -5 0.06540 -5 0.06719 S.6 0.06839 S.6 0.07038 S.8 0.0 423 S.7 0.07295 8-10 0.06970 7-8 0.07285 10.11 0.07015 S.9 0.07568 1-12 0.07902 10. 1 0.08545 12·13 0.07540 -13 . 8711 -15 0.07214 -14 0.08189 -18 .07 23 -16 .09200 -17 .07047 8-16 .09615 · 9 .073 5 - 0 . 46 9-21 0.07341 (). 2 0.09130 ·23 0.06289 ·24 .15018 2-4 •º·93640 }1 ~.11~1 ,~1.0 .• 0.12150 .. s.10 4-6 0.09968 / 4-6 ' 0.10885 '; 10.15 0.13685 10.12 0.16691 0.13967 0.14478 0.12816 6-8 º:~~ y: ~· .;~: 1 ¡~ n~~ ... o,;;:~~ 12-l4 0,.11957 0.14683 8-10 0.10285 / 8-10 '0.12661 '¡'2().25' 0:14199 14-16 .18169 .14104 10.12 . '~~~;:~; ,:.1~i~' ·~:~·~2ª. :ir'.~§'; ~~1~b 1~20 o .. 18383 ~::: :::: ·\:i~~ :~:::!·. ::::;: :r:~.; :~'.;~~ ::: ~::~ ¡. ~)<),:_.;~;:, ¡·-~'{«;·::,;,'·: :; -.::>.' . ! --, .. ~ . ' ' o.101s1 1a.18 ·• 0.10024 c•:1a.16•' .0.12161 34-36. ·o.15658 35-40 0.21975 0.11412 '1~~.. ~:1:~ :{!t;' .:~.1*~: :·~36-~ :~~161~ 0.12888 20-~. ~·t~~ :i~~i ·º·1~~ .. ;.3a.4Q ,0.15814 0.13099 22·24 0.12639 " 22·24 ' '0.13156 0.13942 24-~ o.i~ '.;·~~~ .~:1.)~i 0.15535 26-28 0.15157 ' 26-28 0.12799 ~::: :: ~:::~ ' :: ·:::: 1 31-33 .092 0 -25 0.06255 -26 0.16710 ·3 .1 4 ' 32·34 0.14507 33-35 0.10254 25-27 0.08559 -26 0.16873 -36 14 49 34-36 0.14534 35-37 0.11069 27.30 0.08654 26-30 0.18294 3 - 0.16331 -40 0.15920 37.39 0.11270 ().32 .08269 ().32 0.19 26 6- 1 113 -41 0.11114 -34 .08685 3 ·34 0.19912 34-36 .09n2 34-36 0.21607 -38 .10695 - 8 .2 156 6-40 .10831 a. 0 28 tJ .... IO 220 TABLA 39. Tasa de sedimentación (w) de otros lugares o regiones del mundo comparados con este estudio. Locallzaclón Baralarta Bay, USA Long lsland Sound. USA ----- - ··----------- Guaraptna. Brasll - --- ---·- ---- -- -- - -· - -- - Venlce. ltaly ~------------·-------- Erns. Wadden Sea -------·--------- ----- Klel Blght, Gennany --------------------------- Nanagansett Bay. USA --------------------- Laguna Lobos. Son. M6JL -----~---------- Laguna Algodones. Son. Méx.. Laguna Guáslrnas. Son. Méx. Tasa de sedimentación (w) c"11afto 0.7-1.3 0.3-0.8 0.1-0.3 0.3-0.7 0.9-1.1 0.1 -0.3 0.15 0.3-0.9 0.3-0.5 0.1-0A Referencl• H.Uon _.el. (1982) Aller(11180) Patchlneel..., etal. (11188) Pavort «el. (19871 Cade6(1980,1988) Balzer •el. (19831 Nlxon and Pllson (19831 Este estudio Este estudio Este estudio TABLA 40. Cantidades totales (tontm2). Laguna Laguna Lobos Algodones Guáslmas Sulfato 1.22 0.08 0.24 Sulfuro 0.12 0.01 0.01 Pirita 4.13 0.29 0.25 TABLA 41. Cantidades totales (mg-at/gh) por m 2 • Sulfato 1 Sulfuro 1 Pirita 8,907 865 30,181 7,001 1,002 26,447 - - ---- - ------·- - ------- -· --- -- --· 5,810 135 6,061 l ' --· i Azufre 1Dtal 5.47 0.37 0.47 Azufre total 39,964 34,450 11,592 N6cleos 1 1- 2 -- 3 -- 4 -- 1 -- 1 -- 7 - 1 -- 1 TABLA 42. Comparación de w, k y Go para sulfato y pinta. Sulfllo col1111111 lncomplet1 Sulfllo col1111n1 complel1 Plrlfl column1 lncomplell w(an/lfto) 1 k(1/1fto) 1 Go(¡f!10Ugr) w(an/1fto) 1 k(1/1fto) 1 Go{¡tn0Ugr) w(cm'1fto) 1 k(1/1fto) 1 Go(¡tn0Ugr) 0.37625 0.00566 519.2943 0.334063 0.00464 542.6760 0.19150 0.00146 401.6129 0.30025 0.00360 396.5670 0.30598 0.00374 437.0636 o.m5o 0.00126 236.6329 0.95125 0.00361 276.5561 0.66879 0.03019 327.0269 0.33400 0.00446 279.9356 0.52100 0.01065 167.4015 0.55288 0.01222 227.0361 0.31550 0.00396 310.5959 0.57775 0.01335 514.2302 0.53969 0.01165 573.3632 0.35075 0.00492 190.7316 0.32150 0.00413 526.9647 0.32096 0.00412 575.3602 0.45525 0.00629 461.2927 0.45209 0.00617 521.3575 0.14675 0.00066 509.5161 0.14055 0.00079 544.3656 0.35972 0.00517 47.6704 0.27100 0.00293 572.9656 0.24762 0.00245 606.6266 0.45550 0.00629 41.6203 ¡ __ ....... ~·--·" ,. .. ~ i 7í¡Q1~ (':''.1~ 1 1Wl.'» • \ \ 'OA\ ,..,. ' ' , ftt~Lt iJL \ .. •····'" t.J 1-' TABLA 43. Concentración de sulfato de otros estudios. Locallzaclón N6cleo SOG, Cuenca Pescadero, G.C. N6cleo 32, Golfo de M6xlco, Sur de Tem N6cleo 1, S111nlch lnlet, B~Ush Columbia. Muestreo 1, Esllclón IV, El Verde, Sin. Muestreo 2, Esllclón 2, El Verde, Sin. Núcleo 84, Bahla de Banderas, M6x. Nllcleo 818, Cuenca de Guaymas, Golfo de Callfomla. N6cleo 810, Cuenca del Carmen, Golfo de Callfomla. NQcleo 825, Cuenca Farallón, O.C. NOcleo 83, Cuenca Pescadero, O.e. Profllndldad 1 Concentración 1 0-316cm 0-200cm 0-165cm 0-10cm 0-10cm 4.7-27.6 mM 16.6-29.6 mM 0.03-2.2 grnt 1s.n-22.21 mM 1 3.12-~~7mM 0-215cm i 6.6-26.1 mM ---- -·------ 0-110cm 0-26.3 mM ' i ··---- 0-53cm ¡ 26-34.3mM -----· 0-44cm 25.3-31.SmM 0-84cm 0-40.SmM .. - .. ·--- i· Llgun1Lobol. . .. ~-70cm _ [_~.50-26.52_m~ Laguna Algodones. O-74 cm i 2.98-30.41 mM 1-----------1 ---·- .. .1 ----· Llgun1 Ou61lmn. O- 56 cm [ 10.59-27.51 mM r~;;;;··· 1 lli:Jh.l . ~h1y í· ·.·' . ·:< ,;, .. , \_~{l.:'lit . . . Autor Goldhaber, Kaplan, (1980) Filipe~ Owen, (1981) Nissenbaum el e/., (1972) Ortega, (1983) Ortega, (1983) Páez-Osuna, (1994) Páez-Osuna, Osuna-López, (1990) Pi!ez-Osuna, Osuna-L6pez, (1990) Péez-Osuna, Osune-L6pez, (1990) Péez-Osuna, Osuna-López, (1990) Este estudio Este esludio Este esludio 1 TlpodeZona Golfo Goffo Fiordo Laguna costera Laguna costera Area oceánica Golfo Goffo Golfo Goffo Laguna costera Laguna costera Laguna costera N N N TABLA 44. Concentración de sulfuro de otros estudios. Locallzaclón Profundidad 1 Concentración 1 Núcleo 1, S11nlch lnlel, Brltl1h 0-185 cm 0-5mM/lt Columbia. Núcleo BBP8179, Buzmd1 B1y, o-eecm 0-6mM M1111ehu1ett1. Núcleo PRE, Pett1qu1m1cutt Rlver, 0-84cm 0.01-2.5mM Rhode l1l1nd, 1.1 Mldd1len1, H11i1. 0.12% Núcleo 38, W1lvl1 Bay. 0.8% Núcleo EBBS-35, Mir de Berlng 0.5% Orlent1I. Cuenc1 Sin Pedro, C1llfoml1. 0.7-1.1 % -·- - Mueatreo 2 Elleclón 2, Et Verde, Sin. 0-10cm 2.31- 7.8mM ; Mueatreo 3, El Verde, Sln1lo1. 1-57 cm ~ 6.94-16.57 mM ----·~-- ! ·--··-.. -- Laguna Lobol. Laguna A~odonn. Lagun1 Gublm11. 0-70cm ---·-·-- 0-74cm ···-·---------- o-se cm 1-fi&iífñf .... .. \ . ... .. 17h 11 ~ w1 í ¡\~·r ~\í\ ._rti:'.'.~:; . ..!; .' ,, ·:'::· 0-11.20mM . - -- .. -- 0-10.eemM ! ------- 0-1.32 mM Autor Nissenbaum et el., (1972) Henrich y Farrington, (1987) Henrich y Farrington, (1987) Toussaln~ Boniforti, (1979) Slmoneit atal., (1978) Ventakesan et al., (1981) Shokes, Mankiewicz, (1978) Ortega, (1983) Ortega, (1983) Este estudio Este estudio Este estudio 1 Tipo de Zona Fiordo Bahla Estuario Archipiélago Bah la Mar Área oceénica Laguna costera Laguna costera Laguna costera Laguna costera Laguna costera 1-.l N w TABLA 45. Concentración de pirita de otros estudios. Localización PrOfundldad Concentración j Autor 1 Tipo de Zona Núcleo BH1, Long lsland Sound. 0-28cm 1.51-1.98 % cm Berner, (1970) · Estuario Núcleo L-154, Parte Central del Golfo 12-105cm 655 -1260 ppm cm Bemer, (1964) Golfo deCallfomlL Núcleo 19, Golfo de M6•lco, Sur de 0-150cm 9.4-116mM Filipeky Owen, (1981) Golfo Teus. ·--·-··----·- . Núcleo 30, Gotland Deep, Mar lljlUco. 0-414 cm 0-1.01 mol/kg Boesen y Postma, (1988) Mar ---- -- Núcleo 8247, Cuenca Santa Mónica, 0-447cm 0.02-0.1 % cm Ka~an et al., (1963) kea oceánica Ca!WornlL -·-·--- - . --------- Núcleo 7131, Cuenca Santa B6rbara, 0-435cm 0.516- 0.898 % dN Ka~an et al., (1963) Área oceánica CallfornlL ·---- .. El Verde, Slnaloa. 1-70cm 0.4-1.8% Ortega, (1963) Laguna costera -------··· .. ··-·--·-· Laguna Lobos. 0-70cm 0.31-1.51 % Este estudio Laguna costera -~------ -- --- Laguna Algodones. 0-74 cm 0.18-1.72% Este estulio Laguna costera --"···----. . -----·- -· Laguna Guúlm11. 0-56 cm ·-0.48% Este estudio Laguna costera [ __ _,_,-". m r.·n Al" i~~~~. e~:'.¡'. ·i····· : t(·.. 1 '· ·• '.I ~:~:." . . . ~ 225 TABLA 46. Ambiente de depósito y textura de la columna sedimentaria de la laguna costera Lobas. Núcleo 2 NÍÍcieo :s N6cleo 4 Sección Teldura Sección Textura Sección Textura (cm) (cm) (cm) 0.2 LIMO MUY FINO 0.2 LIMO FINO 0-2 LIMO GRUESO 2-4 LIMO MUY FINO 2-4 LIMO MUY FINO 2-4 LIMO GRUESO 4-6 LIMO FINO 4-6 LIMO MEDIANO 4-6 LIMO GRUESO 6-8 LIMO FINO 6-8 LIMO MEDIANO 6-B LIMO MEDIANO 8-10 LIMOMUYFINO 8-10 LIMO MEDIANO B-10 LIMO MEDIANO 10·12 LIMO FINO 10-12 LIMO FINO 10-12 LIMO GRUESO 12-14 LIMO FINO 12-14 ARCILLA 12-14 LIMO MEDIANO 14-16 LIMO FINO 14-16 LIMO GRUESO 14-16 LIMO MEDIANO 16-18 LIMO FINO 16-16 ARCILLA 16-16 LIMO GRUESO 16·20 LIMO MEDIANO 16-20 LIMO MEDIANO 16-20 LIMO MEDIANO 20.22 LIMO FINO 20-22 LIMO GRUESO 20-22 LIMO GRUESO 22·24 LIMO FINO 22-24 LIMO GRUESO 22-24 LIMO MEDIANO 24-26 LIMO MEDIANO 24-26 LIMO GRUESO 24-26 LIMO GRUESO 26-26 LIMO FINO 26-26 LIMO GRUESO 26-26 LIMO MEDIANO 28-30 LIMO FINO 28-30 LIMO GRUESO 26-30 l.lllllOMEOIANO 30·32 LIMO MEDIANO 30-32 LIMO GRUESO 30-32 LIMO MEDIANO 32-34 LIMO GRUESO 32-34 LIMO GRUESO 32-34 LIMO GRUESO 34-36 LIMO GRUESO 34-36 LIMO GRUESO 34-36 LIMO GRUESO 36-36 LIMO GRUESO 36-36 LIMO GRUESO 36-36 LIMO GRUESO 36-40 LIMO MEDIANO 38-40 LIMO GRUESO 38-40 LIMO GRUESO TABLA 47. Ambiente de depósito y textura de la columna sedimentaria de la laguna costera AlgOdones. Núcleo 1 Sección Textura (cm) 0-2 LIMO FINO 2-4 LIMO FINO 4-6 LIMO FINO 6-8 LIMO FINO 8-10 LIMO FINO 10-12 LIMO FINO 12-14 LIMO FINO 14-16 LIMO FINO 16-18 LIMO FINO 16-20 LIMO FINO 20-22 LIMO MUY FINO 22-24 LIMO MUY FINO 24-26 LIMO MUY FINO 26-28 ARCILLA 28-30 LIMO FINO 30-32 LIMO FINO 32-34 LIMO FINO 34-36 LIMO FINO N6cleo 3 Sección (cm) 0.2 2-4 4-6 6-B B-10 10.12 12-14 14-16 16-16 18-20 20-22 22-24 24-26 26-26 28-30 30-32 32-34 34-36 Textura LIMO MUY FINO LIMO MUY FINO LIMO FINO LIMO MUY FINO LIMO MUY FINO LIMO MUY FINO UMOFINO LIMO MEDIANO UMOMEOIANO LIMO MEDIANO LIMO MEDIANO LIMO MEDIANO LIMO MEDIANO LIMO MEDIANO LIMO MEDIANO LIMO MEDIANO LIMO GRUESO LIMO GRUESO Núcleo 4 Sección (cm) 0-2 2-4 4-6 6-B B-10 10.12 12-14 1411--16 16-16 18-20 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 30-32 32-3"4 34-36 Textura UMOMEOIANO UMOMEDIANO UMOMEOIANO LIMO GRUESO UMOGRUESO UMOMEOIANO UMOMEDIANO LIMO GRUESO LIMO GRUESO LIMO GRUESO LIMO GRUESO UMOGRUESO LIMO GRUESO LIMO GRUESO UMOGRUESO UMOGRUESO UMOGRUESO ARENA MUY FINA 226 TABLA 48. Ambiente de depósito y textura de la columna sedimentaria de la laguna costera Guasimas. Núcleo 2 Sección (cm) 0.2 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22 22-24 24-26 26-28 28-30 30-32 32-34 34-36 36-38 38-40 Textura LIMO MUY FINO LIMO MUY FINO LIMO FINO UMOFINO LIMO MUY FINO LIMO FINO UMOFINO UMOFINO UMOFINO LIMO MEDIANO LIMO FINO UMOFINO LIMO MEDIANO LIMO FINO LIMO FINO LIMO MEDIANO LIMO GRUESO LIMO GRUESO LIMO GRUESO LIMO MEDIANO