Análisis de indicadores ambientales en registros sedimentarios recientes de reservorios en México central

Abstract

Con el objetivo de analizar y comparar los cambios en la dinámica ambiental en la Laguna de Yuriria (LY) y la presa La Esperanza (PLE) se extrajeron núcleos sedimentarios cortos y se efectuó un análisis multi-indicador junto con el cál- culo de índices geoquímicos. Las concentraciones de los elementos traza se compararon con los lineamientos internacionales de calidad de sedimentos para la protección de la vida acuática. Los sedimentos correspondientes a las últimas déca- das de la LY indicaron un incremento progresivo en la productividad primaria, evidenciado por los contenidos elevados de carbono orgánico total (COT), derivados de clorofila (DC), carotenoides totales (CT) y fósforo total (PT), relacionado probablemente al aumento de urbanización, des- cargas de aguas residuales y actividades agrícolas. La zona oeste de la LY presentó valores más ele- vados de CT indicando un aporte de vegetación acuática vascular (lirio acuático). En cambio, la zona norte y este de la LY mostró valores más altos de DC evidenciando una productividad primaria alta, asociada a florecimientos algales. Una correlación positiva entre COT y CIT (carbono inorgánico total) en los registros de la LY sugiere la precipitación bioinducida de carbonatos. El As mostró concentraciones elevadas en los sedimentos de la LY, lo cual podría ser atribuído al uso de agroquímicos en la región, con posibles efectos adversos para la biota acuática. Por otra parte, la correlación positiva entre COT y PT en los sedimentos de la PLE evidenciaron un aporte de materia orgánica exógena que podría asociarse a la deforestación en la cuenca hidrológica. Se demostró una contaminación por Cr y Zn en la PLE, los cuales serían probablemente aportados por fuentes geogénicas, mientras que el Cu y el As tendrían un probable origen antropogénico (minería). El Cu, el Cr, el As y el Pb revelaron posibles efectos adversos para la biota acuática. Este estudio permitió evaluar el estado de los procesos de contaminación en ambos reservorios y demostró que las secuencias sedimentarias son herramientas útiles para estudiar la dinámica ambiental a nivel espacial y vertical, lo que puede utilizarse para mejorar la gestión y cogestión de los reservorios.

This study analyses and compares changes in environmental dynamics in Laguna de Yuriria (LY) and La Esperanza (PLE) reservoirs. For this purpose, short sediment cores were extracted, and a multi-proxy environmental analysis was performed together with the calculation of geochemical indices. Trace element concentrations were compared with international sediment quality guidelines for the protection of aquatic life. The sediments corresponding to the last decades of the LY indicated a progressive increase in primary productivity, evidenced by elevated contents of total organic carbon (TOC), chlorophyll derivatives (CD), total carotenoids (TC) and total phosphorus (TP) in the last years, which is likely related to increased urbanization, wastewater discharges and agricultural activities. While the northern and eastern zones of the LY have greater CD values indicating a high primary productivity linked to algal blooms, the western part of the LY has higher TC values reflecting a contribution of aquatic vascular plants (water hyacinth). The positive correlation between TOC and TIC (total inorganic carbon) in the LY record indicates that carbonate precipitation is caused by biological processes. Regarding trace elements, As showed elevated concentrations in the LY sediments, probably associated with the use of agrochemicals in the region, and with potential adverse effects on aquatic biota. On the other hand, the positive correlation found in the sediments of PLE between TOC and TP indicates the contribution of exogenous organic matter, most likely as a result of the hydrological basin?s deforestation. Contamination by Cr and Zn was demonstrated in the PLE, which would be contributed by geogenic sources, while Cu and As would have an anthropogenic origin (mining). Cu, Cr, As and Pb revealed potential negative effects on aquatic biota. This research allowed us to assess the status of contamination processes in both reservoirs and demonstrated that the sedimentary sequences serve to document the environmental dynamics at a spatial and vertical scale that can be used to improve the management and co-management of the reservoirs.