Emiliano Monroy-Ríos es un candidato a doctor en Geoquímica que estudia la plataforma de carbonatos de Yucatán bajo la supervisión de la Dra. Patricia Beddows. La plataforma contiene un acuífero kárstico que alberga un gran número de cuevas y cenotes, los cuales proveen acceso al agua subterránea y han preservado vestigios arqueológicos. El documento describe las características geológicas y hidrológicas de la plataforma, incluy

1. Emiliano Monroy-Ríos
Candidato a doctor en Geoquímica
Asesora: Dra Patricia A Beddows
emiliano@earth.northwestern.edu
emiliano.monroy.rios@gmail.com
@mantarayo
Fotografía: Andreas W. Matthes

2. http://jan.ucc.nau.edu/~rcb7/nam.html

3. Plataforma de Yucatán
Banco de
Campeche
Plataforma
ContinentaldeFlorida
Golfo de
México
Mar
Caribe
• Plataforma de carbonatos (calcárea, caliza)
• Carbonatos  Biogénicos (Son producidos por
organismos vivos)
• “Los carbonatos nacen, no se hacen”

4. Campeche/Yucatán (N/O)
Q. Roo (E)
Plataforma de Yucatán

5. • La composición, tamaño y distribución de los
granos de carbonato nos ayudan en la
interpretación de las condiciones durante la
sedimentación.
• También indican si han sido transportadas o
modificadas (diagénesis), etc.

6. http://www.sepmstrata.org
Secuencias de carbonatos
• La variación en el nivel del mar
produce patrones característicos
de sedimentación (facies)
• El conocimiento de estos
patrones ayuda a identificar
horizontes (camas de
sedimentación)

7. • La variación en el nivel del mar
produce patrones característicos
de sedimentación (facies)
• El conocimiento de estos
patrones ayuda a identificar
horizontes (camas de
sedimentación)
http://test.seedtechnologies.com/sepmstrata/page.aspx?pageid=90
La arena de Cancún y Puerto Morelos está formada
casi en 90% por Halimeda y Penicillus spp.
http://www.sepmstrata.org/page.aspx?pageid=103

8. • Podemos reconstruir diversas
condiciones de sedimentación
en el pasado.
• Por ejemplo ¿Cómo ha crecido
la Península?
(Ward&Weidie, 1985)

9. Ward&Weidie, 1985)Emiliano Monroy-Ríos, 2013
• Podemos reconstruir diversas
condiciones de sedimentación
en el pasado.
• Por ejemplo ¿Cómo ha crecido
la Península?

10. Ciclos de Milankovitch
65 Ma
HOY

12. Geología superficial de la Península de Yucatán que muestra las secuencias sobrepuestas
más recientes de carbonatos. Compilado de SGM (2007) y Perry et al (2009).

13. Urrutia-Fucugauchi, J., Chavez-Aguirre, J.M., Perez-Cruz, L., de la Rosa, J.L. (2008) Impact ejecta and carbonate sequence in the eastern sector of
Chicxulub crater. Comptes Rend. Geosci. 341, 801–810

15. ~65 Ma
http://www.fernandez-gamio.de/Massensterben/Massensterben.htm
~90 Ma

16. Porosidad media
de la roca:
14 - 23 %
(Harris, 1984)
R: Cualquier formación geológica que contenga agua.
(Rocas de las que se puede obtener agua)

17. Fuerzas terrestres
-nivel freático
-flotabilidad
Fuerzas marinas
-marea
-flotabilidad
-gradiente térmico
Emiliano Monroy-Ríos 2013
“Haloclina”
Zona de vadosa
Zona freática

18. Emiliano Monroy-Ríos 2013
Lente de agua ‘dulce’

19. Emiliano Monroy-Ríos 2013

20. Emiliano Monroy-Ríos 2013
“Columna cromatográfica”

21. ‘Lente’ de agua dulce
Imagen: Jill Heinerth
Espeleotemas de vadosa
Sistema de cuevas poligenético

22. Ghyben-Herzberg-Dupuit
z = 40h
¿Cuánta agua hay?

23. Aumenta con:
Incremento en el nivel del mar.
Sobre-explotación de pozos de captación.
Excavación de trincheras, canales, marinas.
Florida,EEUU
¿…Disponible?

24. Colapso en Louisiana, EEUU

25.  Proceso geomorfológico
Puede
formarse
en:
Sal
Yeso
Carbonatos

27. “Paisaje con drenaje subterráneo
mediante redes organizadas
de disolución…”
Area
"3D"
Water in matrix
STORAGE %
"1D"
FLOW in conduits,
%
Lower Paleozoic Dolostone
Smithville, Ontario
Canada's largest PCB spill. $32 million +
99.7 97
Upper Paleozoic Limestone
Mammoth Cave, Kentucky
96.4 99.7
Mesozoic Limestone
English Chalk
London's main water supply
99.9 94
Cenozoic Limestone
Nohoch Nah Chich, Yucatan
96.6 99.7
(Worthington,Ford&Beddows2000)

28. Tomando un núcleo en el suelo no es la mejor manera de
obtener una muestra representativa. Los resultados son
sesgados.
Difícil manejo urbano
debido a su heterogeneidad.

29. ~25% de las reservas de agua ‘dulce’ en el planeta
~45% de las reservas de hidrocarburos
Regiones cársticasRegiones cársticas

30. (Minnesota Karst Conservancy)
En ambientes
continentales, los
pasajes profundos son
los más jóvenes…
(No aplica para
ambientes costeros…)

31. Quintana Roo tiene
la MITAD del agua
dulce predicha. Las
cuevas la drenan
eficientemente.
Modelo (GHD) 1 : 40
Solidaridad 1 : 23
Bahamas 1:16 a 1:32
(PA Beddows, 2004)

32. A y B. Pasajes en el lente de agua dulce con abundantes
espeleotemas, montes de calcita flotante sobre base de
coladas (flowstone).
C. Pasaje en la zona de mezcla (haloclina) con paredes y
espeleotemas corroídos. Cortesía de H. Hicks

33. Curva de saturación de calcita para mezcla de
masas de agua (A y B) con diferente salinidad
con varios valores de pCO2.
(Modificado de Ford & Williams, 1989)
Aguadulce
Aguasalada

34. (Smith, Beddows et al, in prep)
Se puede investigar la velocidad de disolución de
la mezcla in situ empleando tabletas de mármol
Agua dulce
haloclina
Agua Salada

36. A. Extenso Pasaje lateral en
Casa Cenote, sistema
Nohoch Nah Chich.
(Foto: A. Kuecha)
B. Pasaje vertical sobre
fractura en sistema
Abejas.
(Foto: S. Gerrard)

37. (Smart, Beddows et al, 2006)

38. Smart, Beddows et al, 2006

39. Smart, Beddows, et al. 2006
Morfología sobrepuesta de los pasajes…
1. Elipses
2. Ensanchamiento
3. Colapso (cenote)
4. Sedimentación

40. (Barton, H, Quintana Roo Speleological Survey et al., 2000)
The Pit
Sistema
Dos Ojos
120 m
Profundidad(m)

41.  Cristales de calcita se forman en la superficie aunque el agua no esté
sobresaturada con respecto a carbonato de calcio.
 Los cristales crecen, se pegan unos a otros, y forman hojuelas de un
material opaco.
Se forman por la pérdida de CO2
en la superficie, debido a la baja
presión parcial (pCO2) en la
cueva.
La tensión superficial del agua
mantiene a los cristales
interconectados de calcita (δ=2.7),
flotando en la superficie.

42. http://www.caves.org/project/qrss/qrlong.htm

43. Más de 1,600 km subacuáticos a
lo largo de la costa

44. Densidad de cuevas
Ox Bel Ha
4.3 km/km2
Dentro de 8-9 km
de la costa
1.8 km/km2
Transmisión
de mareas
40% a 5 km
tierra adentro.

45. http://www.caves.org/project/qrss/qrdry.htm

46.  La Península de Yucatán presenta un gran número de cuevas y dolinas
(bóvedas colapsadas) secas e inundadas de origen sedimentario
calcáreo.
Miles de cenotes de diversas formas abundan en la Península de
Yucatán, proveyendo fácil acceso al agua subterránea
Cenote Kankirixche

47. http://chirag3065world.blogspot.com/2010/08/cool-
sinkhole-videos-and-pictures.html
“Hoyos azules” (e.g. “Blue hole”) – también son cenotes
La palabra ‘cenote’
se está empleando en
la descripción de
sistemas en otros países

48. CenoteTamcachHa

49. Se calculan 8,000 cenotes en el Estado de Yucatán
¿Cuántos en Quintana Roo?

50. Casa Cenote – Cuevas colapsadas de tamaño mediano
(PBeddows,2004)

51. Descarga subterránea mediante ojos de agua y
caletas. Cuevas colapsadas muy grandes
Caletas – Descarga de agua subterránea
400 m
Fracturasconjugadas
sub-paralelasalacosta
Xel Ha

52. Ojos de agua – No hay colapso aún…
Gary Walten / Locogringo.com

53. • Las mareas en el Mar Caribe son
pequeñas (~25-30 cm)
• El efecto se atenúa con la distancia a la
costa
• Es posible monitorearlo con una regleta
fija para hacer las lecturas (al menos 4
veces al día)
• La entrada Pool Tunich se encuentra
aproximadamente a 5 km de la línea de
costa.

55. El caliche mantiene separados diferentes cuerpos de
agua en el acuífero. Para muestrear la descarga
subterránea, hay que meterse en la cueva.
Cenote Chac Mol

56. Hoyo negro (~13,000? años)
La mujer de Las Palmas (~10,000? años)
La mujer de Naharon (~13,600? años)

57. Debido a las características químicas del
agua, la falta de luz y los sedimentos
finos y mineralizados, estos espacios
han favorecido la preservación de
vestigios arqueológicos así como
paleontológicos.

59. Provee información acerca de:
•Posición relativa de artefactos y osamentas
•Estructura y dimensión de conductos y cuevas
•Magnitud de descarga de agua subterránea
•Análisis de estabilidad de terreno para grandes construcciones

61. http://chirag3065world.blogspot.com/2010/08/cool-
sinkhole-videos-and-pictures.html
WINTER PARK SINKHOLE – FLORIDA, 1981
Colapso en WINTER PARK - FLORIDA, 1981
En un sólo día creció 98 m de diámetro y 27 m de profundidad

62. http://chirag3065world.blogspot.com/2010/08/cool-
sinkhole-videos-and-pictures.html
Ciudad de
Guatemala, 2010

63. Initially sinkhole
forms as soil
collapses into
a crevice and is
carried away
through a
conduit by
water.
Then the soil
roof of the
developing
sinkhole falls
into the hole
to form a
cylindrical
cavity.
Further
collapse of the
soil cover from
below causes
circular cracks
to develop
at the surface
Erosion by water
flowing into this
new drain hole
smoothes the
hole's sharp edges
to form the typical
inverted cone- or
bowl-shaped
depression.
http://www.isgs.illinois.edu/maps-data-
pub/publications/geobits/geobit7.shtml

64. (Supper et al. 2009)

65.  Contaminación por
agua dulce
 Contaminación por
temperatura
 Drenaje / Desechos
químicos / Nutrientes

66. Descarga de aguas
Imagen: Baird Consulting
PLAYA DEL
CARMEN
Puerto
Aventuras
Akumal
Chemuyil
TULUM
Puerto
Morelos
CANCUN
Ciudades y poblados en la
Riviera May, al sur de Cancún.
Áreas urbanas en negro y áreas
con desarrollos de hasta 200
habitantes/ha en rojo.

67. Data from David Kay, CREH
Creature Feacal Production E. coli E. Coli Load
(g per day) (per g faeces) (per day)
Human 150 13000000 1950000000
Cow 23600 230000 5428000000
Hog 2700 3300000 8910000000
Sheep 1130 16000000 18080000000
Turkeys 448 300000 134400000
Ducks 336 33000000 11088000000
Chickens 182 1300000 236600000
Gulls 15 130000000 1950000000

68. Fecalcoliformperday
Bacterial testing helps YOU stay healthy.
Lack of INADEQUATE bacteria is suspicious:
- the sample was killed during transport.
- The site is dead, and can no longer support life.
- The results are not reliable.

69. Velocidades de km/dia

70. ? ?
PDU Tulúm