5. DISCUSIÓNpopular!

5. DISCUSIÓN
Hasta el momento los estudios que se han realizado en el Golfo de Urabá revelan su carácter
estuarino, ya que cumple con las definiciones propias de un estuario; químicas,
geomorfológicas, morfológicas, hidrológicas, sedimentológicas y de circulación. El Golfo
puede considerarse un estuario de origen tectónico muy particular, pues el río principal que
aporta agua dulce al cuerpo estuarino conforma a su vez un delta. La definición más común
de estuario es “un cuerpo de agua donde el agua de mar es significativamente disuelta con
agua dulce derivada de la descarga del drenaje continental” (Pritchard, 1967; en USACE,
2002). Posteriormente Darlymple et al. (1992, en USACE, 2002) propusieron una nueva
definición que permitiera separar los estuarios verdaderos de las lagunas costeras salobres:
“la porción marina de un valle inundado que recibe sedimentos de ambas fuentes, la marina
y la fluvial, y que contiene facies influenciadas por mareas, olas y procesos fluviales”.
Aunque el Golfo de Urabá cumple con las características hidrológicas, hasta el momento no
se ha estudiado en detalle el origen geológico del Golfo, pero por su ubicación cerca de un
punto tectónico triple y su configuración geológica general, el origen más probable para la
depresión que lo constituye es tectónico. Por lo tanto la discusión que se presenta a
continuación considerará la idea de que el Golfo de Urabá es un estuario de origen tectónico
con varios deltas interiores.
De acuerdo con los resultados obtenidos, en la distribución granulométrica de los
sedimentos del Golfo existen dos zonas importantes de acumulación de arenas, localizadas
en los frentes de los deltas del Río Atrato y del Río León y en la zona sur – occidental de
bahía Colombia. En cambio, la zona demarcada por Triganá, Boca Tarena, Necoclí y Turbo
presenta predominio de los sedimentos finos, así como también la zona centro-oriental de
bahía Colombia, lo que coincide con lo reportado en INVEMAR-CORPOURABA (2003).
De las 59 estaciones estudiadas en la granulometría, sólo 6 presentaron sedimentos con
tamaño medio en el rango de las arenas, es decir, que el 89% de las muestras se encuentran
en el rango de los lodos. Este resultado fue también estimado en Chevillot et al. (1993) que
describe que en el Golfo de Urabá el 80% del fondo está cubierto por lodos.
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Siguiendo esta línea están las distribuciones de los porcentajes de arenas y porcentajes de
arcillas, los cuales demuestran el dominio de sedimentos finos en el fondo marino del Golfo
de Urabá, tal como se observa en las Figuras 4.5 y 4.6. La zona con 0% arenas es la zona con
mayores porcentajes de tamaños arcillas. Los mayores porcentajes de arenas encontrados
se asocian con los aportes oceánicos y fluviales que descargan al Golfo.
La distribución espacial de los tamaños de sedimentos descrita puede asociarse con el
patrón granulométrico típico de un estuario (USACE, 2002), donde existe una zona central
que contiene los tamaños de sedimentos más finos debido a que las energías fluviales y
marinas se contraponen. Asimismo, la zona externa del estuario contiene sedimentos
gruesos de origen marino y la zona interna sedimentos gruesos de origen fluvial. En el Golfo
de Urabá el sector de sedimentos finos es muy amplio, y está localizado hacia la zona central
de este cuerpo de agua, mientras que los sedimentos más gruesos se encuentran hacia la
zona externa (al norte de la línea imaginaria entre Triganá y Necoclí) e interna (cerca al
delta del Atrato y en bahía Colombia). Este patrón general tiene particularidades,
principalmente en la zona de bahía Colombia, que se comporta como un cuerpo semicerrado
y estando en el extremo fluvial, contiene sedimentos finos. En el cuerpo principal del Golfo,
zona central, también se nota que los sedimentos tienden a ser más arcillosos hacia el flanco
oriental y más arenosos hacia el flanco occidental, lo que puede explicarse porque de
acuerdo con la circulación los aportes marinos llegan al Golfo por el flanco occidental.
En Garizabal (2007) se hizo un análisis de los sedimentos suspendidos en los cruceros
oceanográficos Urabá 2004 y Urabá 2005, los cuales demuestran la importancia de los ríos
Atrato y León en los aportes y transporte de los sedimentos, así como también de los aportes
oceánicos que entran en la zona nor-occidental.
La importancia de estas fuentes se ve
reflejada en las distribuciones de turbidez y de las concentraciones de sedimentos de la
columna de agua, estos resultados en las profundidades de 20m y a 25m son semejantes a
los de la distribución del tamaño del grano obtenida en el presente estudio.
Por otra parte, los valores de materia orgánica obtenidos se relacionan con los resultados del
tamaño medio del grano, puesto que se presenta una relación inversa entre estas dos
variables; cuanto más finos son los sedimentos, mayor es el porcentaje de la materia
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orgánica y viceversa. Este comportamiento es el esperado, pues la materia orgánica está
generalmente asociada con sedimentos finos en los ambientes naturales. Aunque los
estuarios dominados por ríos se consideran trampas de materia orgánica, los porcentajes de
materia orgánica en los sedimentos del Golfo son altos comparados con otros cuerpos de
agua costeros no pantanosos del mundo, por ejemplo, 0.2% a 4% en el estuario de Yantze,
China (Liu et al., 2006), 0.57% a 10% en la bahía sai Kung, Hong kong (Bernhart y Lee,
2004), 5% en el Golfo de México, (Gordon y Goñi, 2004), 2% en el Golfo de Trieste, en el
norte del Adriático (Ogrinc et al., 2003), y 0% a 14.7%, en la Ciénaga grande de Santa Marta
(Bernal y Betancur, 1996). En sistemas pantanosos de manglar del Caribe colombiano los
porcentajes de materia orgánica son más altos, por ejemplo, entre 10% y 80% en las
ciénagas de Cispatá, (Ruiz, 2006). De acuerdo con la distribución espacial de los porcentajes,
el sector de acumulación de finos de bahía Colombia contiene mayor proporción de materia
orgánica que el sector central del cuerpo principal del Golfo (17-24% vs 15-18%). Este
resultado demarca la influencia que tienen las fuentes hidrográficas, si se considera que
estas aportan grandes cantidades de materia orgánica al Golfo producto de los desechos
industriales, agrícolas y domésticos, como es el caso del río Suriquillo, en cuyo frente se
observa el mayor contenido de materia orgánica.
El área que presenta la mayor cantidad de carbonato de calcio (9.5%) se encuentra entre
Capurganá y Acandí, debido a la presencia de los arrecifes coralinos frente a Capurganá y
Sapzurro (al norte de Capurganá). Esta distribución muestra de manera incipiente un
transporte local de sedimentos calcáreos (de origen marino) hacia el sur en este sector. Por
falta de otras estaciones cercanas no se puede utilizar este indicador para inferir este
transporte. Sin embargo, en el mapa de asimetría se observa que esta muestra, con el mayor
contenido de carbonato de calcio, se encuentra en el rango muy negativamente asimétrico
(Tucker, 1988). En esta muestra el porcentaje de arenas coincide con el porcentaje de
carbonatos, es decir, los sedimentos tamaño arena en la muestra son de origen biogénico
(esto se confirma por el hecho de no haber encontrado ningún mineral denso, cuarzo o
feldespato en la fracción arena), lo que indica que en la sedimentación típica del lugar hay
un aporte de sedimentos gruesos calcáreos que generan el exceso de gruesos en la
distribución granulométrica, y por tanto en este sector la asimetría puede ser un indicador
de esta fuente. En el mapa de asimetría (Figura 4.3) las muestras del sector noroccidental
del Golfo marcarían entonces el aporte de sedimentos biogénicos marinos, ya sea desde los
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arrecifes de Capurganá y Sapzurro o a partir de organismos de afinidad oceánica, como
algunas especies de foraminíferos. Estos resultados de contenido de carbonato también
fueron reportados en INVEMAR-CORPOURABÁ (2003), donde se describe que en la costa
este del Golfo, entre Acandí y la isla La Gloria, las concentraciones de los carbonatos pueden
sobrepasar el 6% al extremo norte y disminuir hacia el sur hasta el 1%.
Igualmente, en el Golfo de Urabá se encontraron contenidos de carbonato bajos pero
significativos (hasta del 4%) en los frentes del delta del río Atrato, el río Suriquillo (al sur de
bahía Colombia) y el río León. Este indicador se dispersa de tal forma que se observa un
transporte que parte desde las bocas de estos ríos hasta zonas como bahía Colombia y la
margen oriental del Golfo, cerca del municipio de Necoclí. Para interpretar con exactitud
este resultado hace falta estudiar el tipo y origen de los carbonatos presente en las
muestras. Esto puede hacerse identificando las partículas en si, y utilizando bioindicadores
como el caso de los foraminíferos. Las posibilidades que se consideran son que los carbonatos
provienen de ecosistemas costeros deltaicos como manglares, o que simplemente los
biogénicos aportados desde aguas marinas se acumulan y distribuyen debido a los procesos
hidrodinámicos del Golfo.
Aunque los resultados de difracción de rayos x en arcillas no son concluyentes, se acepta lo
encontrado donde se observa que en los tamaños arcilla el mineral caolinita es el de mayor
presencia y que en algunas zonas se encontraron minerales de Illita. La incertidumbre en
los resultados se da porque el ruido encontrado en los difractogramas hace que algunos picos
característicos de estos minerales se mezclen, tal como se mostró en el capítulo Resultados
(Figura 4.8). Para mejorar lo encontrado en la difracción de rayos X se propone realizar
otras técnicas que consideren la microscopía electrónica de barrido con microanálisis (SEMEDX).
La zona de influencia de los minerales de caolinita en el fondo marino del Golfo parece
mostrar un comportamiento marcado por la circulación superficial, de acuerdo con lo que se
conoce hasta ahora en la literatura, tal como se describe en Montoya y Toro (2006) y lo
presentado en Roldan (2008). En la Figura 4.9 se observa que la ocurrencia de caolinita se
da en la zona estuarina con mayor influencia fluvial (bahía Colombia y flanco oriental del
Golfo), mientras que en la zona de influencia marina está prácticamente ausente. La
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ausencia de caolinita en los alrededores de boca Tarena es difícil de explicar, ya que hay
altos porcentajes de arcillas en el sector.
Según Montoya y Toro (2006), la circulación superficial está condicionada principalmente
por los vientos, los que hacen que en la época seca, cuando estos soplan desde el norte o el
noroeste la pluma turbia del Atrato se dirija hacia el sur confinándola al área de bahía
Colombia, lo que demuestra la distribución de los minerales de caolinita en la bahía.
Además, cuando los vientos soplan desde el sur, en la época húmeda, la pluma sale del Golfo
recostada hacia la costa oriental, demostrando además el resultado en la distribución de las
arcillas. Esto muestra que los sedimentos finos, en especial la fracción arcillas, viajan en
suspensión y se van decantando a medida que la pluma avanza en el Golfo.
La presencia de caolinita además se puede relacionar con los contenidos de feldespato en las
muestras según la relación Q/F (Figura 4.18). Esto es debido a que la caolinita es resultado
de la meteorización del feldespato, el que sería una fuente de estas arcillas en el Golfo.
Igualmente, las unidades litológicas del flanco occidental, ígneas y básicas en su
composición contienen menos feldespato y/o caolinita que las unidades del flanco oriental, lo
cual puede explicar en parte la distribución de esta arcilla.
Javelaud (1986) presentó un estudio de sedimentos de fondo en el Caribe colombiano, en el
cual se determinaron cuantitativamente arcillas por difracción de rayos x en la zona norte
del Golfo de Urabá y se encontró una asociación denominada clorita-kaolionita la cual
relaciona con una alimentación de los terrenos del macizo de la cordillera del Darién. Estos
dos minerales pueden ser confundidos si no se realiza el procedimiento de quemado de las
arcillas a altas temperaturas, que diferencia estos minerales al borrar el pico característico
de las caolinitas en el difractograma, por lo que se considera que estos minerales
corresponden a la caolinita y no hay presencia de clorita en las muestras.
En el estudio de los minerales densos se integran los resultados obtenidos de dos tesis de
pregrado en Geología, la primera presentada en Velásquez (2005), donde se hizo un análisis
de sedimentos en las playas del Golfo; la segunda en Téllez (2006), realizada en los
sedimentos del fondo marino con las muestras recolectadas en este estudio.
Estos
resultados arrojan que los minerales densos no se encuentran en grandes cantidades en la
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mayor parte del Golfo, lo que se debe principalmente al dominio de sedimentos finos en el
mismo que impidió realizar este análisis en gran parte de las muestras del Golfo.
Los mayores porcentajes de minerales densos de la fracción arena provenientes de rocas
básicas tales como el olivino, el anfíbol, el piroxeno y los minerales opacos muestran una
distribución espacial similar, con cuatro zonas diferenciadas: las playas occidentales, con los
mayores porcentajes; bahía Colombia, con porcentajes medios; las playas orientales, con
porcentajes bajos y el cuerpo principal del Golfo donde están prácticamente ausentes. Esta
distribución puede explicarse en la margen occidental por la cercanía de rocas básicas; en
bahía Colombia y la margen oriental habría que realizar un estudio más amplio de la
geología regional y las arenas aportadas por los ríos. En el cuerpo principal del Golfo no se
presentan estos minerales debido a que hidrodinámicamente no llegan arenas o la fracción
densa de las mismas.
Por su parte, el apatito está presente en sólo dos de las zonas mencionadas: bahía Colombia
y las playas orientales. Nuevamente se requeriría mas conocimiento sobre los aportes de los
ríos del sur y oriente del Golfo para determinar si esta distribución es debida a ellos o a la
hidrodinámica interna. El circón está presente sólo en las playas del occidente y el oriente.
Éste puede provenir de las rocas cercanas a las márgenes; en el caso occidental del batolito
de Mandé y en el caso oriental de las rocas sedimentarias terciarias. Sin embargo, habría
que estudiar con mayor detalle la petrología local.
Los resultados obtenidos de la relación cuarzo-feldespato en las arenas se relacionan con la
geología de la zona, pero este resultado por si solo no es concluyente en la dispersión de
sedimentos por la limitante del contenido arenas en las muestras. En la muestra frente a
Acandí se encontró el mayor valor de esta relación, es decir, que en este sitio existe mayor
contenido de cuarzo lo que se relaciona con el transporte de estos sedimentos desde el
batolito de Mandé por fuentes hidrográficas locales. En las demás zonas se observa que la
relación es muy pareja o que predomina el feldespato sobre el cuarzo, relacionado con la
alimentación de las rocas ígneas y sedimentarias presentes.
Por medio de los resultados de los minerales densos y la relación cuarzo - feldespato se
determinaron dos provincias mineralógicas en el Golfo, donde la primera asociación se
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relaciona con los sedimentos más finos y con los porcentajes más altos de la relación cuarzo
– feldespato. El segundo grupo se localizó en las zonas con mayores contenidos de minerales
densos como las bocas del río Atrato y el costado sur-occidental del Golfo.
Estas
agrupaciones se deben a que el peso de los sedimentos finos se asocia con el de los minerales
menos pesados, ya que hidrodinámicamente éstos se comportarían de igual forma, y el caso
contrario con los sedimentos más gruesos que se relacionan con los minerales más pesados.
A partir de los resultados de la media del tamaño del grano, la materia orgánica y el
contenido de carbonato de calcio se establecieron tres provincias sedimentológicas en el
Golfo de Urabá. Aunque los resultados de estas agrupaciones no delimitan bien las zonas se
pueden inferir que el grupo X se situó en la margen oriental con algunas muestras dispersas
en otras zonas; esta asociación se caracteriza por integrar los menores valores de carbonato
de calcio y con los sedimentos más finos. Por otro lado, el grupo Y, relacionado con los
sedimentos con mayores contenidos de materia orgánica, se localizó en la zona de bahía
Colombia. El grupo Z se situó en los frentes de los ríos Atrato y León y en la zona norte del
Golfo.
Hasta ahora no se han publicado resultados sobre las corrientes de fondo en bahía
Colombia. Sin embargo, la dispersión de los sedimentos del piso marino se relaciona
satisfactoriamente con la circulación superficial, tal como se describe en Molina et. al.
(1992), Chevillot et al. (1993), Montoya y Toro (2006) y Roldán (2008). Esto es, de acuerdo
con lo encontrado en este estudio, la dirección del transporte neto de sedimentos va de norte
a sur, desde el delta del Río Atrato, interrumpidos localmente por los aportes del Río León.
Por otro lado, Molina et al. (1992) compararon distintos cortes de batimetrías levantadas en
1938 y en 1983 y encontraron tendencias a la sedimentación hacia los bordes de la cuenca,
con acumulaciones de hasta 4 m en el borde oriental y 2 m en el occidental de la bahía
durante 45 años. Aunque la comparación de mapas presenta problemas de precisión debidos
a los distintos métodos de los levantamientos batimétricos, son muy buenos indicativos de
los cambios morfológicos y soportan los resultados obtenidos por el método de vectores de
transporte netos.
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En general, el Golfo de Urabá y especialmente la zona de bahía Colombia, presentan
corrientes superficiales muy fuertes condicionadas principalmente por la entrada del río
Atrato, la que a su vez se ve afectada por la dirección de los vientos (Montoya y Toro, 2006) y
que finalmente condiciona la estructura hidrodinámica en el Golfo. Este tipo de resultados
también son obtenidos en los estudios anteriormente mencionados, donde se implementó
este método de transporte de sedimentos (Gao y Collins, 1992; Carriquiry y Sánchez, 1999;
Carriquiry, Sánchez y Camacho, 2001; Cheng, Gao y Bokuniewicz, 2004; Pérez y Chee,
1984; LeRoux et al., 2002), donde se encontraron comportamientos de la circulación de
acuerdo al que describe la hidrodinámica.
En Roldán (2008) se hace un estudio de la circulación de bahía Colombia y se presentan
resultados recientes a partir de modelos de simulación hidrodinámica. Al comparar estos
resultados con los obtenidos por el método de dispersión de sedimentos se observa que las
direcciones de transporte obtenidas se relacionan mejor con la integración anual de la
circulación superficial que con la circulación a 4 metros de profundidad (¡Error! No se
encuentra el origen de la referencia.). Los patrones de transporte que van hacia el suroccidente se relacionan con las direcciones de las corrientes superficiales en la época seca
(febrero) y la época húmeda (agosto y noviembre). Asimismo, las direcciones que van hacia
el sur y el oriente son resultado del promedio de ambas épocas. Con las direcciones que se
presentan de norte a sur y que bordean la margen oriental en la época seca y con las
direcciones que salen desde las bocas del Atrato hacia el norte en la época húmeda. De
acuerdo con lo encontrado por la circulación superficial en la disposición de los sedimentos
en el fondo, se infiere que el método de transporte de sedimentos es una integración de todos
los posibles tipos de transporte en la carga suspendida y en la carga de fondo (rodamiento o
deslizamiento, saltación y suspensión).
Para discutir la validez de los resultados obtenidos por los métodos de tendencia de tamaño
de grano, es importante abordar aspectos como el método de muestreo, la densidad de las
estaciones, el análisis del tamaño de grano, los tipos de tendencia de transporte, los pesos
relativos de los parámetros del tamaño de grano y el filtrado de los datos (Le Roux y Rojas,
2007). El método de muestreo empleado en este trabajo utilizó un tipo draga que no genera
una perturbación del sedimento y se tuvo el cuidado de tomar el primer centímetro, con el
fin de estudiar la sedimentación más reciente y aproximadamente el mismo período en todas
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las muestras. Sin embargo, para mejorar este muestreo habría que tener en cuenta las tasas
de sedimentación en cada zona y las formas del lecho (en el caso de rizaduras de gran
longitud de onda, la caja debería ser más grande para tomar un sedimento promedio). Las
técnicas de análisis granulométrico seguidas son estándares. Según Le Roux y Rojas (2007),
éstas no parecen jugar un papel importante en el resultado de las tendencias, pero se
requiere mayor estudio hacia el futuro, especialmente en las distribuciones estadísticas de
los tamaños.
En cuanto a la distancia óptima entre estaciones, Le Roux y Rojas (2007) indican que la
separación debe variar entre 50m y 250m para obtener resultados óptimos y mencionan que
en las plataformas continentales estas distancias podrían ser de 1 km, aunque faltan
estudios específicos. En este estudio se empleó en promedio distancias entre muestras de 1.2
km. Sin embargo, en otras localidades se ha implementado esta metodología con distancias
aún mayores que obtuvieron buenos resultados, como es el caso de Carriquiry y Sánchez
(1999) y Carriquiry et al. (2001), quienes tienen distancias entre estaciones de 6.5 km o Gao
y Collins (1992), quienes emplearon una distancia entre estaciones de 2.15 km. Para bahía
Colombia, hacer muestreos con resolución de al menos 250 m aumentaría el tiempo y costos
de la investigación.
De acuerdo con lo encontrado por medio de los parámetros sedimentológicos, se han
determinado hasta ahora valiosos resultados que describen el transporte de sedimentos.
Del cual se pudieron diferencias tres zonas de transporte: la primera localizada en el noroccidente del Golfo, que va de norte a sur y se relaciona con los aportes oceánicos, la
segunda localizada en la parte media del Golfo; condicionada por los aportes del río Atrato
que dispersa los sedimentos finos desde el delta y los confina en la margen oriental, y la
tercera localizada en bahía Colombia; que presenta direcciones de norte a sur y hacia el
oriente y se relaciona con la hidrodinámica impuesta por los aportes de los ríos Atrato.
El poco entendimiento que se tiene hasta ahora de la circulación oceánica y la complejidad
de la misma hacen que en este momento no se pueda escoger alguno o algunos de los cuatro
tipos de transporte propuestos por Le Roux (1994 a,b), por lo que en este estudio se
implementaron los cuatro tipos para obtener el vector medio de transporte.
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Los resultados obtenidos en este trabajo, entonces, deben entenderse como una primera
aproximación al transporte de los sedimentos superficiales de fondo, con limitaciones
propias de los recursos disponibles. Hacia el futuro sería importante hacer un estudio más
detallado, donde se mejoren aspectos del muestreo y se hagan contribuciones al modelo
empleado. Estas contribuciones pueden estar encaminadas a la elección del tipo de
tendencia y a los pesos que se le deben dar a los parámetros considerados.
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