Influencia de las fuentes geotermales e hidrotermales sobre la biogeoquímica de elementos traza en la Bahía Concepción, Golfo de California

Abstract

Con el objetivo de conocer la influencia de los manantiales geotermales, ventilas hidrotermales someras y descargas de aguas subterráneas sobre la distribución de elementos traza en el agua de mar, materia suspendida particulada, materia particulada en hundimiento, sedimentos (superficiales y núcleos) macroalgas y zooplancton fue realizado este estudio tomando en cuenta las condiciones redox de la bahía. Los elementos disueltos Fe, Mn y Cu fueron analizados usando como preconcentración la resina Chelex-100 y medida por EAA. Fue determinada la concentración total de Al, Ba, Ca, Cd, Co, Cs, Cu, Fe, Li, Mn, Mo, Ni, Rb, Ti, U, V y Zn en filtros secos para materia suspendida particulada y materia particulada en hundimiento. Estos elementos también fueron analizados en muestras de sedimentos, macroalgas (secas y homogenizadas) por ICP-AES e ICP-MS después de la digestión por una mezcla caliente de cuatro ácidos fuertes concentrados (HClO4, HNO3, HCl y HF). Arsénico y Hg fueron determinados por espectrofotometría de absorción atómica después de digestión suave y generación de hidruros para As o el Hg elemental, respectivamente. El contenido de carbono orgánico e inorgánico también fue medido en los sedimentos superficiales y los núcleos con un detector infrarrojo. Los resultados obtenidos demuestran que los sedimentos de los tres manantiales del manglar de la playa Santispac están enriquecidos en Hg (0.55 - 25.16 mg kg-1). La concentración de estos elementos decrece rápidamente en los sedimentos de la laguna de manglar (0.023-0.233 mg kg-1) y esta en el rango de 0.006 - 0.060 mg kg-1 en los sedimentos marinos colectados frente a la playa Santispac. El arsénico desplegó elevados contenidos en los sedimentos de los manantiales geotermales (13.4 - 111.2 mg kg-1), bajos niveles en los sedimentos de la laguna de manglar (0.7-2.6 mg kg-1) y en los sedimentos marinos de la zona adyacente a la playa Santispac (1.4 ± 1.1 mg kg-1). Altos valores de As (207 mg kg-1) y Hg (143062 g kg-1) fueron encontrados en sedimentos del sitio hidrotermal en Mapachitos en la costa nor-occidental de la bahía. La concentración promedio de As (3.1 mg kg-1), Cd (0.98 mg kg-1), Hg (52 μg kg-1) y Ca (28.3%) en sedimentos de esta área, están por arriba del valor promedio para la corteza terrestre (altamente enriquecidos de acuerdo a sus valores de FE). Estos resultados confirman que existe cierta influencia hidrotermal sobre los sedimentos adyacentes, principalmente para As y Hg. Bario, Co, Cs, Cu, Fe, Li, Mn, Ni, Rb, Ti, U, V y Zn son conservativos (FE 1-2) en los sedimentos superficiales. La concentración de los principales elementos estudiados en las macroalgas Sargassum sinicola resultó no estadísticamente diferente entre las áreas con descargas geotermales, hidrotermales y de aguas subterráneas, con excepción de los contenidos de As, Cs, Ge, Hg y Sb que desplegaron gran heterogeneidad entre las muestras. La alta concentración de estos cinco elementos fue detectada en macroalgas del norte y sur de Mapachitos en el sitio de las ventilas someras gaso-hidrotermales con baja temperatura. Los elementos potencialmente tóxicos arsénico y mercurio presentan elevados niveles en Sargassum sinicola (22-640 mg kg-1 and 14-95 μg kg-1 respectivamente) con máximas concentraciones en especímenes colectados cerca de los puntos de descarga hidrotermal. Arsénico es alto en Sargassum sinicola del área hidrotermal y un similar patrón de distribución espacial fue encontrado para Cs, Ge, y Sb. Las fuentes geotermales intermareales parecen ser la principal fuente de mercurio para Sargassum sinicola. Las muestras de macroalgas (Sargassum sinicola) colectadas en el área de descarga de aguas subterráneas tienen baja concentración de As y Hg contenidos de Fe, Ni, Pb, Sc, Sn, V y Zn. El zooplancton colectado en la costa oeste de Bahía Concepción mostró FE altamente enriquecido principalmente en las áreas con descargas de fluidos geotermales e hidrotermales.