¿Cómo se formaron las cuevas y los cenotes en QUINTANA ROO?

Autor: Emiliano Monroy Ríos

Fotografía: @isabelnicolau_

Uno de los rasgos distintivos del norte de la Península de Yucatán es su topografía casi plana, sin valles ni montañas y con altitudes que apenas rebasan los 30 metros. El tipo suelo se compone principalmente de roca caliza, o sascab (tierra blanca), la cual contiene carbonatos de calcio y magnesio que son ligeramente solubles en agua.

En este tipo de suelos, es común que sucedan procesos de disolución de la roca caliza, creando huecos y conductos que van creciendo con el paso del tiempo hasta formar extensas galerías subterráneas e intrincados sistemas de cuevas. A este proceso le llamamos carstificación, o karstificación, ya que el nombre viene de una localidad que ha servido como ejemplo para describir sus característicos paisajes: el karst o carso en Eslovenia. Por esta razón, solemos escuchar que el tipo de suelo en la península es de tipo “kárstico” o “cárstico”, que es más propiamente un tipo de suelo en el que ha sucedido el proceso de carstificación. En realidad, este proceso sigue sucediendo en nuestros días.

La exploración sistemática de las cuevas subacuáticas de Quintana Roo comenzó en Tulum a mediados de la década de 1980. Diferentes equipos de buzos comenzaron a explorar los cenotes de la región y encontraron extensos pasajes que crecían a medida que unían sus registros.

En el área de Tulum, han sido explorados poco más de 630 kilómetros de cuevas subacuáticas,  mapeados en casi 35 años de exploración. En Quintana Roo existen unos 1,800 kilómetros de cuevas conocidas y faltan muchas por explorar (QRSS, 2019).

La cueva subacuática más larga del planeta Tierra se encuentra bajo el municipio de Tulum en Quintana Roo, México. Se extiende por más 360 kilómetros a una profundidad media de 21 metros y una máxima de 120 metros en una oquedad profunda llamada “El Pit”. El Sistema Sac Aktun, que significa “cueva blanca”, descarga el agua de lluvia  infiltrada a través de la roca hacia el Mar Caribe en ojos de agua y en caletas como Xel Ha y Yalkú. Cuando desciende el nivel del mar, las cuevas antes llenas de agua se llenan de aire, perdiendo soporte y provocando el colapso y derrumbe del techo en diferentes secciones, creando puntos de acceso a la cueva. El Sistema Sac Aktun cuenta con más de 220 cenotes.

Buzos exploran el sistema de cuevas subacuáticas Sac Aktun, debajo del área de Tulum. Foto: Proyecto Gran Acuifero Maya.

Hallazgos antropológicos

El extenso sistema de cuevas bajo la península de Yucatán ha resultado ser un guardián de tesoros antropológicos y paleontológicos invaluables para aprender de la historia. Restos de animales pleistocénicos y humanos que datan de un tiempo muy anterior a la ocupación por la civilización Maya han sido encontrados en sus pasajes y galerías subacuáticas. Bajo el agua, estas cuevas proveen un ambiente único para la preservación de restos humanos y animales.

El sistema cárstico-antropogénico

Las cuevas y cenotes de la península de Yucatán fueron utilizadas como alojamiento y para otras actividades desde hace mucho tiempo. De acuerdo con su uso, podrían subdividirse en santuarios, cuartos de servicio y lugares donde se extraía agua y sascab.

Cenote Xtacumbilxunan, en Bolonchén (‘nueve pozos de agua’) Campeche. Este pueblo escapó a la epidemia de cólera de 1833. La única fuente de agua dulce fluye en las profundidades debajo de gruesas capas de roca caliza. Litografía por H Warren. Imagen publicada en “Views of Ancient Monuments in Central America, Chiapas and Yucatan” – Frederick Catherwood (1844).

Hace millones de años la Península era muy diferente a como la conocemos actualmente, desde entonces ha sufrido modificaciones radicales a causa de cambios climáticos en el planeta. Un ejemplo de estos cambios, fue durante el periodo de la última glaciación o Era de Hielo –hace unos 20,000 años– cuando el nivel del mar se encontraba 120 metros por debajo de su nivel actual y muchos de los cenotes en los que hoy podemos bucear, se encontraban secos. Desde entonces, el nivel del mar ha aumentado más o menos gradualmente hasta donde lo conocemos hoy y muchas cuevas fueron inundadas.

La porción que hoy habitamos por encima del nivel del mar de la Península de Yucatán, es solamente una parte de la plataforma de carbonatos que fue creciendo desde el fondo marino – sobre el Bloque de Yucatán por acumulación de millones de esqueletos de diferentes organismos marinos que utilizan el carbonato de calcio para formar sus huesos, conchas, espículas y otras partes del cuerpo. Al morir, se depositaron sobre la superficie del fondo para compactarse y endurecerse junto con arcillas finas al paso de millones de años. Es importante reconocer que el crecimiento de la plataforma se hace a través de la deposición de carbonato biogénico, es decir, proveniente de organismos vivos y que, además, es un proceso que necesariamente sucede debajo del agua, en la porción que se encuentra sumergida.

La Península de Yucatán es la porción que observamos sobre el nivel del mar de la Plataforma de Yucatán, que tiene una extensión mucho mayor. En la Riviera Maya sobre la costa oriental de Quintana Roo, el cambio de profundidad es muy abrupto comparado con el norte de Yucatán y la Sonda de Campeche hacia el Golfo de México, donde la plataforma se extiende por varios kilómetros. Batimetría, Dirección General de Oceanografía, Secretaría de Marina (YUCATÁN ’85). Modelo SRTM de elevación (NASA, 2000).

El nivel del mar ha cambiado de posición varias veces durante diferentes periodos glaciales, por lo tanto, la Península en crecimiento en realidad no “emergió del mar” sino que ha sido expuesta y sumergida por el océano en varias ocasiones. Sin embargo, se reconoce que cada vez que comienza un ciclo glaciar, la Península efectivamente “emerge“, ya que el agua de los océanos se acumula en forma de hielo en los polos del planeta y el nivel del mar desciende, dejando expuesta una mayor superficie y la línea de costa aumenta.

Actualmente, el término  cenote se emplea para designar cualquier espacio subterráneo con agua y que contenga una ventana hacia el exterior. El pueblo maya, que no solamente tenía el conocimiento de estas manifestaciones del terreno sino que los empleaba diariamente como fuente de agua y vida, los llamó ts’ono’ot o d’zonot, que significa “depósito de agua”. El abastecimiento de agua en la Península de Yucatán fue y sigue siendo un grave problema para sus pobladores, pues aunque a lo largo de cuatro meses caen lluvias más o menos abundantes, el periodo de sequía suele ser severo y puede prolongarse hasta seis meses en algunos años. Por otra parte, la constitución geológica calcárea causa de que el agua difícilmente se conserve en la superficie. Por esta razón, los cenotes fueron y seguirán siendo fuente primordial de agua y de vida.

¿Cómo se formaron los cenotes?

Espeleogénesis es la palabra que se usa en espeleología y geología para describir el mecanismo de formación de todo tipo de cuevas, cavernas, grutas y cenotes. La hipótesis más aceptada acerca del origen de cuevas y cenotes, propone una secuencia de pasos en un proceso llamado carstificación (o karstificación), que consiste en la combinación de al menos tres mecanismos: disolución, colapso y crecimiento de la roca caliza.

1) En el primer paso la roca se disuelve por medio del agua de lluvia –acidificada tanto por el dióxido de carbono  (CO2) del aire, como por el proveniente de la descomposición de materia orgánica en el suelo de la selva (hojas, ramas, animales muertos, bacterias)– que al mezclarse con agua salada aumenta su poder corrosivo. Donde se juntan las capas profunda salada y superficial de agua dulce es donde mayor disolución se tiene de roca caliza, formando una extensa red de conductos, cuevas y cavernas que se extiende por el subsuelo. A esta interfase de capas dulce y salada le llamamos haloclina. Es la zona de mezcla, donde existe un gradiente de temperatura y salinidad, puede ser muy delgada o una gruesa capa. Las personas que buceamos las cuevas podemos fijarnos que justamente sobre la haloclina las cuevas generalmente son más anchas, una señal de que la disolución es mayor en esa zona y de que sigue ocurriendo, es un proceso continuo y en desarrollo.

El agua de lluvia acidificada disuelve más fácilmente al carbonato de calcio de la roca caliza y forma bicarbonato de calcio, una especie mucho más soluble. Otro tipo de disolución, pero de origen biológico, es el que se presenta en el interior de algunos cenotes donde algunas bacterias descomponen la materia orgánica produciendo ácido sulfhídrico (H2S), un poderoso corrosivo que, al disolverse y concentrarse sobre la superficie de la haloclina, se observa en forma de “nube” y resulta tóxico para los organismos que respiramos oxígeno. Al entrar en contacto con las capas superficiales, que pueden contener un poco de oxígeno disuelto, el ácido sulfhídrico se transforma en ácido sulfúrico (H2SO4), también un ácido fuerte y potente corrosivo de la roca caliza.

Mecanismos del proceso de carstificación en continente. Fuente: McColl et al (2005). Geological Survey of Canada.

2) En el segundo mecanismo, cuando el nivel del mar ha bajado durante periodos glaciares, desciende también el nivel del acuífero y deja una cueva llena de aire donde, por falta de soporte, colapsan y desploman diferentes secciones del techo, formando una dolina o cenote. Al final del periodo glaciar, se descongelan los polos, aumenta nuevamente el nivel del mar e inunda la cueva.

Cambios en el nivel del mar a finales de la época del Pleistoceno, que empezó hace 2.5 millones de años y con éste, los periodos glaciares modernos. Al cambiar el nivel del mar, también cambia la posición de la haloclina y sobre ella se empiezan a formar y extender los sistemas de cuevas que hoy buceamos. Modificado de González-González et al., (2008) y Blanchon & Shaw (1995).

3) Finalmente, el tercer paso asociado al proceso de carstificación es el responsable de la formación de estalactitas, estalagmitas, columnas y otros espeleotemas, por acumulación del material disuelto en el primer paso. En la formación de espeleotemas también está  involucrada la degasificación, es decir, la expulsión del CO2 del agua al entrar ésta en un ambiente de cueva diferente al del exterior desde el cual se filtró a través de la roca, lo que provoca la precipitación de carbonato de calcio (ver ecuaciones químicas). En el caso de las cuevas inundadas este proceso ya no sucede más. El grado de carstificación depende de factores que operan con diferente escala espacial y temporal, lo que permite una gran variedad de formas y decoraciones en el sistema de cuevas y cavernas.

Gota de agua con carbonato de calcio disuelto, suspendida del canal central de una estalactita. QRoo / Archivo personal. EMR (2015).

Teniendo en mente estos mecanismos, podemos decir que la formación de algunos cenotes se genera a través de una secuencia de eventos: una cueva inundada puede formar un cenote tipo bóveda por hundimiento parcial del techo. Este proceso avanza desde arriba, por infiltración de la lluvia y desde abajo, por circulación subterránea. A continuación, la totalidad del techo se derrumba formando un cenote cilíndrico; si se interrumpe el flujo se forma por azolve y hundimiento de la zona adyacente un cenote de agua estancada, es decir, una aguada. Cabe mencionar que las observaciones morfológicas anteriores no constituyen una “clasificación” rigurosa de cenotes, se considera más correcto clasificarlos de acuerdo a sus mecanismos de formación (espeleogénesis) porque formas similares pueden ser obtenidas por diferentes procesos. Así que esta clasificación constituye una manera práctica de reconocer las diferentes morfologías (formas), aunque no es posible deducir su antigüedad basados en ella porque no todas las expresiones cársticas siguen el mismo proceso.

Emiliano Monroy Ríos

Emiliano Monroy Ríos

Emiliano Monroy Ríos

Emiliano Monroy Ríos

TAMBIÉN PUEDES LEER ACERCA DE: