Autores: Loïc Peiffera,b, Claudio Inguaggiatob, Jobst Wurlc
a Departamento de Geología, Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (CICESE), Ensenada, Baja California, México
b Unidad La Paz (ULP), Centro de Investigación Científica y Educación Superior de Ensenada (CICESE), La Paz, Baja California Sur, México
c Departamento Académico de Ciencias de la Tierra, Universidad Autónoma de Baja California Sur, La Paz, México
Introducción
La península de Baja California no solo destaca por sus paisajes hermosos y su rica biodiversidad, sino también como un laboratorio natural donde los científicos pueden investigar fenómenos geológicos causados por el movimiento de las placas tectónicas. Estas placas son como las piezas del rompecabezas que dan forma a nuestro planeta y se desplazan constantemente: en algunos casos se separan, en otros se acercan, generando colisiones, hundimientos y fricción. La península de Baja California se encuentra en una posición particular en este rompecabezas, al ubicarse en el margen oeste del Golfo de California, donde las placas tectónicas de Norteamérica y Pacífico se están separando (Figura 1).
Este contexto dinámico da lugar a actividad sísmica, volcanismo y numerosas manifestaciones geotérmicas que se presencian a lo largo de la península, y específicamente en ciertas playas (Figura 1). El extremo sur de la península no es una excepción, las localidades de El Sargento y Buenavista son ejemplos clave donde el movimiento de la tierra, el agua y el calor convergen para dar origen a manantiales de agua termal. En un estudio reciente, Peiffer y colaboradores (2024) revelan algunos secretos obtenidos a través de la composición química de estos manantiales, la cual guarda en memoria los procesos ocurridos dentro del subsuelo.
¿Cómo se originan las aguas termales?
Todo comienza con la infiltración de agua de lluvia en el subsuelo, cuya temperatura aumenta progresivamente a medida que se desciende en profundidad. En promedio, la temperatura aumenta de 25°C por cada kilómetro de profundidad dentro de la corteza terrestre. Sin embargo, este gradiente puede ser más alto en regiones con presencia de magma o fallas permeables. En el caso de la península de Baja California, la presencia de fallas relacionadas a la apertura del Golfo juega un papel fundamental en la aparición de recursos geotérmicos. Cabe mencionar que el término ‘geotérmico’ proviene del griego ‘geo’ (Tierra) y ‘thermos’ (calor), y se refiere entonces al calor de la tierra.
La punta sur de la península, entre La Paz y Los Cabos, es atravesada por fallas regionales que funcionan como conductos que permiten que el agua de lluvia se infiltre profundamente en el subsuelo, donde se calienta y regresa a la superficie a través de fuentes termales. La Sierra La Laguna y los arroyos que descienden de ella constituyen la principal zona de recarga, debido a la mayor cantidad de precipitación que se registra en esa área.
Buenavista y El Sargento: playas con potencial geotérmico
Las localidades de Buenavista y El Sargento albergan hermosas playas con una característica muy pelicular: en su zona intermareal, aquella influenciada por las fluctuaciones de las mareas, brota agua termal (Figura 2). A pesar del constante vaivén de las olas, estas playas registran temperaturas inusuales en su superficie. ¡En la playa Agua Caliente de El Sargento se ha alcanzado medir un máximo de 91°C! Curiosamente, en el mismo día de la medición, algunas personas aprovecharon este calor natural para preparar su almuerzo, unos huevos cocidos. Por otro lado, en Buenavista, las temperaturas en la playa son algo más moderadas, con un máximo medido de 45°C, aunque siguen siendo inusuales para un ambiente costero. Además, algunos pozos de la zona producen agua con temperatura de hasta 60°C.
La composición química como memoria del agua: ¿cómo funciona?
Cuando la lluvia se infiltra en el subsuelo, interactúa con la roca y sus minerales, cargándose poco a poco en elementos (iones disueltos) como el sodio, el potasio, la sílice, los cloruros, entre otros. La concentración de estos iones disueltos depende de varios factores como el tiempo de residencia del agua en el subsuelo pero también de la profundidad y temperatura a la cual se da la interacción agua-roca. Analizar la composición química del agua de un manantial termal permite por lo tanto reconstituir su historia subterránea. En particular, el contenido en sodio y potasio proporciona información sobre la temperatura alcanzada por el agua a medida que descendió en el subsuelo. Esto se debe a que las concentraciones de estos elementos suelen ser controladas por minerales comunes llamados feldespatos sódicos y potásicos. La reacción entre estos minerales y el agua es sensible a los cambios de temperatura, y esta dependencia queda ‘registrada’ por la relación entre las concentraciones de sodio y potasio.
La composición química del agua termal muestreada en las playas de la región revela características contrastantes. En Buenavista, el agua termal proviene de un reservorio de agua de baja salinidad (con concentraciones de cloruros entre 104 y 109 mg/L) con temperatura de 120°C. En cambio, en El Sargento, el agua profunda es más salina (hasta 7169 mg/L de cloruros) debido a la infiltración de mar, con una temperatura estimada a profundidad de hasta 220°C. Esta variación térmica y química se debe a las diferentes profundidades en las que circula el agua, así como a los gradientes hidráulicos y térmicos que existen en cada zona.
Se investigaron otros indicadores para desentrañar los secretos geológicos de la región. Por ejemplo, la concentración de gas helio y sus isótopos de masa 3 y 4 (3He y 4He) permitió identificar que el termalismo en la región es principalmente causado por la circulación de fluidos dentro de la corteza terrestre. Además, se descartó cualquier asociación con actividad volcánica.
Oportunidad como recurso energético
La presencia de agua termal en el estado no solo representa un interés científico, sino también oportunidades en termino de energía renovable. Con una población creciente en Baja California Sur y una escasez de agua dulce, estas aguas termales podrían usarse como fuente de energía limpia para sistemas de desalación de agua de mar. El recurso podría también aprovecharse en diversas otras aplicaciones, como balnearios termales, el acondicionamiento térmico de viviendas (calefacción y enfriamiento), procesos industriales (invernaderos, secado de productos, etc.), e inclusive la producción de electricidad.
En conclusión
Las aguas termales de Baja California Sur nos cuentan sobre tectónica activa en la región, interacción entre el agua y las rocas del subsuelo, y la energía almacenada bajo nuestros pies. Aunque el aprovechamiento de esta energía renovable y limpia es prometedor, será crucial realizar estudios adicionales de impacto ambiental para evaluar los posibles efectos sobre el medio ambiente en caso de su desarrollo futuro.
Información adicional:
Referencia al trabajo mencionado:
Peiffer, L., Inguaggiato, C., Wurl, J., Fletcher, J. M., Olguín-Martínez, M. G., Carbajal-Martínez, D., Legrand, D., Hernandez-Morales, P., Reinoza, C. E., Chako Tchamabé, B., Arana-Salinas, L. Casarín, R. S., 2024. Geochemistry of coastal geothermal systems from southern Baja California peninsula (Mexico): Fluid origins, water-rock interaction and tectonics. Chemical Geology, 122316. doi.org/10.1016/j.chemgeo.2024.122316
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