Universidad Nacional Autónoma de México
Instituto de Geofísica
Laboratorio de Paleolimnología
Lagos de El Sol y La Luna (Nevado de Toluca, Estado de México)
LOCALIZACIÓN: 19°06’N, 99°45’W
ALTITUD: 4,200 m snm
CLIMA: ETH (frío de altura);
1,21327 mm pp anual, 3.8°C media anual
MORFOMETRÍA: Lagos dentro de cráter volcánico.
| El Sol | La Luna | |
| Diámetro (m): | 800 | 230 |
| Profundidad máxima (m): | 15 | 10 |
| Área (Ha): | 23.7 | 3.1 |
| Volumen (m3 x106): | 1.44 | 0.16 |
LIMNOLOGÍA BÁSCIA: Ambos son lagos polimícticos cálidos, aunque en ocasiones llegan a formar una delgada capa de hielo.
Tabla 1. Parámetros físico-químicos y tróficos en los lagos La Luna y El Sol, Nevado de Toluca, México. Datos de acuerdo a las siguientes fuentes: 1. Alcocer et al., 2004 y Dimas-Flores et al. 2007 (valores promedio de 13 muestreos mensuales en 2000-01); 2. Armienta et al., 2008 (muestreo único en Mayo 2003), y 3. Cuna 2015 (valores promedio de tres muestreos en 2010). C.E. = conductividad eléctrica, NID = nitrógeno inorgánico disuelto, * indica que se registró visibilidad total (hasta el fondo del lago).
Estudio paleolimnológico realizado en el lago La Luna, Nevado de Toluca:
El Nevado de Toluca es un volcán en el centro de México dentro de cuyo cráter se encuentran dos lagos: El Sol y La Luna. Estos lagos son ecosistemas únicos en México por su aislamiento geográfico, su elevada altitud (arriba de la línea de la vegetación arbórea) y su clima frío. Estas condiciones geográficas y climatológicas favorecen que estos lagos tengan características físico-químicas poco comunes para la región, siendo lagos de aguas transparentes, frías, con muy baja mineralización y contenido de nutrientes y con valores de pH cercanos o por debajo de 7 (Armienta et al., 2000, Alcocer et al., 2004, Caballero, 1996). El lago El Sol, de mayor tamaño, es un lago oligotrófico que tiene valores de pH un poco más altos que La Luna. La Luna, de menor tamaño, es un lago ultraoligotrófico, con pH promedio alrededor de 6, pero que llega a tener valores de pH menores a 5. Esta diferencia en los valores de pH favorece que la flora y la fauna de ambos lagos presenten diferencias (Dimas Flores et al., 2007, Caballero, 1996), en particular las diatomeas en ambos lagos son distintas. En El Sol dominan Cavinula pseudoscutifromis, Psamothidium levanderi y Aulacosira distans y está presente una especie posiblemente endémica identificada como Navicula NTB. Por otra parte en el lago más ácido, La Luna, dominan Encyonema perpusilla, Psamothidium helveticum, y está presente otra especie posiblemente endémica identificada como Navicula NTA.
Lámina: 1 a 4 Cavinula pseuoscutiformis, diatomea dominante en el lago El Sol.
5 a 7 Encyonema perpusilla, diatomea dominante en el lago La Luna.
En La Luna se han encontrado además dos especies endémicas de cladóceros: Illyocryptus nevadensis Cervantes, Gutiérrez & Elías 2008 y Alona manueli Sinev & Zawisza 2013. Estas dos especies, junto con Daphnia longispina dominan la fauna de cladóceros modernos en este lago (Sinev & Zawisza, 2013, Zawisza et al., 2012).
En La Luna se recuperó una secuencia sedimentaria corta, de 57 cm, que fue fechada con 210Pb (0 - 14 cm) y con radiocarbono (56 cm), a partir de estas fechas fue posible desarrollar un modelo de edad que permite asignar a la base de la secuencia el año de 1230 d.C.; la resolución temporal entre las muestras estudiadas fue 7 años en los primeros 14 cm y 16 años en el resto de la secuencia (14 a 57 cm). En esta secuencia se realizaron estudios de susceptibilidad magnética, diatomeas, cladóceros, quistes de crisófitas, palinomorfos algales, polen y partículas de carbón. Los datos integrados de todos estos datos permitieron dividir a la secuencia en 5 etapas de desarrollo que se describirán a continuación (Cuna, 2015, Cuna et al., 2014, Cuna et al., 2015):
Etapa 1, de 1230 a 1360 d.C. (57 a 48 cm): Los valores de susceptibilidad magnética son altos y hay un bajo número de partículas de carbón sugiriendo climas relativamente húmedos, con nivel lacustre alto y pocos incendios. Los ensamblajes de diatomeas y de cladóceros son muy similares a los que caracterizan actualmente a La Luna, dentro de las diatomeas Encyonema perpusillum, Navicula NTA y Psammothidium helveticum y dentro de los cladóceros Alona manueli e Ilyocryptus nevadensis. Esto indica que durante esta etapa el lago La Luna era un lago muy similar al actual con pH < 6 y aguas ultraoligotróficas, lo que demuestra que este lago es naturalmente acido, con baja mineralización y nivel de nutrientes.
Etapa 2, de 1360 a 1660 (48 a 29 cm): Los valores de susceptibilidad magnética presentan una disminución gradual y las partículas de carbón un incremento lo que sugiere una disminución del nivel lacustre durante esta etapa y un aumento en la frecuencia de fuegos, ambos consistentes con climas más secos. A partir de 1510 se registra un aumento en la diatomea Aulacoseira distans y en el cladócero Chydorus cf. sphaericus, ambas especies se consideran indicadoras de condiciones climáticas más frías. En conjunto esta zona sugiere que a partir del año 1360 se inicia una tendencia hacia climas más secos y fríos que coinciden con el inicio de la anomalía climática a fría conocida como la Pequeña Edad de Hielo (PEH).
Etapa 3, de 1660 a 1760 (29 a 24 cm): Se presenta un cambio importante en el conjunto de cladóceros ya que se registran los valores máximos en la abundancia de Chydorus cf. sphaericus y de efipios, sugiriendo la existencia de condiciones muy frías en este intervalo. Por otra parte la susceptibilidad magnética presenta sus valores más bajos, indicando el nivele lacustre más bajo del registro. Estas condiciones de clima frío y relativamente seco corresponden con el mínimo de Maunder (1645 a 1715), que es una etapa de baja actividad solar que ha sido asociada con los climas fríos de la PEH. Bajo este escenario durante esta etapa es posible que La Luna pudiera haber presentado una cobertura de hielo estacional, similar a la delgada cobertura de hielo que fue observada durante marzo de 2010, cuando se presentó un invierno particularmente frio.
Etapa 4, de 1760 a 1910 (24 a 14 cm): La abundancia de Aulacoseira distans, Chydorus cf. sphaericus y de efipios se reduce en esta etapa, sugiriendo que las condiciones climáticas ya no son tan frías comparadas con la etapa anterior. La susceptibilidad magnética inicia una tendencia hacia valores más altos, sugiriendo que los climas tampoco son tan secos como en la etapa anterior, aunque todavía son más secos y fríos que en la actualidad. En esta zona el conjunto de diatomeas muestra un cambio importante, Cavinula pseudoscutifomis y Pinnularia microstaron alcanzan sus abundancias máximas, indicando un incremento en el pH del lago. Es posible que la tendencia hacia climas menos fríos esté asociada con este cambio de pH, pues en este tipo de lagos de montaña, la temperatura es un control importante del pH (Koinig et al., 1998, Sommaruga-Wögrath et al., 1997). En diversos lagos alpinos la tendencia moderna al calentamiento se ha relacionado con tendencias hacia valores más altos de pH y es probable que esta sea una situación similar a la que experimentó La Luna hacia el final de la PEH.
Etapa 5, 1910 a 2003 (14 a 0 cm): En esta etapa tanto el conjunto de diatomeas como el de cladóceros vuelven a estar compuestos por las especies que caracterizan actualmente a La Luna, indicando el establecimiento de las condiciones modernas del lago. Por otro lado la susceptibilidad magnética regresa a valores altos, lo que indica el final de los climas secos y fríos de la PEH. Hacia la cima del núcleo (1940 o 1950) se registra una desaparición temporal de cladócero Daphnia longispina, que pudiera ser explicado por un intento fallido de introducir la trucha arcoíris en este lago a mediados del siglo XX, cuando políticas gubernamentales promovieron la introducción de peces en varios cuerpos de agua en el centro de México. La introducción de esta especie no fue exitosa en La Luna, pero si lo fue en el vecino lago El Sol.
Figura 1. Registro de diatomeas, cladóceros y susceptibilidad magnética de una secuencia sedimentaria de 57 cm proveniente del lago La Luna, Nevado de Toluca datada con 210Pb y una fecha basal de radiocarbono (adaptado de Cuna et al. 2014).
Bibliografía
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- Caballero, M. E., 1996: The diatom flora of two acid lakes in central Mexico. Diatom Research, 11, 227-240.
- Cuna, E., 2015: Registro de cambios ambientales en dos lagos de alta montaña en México con base en sus algas modernas y fósiles. Posgrado en Ciencias Biológicas, . Tesis Doctoral, Posgrado en Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Autónoma de Mexico.
- Cuna, E., M. Caballero, E. Zawisza and A. C. Ruiz-Fernández, 2015: Historia ambiental de un lago alpino en el centro de México (1230 - 2010). TIP Revista Especializada en Ciencias Químico-Biológicas, 18, 106-115.
- Cuna, E., E. Zawisza, M. Caballero, A. C. Ruiz-Fernández, M. S. Lozano-García and J. Alcocer, 2014: Environmental impacts of Little ice Age cooling in central Mexico recorded in the sediments of a tropical alpine lake. Journal of Paleolimnol, 51, 1-14.
- Dimas Flores, N., J. Alcocer and J. Ciros Pérez, 2007: The structure of the zooplancton assemblages from two neighboring troical high mountain lakes. Journal of Freshwater Ecology, 23, 21-31.
- Koinig, K. A., R. Schmidt, S. Sommaruga-Wögrth, R. Tessadri and R. Psenner, 1998: Climate change as the primary cause for ph shifts in a high alpine lake. Water, Air, and Soil Pollution., 104, 167-180.
- Sinev, A. Y. and E. Zawisza, 2013: Comments on cladocerans of crater lakes of the Nevado de Toluca Volcano (Central Mexico), with the description of a new species, Alona manueli sp. n. Zootaxa, 3647, 390-400.
- Sommaruga-Wögrath, S., K. A. Koinig, R. Schmidt, R. Sommaruga, R. Tessadri and R. Psenner, 1997: Temperature effects on the acidity of remote alpine lakes. Nature, 387, 64-67.
- Zawisza, E., M. Caballero and C. Ruiz-Fernandez, 2012: 500 years of ecological changes recorded in subfossil cladocera in a high-altitude tropical lake la Luna, central Mexico. Stud Quat, 29, 23-29.
