Condiciones-limnologicas-de-la-presa-Fernando-Hiriart-Balderra-Zimapan-HidalgoQueretaro-Mexico

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA 
DE MÉXICO 
 
 
FACULTAD DE CIENCIAS 
 
 
 
 
“CONDICONES LIMNOLÓGICAS DE LA PRESA 
FERNANDO HIRIART BALDERRA “ZIMAPÁN” 
HIDALGO-QUERÉTARO, MÉXICO” 
 
 
 T E S I S
 QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: 
 
BIÓLOGO 
 
 P R E S E N T A : 
 
JULIO CÉSAR GONZÁLEZ LAURRABAQUIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Tutor: DR. MARTÍN LÓPEZ HERNÁNDEZ 
 
 
 
 
 
 
CIUDAD UNIVERSITARIA, JUNIO 2007 
 
UNAM – Dirección General de Bibliotecas 
Tesis Digitales 
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El presente trabajo se realizó bajo la dirección del Dr. Martín López Hernández, en el laboratorio 
de Limnología del Instituto de Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad Nacional 
Autónoma de México durante la realización del mismo se recibió un apoyo económico por parte de 
la sociedad cooperativa pesquera “13 de Junio”de la Presa Hidroeléctrica Zimapán. 
 
DEDICATORIA 
 
 
 
 
 
 
 
A Mis padres: Elva y César, 
a mis queridos hermanos Perla y Heber, 
a mis abuelos Francisca, Eduardo y Francisca 
y a la grata memoria de mi abuelo Pedro 
 
Todos tienen un lugar especial en mi corazón. 
AGRADECIMIENTOS 
 
A DIOS, el ser supremo al que no todos conocen, gracias SEÑOR por permitirme conocerte y de 
quien he experimentado su AMOR y MISERICORDIA en todos los momentos de mi vida. 
 
A mis padres por darme la vida y apoyarme en todo momento, gracias por todo, los amo. 
 
A mis hermanos Perla y Heber con quienes he compartido todo tipo de sentimientos y en todo tiempo, los admiro, los 
quiero, los amo son parte importante de mi vida. Gracias por aguantarme. 
 
A mis abuelos † Pedro y Machica, Eduardo y Chiquis quienes forman parte importante de mi historia de vida, 
gracias por mostrarme todo lo que un hombre puede hacer con dedicación y por ser mis más claros ejemplos de 
perseverancia y trabajo. 
 
A toda mi familia tíos, tías, primos, primas y en especial a mi tío Alfredo quien ya no esta con nosotros. 
 
Al Dr. Martín López Hernández, gracias Doc. Por todas las enseñanzas en campo y laboratorio, por la inmensa 
paciencia que tuvo conmigo a lo largo de todo este proceso y por los momentos que hemos compartido juntos. 
 
Al M. en C. Alejandro Gómez Ponce (Don Alex) gracias por todo su apoyo, sus enseñanzas, su sinceridad y por los 
buenos momentos compartidos en campo 
 
A mis amigos de la carrera Eduardo Leyva, Huilver Nolasco, Lino Sánchez y Alex Vite por todos y cada uno de los 
momentos compartidos gracias muchachos. 
 
A mis colegas y amigos del laboratorio Mayanin Montes, Karla Granados, Guadalupe Lara y Claudio Padilla con 
quienes compartimos aventuras y experiencias en Zimapán. 
 
A todas aquellas personas con quienes alguna vez conviví y de quienes obtuve gratas enseñanzas: Abraham, 
Adriana, Alejandra 1,2 y 3, Alejandro, Ana, Anizul, Ariadna, Bianca, Carmela, Carolina, Diana, Eddy, Edith, 
Elisa, Emma, Erika, Estela, Ethel, Fabiola, Gabriela, Gloria, Imuris, Iriliana, Israel, Iván, Jazmín, Jenny, Jacob, 
Jacsani, Judith, Lizeth, Lizbeth, Luis, Mariana, Marcela, Margarita, Mónica, Nancy, Orlando, Perla, Paty, Paty 
frías, Paulina, Reina, Rodrigo, Rocío, Rosa, Rut, Sandra, Sandra (biomechita), Sofía, Sonia, Tulio, Vicky, 
Verónica, Yanira, Yanet, Yesenia y perdón por aquellos que omití. 
 
A la Dr. María Esther Diupotex Chong, M. en C. Gilberto Cardoso Mohedano y al Biól. Gabriel González Chávez 
por aceptar ser mis revisores, gracias por todas sus aportaciones a este trabajo. 
 
Al Dr. Carlos Robinson y al Dr. Samuel Gómez (RIP) con quienes compartí momentos muy especiales en el buque 
oceanográfico “El Puma” 
 
A Don Jacinto Espino, representante de las cooperativas pesqueras del estado de Hidalgo por todo el apoyo 
brindado en la realización de diferentes proyectos, a Don Álvaro por la gestión de recursos en el estado de Hidalgo 
y a Don Eulogio Valerio Mendoza (Presidente) junto con toda la cooperativa “13 de Junio” 
 
A mis compañeros de trabajo Emma, Maruca y Catalina con quienes tuve gratas experiencias en SEC 21 y que me 
han servido en mi vida profesional. 
 
 
 
 
 
En el principio creó DIOS los cielos y la tierra. Y la tierra estaba desordenada y vacía 
y las tinieblas estaban sobre la faz del abismo, y el Espíritu de DIOS se movía sobre la 
faz de las aguas. 
Génesis 1:1-2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Los ríos todos van al mar, y el mar no se llena; al lugar de donde los ríos vinieron, allí 
vuelven para correr de nuevo. 
Eclesiastés 1:7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Todo tiene su tiempo, y todo lo que se quiere debajo del cielo tiene su hora. 
Eclesiastés 3:1 
 1
ÍNDICE 
 
Resumen............................................................................................................3 
 
I. Introducción......................................................................................4 
 
II. Objetivos..........................................................................................10 
 
III. Área de estudio................................................................................11 
 
IV. Metodología.....................................................................................13 
 
V. Resultados y discusión....................................................................17 
 
VI. Conclusiones....................................................................................30 
 
VII. Recomendaciones……………………………………………...….31 
 
VIII. Bibliografía......................................................................................32 
 
IX. Anexos..............................................................................................39 
 
 
 
 
 
 2
INDÍCE DE FIGURAS, TABLAS y ANEXOS 
 
Fig.1- Régimen de precipitación en México 1941-2004………………...………………….5 
Fig.2- Estratos presentes en un lago y localización de la termoclina ó discontinuidad 
térmica…………………………………………...………………………….……………….7 
Fig.3- Localización de la presa Fernando Hiriart Balderrama “Zimapán”.............……..…11 
Fig.4- Porcentajes y grado de contaminación de las aguas superficiales de la región Valle 
de México…...……………………………………………………….……………...……...12 
Fig.5- Mapa de la presa Zimapán, señalando las estaciones de muestreo……...………….18 
 
 
Tabla 1. Valores para determinar el estado trófico de los lagos, modificado de Nürnberg 
2001………… ………………………………………………………..……………..………8 
Tabla 2. Coordenadas geográficas de las estaciones de muestreo.…….……...……….…18 
Tabla 3. Datos de transparencia (m.) en la presa Zimapán.....…………............................19 
Tabla 4. Valores de Clorofila a en aguas superficiales de la presa Zimapán……………..20 
Tabla 5. Concentración de amonio……………………………………………………......21 
Tabla 6. Valores obtenidos de nitrato en la presa Zimapán……………………………....22 
Tabla 7. Concentración de nitritos en aguas de la presa Zimapán………………………..23 
Tabla 8. Concentración de orto- fosfatos en agua superficial y de 20m. en la presa 
Zimapán……………………………………………………………………………………24 
Tabla 9. Alcalinidad en agua superficial de la presa Zimapán…………………………….25 
Tabla 10. Datos de dureza en agua superficial de la presa Zimapán………………………25 
 
 
ANEXO 1…………………………………………………………………………………..39 
 
 
 
 
 
 3
RESUMEN 
 
El presenteestudio se evaluaron las condiciones fisicoquímicas prevalecientes en los 
períodos de mezcla y estratificación, así como la determinación del estado trófico de la 
presa hidroeléctrica Fernando Hiriart Balderrama “Zimapán”, localizada en el límite de los 
estados de Hidalgo y Querétaro; para lo anterior se consideraron los parámetros de 
temperatura, oxígeno disuelto, pH, la concentración de nutrientes inorgánicos disueltos 
nitrogenados y de fósforo (Amonio, nitratos, nitritos y orto fosfatos), así como clorofila a y 
transparencia del agua. 
Se realizaron muestreos de campo en los meses de Septiembre, Noviembre 2003 y Febrero, 
Mayo 2004, en una red de estaciones que abarcó la entrada de los ríos o zona riparia, la 
zona de transición y la zona lacustre del embalse, determinando parámetros físicos y 
químicos en la columna de agua; además se determinó alcalinidad, dureza, clorofila a y 
nutrientes presentes en las aguas superficiales. 
Debido a las altas concentraciones de los nutrientes el sistema se clasifica como 
Hipereutrófico; sin embargo con base en la concentración de clorofila a, el sistema se 
clasifica como eutrófico, ya que los valores promedio siempre estuvieron por debajo del 
límite superior para clasificar a un lago como eutrófico (25 mg m-3). 
Por otra parte los diagramas espacio temporales de temperatura y oxígeno muestran una 
clara estratificación en el mes de Mayo, localizándose la termoclina a los 6m de 
profundidad, mientras que en el mes de Febrero la mezcla de las masas de agua fue 
evidente ya que se registran pocos cambios en la columna de agua. 
El comportamiento de los nutrientes permite observar “ciclos” como consecuencia de 
lluvias y secas, ya que a pesar de tener un aporte constante de sus dos afluentes (San Juan y 
Tula) es en la época de lluvias cuando ambos ríos acarrean una mayor cantidad de materia 
orgánica, lo que se refleja claramente en la concentración de amonio ya que fueron las más 
altas en todo el estudio; mientras que en el mes de Febrero que corresponde a la época de 
secas los valores registrados de amonio, nitratos y nitritos fueron los más bajos. 
 
 4
I. INTRODUCCIÓN 
 
En países de todo el mundo se ha incrementado la construcción de reservorios o presas para 
satisfacer la demanda de agua, ya que ésta no se satisface con el agua subterránea ni la de 
los lagos y ríos. Entre los beneficios que ofrece un reservorio podemos mencionar el 
almacenamiento de agua en períodos de abundancia y el abastecimiento en período de 
escasez. Con la operación adecuada de las presas, se reducen las crecidas devastadoras y las 
sequías catastróficas; se logra la regulación de los caudales naturales, que varían según las 
estaciones y los fenómenos climáticos, adaptándolos a la demanda de agua para el riego, la 
hidroelectricidad, el agua potable, la industrial y la navegación (ICOLD, 1997). Asimismo 
se favorecen actividades como recreación, turismo, pesca, piscicultura y se puede en 
ocasiones, mejorar las condiciones medioambientales. Desde mediados del siglo anterior en 
todo el planeta ha proliferado la construcción de reservorios o presas de diferentes 
magnitudes, volúmenes y usos (Lecornu, 1998). 
Las presas y sus embalses se han convertido también en una parte integral de la 
infraestructura que como humanidad hemos construido y en la base de nuestra propia 
supervivencia (ICOLD, 1999). Las presas abarcan una superficie total estimada en 
590,000Km2 equivalente a 0.3% de los continentes. (Straskraba et. al., 1993). 
Por otra parte los reservorios representan un gran impacto en el ciclo hidrológico y su 
construcción produce algunos efectos directos e indirectos en los sistemas acuáticos y 
terrestres (Cairns, 2001) Entre estos efectos podemos mencionar: la desaparición de 
especies riparias, la transformación del sistema lótico a léntico, inundación de áreas de 
cultivo y movilización de las poblaciones ribereñas a otros lugares. 
En México, de los 772 mm de precipitación media anual histórica, se pierde el 75% por 
evapotranspiración, debido a las características hidrológicas, climáticas y geológicas (CNA, 
2005). La lluvia, es muy irregular no solo espacial, sino temporalmente ya que se concentra 
en unos cuantos meses (junio-octubre) y en las regiones menos pobladas (ver fig.1). Ya que 
el 80% del agua se encuentra a menos de 500 m. de altura sobre el nivel del mar, mientras 
que sólo 5% esta arriba de la cota de los 2000 m.; localizándose en las planicies altas cerca 
de un tercio de la población y dos tercios de la producción industrial manufacturera. 
(Ramos et. al., 2003). 
 
 5
 
Debido a esta marcada diferencia en el régimen de precipitación en nuestro país, las presas 
representan una opción, de almacenamiento principalmente en el norte, de control en la 
región sur, irrigación y generación de energía eléctrica en todo el país. Durante el período 
de 1947 a 1976 se construyeron 1040 presas, principalmente para riego (SARH, 1991). Sin 
embargo en los últimos 20 años se han aprovechado de manera integral, al incorporar las 
actividades recreativas como deportes acuáticos y pesca, lo que representa una fuente 
alternativa de trabajo y de alimentación para los pobladores ribereños. Aldama (2002) 
señala que México cuenta con 4500 reservorios, de los cuales 840 pertenecen a las grandes 
presas, es decir con una profundidad mayor a los 15m. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Figura 1. Régimen de precipitación en México 1941-2004 (CNA 2005) 
 
A pesar del gran número de embalses en nuestro país, existe poca información sobre su 
comportamiento hidrológico, fisicoquímico y ecológico, por tanto se conoce poco sobre el 
funcionamiento integral de los reservorios y cómo manejarlos en forma adecuada. Tarea 
correspondiente a la limnología que de acuerdo con Vallentyne (1978) es la ciencia 
encargada del estudio de toda clase de aguas continentales o epicontinentales, fluyentes o 
estancadas. En años recientes ha cobrado gran importancia debido a que el hombre 
establece día con día relaciones más estrechas con estos sistemas. 
La limnología se enfoca al estudio de los aspectos de las aguas continentales tomando en 
cuenta relaciones cuantitativas como cualitativas del ambiente, además de: determinar la 
capacidad y condiciones ambientales, las adaptaciones de los organismos a su medio, los 
 6
factores limitantes, la circulación de la materia y energía además de la descomposición de 
la misma (Wetzel, 1981). 
En los reservorios o presas ocurren diversos procesos que permiten reconocer una zonación 
tanto horizontal como vertical con un comportamiento hidrológico y fisicoquímico distinto 
en cada una de esas zonas; en la zona en donde desemboca el afluente, el comportamiento 
es típico de río ó ripario, mientras que en zonas alejadas al punto de “alimentación” se 
puede observar un comportamiento lacustre, existiendo una zona intermedia o de transición 
en la que el sistema presenta un comportamiento combinado ripario y lacustre (Lind et. al., 
1993). 
Es importante resaltar que en la columna de agua se pueden determinar características 
físicas y químicas distintas, las cuales corresponden a las diferentes masas de agua 
presentes en el sistema. Los cuerpos de agua pueden incrementar su temperatura en los 
primeros metros de profundidad y mantener bajas temperaturas en el fondo, generando una 
estratificación de manera permanente o estacional, según la latitud y altitud con la presencia 
de una termoclina para el océano y una discontinuidad térmica para aguas continentales; la 
termoclina o discontinuidad térmica por diferencias en densidad del agua no permite la 
mezcla y renovación de aguas profundas. El enfriamiento ambiental y su efecto en el 
descenso de temperatura de las capas superficiales inician la ruptura de dicha estructura y 
genera una mezcla por circulación vertical o convectiva, fenómeno que puedeocurrir diaria 
o estacionalmente (De la Lanza, 1998). 
En condiciones de estratificación se distinguen tres capas en la columna de agua (Fig. 2). 
La capa superior es conocida como epilimnion, donde generalmente se localizan 
concentraciones de oxígeno adecuadas para la vida acuática (>3 mg L-1), la inferior como 
hipolimnion generalmente sin oxígeno o en condiciones de hipoxia (<2 mg L-1) y la región 
del gradiente entre ellos es el metalimnion que es en donde se localiza la termoclina, en esta 
zona existe una discontinuidad ó un descenso abrupto tanto de temperatura del agua como 
de la concentración de oxígeno disuelto (De la Lanza, 1998). Cada capa presenta un área y 
espesor dentro del sistema acuático que varia a lo largo del año. 
 
 
 
 7
METALIMNION 15-20 ºC.
EPILIMNION 20-25 ºC. 
HIPOLIMNION 4-15 ºC. 
TERMOCLINA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fig. 2 Capas presentes en un lago. Modificado de Jones (2001) 
 
Otro proceso que se presenta en los cuerpos de agua es el de eutroficación, término usado 
para describir los efectos biológicos de un incremento del estado trófico del sistema debido 
al aumento de la concentración de nutrientes, específicamente nitrógeno y fósforo en sus 
distintas formas químicas (Harper, 1992). Se denomina eutroficación cultural al 
enriquecimiento rápido (años) de nutrientes y que se lleva a cabo de forma artificial como 
consecuencia de la urbanización, la industria y la agricultura, sin embargo el proceso de 
eutroficación no siempre es influenciado por el hombre, ya que también puede ser 
ocasionado por las características de la geológicas de la cuenca, el aporte de los ríos y la 
naturaleza misma del reservorio (Dickson, 2002). 
En nuestro país el acelerado crecimiento urbano e industrial ha aumentado la complejidad 
de los residuos descargados al ambiente, provocando serios problemas ecológicos, lo que 
ocasiona un impacto en ríos, lagos y presas debido a que las descargas municipales y 
urbanas acarrean nutrientes hacia los sistemas acuáticos, favoreciendo el proceso de 
eutroficación y contaminación (Ramos et. al., 2003). 
En limnología se utilizan los términos eutrofia, mesotrofia y oligotrofia para describir el 
contenido alto, moderado y bajo respectivamente de concentraciones de fósforo, nitrógeno 
y calcio. Algunas de las características de un lago oligotrófico es la claridad de su agua y el 
poco fitoplancton presente, mientras que un lago eutrófico es más turbio, agua de color 
verde y un denso crecimiento de fitoplancton mientras que un lago mesotrófico tiene 
características intermedias (Jones 2001). 
 
 8
Con el fin de evaluar el estado trófico de los sistemas acuáticos, se utilizan diversos 
esquemas de clasificación; sin embargo diversos autores como Carlson (1977), Smith et. al. 
(1999) y Nürnberg (1996, 2001) utilizan parámetros comunes como: las concentraciones de 
nitrógeno total (NT), fósforo total (PT), Clorofila a (Chl a) y transparencia del agua por 
profundidad promedio de aparición-desaparición del disco de Secchi (SD). 
En la tabla 1 se muestran los valores de nitrógeno total (NT), fósforo total (PT), clorofila a 
(Chl a) y Transparencia (SD) utilizados para la determinación del estado trófico de los 
lagos. 
 
 
 
 
 
 
 
Tabla 1. Valores para determinar el estado trófico, modificado de Nürnberg, (2001). 
 Entre los efectos biológicos de la eutroficación encontramos una producción y cambio de 
especies de algas y macrofitas; al cambiar la composición algal, se afectan factores 
ambientales como la luz, temperatura, concentración de nutrientes, sedimentación y mezcla 
de la columna de agua; todo esto puede provocar la producción y cambio de especies de 
zooplancton lo cual afecta directamente a los peces presentes en el sistema. 
Las aguas dulces epicontinentales, debido a que en su dinámica por la tierra erosionan y 
disuelven los componentes de las rocas y suelos de diferente constitución edafológica; 
además contienen gases que están presentes en la atmósfera, que se disuelven en la 
interfase entre ambos medios. 
Se deben tomar en cuenta ciertas propiedades y características de las aguas epicontinentales 
(lagunas, lagos, ríos y presas) lo que permite la comprensión, el manejo y la conservación 
de los organismos que lo habitan, sean los que sostienen una pesquería o los cultivados y 
para ello se requiere del conocimiento fisicoquímico que defina por un lado las condiciones 
ecológicas y por el otro la calidad, además de discriminar situaciones de impacto y 
deterioro biótico y abiótico, no solo en el propio recurso, sino también en el manejo de todo 
el sistema. 
 Estado trófico NT (mg m-3) PT (mg m-3) Chl a (mg m-3) SD (m.) 
Lagos Oligotróficos < 350 < 10 < 3.5 > 4 
 Mesotróficos 350-650 10-30 3.5- 9 2- 4 
 Eutróficos 650-1200 30-100 9- 25 1-2 
 Hipereutróficos >1200 >100 > 25 < 1 
 9
 
La importancia de este trabajo radica en generar el conocimiento de las condiciones 
limnológicas en las que se encuentran las aguas de la presa Zimapán para obtener las bases 
que permitan generar un plan de manejo sustentable del embalse. 
 
 
II. OBJETIVOS 
 
 
Objetivo general 
 
Determinar las condiciones limnológicas de la presa “Zimapán” en espacio y tiempo con 
base en parámetros físicos y químicos a lo largo del embalse y en columna de agua. 
 
 
 
Objetivos particulares 
 
• Determinar los períodos de estratificación y mezcla en el embalse con base en los 
perfiles de temperatura y oxígeno disuelto. 
 
• Determinar el comportamiento de parámetros fisicoquímicos: temperatura, pH, 
oxígeno disuelto y redox en la columna de agua desde la superficie hasta los 60m. 
 
• Evaluar el estado trófico de la presa con base en la transparencia, concentración de 
nutrientes y clorofila a. 
 
• Conocer la zonación fisicoquímica del embalse en condiciones de secas y lluvias. 
 
 10
III. ÁREA DE ESTUDIO 
 
En 1995 la Comisión Federal de Electricidad (CFE) concluyó las obras y los trabajos de 
almacenamiento de la presa hidroeléctrica Fernando Hiriart Balderrama, “Zimapán”, esta se 
localiza a 150 Km. NNE de la ciudad de México en el límite de los estados de Hidalgo 
(municipios Zimapán, Tasquillo y Tecozautla) y Querétaro (municipio de Cadereyta). Las 
aguas embalsadas corresponden a los ríos Tula y San Juan. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fig. 3 Localización de la presa Zimapán, Hidalgo-Querétaro, México 
 
Ubicación 
Sus coordenadas extremas son 20º35´- 20º40´ N y 99º22´-99º37´ O (INEGI, 2001), situada 
en la confluencia de los ríos Tula y San Juan, en el cañón del infiernillo tiene una superficie 
aproximada de 23 km2 de espejo de agua, con una capacidad de almacenamiento de 
1,426Mm3 y se encuentra a 1870 msnm, con una profundidad promedio de 65 m., esta varía 
desde los 2.5 m cerca de los manantiales de Taxidhó hasta los 160 m. cerca de la cortina 
(SEMARNAP, 1997). 
De acuerdo con la Comisión Nacional del Agua (CNA, 2001). La presa “Zimapán” se 
localiza dentro de la región del Valle de México en donde la calidad de las aguas 
 11
superficiales es la siguiente: altamente contaminadas 70%, contaminadas 20% y poco 
contaminadas el 10% restante. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Porcentajes y grado de contaminación de las aguas superficiales. (CNA, 2001) 
 
En la presa viven varias especies de peces, algunas de las cuales se aprovechan de manera 
comercial como las tilapias (Oreochromis aureus y Oreeochromis niloticus), carpas 
(Cyprinus carpio rubrofuscus, Cyprinus carpio especularis, Aristichthys nobilis entre otras) 
y lobina negra (Micropterus salmoides), el 96% de la captura es de tilapia, por lo que 
representa la comunidad íctica que sostiene la producción pesquera de la cual dependen 762 
pescadores agrupados en 13 sociedades pesqueras,8 de Hidalgo y 5 de Querétaro 
(Hernández 2001). 
 
Morfometría 
La presa tiene una orientación noroeste-sureste en forma de media luna siguiendo el curso 
del cauce del río San Juan hasta encontrarse con el río tula. Las áreas bajas con playa son 
de corta formación y muy escasas como las de Taxhidó, Manguaní, Tzibanza, Llano, 
Noxtey por mencionar algunas. En sus partes más angostas tiene alrededor de 250 a 300 
metros de ancho, mientras que en las áreas más amplias hasta 1300 metros; estas 
CALIDAD DEL AGUA DE LOS CUERPOS 
SUPERFICIALES DE LA REGIÓN VALLE DE MÉXICO, 
CNA 2001
10%
20%
70%
0% POCO CONTAMINADO
CONTAMINADO
ALTAMENTE
CONTAMINADO
PRESENCIA DE
TÓXICOS
 12
corresponden al cuerpo principal de la presa, donde se ubican la cortina y el vertedor de la 
hidroeléctrica (Hernández, 2001). 
 
Fisiografía 
El embalse se encuentra en la subprovincia Llanuras y sierras de Querétaro e Hidalgo de la 
provincia fisiográfica Eje Neovolcánico Transmexicano. Fisiográficamente está definida 
por estructuras de rocas ígneas extrusivas como conos cineríticos, volcanes, calderas, flujos 
piroclásticos y mesetas de derrames lávicos. La estructura más importante del área es la 
caldera de Huichapan, localizada al sur del embalse (Rodríguez et. al., 1998). 
La mayor parte de la presa se encuentra encañonada entre cortes verticales y estrechos de 
terreno rocoso, de manera que se registran desniveles de hasta 260 metros en áreas 
próximas a la cortina. 
 
Clima 
El clima de la región que incide en el embalse y sus alrededores es el seco tipo B, el cual 
cubre la mayor parte del área y semiseco (BS1) con lluvias en verano y con menos del 5% 
de precipitación invernal, el verano es cálido. La temperatura media anual es de 24.4ºC 
(García 1973). La precipitación anual es de 590 mm, con un valor máximo de 142.8mm en 
septiembre y un mínimo de 4.3 en febrero (SEMARNAP, 1997). 
El paisaje de la zona es semidesértico, característico del altiplano central del país, la 
vegetación característica es matorral xerófilo con una gran cantidad de especies endémicas. 
(CONABIO, 2002). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 13
IV. METODOLOGÍA 
 
Se realizaron muestreos hidrológicos en 7 estaciones, considerando que se pudiera tener 
acceso a ellas a lo largo del año y abarcando las distintas zonas dentro del reservorio 
(riparia, transicional y lacustre). El estudio consideró muestreos hidrológicos y 
fisicoquímicos a lo largo de la presa y en la columna de agua (0-60 m. de profundidad). En 
los meses de Septiembre (verano), Noviembre 2003 (otoño) y Febrero (invierno), Mayo 
2004 (primavera); el mes de septiembre corresponde a la época de lluvias mientras que el 
mes de febrero a la época de secas. En la tabla 3 se presenta la relación de estaciones de 
muestreo así como la zona a la que pertenecen. 
 
Trabajo de Campo 
Los muestreos se llevaron a cabo en una lancha de fibra de vidrio de 5 m. de eslora con 
motor fuera de borda de 25 hp. A la llegada al sitio de muestreo se registraba la 
transparencia del agua con el disco de Secchi, el color del agua y si existía algún olor ya 
que esto nos proporciona información de las condiciones hidrológicas básicas en que se 
desarrolla la pesca en el sistema. 
Posteriormente se tomaron las muestras hidrológicas a dos niveles ya que de acuerdo con 
López et al. (2007) los mayores cambios dentro de la columna de agua ocurren a los 20m 
de profundidad, razón por la cual determinó tomar muestras de agua superficial (0.3 m) y 
de 20 m. con una botella muestreadota tipo Van Dorn en cinco estaciones (Fig. 5) las cuales 
comprenden las zonas riparias (I-V), de transición (II-IV) y lacustre (III) del embalse; para 
determinar nitrógeno amoniacal (N-NH3), nitratos (N-NO3), nitritos (N-NO2) y orto 
fosfatos (P-PO4) estas fueron colocadas en frascos de plástico y guardadas en hielo para su 
transportación al laboratorio donde se filtraron con una membrana de 0.47 micras siguiendo 
los procedimientos de la APHA (1992); también se tomaron muestras de superficie para la 
determinación de alcalinidad, dureza y clorofila a, esta muestra fue colocada en un frasco 
de plástico oscuro de 200 ml y se le agregó solución saturada de carbonato de magnesio 
(MgCaCO3) para su posterior análisis en laboratorio. 
 
 14
[ ] Clorofila a mg/m3 =
26.7 (664-665) *V1
 V2 * L 
Para la determinación de períodos de estratificación y mezcla se registraron in situ con una 
sonda multisensor (Hydrolab Surveyor II) los valores de temperatura, pH, oxígeno disuelto, 
conductividad y redox en la columna de agua (desde la superficie hasta el fondo ó los 60 m. 
en una red de 7 estaciones a lo largo del embalse abarcando la zona influenciada por la 
entrada de los ríos (1 y 7), la zona de transición (2,3,5 y 7) y la zona lacustre (4) 
correspondiente al área donde se localiza la cortina. 
 
Trabajo de Laboratorio. 
 
La determinación de la concentración de nutrientes presentes en las muestras de agua de la 
presa “Zimapán”, se llevó a cabo utilizando métodos equivalentes, modificados y 
aprobados por la APHA (1992) y métodos estandarizados propuestos por la marca HACH. 
Las técnicas analíticas utilizadas se describen brevemente a continuación. 
 
Clorofila a 
La determinación de clorofila a se realizó utilizando la técnica espectrofotométrica 
propuesta por la APHA, se filtra un volumen conocido de muestra V2 (200 ml) utilizando 
un filtro de nitrocelulosa; este filtro es colocado dentro de un tubo con acetona para extraer 
el pigmento, posteriormente se centrifuga a 1500 rpm durante 5minutos, después se lee la 
absorbancia a 664 y 750 nm, a continuación se acidifica con 0.1ml de HCl 0.1N, 
transcurrido 1 minuto se vuelve a leer la absorbancia a 665 y 750 nm. Los datos se corrigen 
restándose el valor de la densidad óptica 750 nm a los valores de las lecturas hechas antes y 
después de acidificar. Utilizando los valores corregidos se calcula la concentración de 
clorofila a por metro cúbico utilizando la siguiente fórmula: 
 
 
 
 
 
Donde 26.7 es la corrección de absorbancia 
V1 = el volumen del extracto 
 15
V2 = volumen de muestra 
 L = recorrido de luz o ancho de cubeta 
664 = densidad óptica antes de acidificar 
665 = densidad óptica después de acidificar. 
 
Amonio 
La determinación de las concentraciones de Amonio se llevó a cabo siguiendo el método 
8038 con un rango de 0-2.5 mg/l NH3-N, este método de Nessler es aceptado por la 
USEPA para el análisis de aguas residuales. 
El estabilizador mineral evita la interferencia por dureza del agua en la muestra, mientras 
que el alcohol polivinilico dispersa los agentes que ayudan a la formación del color en la 
reacción del reactivo de Nessler con el ion amonio, un color amarillo se forma 
proporcionalmente a la cantidad de amonio presente en la muestra. 
 
Nitratos 
Para los nitratos se utilizó el método 8171 con un rango 0-4.5 mg/l de NO3-N este método 
es el de reducción de cadmio; los nitratos presentes en la muestra son reducidos por el 
cadmio a nitritos, el ion nitrito reacciona en un medio ácido con el ácido sulfanílico para 
formar un compuesto azóico el cual se une al ácido para formar un color ámbar. 
 
Nitritos 
Se utilizó el método 8507 con rango 0-0.300 mg/l NO2-N, aprobado por la USEPA para el 
reporte de análisis de aguas residuales. 
Los nitritos en la muestra reaccionan con el ácido sulfanílico para formar una sal intermedia 
de diazónio, esta se une con el ácido cromotrópico para producir un color rosa, el cual es 
directamente proporcional a la cantidad de nitritos presentes en la muestra. 
 
Ortofosfatos 
Para la determinación de orto fosfatos se utilizó el método 8048 con un rango de 0-2.5 
mg/l de PO43-, utilizando ácido ascórbico, este procedimiento es equivalente al método 
3652 de la USEPA y al 4500-P-E de métodos estandarizados para aguas residuales. 
 16
Químicamente los ortofosfatosreaccionan con el molibdato en un medio ácido para 
producir un complejo de fosfomolibdato, el ácido ascórbico reduce el complejo dando un 
intenso color azul de molibdeno que es proporcional a la cantidad de ortofosfatos de la 
muestra. 
 
Alcalinidad 
Se determinó la alcalinidad total por el método titulométrico con una solución valorada de 
ácido clorhídrico 0.1 N, el principio de la técnica se basa en la detección de las bases: 
HCO3-(bicarbonatos), CO32-(carbonatos) y OH- (hidroxilos), con la ayuda de los 
indicadores de naranja de metilo y fenoftaleína que viran a un pH de 4.5 y mayor a 8.3 
respectivamente. 
Se colocan 15ml de muestra de agua en un matraz Erlenmeyer de 125 ml, se agregan 3 
gotas del indicador de fenoftaleína al 0.25%; si aparece un color rosa se titula con el ácido 
clorhídrico hasta un vire incoloro, si no aparece el color rosa se reportan los carbonatos 
igual a cero. Posteriormente se agrega el naranja de metilo y se titula una vez más. 
 
Dureza 
La dureza total del agua vista como CaCO3 se evaluó mediante el método titulométrico, con 
solución de EDTA (ácido etilendiamino tetracético disódico), utilizando como indicador el 
ericromo negro T, que reacciona con los iones de calcio y magnesio, formando complejos 
de color púrpura. 
Se colocan 15 ml de la muestra de agua en un matraz Erlenmeyer de 125 ml, se agregan 
gotas de buffer pH = 10, se añaden 3 gotas de ericromo negro T, se titula con EDTA 0.01N, 
se registra el volumen gastado y se sustituyen los valores en la siguiente fórmula: 
 
 
Análisis de los datos 
La información se integró en una base de datos en el programa de Excel 2003 para la 
elaboración de tablas y gráficas a partir de las cuales se pudieran observar el 
comportamiento de cada parámetro estudiado. 
 17
Los diagramas espacio-temporales de temperatura, oxígeno disuelto, pH y Redox fueron 
elaborados con el programa Surfer 8 a partir de los datos obtenidos en campo en la 
columna de agua de los sitios de muestreo. 
 
 
Figura 5. Mapa de la presa Zimapán, señalando los sitios de muestreo 
 
 
Tabla 2. Coordenadas geográficas de las estaciones de muestreo y parámetros evaluados 
Estación Nombre Latitud 
 
Longitud 
 
Parámetro 
evaluado 
I San Juan 20º35´57´´ 99º37´50´´ 
II Bombas 20º37´48´´ 99º34´30´´ 
III Cortina 20º39´50´´ 99º30´28´´ 
IV Llano 20º37´17´´ 99º27´55´´ 
V Tula 20º35´50´´ 99º23´51´´ 
Amonio, nitratos, 
nitritos, orto-
fosfatos, 
alcalinidad, 
dureza, clorofilas 
1 San Juan 
2 Bombas 
3 Corrales 20º38´38´´ 99º37´50´´ 
4 Cortina 
5 Llano 
6 Epazote 20º36´05´´ 99º25´08´´ 
7 Tula 
 
Transparencia, 
Temperatura, 
Oxígeno disuelto, 
pH, Redox en 
columna de agua. 
 
I 
II 
III
IV
V 
4
1 
2 
3 
6 
5
7 
 18
V. RESULTADOS y DISCUSIÓN 
 
Transparencia 
La importancia de este parámetro radica en que podemos tener una estimación de la zona 
fótica, que es la profundidad a la cual penetra el 1% de la luz, ya que esta afecta a la 
distribución del plancton, la migración vertical, la probabilidad de encuentro de la presa 
con su depredador y estimula la periodicidad de los ritmos diarios y estacionales 
(Navarrete, 2004). 
Los datos de transparencia de la presa se muestran en la tabla 3, se registró un valor mínimo 
de 0.35 m en el mes de Mayo en la estación 7 (Tula) y un valor máximo de 3 m en el mes 
de Febrero en la estación 4 (Cortina). 
Tabla 3. Datos de transparencia en la presa Zimapán (m.) 
 
 
 
 
 
 
 
 
La transparencia presentó un valor promedio mínimo en el mes de Septiembre con 0.76m y 
un valor máximo de 1.97 en el mes de Febrero. Es importante señalar que el promedio 
mínimo de transparencia se registra en el mes de Septiembre que coincide con la época de 
lluvias y es cuando existe un mayor aporte de materia orgánica al sistema; mientras que en 
la época de secas (febrero) el sistema recibe poca descarga de sus afluentes y se encuentra 
en circulación y es cuando se reporta el valor máximo. 
En la figura 1 del anexo se puede observar que los valores más bajos de transparencia 
coinciden con las estaciones cercanas a las zonas con influencia de los ríos Tula y San Juan; 
mientras que en la estación correspondiente a la cortina se registraron los valores más altos 
en cada mes de muestreo. 
Estación Sep-03 Nov-03 Feb-04 May-04 Promedio Desv. Est. 
1 0.6 1.3 1.4 1 1.08 0.36 
2 0.8 1.2 1.5 1.3 1.20 0.29 
3 0.9 1.2 2.8 1.5 1.60 0.84 
4 1.2 1.5 3 2.5 2.05 0.84 
5 0.8 1.4 2.6 1.5 1.58 0.75 
6 0.6 1.3 1.5 0.45 0.96 0.52 
7 0.4 1.1 1 0.35 0.71 0.39 
Promedio 0.76 1.29 1.97 1.23 1.31 0.50 
Desv. Est. 0.257 0.135 0.801 0.730 0.45 
 19
Este parámetro es importante para poder realizar una evaluación rápida del sistema ya que 
es un buen indicador del estado trófico de los sistemas acuáticos. Con base en este 
parámetro y en los intervalos presentados por Nürnberg (2001) el sistema presenta valores 
correspondientes a un sistema Hipereutrófico en el mes de septiembre; mientras que en los 
meses de noviembre febrero y mayo corresponde a un sistema eutrófico. 
 
 20
Clorofila a 
Los valores de clorofila a registrados en los meses de muestreo se encuentran en la tabla 4, 
al igual que el promedio de estos valores por cada mes de muestreo y por cada una de las 
estaciones. El valor máximo corresponde a la estación Tula en el mes de mayo con un valor 
de 43.25 mg m-3, mientras que el mínimo 10.35 mg m-3 a la estación Taxidhó en el mes de 
noviembre. 
Tabla 4. Valores de clorofila a en aguas superficiales de la presa Zimapán expresados en mg m-3 
Estaciones Sep-03 (1) Nov-03 (2) Feb-04 (3) May-04 (4) Promedio Desv. Est. 
Taxidhó I 11.35 10.35 13.35 19.58 13.65 4.14 
Bombas II 18.69 15.25 21.36 27.64 20.73 5.24 
Cortina III 12.01 13.35 11.01 14.83 12.8 1.66 
Llano IV 24.35 16.02 15.34 17.67 18.34 4.12 
Tula V 13.35 15.34 15.25 43.25 21.79 14.33 
Promedio 15.95 14.06 15.26 24.59 17.46 4.81 
Desv. Est. 5.51 2.30 3.84 11.46 
Considerando la concentración de clorofila a y basándonos en la clasificación de Nürnberg 
(2001) podemos decir que el sistema es eutrófico, ya que el promedio en cada mes fue 
inferior a los 25 mg m-3 que es el límite superior para considerar a un sistema acuático 
como eutrófico; sin embargo en la estación Bombas y Tula en el mes de Mayo los valores 
registrados fueron superiores a este valor, indicándonos hipereutrofia. En el caso de la 
estación Tula el valor tan alto se puede explicar por la gran cantidad de nutrientes 
disponibles en la zona, ya que es por donde llegan los aportes del río Tula, además la forma 
de la presa permite que en esta zona se acumule gran cantidad de materia orgánica lo que se 
refleja en una mayor productividad. Es importante mencionar que es en esta estación y mes 
cuando se reporta la menor transparencia. 
El valor promedio más alto se registró en el mes de Mayo, correspondiente a una época de 
estiaje y altas temperaturas que favorecen el desarrollo de organismos planctónicos. 
 
 21
NUTRIENTES 
Amonio 
Esta sal inorgánica es asimilada por el fitoplancton y la macrovegetación sin cambio 
químico ni gasto de energía, sin embargo el exceso de este nutriente provoca efectos 
fisiológicos visibles en los peces tales como: reducción en la excreción, incremento del pH 
en la sangre, inactivación de enzimas, daño a las agallas y aumenta el incremento de 
oxígeno (Boyd, 1990). 
En la presa las concentraciones más altas se registraron en el mes de septiembre, 
correspondiente a la época de lluvias, con un valor promedio de 4.23 mg/l en la superficie y 
4.86 mg/l a los 20 m., el valor más alto se registro en la estación 5 correspondiente al área 
de influencia del río Tula, con un valor promedio de 10.45 mg/l. por otra parte las 
concentraciones mínimas registradas corresponden al mes de febrero con un promedio de 
0.064 mg/l en la superficie y 0.2 mg/l a los 20 m. 
Tabla 5. Concentraciónde amonio [mg NH3-N L-1] en la presa Zimapán. 
 Estación Sep-03 Nov-03 Feb-04 May-04 Promedio Desv. Est. 
 San Juan I 5.65 1.05 0.06 0.14 1.72 2.65 
 Bombas II 1.1 1.44 0.01 0.06 0.65 0.73 
Superficie Cortina III 0.9 2.26 0.02 0.11 0.82 1.04 
 Llano IV 4.65 1.89 0.09 0.01 1.66 2.17 
 Tula V 8.85 1.52 0.15 0.16 2.67 4.17 
 Promedio 4.23 1.632 0.066 0.096 1.50 1.96 
 Desv. Est. 3.33 0.46 0.06 0.06 
 
 I 4.65 1.3 0.33 0.17 1.61 2.09 
 II 0.4 1.8 0.02 0.14 0.59 0.82 
Fondo III 0.7 2.3 0.04 0.69 0.93 0.96 
 IV 6.5 2.5 0.11 0.23 2.3 2.99 
 V 12.05 2.7 0.5 0.55 3.95 5.50 
 Promedio 4.86 2.12 0.2 0.35 1.88 2.17 
 Desv. Est 4.79 0.57 0.21 0.25 
 
Las altas concentraciones de amonio en el embalse durante el mes de septiembre se 
explican debido a la gran cantidad de materia orgánica que es arrastrada hasta el sistema 
por ambos ríos, en este mes se puede observar un descenso en la concentración de amonio a 
través del embalse siendo menor en la zona lacustre, que corresponde al área cercana a la 
cortina. 
 22
Durante los 4 muestreos generalmente las concentraciones de amonio fueron mayores en 
las muestras de agua de los 20 m respecto a las superficiales. En la tabla 4 se resaltan las 
estaciones en las cuales la concentración superficial fue mayor a la de 20 m., estas 
corresponden al mes de septiembre. 
Nitratos 
Las concentraciones más altas de nitrato en agua superficial y de 20 m. Se registraron en el 
mes de mayo, que corresponde a la época de estiaje; lo que se refleja en la concentración 
clorofila a y de nutrimentos presentes en el embalse. 
En mayo se registró un valor promedio máximo de 2.24 mg/l en la superficie y 3.12 mg/l a 
los 20 m. de profundidad; mientras que las concentraciones promedio mínimas se 
registraron en el mes de febrero en superficie con un valor de 0.64 mg/l y 0.6mg/l en agua 
de 20 m.de profundidad. 
No se observa un comportamiento homogéneo en los valores ya que sólo en el mes de 
mayo es cuando la concentración de nitratos en las muestras de agua de 20 m es superior a 
la de agua superficial, esto se puede deber a que a que se dispone de una mayor cantidad de 
oxígeno en la superficie y el amonio se oxida a nitrato, proceso conocido como 
nitrificación; esta forma es asimilada biológicamente sin embargo representa un gasto de 
energía para transformarla a amonio que es utilizado en la elaboración de aminoácidos y 
proteínas. 
Tabla 6. Valores obtenidos de nitrato [mg N-NO3 L-1] en la presa Zimapán. 
 Estación Sep-03 Nov-03 Feb-04 May-04 Promedio 
 San Juan I 1.2 0.9 0.7 1.9 1.18 
 Bombas II 0.6 1 0.4 1.7 0.93 
Superficie Cortina III 1 1.2 0.4 1.6 1.05 
 Llano IV 1.7 1.6 0.7 2.1 1.53 
 Tula V 1.2 1.7 1 3.9 1.95 
 Promedio 1.14 1.28 0.64 2.24 1.33 
 
 I 2.6 1.1 0.8 1.8 1.58 
 II 0.8 0.9 0.3 2 1.00 
20m III 0.5 1 0.4 2 0.98 
 IV 1.3 1.5 0.4 3.7 1.73 
 V 0.8 1.9 1.1 6.1 2.48 
 Promedio 1.2 1.28 0.6 3.12 1.55 
 
 23
Las estaciones que registraron valores promedio superiores a 1.1 mg L-1 fueron la 1, 4 y 5 
que corresponden a San Juan, Llano y Tula respectivamente. 
 
 
 
Nitritos 
Los resultados del análisis de la aguas de la presa Zimapán para registrar el contenido de 
nitritos presentes se muestran en la tabla 6. Los valores máximos de superficie y fondo se 
registraron en la estación San Juan (I) en el mes de septiembre; mientras que los promedios 
máximos de agua superficial y de fondo se registraron en los meses de noviembre (0.187 
mg/l) y Septiembre (0.280 mg/l) respectivamente. Por otra parte en febrero se detectaron 
las concentraciones mínimas de agua superficial (0.006 mg/l) y de fondo (0.012 mg/l). 
 
Tabla 7. Concentración de nitritos [mg N-NO2 L-1] en la presa Zimapán 
 Estación Sep-03 Nov-03 Feb-04 May-04 Promedio 
 San Juan I 0.249 0.056 0.006 0.073 0.096 
 Bombas II 0.069 0.086 0.003 0.097 0.064 
Superficie Cortina III 0.093 0.162 0.003 0.06 0.080 
 Llano IV 0.008 0.325 0.005 0.138 0.119 
 Tula V 0.199 0.308 0.011 0.098 0.154 
 Promedio 0.124 0.187 0.006 0.093 0.102 
 
 I 0.844 0.076 0.003 0.053 0.244 
 II 0.137 0.08 0.002 0.085 0.076 
20m III 0.026 0.15 0.003 0.035 0.054 
 IV 0.234 0.315 0.004 0.145 0.175 
 V 0.159 0.325 0.050 0.102 0.159 
 Promedio 0.280 0.189 0.012 0.084 0.141 
 
 
 
 24
Orto fosfatos 
El fósforo es un elemento esencial en el crecimiento de algas y otros organismos biológicos 
(Ramos 2003). En todo sistema acuático los ortofosfatos son la forma iónica asimilable por 
los productores primarios, esto se ve reflejado en la concentración de clorofila a (de la 
Lanza 1998). 
La tabla 7 muestra los resultados obtenidos de la determinación de ortofosfatos presentes en 
el agua de la presa Zimapán, este parámetro es importante ya que el fósforo es considerado 
por diversos autores como el factor limitante en los sistemas acuáticos. 
Los promedios mínimos tanto en agua superficial como de 20 m. fueron registrados en el 
mes de septiembre (lluvias); mientras que la concentración promedio máxima se detectó en 
el mes de mayo en los dos niveles muestreados. 
 
Tabla 8. Concentración de orto- fosfatos en agua superficial y de 20 m. en la presa Zimapán 
 Estación Sep-03 Nov-03 Feb-04 May-04 Promedio 
 San Juan I 2.54 1.9 3.2 4.14 2.95 
 Bombas II 0.85 2.28 3.8 3.44 2.59 
Superficie Cortina III 1.02 2.68 3.02 3.98 2.68 
 Llano IV 1.63 2.82 2.64 3.34 2.61 
 Tula V 2.56 2.67 2.4 3.26 2.72 
 Promedio 1.72 2.47 3.01 3.63 2.71 
 
 I 2.17 2 2.83 4 2.75 
 II 2.12 2.2 3.25 2.18 2.44 
20m III 1.91 2.7 2.82 3.92 2.84 
 IV 3.02 2.8 2.61 2.27 2.68 
 V 2.68 2.5 1.67 2.23 2.27 
 Promedio 2.38 2.44 2.63 2.92 2.59 
 
Con base en los resultados obtenidos del análisis de ortofosfatos presentes en las aguas de 
la presa Zimapán podemos afirmar que el fósforo no es limitante en el sistema ya que la 
concentración promedio en los meses de muestreo y estaciones es de 2.71 mg/l en la 
superficie y de 2.59 mg/l a los 20 m. 
 
 
 
 
 25
Alcalinidad 
La alcalinidad es una medida de la capacidad del agua para neutralizar ácidos; resultado de 
la presencia de hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos de elementos tales como calcio, 
magnesio, sodio y potasio (de la Lanza, 1998) 
 
Tabla 9. Alcalinidad (mg/l) en agua superficial en la presa Zimapán. 
Estación Sept-03 Nov-03 Feb-04 Mayo-04 Promedio 
San Juan I 210 200 180 200 197.5 
Bombas II 340 320 300 280 310.0 
Cortina III 350 330 305 300 321.3 
Llano IV 390 370 350 330 360.0 
Tula V 370 330 300 310 327.5 
Promedio 332 310 287 284 303.3 
 
La alcalinidad esta dada principalmente por bicarbonatos y fluctuó entre 180 y 360 mg/l de 
CaCO3, estos valores nos indican que el agua de la presa Zimapán es capaz de amortiguar 
cambios en el pH, el valor más alto se registró en la estación del Llano en el mes de 
Septiembre, mientras que el más bajo reportado corresponde a la estación San Juan en el 
mes de Febrero 
Dureza 
La dureza del agua es una característica química que esta determinada por el contenido de 
calcio y magnesio como carbonatos y bicarbonatos (dureza temporal) y sulfatos, cloruros y 
otros aniones de ácidos fuertes (dureza permanente) (Wetzel, 1975). 
 
Tabla 10. Dureza (mg/l CaCO3) en agua superficial de la presa Zimapán. 
 
 
 
 
 
 
El agua de la presa Zimapán es dura ya que su contenido de CaCO3 fluctuó entre 150-300 
mg/l. 
 
Estación Sep-03 Nov-03 Feb-04 Mayo-04 Promedio 
San Juan I 215 245 210 180 212.5 
Bombas II 330 250 260 260 275.0 
Cortina III 280 270 270 270 272.5 
Llano IV 300 295 260 290 286.3 
Tula V 260 260 250 280 262.5 
Promedio 277 264 250 256 261.8 
 26
 
 
Salinidad 
En la presa Zimapán la salinidad se mantuvo constante durante los meses de muestreo y en 
toda la columna de agua, el valor promedio es de 0.1º/oo, este valor es inferior al límite 
máximo de0.5º/oo establecido por Carriker (1967) para considerar a un sistema como 
limnético. La salinidad es homogénea en todo el embalse, ya que en todas las estaciones 
desde la superficie hasta los 40 metros el valor registrado fue de 0 ó 0.1º/oo. Es a partir de 
esta profundidad cuando la salinidad se incrementa a 0.2 y 0.3º/oo; los valores más altos 
0.4º/oo se registraron en las estaciones Tula (7) y Llano (6). 
 
Potencial Hidrógeno (pH) 
La mayoría de las aguas epicontinentales registran un valor de pH entre 6.5 y 9.0, definido 
como la concentración de iones hidrógeno determina el carácter alcalino, neutro o ácido del 
agua. Este parámetro es de vital importancia para la vida acuática. 
Los valores de pH en las aguas de la presa Zimapán oscilaron alrededor de la neutralidad. 
El valor promedio en columna de agua más alto registrado para este parámetro fue en el 
mes de noviembre con un valor de 7.99, mientras que el mínimo se registró en febrero con 
6.97, respecto al comportamiento del pH en las estaciones los valores promedio muestran 
que la estación donde se registró el valor más alto fue la estación taxidhó, área cercana a la 
zona de manantiales 
 
Por lo tanto podemos afirmar que las aguas de la presa Zimapán mantiene un pH constante 
lo cual es importante para los organismos que viven en el embalse ya que valores por 
debajo de 6.5 provoca un lento crecimiento mientras que valores superiores a 9 pueden 
generar muerte alcalina. 
 
 
 
 27
Temperatura. 
La temperatura es un factor de suma importancia ya que desde el punto de vista ecológico 
tiene efectos en los procesos de autopurificación de los desechos orgánicos, afectando 
simultáneamente, la rapidez de estabilización de la materia orgánica, el nivel de saturación 
de oxígeno disuelto y la velocidad de aireación (Ramos 2003). 
Por otra parte Arredondo y Ponce (1998) mencionan que la temperatura es el factor que 
más afecta a los ecosistemas acuáticos, ya que de manera directa e indirecta se relaciona 
con ciertos fenómenos limnológicos, así como en la estabilidad de las masas de agua y 
sobre el metabolismo biótico. 
La temperatura de la presa Zimapán corresponde a un embalse subtropical ya que su 
temperatura mínima es superior a los 10ºC. 
Al obtener la gráfica de los datos del mes de septiembre, se observa una mezcla parcial ya 
que en las masas de agua por debajo de los 30 m. se encuentran estratificadas; en el mes 
de noviembre se presento una estratificación vertical de las aguas, existiendo una diferencia 
de 1.5ºC entre la estación 1 y 7. 
La circulación o mezcla de las aguas del embalse debida al enfriamiento de las aguas 
superficiales fue muy clara en el mes de febrero ya que presentaba una temperatura 
homogénea en toda la columna; Por otra parte en el mes de mayo la estratificación térmica 
fue muy clara, ya que se pudieron determinar estratos desde la superficie hasta los 20 
metros, a partir de los cuales la temperatura era constante. 
En el mes de mayo, cuando el sistema se encuentra estratificado se registraron las 
temperaturas más altas en el sistema con 27ºC, mientras que las mínimas en el mes de 
febrero cuando las aguas del embalse estaban mezcladas con 17ºC. 
La media máxima superficial corresponde a la primavera (mayo) con 22.5ºC, mientras que 
la media mínima superficial corresponde al mes de febrero 18.5ºC. 
Con base en el intervalo de temperatura registrado durante el muestreo en el embalse, 
podemos afirmar que presenta condiciones térmicas aceptables para el desarrollo de la 
tilapia que es la especie que sostiene la pesquería del embalse establecida en 1997. 
 
 
 
 
 28
Oxígeno Disuelto. 
 
El oxígeno disuelto mostró amplias fluctuaciones espacio-temporales que variaron desde la 
sobresaturación en el epilimnion durante casi todo el año, hasta la hipoxia hipolimnetica. 
 
Se reporta un valor máximo en agua superficial de 12 mg/l en el mes de mayo y un mínimo 
de 3 mg/l en el mes de septiembre. La media máxima superficial pertenece a la primavera 
(Mayo) con 8 mg/l, esta sobresaturación se debe a la enorme productividad del 
fitoplanctónica y a los factores ambientales como el viento y el oleaje. 
El valor promedio anual superficial y de 20 m fue de 5.3 mg/l y 2 mg/l respectivamente. 
Debido a la gran cantidad de materia orgánica acarreada al sistema en el mes de 
Septiembre, la concentración de oxígeno disuelto decrece en el embalse, lo cual pone en 
peligro la vida acuática; cuando se llega a un abatimiento total de oxígeno disuelto, ya que 
se crean condiciones sépticas que producen malos olores, además de matar a los peces 
(Ramos 2003). 
 
Durante los meses de muestreo las concentraciones de oxigeno disuelto aceptables para la 
vida acuática (>2mg/l) se registraron desde la superficie hasta los 20 m en los meses de 
septiembre, noviembre y febrero, mientras que en el mes de mayo se redujo a los primeros 
10 m. Por otra parte en la parte central de la presa existe un patrón de vientos muy marcado 
lo que genera que en la interfase agua-atmósfera se lleve a cambio el intercambio de este 
gas, enriqueciendo la concentración de oxígeno en el agua. 
 
De manera general podemos afirmar que las condiciones de oxígeno disuelto en la presa 
Zimapán son adecuadas para el desarrollo de la pesquería, sin embargo 
 
Tomando en cuenta que en la presa existe una pesquería basada en la captura de Tilapia 
(Oreochromis aureus) y con el antecedente de que se quiere aumentar la producción es 
importante saber que las condiciones ambientales son favorables 
 
 
 29
 
Potencial Redox 
 
Los resultados de potencial redox no variaron a lo largo del tiempo, en todas las estaciones 
y en toda la columna de agua los valores fueron positivos lo que indica que se llevan a cabo 
reacciones oxidativas generadas principalmente por la presencia de oxígeno en la columna 
de agua; sin embargo a las profundidades en las que la concentración de oxígeno se reduce, 
estos valores positivos pueden estar dados por la desnitrificación generada por algunas 
bacterias. 
 
 30
VI. CONCLUSIONES 
 
El estado trófico de la presa es hipertrófico si nos basamos en la concentración de amonio, 
nitratos, nitritos y orto fosfatos ya que las concentraciones de estos nutrientes superan los 
valores mínimos de nitrógeno total (1.2mg/l) y fósforo total (0.1mg/l) para considerar al 
sistema como tal. 
 
Con base en la concentración de clorofila a y la transparencia se determino que en general 
las aguas de la presa Zimapán fueron eutróficas. 
 
La temperatura está influenciada principalmente por los cambios climáticos debidos a la 
estacionalidad, en Mayo (primavera, secas) se registraron los valores más altos mientras 
que en Febrero (invierno) los valores mínimos y es determinante en los procesos de 
estratificación y mezcla. 
 
Las variaciones temporales de los distintos parámetros evaluados están influenciadas por la 
estacionalidad, en el mes de Septiembre (lluvias) se concentra una gran cantidad de 
nutrientes por el gran aporte de materia orgánica al sistema, en el mes de Febrero (secas) 
dichas concentraciones disminuyen considerablemente, volviéndose a concentrar en el 
mes de Mayo (secas). 
 
El río Tula es el que aporta una mayor cantidad de nutrientes a la presa, lo que se ve 
reflejando en la concentración de nutrientes registrados en esta zona. 
 
 31
VII. RECOMENDACIONES 
 
Debido a la naturaleza de las aguas que llegan a la presa Zimapán es necesario tener un 
monitoreo continúo de la calidad del agua, ya que si bien los resultados expuestos en este 
trabajo indican que son aptas para la explotación pesquera es importante evitar 
contingencias como muertes masivas que afecten a esta pesquería de la cuál dependen 762 
pescadores. 
 
Realizar estudios en la cuenca del río Tula y San Juan para evaluar las condiciones del agua 
antes de que lleguen al embalse y evaluar su efectoen la fisicoquímica y la composición 
hidrobiológica 
 
Se requiere llevar a cabo estudios con una mayor frecuencia para obtener las bases que 
permitan determinar si se puede establecer en la presa un sistema de producción pesquera 
basado en la crianza en jaulas, ya que esto generaría un mayor beneficio económico para la 
población involucrada en la pesca. 
 
Por otra parte es recomendable realizar estudios de metales pesados en agua y peces con 
cierta periodicidad para evitar problemas de salud pública y garantizar la inocuidad del 
producto pesquero. 
 
 
 32
VIII. BIBLIOGRAFÍA 
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 38
 
 
 
 
 
 
 
ANEXO 
 
Gráficas y diagramas de los datos de las 
diferentes variables fisicoquímicas 
examinadas en los muestreos de la presa 
“Zimapán” 
 39
Promedio mensual de transparencia
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
0 1 2 3 4 5
Meses de muestreo
vi
si
bi
lid
ad
 (m
.)
Transparencia en la presa Zimapán
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8
Estaciones
vi
si
bi
lid
ad
 (m
)
Sep-03
Nov-03
Feb-04
May-04
 
Tabla 1. Datos de transparencia en la presa Zimapán (m.) 
Estación Sep-03 (1) Nov-03 (2) Feb-04 (3) May-04 (4) Promedio 
1 0.6 1.3 1.4 1 1.08 
2 0.8 1.2 1.5 1.3 1.20 
3 0.9 1.2 2.8 1.5 1.60 
4 1.2 1.5 3 2.5 2.05 
5 0.8 1.4 2.6 1.5 1.58 
6 0.6 1.3 1.5 0.45 0.96 
7 0.4 1.1 1 0.35 0.71 
Promedio 0.76 1.29 1.97 1.23 1.311 
Desv. Est. 0.257 0.135 0.801 0.730 0.456 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Gráfica de transparencia del agua en la presa Zimapán 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Gráfica del promedio mensual de transparencia
 40
Promedio mensual de clorofila a 
10
15
20
25
0 1 2 3 4 5
Meses de muestreo
[ ]
m
g/
m
3 
cl
or
of
ila
 a
 
Serie1
Promedio de clorofila a por estación
0
5
10
15
20
25
Taxidhó Bombas Cortina Llano Tula
Estaciones
m
g 
m
-3
[ ] Clorofila a en la presa Zimapán
10
15
20
25
30
35
40
45
Taxidhó Bombas Cortina Llano Tula
Estaciones
[ ]
 c
lo
ro
fil
a 
m
g/
m
3
Sep-03
Nov-03
Feb-04
M ay-04
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3. Gráfica de la concentración de clorofila a por estación y mes de muestreo 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4. Promedio de clorofila a por estación 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5. Promedio mensual de clorofila a 
 41
Septiembre 2003 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6. Diagramas espaciales del comportamiento de Temp, OD, pH y redox en Sep-03
 42
Noviembre 2003 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 7. Diagramas espaciales del comportamiento de Temp, OD, pH y redox en Nov-03
 43
Febrero 2004 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 8. Diagramas espaciales del comportamiento de Temp, OD, pH y redox en Feb-04 
1 2 3 4 5 6 7
Estaciones
Oxígeno Disuelto
70
60
50
40
30
20
10
Pr
of
un
di
da
d 
(m
.)
 44
1 2 3 4 5 6 7
Estaciones
Oxígeno disuelto
65
55
45
35
25
15
5
P
ro
fu
nd
id
ad
 (m
.)
Mayo 2004 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 9. Diagramas espaciales del comportamiento de Temp, OD, pH y redox en May-04
 45
Amonio en agua superficial 
0
2
4
6
8
0 2 4 6
Estaciones
[m
g 
N
-N
H
3/
l] Sep-03
Nov-03
Feb-04
May-04
Amonio en agua de 20m.
0
2
4
6
8
10
12
0 2 4 6
Estaciones de m uestreo
[m
g 
N
-N
H
3/
l] Sep-03
Nov-03
Feb-04
May-03
Promedio de Amonio por estación
0
1
2
3
4
5
1 2 3 4 5
Estaciones de m uestreo
[m
g 
N
-N
H
3/
l]
superf icie
20m.
Promedio mensual de Amonio
0
1
2
3
4
5
1 2 3 4
Meses de m uestreo
[m
g 
N
-N
H
3/
l]
Superf icie
20m.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 10. Variación de la concentración de Amonio (N-NH3) en aguas de la presa Zimapán. 
 46
Promedio de nitratos por estación 
0
1
2
3
1 2 3 4 5
Estaciones de m uestreo
[m
g 
N
-N
O
3/
]l
Superf icie
20 m.
Promedio mensual de nitratos 
0
1
2
3
1 2 3 4
Meses de m uestreo
[m
g 
N
-N
O
3/
l]
Superf icie
20 m.
Nitratos en agua de 20m.
0
1
2
3
4
5
6
0 2 4 6
Estaiones de m uestreo
[m
g 
N
-N
O
3/
L] Sep-03
Nov-03
Feb-04
May-04
Nitratos en agua superficial de la presa 
Zimapán
0
1
2
3
4
0 2 4 6
Estaciones de m uestreo
[m
g 
N
-N
O
3/
l]
Sep-03
Nov-03
Feb-04
May-04
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11. Variación de la concentración de nitratos en aguas de la presa Zimapán. 
 
 47
Nitritos agua superficial
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0 2 4 6
Estaciones 
[m
g 
N
O
2-
N
/l] Sep-03
Nov-03
Feb-04
May-04
Nitritos en agua de 20m.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 2 4 6
Estaciones de m uestreo
[m
g 
N
-N
O
2/
l] Sep-03
Nov-03
Feb-04
May-04
Promedio de nitritos por estación
0
0.1
0.2
0.3
1 2 3 4 5
Estaciones de m uestreo
[m
g 
N
-N
O
2/
l]
Superf icie
20m
Promedio mensual de nitritos
0
0.1
0.2
0.3
1 2 3 4
Meses de m uestreo
[m
g 
N
-N
O
2/
l]
Superf icie
20m
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 12. Variación de la concentración de nitritos (N-NO2) en aguas de la presa Zimapán. 
 48
Orto-fosfatos en agua superficial
0
1
2
3
4
5
0 2 4 6Estaciones de m uestreo
[m
g 
PO
4-
3/
l] Sep-03
Nov-03
Feb-04
May-04
Orto-fosfatos en agua de 20m.
0
1
2
3
4
5
0 2 4 6
Estaciones de m uestreo
[m
g 
PO
4 
3-
] Sep-03
Nov-03
Feb-04
Msy 04
Promedio de orto-fosfatos por estación
0
1
2
3
4
1 2 3 4 5
Estaciones de m uestreo
[m
g 
PO
4 
-3
/l]
Superf icie
20m.
Promedio mensual de orto-fosfatos
0
1
2
3
4
1 2 3 4
Meses de m uestreo
[m
g 
PO
4 
-3
/L
]
Superf icie
20m.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 13. Variación de la concentración de Orto-fosfatos en aguas de la presa Zimapán. 
 
	Portada
	Índice
	Resumen
	I. Introducción
	II. Objetivos
	III. Área de Estudio
	IV. Metodología
	V. Resultados y Discusión
	VI. Conclusiones
	VII. Recomendaciones
	VIII. Bibliografía
	Anexos