El agua bajo nuestros pies.

Karst, infraestructura y vulnerabilidad hídrica

• La península de Yucatán alberga uno de los sistemas de agua subterránea más extensos y singulares del planeta. A diferencia de otras regiones, aquí el agua no fluye en ríos visibles, sino a través de un complejo entramado de cuevas, cenotes y conductos kársticos que conforman el llamado Acuífero Maya. Esta infraestructura natural ha sostenido a las sociedades humanas durante milenios, pero su misma eficiencia hidrológica lo convierte en un sistema extraordinariamente vulnerable.

Este artículo explora cómo se formó y cómo funciona el sistema kárstico de la península, por qué su alta conectividad lo hace especialmente sensible a la contaminación y cómo las actividades humanas han transformado progresivamente un sistema natural en un sistema kárstico con fuerte influencia antropogénica. A partir de evidencia científica reciente se analizan los efectos del crecimiento urbano, el turismo, la agricultura, las actividades pecuarias y el manejo inadecuado de aguas residuales sobre la calidad del agua subterránea, así como la escala regional de estos impactos.

En este contexto se examina críticamente el proyecto del Tren Maya, no como una obra aislada, sino como una intervención que se inserta en un territorio ya tensionado. Se discuten los riesgos asociados a la construcción y al reordenamiento territorial inducido, poniendo énfasis en aquellos impactos que no son visibles desde la superficie ni inmediatos en el tiempo, pero que pueden comprometer de forma duradera la estabilidad del subsuelo y la calidad del acuífero.

Figura 1. Vulnerabilidad del acuífero de la Península de Yucatán

Se muestra la ruta del Tren Maya y las regiones identificadas de mayor vulnerabilidad y con evidencias de contaminación.

 Elaboración propia basada en el Índice de la Vulnerabilidad del Acuífero Kárstico Yucateco a la contaminación.

Finalmente se aborda el papel del cambio climático como un factor que amplifica todos los riesgos existentes al modificar los patrones de lluvia, favorecer la intrusión salina y reducir la capacidad de resiliencia del sistema. Comprender el agua invisible que circula bajo la península de Yucatán no es solo un ejercicio científico: es una condición indispensable para tomar decisiones informadas sobre el futuro hídrico, ambiental y social de la región.

AGUA QUE NO VEMOS: UNA PARADO JA EN LA PENÍNSULA DE YUCATÁN
En la Península de Yucatán el agua define al territorio aunque rara vez se le vea correr. A diferencia de otras regiones de México, aquí no existen ríos superficiales ni montañas que estructuren el paisaje. La planicie caliza parece seca y uniforme; sin embargo, bajo esa superficie fluye uno de los sistemas de agua subterránea más extensos y dinámicos del planeta: un mundo oculto de cuevas inundadas, ríos subterráneos y cenotes que ha sostenido la vida humana y natural durante miles de años.

Esta condición no es fortuita. La historia del agua en Yucatán está escrita en la roca. La disolución progresiva de la caliza por el agua de lluvia dio origen a un paisaje kárstico altamente permeable, donde el agua se infiltra rápidamente y circula casi sin obstáculos. Los cenotes son sólo las manifestaciones visibles de una red subterránea compleja y profundamente interconectada. Esta eficiencia explica la abundancia del recurso y, al mismo tiempo, su extrema fragilidad.

En un acuífero kárstico lo que ocurre en la superficie se transmite casi de inmediato al subsuelo. No existen suelos espesos que filtren contaminantes ni tiempos largos de residencia que atenúen impactos. Urbanización, turismo, agricultura, actividades pecuarias, manejo inadecuado de aguas residuales e infraestructura se reflejan directamente en la calidad del agua subterránea. Los efectos del cambio climático ejercen aún más presión sobre un sistema ya exigido bajo presión.

Figura 2. Diagrama conceptual de un acuífero costero kárstico

Sus principales componentes son la lente de agua dulce, la cuña de intrusión salina, la interfase  entre ellas conocida como zona de mezcla o haloclina y conductos, pasajes y galerías sumergidas. A los sistemas donde coexisten agua dulce y salada los conocemos como anquialinos.

 Elaboración propia con base en Van Hengstum et al., 2011

Comprender este mundo invisible es indispensable para evaluar los retos actuales. Antes de hablar de impactos y conservación es necesario explicar cómo se formó y cómo funciona el sistema kárstico que sostiene a la península. Para entender por qué el agua aquí es tan abundante como vulnerable es necesario descender —conceptualmente— al subsuelo. La siguiente sección explora paso a paso la formación de los sistemas kársticos: cómo el agua moldea la roca, cómo nacen las cuevas y los cenotes, y por qué esta arquitectura natural condiciona todo lo que ocurre hoy en la superficie. 

LA FÁBRICA NATURAL DEL AGUA: ¿QUÉ ES UN SISTEMA KÁRSTICO?
Para comprender el funcionamiento del agua en la península de Yucatán es necesario abandonar la imagen clásica de escurrimiento y de ríos visibles, y adoptar otra forma de pensar el paisaje. En los sistemas kársticos el agua no organiza el paisaje en la superficie: se infiltra, disuelve la roca y construye lentamente una red subterránea compleja. Esta “fábrica natural del agua” opera a escalas geológicas, pero condiciona de manera directa la vida cotidiana.

El proceso comienza con la lluvia. Al mezclarse con dióxido de carbono en la atmósfera y el suelo —la capa superficial de la corteza terrestre, que sostiene a la vegetación—, el agua se vuelve ligeramente ácida y reacciona con la caliza, compuesta principalmente por carbonato de calcio, disolviéndola. A lo largo de millones de años, esta reacción ensancha fracturas microscópicas que evolucionan en conductos, galerías y extensos sistemas de cuevas.

LA PENÍNSULA FUNCIONA COMO UNA ENORME ESPONJA PÉTREA: EL AGUA SE INFILTRA CON RAPIDEZ, DESCIENDE AL SUBSUELO Y CIRCULA POR UNA RED DE POROS, GRIETAS Y TÚNELES INTERCONECTADOS

En Yucatán, donde predomina la roca caliza y las lluvias son estacionales pero intensas, este proceso se amplifica. La península funciona como una enorme esponja pétrea: el agua se infiltra con rapidez, desciende al subsuelo y circula por una red de poros, grietas y túneles interconectados. A diferencia de acuíferos granulares en los que el flujo es lento y difuso, en el karst el agua puede desplazarse con relativa rapidez a través de conductos bien desarrollados, recorriendo grandes distancias en poco tiempo.

Los cenotes son la expresión visible de esta arquitectura oculta. Se forman cuando el techo de una cueva colapsa y abre una conexión directa con la superficie. Para la civilización maya fueron fuentes vitales y espacios sagrados; desde la hidrogeología funcionan como ventanas al acuífero, puntos donde el agua subterránea interactúa directamente con el exterior.

Esta conexión directa explica la vulnerabilidad del sistema. En un acuífero kárstico el suelo es delgado o inexistente y la roca fracturada ofrece escasa capacidad de retención. El agua —y lo que transporta— puede incorporarse al subsuelo con rapidez. Nutrientes, microorganismos y contaminantes químicos pueden propagarse a escala regional.

El karst tampoco es estático. El nivel freático responde a la lluvia, a las sequías y a las variaciones del nivel del mar. Durante periodos glaciales, cuando el mar descendió, muchas cuevas hoy inundadas se formaron en condiciones aéreas; con el ascenso posglacial quedaron sumergidas e incorporadas al sistema acuífero actual.

Así, el sistema kárstico de la península de Yucatán no es sólo un conjunto de cuevas espectaculares. Es una infraestructura natural altamente eficiente para almacenar y distribuir agua, pero extraordinariamente sensible a perturbaciones. Entender su origen y funcionamiento es indispensable para evaluar los desafíos contemporáneos.

EL ACUÍFERO MAYA: DIMENSIÓN, FUNCIONAMIENTO Y FRAGILIDAD
Bajo la selva, las ciudades y los caminos de la península de Yucatán se extiende un cuerpo de agua dulce de escala regional conocido como Acuífero Maya. No es un lago subterráneo uniforme, sino un sistema heterogéneo de conductos, cavernas inundadas y zonas de almacenamiento interconectadas ​(Bauer-Gottwein et al., 2011; Beddows et al., 2007).​

Figura 3. Estructura de un acuífero kárstico

Los acuíferos kársticos presentan tres tipos de porosidad (matriz, fracturas y conductos) a distintas escalas y velocidades que controlan cómo se almacena y circula el agua subterránea. Esto los muy hace vulnerables a la contaminación y difíciles de modelar.

 Elaboración propia con base en Palmer et al., 1999

A diferencia de acuíferos confinados por capas impermeables, el de Yucatán está directamente expuesto a lo que ocurre en la superficie. La lluvia puede transformarse en agua subterránea en horas o días, con escasa atenuación física o química ​(Gondwe et al., 2010; Perry et al., 2009)​. Esta dinámica garantiza disponibilidad, pero también implica alta sensibilidad ante cualquier perturbación. 

El flujo subterráneo combina trayectorias lentas a través de la matriz rocosa con circulación rápida por conductos bien desarrollados ​(Kambesis & Coke, 2016; Smart et al., 2006)​. Esta coexistencia de flujo difuso y concentrado permite almacenar grandes volúmenes y, al mismo tiempo, transportar solutos y contaminantes a largas distancias, reduciendo la capacidad natural de filtración. 

La relación con el mar añade otra dimensión de fragilidad. Rodeada por el Golfo de México y el mar Caribe, la península mantiene un delicado equilibrio entre agua dulce continental y agua salada marina. El agua dulce, menos densa, flota sobre la salada formando una lente relativamente delgada, de acuerdo con el principio de Ghyben–Herzberg y estudios regionales ​(Beddows et al., 2007)​. Este equilibrio depende de recarga constante y extracción moderada. 

La salinización es uno de los riesgos más serios asociados tanto al cambio climático como a la actividad humana. El ascenso del nivel del mar y la sobreexplotación reducen la presión del agua dulce y favorecen el avance de la cuña salina hacia el interior, lo que afecta pozos, cenotes y ecosistemas costeros. 

La fragilidad no es sólo física, sino también química y biológica. Se ha documentado la presencia de nutrientes, bacterias y compuestos vinculados con el crecimiento urbano, el turismo y las actividades agropecuarias ​(Leal-Bautista et al., 2013; Metcalfe et al., 2011)​. La dependencia de fosas sépticas y el tratamiento insuficiente de aguas residuales facilitan la incorporación directa de contaminantes. 

Aunque el acuífero sigue siendo abundante en cantidad, su calidad muestra señales de estrés. La evidencia científica indica que su degradación puede ser rápida y difícil de revertir ​(Metcalfe et al., 2011; Moreno-Pérez, Hernández-Téllez & Bautista Gálvez, 2021)​. Su alta conectividad hidráulica lo hace particularmente sensible a las transformaciones territoriales y ambientales actuales.

SISTEMA KÁRSTICO-ANTROPOGÉNICO: CUANDO EL DESARROLLO PENETRA EL SUBSUELO
Comprender el Acuífero Maya obliga a mirar más allá de la geología. El karst de la península de Yucatán ya no es un sistema exclusivamente natural: es un sistema profundamente modificado por la acción humana. Ciudades, desarrollos turísticos, áreas agrícolas, pecuarias e infraestructura se asientan sobre un subsuelo altamente permeable, configurando lo que puede denominarse un sistema kárstico-antropogénico ​(Lebedeva, Mikhalev & Nekrasova, 2017)​, donde procesos naturales y actividades humanas interactúan de manera inseparable. 

LA CONVERSIÓN DEL KARST EN UN SISTEMA KÁRSTICOANTROPOGÉNICO NO ES EN SÍ NEGATIVA; EL PROBLEMA SURGE CUANDO EL DESARROLLO IGNORA LA FRAGILIDAD DEL SUBSUELO Y CARECE DE PLANEACIÓN BASADA EN EVIDENCIA CIENTÍFICA

En otras regiones los impactos pueden amortiguarse por suelos profundos o acuíferos menos conectados. En Yucatán, en cambio, la huella del desarrollo se transmite casi sin filtros al agua subterránea. La expansión urbana y turística ha ocurrido con frecuencia sin infraestructura de saneamiento adecuada para la vulnerabilidad del sistema. En muchas localidades, el tratamiento depende de fosas sépticas y pozos de absorción que descargan directamente en el subsuelo, facilitando la entrada de nutrientes, microorganismos y compuestos químicos al acuífero ​(Hernández-Terrones et al., 2011; Kantún Manzano et al., 2018)​.

Figura 4. Estructura de un acuífero kárstico

Cambios en el nivel del mar a finales del Pleistoceno, que empezó hace 2.6 millones de años y, con este, 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 a extender los sistemas de cuevas donde hoy buceamos.

 Modificado de González González et al., 2008.

El turismo intensifica esta presión. Hoteles, complejos recreativos y desarrollos inmobiliarios demandan grandes volúmenes de agua y generan cantidades significativas de aguas residuales. Aunque existen plantas de tratamiento en algunas zonas, su cobertura y eficiencia no siempre corresponden al ritmo de crecimiento regional ​(Metcalfe et al., 2011)​.

La agricultura y la ganadería también contribuyen a esta transformación. El uso de fertilizantes y plaguicidas, así como la disposición de desechos orgánicos, introducen sustancias que pueden desplazarse largas distancias a través de la red kárstica. Estudios han documentado concentraciones elevadas de nitratos y contaminación microbiológica en distintos puntos de la península, evidenciando impactos acumulativos de escala regional.

Este escenario se ve agravado por una percepción errónea: la idea de que el agua “desaparece” al infiltrarse. En realidad, circula y reaparece. La conversión del karst en un sistema kárstico-antropogénico no es en sí negativa; el problema surge cuando el desarrollo ignora la fragilidad del subsuelo y carece de planeación basada en evidencia científica. El resultado es un deterioro silencioso que compromete el suministro de agua, los ecosistemas y la salud pública. Ante esta fragilidad, los grandes proyectos como el Tren Maya cobran especial importancia: no se desarrollan en un entorno intacto, sino en un sistema bajo signos de estrés ambiental, donde cualquier intervención puede aumentar los riesgos para el recurso hídrico esencial de la península. En un sistema tan altamente conectado y ya sometido a presiones crecientes, la inserción de infraestructura de gran escala exige una evaluación particularmente rigurosa de sus implicaciones hidrogeológicas. 

EL TREN MAYA Y EL SUBSUELO: IMPACTOS QUE NO SE VEN DESDE LA VÍA
Entre estos proyectos, el Tren Maya constituye el ejemplo más visible de esta nueva etapa de intervención territorial, al desarrollarse en un territorio hidrológica y geológicamente excepcional, pero altamente vulnerable. No es únicamente una obra ferroviaria que atraviesa la selva, sino una intervención de gran escala que se inserta en un sistema kárstico-antropogénico ya sometido a múltiples presiones. Evaluar sus impactos exige considerar no sólo la traza visible, sino la arquitectura subterránea sobre la que se construye.

Desde la hidrogeología kárstica, la infraestructura no se emplaza sobre un medio homogéneo, sino sobre un sustrato heterogéneo donde coexisten porosidad primaria, fracturas y conductos bien desarrollados con espersores de roca variables ​(Ford & Williams, 2007; White, 2002)​. Esta complejidad condiciona tanto la estabilidad geotécnica como el transporte de agua y contaminantes.

Ilustración del impacto de las obras en terrenos kársticos.

 Ilustración cortesía del autor

Uno de los principales desafíos del proyecto ha sido la caracterización adecuada del subsuelo. No se trata de un bloque de roca homogénea, sino de un entramado complejo de cavidades, conductos y galerías cuya distribución no es aleatoria; responde a controles estructurales y paleoniveles freáticos ​(Ford & Williams, 2007)​. La ausencia de cavidades detectadas en un punto no garantiza su inexistencia a escala local, lo que exige estudios geofísicos e hidrogeológicos detallados y tridimensionales. Diversas observaciones técnicas a la Manifestación de Impacto Ambiental ​(Ayala Azcárraga et al., 2022; INECOL, 2022)​ han señalado limitaciones en la identificación y evaluación integral del sistema subterráneo en algunos tramos. 

La construcción en terrenos kársticos conlleva riesgos físicos documentados, como subsidencias y colapsos asociados a alteraciones en cargas superficiales, excavaciones o cambios en patrones de infiltración ​(Ford & Williams, 2007)​. Estos procesos pueden manifestarse años después de la intervención, debido a la dinámica progresiva de debilitamiento de los techos de las cavidades ​(Waltham, 2008)​. La vibración producida por el tránsito ferroviario también puede inducir reacomodos en cavidades parcialmente rellenas.

Más allá de los riesgos locales, el impacto debe evaluarse en términos acumulativos. El tren no opera en aislamiento: induce crecimiento urbano, expansión turística y desarrollo de servicios en zonas previamente menos intervenidas además de generar residuos al realizar mantenimiento los cuales deben desecharse de manera segura y no existe la infraestructura para ello. Así, los efectos potenciales no se limitan al derecho de vía, sino que se extienden de manera difusa y regional, incrementando la presión sobre el acuífero.

En un sistema altamente conectado, cualquier alteración local puede repercutir a mayor escala. El relleno de cavidades, la modificación de puntos de recarga o cambios en el balance hidráulico pueden afectar patrones de flujo que han operado durante miles de años. Estos efectos son difíciles de monitorear y, en la mayoría de los casos, irreversibles.

Los impactos no ocurren en un vacío ambiental, se suman a un contexto de alteración, contaminación preexistente, sobreexplotación y creciente presión climática. La cuestión central no es únicamente la viabilidad técnica de la obra, sino su inserción en un sistema cuya resiliencia ya es limitada. El cambio climático añade una capa adicional de complejidad a este escenario. Lejos de actuar de manera aislada, intensifica y acelera los procesos ya descritos.

CAMBIO CLIMÁTICO: EL FACTOR QUE AMPLIFICA TODOS LOS RIESGOS
Hasta ahora el análisis del agua subterránea en la península de Yucatán ha puesto de relieve un sistema naturalmente frágil, intensamente presionado por la actividad humana y expuesto a transformaciones territoriales aceleradas. A este escenario se suma un factor transversal que no crea la vulnerabilidad, pero sí la magnifica: el cambio climático. En un sistema kárstico como el yucateco, el clima actúa como un amplificador de procesos ya en marcha, reduciendo de manera significativa los márgenes de resiliencia del acuífero.

Uno de los impactos más evidentes del cambio climático en la región es la modificación de los patrones de lluvia. Proyecciones para el sureste de México indican mayor variabilidad hidroclimática: sequías más prolongadas y lluvias más intensas concentradas en lapsos cortos ​(Cavazos et al., 2013; IPCC, 2023)​. Las lluvias torrenciales favorecen la infiltración rápida de contaminantes; las sequías reducen la recarga y aumentan la dependencia del bombeo. El aumento del nivel del mar favorece la intrusión salina afectando fuentes de agua que durante décadas fueron dulces y aptas para consumo humano ​(Beddows et al., 2007; IPCC, 2023)​.

Los proyectos de gran escala como el Tren Maya enfrentan riesgos adicionales por el cambio climático, ya que infraestructuras diseñadas bajo condiciones climáticas pasadas pueden verse afectadas por alteraciones en la recarga, en los niveles freáticos y en la
estabilidad del subsuelo que pueden comprometer la viabilidad operativa de las obras en una zona donde la respuesta del sistema es rápida y no lineal.

EN UN SISTEMA KÁRSTICO COMO EL YUCATECO, EL CLIMA ACTÚA COMO UN AMPLIFICADOR DE PROCESOS YA EN MARCHA, REDUCIENDO DE MANERA SIGNIFICATIVA LOS MÁRGENES DE RESILIENCIA DEL ACUÍFERO

Eventos extremos como huracanes y tormentas intensas aumentan la probabilidad de inundaciones y desbordamientos de sistemas de saneamiento. La combinación de contaminación, sobreexplotación, fragmentación y presiones climáticas potencia los riesgos. El futuro del acuífero exige integrar ciencia climática, hidrogeología kárstica, planeación territorial y gestión preventiva del agua, bajo una visión de sostenibildiad de la región. Reconocer la interacción entre clima, territorio y subsuelo es clave para tomar decisiones responsables sobre un sistema hídrico invisible, pero esencial para la región.

CONCLUSIONES: EL AGUA INVISIBLE ENCUADRE QUE SOSTIENE EL FUTURO
A lo largo de este recorrido por el subsuelo de la península de Yucatán, una idea se vuelve evidente: el agua que sostiene la vida en la región circula en silencio a través de un entramado de cuevas, cenotes y conductos que conforman uno de los sistemas kársticos más extensos y vulnerables del planeta.

El acuífero yucateco es una infraestructura natural extraordinariamente eficiente. Su capacidad para captar y distribuir agua ha permitido el desarrollo humano durante milenios. Sin embargo, esa misma eficiencia implica fragilidad. La rápida infiltración y la alta conectividad hidráulica hacen que el sistema responda casi de inmediato a las acciones en la superficie.

La abundancia no garantiza seguridad hídrica. La calidad del agua se ve afectada por urbanización acelerada, turismo intensivo, agricultura, granjas porcícolas y de aves de corral, así como un manejo inadecuado de aguas residuales. Estas actividades han transformado el karst en un sistema kárstico-antropogénico, donde los impactos son acumulativos y regionales. A ello se suman proyectos de gran escala que reordenan el territorio y amplifican las presiones existentes.

El cambio climático introduce una dimensión adicional de incertidumbre. La variabilidad en la recarga, el ascenso del nivel del mar y la intensificación de eventos extremos reducen los márgenes de resiliencia del acuífero y aumentan la probabilidad de salinización y deterioro de la calidad del agua.

Reconocer al agua subterránea como patrimonio invisible implica asumir responsabilidad colectiva. Su protección requiere planeación territorial informada, monitoreo continuo e integración del conocimiento científico en la toma de decisiones.

El agua que no vemos sostiene todo lo que ocurre en la superficie. Cuidarla requiere aprender a mirar más allá de lo evidente y aceptar que, en un territorio construido sobre roca y agua, el verdadero paisaje se encuentra bajo nuestros pies y su conservación condiciona el futuro sostenible y social de la península.

Buceo en cenote.

 Pedro Ibarra

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