Hydrochemical and geophysical characterization of a submerged groundwater discharge in Quintana Roo, Mexico | Caracterización hidroquímica y geofísica de una descarga de agua subterránea en Quintana Roo, México

English. Groundwater discharges (GD) provide information for understanding the local hydrogeology of a region. This study comprehensively describes a GD in the coast of Quintana Roo, quantifying the volumetric discharge and describing the hydrochemistry and geophysics of the site in order to contribute to the knowledge of the coastal karst aquifer in Quintana Roo. The GD described is an oval opening with an approximate area of 0.0507 m2 where major elements, silicates, metals and stable isotopes of water (δ2H and δ18O) were quantified monthly. With the latter data, the contribution of precipitation in the instantaneous discharge was calculated. Also, electrical resistivity tomographies were completed to identify saturated and flow areas. Alkalinity, silicates, sodium and chlorides decrease, and the redox potential increases with the pluvial precipitation, which suggest recharge. The contribution of seawater is greater when volumetric flow is low; as such, the water is of the type sodium-potassium chloride. Groundwater is the greatest contribution, whereas seawater represents between 2 and 16% of the volumetric flow. The contribution of precipitation is between 1% and 15% and is not immediately observed in the GD. The geophysics suggest a free freshwater lens of approximately 2.5 m thick with some recharge zones, as well as small conduction channels in which groundwater flows. Our results capture local and regional aquifer recharge events.

Spanish; Castilian. Las descargas de agua subterránea (DAS) aportan información para entender la hidrogeología local de una región. Este estudio describe de manera integral una DAS en la zona costera de Quintana Roo, cuantificando la descarga volumétrica y describiendo la hidroquímica y la geofísica del sitio para contribuir al conocimiento del acuífero kárstico costero en Quintana Roo. La DAS descrita es una cavidad ovalada con un área aproximada de 0.0507 m2 donde mensualmente se cuantificaron elementos mayores, silicatos, metales e isótopos estables del agua (δ2H y δ18O). Con estos últimos se calculó el aporte de la precipitación en la descarga instantánea, además se realizaron tomografías de resistividad eléctrica para identificar zonas saturadas y zonas de flujo. La alcalinidad, silicatos, sodio y cloruros disminuyen y el potencial redox aumentan con la precipitación pluvial, que evidencian la recarga. El mayor aporte del agua de mar se observa cuando el flujo volumétrico de la DAS es bajo, por lo que el agua es de tipo clorurada sódico potásica. Domina el aporte de agua subterránea, el agua de mar contribuye entre 2 y 16% del flujo volumétrico. La contribución de la precipitación pluvial es de entre 1% y 15% y no se observa de manera inmediata. La geofísica apunta a un lente de agua dulce libre de aproximadamente 2.5 m de espesor y zonas de recarga, así como la existencia de pequeños canales de conducción por donde fluye el agua subterránea. Los resultados capturan eventos locales y regionales de recarga del acuífero.