RESUMEN

La morfología (entendida a través de la historia geológica) del lago de Malawi así como su ubicación

geográfica (clima y estaciones) permiten que se cree un efecto de estratificación variable. En dónde la altura

del epilimnion y el metalimnion son dependientes de las estaciones. Causando efectos en la cadena trófica del

lago y permitiendo un ecosistema equilibrado en dónde la vida prolifera y se da la especiación, sin embargo,

sumamente dependiente del clima y el movimiento geológico.

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INTRODUCCIÓN

El lago Malawi es el lago más rico en especies de todo el mundo, conteniendo un estimado de entre 500 a

1000 especies diferentes, de las cuales la mayoría son endémicas. Así mismo es el noveno lago de mayor

superficie y el cuarto en profundidad, constituyendo un 6% del total de aguas continentales. Por lo cual es

reconocido como parte de una herencia global. Por lo cual hoy más que nunca se vuelve de suma importancia

conocer el funcionamiento limnologico de estos sistemas lóticos, no solamente por su apreciable porcentaje

de volumen en agua, si no por su riqueza biológica que es fuente de comida para millones y mantiene un

ecosistema único de gran significancia debido a la rápida especiación. Este equilibrado sistema esta

principalmente determinado por su morfología y su climatología, ocasionando una estratificación de las aguas

y un ciclo de termoclina. El cual funcionara cómo regulador de nutrientes y sedimentos permitiendo la

proliferación de vida observada.

LAGO MALAWI: UNA DESCRIPCIÓN DE LIMNOLOGÍA

1. GEOLOGÍA

El lago Malawi es uno de los pocos lagos profundos de larga vida que existen. La característica más común

de este tipo de lagos es que yacen en un graben tectónico. El cuál se hunde a una velocidad mayor de la de

sedimentación. Estas condiciones se dan bajo un muy específico y activo movimiento tectónico. (Imagen 1)

Este tipo de movimientos son creados por fallas, que a su vez generan una actividad sísmica importante, crean

baños calientes, y probablemente favorecen a la actividad volcánica.

La falla de Malawi se extiende por 900 km desde la provincia volcánica de Rungwe en el norte, hasta el

graben de Urema al sur. La base de la falla, de suelo sedimentario, es de 750km de largo y 75 km de ancho.

Casi todo el valle de la falla está ocupado por el lago Malawi, con una superficie de 570km de largo y 60km

de ancho. (D.Delvaux “Age of lake Malawi (Nyasa) and water level fluctations”) Es el segundo mayor

depósito de agua de Africa, con un volumen estimado de 7790 m3, representando un 6% del total de aguas

continentales.

La superficie del lago está a 474 m.s.n.m. y su suelo desciende hasta 225m bajo el nivel del mar. La

profundidad máxima es de 700m y las cordilleras de la falla se elevan hasta una altura de 400-2000 sobre la

superficie del lago. Al norte la falla de Malawi se ve bloqueada por el desarrollo de la zona volcánica de

Rungwe, con grandes volcanes activos que alcanzan hasta los 2490m. Al sur la falla se termina en la planicie

de Shire.

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El lago Malawi está dentro de los lagos más grandes del mundo. Siendo el tercer lago más profundo y el

noveno más grande por área superficial. Su geografía: un lago con una longitud mucho mayor a su anchura y

muy profundo; corresponde su historia geológica. La base del lago consiste en una seria de medios grabbben,

otorgándole diferentes profundidades. Un tercio de la orilla del lago (1500 km aproximadamente) está

rodeada por empinadas montañas, mientras que los restantes dos tercios está rodeado de playas de arena y

estuarios que conforman la planicie que separa al lago Malawi de los bordes montañosos del Rift. La base del

lago está conformada por una capa de sedimentos de hasta 4 km de altura en sus partes más profundas, lo cual

refleja la gran edad de este lago, estimando la formación del primer lago profundo hace 4.5 millones de

años(D.Delvaux “Age of lake Malawi (Nyasa) and water level fluctations”) Desde entonces sufrió muchos

movimientos tectónicos, erupciones volcánicas e incluso existe evidencia que fue secado o reducido a un muy

pequeño lago en varias ocasiones. Aunque su edad de formación es todavía controversial según D. Delvaux

en “Age of lake Malawi (Nyasa) and wáter lever fluctations” cree razonable dividir su historia en las

siguientes etapas: Formación de la Falla de Malawi (8.6 Ma), Primer lago de aguas profundas (4.5 Ma),

Erosión masiva a comienzos del Pleistoceno (1.6-1.0 Ma), junto con un largo régimen de condiciones

climáticas secas y estabilidad tectónica, periodo en el cual se cree que el lago se secó casi por completo.

En el curso de la historia el nivel de agua del lago Malawi ha variado de 250-400m. Estos cambios en las

fluctuaciones son debidos a cambios climáticos, el movimiento tectónico y la erosión. Por lo cual el Lago

Malawi debe de ser considerado como un sistema dinámico, confinado dentro de una falla activa.

El suelo del lago esta principalmente dominado por gneis metamórfico e ígneo, esquito y granito. Sin

embargo algunas de las regiones de la meseta presentan suelos coluviales gruesos.

(D.Delvaux “Age of lake Malawi (Nyasa) and water level fluctations”)

2. LIMNOLOGÍA FÍSICA

i. Hidrología, Clima y Geografía

El lago Malawi se encuentra en África central (o tropical) (09° 30’ – 14°’S, 33°50’-33°36’E) y es el lago más

al sur y el menos documentado de los tres lagos más grandes de África. Sin embargo está lo suficientemente

al sur que a pesar de ser un lago tropical está sujeto a cambios estacionales. Tiene tres marcadas estaciones:

invierno frio (Mayo-Agosto), temporada de sequía (Septiembre-Noviembre) y un verano caluroso y muy

húmedo con abundantes lluvias (Noviembre-Abril). El nivel de agua aumenta durante la temporada de lluvias

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y el agua en la superficie alcanza los 28°, mientras que en el invierno decrece hasta 24°C. (Vollmer, “Deep-

water warming trnd un Lake Malawi. East Africa”) EL nivel de fluctuación estacional es 1100mm de pérdida

en la estación seca y de 65-200 cm de lluvias anuales. Se han registrado fluctuaciones de algunos metros en

un periodo de 10 años, mientras que en periodos más largos las fluctuaciones llegan a ser de más de 7m.

(D.Delvaux “Age of lake Malawi (Nyasa) and water level fluctations”)

A pesar del gran tamaño del lago Malawi, el lago tiene un volumen de desagüe muy pequeño. Anualmente

entran aproximadamente 68km3 de agua, del cuál sólo el 16% fluye fuera a través del Río Shire. El resto del

agua es evaporado directamente de la superficie del agua. Lo cual provoca un efecto de destilación. Ya que

los nutrientes y otros químicos que entran en el lago se quedan atrapados en él. Provocando que el agua esté

mucho más concentrada en iones que el agua que recibe de los ríos. El ciclo hidrológico del lago Malawi está

dominado por la precipitación y la evaporación, por lo cual es muy susceptible a cambios climáticos.

(Bootsma, “Lake Malawi: Experience and lessons learned brief)”

ii. Estratificación y Termoclina

La cantidad de energía lumínica absorbida disminuye exponencialmente con la distancia de la trayectoria de

la luz a través de la solución. Por lo que la mayor parte de la energía solar queda retenida en los primeros

metros. Esta energía se manifiesta en calor provocando que después de los primeros metros de profundidad

exista una disminución brusca de temperatura. Por otro lado se tiene el viento que provoca una turbulencia en

el agua. La cual genera ondas de propagación, sí la fuerza del viento es lo suficientemente fuerte se puede

considerar al lago como un oscilador de masa dinámico. La diferencia de temperatura genera una

estratificación en el lago, sí el viento no es suficiente para mezclarlas, el calor no se redistribuye en la

columna y se generan condiciones de estabilidad térmica.

Debido a que la función de la densidad conforme a la temperatura asemeja una parábola (como se puede

observar en la gráfica 1) en masas de aguas con temperaturas entre 24-25°C es necesario para el viento

realizar un trabajo 31 veces mayor que el efectuado entre 4 y 5 °C. La gran profundidad del lago Malawi, así

como su ubicación geográfica y la morfología generan las condiciones necesarias para que se generen

estratificaciones térmicamente estables con diferencias reducidas de temperatura entre las capas de columna

de agua. (Roldán 157-160)

El lago esta permanente estratificado en tres regiones. El epilimnion; región superficial, la cual si llega a ser

mezclada por el viento, varía de los 40-100m. Casi todo el crecimiento de algas ocurre en esta capa,

soportando la cadena trófica del lago. La capa de en medio el metalimnion está varios grados más frio que la

superficie, extendiéndose desde el fondo del hepilmnion hasta 220m de profundida. El hipolimnion, la capa

más profunda, va desde los 220m hasta el fondo del lago. Esta capa es la más fría y las más densa, contiene

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concentraciones muy altas de nitrógeno, fosforo y silicio disuelto. Es completamente anoxica. Se presume que

no se encuentran peces bajo los 220m.

No hay evidencia de que el lago haya estado completamente mezclad verticalmente. Sin embargo, si se lleva a

cabo un lento intercambio de agua entre las tres capas. La termoclina varía conforme a la localización y la

temporada. (Como se pueden observar en la Imagen 2)

A un profundidad de 250m aproximadamente el lago es homotermal a una temperatura de 22.5° y es anóxico

(ausencia de oxígeno). Por encima de este nivel existe un ciclo estacional con el desarrollo de una marcada

termoclina. En mayo los próximos 60m hacia la superficie pasan a un efecto homotermal a 27°. Mientras que

en la temporada seca y con vientos fríos el hepilimnion se enfría pero solamente en casos excepcionales se

aproxima a una condición homothermal. Nunca se ha observado una completa mezcla.

En la zona sureste, menos profunda, la temperatura de la superficie llega a caer hasta los 21°, debido al

enfriamiento de la costa. Esta corriente fría fluye hacia el norte y parece que logra mantener la estabilidad en

la estratificación. Se observan cambios a grande escala en los niveles de termoclina debidos a la corriente de

un oleaje interno. (Eccles, David. H. “An outline of the physical limnology of Lake Malawi (Lake Nyasa)”).

El cual produce un flujo hacia arriba de nutrientes, que van desde el hipolimnion y el metalimnion hacia la

superficie, durante la temporada de vientos fríos del sudeste conocidos como Mwera. Debido a la morfología

del lago la circulación es más pronunciada en el lado sudeste del lago. Por lo cual es en esta época y en esta

región en la cual se encuentra la mayor producción de plancton de diatomeas, alga verde-azul y alga verde.

Sin embargo existe una presencia constante de plancton por lo que se considera al lago Malawi tanto

oligotrófico cómo mesotrófico.

Las aguas del lago están claras casi todo el año, debido a que casi no existen compuestos orgánicos disueltos

y solidos suspendidos. Esto se debe a que estos se hunden hasta llegar al hipolimnion, dónde se quedan

suspendidos sin poder a travesar el metalimnion.

(Bootsma, “Lake Malawi: Experience and lessons learned brief)”

CONCLUSIONES

El lago Malawi es un excelente ejemplo de lo que es un equilibrio limnologico. Se convierte en un excelente

ejemplo de estudio ya que a través de él se pueden estudiar un ambiente ecológico funcional y particular.

El lago Malawi en un lago sumamente antiguo, creado por una gran falla que formo una serie de medios

grabens que conforman la base del lago. Esta morfología lo hace un lago largo y muy profundo. Cuenta con

una increíble acumulación de sedimentos (hasta 4 km de espesor) sin embargo, debido al movimiento

tectónico, es un lago vivo por lo cual la acumulación de sedimentos no es amenaza.

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La ubicación del lago, principal factor en su climatología, es otra variable muy importante. Ya que se

encuentra dentro del trópico, por lo cual es un lago con temperaturas elevadas en la superficie del agua. Pero

lo suficientemente al sur como para que cuente con tres estaciones marcadas: invierno, sequía y verano.

Estas condiciones permiten que en el lago de Malawi se genere una estratificación del agua. El espesor de

cada capa varía conforme a las estaciones: En invierno (mayo-agosto) llegan vientos fríos, que decrementan la

temperatura superficial, provocando una menor resistencia al viento y generando turbulencia en el agua.

Debido a esto en estos meses la estratificación es poco pronunciada, nutrientes retenidos en las capas

inferiores son expulsados a la superficie, permitiendo una mayor producción de biomasa.

En los meses de septiembre a noviembre la diferencia de temperaturas regresa a ser lo suficiente para que se

genere el metalimnion y para el verano (noviembre-abril) se establece una estratificación directa sin que se

lleguen a mezclar las capas.

El ciclo de estratificación de Malawi es una de las razones que ha permitido la increíble especiación. Ya que

mantiene las capas de sedimentos hiper ionizados, de aguas anóxicas y tóxicas suspendidas en el

hipolimnion, permitiendo a su vez aguas claras en las capas superiores. Las cuales son excelentes para

muchos procesos biológicos siendo el principal la fotosíntesis. Por el otro lado el mismo hipolimnion suelta

cíclicamente nutrientes a las aguas superiores. Permitiendo una gran cantidad de vida en el epilimnion y

permitiendo que el lago de Malawi sea el lago que tenga más especies que cualquier otro lago en el mundo.

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BIBLIOGRAFIA

Bootsma, A. Harvey. et. al. “Lake Malawi/Nyasa: Expierence and lessons learned brief” Great Lakes

Water Institute. S.f.

Delveux, D. “Age of lake Malawi (Nyasa) and water level fluctuations” Royal Museum of Central

Africa, Department of Geology and Minerology: 1995.

Eccles, David. H. “An outline of the physical limnology of Lake Malawi (Lake Nyasa)”. 1974.

Vollmer, Martin K. et. al. “Deep water warming trend in Lake Malawi, East Africa”American Society of

Limnology and Oceanography: 2005.

Roldán Pérez, Gabriel y Jahn Jairo Ramírez Restrepo. Fundamentos de limnología neotropical.

Editorial Universidad de Antioquia: Colombia, 2008. (143-241)

Weyl, Olaf. Et. Al. “Lake Malawi: fishes, fisheries, biodiversity, health and hábitat” Aquatic

Ecosystem health and management society: 2010.

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