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La Ciénaga Grande de Santa Marta, con una extensión de 450 Km² es la laguna costera más grande de Colombia. Está localizada en el plano deltáico del Río Magdalena, en la costa del Mar Caribe y colindando por el E con la Sierra Nevada de Santa Marta que se eleva hasta los 5800 M. Los sedimentos cuaternarios del delta son parte de la acumulación continuada de clásticos post-orogénicos derivados de los levantamientos tectónicos adyacentes y depositados en la Cuenca del Bajo Magdalena desde el Eoceno. Esta cuenca sedimentaria está separada del levantamiento de la Sierra Nevada, por un lineamento representado en el N por la falla de Santa Marta, que posiblemente todavía es activa. La laguna está casi completamente separada del mar por una barrera de arena, la llamada Isla de Salamanca. La profundidad del agua no excede los 2,30 m, excepto en unos pocos canales de erosión que tienen entre 2 y 7 m de profundidad. De estos, algunos están asociados con antiguas salidas a lo largo de la costa norte, que fueron cerradas por la sedimentación costera o por la construcción de la carretera en 1956. La única salida existente tiene entre 200 y 300 m de anchura y poco más de 10 m de profundidad. Esta boca permite también la entrada de agua traida por las mareas, de tal manera que la sección NE de la Ciénaga está caracterizada por condiciones estuarinas verdaderas, con cambios drásticos en la salinidad que oscila entre los 0 y los 36,8°/o/o. Si embargo, la hidrografía de la mayor parte de la laguna no está influenciada por las débiles mareas del Caribe pero sí gobernada por un régimen de baja salinidad, sujeto a cambios estacionales. la laguna está formada por casi agua dulce en diciembre mientras que en mayo la distribución de la salinidad muestra valores entre 15 y 30°/o/o en diferentes partes. La laguna obtiene agua dulce de varias corrientes que vienen de la Sierra Nevada así como también de contribuciones variables del Río Magdalena, que puede inundar el delta entero durante la estación de lluvias. La temperatura del agua permanece constante a los 30°C durante todo el año. La fauna de moluscos de la laguna está caracterizada por unas pocas especies capaces de tolerar aguas de baja salinidad é inclusive agua dulce por poco tiempo. Los efectos de una crecida catastrófica del Río Magdalena en diciembre de 1970 sobre el régimen hidrográfico y la ostricultura en la Ciénaga Grande son descritos. Durante la estación seca que dura de diciembre a abril, los vientos alisios provenientes de NE muestran una mayor constancia, así las corrientes marítimas producidas por estos vientos pueden desempeñar un papel importante en el régimen hidráulico de la laguna y de su boca. La laguna está rodeada por manglares que progresivamente hacia el interior pasan a ser pantanos de agua dulce. Las aguas fluviales que entran en la Ciénaga a través de estos pantanos, llevan poca carga en suspensión y ninguna de arrastre. Así el promedio de sedimentación es bajo. Sedimentos arenosos están reducidos a los sitios vecinos a canales activos, especialmente cerca de la costa norte. La Ciénaga Grande se originó gradualmente debido a un ascenso relativo del nivel del mar de cerca de 2m durante los últimos 2.300 años. Antes de la transgresión, el área era un pantano de tipo Everglades. Depósitos extensos turbas intercalados con lechos de arena y arcilla son representativos de los sedimentos de este período temprano. Esta plataforma de turba, ahora sumergida, está siendo cubierta gradualmente por sedimentos lagunares recientes. La topografía subacuática actual refleja directamente diferencias locales en la velocidad de acumulación de estos sedimentos. En las partes centrales y más profundas de la Ciénaga existe como único sedimento reciente una cubierta de 5 a 50 cm de espesor, compuesta por esqueletos de moluscos, percebes y serpulidos. En las áreas menos profundas del E y S de la laguna, el promedio de sedimentación es más alto (siendo estimado de unos 30 cm/1000 años). Este sedimento está compuesto de lodos blandos grises o negros. Mas también es posible que una gran proporción de estos sedimentos arcillosos haya sido el resulto de una deposición rápida durante los últimos 200 o 300 años como consecuencia de una erosión acelerada causada por la destrucción de los bosques naturales en la Sierra Nevada y su piedemonte.
