Métodos geofísicos y de toma de decisiones multicriterio para delimitar el potencial de agua subterránea en terrenos costeros: un estudio desde Port Sudan

Por qué importa encontrar agua oculta aquí

En gran parte del este de Sudán la lluvia es escasa, los ríos están secos la mayor parte del año y más personas se trasladan a las ciudades huyendo del conflicto. Port Sudan, una ciudad costera de rápido crecimiento en el Mar Rojo, depende ahora en gran medida del agua subterránea para beber, cocinar y sostener la actividad industrial. Sin embargo, esa agua se almacena principalmente en grietas del basamento rocoso y en cintas estrechas de arena y grava, lo que hace que localizarla mediante perforaciones aisladas sea difícil y caro. Este estudio muestra cómo las mediciones satelitales de la gravedad terrestre, combinadas con cartografía inteligente y herramientas de decisión, pueden señalar los lugares más prometedores para buscar nuevos pozos en y alrededor de Port Sudan.

El desafío del agua en una ciudad costera árida

Port Sudan se sitúa entre las empinadas Colinas del Mar Rojo al oeste y una llanura costera baja al este. Con apenas unos 200 milímetros de lluvia al año y una evapotranspiración muy alta, el agua superficial es casi inexistente. La población depende del agua subterránea almacenada en dos tipos principales de reservorios: depósitos aluviales someros compuestos por arena y grava a lo largo de cauces secos (wadis) y la llanura costera, y rocas de basamento fracturadas más profundas formadas por materiales cristalinos antiguos y duros. Los acuíferos someros pueden proporcionar buenas cantidades de agua dulce pero son vulnerables a la intrusión de agua salada desde el mar. Las rocas fracturadas, más habituales hacia el interior, contienen menos agua y son difíciles de predecir porque el agua queda confinada en grietas estrechas y zonas meteorizadas.

Usar la gravedad para ver estructuras subterráneas

Muchas de las fracturas y fallas que controlan el flujo de agua subterránea se encuentran a gran profundidad y no dejan trazas visibles que los satélites o los trabajos de campo detecten fácilmente. Para revelarlas, los investigadores recurrieron a datos de gravedad satelital, que registran cambios diminutos en la atracción terrestre causados por diferencias en la densidad de las rocas. Tras corregir estos datos por los efectos del relieve, separaron tendencias profundas y suaves de anomalías más superficiales y abruptas vinculadas a estructuras locales. Aplicando varios filtros detectores de bordes y una técnica llamada deconvolución de Euler, trazaron redes de fracturas y fallas ocultas y estimaron sus profundidades. El resultado fue un mapa detallado de lineamientos —zonas largas y estrechas donde las rocas están fracturadas y que potencialmente pueden almacenar y transmitir agua subterránea—.

Ponderar lo que controla dónde puede acumularse el agua

La gravedad por sí sola no puede decir cuánto agua puede contener un lugar, así que el equipo la combinó con otros factores que influyen en la recarga del acuífero. Usando un método llamado proceso de jerarquía analítica, se preguntaron: ¿qué características importan más para formar un acuífero útil? La geología resultó clave, especialmente los depósitos aluviales gruesos con alta porosidad y permeabilidad. También se evaluaron y cartografiaron patrón de precipitaciones, densidad de fracturas, disposición de cauces, uso del suelo y pendiente. Se favorecieron las pendientes suaves y la baja densidad de cauces porque permiten que más agua de lluvia infiltre en el suelo en lugar de escurrirse. Las áreas cubiertas por árboles se consideraron más favorables que las zonas urbanas pavimentadas, que evacuan el agua rápidamente. A cada factor se le asignó un peso numérico y se combinaron en un índice único que clasifica el paisaje en potencial de agua subterránea bajo, medio o alto.

Comprobar el mapa con datos reales del subsuelo

Para verificar la fiabilidad de su mapa, los investigadores lo compararon con modelos bidimensionales del subsuelo derivados de los mismos datos de gravedad, apoyados por información de sondeos locales. Estos modelos mostraron el espesor de las capas aluviales y cómo la superficie del basamento rocoso rígido asciende y desciende bajo ellas. Donde el nuevo mapa predijo alto potencial de agua —principalmente en las llanuras costeras orientales y a lo largo de los wadis principales— la inversión de gravedad reveló cuencas profundas encajadas por fallas llenas de arena y grava de hasta más de 25 metros de espesor, ideales para almacenar agua. En contraste, las áreas occidentales marcadas como de bajo potencial correspondían a una cobertura sedimentaria delgada o ausente sobre un basamento accidentado, lo que implica suministros pequeños e poco fiables confinados a fracturas.

Qué significa esto para futuros pozos y planificación

Para los no especialistas, la conclusión es que es posible producir un mapa de prospección de agua subterránea fiable a escala de ciudad sin perforar cientos de pozos de prueba. Al combinar datos de gravedad satelital, mapas básicos y una ponderación transparente de lo que hace a un buen acuífero, este estudio indica dónde debe concentrarse el trabajo de campo más detallado y la perforación de pozos alrededor de Port Sudan. Las zonas de alto potencial en las llanuras aluviales son los mejores objetivos iniciales, mientras que las áreas de basamento al oeste pueden aún contener suministros locales pero requieren comprobaciones más cuidadosas y específicas por sitio. El enfoque es rentable, repetible y aplicable a otras regiones costeras áridas que enfrentan estrés hídrico similar, ayudando a los planificadores a pasar de la conjetura a un desarrollo del agua subterránea basado en evidencia.

Cita: Mohammed, M.A.A., Daoud, A.M.A., Kazem, M.M. et al. Geophysical and multi-criteria decision methods for delineating groundwater potential in coastal terrains: a study from Port Sudan. Sci Rep 16, 5497 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35127-y

Palabras clave: agua subterránea, Port Sudan, cartografía de gravedad, acuífero, escasez de agua