Evaluación de la capacidad de carga de los recursos hídricos en la ciudad de Ordos basada en el modelo acoplado Teoría de Juegos-TOPSIS-Predicción Gris

Por qué importan los límites del agua en una ciudad desértica en auge

En las secas estepas de Mongolia Interior, Ordos se ha convertido en uno de los mayores centros del carbón y la energía de China. Sin embargo, esta ciudad de rápido crecimiento está ubicada en una región donde las precipitaciones son escasas, la evaporación es intensa y los ecosistemas son frágiles. El estudio que respalda este artículo plantea una pregunta simple pero crucial: ¿cuánto desarrollo puede sostener Ordos con el agua que tiene —y la que recibe del río Amarillo— sin llevar su entorno más allá de un punto de ruptura?

Equilibrar crecimiento y supervivencia en una tierra seca

Ordos se sitúa en los tramos altos de la cuenca del río Amarillo, con precipitaciones anuales de solo 150–400 milímetros y una evaporación varias veces superior. Al mismo tiempo, aporta cerca del 17 por ciento del carbón crudo de China y tiene una tasa de urbanización cercana al 80 por ciento. Estas presiones gemelas —alta demanda de agua y un entorno delicado— hacen de Ordos un caso de prueba sobre cómo las ciudades basadas en recursos pueden crecer sin agotar su limitada agua. Los autores analizan la "capacidad de carga de los recursos hídricos" de la ciudad, una medida de hasta qué punto los suministros de agua pueden sostener a la población, la industria y la naturaleza manteniéndose dentro de límites seguros.

Convertir muchas pistas en un único chequeo de salud

Para valorar la situación hídrica de Ordos, el equipo construyó un sistema de índices con 20 indicadores agrupados en tres temas: recursos hídricos (como disponibilidad total de agua, uso y agua depurada), actividad socioeconómica (como población, producto interior bruto y producción de carbón) y condiciones ecológicas (incluyendo áreas verdes y salud fluvial). Dado que los distintos indicadores importan en distinta medida, deben ponderarse. Los métodos tradicionales dependen en exceso de la opinión de expertos o exclusivamente de patrones estadísticos, lo que puede sesgar los resultados. Aquí, los investigadores tratan la asignación de pesos como una especie de “juego de negociación” entre el juicio subjetivo de expertos y varios métodos impulsados por datos, usando la teoría de juegos para encontrar un compromiso equilibrado. Este enfoque redujo las oscilaciones aleatorias en los pesos en alrededor de un tercio y evitó sobrevalorar indicadores económicos llamativos mientras rescataba otros importantes pero infravalorados, como el uso de agua regenerada.

Rastreando el cambio en espacio y tiempo

Con estos pesos refinados, los autores emplearon una herramienta de decisión llamada TOPSIS para calcular un índice anual de capacidad hídrica para cada área a nivel de condado de Ordos desde 2000 hasta 2023. El índice va de 0 a 1, donde los valores más altos significan mayor capacidad. En la ciudad en su conjunto, aumentó de 0,33 a 0,64 durante el periodo de estudio, una ganancia media anual del 2,9 por ciento. Los primeros años mostraron una sobrecarga grave, pero las condiciones mejoraron gradualmente hasta un nivel “soportable”. El patrón es desigual: las áreas orientales a lo largo del río Amarillo, apoyadas por proyectos de derivación que añaden unos 28 millones de metros cúbicos de agua anualmente y por una densa infraestructura hídrica, pasaron antes a un territorio más seguro. Las zonas occidentales, dominadas por el desierto y una agricultura que demanda mucha agua, quedaron rezagadas, aunque también evolucionaron de una sobrecarga crónica a al menos una sostenibilidad “débil” para 2023.

Mirando al futuro con optimismo cauteloso

Para asomarse al futuro, el equipo recurrió a una técnica de pronóstico llamada modelo de predicción gris, adecuada para series cortas de datos y sistemas inciertos. Alimentando el modelo con los 24 años pasados de valores del índice, proyectaron que el índice general de capacidad hídrica de Ordos alcanzaría cerca de 0,63 en 2025, 0,77 en 2030 y casi 0,97 para 2040 —firmemente en el rango de “alta capacidad”. Los controles estadísticos sugieren que los errores del modelo son generalmente pequeños, aunque los autores reconocen que sequías extremas u otros choques, difíciles de prever, podrían interrumpir esta trayectoria. Los resultados implican que una inversión sostenida en restauración ecológica, agua regenerada y una asignación más inteligente puede seguir ampliando el margen de seguridad de la ciudad, incluso a medida que evoluciona su economía.

Qué significa esto para la gente y la política

Para quienes no son especialistas, el mensaje es tranquilizador pero no para la complacencia. Ordos ha pasado de un sistema hídrico bajo una tensión severa a otro que puede sostener razonablemente a su población, industrias y ecosistemas —si se protegen las ganancias arduamente obtenidas. El conjunto de herramientas combinado del estudio —indicadores ponderados, evaluación del estado y proyección futura— ofrece a los planificadores locales y nacionales una forma de fijar límites realistas sobre población, industria y uso del suelo que se correspondan con lo que el agua puede soportar realmente. A medida que otras regiones secas y dependientes de recursos enfrentan el cambio climático y los objetivos de reducción de carbono, este tipo de “presupuesto hídrico” dinámico podría ayudar a garantizar que la prosperidad económica no ocurra a costa del colapso ecológico a largo plazo.

Cita: Zhao, Y., Yin, H., Zhang, W. et al. Evaluation of water resources carrying capacity in Ordos city based on the Game Theory-Topsis-Grey Prediction coupling model. Sci Rep 16, 5782 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36754-1

Palabras clave: capacidad de carga de los recursos hídricos, cuenca del río Amarillo, ciudad de Ordos, gestión hídrica sostenible, modelo de predicción gris