Efectos de la reposición ecológica de agua en la recuperación del agua subterránea en el mayor cono de depresión de aguas subterráneas poco profundas de la Llanura del Norte de China

Por qué importa rellenar el agua oculta

En gran parte del planeta, las reservas subterráneas que sostienen ciudades y cultivos se bombean más rápido de lo que la naturaleza puede reponerlas. La Llanura del Norte de China es uno de los ejemplos más extremos: décadas de riego intensivo han bajado el nivel freático decenas de metros, amenazando las cosechas, los ríos e incluso la estabilidad del terreno. Este estudio explora si enviar deliberadamente agua de vuelta a cauces secos —una práctica llamada reposición ecológica de agua— puede ayudar a rellenar estas reservas ocultas bajo Shijiazhuang, donde se ubica el mayor “cuenco” de agotamiento de aguas subterráneas de la región.

Una llanura sedienta bajo presión

La llanura de Shijiazhuang se sitúa al pie de las montañas en la provincia de Hebei, inclinándose suavemente hacia el este a lo largo de una extensa región agrícola. Más del 70 % de la superficie es terreno de cultivo y más del 80 % del agua bombeada se destina al riego de cereales. Durante años, las precipitaciones han sido demasiado escasas y erráticas para compensar esta extracción, por lo que los niveles de los acuíferos someros han descendido entre 20 y 60 metros en la mayor parte de la Llanura del Norte de China. A medida que los pozos se profundizan y los ríos se secan, los riesgos aumentan: puede producirse subsidencia del terreno, deterioro de los ecosistemas y un encarecimiento del agua para agricultores y ciudades.

Convertir ríos en sistemas de recarga

Para frenar este declive, China ha empezado a derivar agua adicional hacia ríos debilitados o secos. Esta reposición ecológica combina liberaciones desde embalses de montaña con trasvases del canal del Proyecto de Trasvase Sur-Norte. Cuando estos caudales reforzados circulan por lechos permeables, una parte se infiltra y rellena lentamente los acuíferos inferiores. En la llanura de Shijiazhuang, cinco ríos principales —incluido el largo río Hutuo y el más corto río Sha–Zhulong— han recibido más de 5 000 millones de metros cúbicos de estos aportes desde finales de 2018, convirtiendo la zona en un caso de prueba importante para determinar si esta estrategia puede revertir las pérdidas de agua subterránea.

Simulando una recuperación invisible

Puesto que muchos factores influyen en las aguas subterráneas —precipitaciones, bombeo, canales y caudales fluviales—, los investigadores recurrieron a un modelo informático detallado, llamado MODCYCLE, que vincula aguas superficiales y subterráneas en un único marco. Dividieron la región en cientos de subcuencas y una cuadrícula de celdas de un kilómetro, alimentaron el modelo con datos reales sobre clima, caudales, riego y geología, y lo contrastaron con medidas de decenas de pozos y estaciones hidrométricas. Una vez que el modelo reprodujo de forma fiable las condiciones recientes, ejecutaron escenarios “qué pasaría si” que eliminaron la reposición en todos los ríos o en ríos concretos, revelando cuánto de la recuperación observada del agua subterránea podía atribuirse realmente a la reposición ecológica.

Cuánta agua regresó —y de dónde

Las simulaciones muestran que desde septiembre de 2018 hasta finales de 2022, la reposición ecológica convirtió una pequeña pérdida continua de agua subterránea en una ganancia sustancial. En lugar de un ligero descenso neto, la llanura ganó alrededor de 1 760 millones de metros cúbicos de agua almacenada y el nivel freático medio subió casi 2 metros —aproximadamente 0,45 metros por año. La gran mayoría de esta recuperación, cerca del 82 %, provino del agua añadida al río Hutuo, que es largo, está bien conectado con el acuífero y tiene un lecho permeable. El río Sha–Zhulong contribuyó con aproximadamente el 12 %, mientras que varios ríos menores suministraron juntos el 5–6 % restante. En torno a estos ríos, especialmente a lo largo del Hutuo, el nivel freático aumentó más de medio metro en más del 60 % de la llanura, con las ganancias más fuertes extendiéndose hasta unos 25 kilómetros desde el cauce.

Encontrar el punto óptimo para la reposición

Más agua en los ríos no equivale automáticamente a una recarga más eficiente. El estudio encontró que cuando los caudales de reposición fueron moderados y constantes, una mayor proporción del agua añadida realmente se infiltró y permaneció en el subsuelo. Cuando los caudales se incrementaron demasiado, una fracción creciente simplemente atravesó el sistema y salió del área, reduciendo la eficiencia. Las pruebas del modelo sugieren que durante años secos el río Hutuo puede recargar el acuífero de forma muy eficaz alrededor de 14,6 metros cúbicos por segundo, pero el agua extra debería entonces dirigirse a otros ríos para repartir los beneficios. En años de precipitaciones normales, unos 8,4 metros cúbicos por segundo en el Hutuo bastan para cambiar el balance de agotamiento a recuperación; en años muy húmedos, la recarga natural por sí sola puede elevar las aguas subterráneas sin liberaciones adicionales.

Qué significa esto para la seguridad hídrica

Para el público no especialista, el mensaje clave es que flujos fluviales gestionados con cuidado pueden ayudar a rellenar reservorios subterráneos sobreexplotados, incluso en regiones muy cultivadas y con escasez de agua. En la llanura de Shijiazhuang, la reposición ecológica ya ha detenido las pérdidas continuas y ha comenzado a rellenar el mayor “agujero” de aguas subterráneas poco profundas de la Llanura del Norte de China. El trabajo también muestra que dónde y cómo se entrega el agua importa tanto como la cantidad entregada: ríos largos y bien conectados como el Hutuo son vías de recarga especialmente potentes, y los caudales moderados y sostenidos son más eficaces que los picos ocasionales. Estas conclusiones pueden guiar a los gestores hídricos en China y en otras regiones áridas al diseñar estrategias basadas en ríos para estabilizar y, eventualmente, restaurar acuíferos agotados.

Cita: Lu, W., Lu, C., Jia, Y. et al. Ecological water replenishment effects on groundwater recovery in the largest shallow groundwater depression cone of the North China Plain. Sci Rep 16, 7583 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38451-5

Palabras clave: recarga de aguas subterráneas, reposición desde ríos, Llanura del Norte de China, uso agrícola del agua, recuperación del acuífero