Evaluación integrada de la idoneidad del riego con aguas subterráneas mediante índices hidroquímicos y el índice de calidad del agua para riego (IWQI) en Aksum, Tigray, Etiopía

Por qué el agua buena importa para los agricultores

En regiones secas y semiáridas, los agricultores suelen depender de pozos en lugar de ríos para regar sus cultivos. Pero no todas las aguas subterráneas son igualmente útiles: si contienen demasiado sal, pueden degradar lentamente el suelo y reducir las cosechas. Este estudio analiza las aguas subterráneas alrededor de la histórica ciudad de Aksum, en el norte de Etiopía, y plantea una pregunta simple pero vital: ¿es el agua de los pozos locales segura para su uso en riego a largo plazo?

El entorno: explotaciones sobre suelos volcánicos sedientos

Aksum y sus alrededores se sitúan en un paisaje volcánico accidentado de colinas, mesetas y valles. La lluvia cae sólo unos meses al año, por lo que los agricultores dependen en gran medida del agua subterránea almacenada en basalto fracturado y otras rocas bajo sus campos. Investigaciones anteriores en la zona habían mostrado que algunos pozos no cumplían las normas para agua potable. Sin embargo, casi nadie había comprobado de forma sistemática si esas mismas aguas podían dañar los suelos o los cultivos cuando se usan para riego. Dado que Etiopía ya lidia con suelos afectados por salinidad a gran escala, comprender los riesgos de riego en Aksum es crucial para proteger la producción de alimentos y los medios de vida rurales.

Cómo se analizó y puntuó el agua

Los investigadores recogieron 19 muestras de agua de pozos profundos y someros, pozos excavados a mano, un manantial y una fuente superficial. En el laboratorio midieron los ingredientes disueltos más comunes en el agua, como calcio, magnesio, sodio, sulfato, cloruro y bicarbonato, así como el contenido salino global. A partir de estas mediciones calcularon varios indicadores estándar usados mundialmente para evaluar agua de riego, incluidos sólidos disueltos totales, conductividad eléctrica y distintas formas de comparar el sodio con otros elementos que ayudan a proteger la estructura del suelo. Luego combinaron los factores más relevantes en una única puntuación llamada Índice de Calidad del Agua para Riego, o IWQI, que clasifica el agua desde «sin restricción» hasta «restricción severa» para uso agrícola.

Qué encontraron bajo los campos

Las huellas químicas del agua mostraron que proviene principalmente de la lluvia que se infiltra en las rocas volcánicas y disuelve minerales como carbonatos y sulfatos en el trayecto. El calcio y el magnesio fueron los cationes dominantes, mientras que el bicarbonato y el sulfato fueron los aniones principales. Este equilibrio es una buena noticia para los suelos, porque mantiene el sodio —un factor clave en la costra del suelo y el drenaje deficiente— en niveles relativamente bajos. Las medidas del riesgo por sodio, incluida la relación de adsorción de sodio, el porcentaje de sodio, el carbonato residual de sodio y el índice de Kelley, ubicaron todas las muestras en el rango seguro para riego. En otras palabras, el agua probablemente no provocará que las partículas de arcilla del suelo se hinchen, impermeabilicen o pierdan su estructura.

Dónde la salinidad empieza a ser preocupante

La situación fue algo menos perfecta al evaluar la salinidad global. La mayoría de las muestras presentaron conductividad eléctrica y sólidos disueltos totales moderados, lo que indica que eran agua dulce o sólo ligeramente salinas. Sin embargo, aproximadamente el 5 % de las muestras —principalmente de un pozo profundo en el suroeste— eran lo suficientemente salinas como para implicar cierto riesgo para cultivos sensibles o suelos con mal drenaje. Un indicador relacionado, el índice de permeabilidad, también señaló esa zona como menos adecuada. Cuando los científicos cartografiaron sus resultados, emergió un patrón claro: el agua subterránea utilizada para riego es, por lo general, mejor en el noreste y se vuelve más salina hacia el suroeste, reflejando recorridos de flujo más largos y una interacción agua–roca más intensa en esa dirección.

Una puntuación única y lo que significa para los agricultores

Cuando se combinaron todas las medidas clave en el IWQI, casi el 95 % de las muestras cayó en la mejor categoría, lo que significa que pueden usarse en la mayoría de los suelos con poca preocupación por la acumulación de sales o sodio, siempre que los agricultores permitan un riego ocasional adicional para arrastrar las sales en profundidad. Sólo una muestra quedó en el grupo de «restricción baja», lo que sugiere precaución en suelos arcillosos pesados y la necesidad de evitar cultivos muy sensibles a la sal como frijoles, zanahorias, cebollas, lechuga, fresas, pimientos y maíz en esa área. En conjunto, el estudio concluye que las aguas subterráneas alrededor de Aksum son generalmente seguras para el riego, con sólo pequeñas áreas que requieren manejo cuidadoso. Al convertir una química compleja en mapas claros y un índice sencillo, el trabajo ofrece a planificadores locales y agricultores una guía práctica para proteger sus suelos, elegir cultivos apropiados y usar sus escasos recursos hídricos de forma más sostenible.

Cita: Ataklti, B., Tesema, F.W. & Berhe, B.A. Integrated evaluation of groundwater irrigation suitability using hydrochemical indices and irrigation water quality index (IWQI) in Aksum, Tigray, Ethiopia. Sci Rep 16, 11072 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40682-5

Palabras clave: riego con aguas subterráneas, calidad del agua, salinidad, Etiopía, agricultura sostenible