Erosión de Suelos en Zonas áridas producidas por Flash Flood (Inundaciones Repentinas)
Fuente Colaje imágenes Google y noticia original y Fuente: EM-DAT, CRED/UC Louvain (www.emdat.be); Análisis de J. Yin et al
La noticia que os mostramos hoy se me antoja sorprendente debido a una simple y trivial razón. Se sabe desde hace décadas que existe una relación muy clara entre la cantidad de lluvia recibida en una región árida o semiárida, y la posibilidad de que estas sean tormentosas y, peor aun, calamitosas. Empero tan asociación es inversa, es decir, a menor precipitación mayor riesgo de que se produzcan flash floods. Eso sí, son difíciles o casi imposibles de predecir con exactitud, tanto más cuando el clima resulta ser más árido (se cita hasta el desierto de Atacama). Por ejemplo, en un libro que edité ya en 1997, recogía datos y estudios de autores precedentes, que nos indicaban ya un patrón bien conocido y la recurrencia de leyes potenciales y fractales.
En otras palabras, los autores atribuyen directamente al cambio climático un fenómeno natural muy difícil de predecir, por su rareza, en cada territorio. Otra cuestión diferente deriva del “posible incremento” debido a que el calentamiento climático que se esté produciendo actúe en sinergia con el aumento de la densidad de población, la expansión urbanística, el sellado urbano, y la localización, “a veces casi inevitable”, de núcleos urbanos al borde de esos cursos secos durante años, o con un caudal escasísimo, dependiendo del momento y lugar. Personalmente yo procedo de un área en donde el fenómeno que generaba diluvios intensísimos venía advertido/anticipado por un estruendo enorme en el valle que alertaba a los vecinos con algunos minutos de anterioridad (ver post: Árboles que Mueren, Suelos que se Erosionan). Entrar a predecir la cuantía de este este tipo de lluvias es casi imposible, ya que hablamos de sistemas no lineales, y por su naturaleza lo son. Empero añadir los factores humanos antes aludidos, genera problemas adicionales casi irresolubles a la hora de generar modelos matemáticos útiles.
La otra cara de la moneda son los eventos extremos de tipo tifones, y Tsunamis. Recordemos que, por ejemplo, los últimos mentados son generados usualmente por seísmos o terremotos, que no por el clima. Del mismo modo, habría que comprobar si los datos recopilados han sido debidamente tratados, ya que la densidad de estaciones y sus potenciales ha ido mejorando con el tiempo, incluso en países pobres, al igual que el número de víctimas en enclaves superpoblados, cuyos datos actualmente se pueden recopilar vía redes sociales. ¡Mucho cuidado al confundir la cuantía de las víctimas y afectados, con la intensidad de la tormenta relámpago!. Tampoco se trata de una relación lineal. Mucho cuidado también resècto a los daños materiales causados por las tormentas con la intensidad de la lluvia, debido a que intervienen otros muchos factores. Por ejemplo, en países industrializados, no es inusual que actualmente la misma cantidad de precipitación de un flash Flood que antes no producía daños materiales, si lo haga en la actualidad debido, entre otras razones, a sistemas de alcantarillado que no han crecido en consonancia con la extensión de la zona urbanizable. siempre «in crescendo«.
Finalmente, los autores se exhiben de cara a la galería, redactando doctas recomendaciones difíciles de implementar, dada su magnitud, enormes costos, etc. En fin, hay que hablar del cambio climático para llamar la atención.
Personalmente no niego que la devastación esté aumentando, empero existen varios motivos para ello, siendo desconocidos los factores de mayor repercusión. “Entre todas la mataron y ella sola se murió”.
Seguidamente os dejo con el párrafo extraído de aquel capitulo (yo soy el autor) del libro del que fui editor en 1997. Seguidamente los enlaces de otros artículos científicos que avalan la ley potencial aludida al inicio de esta entradilla y, finalmente, con la traducción de la publicación original.
Juan José Ibáñez
Continúa………
Los geoecosistemas mediterráneos en el espacio y el tiempo (1997).
Más aún, como señala Benito (1997, en el manuscrito presentado al Workshop que dio lugar a este volumen): “La proporción de trabajo geomorfológico o de modificación del modelado que realizan los eventos de elevada magnitud y baja frecuencia frente a la atribuible a eventos frecuentes de baja magnitud (evento medio anual) resulta ser especialmente importante en zonas de características climáticas áridas y semiáridas. En zonas semiáridas la proporción de denudación producto de eventos extremos puede superar en un centenar de veces la realizada por eventos medios anuales, y en zonas desérticas puede alcanzar hasta más de 1000 veces. En estas zonas las precipitaciones muestran una gran variabilidad estacional e interanual, siendo generalmente escasas y, cuando se generan, presentan carácter torrencial. En zonas de escasa cubierta vegetal, la curva de aforos de sedimentos relaciona la concentración de sedimento en suspensión y el caudal, según una ecuación del tipo:
y = aQb (1 )
donde y es la carga de sedimentos, Q es el caudal y a,b son constantes con valores que oscilan entre 2.0 y 3.0 (LEOPOLD et al. 1964 en BAKER & COSTA 1981)”.
Algunas de otras tantas publicaciones que ratifican las conclusiones del Bloguero.
The applicability of power-law frequency statistics to floods
Power law distribution of catastrophic floods – ResearchGate
A Theoretical Perspective on Adaptation to Flood Risk
The applicability of power-law frequency statistics to floods
Inundaciones repentinas: ¿por qué hay más de ellas devastando las regiones más secas del mundo?
El cambio climático, los cambios en los patrones de asentamiento y la falta de preparación significan que las zonas de tierras secas corren mayor riesgo de inundación. Los investigadores deben centrarse en la recopilación de datos, los sistemas de alerta temprana, la protección contra inundaciones y más.
- Jie Yin, et al.
El año pasado, alrededor de dos tercios de Pakistán se vieron afectados por inundaciones repentinas generalizadas, con más de 1.500 personas muertas y alrededor de 33 millones sin hogar. Casi 2.000 personas murieron en inundaciones repentinas en África, y partes de los Emiratos Árabes Unidos, Irán, Arabia Saudita, Qatar, Omán y Yemen se inundaron con agua.
Las inundaciones repentinas son una amenaza creciente en algunas de las regiones más secas del mundo. Los diluvios pueden desencadenar torrentes repentinos y rápidos de escorrentía que fluyen por lechos de ríos secos y canales rocosos.
Debido a que los suelos resecos repelen el agua en lugar de permitir que se absorba, las inundaciones repentinas pueden ser más devastadoras en las tierras secas que en las zonas más húmedas. Las oleadas pueden ser el resultado de cantidades relativamente pequeñas de lluvia, tan poco como 10 milímetros en una hora. En comparación, las inundaciones en las regiones más húmedas suelen seguir a episodios de lluvia más prolongados.
La rápida escorrentía también erosiona los suelos, agregando sedimentos y escombros al agua. Los peligros son mayores en las zonas montañosas, donde el agua puede brotar repentinamente a través de barrancos y laderas. Por ejemplo, una inundación repentina el año pasado en la ciudad de Datong en la provincia de Qinghai, China, arrasó más de 1.500 hogares en menos de una hora.
Sin embargo, los residentes de las tierras secas no están preparados para las inundaciones repentinas, en comparación con las personas en los trópicos. En las zonas secas, donde la sequía es una gran preocupación, los asentamientos tienden a estar cerca de los ríos o en las llanuras aluviales. Las presas y los diques son de baja prioridad.
Los residentes de las tierras secas están pagando un alto precio. Nuestro análisis utilizando la Base de Datos de Eventos de Emergencia (EM-DAT; www.emdat.be) muestra que, desde 2000, estas regiones experimentaron menos de la mitad (47%) de inundaciones repentinas mortales a nivel mundial, sin embargo, vieron casi tres cuartas partes (74%) de las muertes relacionadas (ver ‘Desastres globales de inundaciones repentinas’). La mayoría de estas inundaciones (87%) y muertes asociadas (97%) ocurrieron en países de ingresos bajos y medios.
Una serie de otros factores pondrán a muchas más personas en riesgo de inundaciones repentinas en el futuro (véase «Tierras secas: riesgos de inundaciones repentinas»). El cambio climático está haciendo que tales eventos sean más intensos y frecuentes1–3. En algunas partes de Pakistán, por ejemplo, el nivel máximo de lluvia de 5 días es un 75% mayor hoy que antes de 1900 (ver go.nature.com/41awzzj). Nuestro análisis muestra que, a nivel mundial, la tasa de inundaciones repentinas en tierras secas fue 20 veces mayor entre 2000 y 2022 que entre 1900 y 1999 (278 y 64 inundaciones, respectivamente).
Según nuestros cálculos, más personas viven en tierras secas, del 40% de la población mundial en 2000 al 44% en 2020. Estas regiones albergarán el 51% del crecimiento de la población mundial para 2025, con la mitad de esas personas viviendo en países de bajos ingresos, y solo el 1% en países desarrollados.4. Las ciudades se están expandiendo rápidamente en áreas como Oriente Medio, India y China5. Y se proyecta que la proporción de la superficie terrestre del mundo clasificada como árida o semiárida aumentará a medida que el mundo se caliente, del 41% en 2000 al 48% en 2025.4.
Pakistán es una de las naciones más expuestas. Casi un tercio de la población del país (72 millones de 230 millones de personas) vive en zonas de alto riesgo de inundaciones repentinas. Como siempre, los grupos vulnerables como las personas mayores, las mujeres y los niños experimentan los peores efectos.
Los investigadores, los profesionales y los encargados de formular políticas deben modelar, evaluar y mitigar el riesgo de inundaciones repentinas en las tierras secas en un entorno cambiante. Aquí, establecimos seis prioridades de investigación para hacerlo.
Evaluar la probabilidad y las consecuencias de las inundaciones repentinas requiere una gran cantidad de datos. Estos incluyen: mediciones meteorológicas e hidrológicas; datos topográficos y modelos digitales de elevación; registros de activos y pérdidas anteriores; y datos censales. Sin embargo, la mayoría de las regiones de tierras secas carecen de gran parte de esta información, porque los gobiernos nacionales a menudo no reconocen su valor y muchos carecen de los recursos para recopilarla.
Los investigadores, las organizaciones internacionales y las organizaciones no gubernamentales deben ayudar a esos países a actualizar su información sobre el riesgo de inundación. Las iniciativas incluyen la Asociación Mundial contra las Inundaciones dirigida por la Unión Europea (https://gfp.jrc.ec.europa.eu), que está desarrollando infraestructura de observación y modelización de inundaciones en países de ingresos bajos a medios, como Myanmar. Los gobiernos deben mapear los riesgos de inundaciones repentinas y distribuirlos en línea (como lo hace el Reino Unido; ver go.nature.com/3xt9hfz) para identificar lugares que son propensos a inundaciones, restringir la construcción y enfocarse en medidas de protección contra inundaciones.
El riesgo de inundación debe comunicarse cuidadosamente, ya que puede exacerbar las desigualdades. En las tierras secas, las poblaciones minoritarias y de bajos ingresos tienden a vivir en zonas propensas a inundaciones, como las riberas de los ríos.6. Si los mapas muestran que estas áreas son de alto riesgo, podrían verse privadas de la inversión en infraestructura local, aumentando su vulnerabilidad. Por lo tanto, los datos socioeconómicos también deben transmitirse a los responsables de la toma de decisiones junto con los mapas.
Desarrollar sistemas de alerta temprana
Los sistemas de alerta temprana para inundaciones repentinas están operando en algunos países ricos, incluidos los Estados Unidos y en las naciones de la UE. Por ejemplo, el sistema estadounidense (FLASH) pronostica flujos de agua superficial a intervalos de 10 minutos y con una resolución espacial de 1 kilómetro. Estos pronósticos combinan observaciones en tiempo real de radares, satélites y sensores con modelos hidrológicos, y pueden proporcionar un aviso de algunas horas de inundaciones repentinas. Si también existen planes de preparación y respuesta, eso podría dar tiempo suficiente para que los gobiernos asignen recursos de rescate y para que los residentes protejan sus hogares y se muden a puntos seguros. Sin embargo, pocas naciones de ingresos bajos y medianos tienen estos sistemas, porque carecen de los datos y modelos para respaldarlos, así como de incentivos políticos y financiamiento.
Cómo el cambio climático y la expansión urbana no planificada traen más deslizamientos de tierra
Para rectificar esta situación, la Organización Meteorológica Mundial está ejecutando un programa para proporcionar a los meteorólogos y a los organismos de gestión de desastres información en tiempo real sobre las amenazas de inundaciones repentinas (véase go.nature.com/3xsw4fg). Hasta ahora, 28 sistemas de alerta están en funcionamiento, con otros 39 en desarrollo. Ocho de los sistemas operacionales se encuentran en tierras secas, junto con diez de los que aún están en desarrollo. Es necesario involucrar a más naciones de tierras secas.
El pronóstico de inundaciones repentinas en las tierras secas deberá adaptarse a los contextos locales, incluidos los tipos de suelo, los terrenos y las cargas de sedimentos. Cuando los datos son escasos, es necesario comprender mejor las incertidumbres y los límites. Es necesario explorar el uso de sensores inalámbricos y fuentes alternativas de datos locales, como el uso de las redes sociales y el crowdsourcing.
Aumentar la resiliencia ante inundaciones repentinas
Será necesario instalar presas, barreras y diques en las tierras secas para proteger los asentamientos. Por ejemplo, China ha estado construyendo miles de kilómetros de diques a lo largo de la corriente principal y los afluentes del río Amarillo. Sin embargo, esto es costoso e involucra cientos de proyectos con costos que van desde millones hasta miles de millones de dólares.
Los investigadores necesitan examinar las compensaciones. Por ejemplo, las medidas de protección podrían fomentar un mayor desarrollo en áreas propensas a inundaciones, como fue el caso de Columbia, Carolina del Sur, que experimentó grandes daños por una inundación repentina en 2015. Y las presas y diques construidos para contener pequeñas inundaciones podrían ofrecer una falsa sensación de seguridad ante inundaciones raras y extremas.7, incluyendo uno que inundó la región de Atacama en América del Sur en 2015. La falla de un elemento de protección, como un embalse, puede enviar aguas de inundación en cascada río abajo, como se evitó por poco en la presa Oroville de California en 2017. Los impactos ambientales deben ser entendidos, como los resultantes de detener el limo y los sedimentos que fertilizan la llanura de inundación.
Las soluciones basadas en la naturaleza son más baratas. Por ejemplo, en Pakistán, el gobierno de la provincia de Khyber Pakhtunkhwa ha restaurado casi 350.000 hectáreas de bosques en su campaña de plantación «Billion Tree Tsunami». En el proyecto Yolo Bypass en Sacramento, California, los diques están siendo reemplazados por presas para desviar las aguas de inundación de las casas y hacia las llanuras aluviales naturales. Las grandes áreas residenciales deben adoptar técnicas de «ciudad esponja» que reduzcan la escorrentía, como pavimentos permeables, techos verdes, recolección de agua de lluvia y zanjas. Estos se están instalando en ciudades de toda China, incluida Xining en la provincia de Qinghai, la ciudad más grande de la meseta tibetana.
Los investigadores deben tratar de cuantificar cuán efectivas son las características naturales para almacenar y transportar agua, y qué tan resistentes son a las inundaciones extremas. Se deben considerar las diferencias locales en las condiciones del suelo y la vegetación. Es necesario saber más sobre cómo se degradan los sistemas y cómo mantenerlos. Entre los proyectos prometedores figuran el Programa Mundial sobre Soluciones Basadas en la Naturaleza para la Resiliencia Climática del Banco Mundial y el Proyecto de Resiliencia Sindh en Pakistán, así como iniciativas de conservación del agua y el suelo lideradas por el gobierno en la meseta de Loess, en el centro-norte de China.
Las regulaciones del uso de la tierra deben ser más estrictas, por ejemplo, impidiendo el desarrollo informal en las llanuras aluviales. Es necesario mejorar las normas de protección contra inundaciones para los edificios. Por ejemplo, el Código Internacional de Residencia, utilizado como base de muchas directrices nacionales y locales, exige que los pisos más bajos de los edificios estén 30 centímetros por encima del nivel promedio de una inundación «una vez por siglo«. Tales niveles ya no reflejan la probabilidad de inundación en un mundo que se calienta.
Plan de reasentamiento a largo plazo
En las zonas propensas a las inundaciones, los gobiernos deben desarrollar planes para el reasentamiento temporal e incluso permanente. Se deben diseñar carreteras elevadas, rutas de evacuación y refugios de emergencia, como los utilizados en Indonesia para tsunamis y en los Estados Unidos para huracanes. A largo plazo, a medida que se aceleran los impactos del cambio climático, podría ser necesario un retroceso gestionado.8. Por ejemplo, el gobierno chino ha reubicado a más de 600.000 personas de zonas de inundaciones repentinas en las áridas montañas del sur de la provincia de Shaanxi durante la última década.
El reasentamiento gestionado es más equitativo y eficiente que dejar que las personas se valgan por sí mismas. Se requiere investigación interdisciplinaria en ciencias sociales, geografía, ingeniería y psicología para investigar la mejor manera de gestionar el retiro, proporcionando servicios esenciales y asistencia al tiempo que se evita la inseguridad alimentaria y la pérdida de medios de vida.
Proporcionar financiamiento más allá de la ayuda en casos de desastre
Deberían elaborarse planes de transferencia de riesgos, como el seguro contra inundaciones, los bonos contra catástrofes y los fondos de solidaridad, para las tierras secas. Por ejemplo, China está desarrollando un sistema nacional de productos de seguro contra inundaciones. Estos se han incorporado al sistema nacional de gestión de emergencias y se han lanzado en docenas de ciudades piloto, incluida Zhengzhou en la provincia de Henan. Dichos productos incluyen el seguro de índice climático, que ofrece una compensación por la pérdida de cultivos y ganado cuando la lluvia excede un cierto umbral. El seguro contra catástrofes protege a las empresas y residencias contra eventos extremos que son demasiado caros para que las aseguradoras los cubran, como súper tifones o inundaciones que ocurren solo una vez en 1,000 años.
Five ways to ensure flood-risk research helps the most vulnerable
Algeria has made catastrophe insurance mandatory. Every insurance company there must join its national Catastrophe Risk Insurance Pool to cover disaster losses in proportion to their market share. All properties must be insured, with premiums set by the government.
Researchers need to study the impacts of such schemes, especially on equity. For example, vulnerable families living in flood-prone zones might not be able to afford high premiums9. Around 50% of losses in wealthy countries are covered by insurance, but there is less than 10% coverage in many poorer countries. For example, claims for Hurricane Sandy in the United States in 2012 covered 50% of the damages. By contrast, after a record-breaking flash flood in China’s Henan province in July 2021, flood insurance claims exceeded US$1.7 billion — only 11% of the total losses.
Partnerships between countries — such as China’s ‘Belt and Road’ project and the ‘Build Back Better World’ initiative proposed by the G7 group of advanced economies — should be sought to establish solidarity funds that can share the risk of large disasters, as the EU has done. The United Nations climate ‘loss and damage’ fund, approved last year at the COP27 summit in Sharm El-Sheikh, Egypt, should be leveraged to finance long-term flood-risk reduction in drylands, once mechanisms are formulated.
Improve public awareness and responses
People who live in drylands need to be more aware of flash-flood risks. Policymakers should offer guidance to help residents to adapt their behaviours and take precautionary measures — such as by installing flood-protection structures, knowing evacuation routes and warning signals, identifying areas prone to flooding or landslides, and avoiding walking or driving through flooded areas and standing water.
Researchers need to explore how best to communicate the effectiveness of measures, and how perceptions of risk influence responses to flash floods10. Social factors need to be explored — such as age, gender, education, income, ownership, culture, religion and political context. For example, past experience is important for recognizing risks and adapting behaviours. But, for rare events, memories fade and only catastrophes are remembered for a long time.
Los comportamientos colectivos también deben ser entendidos11. Los mensajes de las redes sociales pueden proporcionar información rápida sobre ubicaciones, impactos y respuestas a las inundaciones de tierras secas, como se revela a través de la minería de datos y la inteligencia artificial. Los modelos pueden integrar el comportamiento humano complejo en las evaluaciones cuantitativas de riesgos, para mejorar las estrategias de gestión. Dado que los riesgos de inundación están evolucionando, es importante adaptar las políticas a medida que se dispone de información. También será necesario un análisis interdisciplinario para evaluar la solidez de las estrategias de resiliencia ante inundaciones para una serie de riesgos y escenarios futuros.12.
Antes de que se pierdan más vidas, ofrezcamos a los residentes de las tierras secas los medios para garantizar su seguridad.
Nature 615, 212-215 (2023); doi: https://doi.org/10.1038/d41586-023-00626-9