Desarrollan un sistema de pronóstico por impacto para mejorar la alerta temprana por inundaciones
Los investigadores han logrado combinar varios modelos de previsión para pronosticar con precisión el impacto de las inundaciones en edificios concretos. Podría reducir significativamente las poblaciones afectadas y los daños materiales en el futuro.
Estamos siendo testigos directos de cómo el cambio climático viene aumentando la frecuencia de eventos de alto impacto como las inundaciones, en la medida que el planeta se calienta cada vez más.
La necesidad de desarrollar métodos para una previsión de inundaciones más precisa y rápida, con el fin de proteger mejor a la población en el futuro, se vuelve imperiosa en este nuevo escenario al que vamos intentando adaptarnos.
En este sentido, las novedades provienen de un equipo de investigadores del Centro Helmholtz de Investigación Medioambiental (UFZ) y del Centro Alemán de Investigación en Geociencias (GFZ), que han presentado en Nature Communications un sistema de previsión de inundaciones que no sólo proporciona niveles de agua puntuales, sino también mapas dinámicos de inundación de alta resolución.
En los últimos años se ha avanzado mucho en la previsión espaciotemporal de las inundaciones. De este modo, ahora es posible predecir los niveles máximos de inundación en las ubicaciones de los aforos fluviales. Hasta ahora, sin embargo, las estimaciones del impacto de las inundaciones en ciudades y municipios eran aproximadas o incluso totalmente inexactas, sobre todo para la población de los tramos inferiores del río alejados de los puntos de aforo. Sin embargo, esta información es fundamental, ya que la población afectada debe ser avisada con la mayor antelación posible para poner en marcha las medidas de evacuación necesarias.
"Lo que se necesita es un sistema de alerta temprana de inundaciones de última generación que proporcione previsiones de inundaciones de alta resolución a tiempo e indique los impactos de la inundación en edificios individuales", afirma el autor principal de la UFZ, el profesor Luis Samaniego. Esto supondría una mejora clave para la gestión de crisis".
¿Cómo funciona el sistema de alerta temprana de inundaciones?
En un primer paso en el desarrollo del nuevo sistema de previsión de inundaciones, los investigadores de los dos Centros Helmholtz combinaron las previsiones de precipitaciones del Servicio Meteorológico Alemán con el modelo hidrológico de mesoescala (mHM) desarrollado en el UFZ. Este modelo no sólo proporciona información sobre la descarga de agua, sino también información temporal sobre la humedad del suelo, uno de los factores críticos para el desarrollo de inundaciones.
Basándose en los datos disponibles de la inundación catastrófica ocurrida en el valle del Ahr en julio de 2021 y en un sistema de predicción de conjunto con 20 miembros, pudieron predecir caudales máximos de inundación por hora en el punto de referencia de Altenahr en modo retrospectivo. De este modo, estimaron la probabilidad de que se superaran los niveles de inundación de 50 años o de 100 años.
Las simulaciones revelaron que el 15 % de los miembros del conjunto habrían pronosticado una superación de la crecida de 100 años con un tiempo de antelación de 47 horas y, por tanto, casi dos días antes del pico de crecida en el valle del Ahr. Cuanto más se acercaba el acontecimiento, mayor era la probabilidad de que se superara el nivel de 100 años definido en ese momento: El 75 % de todos los miembros del ensamble pronosticaron la crecida de 100 años 17 horas antes del pico de la crecida, y finalmente el 100 % lo hizo con 7 horas de antelación.
En segundo paso, los investigadores del Helmholtz combinaron el caudal generado por el modelo hidrológico mHM con el modelo hidrodinámico de inundaciones RIM2D desarrollado por el GFZ de Potsdam. El RIM2D simula muy rápidamente la dinámica de inundación y la evolución de la profundidad de las crecidas. Este modelo, con una resolución espacial de 10 metros x 10 metros, permite, en primer lugar, prever cada hora las zonas y profundidades de inundación y, por lo tanto, revela en qué lugares y en qué medida se verán afectados por una inundación edificios, calles, tramos ferroviarios, hospitales u otros elementos de infraestructura críticos.
"De este modo, las autoridades responsables y la población no sólo disponen de información sobre un posible nivel de crecida 30 kilómetros río arriba, sino también de un mapa de inundaciones de alta resolución que muestra los impactos de la crecida. Por ejemplo, podrían saber dónde podría haber personas en peligro o que tienen que ser evacuadas", explica el Dr. Sergiy Vorogushyn, hidrólogo del GFZ.
El modelo de previsión de inundaciones ha sido exitoso en su primera prueba y ahora va por más
El modelo de previsión combinado del UFZ y el GFZ ha superado la primera prueba de reconstrucción de la crecida extrema en el valle del Ahr, indicó phys.org. En una nueva fase de pruebas que comenzará este verano, la cadena automatizada de modelos se probará en tiempo real como parte de la segunda fase de la Iniciativa Climática Helmholtz en otras dos cuencas de los ríos Fils y Murr en Baden-Württemberg.
Si el sistema modelo supera también esta fase, podrá aplicarse a regiones sometidas a un alto riesgo de inundaciones, especialmente debido a crecidas repentinas. Esto podría reforzar decisivamente los actuales sistemas de alerta temprana de inundaciones y podría ampliar el horizonte de las previsiones para incluir los impactos de las inundaciones. Esto podría reducir significativamente las poblaciones afectadas y los daños materiales en el futuro.
Referencia de la noticia:
Husain Najafi et al, High-resolution impact-based early warning system for riverine flooding, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48065-y