El paisaje urbano de Houston contribuyó directamente a las lluvias torrenciales y las inundaciones mortales experimentadas durante el huracán Harvey en agosto de 2017. según investigadores de Princeton y la Universidad de Iowa. Los investigadores informan en la revista Naturaleza El 15 de noviembre que el riesgo de Houston de sufrir inundaciones extremas durante el huracán, una tormenta de categoría 4 que causó daños estimados en $ 125 mil millones y mató a 68 personas, fue 21 veces mayor debido a la urbanización.

Usando modelos de computadora y datos meteorológicos, los investigadores recrearon el huracán Harvey y compararon la precipitación total con la acumulación urbana con la precipitación total sin acumulación urbana. Los resultados indican que el desarrollo creado por el hombre ayudó a crear un huracán más húmedo, uno que dejó caer entre 40 y 60 pulgadas de lluvia durante cuatro días, así como inundaciones más graves. con picos de inundación más altos y mayores daños generales.

Los resultados destacan el papel humano en los fenómenos meteorológicos extremos, así como la necesidad de considerar el desarrollo urbano y suburbano al calcular el riesgo de huracanes y prepararse para daños y recuperación de huracanes, dijeron los autores. El estudio también acentúa la necesidad de comprender el impacto humano agravado sobre las lluvias y las inundaciones causadas por la urbanización y el cambio climático.

"Nuestro enfoque en el papel de la urbanización tenía como objetivo proporcionar una perspectiva más completa de las actividades humanas sobre las lluvias e inundaciones de Harvey, "dijo el coautor Gabriel Vecchi, profesor de geociencias de Princeton y del Instituto Ambiental de Princeton (PEI). "Los seres humanos han influido tanto en el clima, a través de las emisiones de gases de efecto invernadero, y el medio ambiente local alrededor de Houston a través de la urbanización de formas que pensamos que podrían haber afectado las lluvias y las inundaciones de Harvey ".

Los investigadores encontraron que a medida que el centro urbano de Houston crecía hacia arriba y hacia afuera, el riesgo de inundación cambió, incluido un mayor riesgo de picos de inundación más altos e inundaciones más graves y peligrosas en general. A medida que aumentaban las millas de aceras y calles impermeables de la ciudad, las fuertes lluvias no pudieron ser absorbidas por el suelo.

"Dado que se prevé que los vientos huracanados y las lluvias se intensifiquen en el futuro, y que también se espera que continúe aumentando la urbanización a lo largo de nuestras costas, Nuestro trabajo destaca la necesidad de comprender los riesgos e implementar estrategias adecuadas de mitigación de inundaciones. "dijo el autor principal Wei Zhang, un científico investigador asistente en Iowa's IIHR — Centro de investigación de Hidrociencia e Ingeniería.

Gran parte del análisis científico que siguió a la temporada de huracanes de 2017 se centró en el papel del clima, incluido el calentamiento general del planeta, en la determinación de la fuerza física de un huracán y la cantidad total de lluvia. Los investigadores de Princeton e Iowa decidieron tomar un enfoque diferente, pero complementario, virar y analizar el posible papel de la urbanización.

"Los impactos del huracán Havey en Houston destacan los peligros para las ciudades costeras a lo largo de la costa del Golfo y la costa este de los Estados Unidos, "dijo el coautor James Smith, un profesor de Princeton de ingeniería civil y ambiental y un cuerpo docente asociado a PEI. "Una lamentable repetición del huracán Florence este año subraya los problemas de las precipitaciones ciclónicas tropicales extremas en entornos urbanos".

Los investigadores experimentaron con diferentes modelos de computadora para simular la lluvia del huracán Harvey en Houston, primero mirando la precipitación total con el perfil urbano actual de la ciudad, luego con lluvias para la misma área geográfica pero con campos abiertos y cultivos en lugar de calles y rascacielos. Descubrieron que las áreas no urbanas recibieron significativamente menos lluvia, y que los patrones de lluvia fueron significativamente diferentes a los de las áreas urbanas.

La razón fue que la "rugosidad de la superficie" debido a la presencia de estructuras creadas por el hombre crea un "efecto de arrastre" en los huracanes. Este efecto ocurre cuando los fuertes vientos golpean edificios altos, creando fricción. En el caso del huracán Harvey, los vientos desplazaron el aire cálido de la superficie hacia la atmósfera, creando así una situación óptima para la formación de nubes y la precipitación.

"Cuando el huracán Harvey azotó Houston, literalmente se enganchó en los altos rascacielos y torres de la ciudad, "dijo Gabriele Villarini, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental y director del IIDH. "La fricción causada por los fuertes vientos que azotan los edificios altos creó un efecto de arrastre que influyó en el movimiento del aire y el calor y dio como resultado condiciones óptimas para la precipitación".

Usando modelos estadísticos, Los investigadores también observaron los cambios año tras año en los picos de inundaciones y los compararon con las cantidades de lluvia y el crecimiento de la población. un proxy para la urbanización. Compararon estos resultados con los picos de inundaciones de la década de 1950, un período anterior al desarrollo urbano en Houston, y nuevamente encontró una correlación positiva entre el crecimiento urbano y un mayor riesgo de inundaciones.

"La urbanización se asocia generalmente con una reducción significativa de la infiltración de aguas pluviales, ", Dijo Villarini." Houston ha experimentado uno de los auges de desarrollo urbano más impresionantes en la historia de Estados Unidos, y con el crecimiento viene un aumento de superficies impermeables. Este aumento de la urbanización, combinado con el terreno llano y arcilloso de la región, representa una mezcla muy problemática, incluso con las medidas de mitigación de inundaciones establecidas ".

Los investigadores advierten que no tener en cuenta los factores urbanos en términos de preparación para un huracán podría presentar problemas serios y costosos para las ciudades costeras.

"Si bien esta investigación no se puede extrapolar a todas las áreas urbanas costeras de la nación, destaca los costos inesperados de desarrollo, ", Dijo Villarini." Por cada nuevo camino vertido y por cada nuevo rascacielos erigido, existe un mayor riesgo de lluvias e inundaciones más adversas, y eso es ciertamente algo que los funcionarios de la ciudad y los residentes deben considerar cuando contemplen el crecimiento futuro ".

El papel, "La urbanización agravó las lluvias y las inundaciones causadas por el huracán Harvey en Houston, "fue publicado el 15 de noviembre por Naturaleza .