A medida que el mundo se calienta y las precipitaciones que habrían generado una capa de nieve en su lugar, crean lluvia, el oeste de los EE. UU. podría ver inundaciones más grandes, según una nueva investigación de Stanford.

Un análisis de más de 400 cuencas hidrográficas entre 1980 y 2016 muestra que las inundaciones invernales provocadas por las lluvias pueden ser más de 2,5 veces más grandes que las provocadas por el deshielo. Los investigadores también encontraron que el tamaño de las inundaciones aumenta exponencialmente a medida que una mayor fracción de precipitación cae en forma de lluvia, lo que significa que el tamaño de las inundaciones aumentó a un ritmo más rápido que el aumento de la lluvia.

El estudio, que aparece en la edición de enero de Investigación de recursos hídricos , es particularmente importante para las personas que planifican la infraestructura teniendo en cuenta el calentamiento global. Como vieron los californianos del norte durante la crisis de la presa de Oroville en 2017 cuando una falla en el aliviadero forzó a más de 180, 000 residentes para evacuar, las tormentas cálidas pueden plantear grandes problemas.

"La crisis de la presa de Oroville es un buen ejemplo de cómo la infraestructura existente ya es vulnerable a las inundaciones, "dijo la autora principal Frances Davenport, un doctorado estudiante de ciencias del sistema terrestre en la Escuela de la Tierra de Stanford, Energía y Ciencias Ambientales (Stanford Earth). "Estos resultados muestran que el calentamiento por sí solo, incluso sin cambios en las cantidades de precipitación, podría provocar cambios en el tamaño de las inundaciones".

Si bien puede parecer obvio que una fracción mayor de las precipitaciones que caen en forma de lluvia causaría inundaciones más grandes, la nueva investigación revela que las precipitaciones y el tamaño de las inundaciones tienen una relación no lineal. Por ejemplo, una tormenta con un 100 por ciento de lluvia tiene un 25 por ciento más de precipitación líquida que una tormenta con un 80 por ciento de lluvia, pero los investigadores encontraron que la inundación promedio es un 33 por ciento mayor, lo que significa que las inundaciones crecen a un ritmo más rápido que el aumento de la precipitación líquida.

Necesidades futuras de infraestructura

Los resultados podrían informar a la gestión de los embalses que no solo aseguran el suministro de agua de la región, sino que también proporcionan un amortiguador para las inundaciones. según el autor principal Noah Diffenbaugh, el profesor de la Fundación Kara J. en Stanford Earth.

"Se les pide a los planificadores que proyecten hacia adelante qué tipo de condiciones tendrá que soportar la infraestructura actual en los próximos años y décadas, ", Dijo Diffenbaugh." Tanto la forma como la magnitud de nuestros resultados no lineales tienen el potencial de beneficiar a los planificadores en los estados occidentales que están tratando de integrar la naturaleza cambiante de la hidrología de la nieve en sus decisiones ".

Los investigadores evaluaron 410 cuencas hidrográficas utilizando mediciones diarias de caudal del Servicio Geológico de EE. UU. Para identificar los eventos de precipitación más grandes y los períodos de tiempo con el caudal más alto. Luego analizaron estos eventos comparando la cantidad de lluvia, nieve y deshielo antes y después de cada evento.

En colaboración con el economista y coautor Marshall Burke, profesor asistente de ciencia del sistema terrestre, los investigadores adaptaron métodos de la econometría, una rama de la estadística aplicada, para tener en cuenta otras influencias como las características del suelo, cambio de pendiente y uso del suelo, con el fin de desentrañar el impacto de la precipitación sola. Según los autores, el análisis es uno de los primeros intentos de aplicar estas técnicas econométricas a la hidrología.

"Al utilizar este método econométrico, podemos observar cómo las inundaciones han variado en todo el rango de variabilidad histórica en cada cuenca, "Esto nos permite identificar patrones que pueden no ser evidentes todavía en las tendencias de inundaciones a largo plazo", dijo Davenport.

Los resultados son útiles para los gestores del agua que piensan en los riesgos de inundaciones a largo plazo, especialmente en áreas que se espera que experimenten un calentamiento y una variabilidad continua en la cantidad total de precipitación, según los investigadores. Se sintieron motivados a centrar sus análisis en el oeste de los Estados Unidos porque las mismas presas y embalses que se utilizan para almacenar agua durante la estación seca también proporcionan control de inundaciones durante la estación húmeda. con la nieve jugando un papel importante en cada uno.

"Hemos visto en los últimos años la tensión en tiempo real entre mantener el agua en el depósito para poder utilizarla más adelante en el año, y dejarlo salir para que haya espacio disponible para evitar las inundaciones de la próxima tormenta, "dijo Diffenbaugh, quien también es miembro principal de la familia Kimmelman en el Instituto Woods para el Medio Ambiente. "Estados como California saben muy bien que, a medida que la hidrología de la nieve del oeste de EE. UU. Sigue cambiando, la infraestructura que fue diseñada y construida en torno al antiguo clima del siglo pasado seguirá siendo llevada al límite. Nuestros resultados arrojan nueva luz sobre la rapidez con la que los planificadores pueden esperar que la escorrentía extrema se intensifique a medida que la precipitación se vuelve más dominada por la lluvia en toda la región ".