Durante los últimos tres años, He estado trabajando en el próximo informe del Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático de las Naciones Unidas. Soy un científico del clima que contribuyó al capítulo sobre cambios en el ciclo global del agua. Es preocupante pensar que algunos de los impactos teóricos descritos en este informe pueden cobrar vida, una vez más, en Australia.

Las recientes inundaciones en Nueva Gales del Sur son coherentes con lo que podríamos esperar a medida que continúa el cambio climático.

Los patrones naturales de lluvia de Australia son muy variables. Esto significa que es difícil determinar la influencia que tiene el cambio climático en cualquier evento meteorológico; la señal está enterrada en el fondo de una gran cantidad de "ruido" climático.

Pero a medida que nuestro planeta se calienta, la capacidad de retención de agua de la atmósfera inferior aumenta alrededor de un 7% por cada 1 ℃ de calentamiento. Esto puede provocar lluvias más intensas, lo que a su vez aumenta el riesgo de inundaciones.

Los océanos también se están calentando, especialmente en la superficie. Esto aumenta tanto las tasas de evaporación como el transporte de humedad a los sistemas climáticos. Esto hace que las temporadas y los eventos húmedos sean más húmedos de lo habitual.

Entonces, si bien Australia siempre ha experimentado inundaciones, Es probable que desastres como el que se está desarrollando en Nueva Gales del Sur se vuelvan más frecuentes e intensos a medida que continúe el cambio climático.

Comprender los conceptos básicos

Para comprender cómo un mundo en calentamiento está influyendo en el ciclo del agua, es útil volver a la teoría.

De año en año, El clima de Australia está sujeto a la variabilidad natural generada por el Pacífico circundante, Océanos Índico y Austral. Los impulsores dominantes de un año determinado establecen las condiciones climáticas de fondo que influyen en las precipitaciones y la temperatura.

Es una combinación de estos factores climáticos naturales lo que hace de Australia la tierra de las sequías y las inundaciones.

Sin embargo, La variabilidad climática de Australia ya no está influenciada únicamente por factores naturales. El clima de Australia se ha calentado 1.4 ℃ desde que comenzaron los registros nacionales en 1910, y la mayor parte del calentamiento se produjo desde 1970. Las emisiones de efecto invernadero causadas por el hombre han influido en las temperaturas australianas en nuestra región desde 1950.

Esta tendencia al calentamiento influye en las condiciones de fondo bajo las cuales operarán ambos extremos del ciclo de lluvia a medida que el planeta continúa calentándose. Una atmósfera más cálida puede contener más humedad (mayor contenido de vapor de agua), lo que puede conducir a eventos de lluvia más extremos.

Desde el invierno de 2020, Australia ha sido influenciada por la fase La Niña de El Niño-Oscilación del Sur (ENSO). Históricamente, condiciones sostenidas de La Niña, a veces con la ayuda de un océano Índico más cálido que el promedio, han preparado el escenario para graves inundaciones en el este de Australia.

Durante estos eventos, los vientos del este se intensifican y los océanos alrededor de Australia se calientan. Esto está asociado con la Circulación Walker, un balancín gigante de la presión atmosférica que influye en la distribución de las aguas cálidas del océano en el Océano Pacífico.

La última La Niña ocurrió en 2010-2012. Provocó inundaciones generalizadas en todo el este de Australia, con efectos particularmente devastadores en Queensland. El evento provocó el período de dos años más húmedo en el registro de lluvias de Australia, poner fin a la sequía del milenio 1997-2009.

Oceanógrafos de UNSW estudiaron el evento excepcional. Demostraron cómo un océano más cálido aumentaba la probabilidad de lluvias extremas durante ese evento, principalmente a través de un mayor transporte de aire húmedo a lo largo de la costa.

Su análisis destacó cómo el calentamiento oceánico a largo plazo puede modificar los sistemas productores de lluvia, aumentando la probabilidad de lluvias extremas durante los eventos de La Niña.

Es importante señalar que los cambios en los patrones de circulación atmosférica a gran escala aún no se comprenden tan bien como los cambios fundamentales en la termodinámica. Sin embargo, porque los cambios regionales en las precipitaciones se verán influenciados por ambos factores, A los investigadores les llevará tiempo desentrañar todo.

Entonces, ¿qué pasa con el cambio climático?

Los cambios teóricos en el ciclo global del agua se comprenden bien. Sin embargo, determinar la contribución de las influencias naturales y humanas sobre la variabilidad y los extremos climáticos, conocida como "atribución", es todavía una ciencia emergente.

Se necesitan más estudios para distinguir la variabilidad de la lluvia natural o "de fondo" de los cambios recientes causados ​​por el hombre en el ciclo del agua. Este es particularmente el caso en un país como Australia, que tiene una gran variabilidad de las precipitaciones anuales. This contrasts with some regions of the Northern Hemisphere with less variable rainfall, where a clear climate change signal has already emerged.

Ahora, La Niña conditions are decaying in the Pacific Ocean. Como se esperaba, the 2020–2021 La Niña has brought above-average rainfall to much of eastern Australia. This helped ease the severe drought conditions across eastern Australia since 2017, particularly in NSW.

What's interesting about the 2020–2021 La Niña is that it was weak compared with historical events. The relationship between La Niña and rainfall is generally weaker in coastal NSW than further inland. Sin embargo, it's concerning that this weak La Niña caused flooding comparable to the iconic floods of the 1950s and 1970s.

The rainfall totals for the current floods are yet to be analyzed. Sin embargo, early figures reveal the enormity of the downpours. Por ejemplo, over the week to March 23, the town of Comboyne, southwest of Port Macquarie, recorded an extraordinary 935mm of rainfall. This included three successive days with more than 200mm.

The NSW coast is no stranger to extreme rainfall—there have been five events in the past decade with daily totals exceeding 400mm. Sin embargo, the current event is unusual because of its duration and geographic extent.

It's also worth noting the current extreme rainfall in NSW was associated with a coastal trough, not an East Coast Low. Many of the region's torrential rainfall events in the past have resulted from East Coast Lows, although their rainfall is normally more localized than has been the case in this widespread event.

Remember that as the air warms, its water-holding capacity increases, particularly over the oceans. Current ocean temperatures around eastern and northern Australia are about 1℃ warmer than the long-term average, and closer to 1.5℃ warmer than average off the NSW coast. These warmer conditions are likely to be fuelling the systems driving the extreme rainfall and associated flooding in NSW.

A nation exposed

Weather and climate are not the only influences on extreme flood events. Others factors include the shape and size of water catchments, the presence of hard surfaces in urban areas (which cant't absorb water), and the density of human settlement in flood-prone areas.

The Hawkesbury–Nepean region in Western Sydney, currently experiencing major flooding, is a prime example. Five major tributaries, including the Warragamba and Nepean Rivers, flow into this extensively urbanized valley.

Improving our understanding of historical weather data may help improve future climate change risk assessment. Por ejemplo, past floods in the Hawkesbury–Nepean have been a lot worse than the current disaster. In 1867, the Hawkesbury River at Windsor reached 19.7 meters above normal, and in 1961 peaked at 14.5 meters. This is worse than the 13.12 meters above normal recorded at Freemans Reach on March 23.

It's sobering to think the Hawkesbury River once peaked 6 meters higher than what we're seeing right now. Imagine the potential future flooding caused by an East Coast Low during strong La Niña conditions.

It will take time before scientists can provide a detailed analysis of the 2020–2021 La Niña event. But it's crystal clear that Australia is very exposed to damage caused by extreme rainfall. Our theoretical understanding of water cycle changes tells us these events will only become more intense as our planet continues to warm.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.