El 14 de julio de 2021, entre 60 y 180 mm de lluvia cayeron en la región de Eifel en solo 22 horas, una cantidad que de otro modo habría caído en varios meses y que provocó inundaciones catastróficas. Los eventos fueron mucho más destructivos de lo que habían predicho los modelos existentes. Investigadores del Centro Helmholtz de Potsdam — Centro Alemán de Investigación de Geociencias GFZ señalan una serie de efectos que hasta ahora sólo se han producido raramente en Europa Central y, por lo tanto, no se han tenido suficientemente en cuenta. Éstos incluyen, en particular, la movilización de madera muerta y sedimentos, ambos efectos que probablemente se vuelvan más importantes a medida que avanza el cambio climático. Michael Dietze y Ugur Öztürk informan hoy en la revista Ciencias sobre los mecanismos que han amplificado los efectos de la inundación. También ofrecen una perspectiva de un nuevo proyecto de investigación que comienza aquí para hacer más realistas los esfuerzos de anticipación futuros.

Investigadores como testigos accidentales del desastre de la inundación

El 14 de julio es un día lluvioso. El investigador de GFZ, Michael Dietze, regresa de una visita de campo en el sur de Eifel con colegas de Potsdam y la Universidad de Bonn. Volviendo al norte rápidamente se dan cuenta de que lo que está sucediendo afuera es más que una lluvia intensa y prolongada:la vista de datos en línea del medidor Altenahr aumenta rápidamente cada 15 minutos, más rápido que el pronóstico real, y más rápido de lo que les hubiera gustado a los investigadores, porque sus propias medidas se ven afectadas. La inundación del Ahr no es nada inusual:como parte de un proyecto de investigación, Dietze y sus colegas habían instalado varias estaciones sísmicas en una terraza de tres metros de altura en el valle de Ahr unas semanas antes, que se suponía que estaban a una distancia segura de las condiciones hostiles de inundación. Querían usarlos para medir el movimiento del suelo causado por el movimiento de los sedimentos y la turbulencia del agua durante las inundaciones "regulares". Ahora el nivel ya está un metro por encima de la terraza, las estaciones se pierden.

Efectos familiares, pero de otras partes del mundo

Lo que los investigadores estaban experimentando aquí, es solo una fracción de la catástrofe real que está tomando su curso en los valles del Ahr, Ríos Erft y Rur. "El diluvio en los valles del Eifel fue mucho más violento, más rápido e impredecible de lo que habíamos asumido anteriormente para un evento de este tipo en el centro de Europa, "dice Michael Dietze, Postdoctorado en la Sección de Geomorfología de GFZ y en el Departamento de Geografía de la Universidad de Bonn. Las causas son múltiples y bien conocidas, aunque no de Europa Central, sino de los desiertos del mundo, y de los trópicos.

Suelo rápidamente saturado

La lluvia ya no podía entrar al suelo, que ya se ha saturado debido a las lluvias de semanas anteriores. También era demasiado fuerte para correr por las laderas como una fina película de agua. En lugar de, las laderas se convirtieron literalmente en ríos anchos y no transportaron el agua a una velocidad de algunos centímetros, pero de repente a unos metros por segundo, es decir, hasta cien veces más rápido. Esto le permitió converger en una ola de inundación en los valles reales mucho más rápido.

Enorme poder erosivo del agua

Además, el agua desarrolló un enorme poder erosivo:por un lado, Cavó canales en las laderas y pudo fluir aún más rápido en esos senderos excavados por ellos mismos. Por otra parte, movilizó cantidades considerables de sedimentos y madera muerta. Una vez en los principales valles, los troncos y las ramas de los árboles se desplazaron hacia los puentes. Allí se enredaron y provocaron los llamados bloqueos. Como resultado, se impidió la escorrentía, el agua se represó y también inundó áreas más distales.

Efectos inesperados en grava y carreteras

En el curso de estos eventos, surgieron efectos y los llamados peligros acoplados que antes no se creían posibles en la región. El Erft, normalmente cinco metros de ancho, se elevó más allá de sus orillas cerca de la ciudad de Blessem y se vertió sobre un campo directamente en un pozo de grava. El borde de ese pozo se abrió camino río arriba hacia Blessem en una longitud de 300 metros, como una cascada errante. Socavó las primeras casas y provocó su colapso.

El camino a través de Blessem también se convirtió en un río, que, comenzando en los bordes sin pavimentar, socavó los cimientos de la carretera, dejando atrás solo las tuberías de alcantarillado. Esta erosión cesó sólo por casualidad a medida que fluía cada vez menos agua por el Erft.

Peligros acoplados:la presa del embalse de Steinbach

La presa Steinbach, ubicado a solo 35 kilómetros río arriba, planteaba un peligro particular. Esta presa de tierra retiene 1,2 millones de metros cúbicos de agua. En la tarde del 14 de julio, se inundó hasta las rodillas en un ancho de 150 metros porque el aliviadero de emergencia no pudo descargar las masas de agua entrantes. La presa inundada se erosionó masivamente, de modo que una brecha era inminente. Si esto hubiera sucedido, la ola de la inundación habría reabastecido los procesos en Blessem, y además causó una destrucción masiva en las aldeas directamente aguas abajo de la presa. "Este ejemplo destaca lo estrechamente acopladas que están incluso las localidades aparentemente distantes, "Enfatiza Dietze.

Perspectiva:identificación de nuevos enfoques de investigación

"A medida que continúa el cambio climático, podemos encontrar eventos de precipitación como el del 14 de julio de 2021 con bastante frecuencia. Por lo tanto, La investigación debe comenzar ahora a comprender las inundaciones inducidas por precipitaciones no solo como un fenómeno de flujo excesivo de agua. También tenemos que incluir los efectos de autorrefuerzo asociados, algunos de los cuales también se ven favorecidos por el cambio climático, ", dice Dietze. Estos incluyen la disección de pendientes, especialmente en las cuencas superiores, la movilización de madera muerta y árboles vitales erosionados, así como su papel en la obstrucción de la infraestructura humana. Además, es necesario identificar y considerar nuevos peligros asociados.

Un nuevo proyecto de investigación proporciona datos importantes para futuros modelos

Un paso importante en esta dirección será trazar las huellas del desastre de julio de 2021, rápidamente y en alta resolución. Esto se aplica especialmente a las áreas donde la inundación ha ganado su impulso y que apenas han sido objeto de atención pública hasta ahora:las áreas de captación superiores de los ríos hasta las regiones de cabecera. Con un proyecto aprobado recientemente, financiado conjuntamente por el GFZ y el NatRiskChange Research Training Group en la Universidad de Potsdam, estas áreas ahora se están inspeccionando específicamente mediante escaneo láser aéreo. Esto producirá modelos 3D de alta resolución del paisaje cambiado. En comparación con los modelos 3D anteriores a la inundación, se puede recopilar información clave en pendientes erosionadas, madera movilizada y áreas inundadas, todos los datos únicos que una vez evaluados mejorarán los modelos futuros. Y luego Dietze y sus colegas pueden tener una base más sólida para reinstalar sus estaciones sísmicas para analizar la carga de sedimentos relacionada con las inundaciones en lugares realmente seguros.