"Existe evidencia de que el cambio climático aumenta el riesgo de inundaciones, y las pérdidas debidas a esas inundaciones aumentan cada año", dice Y.C. Ethan Yang, profesor asociado de ingeniería civil y ambiental (CEE) en el P.C. Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Rossin. "Los científicos han empezado a pensar en problemas compuestos que exacerban aún más las inundaciones, como cuando a un huracán le siguen fuertes lluvias".

Yang y su equipo, que incluía a Chung-Yi Lin '23 Ph.D. (ahora postdoctorado en Virginia Tech) y Farrah Moazeni, miembro de la facultad de Lehigh CEE, estaban interesados ​​en estudiar ese doble golpe y, en particular, "qué sucede cuando un desastre natural y un desastre provocado por el hombre ocurren simultáneamente".>

En su caso, el desastre provocado por el hombre fue un ciberataque. El resultado de su estudio, "Riesgos de inundación por ataques ciberfísicos en un sistema inteligente de aguas pluviales", se publicó recientemente en Water Resources Research. .

Los investigadores querían comprender cuán vulnerable podría ser un sistema inteligente de aguas pluviales a un ciberataque cuando ese mismo sistema se enfrentaba simultáneamente a inundaciones inducidas por tormentas.

"La idea de la ciudad inteligente es genial, pero abre la puerta a los piratas informáticos", afirma Yang. "Queríamos saber en qué escenario de inundación un hacker podría causar más daño."

Yang y su equipo utilizaron datos históricos del sistema de gestión de aguas pluviales en Bethlehem Township, Pensilvania, para construir un modelo hidrológico para simular inundaciones. También desarrollaron un modelo de ataque que imitaba cómo un pirata informático podría interferir con el sistema, por ejemplo, abriendo o cerrando compuertas que controlan los niveles de agua en los estanques de retención.

Combinaron los datos con los modelos para ejecutar simulaciones bajo varios escenarios de impacto del cambio climático (por ejemplo, el impacto de temperaturas globales promedio cada vez más altas) para evaluar las condiciones en las que un pirata informático podría tener el mayor impacto en un sistema de aguas pluviales, aumentando así el riesgo de una comunidad. riesgo de inundación.

"Descubrimos que si una inundación es lo suficientemente grande, digamos que hay un huracán de categoría 5, un pirata informático no aumentará el riesgo, porque el sistema se inundará de todos modos", dice Yang.

"Sin embargo, la condición más vulnerable es durante inundaciones de niveles bajos a medios. El sistema debería poder manejar esos eventos. Pero si alguien abre intencionalmente una puerta en el momento equivocado, abrumará el sistema y provocará una inundación. aguas abajo pudimos cuantificar y mostrar mediante visualizaciones este riesgo adicional de inundación causado por un ciberataque."

Los resultados ya han dado lugar a dos proyectos adicionales:uno explorará cómo prevenir dicha interferencia y el segundo examinará los efectos en cascada dentro de una comunidad inundada, específicamente cómo se ven afectados los diferentes grupos de personas.

"Sabemos que las personas adineradas tienden a sufrir mayores pérdidas en términos de números absolutos", afirma. "Pero los grupos socialmente vulnerables tienden a sufrir un mayor porcentaje de la pérdida total".

Yang espera que el marco matemático que él y su equipo desarrollaron para este proyecto sea adoptado por otras comunidades en todo el país y en todo el mundo.

"Desarrollamos un procedimiento que ahora puede permitir a cualquier municipio identificar las vulnerabilidades dentro de sus sistemas de aguas pluviales", afirma. "Mientras tengas los datos, el método es universal."