Un modelo basado en datos horarios de 384 ríos de Suiza y Austria proyecta que las crecidas extremas podrían aumentar entre un 5% y un 15% y repetirse cada 45 a 80 años hacia finales de siglo.
Redactor: Raúl Méndez C.
Editor: Karem Díaz S.
Las inundaciones extremas en los Alpes podrían ser considerablemente más intensas y frecuentes de lo que señalaban las proyecciones anteriores. Un estudio realizado con mediciones horarias de 384 ríos de Suiza y Austria concluyó que las crecidas consideradas centenarias podrían presentarse cada 45 a 80 años hacia finales del siglo XXI.
La investigación fue desarrollada por científicos del Instituto WSL para el Estudio de la Nieve y las Avalanchas, conocido como SLF, y publicada en la revista Science Advances. Los resultados muestran que utilizar datos horarios permite detectar fenómenos de lluvia intensa que quedan ocultos cuando los modelos trabajan únicamente con promedios diarios.
Paul Astagneau, hidrólogo del SLF y autor principal del trabajo, desarrolló las nuevas proyecciones por encargo de la Oficina Federal de Medio Ambiente de Suiza. El investigador utilizó registros de caudal y un modelo hidrológico para simular la evolución de las inundaciones alpinas desde las condiciones actuales hasta finales de siglo.
Los resultados fueron más preocupantes que los obtenidos mediante modelos diarios. Las diferencias revelan que las lluvias breves e intensas pueden modificar sustancialmente el riesgo de inundación en las cuencas montañosas.
Las lluvias horarias aumentan un 7% por cada grado de calentamiento
Las inundaciones alpinas pueden originarse por tormentas de verano, precipitaciones prolongadas sobre suelos saturados o una combinación de lluvia y deshielo.
El cambio climático intensifica especialmente las precipitaciones que ocurren durante períodos inferiores a un día. Por cada grado Celsius adicional de calentamiento, las lluvias intensas registradas a escala horaria aumentan aproximadamente un 7%.
La atmósfera más cálida puede retener una mayor cantidad de vapor de agua. Cuando esa humedad se condensa durante una tormenta, aumenta la cantidad de lluvia que puede caer en pocas horas sobre una misma cuenca.
Investigaciones anteriores ya habían detectado que las precipitaciones breves y las inundaciones extremas responden de manera especialmente intensa al aumento de las temperaturas.
En zonas montañosas, donde los ríos recorren pendientes pronunciadas y las cuencas pueden reaccionar con rapidez, una tormenta concentrada puede producir aumentos abruptos del caudal.
Las inundaciones centenarias podrían aumentar hasta un 15%
El estudio proyecta que una inundación considerada de cien años podría alcanzar un caudal máximo entre un 5% y un 15% superior al estimado actualmente en los Alpes.
Una inundación centenaria no significa que el fenómeno ocurra exactamente una vez cada cien años. El concepto describe un evento que, bajo las condiciones estadísticas de referencia, tiene aproximadamente un 1% de probabilidad de producirse durante cualquier año.
El calentamiento modifica esa probabilidad. Los nuevos modelos indican que una crecida de esa magnitud podría repetirse cada 45 a 80 años, en lugar de cada cien años en promedio.
Esta reducción del período de retorno significa que las infraestructuras, los sistemas de drenaje y los planes territoriales diseñados con datos históricos podrían enfrentar eventos extremos con mayor frecuencia de la prevista.
Astagneau resumió que los acontecimientos extremos cambiarán de manera más sustancial que las inundaciones moderadas.
La lluvia compensará la disminución del deshielo
Proyecciones anteriores planteaban que las inundaciones en la región alpina podrían mantenerse estables o incluso disminuir hacia finales de siglo debido a la reducción de la nieve acumulada durante el invierno.
Un menor volumen de nieve implicaría menos agua disponible para alimentar los ríos durante el deshielo de primavera y verano. Sin embargo, las simulaciones horarias muestran que el aumento de las lluvias intensas puede compensar ampliamente esa disminución.
Los caudales extremos aumentarían incluso en los cursos de agua que actualmente dependen en gran medida de la nieve. El estudio indica que las inundaciones podrían intensificarse y hacerse más frecuentes desde mediados de siglo.
El calentamiento ya está transformando el régimen hídrico de la cordillera. La reducción de la nieve y de los glaciares altera tanto la disponibilidad estacional de agua como el comportamiento de los ríos.
El retroceso del hielo en los Alpes también puede generar inundaciones repentinas vinculadas con lagos glaciares, deslizamientos y fallas en presas naturales formadas por hielo o sedimentos.
Los datos diarios ocultaban las tormentas más intensas
Los modelos tradicionales calculan el volumen de agua que atraviesa un punto de un río durante un día completo. Este procedimiento genera un único valor para cada período de 24 horas.
El problema es que una lluvia torrencial de corta duración puede quedar diluida dentro del promedio diario. El modelo conserva el volumen total de agua, pero no representa con precisión el momento en que se produjo el máximo caudal.
Astagneau utilizó 24 observaciones por jornada, una por cada hora, en lugar de un único dato diario. Este nivel de detalle permitió simular con mayor precisión la respuesta rápida de los ríos alpinos ante tormentas intensas.
Los investigadores no esperaban encontrar diferencias tan importantes entre las simulaciones horarias y las proyecciones basadas en datos diarios.
El resultado refuerza la necesidad de emplear modelos climáticos e hidrológicos con mayor resolución temporal para evaluar riesgos en cuencas pequeñas y montañosas.
Los fenómenos moderados muestran una evolución diferente
El comportamiento proyectado no es igual para todas las inundaciones. Las crecidas moderadas, como aquellas con un período de retorno aproximado de dos años, todavía podrían disminuir en algunas zonas de montaña.
Sin embargo, esa reducción sería menor que la calculada anteriormente. Mientras las inundaciones habituales podrían presentar cambios limitados, los episodios extremos aumentarían con mayor claridad.
Esta diferencia se explica porque las grandes crecidas responden de manera más intensa a las precipitaciones extraordinarias concentradas durante pocas horas.
Los resultados muestran que evaluar únicamente los promedios o los eventos frecuentes puede producir una imagen incompleta del riesgo futuro.
Las pequeñas cuencas reaccionan con rapidez
Los ríos de montaña suelen tener cuencas relativamente pequeñas, pendientes fuertes y suelos con una capacidad limitada para almacenar agua durante tormentas intensas.
Cuando la lluvia supera la capacidad de infiltración del suelo, una gran proporción del agua se desplaza rápidamente hacia los cauces. El caudal puede aumentar en cuestión de horas y dejar poco tiempo para emitir alertas o realizar evacuaciones.
Los valles estrechos también pueden concentrar el flujo y elevar la profundidad y velocidad de las inundaciones.
En Austria, más de un siglo de observaciones permitió establecer que los episodios de precipitación de pocas horas aumentaron alrededor de un 15% durante las últimas tres o cuatro décadas.
Estos antecedentes respaldan la importancia de estudiar las crecidas con una resolución capaz de representar tormentas localizadas y rápidas.
El cambio climático transforma todo el ciclo del agua alpino
El aumento de las temperaturas no afecta únicamente a las lluvias. También modifica la nieve, el hielo, la humedad del suelo, la evaporación y el momento del año en que circula la mayor cantidad de agua.
Los glaciares y la nieve han funcionado históricamente como reservas naturales que almacenan agua durante el invierno y la liberan gradualmente en los meses cálidos.
El calentamiento provoca un deshielo más temprano y reduce la cantidad de nieve disponible al final de la primavera y durante el verano. Un análisis sobre la pérdida de nieve y glaciares de los Alpes advirtió que estos cambios también pueden agravar la escasez de agua.
Al mismo tiempo, el aire más cálido favorece precipitaciones más intensas. El sistema puede experimentar menos agua almacenada en forma de nieve, pero mayores volúmenes descargados en períodos breves.
Esta combinación aumenta la dificultad de gestionar los recursos hídricos y obliga a prepararse tanto para sequías estacionales como para inundaciones repentinas.
El deterioro del permafrost añade inestabilidad
El calentamiento de los Alpes también está descongelando el permafrost, el suelo y las rocas que permanecen congelados durante períodos prolongados.
La pérdida de hielo subterráneo reduce la estabilidad de las laderas y puede favorecer desprendimientos de rocas, deslizamientos y flujos de escombros.
El permafrost de los Alpes suizos alcanzó temperaturas récord tras décadas de calentamiento sostenido y reducción del contenido de hielo.
Cuando un desprendimiento alcanza un río o un lago, puede bloquear temporalmente el cauce y formar una presa inestable. La ruptura posterior puede liberar grandes cantidades de agua, sedimentos y rocas.
Estos procesos no fueron el objetivo central de las nuevas simulaciones fluviales, pero forman parte de un escenario alpino en el que múltiples amenazas climáticas pueden combinarse.
Carreteras, viviendas y sistemas de protección deberán revisarse
Una crecida más intensa eleva la presión sobre puentes, carreteras, vías ferroviarias, sistemas de drenaje, centrales hidroeléctricas y defensas fluviales.
Las normas de construcción y los mapas de riesgo suelen basarse en estimaciones históricas de inundaciones con períodos de retorno de 30, 50, 100 o más años.
Si los eventos considerados centenarios se presentan con mayor frecuencia y alcanzan caudales superiores, algunas infraestructuras podrían quedar dimensionadas por debajo del nuevo nivel de riesgo.
Los resultados pueden utilizarse para actualizar los mapas de inundación, revisar los espacios reservados para los ríos y limitar nuevas construcciones en zonas expuestas.
También será necesario proteger llanuras inundables y áreas naturales capaces de almacenar agua temporalmente y reducir la velocidad de las crecidas.
Las alertas deberán funcionar con mayor rapidez
Las tormentas que evolucionan en pocas horas exigen sistemas de observación y respuesta más veloces que los utilizados para precipitaciones prolongadas.
La vigilancia puede combinar radares meteorológicos, estaciones de lluvia, sensores de caudal, modelos hidrológicos y comunicaciones automáticas con autoridades y comunidades.
Los avisos deben considerar que una misma cantidad diaria de lluvia puede producir efectos muy diferentes dependiendo de si cae de manera gradual o se concentra durante una tormenta breve.
La disponibilidad de datos horarios facilita la identificación de umbrales críticos y permite calcular con mayor precisión cuánto tiempo puede transcurrir entre el inicio de la lluvia y el desbordamiento de un río.
Los modelos de alta resolución cambian la evaluación del peligro
La investigación demuestra que la resolución temporal de los datos puede modificar sustancialmente las conclusiones sobre el riesgo climático.
Los modelos diarios habían sugerido una posible disminución o estabilidad de las inundaciones alpinas debido a la reducción del deshielo. Las simulaciones horarias muestran, en cambio, que el aumento de las lluvias intensas puede dominar la evolución de las crecidas extremas.
El hallazgo no significa que todas las regiones alpinas experimentarán exactamente el mismo cambio. La respuesta dependerá de la altitud, el tamaño de la cuenca, la pendiente, los suelos, la cobertura vegetal y la proporción de precipitación que caiga como nieve o lluvia.
Las nuevas estimaciones ofrecen una base más detallada para evaluar cada cuenca y ajustar las medidas de adaptación a sus características.
Una advertencia para otras regiones montañosas
Aunque el estudio se concentró en 384 ríos de Suiza y Austria, el mecanismo climático analizado también puede ser relevante para otras cordilleras.
Las zonas montañosas de Europa, Asia, América y otras regiones combinan pendientes pronunciadas, pequeños sistemas fluviales y poblaciones asentadas en valles estrechos.
Cuando las precipitaciones extremas se intensifican, estas características pueden amplificar la velocidad y el impacto de las inundaciones.
Los resultados resaltan la necesidad de recopilar observaciones horarias en más cuencas y evitar que las proyecciones dependan exclusivamente de promedios diarios incapaces de representar las tormentas más rápidas.
El estudio, titulado Rethinking future flood hazard: Hourly data challenge daily flood projections in Alpine catchments, concluye que las inundaciones extremas cambiarán con mayor intensidad que los eventos moderados y que ese cambio podría ser visible desde mediados de siglo.
Fuente(s) referenciales
