À medida que mais chuva cai em um planeta em aquecimento, um novo modelo de computador mostra que pode não demorar uma chuva para causar uma interrupção generalizada das redes rodoviárias. O modelo combinou dados sobre redes rodoviárias com as colinas e vales da topografia para revelar "pontos de inflexão" nos quais até mesmo pequenos aumentos localizados na chuva causam paralisações generalizadas das estradas.

As evidências, que foram testados usando dados do impacto do furacão Harvey na área de Houston, foram publicados hoje em Nature Communications .

“Para se preparar para as mudanças climáticas, temos que saber onde as inundações causam as maiores interrupções nas rotas de transporte. A ciência da rede normalmente aponta para as maiores interações, ou as rotas mais movimentadas. Não é isso que vemos aqui, "disse Jianxi Gao, professor assistente de ciência da computação no Rensselaer Polytechnic Institute, e principal autor do estudo. "Um pequeno dano induzido por enchentes pode causar falhas generalizadas abruptas."

Gao, um cientista de rede, trabalhou com cientistas ambientais na Beijing Normal University e um físico na Boston University para reconciliar modelos tradicionais de ciência de rede que prevêem como interrupções específicas impactam uma rede rodoviária com modelos de ciência ambiental que prevêem como a topografia influencia as inundações. A ciência de rede tradicional prevê níveis contínuos de danos, Nesse caso, derrubar estradas secundárias ou cruzamentos causaria apenas danos menores à rede. Mas por causa de como a água flui sobre a terra, adicionar informações topográficas produz uma previsão mais precisa.

Na Flórida, um aumento de 30 mm para 35 mm de chuva destruiu 50% da rede rodoviária. E em Nova York, Gao descobriu que o escoamento superior a 45 mm isolou a parte nordeste do estado do interior dos Estados Unidos.

Na província de Hunan na China, um aumento de 25 mm para 30 mm de chuva destruiu 42 por cento da rede de estradas provinciais. Na província de Sichuan, um aumento de 95 mm para 100 mm na precipitação atingiu 48,7 por cento da rede de estradas provinciais. E no geral, e um aumento de 160 mm para 165 mm de chuva destruiu 17,3% da rede rodoviária da China e isolou abruptamente a parte ocidental da China continental.

Os pesquisadores validaram seu modelo comparando os resultados previstos com as interrupções nas estradas observadas em Houston e no sudeste do Texas, causadas pelo furacão Harvey. Seu modelo previu 90,6 por cento dos fechamentos de estradas relatados e 94,1 por cento das ruas inundadas relatadas.

"Descobrimos os dados. O furacão Harvey causou algumas das mais extensas interrupções de estradas da história dos EUA, e nosso modelo previu esse dano, "Gao disse." Adicionar informações 3-D causa padrões de falha mais incomuns do que esperávamos, mas agora desenvolvemos as equações matemáticas para prever esses padrões. "