As águas da enchente do riacho San Francisquito atingiram complexos de apartamentos em East Palo Alto, Califórnia, durante uma tempestade em 31 de dezembro de 2022. Crédito:Autoridade Conjunta de Poderes de San Francisquito Creek Os planos para a mitigação de cheias ao longo dos rios urbanos beneficiam frequentemente mais alguns bairros do que outros. Investigadores e colaboradores numa planície de inundação densamente povoada da Califórnia desenvolveram uma forma de ajudar os planeadores a ver como os projetos de infraestruturas, a subida do nível do mar e as tempestades severas alimentadas pelas alterações climáticas afetarão o risco de inundações a nível local.
A elevação do nível do mar e as tempestades extremas alimentadas pelas alterações climáticas estão a combinar-se para gerar inundações mais frequentes e graves nas cidades ao longo dos rios e costas, e as infraestruturas envelhecidas estão mal equipadas para a nova realidade. Mas quando os governos e os planeadores tentam preparar as comunidades para o agravamento dos riscos de inundações, melhorando as infra-estruturas, os benefícios são muitas vezes distribuídos de forma injusta.
Uma nova abordagem de modelagem desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Stanford e da Universidade da Flórida oferece uma solução:uma maneira fácil para os planejadores simularem futuros riscos de enchentes no nível do bairro, sob condições que se espera que se tornem comuns com as mudanças climáticas, como tempestades extremas que coincidem com marés altas elevadas. pela elevação do nível do mar.
A abordagem, publicada em 28 de maio em Environmental Research Letters , revela locais onde o risco elevado é invisível com métodos de modelação convencionais concebidos para avaliar riscos futuros com base em dados de um único evento de inundação passado.
"Pedir a esses modelos para quantificar a distribuição de risco ao longo de um rio para diferentes cenários climáticos é como pedir a um micro-ondas para cozinhar um suflê sofisticado. Simplesmente não vai dar certo", disse Jenny Suckale, autora sênior do estudo e professora associada de geofísica na Escola de Sustentabilidade Stanford Doerr. “Não sabemos como o risco é distribuído e não analisamos quem se beneficia, até que ponto.”
Uma história de inundações destrutivas
O novo estudo surgiu através da colaboração com planeadores regionais e residentes em cidades à beira da baía, incluindo East Palo Alto, que enfrenta riscos crescentes de inundações provenientes da Baía de São Francisco e de um rio urbano que serpenteia ao longo da sua fronteira sudeste.
O rio, conhecido como San Francisquito Creek, serpenteia desde o sopé acima do campus de Stanford até a baía através de canais projetados - suas planícies aluviais históricas há muito tempo se transformaram em cidades densamente povoadas. “Vivemos em torno dele, dirigimos em torno dele, passamos por cima dele nas pontes”, disse a principal autora do estudo, Katy Serafin, ex-bolsista de pós-doutorado no grupo de pesquisa de Suckale.
O rio tem um histórico de inundações destrutivas. A maior delas, em 1998, inundou 1.700 propriedades, causou mais de 40 milhões de dólares em danos e levou à criação de uma agência regional encarregada de mitigar o risco de futuras inundações.
Quase 20 anos depois daquela inundação histórica, Suckale começou a pensar sobre como a ciência poderia informar futuros esforços de mitigação de inundações em torno de rios urbanos como o San Francisquito quando ministrava um curso em East Palo Alto focado na equidade, resiliência e sustentabilidade em áreas urbanas. Designado como Curso Cardeal por seu forte componente de serviço público, o curso foi oferecido mais recentemente sob o título Moldando o Futuro da Área da Baía.
Na época em que Suckale começou a ministrar o curso, a agência regional – conhecida como Autoridade Conjunta de Poderes de San Francisquito Creek – havia desenvolvido planos para redesenhar uma ponte para permitir que mais água fluísse por baixo dela e evitar inundações nas cidades à beira do riacho. Mas as autoridades municipais de East Palo Alto disseram a Suckale e aos seus alunos que temiam que o plano pudesse agravar os riscos de inundações em alguns bairros a jusante da ponte.
Suckale percebeu que se os estudantes e cientistas pudessem determinar como o desenho proposto afectaria a distribuição dos riscos de inundação ao longo do riacho, ao mesmo tempo que colaboravam com a agência para compreender as suas limitações, então as suas descobertas poderiam orientar as decisões sobre como proteger todos os bairros. “É ciência acionável, não apenas ciência pela ciência”, disse ela.
Ciência que leva à ação
A Autoridade Conjunta de Poderes desenvolveu o plano usando um modelo de risco de inundação comumente usado por hidrólogos de todo o mundo. A agência considerou as preocupações levantadas pelos funcionários da cidade de East Palo Alto sobre os riscos de inundação a jusante, mas descobriu que o modelo padrão não conseguia comprová-las.
"Queríamos modelar uma gama mais ampla de fatores que contribuirão para o risco de inundações nas próximas décadas à medida que as nossas mudanças climáticas", disse Serafin, que atuou como mentor de estudantes no Curso Cardinal e agora é professor assistente na Universidade de Flórida.
Serafin criou um algoritmo para simular milhões de combinações de factores de inundação, incluindo a subida do nível do mar e episódios mais frequentes de chuvas extremas – uma consequência do aquecimento global que já se faz sentir em East Palo Alto e em toda a Califórnia.
Serafin e Suckale incorporaram seu novo algoritmo ao modelo amplamente utilizado para calcular a probabilidade estatística de que o riacho San Francisquito inundasse em diferentes locais ao longo do rio. Eles então sobrepuseram esses resultados com dados agregados de renda familiar e demográficos e um índice federal de vulnerabilidade social.
Eles descobriram que o redesenho da ponte a montante proporcionaria protecção adequada contra uma repetição da cheia de 1998, que já foi considerada uma cheia de 75 anos. Mas a modelização revelou que o projecto planeado deixaria centenas de famílias de baixos rendimentos em East Palo Alto expostas a um risco acrescido de inundações, à medida que as alterações climáticas tornam mais comuns condições meteorológicas severas e inundações, outrora raras.
Uma colaboração benéfica
Quando os cientistas partilharam as suas descobertas com a cidade de East Palo Alto, a Joint Powers Authority e outros colaboradores da comunidade em conversas ao longo de vários anos, enfatizaram que o modelo convencional não estava errado – apenas não foi concebido para responder a questões sobre equidade.
Os resultados forneceram evidências científicas para orientar os planos de infraestrutura da Joint Powers Authority, que se expandiram para incluir a construção de um muro de inundação permanente ao lado do riacho em East Palo Alto. A agência também adoptou um plano para construir a margem do riacho numa área particularmente baixa para proteger melhor as casas e ruas vizinhas.
Ruben Abrica, representante eleito de East Palo Alto para o conselho da Joint Powers Authority, disse que pesquisadores, planejadores, funcionários municipais e legisladores têm a responsabilidade de trabalhar juntos para "realizar projetos que não coloquem algumas pessoas em mais perigo do que outras".
Os resultados da investigação de Stanford demonstraram como modelos aparentemente neutros que ignoram a equidade podem levar a distribuições desiguais de riscos e benefícios. “Os cientistas têm de se tornar mais conscientes do impacto da investigação, porque as pessoas que lêem a investigação ou as pessoas que depois fazem o planeamento dependem deles”, disse ele.
Serafin e Suckale disseram que seu trabalho com San Francisquito Creek demonstra a importância do respeito mútuo e da confiança entre pesquisadores e comunidades posicionadas não como sujeitos de estudo, mas como contribuintes ativos para a criação de conhecimento.
“Nossos colaboradores comunitários garantiram que nós, como cientistas, entendíamos as realidades dessas diferentes comunidades”, disse Suckale. “Não os estamos treinando para serem modeladores hidrológicos. Estamos trabalhando com eles para garantir que as decisões que tomam sejam transparentes e justas para as diferentes comunidades envolvidas.”
A nova abordagem à modelização do risco de inundações pode ajudar os planeadores municipais e regionais a criar melhores avaliações do risco de inundações e a evitar a criação de novas desigualdades, disse Suckale. O algoritmo está disponível publicamente para que outros pesquisadores se adaptem à sua localização.
