Il paesaggio urbano di Houston ha contribuito direttamente alle piogge torrenziali e alle inondazioni mortali sperimentate durante l'uragano Harvey nell'agosto 2017, secondo i ricercatori di Princeton e dell'Università dell'Iowa. I ricercatori riferiscono sulla rivista Natura Il 15 novembre il rischio di Houston di inondazioni estreme durante l'uragano, una tempesta di categoria 4 che ha causato danni stimati in 125 miliardi di dollari e ucciso 68 persone, era 21 volte maggiore a causa dell'urbanizzazione.

Utilizzando modelli di computer e dati meteorologici, i ricercatori hanno ricreato l'uragano Harvey e hanno confrontato la pioggia totale con l'accumulo urbano con la pioggia totale senza l'accumulo urbano. I risultati indicano che lo sviluppo creato dall'uomo ha contribuito a creare un uragano più umido, che ha fatto cadere da 40 a 60 pollici di pioggia in quattro giorni, nonché inondazioni più gravi, con picchi di piena più elevati e danni complessivi maggiori.

I risultati evidenziano il ruolo umano negli eventi meteorologici estremi, nonché la necessità di prendere in considerazione lo sviluppo urbano e suburbano nel calcolo del rischio di uragano e nella preparazione al danno e al ripristino degli uragani, hanno detto gli autori. Lo studio accentua anche la necessità di comprendere l'impatto umano composto su precipitazioni e inondazioni causate dall'urbanizzazione e dai cambiamenti climatici.

"La nostra attenzione sul ruolo dell'urbanizzazione era mirata a fornire una prospettiva più completa delle attività umane sulle piogge e le inondazioni di Harvey, " ha detto il co-autore Gabriel Vecchi, un professore di geoscienze di Princeton e il Princeton Environmental Institute (PEI). "Gli esseri umani hanno influenzato sia il clima, attraverso le emissioni di gas serra, e l'ambiente locale intorno a Houston attraverso l'urbanizzazione in modi che pensavamo avrebbero potuto influenzare le precipitazioni e le inondazioni da Harvey".

I ricercatori hanno scoperto che mentre il centro urbano di Houston cresceva verso l'alto e verso l'esterno, rischio di alluvione è cambiato, compreso un rischio maggiore di picchi di alluvione più elevati e inondazioni più gravi e pericolose in generale. Man mano che aumentavano le miglia di marciapiedi e strade impervie della città, le forti piogge non potevano essere assorbite nel terreno.

"Dato che si prevede che i venti e le piogge degli uragani si intensificheranno in futuro, e che anche l'urbanizzazione lungo le nostre coste dovrebbe continuare ad aumentare, il nostro lavoro evidenzia la necessità di comprendere i rischi e di attuare adeguate strategie di mitigazione delle alluvioni, ", ha affermato l'autore principale Wei Zhang, un assistente ricercatore presso il centro di ricerca IIHR-Hydroscience and Engineering dell'Iowa.

Gran parte dell'analisi scientifica che ha seguito la stagione degli uragani del 2017 si è concentrata sul ruolo del clima, incluso il riscaldamento generale del pianeta, nel determinare la forza fisica di un uragano e la quantità totale di precipitazioni. I ricercatori di Princeton e dell'Iowa hanno deciso di adottare un approccio diverso, ma complementare, affrontare e guardare al possibile ruolo dell'urbanizzazione.

"Gli impatti dell'uragano Havey su Houston evidenziano i pericoli per le città costiere lungo la costa del Golfo e la costa orientale degli Stati Uniti, ", ha affermato il coautore James Smith, un professore di Princeton di ingegneria civile e ambientale e facoltà associata PEI. "Una sfortunata replica dell'uragano Florence quest'anno sottolinea i problemi delle precipitazioni estreme dei cicloni tropicali negli ambienti urbani".

I ricercatori hanno sperimentato diversi modelli al computer per simulare le precipitazioni dell'uragano Harvey a Houston, prima esaminando le precipitazioni totali con l'attuale profilo urbano della città, poi a pioggia per la stessa area geografica ma con campi aperti e coltivazioni al posto di strade e grattacieli. Hanno scoperto che le aree non urbane hanno ricevuto precipitazioni significativamente inferiori, e che i modelli di pioggia erano significativamente diversi rispetto alle aree urbane.

Il motivo era che la "rugosità superficiale" dovuta alla presenza di strutture create dall'uomo crea un "effetto trascinamento" sugli uragani. Questo effetto si verifica quando forti venti colpiscono edifici alti, creando attrito. Nel caso dell'uragano Harvey, i venti spostarono l'aria calda di superficie più in alto nell'atmosfera, creando così una situazione ottimale per la formazione di nubi e precipitazioni.

"Quando l'uragano Harvey si è abbattuto su Houston, si è letteralmente impigliato negli alti grattacieli e nelle torri della città, " disse Gabriele Villarini, professore associato di ingegneria civile e ambientale e direttore dell'IIHR. "L'attrito causato dai forti venti che colpiscono gli edifici alti ha creato un effetto di trascinamento che ha influenzato il movimento dell'aria e del calore e ha portato a condizioni ottimali per le precipitazioni".

Utilizzando modelli statistici, i ricercatori hanno anche esaminato i cambiamenti di anno in anno nei picchi di inondazione e li hanno confrontati con le quantità di pioggia e la crescita della popolazione, un proxy per l'urbanizzazione. Hanno confrontato questi risultati con i picchi di inondazione degli anni '50, un periodo che precede lo sviluppo urbano di Houston, e ancora una volta ha trovato una correlazione positiva tra la crescita urbana e l'aumento del rischio di inondazioni.

"L'urbanizzazione è generalmente associata a una significativa riduzione delle infiltrazioni di acqua piovana, " ha detto Villarini. "Houston ha vissuto uno dei più impressionanti boom di sviluppo urbano nella storia degli Stati Uniti, e con la crescita aumenta le superfici impermeabili. Questo aumento dell'urbanizzazione, combinato con il terreno pianeggiante e argilloso della regione, rappresenta un mix molto problematico, anche con misure di mitigazione delle inondazioni in atto".

I ricercatori avvertono che la mancata considerazione dei fattori urbani in termini di preparazione degli uragani potrebbe presentare problemi seri e costosi per le città costiere.

"Anche se questa ricerca non può essere estrapolata a ogni area urbana costiera della nazione, mette in luce i costi imprevisti di sviluppo, » disse Villarini. « Per ogni nuova carreggiata versata e per ogni nuovo grattacielo eretto, c'è un aumento del rischio di precipitazioni più avverse e inondazioni, e questo è certamente qualcosa che i funzionari e i residenti della città dovrebbero considerare quando contemplano la crescita futura".

La carta, "L'urbanizzazione ha esacerbato le piogge e le inondazioni causate dall'uragano Harvey a Houston, " è stato pubblicato il 15 novembre da Natura .