Mentre il mondo si riscalda e le precipitazioni che avrebbero generato il manto nevoso creano invece pioggia, gli Stati Uniti occidentali potrebbero vedere inondazioni più grandi, secondo una nuova ricerca di Stanford.

Un'analisi di oltre 400 bacini idrografici dal 1980 al 2016 mostra che le inondazioni invernali causate dalle precipitazioni possono essere più di 2,5 volte maggiori di quelle provocate dallo scioglimento delle nevi. I ricercatori hanno anche scoperto che le dimensioni delle inondazioni aumentano esponenzialmente man mano che una frazione più elevata di precipitazioni cade sotto forma di pioggia, il che significa che la dimensione delle inondazioni è aumentata a un ritmo più veloce rispetto all'aumento della pioggia.

Lo studio, che appare nel numero di gennaio di Ricerca sulle risorse idriche , è particolarmente importante per le persone che pianificano le infrastrutture tenendo conto del riscaldamento globale. Come hanno visto i californiani del nord durante la crisi della diga di Oroville nel 2017, quando un guasto allo sfioratore ha costretto più di 180 persone, 000 residenti da evacuare, le tempeste calde possono creare grossi problemi.

"La crisi della diga di Oroville è un buon esempio di come le infrastrutture esistenti siano già vulnerabili alle inondazioni, " ha detto l'autore principale Frances Davenport, un dottorato di ricerca studente di scienze del sistema terrestre presso la Stanford's School of Earth, Scienze energetiche e ambientali (Stanford Earth). "Questi risultati mostrano che il solo riscaldamento, anche senza cambiamenti nella quantità di precipitazioni, potrebbe portare a cambiamenti nelle dimensioni delle inondazioni".

Sebbene possa sembrare ovvio che una frazione maggiore di precipitazioni che cadono sotto forma di pioggia provocherebbe inondazioni maggiori, la nuova ricerca rivela che le dimensioni delle precipitazioni e delle inondazioni hanno una relazione non lineare. Per esempio, una tempesta con il 100% di pioggia ha il 25% in più di precipitazioni liquide rispetto a una tempesta con l'80% di pioggia, ma i ricercatori hanno scoperto che l'inondazione media è più grande del 33 percento, il che significa che le inondazioni crescono a un ritmo più veloce dell'aumento delle precipitazioni liquide.

Necessità infrastrutturali future

I risultati potrebbero informare la gestione dei bacini idrici che non solo assicurano l'approvvigionamento idrico della regione, ma forniscono anche un tampone per le inondazioni, secondo l'autore senior Noah Diffenbaugh, il professore della Fondazione Kara J. alla Stanford Earth.

"Ai pianificatori viene chiesto di proiettare in avanti il ​​tipo di condizioni che l'infrastruttura odierna dovrà sopportare nei prossimi anni e decenni, " Ha detto Diffenbaugh. "Sia la forma che la grandezza dei nostri risultati non lineari hanno il potenziale per avvantaggiare i pianificatori negli stati occidentali che stanno cercando di integrare la natura mutevole dell'idrologia della neve nelle loro decisioni".

I ricercatori hanno valutato 410 bacini idrografici utilizzando misurazioni giornaliere del flusso di flusso dall'indagine geologica degli Stati Uniti per identificare i maggiori eventi di precipitazione e i periodi di tempo con il flusso di flusso più elevato. Hanno quindi analizzato questi eventi confrontando la quantità di pioggia, neve e scioglimento delle nevi che precedono e seguono ogni evento.

In collaborazione con l'economista e coautore Marshall Burke, un assistente professore di scienze del sistema terrestre, i ricercatori hanno adattato i metodi dell'econometria, un ramo della statistica applicata, per tenere conto di altre influenze come le caratteristiche del suolo, pendenza e cambiamento d'uso del suolo, al fine di stuzzicare l'impatto delle sole precipitazioni. Secondo gli autori, l'analisi è uno dei primi tentativi di applicare queste tecniche econometriche all'idrologia.

"Utilizzando questo metodo econometrico, possiamo osservare come le inondazioni sono variate nell'intera gamma di variabilità storica in ogni bacino idrografico, " Ha detto Davenport. "Questo ci consente di identificare modelli che potrebbero non essere ancora evidenti nelle tendenze delle inondazioni a lungo termine".

I risultati sono utili ai gestori dell'acqua che pensano ai rischi di alluvione a lungo termine, specialmente nelle aree che dovrebbero subire un riscaldamento e una continua variabilità nella quantità totale di precipitazioni, secondo i ricercatori. Erano motivati ​​a concentrare le loro analisi sugli Stati Uniti occidentali perché le stesse dighe e serbatoi utilizzati per immagazzinare l'acqua per la stagione secca forniscono anche il controllo delle inondazioni durante la stagione delle piogge, con la neve che gioca un ruolo importante in ciascuno.

"Negli ultimi anni abbiamo visto la tensione in tempo reale tra mantenere l'acqua nel serbatoio in modo che possa essere utilizzata più avanti nel corso dell'anno, e lasciarlo uscire in modo che ci sia spazio disponibile per evitare allagamenti dalla prossima tempesta, " disse Diffenbaugh, che è anche il Kimmelman Family Senior Fellow presso il Woods Institute for the Environment. "Stati come la California sono ben consapevoli che mentre l'idrologia delle nevi degli Stati Uniti occidentali continua a cambiare, l'infrastruttura che è stata progettata e costruita intorno al vecchio clima del secolo scorso continuerà ad essere spinta ai suoi limiti. I nostri risultati gettano nuova luce sulla rapidità con cui i pianificatori possono aspettarsi che il deflusso estremo si intensifichi man mano che le precipitazioni diventano più dominate dalla pioggia in tutta la regione".