C'è una tendenza nell'America moderna a pensare alle inondazioni come nient'altro che pericolose, una minaccia per le case, fattorie, strade, e ponti. Ma le inondazioni, quando le acque di un fiume salgono al di sopra delle rive e inondano la terra vicina, sono un fenomeno naturale che avvantaggia l'habitat della fauna selvatica ed è stato cruciale per le civiltà umane sin da quando le prime si sono basate sull'inondazione del Tigri, Eufrate, e i fiumi Nilo per irrigare i loro raccolti.

Durelle Scott, un professore associato di ingegneria dei sistemi biologici affiliato al Global Change Center presso Virginia Tech, è l'autore principale di un articolo recentemente pubblicato sulla rivista accademica Comunicazioni sulla natura che esamina le inondazioni negli Stati Uniti continentali con dettagli quasi senza precedenti. Scott e i suoi coautori hanno esaminato ciò che Scott chiama inondazioni "quotidiane" in torrenti e fiumi di tutte le dimensioni, utilizzando i dati di 5, 800 stazioni di monitoraggio delle inondazioni gestite dall'United States Geological Survey. Con misurazioni tipicamente effettuate ogni 15 minuti o ogni 30 minuti, che ammontava a più di 2 miliardi di misurazioni individuali. Per ogni stazione, la squadra ha eseguito 1, 000 realizzazioni di soglie di allagamento per catturare l'incertezza, applicare tecniche statistiche su un grande server di computer.

"Il quadro generale è che le inondazioni in tutto il mondo stanno aumentando con il cambiamento climatico, ma non tutte le inondazioni sono cattive e catastrofiche, " ha detto Scott, che è sia al College of Agriculture and Life Sciences che al College of Engineering. "Volevamo fare un'analisi in cui abbiamo catturato la variabilità delle inondazioni annuali che si verificano all'interno di piccoli corsi d'acqua a fiumi più grandi".

La maggior parte degli studi sulle inondazioni si concentra su singoli bacini fluviali o regioni geografiche, Egli ha detto. Studiando tutti i 48 stati inferiori, Scott e il suo team possono esaminare le inondazioni in fiumi grandi e piccoli e concludere che l'intera nazione potrebbe gestire meglio le sue pianure alluvionali.

Tra i risultati del documento:i corsi d'acqua più piccoli inondano più spesso di quelli più grandi, ma per periodi più brevi. Le inondazioni più frequenti significano che i corsi d'acqua più piccoli fungono da condotto tra il paesaggio e il torrente adiacente.

Questa è una benedizione mista:"La consegna di nutrienti e sedimenti agli ambienti delle pianure alluvionali è in parte il motivo per cui hai terreni molto ricchi e un'agricoltura allestita lungo i sistemi fluviali, " ha detto Scott. Ma il movimento dei nutrienti e dei sedimenti va in entrambe le direzioni, e quando si sposta dalla pianura alluvionale nel fiume, può essere dannoso per gli utenti dell'acqua a valle.

"Quando i nutrienti in eccesso entrano in un ruscello o fiume e vengono trasportati a valle, ti ritrovi con fioriture di alghe e simili, e ciò ha implicazioni che siano legate alla salute umana o dannose per la pesca commerciale o ricreativa, " ha detto Scott.

Una delle scoperte di Scott è che lo scambio di sedimenti e nutrienti tra fiumi e pianure alluvionali dipende non solo dai livelli di inondazione, ma sulla durata di un evento di inondazione.

"Se hai inondazioni molto brevi, finirai per avere più portata netta dalla pianura alluvionale in un fiume rispetto alla rimozione di uno specifico nutriente o sedimento, " Scott ha detto. "Questo è stato unico nel nostro studio. Siamo stati in grado di quantificare approssimativamente per quanto tempo l'acqua era su queste pianure alluvionali e abbiamo scoperto che per i piccoli corsi d'acqua l'inondazione è di solito molto meno di un giorno, quindi di solito non c'è un'opportunità per la rimozione dei nutrienti".

Ciò ha implicazioni per il ripristino delle zone umide inteso per i benefici sulla qualità dell'acqua. Negli ultimi decenni sono stati spesi molti soldi e sforzi per riportare fiumi e pianure alluvionali a qualcosa di simile al loro stato naturale. Questo tipo di restauro, Scott ha detto, deve andare oltre la semplice riconnessione di un torrente a una pianura alluvionale, rimuovendo canali o prelievi che una volta contenevano il flusso. Se l'acqua supera gli argini del torrente solo durante portate elevate, le inondazioni saranno brevi e pesanti, che potrebbe inviare a valle materiale più dannoso. Anziché, il ripristino all'interno di fiumi di medie dimensioni può produrre inondazioni più graduali, per raggiungere quello che Scott ha chiamato "l'equilibrio tra tempo di inondazione ottimale e fornitura di nutrienti per i benefici sulla qualità dell'acqua".

La ricerca di Scott potrebbe anche avere lezioni su come gestiamo i fiumi per prevenire inondazioni catastrofiche. Le gravi inondazioni sono certamente qualcosa da prevenire, ma potremmo proteggerci eccessivamente da inondazioni moderate per consentire la costruzione su pianure alluvionali basse.

"Abbiamo messo un sacco di tasse per ridurre i danni alle infrastrutture, "Scott ha detto. "Il rovescio della medaglia è che se metti una tassa in una città e una città a valle non ha una tassa così grande, stai peggiorando le cose per la comunità a valle. Con inondazioni più frequenti all'orizzonte, la futura gestione dell'acqua deve bilanciare lo sviluppo economico all'interno delle aree soggette a inondazioni rispetto ai costi sociali della ricostruzione post-alluvione".