Gli scienziati e i gestori delle risorse idriche utilizzano molti tipi di dati per prevedere le inondazioni. Quest'anno hanno un nuovo strumento a loro disposizione:i dati sulle acque dolci provenienti dal satellite Surface Water and Ocean Topography (SWOT). L'osservatorio, una collaborazione tra la NASA e l'agenzia spaziale francese CNES (Center National d'Études Spatiales), sta misurando l'altezza di quasi tutte le superfici d'acqua sulla Terra. Lo SWOT è stato progettato per misurare tutti i fiumi principali più larghi di circa 300 piedi (100 metri) e i risultati preliminari suggeriscono che potrebbe essere in grado di osservare fiumi molto più piccoli.

I misuratori di flusso possono misurare con precisione i livelli dell'acqua nei fiumi, ma solo in singoli punti, spesso distanziati tra loro. Molti fiumi non hanno alcun misuratore di portata, soprattutto nei paesi senza risorse per mantenerli e monitorarli. Gli indicatori possono anche essere disattivati ​​in caso di inondazioni e sono inaffidabili quando l'acqua supera la riva del fiume e scorre in aree che non possono essere misurate.

SWOT fornisce uno sguardo 3D più completo sulle inondazioni, misurandone l'altezza, la larghezza e la pendenza. Gli scienziati possono utilizzare questi dati per monitorare meglio il modo in cui le acque alluvionali si propagano in un paesaggio, migliorando le previsioni su dove si verificheranno le inondazioni e con quale frequenza.

Costruire un modello di alluvione migliore

Uno sforzo per incorporare i dati SWOT nei modelli delle inondazioni è condotto da J. Toby Minear del Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) a Boulder, Colorado. Minear sta studiando come incorporare i dati SWOT nel modello idrico nazionale della National Oceanic and Atmospheric Administration, che prevede il potenziale di inondazioni e i suoi tempi lungo i fiumi statunitensi. I dati SWOT sull'acqua dolce colmeranno le lacune spaziali tra i misuratori e aiuteranno gli scienziati come Minear a determinare i livelli dell'acqua (altezze) ai quali si verificano le inondazioni in punti specifici lungo i fiumi.

Si aspetta che SWOT migliori i dati del modello nazionale dell'acqua in diversi modi. Ad esempio, fornirà stime più accurate delle pendenze dei fiumi e di come cambiano con il flusso dei corsi d’acqua. In generale, più il pendio di un fiume è ripido, più velocemente scorre l'acqua. I modellatori idrologici utilizzano i dati di pendenza per prevedere la velocità che l'acqua si muove attraverso un fiume e fuori da un paesaggio.

L'analisi SWOT aiuterà inoltre gli scienziati e i gestori delle risorse idriche a quantificare la quantità di acqua che possono essere immagazzinate nei laghi e nei bacini idrici. Anche se negli Stati Uniti esistono circa 90.000 bacini idrici relativamente grandi, solo poche migliaia di essi dispongono di dati sul livello dell’acqua incorporati nel National Water Model. Ciò limita la capacità degli scienziati di sapere come i livelli dei serbatoi si relazionano alle elevazioni dei terreni circostanti e alle potenziali inondazioni. La SWOT sta misurando decine di migliaia di bacini idrici statunitensi, insieme a quasi tutti i laghi naturali statunitensi più grandi di circa due campi da calcio messi insieme.

Alcuni paesi, compresi gli Stati Uniti, hanno fatto investimenti significativi nelle reti di misurazione dei fiumi e nei modelli dettagliati delle inondazioni locali. Ma in Africa, Asia meridionale, parti del Sud America e nell’Artico ci sono pochi dati per laghi e fiumi. In tali luoghi, le valutazioni del rischio di alluvioni spesso si basano su stime approssimative. Parte del potenziale di SWOT è che consentirà agli idrologi di colmare queste lacune, fornendo informazioni su dove viene immagazzinata l'acqua nei paesaggi e quanta scorre attraverso i fiumi.

Tamlin Pavelsky, responsabile scientifico SWOT dell'acqua dolce della NASA e ricercatore presso l'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill, afferma che SWOT può aiutare ad affrontare la crescente minaccia di inondazioni dovute a tempeste estreme alimentate dai cambiamenti climatici. "Pensate a Houston e all'uragano Harvey nel 2017", ha detto. "È molto improbabile che avremmo visto 60 pollici di pioggia a causa di una tempesta senza il cambiamento climatico. Le società dovranno aggiornare gli standard di progettazione ingegneristica e le mappe delle pianure alluvionali man mano che gli eventi di precipitazioni intense diventano più comuni."

Pavelsky afferma che questi cambiamenti nel ciclo dell’acqua terrestre stanno alterando le ipotesi della società sulle inondazioni e su cosa sia una pianura alluvionale. "Centinaia di milioni di persone in tutto il mondo correranno un rischio maggiore di inondazioni in futuro, poiché le precipitazioni diventeranno sempre più intense e la crescita della popolazione si verificherà nelle aree soggette a inondazioni", ha aggiunto.

I dati SWOT sulle inondazioni avranno altre applicazioni pratiche. Ad esempio, gli assicuratori possono utilizzare modelli basati sui dati SWOT per migliorare le mappe del rischio di alluvioni per stimare meglio i potenziali danni e rischi di perdita di un'area. Un'importante compagnia di riassicurazione, FM Global, è tra i 40 attuali early adopter di SWOT:una comunità globale di organizzazioni che lavorano per incorporare i dati SWOT nelle loro attività decisionali.

"Aziende come FM Global e agenzie governative come la Federal Emergency Management Agency degli Stati Uniti possono mettere a punto i loro modelli di inondazioni confrontandoli con i dati SWOT", ha affermato Pavelsky. "Questi modelli migliori ci forniranno un quadro più accurato di dove e con quale frequenza potrebbero verificarsi le inondazioni."