In uno studio recente, un team di ricercatori guidato da Bruno Merz e Sergiy Vorogushyn del Centro di ricerca tedesco per le geoscienze GFZ propone una nuova strategia per motivare la società a discutere adeguate strategie di gestione del rischio:stanno sviluppando una serie di ipotetici scenari di inondazioni estreme in Germania spostando gli eventi di precipitazione precedentemente osservati di alcune decine di chilometri nello spazio e quindi calcolandone gli effetti utilizzando un modello di inondazione.

Tali scenari non sono improbabili, poiché le precipitazioni effettive potrebbero essere cadute a diverse decine di chilometri di distanza. Ciò si traduce in eventi due volte più gravi dell’alluvione più devastante che abbia colpito la Germania dal 1950. Ciò dimostra anche che le regioni risparmiate in passato non possono sentirsi sicure, poiché avrebbero potuto essere colpite duramente dalla distruzione. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Environmental Research Letters .

Sfondo:non ben preparato per eventi straordinari

Le inondazioni colpiscono più persone a livello globale di qualsiasi altro pericolo naturale. Le inondazioni del luglio 2021 nella sola Europa occidentale hanno causato più di 220 vittime e danni, per un totale di quasi 50 miliardi di euro. Nonostante gli enormi impatti delle inondazioni eccezionali degli ultimi decenni e la loro prevista maggiore frequenza in futuro, la società spesso non è disposta a discutere e a prepararsi per tali eventi.

I sondaggi hanno dimostrato che le persone hanno difficoltà a entrare in empatia con eventi che non hanno vissuto in prima persona. Quindi non sono bravi a prevedere gli effetti negativi di gravi inondazioni. E tendono a giudicare la probabilità di un evento dalla facilità con cui riescono a immaginarlo. Inoltre, le persone e le organizzazioni generalmente hanno difficoltà a pensare a prospettive minacciose e si sentono a disagio nel pianificare situazioni che potrebbero danneggiarle.

Di conseguenza, la società è spesso sorpresa e poco preparata quando si verificano eventi più gravi di quelli vissuti in precedenza, con conseguenze catastrofiche.

"La mancanza di preparazione per pensare e prepararsi a inondazioni eccezionali è preoccupante, poiché si prevede che eventi eccezionali si verifichino più frequentemente in un mondo più caldo. Pertanto, è necessario sviluppare scenari eccezionali che anche i non esperti possano comprendere", afferma Bruno Merz, capo della sezione di idrologia presso il Centro di ricerca tedesco per le geoscienze GFZ di Potsdam e professore di idrologia presso l'Università di Potsdam.

Nuovo approccio:spostamento spaziale virtuale di eventi estremi passati

La gravità di un evento è spesso descritta in termini di periodi di ritorno, come l’alluvione di 100 o 1000 anni. Ciò esprime il fatto che un evento di questa gravità si verifica in media solo ogni 100 o 1000 anni. La probabilità che ciò accada in un dato anno è quindi 1:100 o 1:1000. Tuttavia, questo concetto non è facilmente accessibile ai non addetti ai lavori.

Invece, il gruppo di ricerca guidato da Bruno Merz e Sergiy Vorogushyn, scienziato senior della Sezione di Idrologia della GFZ, propone di utilizzare scenari spaziali alternativi. Questi cosiddetti scenari controfattuali sono possibilità alternative per eventi passati, ovvero scenari che non si sono verificati ma che avrebbero potuto verificarsi.

Per svilupparli, i ricercatori hanno spostato i campi di precipitazione delle inondazioni passate e hanno simulato le conseguenze che sarebbero derivate se i percorsi delle aree di bassa pressione che le hanno provocate avessero preso un percorso diverso.

"Partiamo dal presupposto che anche i non addetti ai lavori possano facilmente comprendere che un sistema di bassa pressione che ha causato forti piogge in una determinata regione avrebbe potuto svilupparsi in modo leggermente diverso. Di conseguenza, una regione allora risparmiata potrebbe essere stata colpita e un la regione colpita avrebbe potuto essere colpita molto più duramente, quindi in quel momento sono stati semplicemente fortunati," spiega Merz.

Per il loro studio, i ricercatori hanno selezionato le dieci inondazioni più dannose avvenute in Germania dal 1950 e hanno spostato le precipitazioni di quel periodo su tre distanze – 20, 50 e 100 chilometri – e otto direzioni. Tali cambiamenti sono ben giustificati alla luce dei meccanismi coinvolti:i percorsi dei sistemi a bassa pressione che formano le precipitazioni sono dominati da interazioni non lineari su scale di circa 1.000 chilometri o più.

Pertanto anche i campi di precipitazione dei singoli eventi possono svilupparsi in modo diverso se la situazione meteorologica complessiva è leggermente diversa. Questi 24 eventi di precipitazione controfattuali per ciascuno dei dieci disastri più grandi sono stati inseriti in un modello di alluvione per quantificare la gravità dell'alluvione per le corrispondenti regioni della Germania.

Risultati utilizzando l'esempio dell'alluvione di Natale del 1993

Si è scoperto che lo spostamento delle precipitazioni può portare a inondazioni molto più gravi dell’evento reale. L'alluvione di Natale del 1993 serve da esempio:

Le precipitazioni diffuse e in parte estreme del dicembre 1993 provocarono inondazioni lungo il Medio e Basso Reno nel Natale 1993, provocando numerose vittime e inondazioni in tre Länder federali. Nella sola Colonia sono state colpite più di 13.500 economie domestiche. In questo caso una piena controfattuale risulta da uno spostamento del campo delle precipitazioni di 50 chilometri verso nord-est. Se la pioggia fosse caduta lì, molte delle località colpite dalle inondazioni sarebbero state colpite più duramente.

Inoltre, molte località risparmiate dalla devastazione sarebbero state colpite da livelli d'acqua del fiume che superavano le difese contro le alluvioni.

Le aree nel bacino del fiume Weser che furono colpite solo lievemente nel 1993, ad esempio, avrebbero subito inondazioni maggiori di quelle centenarie. Nel complesso, gli scenari controfattuali generano picchi di portata in oltre il 70% dei 516 indicatori fluviali di tutta la Germania considerati in questo studio, valori che superano le inondazioni record attualmente registrate nel paese.

Prospettive:utilizzo di scenari controfattuali per la gestione del rischio

"Dato che la gestione del rischio tende a concentrarsi sulle inondazioni più grandi osservate, la facilità con cui il nostro approccio genera molte nuove ondate di record è inquietante", riassume Merz.

"Il nostro nuovo approccio è in grado di generare scenari eccezionali plausibili che potrebbero essere utilizzati per comunicare il rischio di alluvioni ai non addetti ai lavori e supportare la gestione del rischio di alluvioni. Sebbene non sia possibile prevenire completamente i danni quando si verificano inondazioni eccezionali, la gestione del rischio può limitare gli impatti disastrosi", aggiunge Sergiy Vorogushyn .

Ad esempio, la previsione, l’allarme rapido e i programmi di evacuazione possono prevenire incidenti mortali. La pianificazione territoriale e la gestione delle infrastrutture possono garantire che le infrastrutture sensibili, come le case di cura per anziani, e le infrastrutture critiche, come le centrali elettriche, non siano situate in zone pericolose o siano protette dalle inondazioni.

Inoltre, la gestione dell'infrastruttura può progettare misure di backup e ridondanza per il funzionamento continuo durante l'inondazione e sviluppare misure che consentano un rapido ritorno ai livelli minimi di servizio se non è possibile prevenire un guasto.