Brasil: identifican áreas de ciudades propensas a inundaciones. Científicos afiliados al Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (INPE) de Brasil han combinado modelos que predicen la expansión urbana y los cambios en el uso del suelo con modelos hidrodinámicos. Lo han hecho para crear una metodología capaz de proporcionar información geográfica que identifique las áreas propensas a inundaciones de las ciudades. Especialmente en aquellas que son vulnerables al impacto de lluvias extremadamente fuertes.
El innovador estudio se basó en datos de São Caetano do Sul, una ciudad en el área metropolitana de São Paulo. Pero la metodología puede ser utilizada por otras ciudades para diseñar políticas públicas. Y para tomar decisiones que permitan abordar los impactos de estos fenómenos a fin de evitar la destrucción de edificios e infraestructura y pérdidas humanas.
Previendo futuras catástrofes
En asociación con la Universidad Federal de Paraíba (UFPB) y la Universidad Federal de Río Grande do Sul (UFRGS) y con organismos locales, los investigadores “probaron” la metodología de modelado usando datos de defensa civil de la ciudad relacionados con una inundación que ocurrió el 10 de marzo de 2019. Cuando tres personas se ahogaron y las aguas alcanzaron una cota de casi 2 metros en varias calles.
“He trabajado con modelos durante años, centrándome en los cambios en el uso del suelo y la cobertura en áreas urbanas. Quería combinar esto con la simulación de inundaciones. La oportunidad surgió en relación con el proyecto de Elton”. Esto lo dijo Cláudia Maria de Almeida, primera coautora del artículo y asesora de tesis de Silva. También es investigadora del INPE, donde dirige la unidad de teledetección urbana del instituto (Laboratorio CITIES).
“El estudio innovó al combinar modelos hidrodinámicos para áreas urbanas con la complejidad de la red de drenaje de escorrentía subterránea. Y al usar datos reales para calibrar y validar el modelo. Combinamos imágenes espaciales de muy alta resolución y aprendizaje profundo. Todo esto está ligado al big data y las ciudades sostenibles e inteligentes”, dijo.
La discusión sobre las ciudades inteligentes comenzó en 2010. Inicialmente involucrando temas tecnológicos como los sistemas integrados de control de semáforos y paradas de autobús con wifi. La sostenibilidad y la calidad de vida de los residentes son temas que se han incluido más recientemente. Brasil: identifican áreas de ciudades propensas a inundaciones.
Ciudades en expansión
Según las Naciones Unidas, la población mundial alcanzó los 8 mil millones en 2022. Con un 56% viviendo en áreas urbanas. Se espera que la población aumente a 9,7 mil millones para 2050, con 6,6 mil millones (68%) viviendo en ciudades.
Actualmente, las ciudades se están expandiendo al doble de la tasa de crecimiento de la población. En las próximas tres décadas, las áreas urbanas en todo el mundo totalizarán más de 3 millones de kilómetros cuadrados. Un territorio equivalente a la superficie de la India.
El urbanismo no avanza al mismo ritmo. Por ejemplo, la urbanización desenfrenada provoca cambios en el uso y la cobertura del suelo. Expande las superficies impermeables y altera la hidrología. Junto con la mayor frecuencia de eventos climáticos extremos debido al cambio climático, esto expone a las ciudades a inundaciones y deslizamientos de tierra en la temporada de lluvias.
Tabulación cruzada
Para el modelado hidrodinámico, los investigadores utilizaron un paquete de software llamado HEC-RAS (Sistema de Análisis de Ríos del Centro de Ingeniería Hidrológica). Este simula el flujo de agua y la elevación de la superficie, así como el transporte de sedimentos.
Para identificar áreas propensas a inundaciones, usaron dos modelos digitales de terreno (DTM) con diferentes resoluciones espaciales de 0,5 m y 5 m. Un DTM es una representación matemática de la topografía de la superficie de la Tierra, excluyendo todos los objetos verticales.
El modelo puede manipularse mediante programas informáticos y normalmente se visualiza como una cuadrícula en la que se asigna un valor de elevación a cada píxel. La vegetación, los edificios y otras características se eliminan digitalmente. En este estudio, los investigadores utilizaron cuatro intervalos de computación (1, 15, 30 y 60 segundos) en su análisis de las simulaciones.
Los mejores resultados se obtuvieron de las simulaciones con una resolución espacial de 5 m, que mostraban mapas con la mayor cobertura de áreas propensas a inundaciones (278 de 286 puntos, o 97,2 %) en el menor tiempo de cálculo. Identificaron potencial de inundación en áreas no detectadas por las autoridades de defensa civil o los ciudadanos de São Caetano do Sul durante eventos de inundación reales. Brasil: identifican áreas de ciudades propensas a inundaciones.
Identificación positiva
“Nos propusimos crear una metodología para apoyar a los tomadores de decisiones. Simulamos cambios de uso de suelo proyectados a varios años y su impacto en la red de cursos de agua. Sobre esta base, es posible ejecutar simulaciones con escenarios. Un ejemplo sería especificar milímetros de lluvia en un período de tiempo determinado para predecir el impacto en un área de una ciudad en términos de inundaciones. Los administradores públicos pueden usar esta capacidad para tomar decisiones, evitando daños económicos y pérdida de vidas”, dijo Silva.
Los investigadores destacaron la necesidad de que las ciudades actualicen sus bases de datos para este tipo de análisis, como lo hizo São Caetano do Sul. “El modelo trabaja y se alimenta de datos. Es importante que las ciudades tengan información actualizada. Incluidos los registros relacionados con casos extremos, como grandes inundaciones e inundaciones”, dijo Almeida.
El caso de São Caetano do Sul
São Caetano do Sul es parte de una densa conurbación que abarca la ciudad de São Paulo y las ciudades vecinas de Santo André y São Bernardo do Campo. Ha tenido muchas inundaciones e inundaciones: 29 solo entre 2000 y 2022, según los investigadores.
Por otro lado, ocupa el primer lugar entre los 5.570 municipios de Brasil en sostenibilidad, según el Índice de Desarrollo Sostenible de las Ciudades – Brasil (IDSC -BR). Que es parte de una serie de informes producidos por la Red de Soluciones de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas (SDSN). Y tiene como fin monitorear la implementación de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) en los países miembros.
Con unos 162.000 habitantes, cuenta con un sistema integral de tratamiento de aguas residuales conectado al 100% de las viviendas. Casi todas las viviendas urbanas (95,4%) están ubicadas en calles públicas con árboles. Y una proporción bastante grande (37%) en calles adecuadamente urbanizadas (pavimentadas y con aceras, bordillos y desagües). Según el IBGE, la oficina de censos y estadísticas de Brasil. Brasil: identifican áreas de ciudades propensas a inundaciones.
Referencia: El estudio fue financiado por la FAPESP a través de dos proyectos (20/09215-3 y 21/11435-4). Fue parte de la investigación de doctorado de Elton Vicente Escobar Silva, primer autor del artículo e investigador del INPE. Se publicó en ‘Agua’.
