La lluvia que ha inundado el norte de Inglaterra es la más reciente de una larga serie de episodios de inundaciones que se están convirtiendo en la nueva normalidad del país. De hecho, en todo el mundo se prevé que las inundaciones sean más frecuentes y más extremas a medida que el planeta se calienta.
Construir defensas sólidas contra inundaciones y modelizar las zonas vulnerables es fundamental si queremos evitar la pérdida de vidas y medios de subsistencia causada por estos devastadores fenómenos meteorológicos. Pero nuestra nueva investigación revela que la capacidad de los ríos para mantener el agua fluyendo dentro de sus cauces puede cambiar rápidamente; y, si no se reconoce esto, algunos modelos y defensas contra inundaciones podrían no estar preparados para afrontar las consecuencias cuando ocurran.
Muchos suponen que las inundaciones se deben a lluvias intensas. Esto es cierto, pero solo es una parte de la explicación. Las inundaciones también se producen cuando la cantidad de agua que discurre por el terreno supera la capacidad de los ríos para transportar ese caudal, como ocurrió recientemente cuando el río Don rompió las defensas contra inundaciones en la zona de Sheffield. Así pues, las inundaciones se deben en parte a la cantidad de lluvia que cae, en parte a la humedad que ya existe en el suelo y en parte a la capacidad de los ríos para contener el agua dentro de sus cauces.
Esto significa que, si cambian las capacidades de los cauces de los ríos, dos episodios de lluvia idénticos que caigan sobre terrenos igualmente húmedos pueden provocar inundaciones de gravedad muy distinta.
La mayoría de los ríos están en constante cambio. Los moldean los sedimentos y el agua que transportan. Los seres humanos han modificado la mayoría de los ríos del mundo de alguna manera. En algunos casos, esto se debe a una influencia directa, como la construcción de presas o la ingeniería fluvial. Otras influencias son indirectas: la urbanización de terrenos cercanos reduce la capacidad del suelo para absorber agua, la agricultura extrae agua de los ríos y la deforestación deja que más agua fluya hacia otros lugares.
Los ríos también responden a los cambios climáticos. Durante los periodos más secos, discurre menos agua por los sistemas fluviales. Esto significa que suele haber menos energía para mover los sedimentos del lecho, por lo que el nivel del lecho puede elevarse progresivamente, lo que reduce la capacidad del río. El crecimiento abundante de vegetación dentro del cauce también puede reducir la capacidad de un cauce fluvial al ralentizar la corriente.
Pero no siempre es fácil predecir cómo cambiarán los ríos. Los cambios extremos en la forma y la capacidad de los cauces pueden producirse con gran rapidez. Tras una reciente riada repentina en España, un río subió casi un metro, ya que enormes volúmenes de sedimentos procedentes de aguas arriba fueron desplazados y depositados más adelante. En los sistemas fluviales tropicales, que tienden a transportar más sedimentos que los ríos templados, estos cambios pueden llegar a ser de varios metros.
Riesgo incierto
Por desgracia, estos cambios suelen ser ignorados por los ingenieros y modelizadores de inundaciones, que generalmente tratan el cauce como un elemento fijo. Si los ríos cambian realmente su capacidad en el espacio y en el tiempo, las estimaciones de la probabilidad de inundación podrían ser incorrectas, poniendo en riesgo a personas y bienes.
Motivados por estas preocupaciones, investigamos la velocidad a la que se producen los cambios en los cauces y en qué medida estas alteraciones podrían estar impulsadas por el clima. Partimos de un modelo conceptual sencillo: el clima controla la lluvia, la lluvia afecta al caudal del río y el caudal del río determina la capacidad del cauce.
No existían observaciones directas de este vínculo en los sistemas fluviales a escalas temporales cortas. Por ello, realizamos 10.000 mediciones de la capacidad de 67 ríos en Estados Unidos, abarcando un periodo de casi 70 años. También recopilamos datos de lluvia y caudal fluvial para evaluar cómo los cambios climáticos afectaron a la capacidad de los ríos.
Descubrimos que los cambios temporales en la capacidad de los ríos, que duran de años a décadas, eran mucho más frecuentes de lo que se había supuesto anteriormente. En términos generales, la capacidad de los ríos tiende a aumentar durante los periodos más húmedos de lo normal, debido a una mayor erosión de los cauces, y a disminuir en los periodos más secos.
También comprobamos que los ciclos climáticos plurianuales que afectan a los patrones regionales de precipitación, como El Niño-Oscilación del Sur, pueden hacer que la capacidad de los cauces se expanda y contraiga, quizá a escala global. Con este conocimiento, podríamos llegar a predecir cómo cambia la capacidad de los ríos y, por tanto, comprender mejor el riesgo de inundación.
En regiones templadas como el Reino Unido, donde los ríos tienden a estar cubiertos de vegetación, muy modificados por la ingeniería y relativamente estables, los cambios sutiles en la capacidad de los cauces son difíciles de detectar y poco probable que pongan en peligro vidas. Sin embargo, en sistemas fluviales que transportan grandes volúmenes de sedimentos, o en zonas del mundo donde las precipitaciones varían considerablemente a lo largo del año, las reducciones repentinas de la capacidad fluvial pueden aumentar drásticamente el riesgo de inundación para los asentamientos cercanos. Por ejemplo, el Ganges-Brahmaputra río en India y Bangladés entra en esta categoría. Su capacidad ya está cambiando, y sus llanuras aluviales se encuentran entre las más densamente pobladas del mundo.
Por desgracia, todavía tenemos una comprensión muy limitada de la naturaleza y las causas de los cambios en la capacidad de los cauces en la mayoría de las regiones, y son precisamente los lugares más expuestos a riesgo los que suelen tener menos datos. Para entender mejor lo que ocurre, necesitamos utilizar imágenes de satélite para vigilar la rapidez con la que los ríos responden a los cambios climáticos. Lo que aún no podemos hacer es supervisar en tiempo real el ajuste de los ríos. El desarrollo de tecnologías que permitan hacerlo mejoraría enormemente nuestra comprensión de cómo los cambios en la forma y la capacidad de los ríos afectan al riesgo de inundación en todo el mundo.
Hasta que esta información se haga evidente, los modelos de inundación y las estructuras de defensa deberían incorporar este riesgo incierto en sus diseños. Hacerlo podría marcar toda la diferencia para quienes viven en zonas vulnerables.
