Cum se produc dezastrele cauzate de pericolele naturale în cascadă?

Acesta a fost un an excepțional până acum în ceea ce privește dezastrele naturale. Taifunurile din Asia și uraganul Florence care a lovit coasta de est a SUA au provocat pagube importante, inundații și alunecări de teren. În ultimele două luni, Scandinavia, Spania și Portugalia, Regatul Unit, America de Nord și Africa de Sud s-au confruntat cu incendii de pădure violente. Chiar lângă Atena, în iulie, una dintre cele mai mortale conflagrații din istoria înregistrată a făcut ravagii în orașele de coastă, ucigând 99 de persoane. În aceeași lună, în Mendocino, California, o zonă mai mare decât Los Angeles a fost pârjolită – peste 1.800 de kilometri pătrați – ucigând un pompier și distrugând aproape 300 de case. Suedia a suferit peste 50 de incendii de vegetație, unele chiar în interiorul Cercului Arctic.

Gravitatea fără precedent a multora dintre aceste incendii ar putea fi un semn al încălzirii globale, urmând să fie și mai rău. Dar evidențiază, de asemenea, modul în care evenimentele extreme sunt conectate. Multe dintre incendii au urmat unor perioade lungi de secetă și temperaturi record. De asemenea, apariția lor încarcă zarurile pentru viitoarele pericole devastatoare.

Peisajele carbonizate sunt mai vulnerabile la inundații și alunecări de teren. În ianuarie, o alunecare de teren a ucis 21 de persoane și a rănit peste 160 în apropiere de Montecito, California. Cu o lună înainte, un incendiu de pădure distrusese vegetația și destabilizase solul de pe pantele abrupte ale orașului. Când o furtună a adus ploi abundente, un val de noroi, bolovani și crengi de 5 metri înălțime, care se deplasa cu 30 de kilometri pe oră, a intrat în casele oamenilor.

Lucrurile de evenimente adverse ca acestea, care se succed în cascadă ca niște piese de domino care se prăbușesc, vor deveni tot mai frecvente pe măsură ce lumea se încălzește. Cu toate acestea, amploarea riscurilor în cascadă este încă necunoscută. Analiștii de risc estimează probabilitatea unor evenimente individuale, prezicând creșterea frecvenței secetelor, a uraganelor și așa mai departe. Aceștia nu iau în considerare rețeaua de conexiuni dintre ele. De exemplu, creșterea nivelului mării va accentua eroziunea costieră și va expune comunitățile, infrastructura și ecosistemele la daune cauzate de furtuni și valuri.

Evaluările de risc ar trebui să fie extinse pentru a lua în considerare pericolele în cascadă. În caz contrar, nu putem planifica amploarea și natura dezastrelor viitoare. Cercetătorii trebuie să găsească răspunsuri la aceste întrebări: cum vor modifica schimbările climatice riscul de efecte de domino dezastruoase? Care sunt implicațiile pentru mediul construit? Și ce măsuri de atenuare și adaptare sunt necesare pentru a face față unor dezastre interconectate mai grave?

În cele ce urmează prezentăm modul în care ar trebui dezvoltat un astfel de cadru de risc.

Dezastre compuse

Primul pas este ca cercetătorii și managerii de risc să recunoască faptul că efectele schimbărilor climatice nu se produc în mod izolat, ci sunt puternic cuplate. De exemplu, secetele și valurile de căldură apar adesea împreună. Secetele duc la uscarea solurilor, care împiedică energia solară să fie eliberată sub formă de evaporare, provocând încălzirea suprafeței1. În Statele Unite, valurile de căldură care durează o săptămână și care coincid cu perioadele de secetă au loc acum de două ori mai des decât în anii 1960 și 19702.

Condițiile de secetă și căldură cresc riscul de incendii de vegetație, care deteriorează solul și pregătesc terenul pentru alunecări de teren și inundații ulterioare. Zăpada și gheața se topesc mai devreme, modificând calendarul scurgerilor. Acest lucru a prelungit sezonul incendiilor cu 20% în întreaga lume începând cu anii 19803,4. Cu mai puțină zăpadă și gheață în emisfera nordică, efectul de răcire asigurat de reflexia luminii solare de la suprafața Pământului a scăzut cu 10-20% între 1979 și 2008 (în raport cu valoarea sa medie din această perioadă)5.

Și aceste legături se extind acum și mai mult: incendiile de vegetație au loc la altitudini și latitudini din ce în ce mai mari (a se vedea „Mai multe incendii, mai multă topire a zăpezii”), unde înlătură coronamentul forestier și modifică locul și modul în care se acumulează zăpada. Funinginea depusă pe zăpadă absoarbe căldura și accelerează topirea. De asemenea, praful eliberat în timpul secetei grăbește topirea, așa cum s-a întâmplat în bazinul superior al râului Colorado6. Praful transportat din regiunile aride ale Africii influențează calotele de zăpadă din Europa, America de Nord și Asia.

Comunitățile fac parte din aceste cicluri. De exemplu, 60% din apa din sudul Californiei provine din apa de topire a munților Sierra Nevada7. Industria agricolă de miliarde de dolari a Californiei depinde, de asemenea, de această sursă. Tiparele schimbătoare ale temperaturii, zăpezii, incendiilor și inundațiilor pun la încercare rețeaua îmbătrânită de baraje, diguri și rezervoare a statului. Acestea trebuie să fie capabile să rețină mai multă apă la începutul sezonului, precum și să prevină inundațiile și fluxurile de resturi. Evenimentele minore care, în mod normal, nu ar cauza îngrijorare pot avea un impact profund: exploziile neașteptate de apă de topire pot declanșa, de exemplu, fluxuri de moloz pe terenurile arse. Regiunile din Anzi, Himalaya, Alpi și Munții Stâncoși se confruntă cu provocări similare.

Natura rapid schimbătoare a pericolelor într-o lume care se încălzește va fi nefamiliară pentru comunitățile locale. În Zimbabwe, de exemplu, popoarele indigene sunt mai puțin capabile să se bazeze pe modelele meteorologice, pe floră și pe faună pentru a prezice când ar putea veni inundațiile și le-ar putea forța să se mute.

Între timp, creșterea rapidă a populației și urbanizarea exacerbează schimbările climatice. De exemplu, casele construite pe pante abrupte ar putea deveni mai susceptibile la alunecări de teren.

Legături lipsă

Cercetătorii în domeniul climei au început să evalueze unele riscuri cuplate, cum ar fi cele cauzate de secete și valuri de căldură1,2. Iar eforturile de minimizare a pierderilor umane și financiare cauzate de dezastre au devenit mai interdisciplinare și mai coordonate. Cadrul Sendai din 2015 al Organizației Națiunilor Unite pentru reducerea riscului de dezastre sprijină studiile privind riscul, expunerea și vulnerabilitatea pentru a îmbunătăți rezistența și răspunsurile de urgență la o serie de dezastre, de la inundații la cutremure. Iar cel de-al șaptelea program-cadru al Uniunii Europene (PC7) îmbunătățește cunoștințele, previziunile și instrumentele de decizie pentru prevenirea și intervenția în caz de dezastre.

Dar aceste programe nu au reușit încă să țese laolaltă întreaga tapiserie a pericolelor. De obicei, ele abordează dezastre majore punctuale în loc de lanțuri conectate de evenimente mai mici, punând accentul pe răspunsul la crize mai degrabă decât pe prevenirea acestora sau pe stimularea rezilienței. Unele legături evidente pot fi studiate, cum ar fi succesiunea rapidă de evenimente care a urmat cutremurului din Tohoku din 2011, care a declanșat un tsunami care a provocat topirea reactorului nuclear Fukushima Daiichi din Japonia. Cu toate acestea, impactul pe termen lung al tsunami-ului asupra hidrologiei sau a coastelor din regiune nu a fost analizat. În plus, majoritatea țărilor adoptă propriile abordări pentru a face față pericolelor. Din practicile actuale lipsește un cadru universal pentru abordarea dezastrelor în cascadă.

Multe lacune de cercetare rămân de acoperit. Mecanismele fizice în cascadă, cum ar fi impactul funinginii din incendiile de pădure asupra straturilor de zăpadă sau al valurilor oceanice asupra alunecărilor de teren de coastă, precum și reacțiile acestora, sunt slab cunoscute. Presupunerea că evenimentele sunt independente oferă, de asemenea, un sentiment fals cu privire la frecvența la care ar trebui să se aștepte aceste evenimente, ceea ce, la rândul său, afectează pregătirea pentru dezastre.

Modelele teoretice de risc trebuie să fie capabile să gestioneze pericole multidimensionale și interdependente. De exemplu, eroziunea costieră ar putea fi afectată de creșterea globală a nivelului mării, de tsunami provocate de cutremure, de furtuni și de infrastructuri precum bariere și protecții. Starea coastelor, la rândul său, dictează expunerea comunităților.

Arhivele istorice ar putea să nu dețină toate răspunsurile. De asemenea, este greu de deslușit cauzele și efectele în rețelele complexe, în special în sistemele gestionate. Este dificil să se cuantifice modul în care un eveniment inițial crește sau reduce riscurile generate de evenimentele ulterioare și să se prevadă calendarul acestora8. De exemplu, cedarea unui dig poate avea mai multe cauze pe o perioadă îndelungată, inclusiv slăbirea în timpul secetei, precipitații extreme, proiectare defectuoasă și întreținere necorespunzătoare.

Datele sunt puține, în special din regiunile îndepărtate, cum ar fi munții accidentați. Agențiile și țările nu fac întotdeauna schimb de date. Diferite discipline și regiuni folosesc definiții diferite. Lipsesc observații cheie. De exemplu, se înregistrează amploarea unui incendiu de vegetație și impactul imediat al acestuia (decese, case pierdute), dar daunele aduse structurii solului nu sunt notate în mod obișnuit.

Coroborarea pe teren a datelor din satelit este rară. Multe țări restricționează utilizarea datelor lor de mediu și climatice. Seturile de date pe termen lung sunt greu de găsit, în special în Orientul Mijlociu, Africa, America de Sud și Asia de sud-est. Dezastrele declanșate de condițiile moderate rămân adesea neînregistrate. Iar accesul la facilitățile informatice și la formare pentru prelucrarea datelor este inadecvat în multe țări în curs de dezvoltare.

Nu există un protocol standard pentru colectarea datelor privind mediul, clima și impactul dezastrelor. Țările au propriile modalități de urmărire a impactului monetar, a pierderilor de vieți omenești și a mijloacelor de trai. Cercetătorii folosesc metode diferite pentru a descrie secetele, furtunile, valurile de căldură și incendiile de vegetație. De exemplu, un meteorolog ar putea defini seceta pe baza unui deficit de precipitații, în timp ce un hidrolog ar putea să o descrie pe baza unei schimbări în scurgerea râurilor.

Pași următori

Este necesar să se dezvolte un sistem global pentru a evalua pericolele în cascadă. Cercetătorii ar trebui să meargă dincolo de calcularea statisticilor privind secetele extreme, inundațiile și incendiile de vegetație în mod izolat și să aprofundeze interacțiunile acestora cu mediile naturale și construite. Organizațiile internaționale, cum ar fi Programul mondial de cercetare climatică și Organizația Meteorologică Mondială, ar trebui să preia conducerea în coordonarea cercetării. Iar agențiile interguvernamentale, inclusiv Comisia Europeană, Agenția Federală de Gestionare a Situațiilor de Urgență din SUA și Biroul Națiunilor Unite pentru Reducerea Riscului Dezastrelor, precum și alte organizații axate pe riscuri, ar trebui să dezvolte un sistem global de avertizare timpurie privind riscurile. De asemenea, ar trebui elaborate reglementări și materiale educaționale pentru a ajuta inginerii, factorii de decizie și publicul să își reducă la minimum expunerea la riscurile compuse și la dezastrele în cascadă.

Este necesar să se extindă gama de date colectate pentru analiza pericolelor, în spațiu și la sol. Observațiile ar trebui să fie consecvente pe tot globul și împărtășite în mod deschis. Susținem monitorizarea în timp real, pentru a surprinde evenimentele extreme și moderate pe măsură ce au loc, mai degrabă decât retrospectiv. O astfel de rețea de monitorizare ar putea să se bazeze pe alte eforturi globale de urmărire a mediului, cum ar fi Sistemul global de sisteme de observare a Pământului (Global Earth Observation System of Systems), proiectul Global Earthquake Model și portalul de date al NASA. De asemenea, trebuie să se colecteze informații socio-economice cu privire la persoanele, efectivele de animale, clădirile și infrastructura care sunt expuse riscului.

Protocoalele de date trebuie să fie extinse și standardizate. Iar agențiile au nevoie de modalități de evaluare a progreselor. Acestea se pot baza pe eforturile anterioare de a dezvolta indicatori pentru evenimente individuale. De exemplu, în cadrul unei reuniuni care a avut loc în Nebraska în 2009, Convenția Națiunilor Unite pentru combaterea deșertificării, Departamentul de Agricultură al SUA, Administrația Națională Oceanică și Atmosferică a SUA și Centrul Național de Atenuare a Secetei din SUA au convocat experți din peste 20 de națiuni pentru a conveni asupra unui set global de indici pentru măsurarea și prognozarea secetei – Declarația de la Lincoln privind indicii de secetă.

Inginerii, planificatorii și factorii de decizie trebuie să identifice infrastructura și ecosistemele vulnerabile pentru monitorizare. Agențiile guvernamentale locale și naționale și cercetătorii ar trebui să îmbunătățească reglementările, gestionarea situațiilor de urgență și codurile de construcție. După incendiile din Grecia din acest an, cetățenii au susținut că construcțiile nereglementate în zonele împădurite și absența unui plan oficial de evacuare au contribuit la numărul mare de morți. Informarea comunității și educația publică sunt esențiale pentru a crește gradul de conștientizare a riscurilor potențiale ale pericolelor în cascadă și pentru a salva vieți și mijloace de subzistență pe măsură ce impactul climatic crește.