Naukowcy nawoływali do porzucenia „modelowania wanny” ryzyka powodziowego

W ostatnich dziesięcioleciach nastąpił gwałtowny wzrost szkód i zakłóceń spowodowanych powodziami. W komentarzu do artykułu opublikowanego w czasopiśmie Przyszłość Ziemibadacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine i Uniwersytetu w Bristolu w Wielkiej Brytanii – ten ostatni jest także dyrektorem brytyjskiej firmy Fathom zajmującej się badaniem ryzyka powodziowego – wzywają naukowców do dokładniejszego modelowania tych zagrożeń i przestrzegają przed nadmiernie udramatyzowanym raportowaniem przyszłych zagrożeń w media informacyjne.

W artykule naukowcy nawołują społeczność klimatologów do odwrócenia się od przestarzałego podejścia do mapowania zagrożeń powodziowych, znanego jako „modelowanie wanny”, które zakłada, że ​​powodzie rozprzestrzeniają się na obszarach w postaci poziomu basenu. Technika ta jest często stosowana jako prosty sposób wizualizacji skutków powodzi na obszarach przybrzeżnych, ale zdaniem autorów może prowadzić do nadmiernie uproszczonego i mniej realistycznego obrazu ryzyka powodziowego niż bardziej zaawansowane metody. Twierdzą, że alternatywą dla modelowania wanny jest modelowanie dynamiczne, które rozwiązuje równania oparte na fizyce.

„Modele wanny mogą zarówno przeszacowywać, jak i niedoszacowywać powodzie” – powiedział współautor Brett Sanders, profesor inżynierii lądowej i środowiskowej na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine Chancellor. „Jedną z największych przyczyn błędów jest to, że modele wanien nie uwzględniają dokładnie systemów mających na celu ochronę ludzi i mienia, w tym kanałów burzowych, wałów przeciwpowodziowych i pomp”.

On i jego współpracownicy — Oliver Wing, dyrektor naukowy w Fathom i honorowy pracownik naukowy na Uniwersytecie w Bristolu; oraz Paul Bates, profesor hydrologii na Uniwersytecie w Bristolu i przewodniczący Fathom — zauważają, że modelowanie wanny ma ograniczone możliwości uwzględnienia co najmniej sześciu kluczowych czynników:

• Tłumienie powodzi pod wpływem dynamiki zdarzeń i tarcia na rozprzestrzenianie się powodzi
• Wzmocnienie pływów związane z rezonansem pływów oceanicznych w obrębie zatok przybrzeżnych
• Zabezpieczenia przeciwpowodziowe, takie jak wały przeciwpowodziowe i ściany przeciwpowodziowe, które mogą przebić się podczas ekstremalnego zdarzenia, ale nadal ograniczają stopień powodzi śródlądowych
• Zasypywanie zwierciadła wód gruntowych
• Wypływanie wód gruntowych na skutek połączonego wpływu podnoszącego się poziomu mórz i zmieniających się budżetów hydrologicznych
• Pompowanie wód gruntowych na terenach położonych poniżej poziomu morza w celu złagodzenia zalań spowodowanych podnoszącym się poziomem wód gruntowych

Na podstawie przeglądu literatury dotyczącej ryzyka powodziowego zespół badawczy podsumowuje zmniejszoną dokładność modeli wanien, korzystając z krytycznego wskaźnika sukcesu, który ocenia dokładność zasięgu powodzi w przedziale od 0 do 1, gdzie 1 oznacza idealne dopasowanie na podstawie pomiarów terenowych.

Współczynnik CSI dla modeli wanien analizowanych w literaturze utrzymuje się stale poniżej 0,5, znacznie poniżej progu 0,65, którego zdaniem ekspertów wymagają modele, aby miały znaczenie lokalne i w związku z tym dawały przydatne wyniki, gdy zostaną zastosowane w analizach wpływu.

„Wskaźniki CSI poniżej 0,5 wskazują, że modele te są gorsze od klasyfikacji losowej” – stwierdził Wing. „Innymi słowy, szympans ma więcej umiejętności niż model wanny w wyznaczaniu obszarów zagrożonych powodzią”.

Badania oparte na modelowaniu wanien często pojawiają się w krótkich, odważnych publikacjach w czasopismach i według badaczy cieszą się dużym zainteresowaniem mediów. Choć w dokumentach technicznych często podkreśla się stronniczość i niepewność związaną z modelowaniem wanien, przekaz przekazywany społeczeństwu i decydentom – czasami w formie fascynujących wizualizacji miast pod wodą – jest zbyt często przesadzony, twierdzą.

„Dokładne mapy obszarów zagrożonych powodzią mają ogromne znaczenie dla wszystkich, od właścicieli domów i firm po ubezpieczycieli, banki i rządy” – stwierdziła Bates. „Wszyscy mamy do odegrania rolę w ograniczaniu strat powodziowych, ale wszystko zaczyna się od wiarygodnych informacji”.

Według Sandersa potrzebne są niezawodne modele ryzyka powodziowego, aby skutecznie zaangażować dotknięte społeczności w procesy adaptacyjne oraz wdrożyć skuteczne i sprawiedliwe strategie łagodzenia skutków powodzi i adaptacji. Niedokładne modele mogą prowadzić do nieprawidłowego przystosowania.

„Prognozy dotyczące powodzi muszą być zrozumiałe dla ludzi, nie tylko ze względu na budowanie zrozumienia zagrożeń, ale także na potrzeby podejmowania decyzji w sprawie inwestycji i polityk, które zostaną wprowadzone, aby temu zaradzić” – stwierdziła Sanders. „W rzeczywistości liczne artykuły badawcze wykazały, że jest mało prawdopodobne, aby mieszkańcy obszarów zagrożonych ufali prognozom przyszłych powodzi, jeśli nie odzwierciedlają one ich życiowych doświadczeń. Badania naukowe, które nadmiernie upraszczają powodzie i nie odzwierciedlają danych ze świata rzeczywistego, stwarzają zagrożenie dla działań transformacyjnych.”