Compound earthquakes-floods produce non‑additive urban recovery driven by financing bottlenecks

Wenn eine Stadt mit einer Naturkatastrophe konfrontiert wird, beginnt die Uhr für ihre Erholung zu ticken. Jahrzehntelang haben Planer und Ingenieure versucht vorherzusagen, wie lange es dauern würde, bis eine Gemeinschaft nach einem Erdbeben oder einer Flut wieder zu sich selbst findet. Die traditionelle Denkweise bestand darin, diese Ereignisse als getrennte Vorfälle zu behandeln. Wenn eine Stadt von einer Flut getroffen wird, berechnet man den Schaden und die Zeit, die für die Behebung benötigt wird. Wenn sie später von einem Erdbeben getroffen wird, führt man dieselbe Berechnung erneut durch. Die gesamte Erholungszeit wurde einfach als die Summe der beiden getrennten Ereignisse angenommen. Dieser Ansatz funktioniert gut, wenn Katastrophen in weiten zeitlichen Abständen auftreten, was es einer Stadt ermöglicht, ihre Ressourcen neu zu ordnen, ihren Papierkram zu erledigen und ihre Arbeiter einzustellen, bevor die nächste Krise eintrifft. Doch die Welt verändert sich. Der Klimawandel und die schnelle Urbanisierung führen dazu, dass es immer häufiger vorkommt, dass verschiedene Arten von Katastrophen in schneller Folge am selben Ort auftreten. Wenn eine Flut auf ein Erdbeben folgt oder umgekehrt, wird die Situation weitaus komplexer, als wenn man einfach zwei Zahlen addieren würde. Die eigentliche Herausforderung liegt nicht nur im physischen Schaden, sondern in den menschlichen und finanziellen Systemen, die versuchen, diesen zu beheben.

Ein Team von Forschern hat einen neuen Weg entwickelt, um dieses Problem zu betrachten, indem sie sich darauf konzentrieren, was passiert, wenn zwei unterschiedliche Gefahren in schneller Folge eine Stadt treffen. Sie untersuchten die Stadt Pompeji in Italien, einen Ort, der für seine Geschichte bekannt ist, aber auch für seine Anfälligkeit sowohl für Erdbeben als auch für Überschwemmungen. Die Forscher erstellten eine detaillierte Computersimulation der 3.282 Wohngebäude der Stadt und kategorisierten diese nach Baumaterialien, Alter und Höhe. Dann führten sie tausende Szenarien durch, in denen ein Erdbeben von einer Flut gefolgt wurde oder eine Flut von einem Erdbeben, wobei die Zeitspanne zwischen den beiden Ereignissen variierte. Das Ziel war es zu sehen, wie der Erholungsprozess der ersten Katastrophe den Erholungsprozess der zweiten behinderte. Sie fanden heraus, dass die alte Methode, die Erholungszeiten einfach aufzusummieren, gefährlich optimistisch war. Wenn die beiden Ereignisse zeitlich nah beieander lagen, dauerte es signifikant länger, bis die Stadt sich erholte, als die Summe der beiden einzelnen Katastrophen vermuten ließe.

Der Schlüssel für diese Verzögerung ist nicht immer der physische Schaden selbst, sondern die Engpässe, die im Erholungsprozess entstehen. Nach einer Katastrophe kann ein Gebäude nicht sofort repariert werden. Es müssen zuerst mehrere Schritte erfolgen: Inspektoren müssen die Stelle besuchen, Genehmigungen müssen ausgestellt werden und vor allem muss die Finanzierung gesichert werden. In Italien kommen diese Gelder oft aus staatlichen Darlehen und Zuschüssen. Die Forscher entdeckten, dass sich diese administrativen und finanziellen Schritte verstopfen, wenn eine zweite Katastrophe eintritt, bevor die erste Erholung abgeschlossen ist. Stellen Sie sich eine Stadt vor, in der Tausende von Hausbesitzern bereits in der Warteschlange für staatliches Geld stehen, um ihren Erdbebenschaden zu beheben. Wenn sechs Monate später eine Flut eintrifft, benötigen dieselben Hausbesitzer nun mehr Geld für den Flutschaden, und die Versicherungsgesellschaften sowie die Regierungsbehörden sind bereits überfordert. Die Nachfrage nach Mitteln steigt sprunghaft an, und die Wartezeit für alle verlängert sich. Dies erzeugt einen Dominoeffekt, bei dem die Verzögerung durch die zweite Katastrophe viel länger ist, als sie es für sich allein wäre.

In ihren Simulationen testeten die Forscher verschiedene Zeitabstände zwischen den Katastrophen. Wenn der Abstand kurz war, beispielsweise sechs Monate, war die Wechselwirkung zwischen den beiden Erholungsprozessen schwerwiegend. Sie fanden heraus, dass das Ignorieren dieser Wechselwirkungen dazu führte, dass die gesamte Erholungszeit um bis zu 50 Prozent unterschätzt wurde. In einigen Szenarien dauerte es fast doppelt so lange, bis die Stadt sich erholte, wie es die einfache Mathematik vorhersagte. Der bedeutendste Treiber dieser Verzögerung war der Finanzierungsengpass. Während auch die Verfügbarkeit von Bauarbeitern eine Rolle spielte, fanden die Forscher heraus, dass der Kampf um Geld der dominierende Faktor war. Selbst wenn der physische Schaden des zweiten Ereignisses anders war als der des ersten – zum Beispiel, während ein Erdbeben Wände riss, zerstörte Flutwasser Böden –, waren die Finanzsysteme, die beide behandelten, dieselben. Das System konnte die doppelte Last nicht bewältigen, und die Erholung stockte.

Die Studie untersuchte auch, was passiert, wenn die Zeit zwischen den Katastrophen länger ist. Als die Forscher den Abstand auf ein Jahr ausdehnten, sank der negative Effekt der Wechselwirkung signifikant. Dies liegt daran, dass nach einem Jahr die meisten Gebäude, die durch das erste Ereignis beschädigt worden waren, bereits ihre Finanzierung gesichert hatten und sich mitten im Reparaturprozess befanden. Das Finanzsystem hatte seinen Rückstau abgebaut, sodass die zweite Katastrophe nicht auf denselben Grad an Verstopfung stieß. Dies deutet darauf hin, dass der Zeitpunkt von Katastrophen ebenso kritisch ist wie deren Schweregrad. Eine Stadt mag in der Lage sein, eine Flut und ein Erdbeben separat zu bewältigen, aber wenn sie zu dicht hintereinander eintreffen, bricht die administrative Maschinerie zusammen. Die Forscher betonten, dass ihre Ergebnisse auf Simulationen basierend auf Daten vergangener italienischer Katastrophen beruhen, wie etwa dem Erdbeben von L'Aquila im Jahr 2009 und den Überschwemmungen in der Emilia-Romagna im Jahr 2023. Während die spezifischen Zahlen in anderen Städten variieren mögen, ist der Mechanismus der Verzögerung wahrscheinlich universell.

Die Auswirkungen dieser Arbeit sind tiefgreifend für die Art und Weise, wie Städte die Zukunft planen. Aktuelle Risikomodelle behandeln Multi-Hazard-Ereignisse oft als einfache Superpositionen und nehmen an, dass die Gesamtauswirkung einfach die Summe der Einzelteile ist. Diese neue Forschung zeigt, dass diese Annahme fehlerhaft ist. Indem sie die Wechselwirkungen zwischen Erholungsprozessen nicht berücksichtigen, unterschätzen Planer systematisch, wie lange es dauern wird, bis eine Gemeinschaft zum Normalzustand zurückkehrt. Die Studie legt nahe, dass Städte, um echte Resilienz aufzubauen, sich auf diese zusammengesetzten Ereignisse vorbereiten müssen, indem sie ihre finanziellen und administrativen Systeme stärken. Dies könnte bedeuten, schnellere Wege zur Auszahlung von Notfallgeldern zu schaffen oder spezifische Ressourcen für Szenarien bereitzuhalten, in denen Katastrophen sich überschneiden. Die Forscher hoffen, dass ihr Rahmenwerk Entscheidungsträgern helfen wird, diese komplexen Wechselwirkungen in ihre Planung einzubeziehen, um sicherzustellen, dass eine Stadt, wenn die nächste Doppelkatastrophe eintrifft, nicht nur bereit ist, den Schaden zu beheben, sondern auch bereit ist, den darauffolgenden Engpass zu bewältigen.

Die Studie konzentrierte sich auf Pompeji, aber die Lehren lassen sich auf jeden städtischen Bereich anwenden, der mehreren Risiken ausgesetzt ist. Die Forscher behaupteten nicht, das Problem der Katastrophenbewältigung gelöst zu haben, aber sie lieferten eine klarere Karte der Hindernisse. Sie zeigten, dass der Weg der Erholung keine gerade Linie ist, sondern eine gewundene Straße, die durch genau die Systeme blockiert werden kann, die eigentlich helfen sollen. Durch das Verständnis, dass Finanzierungsverzögerungen der primäre Treiber dieser verlängerten Erholungszeiten sind, können Städte damit beginnen, bessere Lösungen zu entwerfen. Die Arbeit dient als Erinnerung daran, dass im Angesicht zusammengesetzter Katastrophen der physische Schaden nur die halbe Geschichte ist. Die andere Hälfte ist das menschliche System, das versucht, ihn zu reparieren, und dieses System hat Grenzen. Wenn diese Grenzen durch zwei Katastrophen in schneller Folge getestet werden, dauert die Erholung wesentlich länger, als man erwartet hat.