Fragility and ambiguity in design floods
Este artículo sostiene que la práctica convencional de utilizar "avenidas de diseño" fijas y espacialmente homogéneas es fundamentalmente errónea debido a la fragilidad estadística tras eventos extremos y a la ambigüedad matemática en las confluencias de los ríos, proponiendo en su lugar un cambio hacia métodos que consideren explícitamente la incertidumbre, las dependencias de los tributarios y los escenarios históricos.
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Durante más de un siglo, ingenieros y científicos han confiado en un único y reconfortante número para proteger a las comunidades del caos de los ríos crecientes: la inundación de una vez cada cien años. Este concepto, conocido como "inundación de diseño", asume que un nivel específico de agua tiene una probabilidad fija y predecible de ocurrir en cualquier año dado. Es la base sobre la cual se trazan los mapas de inundación, se redactan las pólizas de seguro y se construyen los diques. La idea es simple y necesaria para la planificación: si conocemos las probabilidades, podemos prepararnos. Sin embargo, esta creencia sostenida durante mucho tiempo descansa sobre dos supuestos frágiles que son cada vez más difíciles de ignorar. Primero, asume que nuestros registros históricos de lluvia y ríos son lo suficientemente largos y estables como para predecir el futuro con precisión. Segundo, asume que una inundación de cierto tamaño se comporta de la misma manera en todas partes de un sistema fluvial, desde el arroyo más pequeño hasta el canal principal. Cuando estos supuestos se ponen a prueba frente a la realidad del clima extremo y la geografía compleja, comienzan a agrietarse, dejando a las comunidades vulnerables ante riesgos que creían comprendidos.
Un estudio reciente realizado por investigadores del CSIRO en Australia cuestiona la fiabilidad de estas predicciones estándar de inundaciones, utilizando las devastadoras inundaciones de 2022 en el este de Australia como un crudo caso de estudio. El equipo se centró en la cuenca del río Richmond, una zona que sufrió daños catastróficos y pérdida de vidas durante dicho evento. Al analizar los datos de tres estaciones de medición aguas arriba de la ciudad de Lismore, los investigadores descubrieron que las mismas herramientas utilizadas para definir la seguridad son mucho más frágiles y ambiguas de lo que se había admitido anteriormente. Su trabajo sugiere que la práctica estándar de asignar una probabilidad fija a un nivel de inundación no es solo incierta, sino fundamentalmente errónea en dos aspectos específicos que podrían conducir a cálculos erróneos peligrosos en la forma en que protegemos nuestras ciudades.
El primer problema que identificaron los investigadores es la fragilidad. En el mundo de la estadística de inundaciones, el nivel de "una vez cada cien años" es una estimación derivada de datos limitados, que a menudo abarcan solo unas pocas décadas. El estudio mostró que esta estimación es increíblemente sensible a los eventos más extremos del registro. En un lugar específico con 56 años de datos, la llegada de una inundación récord en 2022 causó que la altura estimada de la inundación de una vez cada cien años aumentara en 0,8 metros. Este cambio significa que el nivel de protección proporcionado por la infraestructura existente disminuyó efectivamente de la noche a la mañana. Antes del evento de 2022, un dique podría haber sido diseñado para contener una inundación con un alto grado de confianza; después del evento, ese mismo dique era repentinamente insuficiente para la nueva y más alta estimación de lo que podría representar una inundación "rara". Los investigadores encontraron que esta incertidumbre no es un error estadístico menor, sino una brecha masiva, con un rango posible de la altura de la inundación que supera el metro. Esta fragilidad implica que cada vez que ocurre una inundación importante, los estándares de seguridad en los que confiamos pueden tener que ser reescritos, dejando un periodo de vulnerabilidad donde nuestras defensas están, de hecho, obsoletas.
El segundo problema es la ambigüedad, una imposibilidad matemática que surge al intentar aplicar una única probabilidad de inundación a toda una red fluvial. Los ríos no son líneas rectas; son sistemas complejos de tributarios que se unen entre sí. El estudio demostró que es matemáticamente imposible mantener la misma probabilidad de "una vez cada cien años" para una inundación en un río principal y en todos sus pequeños tributarios simultáneamente. Si los ingenieros fuerzan al río principal a tener una inundación de una vez cada cien años, la matemática de cómo fluye y se combina el agua significa que los arroyos más pequeños que desembocan en él deben, en promedio, estar experimentando un evento mucho más frecuente y peligroso, aproximadamente una inundación de una vez cada 25 años. En el ejemplo de Lismore, los investigadores descubrieron que para mantener el nivel de seguridad estándar en el río principal, se le estaba pidiendo a los tributarios que absorbieran un riesgo mucho mayor. Esto crea una desigualdad oculta donde algunas partes de una comunidad están protegidas con un estándar diferente a otras, aunque esta discrepancia suele ser invisible en los mapas de inundación estándar que muestran un nivel de riesgo uniforme en todo el paisaje.
Para abordar estos problemas profundos, los autores proponen tres cambios prácticos en la forma en que se evalúa el riesgo de inundación. Primero, argumentan que se debe ir más allá de los cálculos simples de un solo sitio para utilizar modelos estadísticos avanzados que vean el sistema fluvial como un todo, teniendo en cuenta cómo interactúan las diferentes partes de la cuenca. Estos modelos pueden reducir la incertidumbre y hacer que las estimaciones sean menos propensas a oscilar violentamente tras un solo evento extremo. Segundo, insisten en que los planificadores deben reconocer explícitamente el "sacrificio" en las uniones de los ríos. Las partes interesadas y las comunidades deben entender que mantener un estándar de seguridad uniforme en el río principal implica inevitablemente aceptar un riesgo mayor en los tributarios más pequeños, y este compromiso debe comunicarse claramente en lugar de ocultarse tras un solo número. Finalmente, los investigadores sugieren un retorno a un enfoque más tangible: utilizar escenarios de inundaciones históricas reales en lugar de probabilidades abstractas. Al estudiar eventos pasados reales, como las inundaciones de 2017 y 2022 en la región, las comunidades pueden visualizar niveles de agua e impactos reales. Aunque los eventos históricos varían en su severidad en diferentes partes de una cuenca, ofrecen un punto de referencia concreto e inalterable que no cambia con cada nuevo dato, proporcionando una base más estable para la planificación y la resiliencia comunitaria.
El estudio concluye que, si bien el objetivo de un riesgo de inundación perfectamente predecible es matemáticamente inalcanzable, la dependencia actual de las probabilidades fijas crea una falsa sensación de seguridad. Las inundaciones de 2022 en Australia sirvieron como un poderoso recordatorio de que las reglas de la naturaleza no siempre se alinean con los números ordenados utilizados en los libros de texto de ingeniería. Al reconocer la fragilidad de nuestros datos y la ambigüedad de nuestros modelos, y al adoptar enfoques más robustos basados en escenarios, la sociedad puede avanzar hacia una comprensión más honesta y resiliente del riesgo de inundación. El camino a seguir no es encontrar un mejor número para introducir en una vieja ecuación, sino aceptar la complejidad del sistema fluvial y diseñar para un mundo donde las probabilidades siempre están cambiando.
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