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May 19, 2023

Os impactos da perda de zonas húmidas causadas pelas marés e do desenvolvimento costeiro nos danos provocados pelas tempestades a pessoas e propriedades: um caso do furacão Ike

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 4620 (2023) Citar este artigo

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As zonas húmidas costeiras protegem as comunidades durante os furacões, reduzindo as inundações e os danos provocados pelas tempestades. Estudos anteriores quantificaram os benefícios da redução de enchentes em áreas úmidas, mas há menos compreensão de como a combinação de perda de áreas úmidas e desenvolvimento costeiro influencia a distribuição espacial das extensões e danos das inundações. Neste estudo, integramos um modelo hidrodinâmico 2-D de alta resolução com análises de mudança de uso/cobertura da terra para avaliar os efeitos da perda total de zonas úmidas, perda de zonas úmidas decadal e desenvolvimento costeiro em danos causados ​​por tempestades em Galveston Bay, Texas. Medimos a extensão das enchentes causadas pelo furacão Ike para três cenários: (i) Linha de base de 2008; (ii) 2008 No Wetlands, e (iii) 2019 "Atual H. Ike". Descobrimos que durante o furacão Ike em 2008, a perda total de áreas úmidas costeiras teria aumentado os danos em aproximadamente US$ 934 milhões ou 12,8% dos danos da linha de base. Para o cenário H. Ike atual de 2019, descobrimos que muito poucas zonas úmidas foram perdidas entre 2008 e 2019. Se o furacão Ike tivesse ocorrido em 2019, os danos teriam sido maiores em ~ $ 2,52 bilhões ou 34,6%, quase inteiramente devido ao aumento real valor imobiliário e novo desenvolvimento costeiro. Nossas descobertas sugerem que, embora o aumento da exposição econômica seja um dos principais impulsionadores dos riscos de tempestades na Baía de Galveston, a conservação efetiva das zonas úmidas continua a reduzir esses riscos.

As tempestades geradas por furacões resultaram em grandes perdas econômicas e mortes nos Estados Unidos no último século. Entre 1900 e 2017, os furacões nos EUA continentais resultaram em US$ 2 trilhões em danos econômicos, bem como em mais de 16.000 mortes1,2. O risco de inundações causadas por tempestades pode ser geralmente caracterizado pelo quadro Hazard – Exposure – Vulnerability3. Aqui, Perigo refere-se à extensão da inundação provocada por tempestades causadas por altos níveis de água na costa, Exposição refere-se ao número de bens ou pessoas inundadas e Vulnerabilidade é o grau em que esses bens e pessoas são afetados por inundações causadas por tempestades.

Os níveis totais de água na linha costeira que resultam em inundações interiores durante uma tempestade são impulsionados principalmente por uma combinação de marés e marés, com contribuições de outras condições de circulação oceânica, como, por exemplo, correntes marítimas4. As tempestades são muitas vezes a causa dominante de danos durante um furacão. Por exemplo, inundações interiores devido a tempestades foram o maior componente dos danos durante os furacões Katrina em 20145, Ike em 20086, Sandy em 20147 e, mais recentemente, o furacão Ian em 202228. As costas leste e do Golfo dos EUA são regiões com alta exposição e vulnerabilidade aos perigos de inundação de tempestades, agravadas pelo aumento do nível do mar. Os riscos de tempestades nessas planícies de inundação geralmente planas podem se estender por vários quilômetros para o interior a partir da área costeira, dependendo da topografia, intensidade do furacão e níveis de maré durante a maré alta.

Embora as tempestades sejam um dos principais impulsionadores dos riscos de inundação, o desenvolvimento costeiro também influencia os riscos ao aumentar a exposição a esses perigos9,10. Prevê-se que os efeitos combinados da mudança climática e do desenvolvimento costeiro aumentem significativamente os danos futuros causados ​​por furacões como proporção do crescimento econômico dos EUA11. O desenvolvimento costeiro, ao aumentar a exposição, pode aumentar os riscos de inundação rapidamente e em curtos períodos de tempo. Avaliações do aumento do nível do mar e projeções populacionais baseadas em GIS indicam que, nos EUA, um aumento de 0,9 m no nível do mar pode colocar mais de 4 milhões de pessoas em risco de inundação até 210012. Vários estudos investigaram a influência do desenvolvimento costeiro sobre a exposição ao aumento do nível do mar e riscos de tempestades e danos socioeconômicos associados11,13. A maioria desses estudos se concentra no desenvolvimento costeiro projetado e aumentos associados na exposição ao risco dentro da planície de inundação [por exemplo, Ref.14]. O desenvolvimento costeiro, no entanto, não apenas aumenta a exposição ao risco de tempestades, mas pode agravar ainda mais esse risco, removendo zonas úmidas naturais entre as marés que demonstraram reduzir os riscos de inundações de tempestades15.