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Texto adaptado pelo prof. Dr. Henrique Barbosa, IF-USP, do Press release preparado pelo Potsdam Institute for Climate Impact Research, 10/14/2014

Prevendo enchentes extremas nos Andes

Agora é possível prever enchentes que acontecem devido a eventos extremos de precipitação na região central dos Andes através de um novo método. Em um trabalho publicado hoje a revista científica Nature Communications, um time de cientistas brasileiros e alemães aplicou a técnica de redes complexas a dados meteorológicos obtidos por satélite e conseguiu, pela primeira vez, construir um sistema de alerta robusto. Este avanço pode permitir maior preparação para desastres naturais, uma adaptação importante em um cenário de mudanças climáticas onde espera-se que tais eventos se tornem mais frequentes e mais severos. Como a técnica de redes complexas é construída com base em comparações matemáticas que podem ser aplicadas a qualquer série temporal, a abordagem poderia ser inclusive aplicada a eventos extremos em outros sistemas complexos.

“Os modelos atuais de previsão de tempo não conseguem capturar a intensidade dos eventos de precipitação mais extremos, mas estes são justamente os mais perigosos e que podem ter impactos mais severos para a população local, por exemplo, em termos de inundações e deslizamentos de terra”, disse o autor principal Niklas Boers, do Instituto de Pesquisas em Impactos Climáticos de Potsdam (PIK), na Alemanha. “Utilizando a análise de redes complexas, nós encontramos uma maneira de prever estes eventos nos Andes centrais”.

A monção da América do Sul se estabelece entre dezembro e fevereiro e traz massas de ar quente e úmida do Atlântico tropical. Ao se propagarem para oeste, os ventos alísios são bloqueados pelos Andes, montanhas com altitude de 3 a 5 mil metros, e viram em direção ao sul. Sob condições específicas de pressão atmosférica, estas massas de ar quente, carregadas com umidade, encontram os ventos frios e secos vindos do Sul. Este contraste resulta em chuva abundante principalmente sobre as regiões de topografia mais elevada, resultando em enchentes severas nas encostas dos Andes na Argentina e na Bolívia, regiões com alta densidade populacional. “Nós estávamos investigando o papel da floresta Amazônica na precipitação sobre a América do Sul, e esperávamos encontrar extremos de precipitação se deslocando para o sul, de acordo com o caminho dos ventos que transportam a umidade da Amazônia para o sul do Brasil”, disse o coautor Henrique Barbosa, professor do Instituto de Física da Universidade de São Paulo. “Surpreendentemente, e contrário ao entendimento científico estabelecido, observamos que estes eventos extremos se propagam em direção contrária aos ventos que vão para o sul”, disse Boers.

O time internacional de cientistas analisou em torno de 50,000 séries temporais de dados meteorológicos em alta resolução, referentes aos últimos 15 anos quando dados de satélite de alta qualidade, disponibilizados pela NASA e pela Agência de Exploração Aeroespacial Japonesa, tornaram-se disponíveis. “Nós encontramos que estes grandes sistemas convectivos surgem na área em torno de Buenos Aires, mas depois se propagam para noroeste em direção aos Andes, onde dois dias depois eles causam eventos extremos de precipitação”, disse Boers. O novo método permite prever corretamente 90% dos eventos extremos de precipitação nesta região em anos de El Niño, quando as enchentes são mais frequentes, e mais de 60% dos eventos extremos nos outros anos.

“Apesar da dificuldade em obter estes resultados, as instituições locais podem agora aplicar nossa metodologia facilmente usando dados que já estão disponíveis, o que pode ajudar muito”, disse o coautor José A. Marengo do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. “Eventos extremos de precipitação podem resultar em enchentes que, apenas em 2007 por exemplo, foram responsáveis prejuízos acima de 400 milhões de dólares na região. Depende agora dos países afetados adaptar a sua estratégia de preparação e prevenção de desastres”.

“Comparar dados meteorológicos pode parecer muito simples, mas apenas com a aplicação das novas ferramentas matemáticas que nós desenvolvemos foi possível detectar as intrincadas conexões que levam aos eventos extremos”, disse o coautor Jürgen Kurths, diretor do grupo de Metodologias e Conceitos Transdisciplinares do PIK. “Os dados estavam lá, mas ninguém havia ainda ligado os pontos. Nosso método pode agora ser aplicado na previsão de outras mudanças extremas em séries temporais de outros sistemas complexos”, disse Kurths. De fato, poderia ser mercado financeiro, atividade cerebral, ou até mesmo terremotos.

Article: Boers, N., Bookhagen, B., Barbosa, H.M.J., Kurths, J., and Marengo, J.A. (2014): Prediction of extreme floods in the eastern central Andes based on a complex networks approach. Nature Communications (online) [DOI: 10.1038/ncomms6199]

http://www.nature.com/naturecommunications*

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Prof. Dr. Henrique Barbosa, Phone: +55-11-98380-8001

E-Mail: hbarbosa@if.usp.br

FAPESP & DFG joint Project "Dynamical Phenomena in Complex Networks: Fundamentals and Applications". Coordinators: Elbert Macau, INPE-Brazil and Jürgen Kurts, PIK-Germany