Klimatförändringar och stadsutveckling längs Calgarys Elbow River kan vara ett recept för frekventa översvämningskatastrofer i framtiden, säger huvudförfattaren till en studie fokuserad på effekten av nederbörd, upptining och utveckling på stadens näst största avrinningsområde.

Babak Farjad och hans team undersökte de kombinerade effekterna av framtida förändringar av klimat och markanvändning/landtäckning (LULC) på Elbow Rivers vattendelare, drar slutsatsen att ändrade nederbördsmönster, varmare källor och minskat naturligt upptag i samhällen vid floden innebär att Calgarys risk för översvämningar kommer att öka kraftigt under de kommande 50 åren.

"Detta bör fungera som en varning. Resultaten kan hjälpa beslutsfattare i både begränsnings- och anpassningsstrategier, säger Farjad, en postdoktor i geomatik vid Schulich School of Engineering.

Studie väger klimat och konstruktion ihop

Farjads studie, med titeln Ett integrerat modelleringssystem för att förutsäga hydrologiska processer under scenarier för klimat- och markanvändning/täckningsförändringar, väger den kombinerade effekten av klimatförändringar och urbanisering, snarare än att mäta var och en som en separat faktor.

Studien säger:"Konsekvenserna av klimat- och LULC-förändringar på strömflödet är positivt korrelerade på vintern och våren, vilket förstärker deras inflytande och leder till en betydande ökning av flödet, och, senare, ökar vattendelarens sårbarhet för våröversvämningar."

Kraftigt snöfall, ökat regn och snabba vårsmältningar på grund av varmare temperaturer är alla betydande bidragande orsaker till översvämningar, men det är mänsklig utveckling som förvärrar den potentialen genom att ersätta naturlig marktäckning och skog med byggnader, asfalt och betong.

"En omvandling från skog till stadsområden resulterar i mindre kapell och rottäthet, och i sin tur, mer asfalterade ytor, vilket orsakar en minskning av infiltration och evapotranspiration (naturlig avdunstning genom jord och växter), " det står.

Regn och töa rinner direkt ut i floden

Istället för att fångas upp och sakta släppas ut av skog och mark, allt det där extra regnet och smältan rinner direkt ut i floden i form av ökat flöde över land.

Även om ökade översvämningar är ett möjligt resultat av klimat- och LULC-scenarier, Farjad säger att studien gör det klart att de två faktorerna spelar ut varandra och en liten förändring i den ena kan förstärka eller kompensera den andra.

Farjad startade forskningen 2011 under ledning av professor Danielle Marceau och adjungerad professor Anil Gupta vid University of Calgary, med de första resultaten strax efter översvämningskatastrofen 2013. Den översvämningen såg mer än 100, 000 Albertaner på flykt efter att kraftiga vårregn utlöste katastrofala översvämningar längs stora floder, inklusive båge och armbåge.

Gupta säger att forskningen visar vikten av att använda en integrerad modelleringsmetod för att undersöka de kombinerade effekterna av klimat- och LULC-förändringar, och armbågens framtid kan tjäna som modell för andra kommunala floder.

"Vi kan ha samma situation i olika vattendelar, " han förklarar.