Klimatförändringarna var den främsta orsaken till de extremt kraftiga nederbörden som ledde till kraftiga översvämningar, dödsfall och massiva skador i städer i hela Minas Gerais -staten, Sydöstra Brasilien, i januari 2020, enligt en studie publicerad i tidskriften Klimatresistens och hållbarhet .

Med klimatmodellering för regionen, studien visar att effekterna av industrialisering och global uppvärmning ökade sannolikheten för mycket högre regnmängder än väntat med 70% jämfört med scenarier med medeltemperaturer 1 ° C till 1,1 ° C lägre.

Studiens författare kvantifierade också skadan orsakad av den extrema händelsen, uppskattar att över 90, 000 människor blev tillfälligt hemlösa, och minst 1,3 miljarder BRL (240 miljoner USD) förlorades i den offentliga och privata sektorn. Det mesta av den materiella skadan var på offentlig infrastruktur (484 miljoner BRL), bostäder (352 miljoner BRL), och butiker och andra tjänster (290 miljoner BRL). Människoinducerade klimatförändringar skylls på 41% av totalen.

Artikeln publicerades en vecka efter att mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) betonade i sin sjätte utvärderingsrapport att "det är otvetydigt att mänskligt inflytande har värmt atmosfären, hav och land, "bidrar till snabba intensiva förändringar i alla regioner på planeten.

Den extrema nederbörden som inträffade i sydöstra Brasilien den 23-25 ​​januari, 2020, ledde till översvämningar och jordskred, orsakar skador på infrastruktur och dödsfall. Händelsen berodde på en intensifierad South Atlantic Convergence Zone (SACZ) i kombination med uppkomsten av Kurumí subtropiska cyklonen (KSC) över södra Atlanten. Båda fenomenen ökade fukthalten i hela regionen.

Belo Horizonte, huvudstaden i Minas Gerais, hade den blötaste januari i sin historia. Enligt National Institute of Meteorology (INMET), sammanlagt 935,2 millimeter (mm), eller nästan tre gånger genomsnittet för månaden, med 320,9 mm fallande på tre dagar. Minst 56 dödsfall ansågs på grund av översvämningar och jordskred vid den tiden.

Författarna betonar att studien ger nya insikter om det brådskande behovet av att vidta åtgärder mot klimatförändringar, som redan har en betydande inverkan på samhället i sydöstra Brasilien:"Detta kräver omedelbara förbättringar av den strategiska planeringen för att fokusera på begränsning och anpassning, " de skriver, tillägger att offentlig förvaltning och politik måste utvecklas från katastrofinsatser för att inkludera förebyggande av framtida katastrofer.

Studien stöddes av FAPESP och härstammade från en workshop ledd av bland andra Sarah Sparrow, en forskare vid University of Oxford (UK) och sista författaren till artikeln. Workshopen sponsrades av Climate Science for Service Partnership (CSSP Brazil), ett samarbete mellan brittiska institutioner och organisationer i Brasilien, inklusive National Space Research Institute (INPE), Naturkatastrofövervaknings- och tidig varningscenter (CEMADEN), och University of São Paulo (USP).

Hölls online i december 2020 i samarbete med Liana Anderson, en forskare på CEMADEN och näst sista författaren till artikeln, workshopen diskuterade en metod som kallas extrema händelse attribution som syftar till att kvantifiera de potentiella effekterna av mänskligt inducerade klimatförändringar på sannolikheten för extrema väderhändelser.

Två arbetsgrupper analyserade händelsen Minas Gerais extrem nederbörd. En fokuserade på klimatförändringarnas inflytande på nederbörd, medan den andra kvantifierade effekterna på befolkningen. Resultaten från båda grupperna integrerades i den publicerade artikeln.

"Ett nära tvärvetenskapligt samarbete gjorde att vi kunde ta fram en högkvalitativ studie med konsekventa resultat på bara några månader, "sa Ricardo Dal'Agnol, en forskare vid INPE:s Earth Observation and Geoinformatics Division och första författare till artikeln.

Modell

Den globala klimatmodellen som används för tillskrivning var Hadley Center Global Environmental Model version 3-A (HadGEM3-A), med simuleringar av extrema väderhändelser. Två experiment genomfördes för att hjälpa till att designa scenarier, en som bara beaktar naturliga faktorer som variationer i solstrålning och vulkanisk aktivitet, och den andra också med tanke på antropogena faktorer, t.ex. förändringar i markanvändning och utsläpp av växthusgaser jämfört med förindustriell nivå (1850).

Enligt den senaste IPCC -rapporten, planetens medeltemperatur är 1,1 ° C högre än under perioden 1850-1900, referensperioden som används för att approximera förindustriella temperaturer före den kraftiga ökningen av utsläpp av växthusgaser som CO ₂ och metan.

För att förstå den rumsliga fördelningen av daglig nederbörd i studieområdet och uppskatta nederbörd för tillskrivningsanalysen, forskarna använde CPC Global Unified Gauge-Based Analysis of Daily Precipitation, och Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station Data (CHIRPS), som integrerar satellitbilder och regnstationsdata för att skapa tidsserier för trendanalys och övervakning.

Uppgifter om katastrofer, inklusive plats, typ, orsaker, och skada, extraherades från Brasiliens S2iD Integrated Disaster Information System, som lagrar data registrerade av civilförsvaret och lokal personal inom tio dagar efter att det inträffat. Författarna "lyfter fram vikten av att ha integrerade katastrofinformationssystem som det brasilianska S2iD, som förmedlar värdefull och aktuell information som möjliggör kvantifiering av effekterna från extrema händelser. "

Studieområdet i sydöstra Minas Gerais indelades i 12 mesoregioner (officiella enheter bestående av en grupp städer som delar geografiska och samhälleliga drag), med totalt 194 kommuner. Staten har 853 städer alla berättade. "De mest drabbade mesoregionerna var storstaden Belo Horizonte, Vale do Rio Doce och Zona da Mata. Tillsammans stod de för 91% av de offentliga ekonomiska förlusterna och 93% av de privata ekonomiska förlusterna, 92% av den totala materiella skadan [och] 91% av den totala fördrivna befolkningen, "författarna skriver, tillade att dessa områden också visade "de mest alarmerande siffrorna när det gäller sårbarhet för katastrofer för invånare och bostäder i officiellt kartlagda riskområden."

De noterar också att även om händelsen var extrem och påverkad av klimatförändringar, dess effekter förvärrades av bristen på planering för riskhantering i städerna, begränsnings- och anpassningsstrategier, samt underinvesteringar i infrastruktur, och att det kan ha oproportionerligt påverkat de fattiga som lever i högrisksituationer som osäkra sluttningar.

"Vi, därför, tolka effekterna av denna händelse som en socialt konstruerad klimatkatastrof, " de skriver, föreslår att framtida studier ska undersöka effekterna av extrema väderhändelser på fattiga och utsatta människor. "Dessutom, framtida forskning kan också ta itu med de allt mer komplicerade interaktionerna mellan människor, ekonomiska och politiska aspekter inom ekologiska system, "tillägger de.

Enligt Dal'Agnol, modellen som utvecklats för att analysera Minas Gerais -katastrofen kan tillämpas på andra regioner. "Vi använde scenarier baserade på modell- och satellitregndata för att uppskatta sannolikheter, "sa han." Metoden kan användas för att analysera andra händelser. Vid tidpunkten för vår studie, vi hittade lite forskning om extrema väderhändelser i Brasilien. Fler studier som den här behövs för att identifiera regioner som är särskilt utsatta för klimatförändringar så att regeringen och den offentliga politiken kan förberedas ordentligt för att förhindra framtida katastrofer. "