Klimaatverandering was de belangrijkste oorzaak van de extreem zware regenval die leidde tot ernstige overstromingen, doden en enorme schade in steden in de staat Minas Gerais, Zuidoost Brazilië, in januari 2020, volgens een studie gepubliceerd in het tijdschrift Klimaatbestendigheid en duurzaamheid .

Met behulp van klimaatmodellering voor de regio, de studie toont aan dat de effecten van industrialisatie en opwarming van de aarde de kans op veel grotere hoeveelheden regen dan verwacht met 70% verhoogden in vergelijking met scenario's met gemiddelde temperaturen van 1 °C tot 1,1 °C lager.

De auteurs van de studie kwantificeerden ook de schade veroorzaakt door de extreme gebeurtenis, schat dat meer dan 90, 000 mensen werden tijdelijk dakloos, en ten minste 1,3 miljard BRL (USD 240 miljoen) ging verloren in de publieke en private sector. De meeste materiële schade betreft de openbare infrastructuur (BRL 484 miljoen), woningen (BRL 352 miljoen), en winkels en overige diensten (BRL 290 miljoen). Door de mens veroorzaakte klimaatverandering is verantwoordelijk voor 41% van het totaal.

Het artikel werd gepubliceerd een week nadat het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) in zijn zesde beoordelingsrapport benadrukte dat "het ondubbelzinnig is dat menselijke invloed de atmosfeer heeft verwarmd, oceaan en land, " bijdragen aan snelle intense veranderingen in alle regio's van de planeet.

De extreme neerslaggebeurtenis die plaatsvond in Zuidoost-Brazilië op 23-25 ​​januari, 2020, leidde tot overstromingen en aardverschuivingen, schade aan infrastructuur en doden veroorzaken. De gebeurtenis was het gevolg van een geïntensiveerde Zuid-Atlantische Convergentiezone (SACZ) in combinatie met de opkomst van de Kurumí-subtropische cycloon (KSC) boven de Zuid-Atlantische Oceaan. Beide fenomenen verhoogden het vochtgehalte in de hele regio.

Belo Horizonte, de hoofdstad van Minas Gerais, had de natste januari in zijn geschiedenis. Volgens het Nationaal Instituut voor Meteorologie (INMET), neerslag bedroeg in totaal 935,2 millimeter (mm), of bijna drie keer het gemiddelde van de maand, met 320,9 mm vallen in drie dagen. Op dat moment werd rekening gehouden met ten minste 56 doden als gevolg van overstromingen en aardverschuivingen.

De auteurs benadrukken dat de studie nieuwe inzichten biedt over de dringende noodzaak om actie te ondernemen tegen klimaatverandering, die al een aanzienlijke impact heeft op de samenleving in Zuidoost-Brazilië:"Dit vraagt ​​om onmiddellijke verbeteringen in de strategische planning om zich te concentreren op mitigatie en aanpassing, " zij schrijven, eraan toevoegend dat openbaar beheer en beleid moeten evolueren van respons op rampen naar preventie van toekomstige rampen.

Het onderzoek werd ondersteund door FAPESP en kwam voort uit een workshop onder leiding van onder meer Sarah Sparrow, een onderzoeker aan de Universiteit van Oxford (VK) en laatste auteur van het artikel. De workshop werd gesponsord door het Climate Science for Service Partnership (CSSP Brazilië), een samenwerking tussen Britse instellingen en organisaties in Brazilië, waaronder het National Space Research Institute (INPE), het Centrum voor toezicht en vroegtijdige waarschuwing bij natuurrampen (CEMADEN), en de Universiteit van São Paulo (USP).

Online gehouden in december 2020 in samenwerking met Liana Anderson, een onderzoeker bij CEMADEN en voorlaatste auteur van het artikel, de workshop besprak een methode die bekend staat als attributie van extreme gebeurtenissen en die tot doel heeft de potentiële effecten van door de mens veroorzaakte klimaatverandering op de kans op extreme weersomstandigheden te kwantificeren.

Twee werkgroepen analyseerden de extreme neerslaggebeurtenis Minas Gerais. Een gericht op de invloed van klimaatverandering op regenval, terwijl de andere de impact op de bevolking kwantificeerde. De bevindingen van beide groepen zijn verwerkt in het gepubliceerde artikel.

"Nauwe interdisciplinaire samenwerking stelde ons in staat om in slechts enkele maanden een kwalitatief hoogstaand onderzoek te produceren met consistente resultaten, " zei Ricardo Dal'Agnol, een onderzoeker bij INPE's Earth Observation and Geoinformatics Division en eerste auteur van het artikel.

Model

Het wereldwijde klimaatmodel dat voor attributie werd gebruikt, was het Hadley Center Global Environmental Model-versie 3-A (HadGEM3-A), met simulaties van extreme weersomstandigheden. Er zijn twee experimenten uitgevoerd om scenario's te ontwerpen, een rekening houdend met alleen natuurlijke factoren zoals variaties in zonnestraling en vulkanische activiteit, en de andere houdt ook rekening met antropogene factoren, zoals veranderingen in landgebruik en uitstoot van broeikasgassen in vergelijking met het pre-industriële niveau (1850).

Volgens het laatste IPCC-rapport de gemiddelde temperatuur van de planeet is 1,1 °C hoger dan in de periode 1850-1900, de referentieperiode die wordt gebruikt om de pre-industriële temperaturen te benaderen vóór de sterke stijging van de uitstoot van broeikasgassen zoals CO ₂ en methaan.

Om de ruimtelijke verdeling van de dagelijkse neerslag in het studiegebied te begrijpen en de neerslag te schatten voor de attributieanalyse, de onderzoekers gebruikten de CPC Global Unified Gauge-Based Analysis of Daily Precipitation, en de Climate Hazards Group InfraRed Precipitation with Station Data (CHIRPS), die satellietbeelden en gegevens van regenmeterstations integreert om tijdreeksen te creëren voor trendanalyse en monitoring.

Gegevens over rampen, inclusief locatie, type, oorzaken, en schade, is geëxtraheerd uit het S2iD Integrated Disaster Information System van Brazilië, die gegevens bevat die binnen tien dagen na een voorval zijn vastgelegd door personeel van de civiele bescherming en de lokale overheid. De auteurs "benadrukken het belang van geïntegreerde rampeninformatiesystemen zoals de Braziliaanse S2iD, die waardevolle en tijdige informatie overbrengt waarmee de gevolgen van extreme gebeurtenissen kunnen worden gekwantificeerd."

Het studiegebied in het zuidoosten van Minas Gerais was onderverdeeld in 12 mesoregio's (officiële eenheden bestaande uit een groep steden die geografische en maatschappelijke kenmerken delen), met in totaal 194 gemeenten. De staat heeft in totaal 853 steden. "De meest getroffen mesoregio's waren de metropool Belo Horizonte, Vale do Rio Doce en Zona da Mata. Samen waren ze verantwoordelijk voor 91% van de publieke economische verliezen en 93% van de private economische verliezen, 92% van de totale materiële schade [en] 91% van de totale ontheemde bevolking, " schrijven de auteurs, eraan toevoegend dat deze gebieden ook "de meest alarmerende cijfers vertoonden met betrekking tot de kwetsbaarheid voor rampen van bewoners en woningen in officieel in kaart gebrachte risicogebieden."

Ze merken ook op dat, hoewel de gebeurtenis extreem was en beïnvloed door klimaatverandering, de effecten ervan werden verergerd door een gebrek aan planning voor stedelijk risicobeheer, mitigatie- en aanpassingsstrategieën, evenals onderinvesteringen in infrastructuur, en dat het de armen die in risicovolle situaties leven, zoals precaire huisvesting op een heuvel, onevenredig zwaar heeft getroffen.

"We, daarom, de gevolgen van deze gebeurtenis interpreteren als een sociaal geconstrueerde klimaatramp, " zij schrijven, wat suggereert dat toekomstige studies de impact van extreme weersomstandigheden op arme en kwetsbare mensen moeten onderzoeken. "Bovendien, toekomstig onderzoek zou ook de steeds gecompliceerdere interacties tussen mens, economische en politieke aspecten binnen ecologische systemen, " voegen ze eraan toe.

Volgens Dal'Agnol, het model dat is ontwikkeld om de ramp in Minas Gerais te analyseren, kan worden toegepast op andere regio's. "We gebruikten scenario's op basis van het model en satelliet-regenvalgegevens om kansen te schatten, " zei hij. "De methodologie kan worden gebruikt om andere gebeurtenissen te analyseren. Op het moment van onze studie, we vonden weinig onderzoek naar extreme weersomstandigheden in Brazilië. Er zijn meer studies zoals deze nodig om regio's te identificeren die bijzonder kwetsbaar zijn voor klimaatverandering, zodat overheid en openbaar beleid goed kunnen worden voorbereid om toekomstige rampen te voorkomen."