La ingeniería civil no sólo se ocupa de diseñar y construir obras artificiales como caminos, puentes, represas, puertos, diques o canales, sino que también puede estudiar y cuantificar los beneficios que los ecosistemas naturales pueden aportar a la hora de lidiar con desastres naturales. A veces un bosque, la vegetación costera o la misma naturaleza puede ayudar a mitigar inundaciones o grandes tormentas.
El estudio, publicado en la revista científica OneEath, aporta pruebas de que la misma naturaleza puede ofrecer soluciones frente al aumento y recrudecimiento de los desastres naturales por culpa del el Cambio Climático, y ayudar a reducir el impacto que tienen sobre la sociedad en su conjunto.
El enfoque actual suele infravalorar los beneficios de las soluciones basadas en la naturaleza. “Es importante la magnitud del impacto real que puede tener en el manejo de inundaciones, sobre todo en comparación con alternativas diseñadas para ello, como las obras de contención, sistemas de drenajes, presas, etc”, comentó Mariano Balbi, ingeniero e investigador de la Universidad de Buenos Aires.
Modelando riesgos
“La ingeniería civil y los desastres naturales tienen muchos puntos de contacto, principalmente desde el lado del diseño de estructuras resistentes a estas amenazas. Por ejemplo, a sismos, viento, etc., y de estructuras que mitiguen el impacto de estos eventos, como las de contención de inundaciones”, explicó Balbi, investigador de doctorado del Laboratorio de Dinámica de la Facultad de Ingeniería de la UBA.
“El problema de diseño que el ingeniero encara es generalmente planteado como un problema de costo-beneficio, o riesgo”, aclaró Balbi. “Cómo debería diseñar esta estructura de manera que la probabilidad de que se dañe, o colapse, sea lo suficientemente baja; o cuánta plata podría ahorrar en daños producto de inundaciones en los próximos años, si construyo una estructura de contención de determinado costo”.
Balbi de chico decía que quería ser albañil, porque le fascinaba ver cómo se construían casas y edificios. Se lanzó a estudiar ingeniería en la UBA, en vez de arquitectura, porque su pasión eran las matemáticas y las ciencias básicas.
Durante sus estudios comenzó a interesarse en los desastres naturales desde el punto de vista de la ingeniería, incluso recibió el premio de la Academia Nacional de Ciencias de Buenos Aires, por un trabajo sobre la amenaza de tornados en Argentina.
Mientras cursaba una maestría en Estados Unidos profundizó en su especialización actual, que consiste en realizar modelos con los cuales se pueda comprender y predecir desastres naturales. “Se trata de modelos matemáticos que pueden predecir cualquier cosa”, explicó Balbi. “Desde la magnitud de una inundación, el clima del fin de semana, el resultado de la lotería, o el desplazamiento de una estructura”.
“Los resultados de esos modelos no son exactos, son tan buenos como la información que les damos para obtener esos resultados, y esa información que usamos suele ser incompleta e incierta. Así, un modelo probabilístico es que en lugar de decir mañana van a llover 3 mm, decimos la probabilidad de que mañana lluevan 3 mm o más es de un x % en base a la mejor información que tengamos disponible”.
Con su co-director de tesis doctoral, David Lallemant, comenzaron a estudiar formas de cuantificar el impacto que los ecosistemas naturales podían tener en mitigar inundaciones, con estos modelos, de una forma similar a la que se realiza para evaluar cualquier estructura de hormigón hecha por el ser humano.
Naturaleza y hormigón
“Muchas veces, a los ingenieros, nos cuesta pensar en qué beneficios nos provee el medio-ambiente sin necesidad de que lo intervengamos”, contó Balbi. “Pero, aprovechándolo de manera menos invasiva, y todavía más nos cuesta pensar en que los ecosistemas naturales tienen un valor intrínseco por fuera de lo que pueden proveer a los humanos”.
“En el caso particular de inundaciones es ampliamente reconocido que los ecosistemas naturales, como pueden ser parques, humedales, vegetación ribereña, o manglares, pueden influir positivamente en su control”, explicó el investigador.
“Sin embargo”, continuó, “a la hora de tomar decisiones, y plantear los modelos de costo-beneficio a los que los ingenieros estamos tan acostumbrados, vemos que estas alternativas de ´infraestructura natural´, o verde, disponen de modelos probabilísticos mucho menos desarrollados y difundidos para su correcta cuantificación y comparación con las alternativas de infraestructura tradicional”.
“Creo que el auge de la agenda de la sostenibilidad y el cambio climático están empujando a los ingenieros, entre otras disciplinas, a tener una mirada mucho más integral de las comunidades humanas y su integración con la naturaleza, no solo como un proveedor infinito de recursos, sino como un agente vivo con el cual tenemos una relación de beneficio mutuo”, opinó Balbi.
Para el estudio publicado en la revista científica OneEath, Balbi desarrolló un modelo estadístico que les permite a los investigadores predecir la intensidad de las lluvias de una zona.
“Calibré el modelo computacional de inundación en base a observaciones satelitales disponibles, tema central en mi tesis doctoral, y realicé las estimaciones de costos económicos producto de escenarios de inundaciones con distintas probabilidades de ocurrencia a futuro”, la tesis de.
Ese trabajo se combinó con otro modelo hidrológico desarrollado por el investigador Rafael Schmitt, de la Universidad de Stanford, evaluando diferentes escenarios. En uno de ellos se mantiene el mismo nivel de deforestación, y en otro la tala indiscriminada se detendría.
El caso de estudio fue en una región de Myanmar o Birmania, con la colaboración de expertos de la Universidad de Nanyang, de Singapur, para el estudio. En el artículo los investigadores pudieron mostrar los costos de cada uno de esos escenarios, a fin de que los gobernantes puedan tomar decisiones acordes.
Soluciones de la Naturaleza
Los ecosistemas naturales, que los ingenieros llaman infraestructura verde, son la mejor opción a la hora de almacenar el agua en exceso que se genera cuando hay fuertes lluvias, o durante la época de deshielos. Cuando el suelo ya no puede absorber o encauzar ese agua de exceso hacia arroyos, ríos, lagos o mares, es que se generan las inundaciones.
La naturaleza, mediante la vegetación, ya sea pastizales, bosques, o vegetación ribereña, puede reducir tanto la velocidad, como la cantidad de agua de una inundación. La vegetación absorbe gran parte de esta agua, disminuye la fuerza con que corre, y su capacidad erosiva. Los suelos naturales, también, suelen ser más permeables que las superficies destinadas a la agricultura, y mucho más que una artificial creada por el hombre.
Pero, la vegetación natural no sólo previene inundaciones, sino que ayuda a disminuir la temperatura ambiente, al captar el calor del sol; también absorbe dióxido de carbono, reduce los ruidos de la ciudad, mejora el aire, y aporta zonas de recreación. Si bien estos beneficios son conocidos por los ingenieros, no lo es tanto la magnitud del impacto real, porque no ha sido medido.
“Creo que esto tiene que ver con el grado de entendimiento y de capacidad de modelar la influencia de estos sistemas, que todavía no está tan desarrollada”, explicó Balbi. “Una razón podría ser que los sistemas naturales son bastante más complejos que los sistemas diseñados por el hombre. Además, las estructuras que construimos fueron diseñadas en general con un propósito particular, mientras que los ecosistemas tienen muchas más funciones”.
“Creo, también, que la modelación del impacto de los ecosistemas naturales para la mitigación de inundaciones requiere de un trabajo mucho más interdisciplinario que el diseño de las obras de infraestructura que estamos acostumbrados, y los ingenieros no siempre estamos tan acostumbrados a esta colaboración”, agregó el experto.
“En este sentido, también, creo que empezar a incluir la infraestructura verde en los análisis costo beneficio puede transparentar un poco la toma de decisiones para no favorecer sistemáticamente intereses sectoriales. Si bien este tipo de análisis tiene sus limitaciones a la hora de tomar decisiones, y puntualmente, no creo que puedan capturar de manera íntegra todos los servicios que los ecosistemas naturales proveen a los seres humanos, y mucho menos el valor intrínseco que pueden tener por fuera de análisis puramente utilitario”.