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Clima

De la llovizna a la tempestad

En los últimos 80 años, los temporales se han vuelto más frecuentes y la lluvia ha aumentado un 30% en São Paulo

Entre 1933 y 2010, el total anual de lluvias se incrementó 425 mm en la región metropolitana, según datos suministrados por la USP

LEO RAMOSEntre 1933 y 2010, el total anual de lluvias se incrementó 425 mm en la región metropolitana, según datos suministrados por la USPLEO RAMOS

La tierra de la garúa se ha transformado en la megalópolis de las tormentas. En el transcurso de los últimos 80 años aproximadamente, la cantidad de lluvia anual que cae en la Región Metropolitana de São Paulo, donde uno de cada 10 brasileños reside en una superficie equivalente a casi el 1% del territorio nacional, ha aumentado 425 milímetros (mm), la mitad de lo que llueve en gran parte del semiárido brasileño. Trepó de un promedio anual de casi 1.200 mm en la década de 1930 hasta alrededor de 1.600 mm en los años 2000. Trazando una progresión lineal, resulta como si cada año hubiera llovido 5,5 mm más que en los 12 meses anteriores. La pluviosidad no sólo se ha intensificado, sino que ha alterado también su patrón de ocurrencia. No es que llueva algo más cada día, una alteración que, en la práctica, sería poco perceptible e incapaz de ocasionar inundaciones constantes en la zona. La cantidad de días con lluvias fuertes o moderadas ha crecido, provocando incluso temporales en invierno, una época normalmente seca. Como contrapartida, la cantidad de días con llovizna, menor a 5 mm caídos, ha disminuido.

Un régimen de extremos, pendular, pasó a dominar el ciclo de las lluvias en la región metropolitana: cuando llueve, en general lo hace copiosamente; aunque entre los días de extrema humedad, pueden ocurrir largos períodos secos. El Gran São Paulo parece encaminarse hacia el peor de dos mundos, alternando períodos intensos de exceso y falta de lluvias a lo largo del año. “La urbanización y el denominado efecto isla de calor, aparte de la polución atmosférica, parecen cumplir un rol importante en la alteración del patrón pluvial en São Paulo, especialmente durante las estaciones normalmente más húmedas, como son la primavera y el verano”, afirma Maria Assunção da Silva Dias, del Instituto de Astronomía, Geofísica y Ciencias Atmosféricas de la Universidad de São Paulo (IAG-USP), y autora de un estudio aún inédito sobre el tema. “Durante los meses más secos, la influencia de los cambios climáticos globales es responsable por un 85% de la dinámica implicada en el incremento de las lluvias extremas”. En la Región Metropolitana de Río de Janeiro se detectó la misma tendencia de aumento de la cantidad de días con lluvias intensas, aunque en este caso con menor nitidez.

040-045_Chuvas_195-1El nuevo patrón pluviométrico de São Paulo no es similar a un frente frío pasajero. Vino para quedarse, según los modelos construidos por el Centro de Ciencia del Sistema Terrestre del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (CCST-Inpe). Las proyecciones sugieren que la situación actual constituye una especie de prólogo de complicaciones futuras. Éstas indican que hacia el final de este siglo ocurrirá un progresivo aumento de la cantidad de días con lluvias superiores a 10, 20, 30 y 50 mm, es decir, prácticamente en todos los rangos significativos de pluviosidad. Tan sólo se registrará una disminución de la cantidad de días con lloviznas leves y, posiblemente, un aumento del número de días secos. “La estacionalidad de las lluvias también sufrirá modificaciones”, afirma José Marengo, jefe del CCST y coordinador de un trabajo todavía no publicado sobre las proyecciones pluviales en la región metropolitana. “Crecerá la cantidad de temporales fuera de época, que ocurren generalmente en la más húmeda; es un evento que toma a la población por sorpresa”. Las simulaciones solamente toman en cuenta los posibles efectos sobre el régimen pluviométrico en la región metropolitana ocasionados  por los denominados cambios climáticos globales, sobre todo, el aumento de las concentraciones de los gases con efecto invernadero, que elevan la temperatura del aire. No se considera en esas proyecciones la incidencia que podrían tener la urbanización y la contaminación atmosférica sobre las lluvias en el Gran São Paulo.

Escaso verde en la metrópolis de hormigón y asfalto: si un 25% del territorio del Gran São Paulo estuviese cubierto por árboles, la temperatura media descendería  en un valor de hasta 2,5 ºC

LÉO RAMOSEscaso verde en la metrópolis de hormigón y asfalto: si un 25% del territorio del Gran São Paulo estuviese cubierto por árboles, la temperatura media descendería en un valor de hasta 2,5 ºCLÉO RAMOS

Una de las grandes dificultades que surgen a la hora de realizar estudios detallados, capaces de revelar fluctuaciones climáticas del pasado y servir como guías para futuras proyecciones, es la ausencia de registros históricos extensos y confiables, con informes diarios sobre la incidencia de las lluvias. Sin ellos, no es factible elaborar un análisis estadístico consistente ni contar con una visión esclarecida al respecto de cuánto llovía y cómo se distribuía la pluviosidad en el transcurso de los años y de las estaciones climáticas (primavera, verano, otoño e invierno). Los expertos señalan unánimemente esa deficiencia en Brasil. La serie que contiene datos de mejor calidad sobre las lluvias en un punto del territorio nacional es la que provee la estación meteorológica del IAG, situada en el Parque do Estado, dentro del barrio de Água Funda, en la zona sur de la ciudad de São Paulo. Los registros comenzaron en 1933, cuando se inauguró esa filial, y prosiguen hasta hoy.

Hay otro factor que reviste a los datos provistos por la estación meteorológica del IAG con un carácter único. Los registros se obtuvieron dentro de un gran área verde de la ciudad de São Paulo que no modificó radicalmente su perfil durante el transcurso de casi ocho décadas, una rareza dentro de una megalópolis que no posee demasiados parques y jardines. En otras palabras, aunque la ciudad haya sufrido un fuerte proceso de urbanización y de impermeabilización del suelo durante el siglo pasado, las condiciones naturales en los alrededores de la estación del Parque do Estado no se alteraron radicalmente. Por ello, tiene sentido comparar los datos del presente con los del pasado, dado que el ámbito local es más o menos el mismo. “En la zona norte de São Paulo, en el mirador conocido como Mirante de Santana, existe una estación meteorológica que cuenta con mediciones a partir de los años 1950”, afirma Pedro Leite da Silva Dias, investigador del IAG-USP y director del Laboratorio Nacional de Computación Científica (LNCC), con sede en Río de Janeiro, también autor del estudio sobre la evolución de las lluvias en la región metropolitana. “Pero ahí solamente había selvas hace algunas décadas y hoy en día existen edificaciones junto a la estación”.

Dada la riqueza de los datos provistos por la estación del IAG en Parque do Estado, Assunção y sus colaboradores pudieron deducir detalles y tendencias más sutiles en el régimen de lluvias a lo largo de las últimas ocho décadas. Entre 1935 y 1944 llovió, en promedio, más de 40 mm, durante unos 30 días, con gran concentración de pluviosidad durante los meses de verano y, en menor escala, en la primavera y el otoño. Durante ese período no se registraron episodios con pluviosidad de esa intensidad durante los meses invernales. La situación comenzó a modificarse a partir de mediados de los años 1940. Desde entonces, en todas las décadas hubo, en promedio, al menos una lluvia con esa intensidad durante el invierno. Entre 2000 y 2009, el número total de jornadas con tormentas y registros superiores a los 40 mm caídos se mantuvo en alrededor de 70 eventos. Una tendencia similar se repite cuando se analiza década por década la ocurrencia de lluvias diarias por encima de 60 y 80 mm.

040-045_Chuvas_195-2En general, existen dos factores principales que podrían estar relacionados con la alteración en el régimen pluvial de la región metropolitana: los cambios climáticos globales, un fenómeno a gran escala, y el efecto isla de calor, con carácter localizado y típico de las megaciudades. Ambos actúan en conjunto. Uno potencia los efectos del otro y, usualmente, resulta difícil trazar una línea divisoria entre los dos. Según Marengo, la mayoría de los modelos climáticos indica que, durante las próximas décadas, habrá un incremento de la cantidad de lluvia desde la cuenca del Plata hasta el sudeste de Brasil. En ese escenario más amplio, surge la cuestión específica del clima en las grandes ciudades, en especial, el efecto isla de calor, donde, al recalentarse, las zonas extremadamente urbanizadas terminan funcionando como un imán para las lluvias.

Brisa marina más húmeda
La temperatura superficial del océano Atlántico en el litoral paulista se incrementó en alrededor de un grado centígrado durante el lapso que va de 1950 a 2010. Pasó de 21,5 ºC a 22,5 ºC. Puede parecer poco, pero una de las consecuencias de este calentamiento es un aumento en la tasa de evaporación del agua del océano, el combustible que hace que la brisa marina se cargue más aún de humedad. Este proceso repercute en el clima sobre Serra do Mar, la meseta serrana donde se encuentra la región metropolitana.

¿Por qué gran parte de las lluvias en el Gran São Paulo ocurre entre mitad y el final de la tarde, pasadas las 15 ó 16 horas? Porque es la hora en que la brisa marina, caliente y húmeda, proveniente de la zona de Baixada Santista, termina de atravesar la sierra y alcanza la megalópolis. “La zona sudeste es generalmente el primer lugar que siente los efectos de la brisa”, comenta Maria Assunção. La estructura interna de las ciudades, con muchos edificios altos, altera la dirección de los vientos e incluso puede provocar la ascensión de la brisa marina en ciertos puntos de la región metropolitana, propiciando localmente la formación de nubes de lluvia. La polución urbana, sobre todo la causada por aerosoles, tanto puede favorecer como inhibir la ocurrencia de tormentas sobre las ciudades, dependiendo de su cantidad.

040-045_Chuvas_195-3Estudios realizados en Estados Unidos durante la década de 1990 sugieren que, parte del aumento pluvial en algunas regiones metropolitanas, tales como la de Saint Louis, reside en su creciente urbanización. En esa zona del estado de Missouri, donde residen alrededor de 2,9 millones de personas, las lluvias aumentaron entre un 5% y un 25% durante las últimas décadas. Un estudio llevado a cabo el año pasado en grandes ciudades de la India, concluyó que las alteraciones en el régimen pluviométrico de esas concentraciones urbanas se originan mayormente en las fluctuaciones del clima y no por fenómenos locales.

Estrategias de mitigación
En el caso de la Región Metropolitana de São Paulo, el trabajo de la USP halló una fuerte correlación entre su proceso de urbanización y las alteraciones en el régimen de lluvias. Los episodios de lluvias extremas, por encima de los 40 mm, se acentúan en la medida en que la población de São Paulo y de las ciudades vecinas crece y los territorios de esos municipios se transforman prácticamente en una mancha única de ocupación continua, con poco verde, mucho asfalto y plagada de fuentes de polución y calor. Entre 1940 y 2010, la población de la región metropolitana aumentó 10 veces, de 2 a 20 millones de habitantes. La mancha urbana creció 12 veces entre 1930 y 2002, desde 200 hasta 2.400 kilómetros cuadrados. La temperatura media anual de São Paulo aumentó 3 ºC entre 1933 y 2009, según los registros de la estación del IAG en el Parque do Estado, y el total de lluvias se incrementó en un tercio. “Antes estudiábamos este proceso en forma teórica”, afirma Pedro Leite da Silva Dias. “Ahora contamos con mayor cantidad de datos, incluso de fuentes digitales”.

La mitigación el efecto isla de calor puede constituir una forma de reducir los episodios de lluvias extremas en los centros urbanos. El físico Edmilson Dias de Freitas, del IAG-USP, ha ensayado algunas medidas en simulaciones computadas para tener una idea de su impacto sobre el clima en la Región Metropolitana de São Paulo. Pintar de blanco la superficie de las casas y edificios no sería un procedimiento eficaz. “La polución y los eventos meteorológicos oscurecen rápidamente el blanco en São Paulo”, dice Freitas. “No hay manera de mantenerlos así”. La medida más eficaz sería aumentar la cobertura vegetal de la ciudad. Según las simulaciones, si un 25% de la superficie de la región metropolitana fuese ocupada con árboles, la temperatura media podría reducirse entre 1,5 ºC y 2,5 ºC. Un clima más benigno disminuiría el efecto isla de calor y quizá no atrajese tanta lluvia hacia la región. Actualmente las áreas verdes no representan ni siquiera el 10% del Gran São Paulo.

040-045_Chuvas_195-3Por añadidura, si hubiera más parques y menos áreas asfaltadas en la mayor metrópolis brasileña, los efectos más perjudiciales de las tempestades también serían atenuados: las lluvias torrenciales provocarían menos crecientes e inundaciones. El suelo expuesto absorbe mejor las aguas que caen sobre él. “Sao Paulo viola un principio básico del drenaje: el agua de lluvia debe infiltrarse en el suelo donde cae”, dice la ingeniera civil Denise Duarte, docente en la Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la USP, quien colabora con colegas del IAG. “Aquí, como en buena parte de la ciudad impermeabilizada, el agua simplemente se escurre”. El agua de lluvia de un lugar corre hacia otro, generalmente, hacia aquéllos ubicados en los puntos más bajos de la trama urbana.

El actual valor de 1.600 mm anuales de lluvia, registrado en la estación del IAG, funciona como una referencia genérica al régimen pluviométrico vigente en la región metropolitana. En un área que actualmente se extiende por 8 mil kilómetros cuadrados y abarca los territorios de 39 municipios, la cantidad de lluvia realmente medida año tras año en cada estación meteorológica puede variar bastante. Un trabajo del CCST traza una especie de distribución geográfica de la pluviosidad en el Gran São Paulo a partir de registros históricos, con el total diario de lluvias, provistos por 94 estaciones meteorológicas dependientes del Departamento de Aguas y Energía (DAEE) del Estado de São Paulo y de la Agencia Nacional de Aguas (ANA). Para realizar el trabajo, se utilizaron datos de un período de 25 años, entre 1973 y 1997.

En las zonas más húmedas, generalmente circundadas por sierras y montañas, la pluviosidad anual puede alcanzar hasta 2.400 mm, una cantidad de lluvia similar a la que cae en la selva amazónica. Éste es el caso del sector del Gran São Paulo atravesado por Sierra do Mar, que comprende el tramo sur de la capital paulista y parte de ciudades tales como São Bernardo do Campo y Rio Grande da Serra, y también algunos sectores de Santana do Parnaíba y Cajamar, en el oeste de la región metropolitana. En las zonas menos húmedas, tal como es una buena parte de Mogi das Cruzes, el índice pluvial puede ubicarse en torno de los 1.300 mm por año. Entre esos dos extremos existen varios niveles intermedios de pluviosidad.

Esta diferencia en los niveles de lluvias se mantiene en el transcurso del año y en todas las estaciones climáticas”, dice Guillermo Obregón, del CCST, principal autor del estudio sobre la distribución geográfica de las lluvias en la región metropolitana. “En los sitios más húmedos predominan las lluvias orográficas o de relieve”. Este mecanismo hace que las masas de aire caliente y húmedo suban al toparse con elevaciones topográficas, se condensen y generen frecuentes precipitaciones. Ya sea por sus edificios y su asfalto, como por sus zonas montañosas, al Gran São Paulo parece aguardarle un destino lluvioso.

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Más agua en la bahía de Guanabara

Las lluvias en la Región Metropolitana de Río de Janeiro, la segunda del país con sus 12,5 millones de habitantes, parecen exhibir tendencias similares a las de São Paulo. Aunque la capital fluminense no dispone de un archivo histórico sobre pluviosidad tan extenso y confiable como el del IAG-USP, dos estaciones del Instituto Nacional de Meteorología (Inmet) instaladas en Río de Janeiro aportan datos con calidad razonable sobre al menos cuatro décadas de lluvias.

Según los registros recabados entre 1967 y 2007 por la estación mantenida en Alto da Boa Vista, la cantidad de agua caída sobre ese barrio de la zona norte de la capital fluminense durante los días con grandes tormentas se elevó, en promedio, 11,7 mm anuales. La estación está ubicada en el Parque Nacional de Tijuca, una de las mayores selvas urbanas del planeta. “Se registró una tendencia al aumento de la pluviosidad total en la región metropolitana, y las áreas selváticas, tales como Alto da Boa Vista, se tornaron más húmedas”, afirma la meteoróloga Claudine Dereczynski, de la Universidad Federal de Río de Janeiro (UFRJ), principal autora del estudio, aún no publicado.

La otra estación del Inmet está ubicada en Santa Cruz, un barrio con menos áreas verdes de la zona oeste de la ciudad. En esa región, los signos de intensificación de las lluvias fueron moderados, según los informes recabados entre 1964 y 2009, y no se consideraron estadísticamente significativos. “En Río, los datos climáticos de las últimas décadas indican con mayor claridad un aumento en la temperatura local y en forma más leve un incremento en la cantidad de lluvias”, dice Claudine. Simulaciones realizadas por investigadores del Inpe y de la UFRJ proyectan para las próximas décadas un aumento en la intensidad y en la frecuencia, tanto de los días de lluvia intensa como de los días secos. La pluviosidad tiende distribuirse desordenadamente a lo largo del año y a concentrarse fuertemente en algunos días.

Los Proyectos
1. Narrowing the Uncertainties on Aerosol and Climate Changes in São Paulo State – Nuance-SPS (n° 08/58104-8); Modalidad Programa FAPESP de Investigación sobre Cambios Climáticos Globales – Proyecto Temático; Coordinadora Maria de Fátima Andrade – IAG-USP; Inversión R$ 570.084,46 y US$ 2.654.199,16
2. Assessment of impacts and vulnerability to climate change in Brazil and strategies for adaptation option (n° 08/58161-1); Modalidad
Programa FAPESP de Investigación sobre Cambios Climáticos Globales – Proyecto Temático; Coordinador José Marengo – Inpe; Inversión R$ 1.264.027,66

Artículos científicos
SILVA DIAS, M.A.F. et al. Changes in extreme daily rainfall for São Paulo, Brasil.  Climatic Change. En prensa. 2012.
MARENGO, J. A. et al. The climate in future: projections of changes in rainfall extremes for the Metropolitan Area of São Paulo (Masp)Climate Research. En prensa. 2012

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