Incorporación de la incerteza del cambio climático en la gestión del drenaje urbano

Abstract

La gestión de los recursos hídricos debe trabajar sobre los problemas para la situación actual y desarrollar herramientas de planeamiento para escenarios de cambio climático, que incorporen el aumento de incerteza que este genera. Este trabajo constituye un análisis exploratorio de algunas de las diversas formas posibles, en drenaje urbano, de manejar un futuro con incerteza desconocida (deep uncertainty). Como posibles formas de lidiar con los potenciales impactos del cambio climático se plantean cuatro estrategias de planeamiento de los sistemas de drenaje urbano: proyecto para un clima estacionario, o sea ignorar el impacto futuro (E1), proyecto basado en los máximos incrementos previstos al final del horizonte de planeamiento (E2), proyecto con adaptación por etapas (E3), y alternativa mixta, E1 con incorporación de medidas de control en la fuente a lo largo del tiempo (E4). Se trabajó con tres horizontes temporales, 2043, 2073 y 2103. Se simuló el funcionamiento hidráulico de las redes en tres escenarios hipotéticos de impacto del cambio climático, lo que genera un amplio rango de posibles escenarios futuros, en función de las combinaciones entre impactos previstos en el proyecto e impactos realmente acontecidos en el futuro. Fueron cuantificados los costos de implementación de cada estrategia y los daños directos atribuibles a pérdidas por inundación. A partir de eso se estimaron los resultados económicos de cada estrategia y se realizó un análisis comparativo de las ventajas y desventajas de adoptar cada una de ellas. La estrategia E2 tiene mayores costos de construcción, pero genera la máxima reducción de daños, lo que hace que su ecuación económica sea muy favorable, especialmente a largo plazo. La implementación de E3 genera beneficios en todos los horizontes temporales, de menor magnitud que los de E2; por otro lado, E3 tiene el menor costo de implementación y permitiría diferir decisiones de inversión al futuro, cuando es posible que el panorama de impactos sea más claro. La estrategia E4 presenta beneficios del mismo orden de magnitud que E3, pero implica mayores costos de implementación. Es altamente dependiente de los dispositivos de control adoptados y de su distribución espacial, por lo que otras configuraciones que las adoptadas en este trabajo podrían generar resultados diferentes. El proceso de toma de decisiones para la selección de estrategias involucra una serie de aspectos que van más allá del análisis económico. Los criterios de selección dependerán también de la aversión al riesgo del tomador de decisiones, de la disposición a invertir en protección climática y perder la oportunidad de utilizar los fondos para otros fines, y de la factibilidad de desarrollar programas de renovación periódica de las redes, por ejemplo. Un aspecto interesante del trabajo es que los resultados también son, al menos parcialmente, aplicables a las incertezas generales relacionadas a la lluvia, que van más allá de las originadas por el cambio climático, y ya se encuentran en condiciones de afectar los proyectos. Por ejemplo la utilización de series de lluvias muy cortas y poco representativas, o la variabilidad climática.

Water resources management must work on current problems and develop planning tools for future climate change scenarios, incorporating the uncertainty increase that it generates. This work constitutes an exploratory analysis of some of the possible forms, in urban drainage, of managing a future with deep uncertainty. Possible ways of dealing with the potential impacts of climate change are four strategies for planning urban drainage systems: project for a steady climate, i.e. ignoring the future impact (E1), project based on the maximum expected increases at the end of the planning horizon (E2), project with piecemeal adaptation (E3), and a mixed alternative, beginning with E1 and later on adopting source control measures depending on impacts (E4). Three time horizons were adopted, 2043, 2073 and 2103. The hydraulic operation of the storm-water network was simulated for three hypothetical scenarios of climate change impact, which generates a wide range of possible future situations, depending on the combinations between expected impacts in the project and actual impacts in the future. The costs of implementing each strategy and the direct flood losses were quantified. From that, the economic outcome of each strategy was estimated and a comparative analysis was made of the advantages and disadvantages of adopting each one. The E2 strategy has higher construction costs, but generates the maximum reduction of damages, which makes its economic equation very favorable, especially in the long term. The implementation of E3 generates benefits in all time horizons, of smaller magnitude than those of E2; on the other hand, E3 has the lowest implementation cost and would allow deferring investment decisions to the future, when it is possible that the impact picture will be clearer. Strategy E4 presents benefits of the same order of magnitude as E3, but implies higher implementation costs. It is highly dependent on the adopted control devices and their spatial distribution, so that other configurations than those adopted in this work could generate different results. The decision-making process for strategy selection involves a number of aspects that go beyond economic analysis. The selection criteria will also depend on the risk aversion of the decision-maker, the willingness to invest in climate protection and lose the opportunity to use the funds for other purposes, and the feasibility of developing programs for the periodic renewal of the networks, for example. An interesting aspect of this work is that the results are also, at least partially, applicable to the general uncertainties related to extreme rainfall, which go beyond those caused by climate change, and are already cause of project uncertainty. For example, the use of very short and/or poorly representative rainfall series, or climatic variability effects.