Salvando las distancias: estableciendo las bases de la predicción subestacional de inundaciones en África Oriental

En 2018 Kenia experimentó una de sus temporadas más lluviosas jamás registradas. Las precipitaciones excepcionalmente altas en distintos períodos a lo largo de la temporada de "lluvias largas" provocaron grandes inundaciones, la pérdida de alrededor de 200 vidas, impactos en los medios de subsistencia, el desplazamiento de personas, la interrupción de los servicios esenciales y daños a la infraestructura. En total, se estima que 800.000 personas se han visto afectadas.

¿Hubo advertencia suficiente? Un análisis posterior al suceso sugiere que no. En las previsiones estacionales no aparecía ninguna señal de una estación húmeda. El siguiente indicio de precipitaciones intensas fueron los avisos del Departamento Meteorológico de Kenia antes de cada periodo de lluvias estacionales. Aunque estos avisos suelen ser precisos, sólo proporcionan unos pocos días de antelación, lo que limita las posibilidades de preparación. De hecho, la evidencia de los informantes clave sugiere que el nivel de preparación ante las inundaciones en 2018 fue bajo en comparación con temporadas anteriores.

Una alerta más temprana puede haber facilitado una mejor preparación, pero ¿hay siempre un equilibrio entre el tiempo de antelación y la incertidumbre? Mientras que los pronósticos estacionales exploran un horizonte largo, las señales de pronóstico son bastante amplias (piense en promedios estacionales) y la incertidumbre es generalmente alta. Por otro lado, las previsiones para los próximos días pueden ser mucho más específicas y fiables, pero su plazo puede ser demasiado corto para prepararse lo suficiente.

Las previsiones subestacionales pueden colmar esta laguna. Proporcionan una perspectiva de las condiciones medias de las próximas semanas: más precisas que las previsiones estacionales, con más tiempo de antelación que las previsiones meteorológicas. Pero, ¿son eficaces? Esta es una de las preguntas que nos propusimos responder en el proyecto ForPAc (Toward Forecast-based Preparedness Action, www.forpac.org), un consorcio Reino Unido-Kenia que ha explorado y desarrollado el potencial de la preparación basada en previsiones en Kenia. Presentamos nuestras conclusiones en un nuevo documento, que analizamos a continuación.

¿Por qué es posible la previsión subestacional?

Los fenómenos meteorológicos y climáticos abarcan un continuo de escalas temporales, desde una simple nube de lluvia hasta fenómenos oceánico-atmosféricos a gran escala como El Niño Oscilación del Sur (ENOS). El estado de ENSO es predecible con muchos meses de antelación y afecta al clima regional en todo el mundo: es esta previsibilidad e influencia lo que subyace a la previsión estacional.

En algún lugar entre el ENOS y una simple nube de lluvia existe algo llamado Oscilación Madden-Julian (OJM). Se trata de un sistema a gran escala de convección acoplada en los trópicos, que se desplaza hacia el este alrededor del globo, intensificándose y disipándose a medida que lo hace. Al igual que el ENOS, la MJO es predecible, con varias semanas (no varios meses) de antelación. Y al igual que el ENOS, la MJO influye en las precipitaciones regionales de todo el mundo. De la misma manera que el ENOS sirve de base a las previsiones estacionales, la MJO abre la posibilidad de realizar previsiones subestacionales: predecir las fluctuaciones de las condiciones medias en las próximas semanas.

Evaluación de las teleconexiones de la MJO y de la capacidad de previsión subestacional

Es bien conocida la relación entre la MJO y África Oriental (generalmente, cuando la MJO está activa en el Océano Índico, África Oriental tiende a ser más húmeda). En nuestro trabajo ampliamos este conocimiento demostrando una fuerte relación entre la MJO y las precipitaciones extremas.

A continuación, evaluamos los principales modelos de predicción subestacional del ECMWF y del Met Office (UK) para ver hasta qué punto representan la teleconexión MJO-África Oriental. Esta teleconexión es crucial para que los modelos acierten: una buena predicción de la MJO no basta para garantizar unas buenas predicciones de precipitaciones subestacionales. Afortunadamente, los modelos recrean bastante bien la teleconexión observada. Encontramos algunas desviaciones de la realidad: un objetivo para futuras mejoras de los modelos.

Ahora, con modelos que predicen la MJO con varias semanas de antelación Y que reproducen su teleconexión con África Oriental, esperamos previsiones subestacionales hábiles. Eso es exactamente lo que encontramos: evaluamos un conjunto de datos de previsiones que cubren dos décadas, mostrando que en muchas partes de África Oriental las previsiones para las semanas de fuertes precipitaciones (quintil superior) muestran probabilidades fiables y nítidas hasta dos e incluso tres semanas por delante. Esto significa que los modelos emiten a menudo probabilidades elevadas y, cuando lo hacen, esas probabilidades son una buena indicación del cambio en el riesgo.

Impulsores de las inundaciones fluviales: la cuenca del Nzoia, en Kenia occidental.

Pero ahí no acaba la historia: mientras que una semana de fuertes lluvias es un factor clave en algunos tipos de inundaciones, en el caso de las inundaciones fluviales, la hidrología puede complicar el panorama. Así pues, queríamos saber hasta qué punto es significativa nuestra definición de semanas de precipitaciones intensas para las inundaciones fluviales. Para responder a esta pregunta en una cuenca propensa a las inundaciones en la región, utilizamos un registro de descarga de unos 70 años para el río Nzoia de Kenia occidental. Este río en concreto cuenta con la única previsión operativa de inundaciones fluviales de Kenia, que proporciona una previsión con tres días de antelación. La posibilidad de ampliar el plazo con previsiones subestacionales es una cuestión que suscita gran interés entre las partes interesadas.

El análisis de los datos del Nzoia demostró que nuestra definición de semana de fuertes precipitaciones es un claro desencadenante de las inundaciones históricas del Nzoia. Pero, además, el análisis dejó claro que la representación de las condiciones de saturación preexistentes en la cuenca es esencial para captar con precisión la respuesta hidrológica a la entrada de precipitaciones.

Así pues, para hacer una previsión subestacional decente de las crecidas de los ríos, es necesario contar con una previsión hábil de la entrada de precipitaciones, unida a una representación de la hidrología de la cuenca. Esto describe exactamente la configuración del sistema GloFAS, que utiliza la previsión subestacional del ECMWF junto con un modelo hidrológico y una representación de las condiciones hidrológicas iniciales para proporcionar previsiones de crecidas para las próximas semanas y más allá. Hemos echado un vistazo a GloFAS en Nzoia y hemos comprobado que algunas inundaciones (aunque no todas) se prevén con varias semanas de antelación. Esto respalda su uso en la alerta temprana (aunque se está llevando a cabo una evaluación más profunda para entender por qué no se han detectado algunas inundaciones recientes).

¿Previsiones subestacionales basadas en el impacto?

Entonces, ¿son acertadas las previsiones subestacionales sobre África Oriental? Sí: la MJO proporciona previsibilidad y los principales modelos de previsión del ECMWF y la Met Office (UK) son capaces tanto de predecir la evolución de la MJO como de representar su teleconexión. Los modelos hidrológicos basados en previsiones pluviométricas subestacionales, como GloFAS, pueden proporcionar avisos fiables y a largo plazo de las crecidas de los ríos. La ciencia apoya claramente el desarrollo de productos de previsión subestacional en África Oriental. De hecho, la región destaca como un punto caliente mundial en cuanto a capacidad de previsión subestacional.

Para poner esto en práctica, iniciativas como el proyecto S2S están proporcionando previsiones subestacionales operativas a través de proyectos piloto: en África Oriental se están probando actualmente de forma limitada a través de los proyectos ForPAc y Africa SWIFT. Es fundamental mantener esta iniciativa y abrir el acceso a los datos de previsión de los centros de producción mundiales. De este modo, los proveedores de previsiones regionales podrán colaborar con las partes interesadas para proporcionar previsiones de impacto a medida: no sólo para las inundaciones, sino también para la agricultura, la salud y otros ámbitos. Nuevas iniciativas como el proyecto DOWN2EARTH de H2020 están trabajando en este sentido en la región, traduciendo la información climática en información relevante para la toma de decisiones sobre la escasez de agua.

Este desarrollo de previsiones subestacionales basadas en el impacto ayudará a reducir los riesgos, salvar vidas y medios de subsistencia y adaptarse a un futuro incierto. Temporadas extremas como las largas lluvias de 2018 en Kenia volverán a ocurrir - pero con pronósticos subestacionales, los resultados podrían ser diferentes la próxima vez.

Escrito por David MacLeod, investigador principal asociado de la Facultad de Ciencias Geográficas de la Universidad de Bristol. Póngase en contacto con el autor si tiene alguna pregunta sobre la investigación.

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