Oversvømmelser opstår ikke tilfældigt, så hvorfor planlægger vi stadig, som om de gør?

De fleste store oversvømmelser i det sydøstlige Queensland ankommer i fem års udbrud, en gang hvert 40 år eller deromkring, ifølge vores nye forskning.

Men oversvømmelsesvurdering, beskyttelses- og forvaltningstilgange er stadig designet ud fra, at risikoen for oversvømmelser forbliver den samme hele tiden – på trods af klare beviser for, at den ikke gør det.

Vi analyserede historiske oversvømmelsesdata fra ti store oplande i det sydøstlige Queensland. Som vi rapporterer i Australasian Journal of Water Resources, 80 % af de betydelige oversvømmelser ankom i løbet af fem-års vinduer, med 35 års mellemrum af relativ tørhed imellem.

De tidlige 1970'ere bragte en række alvorlige oversvømmelser til det sydøstlige Queensland. Dette blev fulgt i 1980'erne af en række projekter til udvikling af flodsletter, sammen med omfattende forskning i flodsletter og oversvømmelsesrisiko, udført af en gruppe forskere, der beskrev sig selv som "Roadshow" på grund af deres hyppige besøg i oversvømmelsestruede regioner.

Igennem 1980'erne nogle Roadshow-medlemmer bemærkede, at store oversvømmelser i det sydøstlige Queensland så ud til at følge en 40-årig cyklus, med femårige perioder med høj oversvømmelsesrisiko adskilt af 35 år med lavere oversvømmelsesrisiko. De spekulerede i, at den næste "1974-oversvømmelse" (en henvisning til en ødelæggende oversvømmelse, der ramte Brisbane og South East Queensland det år) ville ankomme et stykke tid omkring 2013.

Helt sikkert, Det sydøstlige Queensland blev igen ramt af store oversvømmelser i januar 2011 og januar 2013.

Åbenbart, store oversvømmelser i det sydøstlige Queensland er ikke tilfældige. Dette er et problem, i betragtning af at udviklingspolitikker og ingeniørpraksis, i det store hele, antager stadig, at de er det.

Historien gentager sig

I 1931, Queensland-meteorologen og landmanden Inigo Jones knyttede Brisbane-flodens oversvømmelser til Bruckner-cyklussen af ​​solaktivitet, som han besluttede at være 35 år lang, men som siden har vist sig at variere fra 35 til 45 år.

I 1972, oversvømmelsesingeniør John Ward hævdede, at oversvømmelsesfrekvensfordelinger er forskellige i rum og tid, fordi højere strømme stammer fra en række forskellige nedbørsmekanismer. På det tidspunkt, minimal indsigt var tilgængelig i, hvad de forskellige nedbørsmekanismer var.

I 1990'erne, tørkeforskning i Queensland af, blandt andre, forskere Roger Stone og Ken Brook og John Carter identificerede cykliske variationer i Queensland nedbør forbundet med Southern Oscillation Index (SOI), støtte ideen om ikke-tilfældig forekomst af oversvømmelser.

I 1999 Den australske hydrolog Robert French bemærkede også, at uregelmæssig klyngning af oversvømmelser var forbundet med SOI, og påpegede, at planlægningen af ​​oversvømmelser skulle tage højde for mere end blot sæsonbestemt eller år til år variation.

For nylig, Forekomsten af ​​oversvømmelser har været stærkt forbundet med storstilede havprocesser såsom El Niño/Southern Oscillation (ENSO) og Interdecadal Pacific Oscillation (IPO). Disse fænomener synes at have en markant effekt på den østlige australske nedbørsvariation, og derfor på risikoen for både oversvømmelser og tørke.

Er 40-års cyklussen reel?

Vi har samlet optegnelser over større oversvømmelser i det sydøstlige Queensland mellem 1890 og 2014. Som tabellen nedenfor viser, omkring 80 % af de store historiske oversvømmelser skete inden for en række af fem-årige perioder med oversvømmelser, på trods af at disse perioder tilsammen kun repræsenterer 16 % af studieperioden.

Gennemsnitlig, antallet af store oversvømmelser om året var 4,9 gange højere inden for de femårige oversvømmelsestruede perioder.

Ikke alene var oversvømmelser hyppigere, de var også mere alvorlige, med oversvømmelseshøjder 41 % højere i de femårige oversvømmelsestruede perioder end på andre tidspunkter.

Selvom nogle få store oversvømmelser fandt sted uden for de femårige oversvømmelsestruede perioder, den 40-årige cyklus med oversvømmelser i det sydøstlige Queensland ser ud til at være et ægte fænomen.

Hvad driver cyklussen?

Den mest sandsynlige fysiske forklaring på cyklisk eller ikke-tilfældig oversvømmelse er børsnoteringen, hvilket ligner ENSO-cyklussen undtagen på længere tidsskalaer. IPO påvirker det østlige Australiens klima indirekte, ved at påvirke både omfanget og hyppigheden af ​​ENSO-påvirkninger.

Nylige "negative faser" af børsintroduktionen - hvilket betyder varmere end gennemsnittet Stillehavets temperaturer nord og syd for troperne - skete omtrent i løbet af 1870-95, 1945-76, og 1999 – i dag.

Hvis vi sammenligner disse med de femårige oversvømmelsestruede perioder i tabellen ovenfor, vi kan se, at med undtagelse af 1930-34, alle fem-årige oversvømmelsestruede perioder skete under disse negative børsintroduktionsbegivenheder. Interessant nok, de store oversvømmelser i 1950'erne og 1960'erne skete uden for de femårige oversvømmelsestruede perioder, som blev identificeret af 1980'ernes Roadshow, men stemmer overens med IPO -negative betingelser.

På trods af alle disse beviser, de fleste ingeniører og oversvømmelsesplanlæggere antager stadig, at oversvømmelser opstår tilfældigt, og at oversvømmelsesrisikoen er den samme hele tiden. Sætninger som "én ud af 100-års hændelse" eller "1 % årlig overskridelsessandsynlighed" bruges rutinemæssigt til at beskrive oversvømmelser, på trods af, at risikoen i nogle år og årtier er væsentligt højere. Dette giver en falsk følelse af sikkerhed i tider, hvor store oversvømmelser er meget mere sandsynlige.

Hvis denne tilgang fortsætter, så vil vores oversvømmelsesværn med få årtier ikke være så pålidelige, som vi troede – et faktum, som mange Queenslandere nu kan attestere.

Vi har brug for nye tilgange til at håndtere den virkelighed, at store oversvømmelser ikke sker tilfældigt. Det ville uden tvivl være mere fornuftigt at opdele oversvømmelsesregistreringer i to (eller flere) kategorier – en for tidspunkter, hvor oversvømmelsesrisikoen er "normal" og en anden for perioder, hvor risikoen er højere - og derefter revurdere oversvømmelsesfrekvensfordelinger og oversvømmelsesrisici for hver kategori . Beslutningstagere får så et mere realistisk skøn over den sande risiko for oversvømmelse, hvilket fører til mere informeret og mere modstandsdygtig oversvømmelsesplanlægning og forsvar.

Denne nye tilgang kan også hjælpe med at planlægge de ændringer i oversvømmelsesrisikoen, der forventes i fremtiden, hvad enten det skyldes klimaændringer, ændret arealanvendelse, eller hvad oceanerne og himlen ellers kaster efter os.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.