Changes in flood hazards: Insights from palaeoflood studies

Abstract

Climate models predict an increase in extreme hydrological events (droughts and floods) as global tempera- tures respond to anthropogenic increases in greenhouse gases. This change in the pattern of extreme events due to global climate change raises uncertainties in assessing the risk of future droughts and floods. Conventionally, this problem has been addressed from a “top-down” approach based on downscaling of climate models. The develop- ment of this approach generates a high uncertainty that, in practice, does not allow determining in a reasonable and operational manner the magnitude of the change. Recently, it has been proposed to move towards a “bottom-up” approach of progressive adaptation to change based on the experience of recent events. It is assumed that future climate change will not create entirely new types of extreme weather events that have never before occurred on the planet. In this work, we review the main paleo-records (geological and botanical), which allow us to characterize and quantify hydrological extremes and their relation to climate variability at multi-decadal and secular time scales. This information is relevant to advance in the adaptation to extreme events in the context of climate change, particularly in the design of infrastructures, urbanism and territorial planning.Los modelos climáticos predicen un aumento de los fenómenos hidrológicos extremos (sequías e inundaciones) a medida que las temperaturas globales aumentan debido a las emisiones de gases de efecto invernadero. Este cambio en el patrón de los fenómenos extremos debido al cambio climático constituye un motivo de gran preocupación y plantea incertidumbres a la hora de evaluar el riesgo de futuras sequías e inundaciones. Convencionalmente, este problema se ha abordado desde un enfoque «descendente» basado en la reducción de escala de los modelos climáticos. El desarrollo de este enfoque genera una gran incertidumbre que, en la práctica, no permite determinar de manera razonable y operativa la magnitud del cambio. Recientemente, se ha propuesto avanzar hacia un enfoque «ascendente» de adaptación progresiva al cambio basado en la experiencia de eventos extremos recientes. Se asume que el cambio climático futuro no creará fenómenos meteorológicos extremos cuya situación sinóptica no haya ocurrido en el pasado. En este trabajo, revisaremos los principales registros naturales (geológicos y botánicos), que nos permiten caracterizar y cuantificar los extremos hidrológicos pasados y su relación con el clima a escalas temporales multidecadas y seculares. Esta información es relevante para avanzar en la adaptación a los fenómenos extremos en el contexto del cambio climático, particularmente en el diseño de infraestructuras, urbanismo y planificación territorial.