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Uso de pruebas de estrés basadas en escenarios para identificar riesgos de aumento del nivel del mar a mediano (2050) y largo plazo (2100)

Este proyecto utiliza un enfoque de prueba de estrés cualitativo basado en escenarios para identificar las zonas censales costeras de EE. UU. que se espera que se vean afectadas negativamente por el aumento del nivel del mar (SLR) a mediano (2050) y largo plazo (2100). Se diseñaron un escenario de referencia y dos escenarios adversos «plausibles pero graves» que cubrían entre 1 y 7 pies de aumento del nivel del mar.

Las observaciones clave a través de este análisis fueron que fuera de las áreas actuales de alto riesgo de FEMA, hay ~3500 otras zonas censales a lo largo de la costa contigua de EE. UU. que se espera que experimenten un aumento promedio de SLR de 1 pie en el mediano plazo (para 2050). A más largo plazo (para 2100), ~1660 sectores censales adicionales están en riesgo de sufrir entre 2 y 7 pies de SLR. Las observaciones para el mediano plazo son particularmente importantes dado que se espera que se materialicen desconsiderado de futuras trayectorias de emisiones u otras acciones de mitigación climática debido al calentamiento del océano que ha ya ocurrió debido al cambio climático³.

Figura 1: Riesgos emergentes del aumento del nivel del mar a mediano (2050) y largo plazo (2100)

Este proyecto utiliza predominantemente bibliotecas de análisis de datos de Python, por ejemplo, pandas y geopandas, así como algunas bibliotecas de visualización, por ejemplo, matplotlib, seaborn. El código para este proyecto se puede encontrar. aquí. Los datos para este proyecto provienen principalmente de la oficina del censo de EE. UU. y de la NOAA. Se pueden encontrar más detalles en la sección Tecnología y datos a continuación.

¿Por qué el sector inmobiliario costero y el aumento del nivel del mar?

Alrededor del 40% de la población de EE. UU., o ~128 millones de personas, reside en condados costeros.¹. Si bien los activos residenciales en general se han visto afectados por una serie de fenómenos climáticos extremos en los últimos años, por ejemplo, huracanes, incendios forestales, etc., para estos residentes costeros, otro riesgo emergente importante son las inundaciones y la pérdida de propiedades debido al aumento acelerado del nivel del mar (SLR). . Sin embargo, en la investigación exploratoria de este proyecto, se descubrió que es posible que aún no haya una comprensión profunda de la extensión total de los posibles impactos del SLR. Por lo tanto, este proyecto pretende concienciar a las regiones que se espera que se vean afectadas a medio plazo (2050) y a largo plazo (2100) en diversos escenarios de aumento acelerado del nivel del mar.

La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) es una importante agencia científica estadounidense encargada de monitorear las condiciones oceánicas y atmosféricas.². Según el informe técnico sobre el aumento del nivel del mar en 2022 de la NOAA³el nivel del mar está aumentando actualmente a un ritmo ritmo significativamente acelerado en comparación con los niveles observados anteriormente en el siglo XX: se espera que los niveles del mar a lo largo de la costa contigua de los EE. UU. aumenten, en promedio, tanto en los próximos 30 años (2020-2050) como en los últimos 100 años (1920-2020) .

A largo plazo (para 2100), las proyecciones de SLR a lo largo de la costa contigua de EE. UU. varían entre 2 y 7 pies en promedio en comparación con los niveles de 2000. La variabilidad en estas proyecciones se debe principalmente a la incertidumbre sobre las futuras tasas de emisión de gases de efecto invernadero y el calentamiento global resultante, que es el factor clave para el SLR. A mediano plazo (para 2050), dado el calentamiento del océano que ha ya ocurrió debido al cambio climático³se espera que los niveles del mar en las costas contiguas de EE. UU. aumenten entre 1,3 y 2 pies en promedio, desconsiderado de futuras trayectorias de emisiones u otras medidas de mitigación del cambio climático. Además, también se espera que estos niveles más altos del mar causen más eventos de inundaciones por marea alta (HTF, por sus siglas en inglés) que los que ocurren hoy: se prevé que los eventos de HTF disruptivos menores aumenten de 3 eventos/año en 2020 a >10 eventos/año para 2050, y grandes eventos destructivos Se prevé que los eventos HTF aumenten de 0,04 eventos/año en 2020 a 0,2 eventos/año en 2050).

Objetivos del proyecto

A la luz de estas proyecciones sobre el aumento del nivel del mar costero para los Estados Unidos contiguos, los objetivos de este proyecto son dos:

  1. Brindar al público en general (compradores potenciales de viviendas, prestamistas hipotecarios, etc.) una herramienta para visualizar los impactos regionales de SLR a mediano plazo (2050) y largo plazo (2100). El aumento del nivel del mar se estudia en diversas intensidades que van desde 1 pie a 7 pies.
  2. Proporcionar información específica (códigos FIPS) sobre los sectores censales que se verían afectados en cada escenario de gravedad de SLR. Los compradores de viviendas y los prestamistas hipotecarios pueden luego tener en cuenta esta información de ubicación a nivel de zona censal en sus decisiones de compra para acceder a qué recorte, si corresponde, les gustaría aplicar a su evaluación del valor de la propiedad.

Enfoque basado en escenarios para evaluar los impactos de la SLR a largo plazo

A largo plazo, dada la variabilidad potencial en las proyecciones SLR, este proyecto ha sido diseñado como una prueba de estrés cualitativa basada en escenarios. Los escenarios SLR se han diseñado basándose en los principios utilizados en el ejercicio de pruebas de estrés del capital de la Reserva Federal.; Se han utilizado un escenario de referencia y dos escenarios “plausibles pero severos” de SLR para evaluar cómo los diversos condados costeros/sectores censales dentro de los Estados Unidos contiguos pueden verse afectados en diversos niveles de SLR a largo plazo.

Los niveles específicos de SLR elegidos para cada uno de estos escenarios se basaron en el Informe técnico SLR de la NOAA de 2022.³. En particular, en este proyecto se consideran tres niveles de largo plazo de NOAA SLR: Bajo (0,6 mo aproximadamente 2 pies), Intermedio (1,2 mo aproximadamente 4 pies) y Alto (2,2 mo aproximadamente 7 pies); Estos niveles de SLR proyectados se han asignado a los escenarios de pruebas de estrés cualitativas como se muestra a continuación:

  • Un escenario de referencia en el que se prevé que el nivel del mar aumente 2 pies
  • Un escenario adverso en el que se prevé que el nivel del mar aumente 4 pies
  • Un escenario severamente adverso donde se proyecta que el nivel del mar aumentará 7 pies

El escenario de referencia se asigna a la proyección SLR “baja” a largo plazo de la NOAA de aproximadamente 2 pies. Se espera que esta baja proyección se materialice incluso en niveles bajos de emisiones con >92% de certeza en todos los niveles de aumento de la temperatura global.3. Los escenarios adverso y gravemente adverso deben ser “plausibles pero graves”. El SLR «intermedio» de bajo plazo de la NOAA de aproximadamente 4 pies y el SLR «alto» de aproximadamente 7 pies se han considerado para los escenarios adverso y severamente adverso, respectivamente. Estos altos SLR están asociados con mayores emisiones de gases de efecto invernadero y los correspondientes aumentos mayores en las temperaturas globales en comparación con los niveles preindustriales. Los escenarios extremos de SLR superiores a 2,5 m (aproximadamente 8 pies) ya no se consideran plausibles para 2100³ y por lo tanto, el nivel máximo de SLR considerado en este proyecto es el SLR alto “plausible pero severo” de la NOAA de 7 pies para el escenario severamente adverso.

Análisis adicional para el mediano plazo

Además de los impactos a largo plazo del SLR, este proyecto también analiza las zonas censales que se espera que se vean afectadas por el SLR en el mediano plazo (2050). A medio plazo, el SLR está limitado en el extremo inferior en 1 pie y en el extremo superior en 2 pies para los Estados Unidos contiguos. Los recientes avances científicos han llevado a una mejor comprensión de los factores que impulsan la SLR y, por lo tanto, hay mucha más confianza en este rango más estrecho (independientemente del curso futuro de las trayectorias de emisión).³. Debido a este aumento de confianza en las predicciones SLR a mediano plazo, este proyecto no utiliza un enfoque basado en escenarios para el mediano plazo. En cambio, en este proyecto se consideran en riesgo a mediano plazo todos los sectores censales costeros contiguos de EE. UU. con riesgo de SLR de 1 pie para 2050.

Análisis de riesgos actuales versus riesgos emergentes

Este proyecto analizó 20 estados costeros en los Estados Unidos contiguos, cubriendo ~200 condados costeros y ~22.000 sectores censales costeros dentro de ellos. Cada sector censal se analizó en términos de si se sabe que actualmente está en riesgo, es decir, “regiones de riesgo actuales”, versus si podría estar en riesgo en el futuro a mediano y largo plazo, es decir, “regiones de riesgo emergentes”. ”.

La primera parte del proyecto implicó comprender los riesgos actuales. En términos de aumento del nivel del mar, una de las formas más simples en las que podría manifestarse serían las inundaciones. La Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA) ha identificado regiones con alto riesgo de inundaciones (llanuras aluviales de FEMA) . Este proyecto utilizó llanuras aluviales de alto riesgo de FEMA como indicador de áreas que actualmente se sabe que están en riesgo de inundaciones costeras. En este proyecto, estas regiones se consideran “regiones de riesgo actual”.

La segunda parte de este proyecto profundizó en identificar áreas censales que pueden estar en riesgo a mediano o largo plazo. Este proyecto aprovechó la información sobre el aumento del nivel del mar de la NOAA para identificar zonas censales que podrían convertirse en un riesgo emergente a mediano plazo (2050) o a largo plazo (2100), es decir, “regiones de riesgo emergente”. Para comprender mejor la gravedad del riesgo del aumento del nivel del mar, el riesgo emergente se dividió en cuatro categorías: una categoría que cubre el mediano plazo* y tres categorías basadas en escenarios a más largo plazo:

  • Riesgo emergente a mediano plazo (1 pie SLR para 2050)
  • Riesgo emergente a largo plazo en el escenario base (2 pies SLR para 2100)
  • Riesgo emergente a largo plazo en un escenario adverso (4 pies SLR para 2100)
  • Riesgo emergente a largo plazo en Sev. Escenario adverso (SLR de 7 pies para 2100)

*dado que hay más confianza en las predicciones SLR, no se necesita ningún enfoque basado en escenarios a mediano plazo.

Observaciones clave

Las observaciones clave a través de este análisis fueron que, fuera de las áreas actuales de alto riesgo de FEMA, hay ~3500 otras zonas censales a lo largo de la costa contigua de EE. UU. que se espera que experimenten un aumento promedio de SLR de 1 pie en el mediano plazo (para 2050) y más largo. A largo plazo (para 2100), ~1660 sectores censales adicionales están en riesgo de tener entre 2 y 7 pies de SLR.