Dinámica espaciotemporal del uso y la cubierta del suelo y respuestas lluvia‑escorrentía en la urbanizada Gdynia, Polonia

Por qué el crecimiento urbano y las tormentas importan en la vida cotidiana

Cuando una lluvia intensa golpea una ciudad, hacia dónde va esa agua puede marcar la diferencia entre un aguacero corriente y calles, sótanos y líneas de transporte inundados. Este estudio analiza Gdynia, una ciudad costera de rápido crecimiento en el norte de Polonia, para entender cómo décadas de desarrollo urbano y cambios en los patrones de precipitación están modificando la manera en que el agua se desplaza por el paisaje. Los hallazgos ayudan a explicar por qué las inundaciones repentinas son cada vez más probables en muchas ciudades y qué se puede hacer para reducir ese riesgo.

De campos y bosques a pavimento y tejados

En las últimas cuatro décadas, grandes zonas de Gdynia se han transformado. Empleando imágenes satelitales y aprendizaje automático, los investigadores reconstruyeron cómo cambió el uso del suelo entre 1985 y 2024 en toda la ciudad, y entre 1949 y 2030 en la cuenca del río Kacza, propensa a inundaciones. Encontraron que las tierras agrícolas y las áreas de pasto disminuyeron drásticamente, mientras que las áreas construidas y los bosques crecieron. En Gdynia en su conjunto, las superficies edificadas—como conjuntos habitacionales, carreteras y zonas industriales—se expandieron aproximadamente en un 50 %, mientras que la tierra agrícola se redujo a menos de un tercio de su extensión anterior. En la cuenca de la Kacza, la huella de edificios aumentó más de cinco veces desde 1949 y se proyecta que siga creciendo hasta 2030, principalmente a lo largo de pendientes y corredores viales que conducen el agua rápidamente hacia los arroyos.

Cómo midieron los científicos la escorrentía en una ciudad cambiante

Para traducir estos cambios cartográficos en riesgo de inundación, el equipo aplicó una fórmula de ingeniería de uso extendido que vincula la cubierta del suelo, el tipo de suelo y la pendiente con la porción de lluvia que se convierte en escorrentía superficial en lugar de infiltrarse en el terreno. La combinaron con un modelo digital de elevación y datos de suelos para estimar cómo responden distintas superficies—desde bosques hasta aparcamientos—durante tormentas intensas. En lugar de confiar en una única precipitación histórica, utilizaron eventos de lluvia sintéticos “de diseño” que representan tormentas raras pero peligrosas de 15 minutos, una hora y 24 horas, cada una con una probabilidad de 1 en 100 de ocurrir en un año. También incorporaron proyecciones climáticas para dos trayectorias de gases de efecto invernadero (RCP4.5 y RCP8.5) para ver cómo la precipitación diaria futura podría alterar la escorrentía en la ciudad.

Qué le ocurre al agua de lluvia cuando la ciudad se expande

Los resultados muestran un patrón claro: a medida que Gdynia se ha urbanizado, más precipitación se convierte directamente en escorrentía rápida. Para toda la ciudad, la cantidad de agua que escurre durante una tormenta extrema de 24 horas aumentó de aproximadamente 25,9 milímetros en 1985 a 31,7 milímetros en 2024, aunque se asumió que la tormenta era la misma. Los eventos más cortos y más intensos mostraron aumentos similares. La fracción de lluvia que se transforma en escorrentía (el coeficiente de escorrentía) se elevó de forma sostenida, especialmente en distritos donde nuevos barrios y enlaces de transporte reemplazaron campos y terrenos abiertos. Los mapas de la ciudad revelan que los mayores saltos en la escorrentía coinciden con cinturones recientemente urbanizados en el norte, este y suroeste, mientras que las colinas forestadas siguen actuando como «esponjas» relativas con menor escorrentía.

Mirando hacia adelante bajo un clima más cálido

El cambio en el uso del suelo es solo parte de la historia. Cuando los investigadores combinaron la cubierta del suelo actual con proyecciones de precipitación futura, hallaron nuevos aumentos de escorrentía para Gdynia. Bajo una trayectoria de emisiones moderada (RCP4.5), la escorrentía superficial durante eventos diarios intensos se proyecta que aumente alrededor de un 1–2 % hacia mediados de siglo y algo más hacia 2100. Bajo un futuro de mayores emisiones (RCP8.5), los incrementos alcanzan aproximadamente un 7 % al final del siglo. Los coeficientes de escorrentía siguen una tendencia ascendente similar. En la cuenca del río Kacza, donde inundaciones pasadas ya han dañado infraestructuras, el mismo tipo de análisis muestra que la escorrentía ha aumentado drásticamente desde 1949 y probablemente continuará creciendo a medida que se extienda el desarrollo, incluso si se mantiene algo de cobertura forestal.

Qué significan estos hallazgos para ciudades seguras frente a inundaciones

Para el público general, el mensaje del estudio es claro: cuando una ciudad reemplaza campos y pastos por redes conectadas de calles, tejados y drenajes—y cuando las tormentas se vuelven más intensas—el agua de lluvia llega a los ríos más rápido y en mayores volúmenes, aumentando las probabilidades de inundaciones urbanas. En Gdynia, esta tendencia es más fuerte donde las nuevas áreas edificadas se sitúan directamente sobre arroyos y líneas de drenaje, lo que implica que decisiones de planificación locales en la parte alta pueden tener grandes consecuencias para los barrios río abajo. Los autores sostienen que las defensas rígidas tradicionales por sí solas no serán suficientes. En su lugar, subrayan la necesidad de ideas de “ciudad esponja”: proteger los bosques restantes, añadir corredores verdes, balsas de retención y pavimentos permeables, y ubicar estas medidas donde se genera la escorrentía. Su marco combinado de cartografía y modelado ofrece a los planificadores urbanos una forma práctica de identificar zonas prioritarias y diseñar el crecimiento futuro para mantener tanto los pies como los cimientos más secos cuando llegue la próxima gran tormenta.

Cita: Galata, A.W., Gulshad, K. & Szydłowski, M. Spatiotemporal land use land cover dynamics and rainfall-runoff responses in the urbanizing Gdynia, Poland. Sci Rep 16, 11153 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39241-9

Palabras clave: inundaciones urbanas, cambio en el uso del suelo, escorrentía superficial, ciudades costeras, impactos del cambio climático