Dinamiche spaziotemporali dell’uso del suolo e copertura del territorio e risposte pioggia-deflusso nella Gdynia in urbanizzazione, Polonia

Perché la crescita urbana e i temporali contano nella vita quotidiana

Quando forti piogge colpiscono una città, la destinazione di quell’acqua può fare la differenza tra una pioggia di routine e strade, scantinati e linee di trasporto allagati. Questo studio esamina Gdynia, una città costiera in rapida crescita nel nord della Polonia, per capire come decenni di sviluppo edilizio e mutamenti nei regimi pluviometrici stiano cambiando il modo in cui l’acqua si muove sul territorio. I risultati aiutano a spiegare perché le inondazioni lampo stanno diventando più probabili in molte città — e cosa si può fare per ridurre quel rischio.

Dai campi e dalle foreste all’asfalto e ai tetti

Negli ultimi quattro decenni, vaste aree di Gdynia sono state trasformate. Utilizzando immagini satellitari e apprendimento automatico, i ricercatori hanno ricostruito come è cambiato l’uso del suolo tra il 1985 e il 2024 su tutta la città, e tra il 1949 e il 2030 nel bacino idrografico a rischio di allagamento del fiume Kacza. Hanno riscontrato che le terre agricole e le superfici erbose sono diminuite drasticamente, mentre le aree urbanizzate e le foreste sono aumentate. A Gdynia nel suo complesso, le superfici edificate come complessi residenziali, strade e zone industriali si sono ampliate di circa la metà, mentre i terreni agricoli sono scesi a meno di un terzo della loro estensione precedente. Nel bacino della Kacza, la superficie edificata è aumentata più di cinque volte dal 1949 e si prevede che continuerà a crescere entro il 2030, principalmente lungo i pendii e i corridoi stradali che convogliano rapidamente acqua nei corsi d’acqua.

Come gli scienziati hanno misurato il deflusso in una città che cambia

Per tradurre questi cambiamenti cartografici in rischio di allagamento, il team ha applicato una formula ingegneristica ampiamente usata che collega la copertura del suolo, il tipo di suolo e la pendenza a quanta pioggia diventa deflusso superficiale invece di infiltrarsi nel terreno. Hanno combinato questo con un modello digitale del terreno e dati sui suoli per stimare come diverse superfici — dalle foreste ai parcheggi — rispondono durante temporali intensi. Invece di affidarsi a un singolo evento storico, hanno usato eventi pluviometrici sintetici “di progetto” che rappresentano tempeste rare ma pericolose della durata di 15 minuti, un’ora e 24 ore, ognuna con una probabilità annuale di 1 su 100. Hanno inoltre integrato proiezioni climatiche per due scenari di emissioni di gas serra (RCP4.5 e RCP8.5) per valutare come le precipitazioni giornaliere future potrebbero modificare il deflusso in tutta la città.

Cosa succede all’acqua piovana man mano che la città si espande

I risultati mostrano un pattern chiaro: con l’urbanizzazione di Gdynia, una quota maggiore della pioggia si trasforma direttamente in deflusso rapido. Per l’intera città, la quantità di acqua che defluisce durante una tempesta estrema di 24 ore è aumentata da circa 25,9 millimetri nel 1985 a 31,7 millimetri nel 2024, pur assumendo che la tempesta fosse la stessa. Anche eventi più brevi e più intensi hanno mostrato aumenti simili. La frazione di pioggia che si converte in deflusso (il coefficiente di deflusso) è cresciuta costantemente, soprattutto nei quartieri dove nuovi insediamenti e collegamenti di trasporto hanno sostituito campi e spazi aperti. Le mappe della città rivelano che i maggiori incrementi di deflusso corrispondono a fasce di nuova urbanizzazione a nord, est e sud-ovest, mentre le colline forestali fungono ancora da relative “spugne” con deflussi inferiori.

Prospettive future in un clima più caldo

Il cambiamento dell’uso del suolo è solo una parte della storia. Quando i ricercatori hanno combinato la copertura del suolo attuale con le proiezioni delle precipitazioni future, hanno rilevato ulteriori aumenti del deflusso per Gdynia. Sotto uno scenario di emissioni moderate (RCP4.5), il deflusso superficiale durante eventi giornalieri intensi è previsto aumentare di circa l’1–2% verso la metà del secolo e di un po’ di più entro il 2100. In uno scenario di maggiori emissioni (RCP8.5), gli aumenti raggiungono circa il 7% entro la fine del secolo. I coefficienti di deflusso seguono una tendenza simile verso l’alto. Nel bacino del fiume Kacza, dove alluvioni passate hanno già danneggiato infrastrutture, lo stesso tipo di analisi mostra che il deflusso è aumentato dramaticamente dal 1949 e probabilmente continuerà a crescere con l’espansione edilizia, anche se viene mantenuta parte della copertura forestale.

Cosa significano questi risultati per città sicure dalle inondazioni

Per i non specialisti, il messaggio dello studio è semplice: quando una città sostituisce campi e prati con reti connesse di strade, tetti e reti di drenaggio — e quando i temporali diventano più intensi — l’acqua piovana raggiunge fiumi e corsi d’acqua più rapidamente e in volumi maggiori, aumentando la probabilità di allagamenti urbani. A Gdynia, questa tendenza è più forte dove le nuove aree edificabili si trovano direttamente sopra i torrenti e le linee di drenaggio, il che significa che le decisioni di pianificazione a monte possono avere grandi conseguenze per i quartieri a valle. Gli autori sostengono che le sole difese rigide tradizionali non saranno sufficienti. Invece evidenziano la necessità di idee da “città spugna”: proteggere le foreste rimanenti, aggiungere corridoi verdi, bacini di ritenzione e pavimentazioni permeabili, e collocare queste misure dove si genera il deflusso. Il loro quadro combinato di mappatura e modellazione offre ai pianificatori urbani un modo pratico per identificare tali zone prioritarie e progettare la crescita futura in modo da mantenere asciutti sia i piedi sia le fondamenta quando arriverà la prossima grande tempesta.

Citazione: 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

Parole chiave: allagamenti urbani, cambiamento dell’uso del suolo, deflusso superficiale, città costiere, impatto dei cambiamenti climatici