Dinâmica espaço-temporal do uso e cobertura do solo e respostas chuva-escoamento na urbanizada Gdynia, Polônia

Por que o crescimento urbano e as tempestades são importantes para o cotidiano

Quando uma chuva forte atinge uma cidade, para onde essa água vai pode significar a diferença entre um aguaceiro rotineiro e ruas, porões e linhas de transporte inundados. Este estudo examina Gdynia, uma cidade costeira em rápido crescimento no norte da Polônia, para entender como décadas de ocupação e padrões pluviométricos em mudança estão alterando a forma como a água se desloca pela paisagem. As conclusões ajudam a explicar por que inundações rápidas estão se tornando mais prováveis em muitas cidades — e o que pode ser feito para reduzir esse risco.

De campos e florestas para asfalto e telhados

Nas últimas quatro décadas, grandes áreas de Gdynia foram transformadas. Usando imagens de satélite e aprendizado de máquina, os pesquisadores reconstruíram como o uso do solo mudou entre 1985 e 2024 em toda a cidade, e entre 1949 e 2030 na bacia do rio Kacza, sujeita a cheias. Eles descobriram que terras agrícolas e áreas de pasto encolheram fortemente, enquanto áreas construídas e florestas cresceram. Em Gdynia como um todo, superfícies construídas — como conjuntos habitacionais, estradas e zonas industriais — expandiram-se cerca de metade, enquanto a terra agrícola caiu para menos de um terço de sua extensão anterior. Na bacia do Kacza, as pegadas de construções aumentaram mais de cinco vezes desde 1949 e prevê‑se que continuem a crescer até 2030, principalmente ao longo de encostas e corredores rodoviários que conduzem a água rapidamente para os cursos d’água.

Como os cientistas mediram o escoamento em uma cidade em mudança

Para traduzir essas mudanças cartográficas em risco de inundação, a equipe aplicou uma fórmula de engenharia amplamente utilizada que relaciona cobertura do solo, tipo de solo e declividade à parcela de chuva que se transforma em escoamento superficial em vez de infiltrar‑se no terreno. Eles combinaram isso com um modelo digital de elevação e dados de solo para estimar como diferentes superfícies — de florestas a estacionamentos — respondem durante tempestades intensas. Em vez de confiar em uma única chuva histórica, usaram eventos pluviométricos sintéticos de “projeto” representando tempestades raras, porém perigosas, com duração de 15 minutos, uma hora e 24 horas, cada uma com chance de 1 em 100 de ocorrer em qualquer ano. Também incorporaram projeções climáticas para dois cenários de gases de efeito estufa (RCP4.5 e RCP8.5) para ver como a chuva diária futura pode alterar o escoamento pela cidade.

O que acontece com a água da chuva à medida que a cidade se expande

Os resultados mostram um padrão claro: à medida que Gdynia urbanizou‑se, mais chuva é convertida diretamente em escoamento rápido. Para a cidade inteira, a quantidade de água escoando durante uma tempestade extrema de 24 horas aumentou de cerca de 25,9 milímetros em 1985 para 31,7 milímetros em 2024, mesmo que a própria tempestade tenha sido assumida igual. Eventos mais curtos e intensos mostraram aumentos semelhantes. A fração de chuva que se transforma em escoamento (o coeficiente de escoamento) subiu de forma contínua, especialmente em distritos onde novos bairros e ligações de transporte substituíram campos e áreas abertas. Mapas da cidade revelam que os maiores saltos no escoamento coincidem com faixas recém‑urbanizadas no norte, leste e sudoeste, enquanto colinas florestadas ainda atuam como “esponjas” relativas com menor escoamento.

Olhando adiante sob um clima mais quente

A mudança no uso do solo é apenas parte da história. Quando os pesquisadores combinaram a cobertura do solo atual com projeções de chuva futuras, encontraram aumentos adicionais no escoamento para Gdynia. Sob um caminho de emissões moderado (RCP4.5), o escoamento superficial durante eventos diários intensos deve aumentar cerca de 1–2% até meados do século e um pouco mais até 2100. Sob um futuro de emissões mais altas (RCP8.5), os aumentos atingem aproximadamente 7% no final do século. Os coeficientes de escoamento seguem tendência semelhante de alta. Na bacia do rio Kacza, onde enchentes passadas já danificaram infraestruturas, o mesmo tipo de análise mostra que o escoamento aumentou dramaticamente desde 1949 e provavelmente continuará a crescer à medida que o desenvolvimento se espalha, mesmo que parte da cobertura florestal seja mantida.

O que essas descobertas significam para cidades mais seguras contra inundações

Para não especialistas, a mensagem do estudo é direta: quando uma cidade substitui campos e gramados por redes conectadas de ruas, telhados e drenos — e quando as tempestades ficam mais intensas —, a água da chuva chega aos rios mais rápido e em maiores volumes, elevando a probabilidade de inundações urbanas. Em Gdynia, essa tendência é mais forte onde novas áreas construídas ficam diretamente sobre córregos e linhas de drenagem, o que significa que decisões de planejamento local a montante podem ter grandes consequências para bairros a jusante. Os autores argumentam que defesas rígidas tradicionais sozinhas não serão suficientes. Em vez disso, destacam a necessidade de ideias de “cidade esponja”: proteger as florestas remanescentes, adicionar corredores verdes, bacias de retenção e pavimentos permeáveis, e colocar essas medidas onde o escoamento é gerado. Seu arcabouço combinado de mapeamento e modelagem oferece aos planejadores urbanos uma forma prática de identificar zonas prioritárias e projetar o crescimento futuro de modo a manter tanto os pés quanto as fundações mais secos quando a próxima grande tempestade chegar.

Citação: 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

Palavras-chave: inundações urbanas, mudança no uso do solo, escoamento superficial, cidades costeiras, impactos das mudanças climáticas