De ontploffing creëerde ook een atmosferische drukgolf die bijzonder snel bewegende tsunami’s veroorzaakte
De onderwateruitbarsting van de Hunga Tonga-Hunga Ha’apai-vulkaan op 15 januari 2022 veroorzaakte tsunami’s die mogelijk zijn begonnen als een berg water van 90 meter hoog.
De enorme uitbarsting van Tonga genereerde een reeks planeetcirkelende tsunami’s die mogelijk zijn begonnen als een enkele heuvel water ongeveer ter hoogte van het Vrijheidsbeeld.
Bovendien veroorzaakte de explosieve uitbarsting een immense atmosferische schokgolf die voortkwam een tweede reeks bijzonder snel bewegende tsunami’seen zeldzaam fenomeen dat vroege waarschuwingen voor deze vaak destructieve golven kan bemoeilijken, rapporteren onderzoekers in de oktober Oceaantechniek.
Toen de onderzeese vulkaan Hunga Tonga-Hunga Ha’apai in januari in de Stille Zuidzee uitbarstte, verplaatste het een grote hoeveelheid water naar boven, zegt Mohammad Heidarzadeh, een civiel ingenieur aan de Universiteit van Bath in Engeland (SN: 1/21/22). Het water in die kolossale heuvel liep later “afwaarts”, zoals vloeistoffen meestal doen, om de eerste reeks tsunami’s te genereren.
Om de oorspronkelijke grootte van de heuvel te schatten, gebruikten Heidarzadeh en zijn team computersimulaties, evenals gegevens van diepzee-instrumenten en kustgetijdenmeters binnen ongeveer 1.500 kilometer van de uitbarsting, waarvan vele in of nabij Nieuw-Zeeland. De aankomsttijden van tsunami-golven, evenals hun grootte, op die locaties waren belangrijke gegevens, zegt Heidarzadeh.
Het team analyseerde negen mogelijkheden voor de initiële golf, die elk de vorm hadden van de heuvel van een honkbalwerper en een duidelijke hoogte en diameter hadden. De beste pasvorm voor de gegevens uit de echte wereld kwam van een berg water van maar liefst 90 meter hoog en 12 kilometer in diameter, rapporteren de onderzoekers.
Die eerste golf zou naar schatting 6,6 kubieke kilometer water bevatten. “Dit was echt een grote tsunami”, zegt Heidarzadeh.
Ondanks dat ze ongeveer negen keer zo hoog waren als de tsunami die de Tohoku-regio in Japan in 2011 verwoestte, hebben de Tongaanse tsunami’s slechts vijf mensen gedood en ongeveer $ 90 miljoen schade aangericht, grotendeels vanwege hun afgelegen bron (SN: 2/10/12).
Een ander ongewoon aspect van de Tongaanse uitbarsting is de tweede reeks tsunami’s die wordt gegenereerd door een sterke atmosferische drukgolf.
Die drukpuls was het gevolg van een stoomexplosie die plaatsvond toen een grote hoeveelheid zeewater de hete magmakamer onder de uitbarstende vulkaan infiltreerde. Terwijl de drukgolf met snelheden van meer dan 300 meter per seconde over het oceaanoppervlak raasde, duwde hij het water voor zich uit, waardoor tsunami’s ontstonden, legt Heidarzadeh uit.
Langs vele kustlijnen, waaronder enkele in de Indische Oceaan en de Middellandse Zee, arriveerden deze door drukgolven opgewekte tsunami’s uren eerder dan de door zwaartekracht aangedreven golven die zich vanaf de 90 meter hoge waterheuvel verspreidden. Door zwaartekracht aangedreven tsunami-golven reizen meestal over de diepste delen van de oceaan, ver van continenten, met snelheden tussen 100 en 220 meter per seconde. Wanneer de golven ondiep water nabij de kust bereiken, vertragen de golven, stapelt het water zich op en treft het de kust, waar vernietiging plaatsvindt.
Door drukgolven opgewekte tsunami’s zijn slechts voor één andere vulkaanuitbarsting gemeld: de uitbarsting van Krakatau in Indonesië in 1883 (SN: 27-8-83).
Die sneller dan verwachte aankomsttijden – plus het feit dat de drukgolf-tsunami’s voor de Tongaanse uitbarsting in grootte vergelijkbaar waren met de door zwaartekracht aangedreven degenen – kunnen vroege waarschuwingen voor deze tsunami’s bemoeilijken. Dat is zorgwekkend, zegt Heiderzadeh.
Een manier om het probleem aan te pakken zou zijn om instrumenten te installeren die de atmosferische druk meten met de reeds aanwezige diepzeeapparatuur om tsunami’s te detecteren, zegt Hermann Fritz, een tsunami-wetenschapper bij Georgia Tech in Atlanta.
Met die opstelling zouden wetenschappers kunnen onderscheiden of een passerende tsunami wordt geassocieerd met een drukpuls, waardoor ze in realtime een idee krijgen over hoe snel de tsunami-golf zou kunnen reizen.
