יותר

4: צונאמיס - מדעי הגיאוגרפיה


4: צונאמיס - מדעי הגיאוגרפיה

ועדת האנרגיה ומשאבי הטבע של הסנאט מקיימת דיון בתוכניות למפגעים טבעיים

ב- 30 בינואר קיימה ועדת הסנאט לאנרגיה ומשאבים טבעיים דיון בוועדה המלאה על מנת להתייחס לתפקידם של הסקר הגיאולוגי האמריקני (USGS), שירות היערות האמריקני (USFS) והמינהל הלאומי לאוקיינוסים ואווירה (NOAA) בהכנות לקראת תגובה למפגעים טבעיים, כמו גם המצב הנוכחי של מערכות המיפוי והניטור. כמה עדים העידו על מערכות התרעה מוקדמת ותוכניות לסכנות רעידת אדמה, הר געש וצונאמי.


מבוא

בעקבות הצונאמי באוקיאנוס ההודי בשנת 2004, מדע הצונאמי זכה לתשומת לב מיוחדת מצד הקהילה המדעית, בעלי העניין וארגונים הומניטריים, כולם במטרה להגן על אוכלוסיית החוף בסכנת הכחדה ולהקל על השפעת הצונאמי מאירועים עתידיים. שבע שנים מאוחר יותר, צונאמי טוהוקו בשנת 2011 העלה שאלות קשות לגבי אמצעי נגד נגד צונאמי, השפעות החוף של צונאמי והצורך לכמת את סכנת הצונאמי (Mori et al. 2011). מודלים להערכת סיכונים דטרמיניסטיים והסתברותיים משמשים לשרת טוב יותר את המתכננים לפיתוח אמצעי הפחתת צונאמי.

גישות דטרמיניסטיות והסתברותיות הגיעו לניסוחים מקובלים המשמשים להערכת מפגע הצונאמי באזורי חוף שונים ברחבי העולם. הגישה הדטרמיניסטית, המכונה גם מבוססת תרחיש, משתמשת בתרחיש מקור מסוים (תרחיש אמין או במקרה הגרוע ביותר) לחישוב השפעת הצונאמי שבעקבותיו באזורי החוף המעניינים (טינטי וארמיגליאטו 2003 טינטי ואח '2005 Løvholt et al. 2006 Lorito et al. 2008 Harbitz et al. 2012 Omira et al. 2013). תוצרי שיטה זו מורכבים ממפות המתארות את גובה הגל, את הצפת החוף ואת מהירות הזרימה. הגישה ההסתברותית, לעומת זאת, מעריכה את הסבירות להשפעת צונאמי תוך התחשבות במגוון רחב של מקורות פוטנציאליים בשדה הקרוב והרחוק וכן בטיפול בחוסר הוודאות בהערכת הסיכונים (Geist and Parsons 2006). ניתוח הסתברותי כולל עקומות סכנה מלאות בכל נקודת חוף מעניינת, שממנה ניתן להפיק את מפות חריגות ההסתברות לכל מדד מפגעי צונאמי (גובה גל, עומק הצפה, מהירות זרם וכו ') (Geist and Lynett 2014 Grezio et al. 2017 ).

לאורך חופי עומאן, צונאמי מהווה מקור איום רציני. חוף עומני היה נתון לפחות לשני צונאמי מאושרות במהלך המאה העשרים ואחת ואחת: הצונאמי בשנת 1945 עקב רעידת אדמה באזור הכניעה של מקראן (MSZ) בים הערבי (צונאמי קרוב לשדה) וצונמי האוקיאנוס ההודי בשנת 2004, בגלל רעידת אדמה מאזור הכניסה לאנדמן סומטרה (צונאמי בשדה הרחוק). ההשפעה של צונאמי 1945 הייתה גדולה בים הערבי. זה השפיע על חופי מקראן ועל דלתא האינדוס, החוף המערבי של הודו, איראן ועומאן, הרגו מאות אנשים וגרמו להרס גדול (אל-חוסיין ואח '2016). גובה הגלים עד 15 מ 'נאמד בפסני ובאורמרה, כיום חלק מפקיסטן. קשה היה להסביר את גבהי גלי הצונאמי אך ורק על ידי מקור סיסמי טקטוני, ומגלשות צוללות הודמו כמקורות לגלים הגדולים בפסני ובאורמרה (Rastgoftar and Soltanpour 2016 Heidarzadeh and Satake 2017). יתר על כן, על הדיווח על הצונאמי בסור ובמוסקט, אך לא תועדו פרטי נזק (Kakar et al. 2014, 2015 Hoffmann et al. 2013). ה- MSZ, בו נוצר הצונאמי ב -1945, הוא מאפיין טקטוני פעיל, שדחף טבילת צפון באורך של כ- 900 ק"מ, שם הלוח הערבי נכנס מתחת לחלקים האיראניים והפקיסטניים של הלוח האירואסיאני (איור 1 א).

א המסגרת הטקטונית של ים עומאן מוגבלת על ידי התנועה היחסית בין הלוחות הערבים, האירואסיים והודו. הלוח הערבי מתחלף מתחת ללוח האירואסיאני בקצב הקרוב ל -2 ס"מ לשנה ואילו התנועה היחסית בין הודו לערביה לאורך גבול החלקה של אוון מגיעה ל -3.7 מ"מ לשנה. ב אזור קרוע של רעידות אדמה חזקות במקרן על פי Byrne et al. (1992) וזריפי (2006). SF: Sonne Fault, הגדרת מיקרו-פלטה קטנה, המכונה מיקרו-פלט אורמרה מאת קוקובסקי ואח '. (2000)

במאמר זה משתמשים בשיטות דטרמיניסטיות וגם בהסתברות להערכת סכנת הצונאמי בחוף סור, בחוף עומני הצפוני. ה- MSZ נחשב לאזור המקור הטקטוני הראשי. ההשפעה של האוקיאנוס ההודי ב 2004 צונאמי סומטרה הייתה פחות חמורה, והשפיעה רק על החופים הדרומיים של עומאן והיא לא הגיעה לאזור המחקר, ולכן מקור צונאמיגי רחוק זה אינו נכלל במחקר זה. כמו כן, מפולות צוללות כמו גם בוץ-הרי געש המופעלות על ידי רעידות אדמה גדולות אינן נכללות במחקר זה מפשטות. מודלים מספריים משמשים לדמות התפשטות וצונאמי על פי מודל גובה דיגיטלי ברזולוציה גבוהה של חוף היעד. התוצאות מוצגות במונחים של מפות סכנה לצונאמי המתארות את התפלגות גובה הגלים ואת עומק הזרימה (הערכה דטרמיניסטית) והסתברות חריגה של 100 ו -500 שנה (הערכה הסתברותית) בגזרת חוף סור.


צונאמי האוקיאנוס ההודי בשנת 2004

מקור צונאמי האוקיאנוס ההודי היה רעידת האדמה בסומטרה-אנדמן ב- 26 בדצמבר 2004 (איור 1). גודל רעידת האדמה, מבוטא בסולם גודל של רגע (Mw), היה 9.1 (על פי הסקר הגיאולוגי של ארצות הברית: USGS), הגדול בעולם ב -40 השנים האחרונות. גודל הרגע נגזר מרגע סייסמי, המראה על גודל פיזיקלי של רעידת האדמה. הרגע הסייסמי של אירוע יחיד זה היה דומה לרגע מצטבר מרעידות אדמה עולמיות בעשור הקודם [1]. רק מעט רעידות אדמה בסדר גודל כזה (Mw

9) התרחשו במאה ה -20, והם היו סביב האוקיאנוס השקט. רעידת האדמה בסומטרה-אנדמן בשנת 2004 הייתה האירוע הראשון שנרשם בכלי זה באוקיאנוס ההודי.

רעידת האדמה בסומטרה-אנדמן בשנת 2004. גבהי הצונאמי הנמדדים על ידי סקרי שדה מוצגים על ידי פסים אדומים (מאגר צונאמי NGA NGDC). העיגולים הצהובים וכדור החוף מראים את רעידות האוויר של יום אחד ואת מנגנון המוקד. חזיתות צונאמי ממוחשבות מוצגות לכל שעה. חיצים שחורים מציינים את כיוון ומהירות הלוח ההודי-אוסטרלי. רעידות אדמה קודמות עם השנה וההתרחשות שלהן מוצגות גם עם מצולעים מלאים וסגלגלים.

רעידת האדמה בשנת 2004 הייתה רעידת אדמה בין לוחית ההודו-אוסטרלית לבין המיקרו-לוח אנדמן (או בורמה), חלק מהלוח האירו-אסייתי (איור 1). הלוח ההודו-אוסטרלי מתחלף לאורך תעלת סונדה בקצב של כ- 5 ס"מ בשנה, וכיוון ההשתנה משתנה מהרגיל לתעלה אל אלכסוני לכיוון צפון. תת-אינדוקציה זו גוררת להיגרר ולעוות את הלוח העליון עד לגבול מסוים, ואז לפתע להתאושש ולגרום לרעידת אדמה. פתרון המנגנון המוקדי, המוערך על ידי היפוך טנטור מומנט של Centroid [2] מצביע על מנגנון תקלה בדחף, או בזווית הפוכה נמוכה. מוקד רעידת האדמה בשנת 2004 נמצא מחוץ לאי סומטרה, אך אזור המקור התרחב צפונה דרך ניקובר לאיי אנדמן.

אורכי המקור לרעידת האדמה בשנת 2004 שהוערכו מנתונים שונים שונים במקצת. ניתוחים סייסמולוגיים מצביעים על כך שהקרע בשנת 2004 החל במוקד החוף המערבי של סומטרה, ואז התפשט לכיוון צפון דרך איי ניקובר ואנדמן תוך כ -500 שניות באורך כולל של 1200 עד 1300 ק"מ [1], [3]. החלקה הייתה הגדולה ביותר, 20 עד 30 מ ', מול חופי צפון סומטרה, ואחריה

5 מ 'להחליק מאי ניקובר. ההערכה הייתה כי החלקה בתקלות סביב איי אנדמן הייתה קטנה וההשערה הייתה איטית. ניתוח צורות הגל של צונאמי שנרשמו בתחנות מד הגאות [4] הראה מקור קצר יותר, עד 900 ק"מ, של הצונאמי. ניתוח תמונות לוויין וחקירות שדה אמת קרקעיות [5] - [7] הצביעו על כך שהשינוי בגובה פני הים הקוזיזמי של החוף התרחב מסומטרה דרך צפון האי אנדמן באורך כולל של 1600 ק"מ. חלק מההחלקה הצפונית מיוחסת לאחר החלקה במישור התקלה שהתרחש עד 40 יום [8].

רעידת אדמה זו יצרה צונאמי שהחריב את חופי האוקיאנוס ההודי. תוך 30 דקות מרעידת האדמה, תקף הצונאמי לראשונה את בנדה אצ'ה וכפרי חוף אחרים באי סומטרה באינדונזיה וגרם ל -160,000 נפגעים. לאחר מכן הגיע צונאמי לחופי תאילנד (נפגע 8000), סרי לנקה (35,000) והודו (16,000) תוך כשעתיים. כמחצית מקורבנות הצונאמי בתאילנד היו תיירים זרים. הצונאמי התפשט עוד והגיע לחוף המזרחי של אפריקה שם גרם 300 נפגעים בסומליה. הנפגעים הכוללים של צונאמי האוקיאנוס ההודי היו יותר מ -200,000.

התפלגות גבהי הצונאמי בשנת 2004, נמדדת על ידי מדענים ומהנדסים ממדינות רבות, נראית פרופורציונאלית להתפלגות הנזקים (איור 1). גבהים של הצונאמי היו ברובם גדולים מ -20 מ 'וגובהם המרבי היה מעל 30 מ' ליד האי סומטרה, במיוחד במחוז איישה. גבהי הצונאמי לאורך חוף ים אנדמן השתנו מאוד בין 5 ל -15 מ 'ליד תאילנד, אך פחות מ -3 מ' ליד מיאנמר. גובה הצונאמי היה עד 5 מ 'באיי אנדמן. בסרי לנקה גובה הצונאמי היה 5 עד 15 מ '.

הצונאמי תועד באופן מכשיר על ידי מדדי גאות החוף באוקיאנוס ההודי כמו גם באוקיאנוס האטלנטי והאוקיאנוס השקט [9]. התפשטות הצונאמי במים עמוקים נלכדה על ידי מדדי לחץ עמוק בים [10], גובהי לווין [11], הידרופונים [12] ורכיבים אופקיים של סיסמוגרפים בפס רחב [13].

בזמן צונאמי 2004, מערכת האזהרה מפני צונאמי הייתה קיימת רק באוקיאנוס השקט. מרכז האזהרה לצונאמי באוקיאנוס השקט (PTWC), הממוקם בהוואי, פרסם את עלון המידע הראשון רק 15 דקות לאחר רעידת האדמה. רעידת האדמה אותרה מול החוף המערבי של צפון סומטרה, ועוצמתה נאמדה בתחילה בכ -8.0. העלון השני פורסם 69 דקות אחרי רעידת האדמה, אך עדיין לפני שהגיע הצונאמי לחופי תאילנד, סרי לנקה והודו. גודל רעידת האדמה עודכן ל- 8.5 והאפשרות של צונאמי מקומי נכללה בעלון. עם זאת, מסרים אלה לא הגיעו לממשלות או לקהילות החוף סביב האוקיאנוס ההודי [14].

צונאמי 2004 גרם נזק קל לתחנת הכוח האטומית של מדרס בקלפקאם, ליד צ'נאי, בחוף המזרחי של הודו. זה היה נזק הצונאמי הראשון לתחנת כוח גרעינית בעולם. בערך כ -3 שעות לאחר רעידת האדמה הגיע הצונאמי לתחנת הכוח הגרעינית בגובה 4.5 מ ', וגרם להצפה של בית משאבות מי הים ואתר הבנייה של כור חדש. מרכזיית בית המשאבות הייתה שקועה, אך הכורים הושבתו בבטחה. לאחר תאונה זו, הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית עידנה את מדריך הבטיחות שלהם [15].


שינויים באקלים על פני הים עלולים להגביר את הסיכון לצונאמי הרסניים יותר ברחבי העולם

רוברט וייס ימשיך בחקר השפעות הצונאמי העתידיות החזויות ברחבי העולם, כולל בארצות הברית ובחופי המזרח והמערב # 39.

ככל שמפלס הים עולה בגלל שינויי האקלים, כך גם הסכנות הגלובליות והנזקים ההרסניים שעלולים לגרום לצונאמי, כך עולה ממחקר חדש שערכה שותפות שכללה את וירג'יניה טק.

אפילו עלייה קלה בגובה פני הים, עד כדי רגל, מהווה סיכונים גדולים יותר של צונאמי עבור קהילות החוף ברחבי העולם.

האיום של עליית מפלס הים על ערי חוף וקהילות ברחבי העולם ידוע, אך ממצאים חדשים מראים את העלייה הצפויה בהצפות רחוק יותר מהיבשה מצונאמי בעקבות רעידות אדמה. חשבו על הצונאמי שחרב חלק מצפון יפן לאחר רעידת האדמה של טוהוקו-אוקי בשנת 2011, וגרם למפעל גרעיני להתמוסס ולהפיץ זיהום רדיואקטיבי.

ממצאים אלה עומדים במרכזו של מחקר חדש למדעי ההתקדמות, בראשות צוות רב אוניברסיטאי של מדענים ממצפה כדור הארץ בסינגפור, בית הספר האסייתי לאיכות הסביבה באוניברסיטה הטכנולוגית Nanyang ואוניברסיטת טייוואן הלאומית, עם תמיכה קריטית מווירג'יניה. רוברט וייס של טק, פרופסור חבר במחלקה למדעי הגיאוגרפיה, חלק מהמכללה למדעים.

"המחקר שלנו מראה כי עליית מפלס הים יכולה להגדיל באופן משמעותי את סכנת הצונאמי, מה שאומר שלצונאמי קטן יותר בעתיד יכולות להיות השפעות שליליות זהות לזה של צונאמי גדול כיום", אמר וייס והוסיף כי צונאמי קטנים יותר שנוצרו על ידי רעידות אדמה בעוצמות קטנות יותר. מתרחשים לעתים קרובות ובאופן קבוע ברחבי העולם. למחקר, וייס היה קריטי בסיוע ביצירת מודלים חישוביים ומסגרות ניתוח נתונים.

בווירג'יניה טק, וייס מכהן כמנהל תוכנית הלימודים לתארים מתקדמים של אסון עמידות וניהול סיכונים במימון הקרן למדע, והוא מוביל משותף של Coastal @ VT, המורכב מ 45 סגל וירג'יניה טק מ -13 מחלקות המתמקדות בסוגיות אזור החוף העכשוויות ומתפתחות. , כגון חוסן לאסון, הגירה, מערכות אקולוגיות רגישות, הערכת מפגעים ותשתיות טבעיות.

לצורך המחקר, וייס ושותפיו, כולל לין לין לי, עמית מחקר בכיר, ואדם סוויצר, פרופסור חבר במצפה כדור הארץ בסינגפור, יצרו צונאמי מדומה למחשב בגובה פני הים הנוכחי ועם עליות בגובה פני הים מטר וחצי מטר בשטח הסיני של מקאו. מקאו היא אזור חוף מאוכלס בצפיפות הממוקם בדרום סין ובדרך כלל בטוח מפני סיכוני צונאמי עכשוויים.

בגובה פני הים הנוכחי, רעידת אדמה תצטרך לעבור מעל עוצמה 8.8 כדי לגרום להצפה נרחבת של צונאמי במקאו. אבל עם העלייה בגובה פני הים המדומה, התוצאות הפתיעו את הצוות.

העלייה בגובה פני הים הגבירה באופן דרמטי את תדירות ההצפה הנגרמת על ידי צונאמי בכ- 1.2 עד 2.4 פעמים לעלייה של 1.5 מטר ומפי 1.5 ל- 4.7 פעמים לעלייה בגובה 3 מטר. "מצאנו כי תדירות ההצפה המוגברת תרמה ברעידות אדמה בעוצמות קטנות יותר, שלא היוו שום איום בגובה פני הים הנוכחי, אך עלולה לגרום להצפה משמעותית בתנאי מפלס ים גבוהים יותר", אמר לי.

במחקר המדומה של מקאו - 613,000 תושבים - אמר שוויצר: "הפקנו סדרה של מפות הצפה של צונאמי עבור מקאו תוך שימוש ביותר מ -5,000 הדמיות צונאמי שנוצרו מרעידות אדמה סינתטיות שהוכנו לתעלת מנילה." ההערכה היא כי מפלס הים באזור מקאו יעלה ב -1.5 מטר עד 2060 וב -3 מטר עד 2100, על פי צוות המדענים האמריקני-סיני.

הסכנה של צונאמי גדול באזור ים סין הדרומי נובעת בעיקר מתעלת מנילה, מערכת מגה-טראסט המשתרעת מחוף לוזון בפיליפינים ועד דרום טייוואן. מגה-טראסט של תעלת מנילה לא חווה רעידת אדמה בעוצמה גדולה יותר מ -7.8 מאז שנות ה -1560. עם זאת, מחבר המחקר, וואנג יו, מאוניברסיטת טייוואן הלאומית, הזהיר כי האזור חולק רבים מהמאפיינים של אזורי המקור שהביאו לרעידת האדמה בסומטרה-אנדמן בשנת 2004, כמו גם לרעידת האדמה ב 2011 בצפון יפן, שניהם גרמו אובדן חיים מאסיבי.

הסכנות הגוברות האלה מצונאמי נשמעות על קשיים ידועים שכבר עומדים בפני קהילות חוף ברחבי העולם: אובדן אדמות הדרגתי סמוך לחופים והגדלת הסיכויים להצפה גם בזמן גאות ושפל, כאשר מפלס הים עולה ככל שמתחמם כדור הארץ.

"ים סין הדרומי הוא נקודת התחלה מצוינת למחקר כזה מכיוון שהוא אוקיינוס ​​עם עליית מפלס ים מהירה וגם מיקומן של ערי מגה רבות עם השלכות משמעותיות ברחבי העולם אם נפגעים ממנו. המחקר הוא הראשון אם סוגו ברמת הפירוט, ורבים ילכו בעקבות הדוגמה שלנו ", אמר וייס.

קובעי המדיניות, מתכנני הערים, שירותי החירום וחברות הביטוח חייבים לעבוד יחד כדי ליצור או להבטיח קווי חוף בטוחים יותר, הוסיף וייס. "צריך לקחת בחשבון עלייה בגובה פני הים למטרות תכנון, למשל לצורך מאמצי השבה אך גם לתכנון אמצעי הגנה, כגון קירות ים או תשתיות ירוקות."

הוא הוסיף, "נראה שהמקרה הגרוע ביותר לפני כמה שנים היה צנוע למה שנחזה במקומות מסוימים. עלינו לחקור שינויים מקומיים בגובה פני הים באופן מקיף יותר בכדי ליצור מודלים חזויים טובים יותר המסייעים להשקעות בתשתיות שאינן ברות קיימא. "

סיפור זה נכתב יחד עם אדם שוויצר ושירין פדריקו ממצפה כדור הארץ בסינגפור בסין.


מהם הגורמים לצונאמי?

1. רעידות אדמה

זה יכול להיווצר על ידי תנועות לאורך אזורי תקלות הקשורים לגבולות הלוח. האזור בו שתי לוחות באים במגע הוא גבול צלחת, והאופן בו נע לוחית אחת יחסית לאחר קובע את סוג הגבול:

  • מתפשט, שם שתי צלחות מתרחקות זו מזו
  • תת-סובדוקציה, כאשר שתי צלחות נעות זו אל זו ואחת מחליקה מתחת לשנייה
  • להפוך היכן ששתי לוחות מחליקים אופקיים זה מזה.

רעידות האדמה החזקות ביותר מתרחשות באזורי כניעה בהם לוח אוקיינוס ​​גולש מתחת ללוח יבשת או לוח ים אחר צעיר יותר.

כל רעידות האדמה אינן גורמות לצונאמי. ישנם ארבעה תנאים הדרושים לרעידת אדמה כדי לגרום לצונאמי:

  1. רעידת האדמה חייבת להתרחש מתחת לאוקיאנוס או לגרום לחומר להחליק לאוקיאנוס.
  2. רעידת האדמה חייבת להיות חזקה, לפחות בעוצמה 6.5 בסולם ריכטר
  3. על רעידת האדמה לקרוע את פני כדור הארץ והיא חייבת להתרחש בעומק רדוד - פחות מ -70 ק"מ מתחת לפני האדמה.
  4. רעידת האדמה חייבת לגרום לתנועה אנכית של קרקעית הים (עד מספר מטרים).

2. מגלשות

3. התפרצות געשית

אם כי התפרצויות געשיות אלימות נדירות יחסית, מייצגות גם הפרעות אימפולסיביות, העלולות לעקור נפח גדול של מים ולייצר גלי צונאמי הרסניים ביותר באזור המקור המיידי. על פי מנגנון זה, גלים עשויים להיווצר על ידי תזוזה פתאומית של מים הנגרמת על ידי פיצוץ וולקני, על ידי כשל במדרון הרי געש, או יותר סביר על ידי פיצוץ פרוטומגמטי והתמוטטות / בליעה של תאי הווגמה הוולקניים.

אחד הצונאמי הגדולים וההרסניים ביותר שנרשמו אי פעם נוצר ב- 26 באוגוסט 1883 לאחר התפוצצות והתמוטטות הר הגעש קרקטאו (קרקאטאו) באינדונזיה. פיצוץ זה ייצר גלים שהגיעו עד מטר וחצי, הרסו עיירות חוף וכפרים לאורך מיצר סונדה בשני האיים ג'אווה וסומטרה, והרגו 36,417 אנשים.

מקור דיאגראם: GEOSCIENCE AUSTRALIA


תוכן

מפולות ענק והתמוטטות של הרי געש באי האוקיאנוס תוארו לראשונה בשנת 1964 בהוואי וכיום ידוע שהם מתרחשים כמעט בכל אגן האוקיאנוס. [1] כאשר הרי געש גדלים בגודלם הם בסופו של דבר הופכים להיות לא יציבים ומתמוטטים, ויוצרים מפולות [2] וקריסה כמו כישלונו של הר סנט הלנס בשנת 1980 [3] ורבים אחרים. [4] באיי הוואי זוהו קריסות בנפחים של למעלה מ -5,000 קילומטרים מעוקבים (1,200 מ"ק מייל). [5]

מספר מפולות מסוג זה זוהו באיים הקנריים, במיוחד בהרי הגעש הפעילים יותר אל היירו, לה פלמה וטנריף [6] שם נרשמים כ 14 אירועים כאלה באמצעות פיקדונותיהם. [7] הם בעיקר לובשים שטף של זרימת פסולת [6] בנפחים של 50-200 קילומטרים מעוקבים (12–48 מ"ק מייל) [7] הבוקעים משקע בצורת אמפית באי הוולקני ובאים לנוח על קרקעית ים בעומק 3,000–4,000 מטר (9,800–13,100 רגל). נראה כי הם לא נוצרים באמצעות קריסות בודדות כשלים רב-שלביים שנמשכים שעות או ימים נראים שכיחים יותר [6] כפי שהוסבר מתבניות של פיקדונות טורבידיטים המופקים במפולת באגן אגאדיר מצפון לאיים הקנריים. [8] האירוע האחרון שכזה התרחש באל היירו לפני 15,000 שנה [6] ומאוחר יותר תוארך כך שהתרחש בין 87,000 ± 8,000 (שולי אי וודאות) לבין 39,000 ± 13,000 שנה. [9]

תהליכים רבים מעורבים בהופעת חוסר היציבות בהר הגעש ובכישלון הבניין בסופו של דבר. [10] מנגנונים המייצבים יציבות מבנים וולקניים עד כדי קריסה כוללים ניפוח ודפלציה של תאי המגמה במהלך כניסתם של מגמה חדשה, חדירת קריפטודומים וסירות, וחוסר יציבות של מדרונות בעומס מזרמי לבה וכיפות לבה. קריסות תקופתיות נמצאו בכמה הרי געש, כמו באוגוסטין ובוולקן דה קולימה. [11] הרי געש מגן הם בעלי תכונות מכניות שונות מזו של סטרטובולול וכן מדרונות שטוחים יותר ועוברים קריסות גדולות יותר מזו האחרונה. [12] לבסוף, היציבות המכנית של המבנה הוולקני והמרתף הבסיסי וההשפעה של שינויים באקלים ומפלס הים משחקים תפקיד ביציבות הר הגעש. [11]

מפגעי צונאמי עריכה

קריסות גדולות על הרי געש יצרו צונאמי, מתוכם כ -1% מתייחס לקריסה וולקנית [4] הן קריסות קטנות [1] והן מפולות הקשורות ברעידת אדמה שהתרחשו בתקופות היסטוריות יצרו צונאמי. [13] רעידת האדמה בפפואה גינאה החדשה ב -1998 במיוחד הפנתה את תשומת הלב למפגע זה. [14] הצונאמי האחרון כזה הוא צונאמי מיצר סונדה 2018, שנגרם על ידי קריסת אגף של אנאק קרקטאו וגרמה לפחות 437 הרוגים. [15] האפשרות לקריסה גדולה של הר געש זה שיגרום לצונאמי הייתה ידועה כבר לפני אירוע 2018. [16]

דוגמאות עכשוויות אחרות כוללות את רעידת האדמה הגדולה של הבנקים הגדולים בשנת 1929, צונאמי מפרץ ליטויה ב -1958, [17] צונאמי בסטרומבולי ב -2002 [14] שגרם נזק חמור ליישובי החוף, [5] הצונאמי 1888 שנגרם בעקבות קריסת האי ריטר [18] שהרג כ -3000 בני אדם [5] והיא הקריסה הגדולה ביותר להיווצרות הצונאמי בהיקף של 5 קילומטרים מעוקבים (1.2 מ"ק מייל), [19] וקריסת שימבארה בשנת 1792 של הר הגעש אונזן ביפן שגבתה 4,000 או 14,538 קורבנות. [5] [2] בסך הכל, צונאמי שנוצר וולקנית אחראי לכ -20% מכלל ההרוגים הקשורים להתפרצויות געש. [20]

מפולות פרהיסטוריות שגרמו לצונאמי כוללות את מגלשת סטורגה לפני 8,200 שנה, מפולת צוללות צוללת מעל 3,000 קילומטרים מעוקבים מחוץ לנורווגיה, שיצרה צונאמי שנרשם מעדויות גאולוגיות באיי פארו, נורבגיה וסקוטלנד. המפולת עוצבה ככשל רטרוגרסיבי שנע בקצב של 25-30 מטר לשנייה (82–98 רגל לשנייה). [21] צונאמי נוסף המושר על ידי מפולת השטף סנטיאגו, כף ורדה, לפני 73,000 שנה לאחר קריסת הר הגעש פוגו השכן. [22] עדויות שנויות במחלוקת יותר הן עדויות לצונאמי המושרה על ידי מפולת בעבר בקוהלה [19] ולנאי באיי הוואי ובגראן קנריה שבאיים הקנריים, [17] ועל דיווחים על פיקדונות אחרים של צונאמים המושרים מפולת. ברמודה, אלאוטרה, מאוריציוס, רנגירואה [23] [19] וסטרומבולי. [24]

גודלם של צונאמי מסוג זה תלוי הן בפרטים הגיאולוגיים של המפולת (כגון מספר הפרודה שלה [25]) והן בהנחות לגבי ההידרודינמיקה של המודל המשמש לדמות יצירת צונאמי, ולכן יש להם מרווח גדול של חוסר וודאות. ככלל, צונאמי המושרה על ידי מפולת נרקבים במהירות רבה יותר למרחק מאשר צונאמי המושרה על ידי רעידת אדמה, [13] כראשונים, לעיתים קרובות בעלי מבנה דיפול במקור, [18] נוטים להתפשט באופן רדיאלי ובעל אורך גל קצר יותר בעוד האחרון מתפזר. מעט כשהוא מתפשט בניצב לתקלה במקור. [21] הבדיקה אם מודל צונאמי נתון הוא נכון מסובכת בגלל נדירות התמוטטות הענק. [26] המונח "מגטסונאמי" הוגדר על ידי אמצעי תקשורת ואין לו הגדרה מדויקת, אם כי בדרך כלל מקובל להתייחס לצונאמים שגובהם מעל 100 מטר. [27]

הר הגעש Cumbre Vieja שוכן בשליש הדרומי של לה פלמה (האיים הקנריים) ומתנשא כ -2 ק"מ [1.2 מייל] מעל פני הים ו -6 ק"מ (3.7 מייל) מעל קרקעית הים. [28] זהו הר הגעש הצומח ביותר בארכיפלג ולכן מסוכן מבחינת התמוטטות ומפולות. [7] כמה קריסות התרחשו מאז הפליוקן, ואחריה צמיחת קומברה וויחה במהלך 125,000 השנים האחרונות. [29] ההתפרצות האחרונה של לה פלמה הייתה בשנת 1971, ההתפרצות התת-אווירית האחרונה באיים הקנריים. [30]

במהלך הפעילות הוולקנית בהולוקן על קומברה וויג'ה התרכזה לאורך ציר צפון-דרום, שעשוי לשקף תקלה ניתוקית מתחילה מתחת להר הגעש. במהלך ההתפרצות בשנת 1949, התפתחה תקלה רגילה באורך של 4 ק"מ (2.5 מייל) לאורך פסגת קומברה וויג'ה והיא לא הייתה פעילה מאז [1] והתפרצויות קודמות לא יצרו תקלות כאלה, אשר אין להן מראה של תקלות בכרבול. [31] גאודזיה לא זיהתה תנועה מתמשכת של האגף. [32] שלא כמו בהוואי, נראה שתנועות אגף באיים הקנריים מתרחשות בעיקר במהלך פרקים וולקניים. [33]

צונאמים שכיחים פחות באוקיאנוס האטלנטי מאשר באוקיאנוס השקט או באוקיאנוס ההודי, אך הם נצפו למשל לאחר רעידת האדמה בליסבון 1755. מלבד קווי תקלות, הרי געש צוללתיים כמו Kick'em Jenny ומפולות הם מקורות לצונאמים באוקיינוס ​​האטלנטי. [3] צונאמים לא ידועים רק מהים. אסון סכר ווג'ונט בשנת 1963 גבה 2000 הרוגים ונגרם על ידי צונאמי בגובה האגם וראיות על צונאמי עבר נרשמו מאגם טאהו. [34] [35]

מודל מאת וורד ויום 2001 עריכה

Ward and Day 2001 העריכו כי החלק הבלתי יציב של Cumbre Vieja יהיה לפחות 15 ק"מ (9.3 מייל) בכיוון צפון – דרום. לאור ההתנהגות של קריסות מגזר מתועד אחרות כמו בהר סנט הלנס, ראש הכף של החלק הבלתי יציב של קומברה וויחה נמצא כנראה 2-3 קילומטרים (1.2-1.9 מייל) ממזרח לתקלה ב -1949 [1] והבוהן הגזרה נמצאת בעומק 1-3 ק"מ (0.62-1.86 מייל) מתחת לפני הים. תצפיות Bathymetric ממערב ללה פלמה תומכות בפרשנות זו. לא היה להם מספיק מידע כדי לאמוד את עובי הגוש, אך הם הניחו שיהיה לו נפח של כ- 150–500 מ"ק (36–120 מ"ק מייל) וצורת טריז, בהשוואה למפולת הענק של קומברה נואבה. לפני 566,000 שנה גם בלה פלמה. [36]

המחברים השתמשו בתורת הגלים הליניאריים כדי להעריך את הצונאמי שנגרם על ידי Cumbre Vieja המדומה. [36] הם השתמשו בתרחיש של קריסה של 500 קילומטר מעוקב (120 מ"ק מייל) הנע בקצב של כ- 100 מטר לשנייה (330 רגל לשנייה) על גבי שכבת בוץ או ברכיה המפולת, אשר משמנים את בסופו של דבר מתפשט 60 ק"מ (37 מייל) כדי לכסות שטח בצורת קנקן של 3,500 קמ"ר (1,400 מ"ר). בהתעלם מכך שהמפולת חופרת חלק מאגף קומברה וויג'ה, ובכך מניחים שהיא אינה תורמת לשום דור צונאמי, הם העריכו את העיתוי הבא של הצונאמי: [37]

  • 2 דקות: כיפת מים בעובי של 900 מטר (3000 רגל) מתנשאת מעל המפולת. [37]
  • 5 דקות: הכיפה קורסת לגובה של 500 מטר כשהיא מתקדמת ב -50 ק"מ, בנוסף, נוצרים עמקי גלים. [37]
  • 10 דקות: המפולת הסתיימה כעת. גלים שהגיעו לגבהים של 400–600 מטר (1,300–2,000 רגל) פגעו בשלושת האיים הקנריים המערביים. [38]
  • 15 דקות -60 דקות: 50–100 מטר גלים גבוהים פגעו באפריקה. רכבת גלים רחבה של 500 ק"מ (310 מייל) מתקדמת מעבר לאוקיינוס ​​האטלנטי. [38]
  • 3–6 שעות: הגלים פגעו בדרום אמריקה ובניופאונדלנד, והגיעו לגבהים של 15-20 מטר (49-66 רגל) ו -10 מטר (33 רגל), בהתאמה. ספרד ואנגליה מוגנות חלקית על ידי לה פלמה, ולכן גלי צונאמי שם מגיעים רק ל 5-7 מטר (16-23 רגל). [38]
  • 9 שעות: גלים 20-25 מטר (66–82 רגל) מתקרבים לפלורידה, הם לא צפויים לצמוח רחוק יותר כשהם פוגעים בחוף. [38]

צרפת וחצי האי האיברי יושפעו גם כן. [39] יתר על כן, החוקרים הגיעו למסקנה שגודל הצונאמי בקנה מידה דומה לתוצר של מהירות המפולת ונפחו. הם הציעו כי ניתן למצוא עקבות של צונאמי כזה בעבר בדרום-מזרח ארצות הברית, על המדף היבשתי, בצפון-מזרח ברזיל, בבהאמה, מערב אפריקה. [38]

דגמים מאוחרים יותר עריכה

מדר 2001 השתמש בקוד מים רדודים הכולל חיכוך וכוח הקוריוליס. בהנחה שההתנהגות של מים רדודים של הגל גם עם הריצה, גבהי הצונאמי בסופו של דבר בארה"ב ובקריביים לא יעלו על 3 מטרים (9.8 רגל) ובאפריקה ובאירופה זה לא יהיה גבוה מ -10 מטר. [40] מאדר 2001 העריך גם כי פיזור לאורך חוף ארה"ב עשוי להפחית את משרעת הצונאמי לפחות ממטר אחד. [41]

Gisler, Weaver and Gittings 2006 השתמשו במידע Bathymetric נחלת הכלל [3] ובמה שמכונה "הידרוקוד SAGE" כדי לדמות את הצונאמי [42] הנובע ממפולות בצורות שונות. המפולות מייצרות גל יחיד שמתנתק בסופו של דבר מהמפולת ככל שהאחרון מאט. [43] לגלים אורכי גל ותקופות קצרים יותר מאשר טלטסונאמי ולכן אינם מתפשטים בצורה יעילה כמו האחרונים הרחק מהמקור [44] ומתכלים בערך עם הפוך המרחק. צונאמיות כאלה יהוו סכנה גדולה יותר לאיים הקנריים, לאנטילים הקטנים המזרחיים, לאיבריה, למרוקו ולצפון-מזרח דרום אמריקה [45] מאשר לצפון אמריקה, שם גובהם יהיה סנטימטרים בודדים בלבד. [46]

Løvholt, Pedersen ו- Gisler פרסמו בשנת 2008 מחקר נוסף שהשתמש בתרחיש המפולות במקרה הגרוע ביותר של Ward ו- Day 2001, אך השתמשו במודל הידרודינמי שמסביר פיזור, השפעות לא לינאריות ועיוות חומר המפולת עצמו כדי לדמות גלים שנוצרו קריסה כזו. [7] במודל זה, המפולת הייתה בנפח של 375 ק"מ מעוקב (90 מ"ק מייל) ומהירות מרבית של 190 מטר לשנייה (620 רגל לשנייה). הוא מייצר גל מוביל גבוה שלבסוף נפרד מהמפולת, ואילו זרימה סוערת מאחורי המגלשה מייצרת גלים נמוכים יותר. בסך הכל, שדה גל מורכב מתפתח [47] עם גל קדמי בצורת מגל שגובהו מעל 100 מטר (330 רגל) כאשר הוא מגיע לרדיוס של 100 ק"מ (62 מייל). [48] ​​הגלים לא נרקבים בקצב קבוע עם המרחק, כאשר גל הגפיים נרקב מעט מהר יותר מ -1 / מרחק ואילו הגל הנגרר מתכלה מעט לאט יותר. [49] כך שמרחוק הגלים הנגרים יכולים להיות גבוהים יותר מהגל המוביל, [50] במיוחד הגלים המתפשטים מערבה מציגים התנהגות זו. [51] נוצרים גם משעממים גליים, גורם שאינו נחשב בדרך כלל במודלים של צונאמי. [52]

במודל Løvholt, Pedersen ו- Gisler 2008, ההשפעה באיים הקנריים תהיה קשה למדי, כאשר הצונאמי יגיע לגבהים של מעל 10-188 מטר (33-617 רגל), ואיים אפילו על עמקים וערים בפנים הארץ ופגע בשני הגדולים ערי האיים (סנטה קרוז ולאס פלמאס) רע. [53] The impact in Florida would not be as severe as in the Ward and Day 2001 model by a factor of 2–3 [54] but wave heights of several metres would still occur around the North Atlantic. [55] Off the US coast, wave amplitude would reach 9.6 metres (31 ft). [56]

Abadie et al. 2009 simulated both the most realistic landslide geometry and the tsunamis that would result from it near its source. [57] They concluded that most realistic volumes would be 38–68 cubic kilometres (9.1–16.3 cu mi) for a small collapse and 108–130 cubic kilometres (26–31 cu mi) for a large collapse. [58] The initial height of the wave depends strongly on the viscosity of the landslide and can exceed 1.3 kilometres (0.81 mi). [59]

Løvholt, Pedersen and Glimsdal 2010 noted that landslide-generated tsunamis can have a leading wave smaller than following waves, requiring a dispersive wave model. They simulated inundation in Cadiz resulting from a 375 cubic kilometres (90 cu mi) collapse at La Palma. [60] The found runup of about 20 metres (66 ft) and the possible development of undular bores. [61]

Abadie, Harris and Grilli 2011 employed three-dimensional simulations with the hydrodynamic simulator "THETIS" to reproduce the tsunamis induced by failures of 20 cubic kilometres (4.8 cu mi), 40 cubic kilometres (9.6 cu mi), 80 cubic kilometres (19 cu mi) and 450 cubic kilometres (110 cu mi). These volumes were taken from studies on the stability of La Palma's western flank, while the 450 cubic kilometres (110 cu mi) reflects worst-case scenarios from earlier tsunami studies at Cumbre Vieja. [62] The landslide is directed southwestward and induces a wave train, with the 80 cubic kilometres (19 cu mi) collapse having a maximum wave height of 80 metres (260 ft). [63] At El Hierro the tsunami can shoal and rise to a height of 100 metres (330 ft), while the wave train surrounds La Palma and continues eastward with a height of 20–30 metres (66–98 ft). [64]

Zhou et al. 2011 used numerical simulations to model various tsunamis, including a scenario resulting from a mass failure at La Palma. [65] It assumes a smaller volume of 365 cubic kilometres (88 cu mi) as the collapse hits only the western flank [66] and does not assume a southwest-directed propagation direction, thus increasing the hazard to the US coast. [67] The resulting tsunami approaches the US coast between 6–8 hours after the collapse, in a north-to-south fashion. [68] Waves grow due to shoaling as they approach the continental shelf [69] but later decline due to increased bottom friction [70] and eventually reach heights of 3–10 metres (9.8–32.8 ft) when they come ashore. The impact of undular bore formation on runup is unclear. [70]

Abadie et al. 2012 simulated both the development of waves using dispersive models that include non-linear effects, and the behaviour of the landslide generating them through slope stability and material strength models. [71] They considered both volumes of 38–68 cubic kilometres (9.1–16.3 cu mi), obtained from research on the stability of the flank of Cumbre Vieja, as well as volumes of 500 cubic kilometres (120 cu mi) as hypothesized by the original Ward and Day 2001 study. [72] The slide has a complex acceleration behaviour and most of the waves are formed during a short period early in the slide where the Froude number briefly exceeds 1 [73] the initial wave can reach a height of 1.3 kilometres (0.81 mi)-0.8 kilometres (0.50 mi) [74] and eventually wave trains are formed, which are diffracted around the southern tip of La Palma and go on to hit the other Canary Islands. With increasing volume of the slides, the wavelength becomes shorter and the amplitude higher, yielding steeper waves. [75] Abadie et al. 2012 estimated a fast decay of the waves with distance but cautioned that since their model was not appropriate to use for simulating far-field wave propagation the decay may be exaggerated. In the Canary Islands, inundation would reach a height of 290 metres (950 ft) on La Palma [76] even for a 80 cubic kilometres (19 cu mi) slide would reach heights of 100 metres (330 ft) in the city of Santa Cruz de La Palma (population 18,000) while the largest city of La Palma (Los Llanos de Aridane, population 20,000) may be spared. [77] The waves would take approximately one hour to propagate through the archipelago, [78] and important cities in the entire Canary Islands would be hit by substantial tsunamis irrespective of the landslide size. [79]

Tehranirad et al. 2015 modelled the impact both of a worst-case 450 cubic kilometres (110 cu mi) landslide and of a more realistic 80 cubic kilometres (19 cu mi) collapse on Ocean City, Maryland, the surrounding area, Europe, Africa and the Canary Islands, using the "THETIS" [80] and "FUNWAVE-TD" hydrodynamical models. [81] They found that for a larger volume, the leading wave is both larger and forms farther away from the island. [82] For a volume of 450 cubic kilometres (110 cu mi), the tsunami hits Africa after 1–2 hours, followed by Europe between 2–3 hours, the Central Atlantic between 4–5 hours and the US continental shelf between 7–9 hours. [83] At the continental shelf, the wave train slows down and the number of main waves changes. Bathymetry, [84] such as the presence of submarine topography, alters the behaviour of the wave. [84] In the 450 cubic kilometres (110 cu mi) scenario after slightly over 8 hours from collapse tsunami waves reach the areas offshore the US coast, where their height decays as they traverse the continental shelf. [85] The eventual wave heights at the 5 metres (16 ft) depth contour are about 0–2 metres (0.0–6.6 ft) for the 80 cubic kilometres (19 cu mi) collapse and 1–5 metres (3 ft 3 in–16 ft 5 in) for the 450 cubic kilometres (110 cu mi) collapse [86] impact is worst in North Carolina but also New York and Florida are impacted [87] even if refraction around the Hudson River Canyon mitigates the impact in New York City. [88] In Europe, tsunami waves arrive after 1–2 hours even with a smaller collapse of 80 cubic kilometres (19 cu mi) impact around Coimbra and Lisbon is severe [89] with waves of 5 metres (16 ft) height, as Europe is closer to La Palma. [90]

Abadie et al. 2020 repeated their 2012 simulations using a model which incorporates viscous behaviour to obtain wave heights in the Atlantic, the Caribbean Sea and Western Europe [91] for landslides with a volume of 20 cubic kilometres (4.8 cu mi), 40 cubic kilometres (9.6 cu mi) and 80 cubic kilometres (19 cu mi). [92] This simulation yields a lower initial wave height (80 metres (260 ft) for the 80 cubic kilometres (19 cu mi) landslide) and a flatter profile of the initial water level disturbance. [93] Wave heights reach 0.15 metres (5.9 in) in the Bay of Biscay, 0.75 metres (2 ft 6 in) south of Portugal, [94] 0.4–0.25 metres (1 ft 3.7 in–9.8 in) along French coasts, 0.75–0.5 metres (2 ft 6 in–1 ft 8 in) at Guadeloupe, [95] all for the 80 cubic kilometres (19 cu mi) case. [96] Tsunami heights at Agadir, Essaouira and Sufi exceed 5 metres (16 ft), at Lisbon, Coruna, Porto and Vigo about 2 metres (6 ft 7 in) and along parts of the French coasts 1 metre (3 ft 3 in) [97] in Guadeloupe even a small landslide (20 cubic kilometres (4.8 cu mi)) can lead to widespread inundation. [98]

Ward and Day 2006 indicated that the combined effects of several wave trains may amplify the tsunami impact over that of a single wave. [99] Research by Frohlich et al. 2009 on boulders emplaced on Tongatapu endorsed the hypothesis of large landslide-induced tsunamis [100] and Ramalho et al. 2015 identified evidence of a megatsunami, implying a single step collapse, caused by the collapse of Fogo volcano in the Cape Verde islands. [101]

The findings of Ward and Day 2001 have gained considerable attention, [19] amplified by increased concerns after the 2004 Indian Ocean earthquake about the hazards posed by tsunamis, [102] [103] [104] and in turn increased awareness of megatsunami risks and phenomena. [34] The coverage of the risk of a collapse gained criticism for exaggeration, [105] in particular the coverage in North American and English media. [106] They have triggered debate about their validity and the landslide and wave scenarios employed. Various models with different physical specifications have been used to simulate the waves induced by such a landslide. [23] Later estimates have questioned the assumptions made by Ward and Day 2001, mainly with regards to the following: [107]

  • The authors employed a linear tsunami model that may not properly reflect non-linear processes such as wave breaking that could reduce the height of the resulting tsunami by a factor of about 10. [108][7]Wave dispersion might also act to reduce tsunami height since the wave induced by the Ward and Day 2001 landslide behaves as an intermediate-water depth wave. [109]
  • The estimated speed and acceleration of the landslide may be unrealistically high for the slopes it would move on, and this inadequate to establish effective coupling between the tsunami and the landslide. [110] Later research has found evidence that sufficient speeds have been reached during collapses at other volcanoes. [111]
  • The landslide modelled by Ward and Day 2001 may be implausibly thick given the known volumes of Canary Islands mega-landslides, and collapses may have occurred in multiple steps rather than a single failure [112][7] or may have a smaller volume. [113] The thickness of the landslide is a particular issue, as different estimates have been obtained at various volcanoes. [114] Another issue is whether giant landslides occur as a single step failure (as argued for Hawaiian giant landslides) or multistage failures (as appears to be more common in the Canary Islands) [115] and stacking in turbidite deposits generated by landslides are a reliable indicator that these landslides occurred in piecemeal fashion. [116]

In general, many of these studies have found lower wave heights at distance than the original Ward and Day 2001 paper. [117] There are also questions about the southern limit of the width of the unstable zone, [118] about whether creep might stabilize it [119] and about whether it actually exists at all. [120]

Probability Edit

Humanity has never witnessed enormous collapses on La Palma [56] and there is evidence that the western flank of La Palma is currently stable [62] and a collapse in the near future unlikely. [121] A worst-case scenario giant landslide like the one modelled by Ward and Day 2001 is a very low probability event, probably much less common than once per 100,000 years [112] which is the probable occurrence rate of large landslides in the Canary Islands. [6] [122] A smaller landslide scenario, which Tehranirad et al. 2015 defined as "extreme credible worst case scenario", has a recurrence rate of about once every 100,000 years. [80] Because of their low incidence probability, the hazard from large flank collapses at La Palma is considered to be low. [120] Return periods are not the only factor involved in estimating risk, as the amount of damage done by an extreme event has to be considered. [122] Globally, the return period of giant landslide-induced tsunamis may exceed one per 10,000 years. [123]

A Cumbre Vieja landslide tsunami may constitute a threat to Brazil, [124] Canada, [125] Caribbean, [126] Ireland, [127] Morocco, [128] the Northeastern United States, [129] Portugal [130] and the United Kingdom. [131] The impact would not be limited to humans. [132]

Aside from the tsunami hazard, the impact of a large collapse on people living on the island would be severe. The communities of El Paso, Fuencaliente, Los Llanos and Tazacorte are located on the unstable block. [133] Cumbre Vieja is largely unmonitored and a flank collapse may begin with little forewarning. [32]

Other volcanoes in the world with such landslide risks include:

    , which is quickly regrowing after its 2018 collapse. [134] . [135] and Santo Antao in the Cape Verde islands, although the latter is currently inactive and it is not clear whether the former, which underwent a past such collapse, has reached a critical size again. [136] in the Lesser Antilles. [137] , where a 2,000 cubic kilometres (480 cu mi) mass movement took place in 2000. It was a slow movement [138] but a sudden collapse could hit all of the Pacific Rim. [139] . [140] on Ischia, which might fail during renewed magmatic activity. Both the landslide itself (on Ischia) and tsunamis (Ischia and the coast of Campania) would be affected. [141]
  • There is little known about the potential for such landslide-induced tsunamis in the Pacific Ocean, except for Hawaii. [142]
  • A slump off Pico. [143] . [135] , which in case of a collapse during renewed mafic activity could affect the North Atlantic. [144]

While non-volcanic, tsunami threats from submarine landslides off the western Great Bahama Bank have been identified. They may impact The Bahamas, Cuba and Florida. [145]


Before a Tsunami

Prepare in Advance

Be sure you're Red Cross Ready. That means:

  • Assembling an emergency preparedness kit.
  • Creating a household evacuation plan that includes your pets.
  • Staying informed about your community’s risk and response plans.
  • Ensuring each family member knows how to get back in touch if you are separated during an emergency.
  • Download the Emergency App for iPhone >> or for Android >>

How to Prepare for a Tsunami

  • Talk about tsunamis with your family so that everyone knows what to do in a tsunami situation. Discussing ahead of time helps reduce fear, particularly for younger children.
  • Check at your workplace and your children's schools and day care centers to learn if they are in a tsunami hazard area or inundation zone. Learn about their evacuation plans, especially the designated spot where you will pick up your children.
  • Plan evacuation routes from your home, school, workplace and other places you could be where tsunamis present a risk.
  • If possible try to pick areas 100 feet above sea level or 2 miles inland.
  • If you cannot get that high or far, go as high or far as you can. Every foot inland or upward may make a difference. You should be able to reach the highest ground possible on foot within 15 minutes.
  • Practice your evacuation routes. Familiarity may save your life. Be able to follow your escape route at night and during inclement weather.
  • Talk to your insurance agent. Homeowners' policies do not cover flooding from a tsunami. Ask about the National Flood Insurance Program (NFIP) (www.fema.gov/nfip). NFIP covers tsunami damage, but your community must participate in the program.
  • Make sure you have access to NOAA radio broadcasts:
  • Find an online NOAA radio station
  • Search for a NOAA radio app in the Apple Store >> or Google Play>>
  • Purchase a battery-powered or hand-crank NOAA radio in the Red Cross Store

Protecting your pets & animals

  • Prepare a pet emergency kit for your companion animals.
  • Ensure that any outbuildings, pastures, or corrals are protected in the same way as your home. Fence lines should enable your animals to move to higher ground in the event of a tsunami.
  • Avoid building or living in buildings within several hundred feet of the coastline. These areas are more likely to experience damage from tsunamis, strong winds, or coastal storms. For more information, check out the Institute for Business and Home Safety at www.ibhs.org.
  • If you do live in a coastal area, elevate your home to help reduce damage. Most tsunami waves are less than 10 feet (3 meters).
  • Take precautions to prevent flooding.
  • Have an engineer check your home and advise about ways to make it more resistant to tsunami water. There may be ways to divert waves away from your property. Improperly built walls could make your situation worse.
  • Make a list of items to bring inside in the event of a tsunami watch or warning being issued for your area. But remember, you may need to evacuate immediately – don’t risk your safety to save your belongings.


Geoscience of the Megaquake and Tsunami in Chile

At 4:45pm on Tuesday April 1st, a magnitude 8.2 earthquake hit the coast of Chile. This megathrust earthquake produced substantial ground shaking for hundreds of kilometers, and spawned a tsunami that triggered evacuations in Chile and Peru.

Chile has a history of earthquakes ranging from shallow (red) to deep (blue). The recent magnitude 8.2 is marked with a yellow star. Modified from USGS .

The news networks are covering what happened in terms of deaths and damages, but not so much on the science of what is going on. How is this earthquake different from the ones that happen in California? Why did it cause a tsunami, and why did some the tsunami warnings get cancelled? Have a question I didn't cover? Start a discussion below the article!

Flavours of Earthquakes

The brittle plates of crust and lithosphere that compose the surface of our planet are moving all the time at about the rate that your fingernails grow. They can move away from each other, allowing magma to ooze up and form new crust, slide past each other, or towards each other, destroying existing crust. Friction makes them stick, forcing them to deform as they continue to move. Whenever the deformation overcomes friction, the fault breaks free, releasing seismic waves.

Types of tectonic plate boundaries. Image credit: USGS/Jose F. Vigil

  1. Moving Apart: Divergent boundaries occur at mid-ocean ridges or in rift zones, where new oceanic crust is formed. These zones have earthquakes, but they aren't typically very hazardous in part because they're normally small and far away from people.
  2. Moving Past: Transform boundaries are the strike-slip motion of the San Andreas fault, and why Los Angeles was rattling last weekend . Earthquakes in these fault zones are generally fairly shallow, and produce moderate-magnitude earthquakes (magnitude 5, 6, 7) on a fairly regular basis, very rarely breaching larger to a magnitude 8.
  3. Moving Together: Convergent boundaries happen when plates collide. When both are continental plates, the crust crumples up into huge mountain ranges like the Himalayas. When it happens between a continent and an ocean, the high-density oceanic plate subducts under the floating low-density continental plate. The earthquakes in subduction zones are truly terrifying, occurring infrequently enough that locals forget their risk before finally slamming free with a magnitude 7, 8, or even a devastating magnitude 9. The earthquakes usually involve vertical displacement, triggering a tsunami like the 2004 Sumatra or 2011 Japan events.

This isn't to say you shouldn't treat all these boundaries with a healthy amount of fear-induced respect. Strike-slip earthquakes can be city-destroyers, burning down San Francisco in 1906, collapsing a large chunk of Port-au-Prince in 2010, and rattling the residents of Christchurch in 2011. Shallow earthquakes affect a smaller area very intensely, and although the lateral slipping rarely causes a tsunami, it can certainly trigger landslides.

Megathrust earthquakes in subduction zones let loose on a whole bigger realm of destruction. Earthquakes can occur anywhere along the subducting plate, where deeper earthquakes spread out shaking over a broader area. Large lengths of a stuck fault can let go at once, spanning a hundred kilometers or more. And after it's done, the aftershocks start just barely weaker, so a country slammed by a magnitude 8 megathrust earthquake can be shaken by multiple magnitude 7 earthquakes in the days after the main event, each of which might spark more landslides or even another tsunami.

2014 M8.2 Earthquake in the Iquique Gap

The west coast of Chile is in a subduction zone, where the Nazca Plate descending under the South American plate. The Nazca Plate is young, freshly-formed by the divergent zone to the east, and still (geologically) hot and buoyant as it charges towards the South American plate at a blisteringly fast 6.5 centimeters per year . It doesn't submit easily to being subducted, getting stuck and locked in the long descent into the depths .

Subduction along the Peru-Chile Trench has led to the uplift of the Andes mountain range, feeds active volcanoes, and has produced several seriously scary earthquakes . The list includes the 2010 magnitude 8.8 Maule earthquake in central Chile that shortened the length of the day . It also holds the record for the largest earthquake ever recorded, a magnitude 9.5 earthquake in 1960 located in southern Chile that generated a tsunami that devastated Hilo Bay, Hawaii.

Why The Chile Earthquake Deformed The Earth And Shortened Our Days

The devastating 8.8 quake that hit Chile last week was a rare "megathrust" earthquake, among the…

Significant earthquakes in Chile between 1900 and March 2012 trace the descending Nazca plate. Image credit: USGS

But one place those earthquakes haven't happened is the Iquique seismic gap . This region is quiescent, with no major earthquake activity since a magnitude 8.8 in 1877. Even that earthquake was cheating a bit, as it was proceeded by a magnitude 8.8 immediately to the north in 1868, which loaded extra stress into the then-locked fault. Seismically speaking, quiet is not to be trusted as it usually means some horrible amount of stress is silently building up to catastrophically release.

Seismographs around the world detected the April 1st, 2014 Chile earthquake. Image constructed from USC Rev .

So, of course that's what happened. A mere 95 kilometers northwest of the city that gives the Iquique Gap its name, the plate slipped at 4:46pm local time. Shaking from the 8.2 earthquake ranged from light to moderate for all of Chile, with shaking felt in nearby countries.

Along with the star marking the epicenter, so much of the fault slipped for this earthquake that the slip zone is outlined in black. Over a hundred kilometer stretch of the fault let go at the same time, with the hypocenter located 20 kilometers deep into the subduction zone.

That much moving rock is loud. The hydroacoustic station HA03 at Robinson Crusoe Island, Chile actually picked up the submarine growl of the fault letting loose. The recording has been sped up by a factor of 64 to bring it into the audible range for humans:

The sudden appearance of red marks the passage of the P-phase, the seismic wave in the crust going past the hydrophone and radiating sound. 1000 seconds later, the T-phase arrives, the roaring sound from the epicenter finally catching up. Smaller horizontal lines are the background noise — ships and whales. This station was destroyed by the 2010 tsunami, but survived yesterday's event intact and functional.

The Did You Feel It? felt intensity map for this earthquake is much different than we saw for Los Angeles. To start with, the scale is totally different, encompassing cities in multiple countries hundreds of kilometers apart. Second, not many people have contributed reports. This may be because they are unaware of the United States program, or it could be because they have bigger problems to deal with locally than filling out online forms.

Circle colour corresponds to reported intensity, and circle city is proportional to the city's population.

The earthquake was big enough to trigger the pager system, sending out an orange-level alert. Pager stands for Prompt Assessment of Global Earthquakes for Response , an automated system to identify significant earthquakes and produce an initial prediction of scope of the potential disaster. Pager takes earthquake characteristics and pairs them with background information like surficial geology (which can amplify shaking) and population distribution to determine probable fatalities, damages, and cities impacted. The program is intended for emergency responders, government and aid agencies, and media, but anyone can sign up. For this event, the orange-level alert translates into an expectation of some fatalities, and significant damage.

The Chilean earthquake triggered fires, causing additional damage to buildings. AP/Cristian Vivero Boornes

Judging from the morning-after news cycle, the predictions were fairly accurate. Current reports are for six deaths, two from heart attack, three buried in a landslide, and one crushed by a collapsed wall. The damage is higher, with more landslides blocking roads, fires started by ruptured gas lines, and fishing boats sunk by the subsequent tsunami.

This is far better than after the 2010 earthquake, when several apartment blocks failed due to either underestimating the expected shaking in the region, or failing to adequately follow the country's strict seismic building codes. The increased education and preparation for tsunami also saved lives, leading to the successful evacuation of hundreds of thousands of people from the low-laying areas. However, one of the impacted towns still lacks a tsunami warning siren system, leading to local officials issuing the evacuation by shouting instructions through megaphones.

Introduction to Tsunami

A tsunami is a wave formed by displacement of water. Thrust earthquakes have an element of vertical displacement megathrust earthquakes in subduction zones frequently have submarine displacement that produces a tsunami.

A tsunami is typically long wavelength and quick-moving, reaching airliner speeds in open ocean and slowing to highway-speeds near the coast. It shoals as it comes into shore, rapidly building in height as it rushes inland like a terrifyingly fast rising tide. From my 2011 Introduction to Tsunami :

Tsunami look like a rapidly rising tide, and may inundate far inland. Either the crest or trough of a tsunami may arrive first if sea floor is suddenly exposed, run .

In open ocean, a tsunami is just a few meters of height difference spread over a few hundred kilometers. This is pretty much impossible to observe under all the wind waves, and is why the safest place for a boat to be during a tsunami is in open ocean.

The first wave may not be the largest wave, and interference effects between waves advancing and retreating add to the chaos.

Forecasting and the 2014 Chilean Tsunami

Because tsunami have such long wavelengths, they are classified as shallow-water waves throughout the entire ocean. This makes predicting their travel-times fairly simple, as shown in this NOAA map of projected travel times.


Scientists Say: Tsunami

Tsunami waves can strike suddenly. Coastal areas may post warning signs to alert people of the risk. Sometimes before a tsunami occurs, the water level drops and exposes the ocean floor. That can be a sign that it’s time to move to higher ground.

akiyo/iStock/Getty Images Plus

שתף זאת:

Tsunami (noun, “soo-NAAM-ee”)

This word describes a series of ocean waves triggered by an underwater earthquake, landslide or volcanic eruption. The word tsunami means “harbor wave” in Japanese. At shore, these strong waves can reach up to 30 meters (98 feet) tall. Those waves would be about as tall as a 10-story building. These waves are not the same as the waves you might see if you visit a beach on the ocean. Those waves, called tidal waves, are created by the gravitational pull of the sun or moon.

Tsunamis start small on the open ocean. When an earthquake rumbles or a volcano erupts undersea, it can cause small waves on the water’s surface. In the deep ocean, these waves may be only up to 60 centimeters (2 feet) tall. But they move fast — up to 800 kilometers (498 miles) per hour. That’s as fast as some airplanes. As the waves travel toward land, friction with the sea floor slows them down. And as the ocean becomes shallower, the waves can grow in height. When they reach the coast, tsunamis can cause enormous devastation. Their powerful surges of water can uproot trees, topple buildings, carry boats inland and wash away beaches.

About four out of every five tsunamis happen in the Ring of Fire. That area of the Pacific Ocean has a lot of earthquake and volcanic activity.

In a sentence

The asteroid that crashed to Earth on the dinosaurs’ last day would have caused tsunami waves.

Power Words

asteroid: A rocky object in orbit around the sun. Most asteroids orbit in a region that falls between the orbits of Mars and Jupiter. Astronomers refer to this region as the asteroid belt.

earthquake: A sudden and sometimes violent shaking of the ground, sometimes causing great destruction, as a result of movements within Earth’s crust or of volcanic action.

eruption: (in geoscience) The sudden bursting or spraying of hot material from deep inside a planet or moon and out through its surface. Volcanic eruptions on Earth usually send hot lava, hot gases or ash into the air and across surrounding land. In colder parts of the solar system, eruptions often involve liquid water spraying out through cracks in an icy crust. This happens on Enceladus, a moon of Saturn that is covered in ice.

Ring of Fire: An area around the Pacific Ocean’s edge where plate tectonics processes cause relatively frequent earthquakes and volcanic eruptions.

tsunami: One or many long, high sea waves caused by an earthquake, submarine landslide or other disturbance.

volcano: A place on Earth’s crust that opens, allowing magma and gases to spew out from underground reservoirs of molten material. The magma rises through a system of pipes or channels, sometimes spending time in chambers where it bubbles with gas and undergoes chemical transformations. This plumbing system can become more complex over time. This can result in a change, over time, to the chemical composition of the lava as well. The surface around a volcano’s opening can grow into a mound or cone shape as successive eruptions send more lava onto the surface, where it cools into hard rock.

wave: A disturbance or variation that travels through space and matter in a regular, oscillating fashion.

About Carolyn Wilke

Carolyn Wilke is a former staff writer at Science News for Students . She has a Ph.D. in environmental engineering. Carolyn enjoys writing about chemistry, microbes and the environment. She also loves playing with her cat.

Classroom Resources for This Article Learn more

Free educator resources are available for this article. Register to access:


2004 Indian Ocean earthquake and tsunami

ה 2004 Indian Ocean earthquake and tsunami (also known as the Boxing Day Tsunami and, by the scientific community, the Sumatra–Andaman earthquake [10] [11] ) occurred at 07:58:53 in local time (UTC+7) on 26 December, with an epicentre off the west coast of northern Sumatra, Indonesia. It was an undersea megathrust earthquake that registered a magnitude of 9.1–9.3 Mw , reaching a Mercalli intensity up to IX in certain areas. The earthquake was caused by a rupture along the fault between the Burma Plate and the Indian Plate.

A series of massive tsunami waves grew up to 30 m (100 ft) high once heading inland, after being created by the underwater seismic activity offshore. Communities along the surrounding coasts of the Indian Ocean were severely affected, and the tsunamis killed an estimated 227,898 people in 14 countries, making it one of the deadliest natural disasters in recorded history. The direct results caused major disruptions to living conditions and commerce in coastal provinces of surrounded countries, including Aceh (Indonesia), Sri Lanka, Tamil Nadu (India) and Khao Lak (Thailand). Banda Aceh reported the largest number of deaths.

The earthquake was the third-largest ever recorded, the largest in the 21st century and had the longest duration of faulting ever observed, between eight and ten minutes. [12] It caused the planet to vibrate as much as 10 mm (0.4 in), [13] and also remotely triggered earthquakes as far away as Alaska. [14] Its epicentre was between Simeulue and mainland Sumatra. [15] The plight of the affected people and countries prompted a worldwide humanitarian response, with donations totalling more than US$14 billion. [16]


צפו בסרטון: גיאוגרפיה אדם וסביבה:גורמי מיקום וגבולות נתיב, מזהת חלק ב עברית (אוֹקְטוֹבֶּר 2021).