johnnorth/iStock/GettyImages

Een tsunami is een reeks golven die ontstaat wanneer een enorme waterkolom verticaal wordt verplaatst. De verplaatsing kan het gevolg zijn van onderzeese aardbevingen, vulkaanuitbarstingen, aardverschuivingen of zelfs meteorietinslagen. De resulterende golven schuren sedimenten op de zeebodem af, vernietigen benthische gemeenschappen, doorbreken koraalriffen en verwoesten kustvegetatie. Hoewel veel mariene ecosystemen een opmerkelijke veerkracht bezitten, kan antropogene interferentie het natuurlijke herstel belemmeren.

Golfgeneratie en voortplanting

De meest catastrofale tsunami's ontstaan door het scheuren van de aardkorst onder de oceaanbodem. In tektonisch actieve gebieden zoals de Indische en Pacifische platen kunnen subductiezones de zeebodem omhoog, zijwaarts of naar beneden duwen, waardoor grote hoeveelheden water worden verplaatst. De initiële golftop is doorgaans minder dan een meter hoog, maar beslaat honderden kilometers. In diep water (tot 4,5 km) kan de golf zich voortplanten met snelheden tot 900 km/u. Naarmate de golf ondiepere kustgebieden nadert (ongeveer 10 meter diepte), daalt de snelheid naar 35-40 km/u, terwijl de hoogte kan oplopen tot 10 meter en zelfs boven de 30 meter kan komen in besloten baaien of havens.

Zeebodemerosie

Tijdens de passage oefent de basis van de tsunami-golf krachtige schuifkrachten uit die sedimenten op de zeebodem eroderen en benthische habitats verwoesten die worden gedomineerd door ongewervelde dieren zoals schaaldieren, borstelwormen en buikpotigen. In extreme gevallen kunnen aanzienlijke stukken van de zeebodem losraken. De tsunami van Tohoku en Japan in 2011 heeft bijvoorbeeld de geërodeerde sedimenten over de regio herverdeeld, waardoor uitgestrekte zandduinen op de zeebodem zijn ontstaan.

Vernietiging van koraalriffen

Koraalriffen fungeren als natuurlijke golfbrekers en dempen de golfenergie voordat deze de kustlijn bereikt. De tsunami in de Indische Oceaan in 2004 veroorzaakte wijdverbreide rifschade langs de Indonesische kust. Uit latere onderzoeken bleek dat veel riffen vóór de gebeurtenis al verzwakt waren door destructieve visserijpraktijken, waaronder dynamiet en cyanide. Opmerkelijk is dat onderzoeken vier jaar na de tsunami een actieve koraalregeneratie documenteerden, wat de veerkracht van de riffen onderstreept wanneer de menselijke druk wordt verlicht.

Intergetijdenecosystemen

Zeegrasvelden, mangrovebossen en wetlands aan de kust – gezamenlijk intergetijdenhabitats genoemd – zijn bijzonder kwetsbaar. Deze ecosystemen worden periodiek blootgesteld en onder water gezet, waardoor ze gevoelig zijn voor de schurende krachten van een tsunami. Vóór de gebeurtenis in 2011 bereikten de zeegrasweiden langs de kust van Sendai in het noorden van Japan hoogten die vergelijkbaar zijn met die van een gebouw van twee verdiepingen. Mariene ecoloog Masahiro Nakaoka observeerde twee jaar na de tsunami nieuwe scheuten van zeegras, en schatte dat het een volledig decennium zou duren voordat de gemeenschap zich volledig zou herstellen. De aanleg van zeeweringen en golfbrekers, die vaak worden geïnstalleerd als maatregelen om de tsunami te beperken, kunnen echter de instroom van voedselrijk zoet water belemmeren, waardoor het ecologische herstel mogelijk wordt belemmerd.

Invasie van soorten via tsunami-puin

Tsuna mi-golven kunnen puin over de oceanen transporteren en fungeren als vectoren voor niet-inheemse organismen. Een betonblok afkomstig uit Misawa, Japan, doorkruiste de Stille Oceaan en landde na 15 maanden op de kust van Oregon, met algen en ander zeeleven aan boord. Dergelijke introducties kunnen nieuwe gemeenschappen tot stand brengen en een bedreiging vormen voor inheemse soorten, wat de noodzaak van bioveiligheidsmonitoring van door de tsunami afkomstig puin benadrukt.