Iets meer dan 60 jaar geleden, een gigantische golf spoelde over de smalle inham van Lituya Bay, Alaska, het bos neerhalen, twee vissersboten tot zinken brengen en twee levens eisen.

Een aardbeving in de buurt had een aardverschuiving in de baai veroorzaakt, plotseling enorme hoeveelheden water verdringen. De grote aardverschuivingstsunami bereikte een hoogte van meer dan 160 meter en veroorzaakte een aanloop (de verticale hoogte die een golf een helling op reikt) van 524 meter boven zeeniveau. Voor perspectief, stel je voor aanloop tot ongeveer de hoogte van de CN Tower in Toronto (553 meter) of One World Trade Center in New York City (541 meter).

grote aardverschuivingen, zoals degene die Lituya Bay trof in 1958, zijn mengsels van gesteente, grond en water die zeer snel kunnen bewegen. Wanneer een aardverschuiving een waterlichaam raakt, het kan golven genereren, vooral in bergachtige kustgebieden, waar steile hellingen een fjord ontmoeten, meer of stuwmeer. Hoewel megatsunami's vaak sensationeel zijn in het nieuws, echte en wetenschappelijk gedocumenteerde gebeurtenissen motiveren nieuw onderzoek.

Eind juli, een aardbeving met een kracht van 7,8 op de schaal van Richter in de buurt van Perryville, Alaska, veroorzaakte een tsunami-waarschuwing voor Zuid-Alaska, de Aleoeten en het schiereiland Alaska. En wetenschappers waarschuwden onlangs dat een zich terugtrekkende gletsjer in een fjord in Prince William Sound, Alaska, had het risico op een aardverschuiving en tsunami verhoogd in een populair vis- en toeristisch gebied niet ver van de stad Whittier.

Internationale onderzoeksinspanningen zijn dringend aan de gang om deze grote natuurlijke gevaren beter te begrijpen. Dit is van cruciaal belang, aangezien klimaatverandering kan bijdragen tot een toename van het aantal en de omvang van deze gebeurtenissen.

Recente gigantische golfgebeurtenissen

Getriggerd door een aardbeving of meer dan normale regenval, een andere enorme aardverschuiving vond plaats in Alaska in 2015. Deze was in Taan Fiord, 500 kilometer ten oosten van Anchorage. Deze gebeurtenis was zo krachtig, het gaf een enorme hoeveelheid energie vrij en registreerde een aardbeving met een kracht van 4,9, ongeveer gelijk aan de explosieve kracht van 340 ton TNT.

De aardverschuivingsimpact in het water was zo sterk dat het seismische signalen genereerde die werden gedetecteerd op meetstations in de Verenigde Staten en over de hele wereld. Door de inslag ontstond een golf met een aanloop van 193 meter. Dankbaar, het gebied is afgelegen en niemand werd gedood.

Echter, de aardverschuiving van 2017 naar de Karrat-fjord, Groenland, was dodelijk. Het veroorzaakte een 90 meter hoge tsunami op de plaats van inslag. Deze golf verspreidde zich 30 kilometer naar de gemeenschap van Nuugaatsiaq, het uitroeien en vier mensen doden. Andere grote aardverschuivingen hebben zich recentelijk voorgedaan in Noorwegen en Brits-Columbia.

Tsunami's worden ook veroorzaakt door andere mechanismen, waaronder aardbevingen, vulkanische ineenstorting en onderzeese aardverschuivingen. Aardbevingen kunnen enorme onderzeese aardverschuivingen veroorzaken, waarvan is aangetoond dat ze een belangrijke bijdrage leveren aan de maximale tsunami-aanloop. Dit gebeurde toen aardbevingen Japan in 2011 en Nieuw-Zeeland in 2016 troffen, resulterend in een aanloop van telkens 40 meter en zeven meter.

De golfgrootte voorspellen

Grote aardverschuivingstsunami's zijn moeilijk of onmogelijk te meten in het veld. Ze komen meestal voor in bergachtige gebieden met zeer steile hellingen, en zijn daarom meestal ver van grote steden. Geologen hebben veel van de gevallen gedocumenteerd door de aanloophoogten of afzettingen van bomen en rotsen die na deze gebeurtenissen van hellingen zijn weggespoeld, in kaart te brengen. zoals in het Taanfjord.

Maar deze natuurlijke gevaren vormen een grote bedreiging voor de samenleving. Wat als een aardverschuiving in een reservoir een golf veroorzaakt die een dam overstijgt? Dit gebeurde in 1963 in Vajont, Italië, meer dan 2 doden, 000 mensen die stroomafwaarts woonden.

Een beter begrip van hoe aardverschuivingen golven genereren is cruciaal. Experimentele studies zijn een manier om inzicht te krijgen in deze golven. Laboratoriumtests hebben geleid tot empirische vergelijkingen om de omvang van aardverschuivingstsunami's te voorspellen.

Recent onderzoek met gedetailleerde metingen met behulp van snelle digitale camera's helpt bij het bepalen van de controles van de aardverschuivingseigenschappen op het genereren van golven. Dit heeft geleid tot nieuw onderzoek aan de Queen's University dat het theoretische begrip heeft verbeterd van hoe aardverschuivingen momentum overbrengen naar water en golven genereren.

De golfgrootte hangt af van de dikte en snelheid van de glijbaan bij impact. De vorm van deze golven kan nu worden voorspeld en samen met de golfamplitude (de afstand van rust tot top), en worden gebruikt als input voor computermodellen voor golfvoortplanting en volledige simulatie van het genereren van aardverschuivingsgolven. Deze modellen kunnen helpen bij het begrijpen en voorspellen van het gedrag van golven op laboratoriumschaal en op veldschaal in kustomgevingen.

Afgelopen en toekomstige evenementen

Sinds 1900, er zijn acht bevestigde massieve golfgebeurtenissen waarbij grote aardverschuivingen golven van meer dan 30 meter hoog hebben gegenereerd. Twee daarvan leidden in de jaren dertig tot meer dan 100 doden in Noorwegen. Van deze acht grote evenementen, vier hebben plaatsgevonden sinds 2000.

Echter, andere gebeurtenissen met kleinere golven hebben meer bevolkte kusten verwoest. Bijvoorbeeld, de ineenstorting van de Anak Krakatau-vulkaan in 2018 veroorzaakte een tsunami aan de kust van Indonesië die meer dan 400 slachtoffers en grote schade aan de infrastructuur veroorzaakte.

Zullen er in de toekomst meer van deze gebeurtenissen plaatsvinden? Klimaatverandering kan de frequentie en omvang van deze natuurlijke gevaren beïnvloeden.

Een opwarmend klimaat verandert zeker de noordelijke en alpiene omgevingen op vele manieren. Dit kan het ontdooien van permafrost omvatten, terugtrekkende gletsjers en het afkalven van ijsbergen, frequentere vries-dooicycli en meer regenval of andere hydraulische triggers. Al deze kunnen bijdragen aan het destabiliseren van rotshellingen en het risico op een grote aardverschuiving in het water vergroten.

Deze natuurlijke gevaren kunnen niet worden voorkomen, maar schade aan infrastructuur en bevolking kan tot een minimum worden beperkt. Dit kan worden bereikt door wetenschappelijk inzicht in de fysieke processen, locatiespecifieke technische risicoanalyse en kustbeheer van risicogevoelige regio's.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.