Satellitenbilder des Vulkanausbruchs. (CSU/CIRA und JAXA/JMA) Der Tsunami verursacht durch Ausbruch von Hunga Tonga und Hunga Ha'apai Zu Beginn des Jahres 2022 wurden mehrere Länder in Ozeanien, Asien, Nordamerika und Südamerika mit Wellen von bis zu 15 Metern (49 Fuß) an manchen Orten heimgesucht – die verheerende Folge einer vulkanischen Schockwelle brach Rekorde .
Eine neue Studie hat nun den Mechanismus enthüllt, der nach Ansicht von Wissenschaftlern dafür verantwortlich sein könnte, dass sich der Tsunami so weit und mit solcher Kraft ausbreitete – ein Phänomen, das als akustische Gravitationswellen (AGWs) bekannt ist, eine besonders lange Art von Schallwelle, die sich extrem schnell ausbreiten kann das Meer oder die Luft.
Diese AGWs wanderten offenbar durch das Wasser, hinauf in die Atmosphäre und dann über die Wellen hinaus, während sich der Vulkanausbruch entwickelte, und als mehrere Wellen zusammenkamen, gaben sie dem resultierenden Tsunami noch mehr Energie.
Dies bedeutete, dass der Tsunami größer wurde, länger andauerte und sich weiter und schneller ausbreitete, als es sonst der Fall gewesen wäre.
„Die Idee, dass Tsunamis durch atmosphärische Wellen erzeugt werden könnten, die durch Vulkanausbrüche ausgelöst werden, ist nicht neu, aber dieses Ereignis war das erste, das mit modernen, weltweit dichten Instrumenten aufgezeichnet wurde, was es uns endlich ermöglichte, den genauen Mechanismus hinter diesen ungewöhnlichen Phänomenen zu entschlüsseln.“ sagt der Geologe Ricardo Ramalho von der Cardiff University im Vereinigten Königreich.
Eine Kombination aus Daten des Meeresspiegels, der Atmosphäre und Satellitenmessungen wurde verwendet, um das Vorhandensein dieser Wellen zu bestimmen, und es gab einen „direkten Zusammenhang“ zwischen den ersten Anzeichen von Luftstörungen durch AGWs und dem Beginn des Tsunamis mehrere Standorte.
Der Vulkanausbruch Hunga Tonga–Hunga Ha'apai war gewaltig, aber Unterwasserausbrüche lösen normalerweise keine Tsunamis dieser Größenordnung aus. Die Wissenschaftler glauben, dass die Art und Weise, wie AGWs die Grenzfläche zwischen Ozean und Atmosphäre anregen, entscheidend für die Erzielung solch dramatischer und schädlicher Ergebnisse war.
Verschiedene Arten von Gewaltereignissen können AGWs erzeugen, die – wie der Name schon sagt – durch die Anziehungskraft der Schwerkraft beeinflusst werden. Eine einzelne dieser Wellentypen kann eine Länge von Hunderten von Kilometern oder Meilen erreichen, und sie kann sich unter Wasser Tausende von Metern oder Fuß hinab bewegen und im Wasser nahezu Schallgeschwindigkeit erreichen.
„Der Tonga-Ausbruch ereignete sich an einem idealen Ort unter der Oberfläche, in flachem Wasser, was dazu führte, dass nahe der Wasseroberfläche Energie in Form eines Pilzes in die Atmosphäre freigesetzt wurde.“ sagt der angewandte Mathematiker Usama Kadri von der Cardiff University.
„Daher war die Wechselwirkung energiereicher AGWs mit der Wasseroberfläche unvermeidlich.“
Wenn AGWs mit den Tsunamis interagieren, die sie bereits erzeugt haben, spricht man von nichtlinearer Resonanz. Die Forscher sagen, dass dies ein Faktor bei der Rückübertragung von Energie in den Ozean war und die Geschwindigkeit und Kraft des Tsunamis noch weiter verstärkte.
Nach Schätzungen des Teams bewegte sich der Tsunami 1,5–2,5 Mal schneller als ein typischer durch einen Vulkan ausgelöster Tsunami und erreichte Geschwindigkeiten von etwa 1.000 km/h (621 mph), während er in weniger als 20 Stunden über den Pazifik, den Atlantik und den Indischen Ozean raste.
Darüber hinaus konnte der Tsunami die Karibik und den Atlantik erreichen, ohne zuvor Südamerika zu umrunden, da er sich teilweise durch die Atmosphäre ausbreitete. Es scheint, dass wir daraus noch viel mehr wissenschaftlich lernen können äußerst bemerkenswertes Ereignis .
„Eine solche Resonanz in dieser Größenordnung ermöglicht es uns, über den Proof of Concept des Mechanismus und die Entwicklung genauerer Prognosemodelle und Echtzeit-Warnsysteme hinauszugehen und uns dem Potenzial der Entwicklung einer neuen Energienutzungstechnologie zu widmen.“ sagt Kadri .
Die Forschung wurde veröffentlicht in Natur .