Los científicos dicen que han identificado el mecanismo exacto responsable del excepcional tsunami que se extendió rápidamente por todo el mundo después de la colosal erupción del volcán Tonga a principios de este año.
por la Universidad de Cardiff
En un nuevo artículo publicado hoy en Nature , un equipo internacional que incluye investigadores de la Universidad de Cardiff dice que el evento excepcional fue causado por ondas de gravedad acústica (AGW) provocadas por la poderosa explosión volcánica, que viajó a la atmósfera y a través del océano como el Hunga. Volcán Tonga-Hunga Ha’apai entró en erupción.
A medida que estas olas convergían entre sí, la energía se bombeaba continuamente al tsunami , lo que hizo que creciera más, viajara mucho más lejos, mucho más rápido y durante mucho más tiempo.
La erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha’apai el 15 de enero de 2022 fue la erupción volcánica más grande del siglo XXI y la erupción más grande desde Krakatoa en 1883.
Se ha descrito como la explosión más grande jamás registrada en la atmósfera y fue cientos de veces más poderosa que la bomba atómica de Hiroshima.
La erupción fue la fuente tanto de perturbaciones atmosféricas como de un tsunami excepcionalmente rápido que se registró en todo el mundo, desconcertando a los científicos terrestres, atmosféricos y oceánicos por igual.
«La idea de que los tsunamis podrían ser generados por ondas atmosféricas desencadenadas por erupciones volcánicas no es nueva, pero este evento fue el primero registrado por instrumentación moderna y densa en todo el mundo, lo que nos permite finalmente desentrañar el mecanismo exacto detrás de estos fenómenos inusuales», dijo co- autor del estudio Dr. Ricardo Ramalho, de la Facultad de Ciencias Ambientales y de la Tierra de la Universidad de Cardiff.
Los AGW son ondas de sonido muy largas que viajan bajo los efectos de la gravedad. Pueden atravesar un medio como las profundidades del océano o la atmósfera a la velocidad del sonido y son producidos por erupciones volcánicas o terremotos, entre otras fuentes violentas.
Un solo AGW puede extenderse decenas o cientos de kilómetros y viajar a profundidades de cientos o miles de metros debajo de la superficie del océano , transfiriendo energía desde la superficie superior al fondo marino y a través de los océanos.
«Además de viajar a través del océano, los AGW también pueden propagarse a la atmósfera después de eventos violentos como erupciones volcánicas y terremotos», dijo el coautor del estudio, el Dr. Usama Kadri, de la Facultad de Matemáticas de la Universidad de Cardiff.
«La erupción de Tonga se produjo en una ubicación ideal debajo de la superficie, en aguas poco profundas, lo que provocó que la energía se liberara a la atmósfera en forma de hongo cerca de la superficie del agua. Por lo tanto, la interacción de los AGW energéticos con la superficie del agua era inevitable. «
Usando datos satelitales , atmosféricos y del nivel del mar de todo el mundo en el momento de la erupción volcánica, el equipo ha demostrado que el tsunami fue impulsado por AGW que fueron desencadenados por la erupción , viajando rápidamente hacia la atmósfera y, a su vez, fueron continuamente «bombeando» energía de regreso al océano.
Una comparación de los datos atmosféricos y del nivel del mar mostró una correlación directa entre la primera señal de perturbación del aire causada por los AGW y la aparición de un tsunami en muchos lugares del mundo.
El equipo dice que la transferencia de energía de regreso al océano fue causada por un fenómeno conocido como resonancia no lineal, donde los AGW interactúan con el tsunami que generaron, lo que hace que este último se amplifique.
En el nuevo estudio, estiman que el tsunami viajó de 1,5 a 2,5 veces más rápido que un tsunami provocado por un volcán, cruzando los océanos Pacífico, Atlántico e Índico en menos de 20 horas a velocidades de alrededor de 1000 km/h.
«Además, debido a que el tsunami fue impulsado por una fuente atmosférica rápida, se propagó directamente hacia el Caribe y el Atlántico, sin tener que viajar alrededor de la masa continental sudamericana, como lo haría un tsunami ‘normal’. Esto explica por qué el tsunami de Tonga llegó a las costas del Atlántico casi 10 horas antes de lo esperado por un tsunami ‘normal'», agregó el Dr. Ramalho.
«El tsunami de Tonga nos ha brindado una oportunidad única para estudiar el mecanismo físico de formación y amplificación de los tsunamis globales a través de la resonancia con ondas de gravedad acústica. Tal resonancia a esta escala nos permite ir más allá de la ‘prueba de concepto’ del mecanismo. , y el desarrollo de modelos de pronóstico más precisos y sistemas de alerta en tiempo real, en el potencial de desarrollar una nueva tecnología de aprovechamiento de energía», concluyó el Dr. Kadri.
Más información: R. Omira, Tsunami global de Tonga explicado por una fuente atmosférica de rápido movimiento, Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-04926-4 . www.nature.com/articles/s41586-022-04926-4
