Un studiu publicat în noiembrie 2024 în revista Science Advances arată că vulcanii subacvatici de dimensiuni relativ mici pot genera tsunami la fel de periculoase ca erupțiile mult mai puternice, dacă explozia are loc la adâncimea „potrivită” sub suprafața mării. Cercetătorii de la Universitatea din Auckland, Earth Sciences New Zealand (fostul NIWA), Universitatea Otago și GNS Science au ajuns la această concluzie după experimente de laborator în care au injectat abur sub presiune în rezervoare cu apă, pentru a reproduce la scară redusă erupțiile submarine.
Ce arată experimentele de laborator
Echipa condusă de cercetătoarea Yaxiong Shen a folosit un rezervor de apă în care a eliberat jeturi de abur controlate, la diverse adâncimi, intensități și durate, pentru a imita condițiile unei erupții vulcanice sub apă. Fenomenul este greu de studiat direct în natură, pentru că erupțiile submarine sunt periculoase de observat de aproape și rareori surprinse de instrumente în momentul exact al exploziei.
Din datele obținute, cercetătorii au împărțit erupțiile în trei regimuri: unul de suprafață mică, în ape puțin adânci, unul intermediar și unul care are loc la adâncime mare. Rezultatele arată că adâncimea apei și intensitatea sursei explozive contează mai mult pentru dimensiunea valurilor decât durata jetului de abur sau viteza cu care acesta se răcește în contact cu apa.
Adâncimea critică, factorul care schimbă totul
Punctul central al studiului este existența unei „adâncimi critice”, la care o erupție de o anumită putere produce cele mai înalte valuri posibile pentru acea intensitate. La adâncimi mai mici decât aceasta, jetul erupției trece prin suprafața apei și își pierde o parte din energie direct în aer. Peste o altă limită, numită „adâncime de izolare”, cea mai mare parte a energiei se disipează sub apă, iar suprafața mării rămâne aproape neafectată de explozie.
Practic, un vulcan submarin nu trebuie să fie foarte mare sau foarte energetic pentru a produce un tsunami periculos. Este suficient ca explozia să aibă loc exact la acea adâncime intermediară, unde transferul de energie către coloana de apă este cel mai eficient.
Cazuri reale care confirmă riscul
Istoria vulcanologiei oferă mai multe exemple de tsunami provocate de erupții submarine sau de la vulcani insulari, un capitol mai puțin cunoscut printre dezastrele naturale de pe glob. Erupția vulcanului indonezian Krakatau, din 1883, a produs valuri de aproximativ 35 de metri și a ucis peste 36.000 de oameni. În 1952, erupția vulcanului japonez Myojin-sho a generat valuri de până la 58 de metri lângă insula Hachijojima și a distrus o navă de cercetare a marinei japoneze aflată în apropiere. Erupția din 1996 a vulcanului subacvatic Karymsky, din Rusia, a produs la rândul ei valuri de circa 10 metri.
Cel mai recent exemplu major este erupția din ianuarie 2022 a vulcanului Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, din Pacificul de Sud. Explozia submarină a dislocat aproximativ 6,6 kilometri cubi de apă de mare și a produs, potrivit unui studiu publicat în revista Ocean Engineering, valuri cu o amplitudine de până la 90 de metri lângă vulcan. În arhipelagul Tonga, valurile au ajuns la 15-20 de metri pe unele insule, iar tsunami-ul a fost resimțit pe coastele Japoniei, Statelor Unite, Chile și Peru, unde au murit două persoane.
De ce contează pentru sistemele de alertă
Cercetătorii neozeelandezi implicați în proiect subliniază că tsunami-urile de origine vulcanică sunt responsabile pentru aproximativ un sfert din decesele înregistrate în urma erupțiilor, deși sistemele actuale de avertizare sunt gândite mai ales pentru valurile provocate de cutremure, precum alerta emisă recent în largul insulei Ternate. Proiectul, finanțat printr-un grant Marsden al Societății Regale din Noua Zeelandă, vizează în mod special zone cu risc ridicat din Noua Zeelandă, precum Lacul Taupo, insulele White și Mayor, zona vulcanică din largul Aucklandului și arcul vulcanic Kermadec.
Autorii spun că înțelegerea condițiilor exacte în care o erupție submarină devine periculoasă din punct de vedere al valurilor pe care le produce poate ajuta la o evaluare mai precisă a riscului în zonele cu activitate vulcanică submarină, unde monitorizarea directă a erupțiilor rămâne dificilă din cauza adâncimii apei și a lipsei de vizibilitate.
Site-ul stiintasitehnica.com a semnalat primul, în limba română, concluziile acestei cercetări.
