El extraordinario evento fue causado por ondas de gravedad acústica
La erupción del volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai fue la erupción volcánica más grande del siglo XXI
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.
En un nuevo artículo publicado ayer, un equipo internacional que incluye investigadores de la Universidad de Cardiff dice que el extraordinario evento fue causado por ondas de gravedad acústica (AGW) provocadas por la poderosa explosión volcánica, que viajaron a la atmósfera y a través del océano cuando entró en erupción el volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai.
A medida que estas ondas 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.
Ha sido descrita como la mayor explosión 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 por igual a los científicos terrestres, atmosféricos y oceánicos.
"No es nueva la idea de que los tsunamis podrían ser generados por ondas atmosféricas desencadenadas por erupciones volcánicas, 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 inusuales fenómenos", dijo el coautor del estudio Dr. Ricardo Ramalho, de la Facultad de Ciencias Ambientales y de la Tierra de la Universidad de Cardiff.
Las AGWs 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.
Una sola 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, las AGWs 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, era inevitable la interacción de las AGWs energéticas con la superficie del agua".
Utilizando 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 AGWs que fueron desencadenadas por la erupción, viajando rápidamente a 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 las AGWs 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 las AGWs 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 1.000 km/h.
"Además, debido a que el tsunami fue impulsado por una rápida fuente atmosférica, se propagó directamente hacia el Caribe y el Atlántico, sin tener que viajar alrededor de la masa terrestre 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, hacia el potencial de desarrollar una nueva tecnología de aprovechamiento de energía", concluyó el Dr. Kadri.
La investigación se ha publicado en Nature: Global Tonga tsunami explained by a fast-moving atmospheric source
