El tsunami del volcán Hunga Tonga-Hunga viajó alrededor de la Tierra provocando olas hasta el mar Mediterráneo
El 15 de enero de 2022 entró en erupción el volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai en Tonga, liberando grandes cantidades de energía a la atmósfera y al océano, provocando tsunamis en todo el Océano Pacífico.
Los científicos de la Unidad de Choques, Solitones y Turbulencias del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) han estudiado las perturbaciones en la atmósfera y el océano durante este evento y han desarrollado un modelo para mejorar los actuales sistemas de alerta temprana de tsunamis.
Stephen Winn, técnico de investigación de la unidad y primer autor del artículo de investigación, afirmó: "Es importante saber cómo cambia la onda atmosférica en el tiempo para hacer predicciones precisas que serían útiles para los sistemas de alerta".
A diferencia de un tsunami normal causado por un rápido movimiento del fondo marino, las grandes olas provocadas por la explosión de Tonga también se vieron influenciadas por una onda de presión de cientos de kilómetros de ancho liberada en la atmósfera. La onda de presión atmosférica primero se movió hacia arriba y luego se extendió hacia afuera a una velocidad promedio de 1.141 km/h, unos 400 km/h más rápido de lo que un tsunami normal puede viajar en aguas profundas.
Viajó alrededor de la Tierra provocando olas hasta el mar Mediterráneo. "Este fue el primer evento de este tipo registrado en detalle por instrumentos modernos", afirmó el profesor Emile Touber, líder de la Unidad de Choques, Solitones y Turbulencias.
Vídeo: Simulación de la explosión del volcán Tonga de 2022 que muestra la onda atmosférica y las ondas de tsunami generadas utilizando un nuevo modelo desarrollado en OIST (derecha) en comparación con los datos satelitales infrarrojos globales del evento (izquierda). Crédito: Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa
A medida que la onda atmosférica viaja sobre el océano, desplaza la masa de agua que se encuentra debajo, creando olas que viajan más rápido que un tsunami normal. "Normalmente, una ola de tsunami creada en el Pacífico no llegaría al Mediterráneo porque tendría que viajar alrededor de masas de tierra para llegar allí, pero las ondas atmosféricas no están restringidas a viajar sobre esas masas de tierra", explicó el Dr. Adel Sarmiento, investigador postdoctoral de la Unidad. Por eso la ola puede llegar a todo el mundo y tiene un impacto mayor que un tsunami normal.
Los científicos utilizaron mediciones del evento de Tonga para validar su modelo y utilizaron un código de última generación, dNami, desarrollado conjuntamente por el Dr. Nicolas Alferez en el Conservatoire National des Arts et Métiers de París, Francia, para simular rápidamente la Tierra durante el evento utilizando la supercomputadora de OIST. El código (disponible en GitHub) les permite crear simulaciones en buena resolución, más rápido que en tiempo real, por lo que serán útiles para mejorar los sistemas de alerta en el futuro.
El profesor Touber explicó que ahora pueden predecir con mayor precisión la hora de llegada y la altura de una ola en un lugar específico e identificar rápidamente áreas de alto riesgo.
Vídeo: Una animación de las olas del tsunami provocadas por una onda de presión atmosférica como la generada por la explosión del volcán Tonga en 2022 y cómo pueden ser detectadas por los satélites de observación de la Tierra. Crédito: Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa
Los huracanes y tifones también pueden provocar perturbaciones en la atmósfera que interactúan con el mar, provocando importantes cambios en el nivel del agua que afectarán las costas.
"Con nuestro modelo, podemos explorar lo que podría sucederle al flujo de agua a medida que se acerca a la costa si el nivel del mar cambia en cierta cantidad con ciertas condiciones típicas de tormenta", dijo el profesor Touber. "Esto puede ayudar a decidir el tipo de sistemas de defensa costera que deberían implementarse para las marejadas ciclónicas".
La esperanza es que este modelo predictivo permita a las comunidades costeras prepararse mejor y reaccionar ante los tsunamis y salvar vidas.
Los hallazgos se publican en el Journal of Fluid Mechanics: Two-way coupled long-wave isentropic ocean-atmosphere dynamics
