Geneza tsunami Hunga Tonga-Hunga Ha'apai

                                              

Zastanawiam się jaka była geneza powstania fal tsunami w trakcie erupcji Hunga Tonga-Hunga Ha'apai 15 stycznia 2022 roku. Ciekawą teorię mają naukowcy z Geonet. Erupcja z 14 stycznia rozerwała część wulkanu pod wodą, toteż woda dostała się do ekstremalnie gorącego otworu erupcyjnego. Zatem do erupcji 15 stycznia doszło pod wodą (przez ocean), co skutkowało powstaniem fal tsunami na Pacyfiku. W trakcie erupcji w grudniu wyspa poszerzyła się w południowej części. Najpierw (14 I) miał miejsce niewielki kolaps, który zaowocował malutkim tsunami, potem 15 I duży, czego skutkiem była gwałtowna interakcja świeżej magmy z wodą i wielka erupcja podmorska. Warto tutaj dodać, że fale tsunami na otwartym oceanie mogą przemieszczać się z prędkością 400-800 km/h, a na wybrzeżu 10-30 km/h. Być może rację ma wulkanolog Shane Cronin, który twierdzi, że doszło do erupcji w kalderze, a nie na jej krawędziach (mniejsze erupcje Hunga Tonga-Hunga Ha'apai w latach 2009 i 2014-15). Wulkan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai jest częściowo podmorski, mierzy 1800 metrów wysokości, a jego szerokość wynosi 20 km. W wyniku silnej erupcji takiej jak ta z 15 stycznia kaldera zapada się, pogłębia. Do potężnej erupcji Hunga Tonga-Hunga Ha'apai z kaldery doszło ostatni raz około 1100 roku. Także 15 stycznia musiały zostać wyemitowane z kaldery (średnica 4-6 km) duże ilości świeżej, bogatej w gaz magmy. Być może teraz wulkan się uspokoi, być może dojdzie do kolejnego epizodu erupcyjnego. Czas pokaże. 

Tsunami uderzające w zachodnie wybrzeże wysp Tongatapu, 'Eua i Ha'apai mogło osiągnąć wysokość nawet 15 metrów. Uszkodzony został podmorski kabel światłowodowy, co oznacza odcięcie od internetu na wyspach Tonga. Czynione są wysiłki, by przywrócić komunikację. Potwierdzono na razie trzy ofiary śmiertelne: 50-letnia Brytyjka ratująca psy ze swojego schroniska, 65-letnia kobieta z wyspy Mango i 49-letni mężczyzna z wyspy Nomuka. Problemem jest także kontaminacja zasobów wody pitnej na wyspie przez popiół. Tsunami zniszczyło wszystkie domy na wyspie Mango (populacja 50 osób), na wyspie Fonoifua ocalały jedynie dwa, wyspy Nomuka i Atata (populacja 100 osób) także zostały zdewastowane. Ewakuowani są mieszkańcy wysp Nomuka, Atata i Fonoifua, a także mieszkańcy zachodniej części Tongatapu.

Systemy ostrzegania dobrze sprawdzają się w przypadku najczęstszych tsunami spowodowanych przez tektoniczne trzęsienia ziemi, jednak tym razem nie obyło się bez zaskoczenia, ponieważ wulkaniczne tsunami są znacznie rzadszym zjawiskiem.

Podmorskie kable światłowodowe to tzw. infrastruktura krytyczna. Ich uszkodzenie oznacza lokalną, regionalną, a nawet globalną katastrofę. Od 1989 roku pociągnięto ponad 885 000 km podmorskich kabli światłowodowych. Są one wrażliwe na podmorskie trzęsienia ziemi, podwodne osuwiska, erupcje wulkanów i tsunami. Jeśli zostaną uszkodzone ich naprawa może zająć tygodnie w zależności od głębokości ich położenia i dostępności. Wiele z tych podmorskich kabli znajduje się blisko czynnych i drzemiących wulkanów (także podmorskich) czy w strefach aktywności sejsmicznej. Dużo map infrastruktury krytycznej poniżej:

https://personalpages.manchester.ac.uk/staff/m.dodge/cybergeography/atlas/cables.html 

https://www.submarinecablemap.com/

Podam jeden, może dwa przykłady. W głębinach Morza Południowochińskiego oraz w wodach cieśniny Luzon jest gęsto od podmorskich kabli światłowodowych. W odległości 120-150 km od południowo-wschodniego wybrzeża Wietnamu znajdują się podmorskie wulkany Veteran i Ile des Cendres (ostatnia erupcja w 1923 roku) oraz grupa wulkanów Lý Sơn (Cul Lao Re, możliwe erupcje w holocenie). To całkiem możliwe że kiedyś się obudzą. Cieśnina Luzon to liczne wulkany m.in. częściowo podmorski Didicas, który wyłonił się w 1952 roku, nienazwany podmorski wulkan blisko niezamieszkanej wyspy Ibugos z ostatnią erupcją w 1854 roku czy stratowulkany Babuyan Claro (ostatnia potwierdzona erupcja wulkanu w 1860 roku), Iraya (ostatnia erupcja w 1454 roku) czy Camiguin de Babuyanes (ostatnia erupcja, być może częściowo podmorska w 1857 roku). W Europie warto zwrócić uwagę choćby na podmorski wulkan Marsili oddalony od Neapolu o 175 km. Jego przyszła erupcja może teoretycznie doprowadzić do niszczycielskich fal tsunami, które uderzą w śródziemnomorskie wybrzeża. To tylko nieliczne przykłady. Uszkodzenie kabla podmorskiego Tonga Cable System (długość 827 km, zarządza nim konsorcjum Digicel Tonga) przez erupcję Hunga Tonga-Hunga Ha'apai z 15 stycznia powinno być lekcją na przyszłość choćby dla ekspertów od zarządzania kryzysowego. Taka sytuacja prędzej czy później może się powtórzyć z jeszcze bardziej dotkliwym skutkiem.

Zdj. Adam Platform

EDIT: Nowe informacje. Oszacowana wysokość kolumny erupcyjnej wyemitowanej przez wulkan Hunga Tonga-Hunga Ha'apai to aż 39 km. Odgłosy erupcji były słyszane na Alasce w odległości około 9600 km od jej miejsca, zatem była to najgłośniejsza erupcja wulkaniczna od czasu erupcji wulkanu Krakatau w 1883 roku. Oszacowana moc wybuchu to aż 10 megaton TNT, czyli detonacja pierwszej bomby wodorowej Ivy Mike 1 listopada 1952 roku w atolu Eniwetok. Dla porównania eksplozja saletry amonowej w Bejrucie 4 sierpnia 2020 roku to ekwiwalent "zaledwie" 08-1.1 kiloton TNT, natomiast eksplozja 27-tonowej termojądrowej Car Bomby (Nowa Ziemia, 30 października 1961 roku) to 50 megaton, czyli równoczesna detonacja 3800 bomb atomowych zrzuconych na Hiroszimę. Fala uderzeniowa z erupcji w Tonga już trzykrotnie obiegła glob.

Naprawa podmorskiego kabla światłowodowego uszkodzonego przez erupcję zajmie przynajmniej 4 tygodnie, nie dwa tak jak pierwotnie zakładano. Brak łączności uniemożliwia precyzyjne oszacowanie strat i zniszczeń. Nie ustają wysiłki oczyszczenia lotniska na Tongatapu z warstwy popiołu. 

Nadal trwają oszacowania co do wysokości przypominającej parasol kolumny erupcyjnej. Według oszacowań badacza Simona Prouda wysokość chmury erupcyjnej to 35 km, a jej najwyższy punkt mógł sięgnąć niewiarygodnej wysokości aż 55 km, czyli do mezosfery ponad stratosferą i troposferą, co oznacza że wyemitowany materiał wulkaniczny przemieszczał się z prędkością bliską prędkości dźwięku (czyli około 1225 km/h). Warto dodać, że w ciągu kilku godzin aktywności erupcyjnej Hunga Tonga-Hunga Ha'apai w dniach 14-15 stycznia 2022 zarejestrowano 400 000 wulkanicznych błyskawic w chmurze erupcyjnej czy uderzających w ziemię/ocean. To absolutny rekord. Dla porównania: erupcja Anak Krakatau w grudniu 2018 roku wygenerowała 340 000 wulkanicznych błyskawic w ciągu tygodnia, a nie kilku godzin.

Peruwiańscy wulkanolodzy informują o możliwości zapadnięcia się południowo-wschodniej części krateru czynnego wulkanu Ubinas wskutek przyszłej erupcji bądź ulewnego deszczu. Może to skutkować ogromnym spływem piroklastycznym mknącym w dół doliny Ubinas i zagrożeniem dla kilku miejscowości. Ubinas to obok Sabancaya najaktywniejszy wulkan w Peru.

16 stycznia 2022 roku zarejestrowana została emisja gazu i popiołu z objętego drugim stopniem alarmu wulkanu Ambae (Vanuatu).

Artykuł niniejszy dedykuję wspierającym mnie w przeszłości i obecnie Patronom oraz wszystkim tym, których erupcja w Tonga zafascynowała. Dziękuję za wsparcie na Patronite.

Finalnie tekst do poczytania:

https://www.nationalgeographic.com/science/article/the-science-behind-the-tonga-eruption-and-tsunami