Come il cambiamento climatico potrebbe innescare grandi frane e mega tsunami

Come il cambiamento climatico potrebbe innescare grandi frane e mega tsunamiLe persone ispezionano i danni a seguito di uno tsunami in un villaggio a Sumur, Indonesia, il 24 dicembre 2018. (Foto AP / Fauzy Chaniago)

Poco più di 60 anni fa, un'onda gigante ha investito la stretta insenatura di Baia di Lituya, Alaska, abbattendo la foresta, affondando due pescherecci e provocando due vittime.

Un vicino terremoto aveva innescato una frana nella baia, spostando improvvisamente enormi volumi d'acqua. Il grande maremoto della frana ha raggiunto un'altezza di oltre 160 metri e ha causato una rincorsa (l'altezza verticale che un'onda raggiunge su un pendio) di 524 metri sul livello del mare. Per la prospettiva, immagina la corsa all'altezza della CN Tower di Toronto (553 metri) o del One World Trade Center a New York City (541 metri).

Le grandi frane, come quella che colpì la baia di Lituya nel 1958, sono miscele di roccia, terra e acqua che possono muoversi molto rapidamente. Quando una frana colpisce uno specchio d'acqua, può farlo generare onde, soprattutto nelle zone costiere montuose, dove i pendii ripidi incontrano un fiordo, un lago o un bacino idrico. Sebbene i mega tsunami siano spesso sensazionalizzato nelle notizie, eventi reali e scientificamente documentati motivano la nuova ricerca.

Alla fine di luglio, a Terremoto di magnitudo 7.8 vicino a Perryville, Alaska, ha innescato un allarme tsunami per l'Alaska meridionale, le Isole Aleutine e la penisola dell'Alaska. E gli scienziati hanno recentemente avvertito che a Il ritiro del ghiacciaio in un fiordo a Prince William Sound, in Alaska, aveva aumentato il rischio di una frana e di uno tsunami in una popolare zona di pesca e turismo non lontano dalla città di Whittier.

Sono urgentemente in corso sforzi di ricerca internazionale per comprendere meglio questi principali rischi naturali. Questo è di fondamentale importanza, poiché il cambiamento climatico potrebbe contribuire ad aumentare il numero e la dimensione di questi eventi.

Eventi recenti di onde giganti

Attivato da un file terremoto o precipitazioni superiori al normale, un'altra massiccia frana si è verificata in Alaska nel 2015. Questa era in fiordo di taan, 500 chilometri a est di Anchorage. Questo evento è stato così potente, ha rilasciato un'enorme quantità di energia e registrato come un terremoto di magnitudo 4.9, approssimativamente uguale alla forza esplosiva di 340 tonnellate di TNT.

L'impatto della frana in acqua è stato così forte che si è generato segnali sismici rilevati nelle stazioni di monitoraggio negli Stati Uniti e in tutto il mondo. L'impatto ha generato un'onda con a rincorsa di 193 metri. Per fortuna, l'area è remota e nessuno è stato ucciso.

Tuttavia, il 2017 frana in Fiordo di Karrat, Groenlandia, era mortale. Ha generato uno tsunami alto 90 metri nel sito dell'impatto. Questa ondata si è propagata per 30 chilometri alla comunità di Nuugaatsiaq, spazzandola via e uccidendo quattro persone. Altri importanti eventi di ondate di frana si sono recentemente verificati in Norvegia e British Columbia.

Gli tsunami sono generati anche da altri meccanismi tra cui terremoti, collassi vulcanici e smottamenti sottomarini. I terremoti possono innescare massicce frane sottomarine, che hanno dimostrato di essere i principali contributori alla massima corsa allo tsunami. Ciò è avvenuto quando i terremoti hanno colpito Giappone nel 2011 e Nuova Zelanda nel 2016, con conseguente rincorsa di 40 metri e sette metri in ogni caso.

Previsione della dimensione dell'onda

I grandi tsunami di frana sono difficili o impossibili da misurare sul campo. Si verificano in genere nelle regioni montuose con pendii molto ripidi e quindi sono solitamente lontani dalle grandi città. I geologi hanno documentato molti dei casi mappando i rilievi o depositi di alberi e rocce lavati via dai pendii dopo questi eventi, come nel Fiordo di Taan.

Ma questi pericoli naturali rappresentano una grave minaccia per la società. E se una frana in un bacino idrico crea un'onda che sormonta una diga? Questo è successo nel 1963 a Vajont, Italia, uccidendo più di 2,000 persone che vivevano a valle.

Una migliore comprensione di come le frane generano le onde è fondamentale. Gli studi sperimentali sono un modo per ottenere informazioni su queste onde. I test di laboratorio hanno portato a risultati empirici equazioni per prevedere la dimensione di maremoti da frana.

Ricerche recenti con misurazioni dettagliate utilizzando fotocamere digitali ad alta velocità stanno aiutando a determinare i controlli di proprietà frana sulla generazione delle onde. Ciò ha portato a una nuova ricerca presso la Queen's University che ha migliorato la comprensione teorica di come le frane trasferiscono lo slancio all'acqua e generare onde.

La dimensione dell'onda dipende da spessore e velocità della diapositiva all'impatto. Il forma di queste onde può ora essere previsto e insieme all'ampiezza dell'onda (la distanza dal resto alla cresta), ed essere utilizzato come input per i modelli di computer per propagazione delle onde e simulazione completa della generazione delle onde di frana. Questi modelli possono aiutare a comprendere e prevedere il comportamento delle onde su scala di laboratorio e su scala scala di campo in ambienti costieri.

Eventi passati e futuri

Dal 1900, la ci sono stati otto eventi di ondate massicce confermate dove grandi smottamenti hanno generato onde alte più di 30 metri. Due di questi portarono a oltre 100 morti in Norvegia negli anni '1930. Di questi otto eventi principali, quattro si sono verificati dal 2000.

Come il cambiamento climatico potrebbe innescare grandi frane e mega tsunami I soccorritori aiutano una ragazza e la sua famiglia durante l'evacuazione delle case sull'isola di Sebuku, in Indonesia. Il 22 dicembre 2018, il fianco del vulcano Anak Krakatau ha ceduto, generando uno tsunami che ha ucciso più di 400 persone. (Foto AP / Fauzy Chaniago)

Tuttavia, altri eventi con onde più piccole hanno devastato le coste più popolate. Ad esempio, il crollo di Vulcano Anak Krakatau nel 2018 ha generato uno tsunami sulla costa dell'Indonesia che ha causato oltre 400 vittime e gravi danni alle infrastrutture.

Altri di questi eventi si verificheranno in futuro? Il cambiamento climatico potrebbe influenzare la frequenza e l'entità di questi pericoli naturali.

Un clima caldo cambia sicuramente l'ambiente settentrionale e alpino in molti modi. Questo può includere scongelamento del permafrost, ghiacciai in ritirata e iceberg parto, cicli di gelo-disgelo più frequenti e aumento delle precipitazioni o altro grilletti idraulici. Tutti questi possono contribuire a pendii rocciosi destabilizzanti e aumentare il rischio di una grande frana in acqua.

Questi rischi naturali non possono essere prevenuti, ma i danni alle infrastrutture e alle popolazioni possono essere ridotti al minimo. Ciò può essere ottenuto attraverso la comprensione scientifica dei processi fisici, l'analisi dei rischi ingegneristici specifici del sito e la gestione costiera delle regioni a rischio.The Conversation

Circa l'autore

Ryan P. Mulligan, Professore Associato di Ingegneria Civile, Queen's University, Ontario e Andy Take, Professore, Dipartimento di Ingegneria Civile, Queen's University, Ontario

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Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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