Satellietbeelden onthullen tsunami midden op de oceaan

Een nieuwe kijk op tsunami's

Onderzoekers hebben voor het eerst met hoge resolutiebeelden een tsunami vastgelegd terwijl deze zich midden op de oceaan voortbewoog. Die beelden zijn gemaakt door de NASA-satelliet SWOT en bieden een gedetailleerder beeld van hoe energie zich verspreidt over het zeeoppervlak nadat een sterke aardbeving plaatsvond. Door satellietmetingen te combineren met data van boeien en seismografen ontstaat een veel nauwkeuriger basis voor waarschuwingssystemen langs kusten.

Wat toonde de satelliet en waarom is het belangrijk?

De opname van SWOT laat zien dat de tsunami niet als één massieve golf over de oceaan trekt, maar als een complex netwerk van energiepatronen. Dit verschijnsel, bekend als dispersion, houdt in dat de energie van de gebeurtenis zich verspreidt tussen afzonderlijke voren en achtervolgende golven. Zo'n verdeling van energie verandert de voorspellingen van snelheid, hoogte en aankomsttijd van de golven wanneer ze ondieper water en de kust bereiken.

Angel Ruiz-Angulo, hoofdauteur van de studie en professor aan de Universiteit van IJsland, vatte het samen: "Ik beschouw de SWOT-gegevens als een nieuwe bril. Voorheen konden we de tsunami slechts op specifieke punten in de immense oceaan waarnemen." Deze nieuwe waarnemingen dwingen wetenschappers om de traditionele modellen die al decennia worden gebruikt, aan te passen.

De aanleiding: een krachtige aardbeving

De waarneming volgde op een zware aardbeving van magnitude 8,8 in de subductiezone van Kurilen-Kamtchatka, langs de oostkust van het Russische Verre Oosten. De wetenschappelijke beschrijving van de gebeurtenis is gepubliceerd in het vakblad The Seismic Record. In open zee veroorzaakten de golven geen directe schade aan mensen of infrastructuur, maar het gevaar ontstaat wanneer de tsunami ondiep water bereikt en in hoogte toeneemt.

Op volle zee is een tsunami vaak nauwelijks merkbaar: een langdurige, lage golf met een amplitude van vaak minder dan een meter. Modelberekeningen van NASA gaven in dit geval een golfhoogte van ongeveer 45 centimeter in diep water. Hoewel dat klein lijkt, kan zo'n amplitude in ondieper water toenemen tot enkele meters. In dit geval kan een open-oceaan-amplitude van 30 tot 60 centimeter omgezet worden in golven tot ongeveer 9 meter langs delen van de kustlijn.

Regionale context en risico's

Het Kurilen-Kamtchatka-gebied maakt deel uit van de Ring of Fire in de Stille Oceaan, een zone met een lange geschiedenis van krachtige aardbevingen en bijbehorende tsunami's. Omdat de tektonische activiteit daar voortdurend aanwezig is, blijft het risico op soortgelijke gebeurtenissen permanent. Hoewel een tsunami die in het noordwesten van de Stille Oceaan ontstaat zelden een direct en groot effect heeft op Europese kusten, vormen regionale kusten nabij de brongebieden wel een aanzienlijk gevaar.

De combinatie van satellietdata en in-situ waarnemingen biedt nu de mogelijkheid om impactscenario's preciezer vast te stellen. In plaats van te vertrouwen op observaties op enkele punten, kunnen hulpverleners en lokale autoriteiten straks rekening houden met de fijnmazige energiemonitoring die SWOT levert. Dat maakt het mogelijk om waarschuwingen te verfijnen en evacuaties gerichter te plannen.

Technische verbeteringen voor waarschuwingssystemen

Door observaties van SWOT (die het zeeoppervlak in een strook van ongeveer 120 km breed in kaart brengt) te integreren met data van boeien en seismometers, ontstaat een vollediger beeld van de voortplanting van de golfenergie. Dit ondersteunt verbeterde modellen voor:

• de snelheid waarmee energie zich verplaatst over grote afstanden,
• de verschillen in amplitude tussen verschillende onderdelen van de golf,
• en de timing van pieken die kritisch zijn voor specifieke havens en stranden.

Het doel van deze verbeteringen is niet om het risico uit te schakelen, maar om de voorspellingen zodanig te verfijnen dat hulpdiensten beslissingen kunnen nemen met onvermoede nauwkeurigheid. Dat kan levens redden door betere waarschuwingen en gerichte evacuatieplannen.

Hoewel de belangrijkste wetenschappelijke doorbraak hier het directe beeld van een zich voortbewegende tsunami betreft, is de praktische waarde juist de combinatie van meerdere bronnen. Satellietbeelden bieden het overzicht, boeien meten lokale details, en seismografen identificeren de bron en de initiële energie. Samen vormen zij een robuustere basis voor preventie en respons.

Veelgestelde vragen

Wat is SWOT en waarom is het relevant?

SWOT is een satellietmissie van NASA die is ontworpen om het oppervlak van de oceanen in hoge resolutie te meten. Voor tsunamionderzoek is SWOT relevant omdat het langere, zwakkere variaties van het oceaanoppervlak kan waarnemen over brede stroken, waardoor patronen zichtbaar worden die met puntmetingen alleen niet te zien zijn.

Hoe kan een kleine golf op open zee gevaarlijk worden aan de kust?

In diepe zee lijkt een tsunami vaak klein omdat de energie is verspreid over een lange golfperiode en grote diepte. Wanneer die golf echter ondiep water bereikt, wordt de energie geconcentreerd en neemt de hoogte dramatisch toe. Lokale kustgeomorfologie en waterdiepte bepalen vervolgens hoe hoog de golf uiteindelijk wordt.

Zorgt deze ontdekking ervoor dat iedereen beter beschermd is?

De nieuwe waarnemingen verbeteren de mogelijkheden om aankomsttijd en hoogte van tsunami's nauwkeuriger te voorspellen. Dat helpt bij betere waarschuwingen en evacuatieplannen, maar het vermindert niet het onderliggende risico van krachtige aardbevingen in actieve subductiezones.

Beïnvloedt dit Europese kusten?

Een tsunami die ontstaat in de Kurilen-Kamtchatka-regio heeft doorgaans geen directe, ernstige impact op de meeste Europese kusten. De grootste risico's blijven lokaal en regionaal voor kusten dichter bij de bron van de aardbeving.