Schaduwbanden verraden tsoenami's beter dan seismometers

Tsoenami's kunnen beter worden gesignaleerd via de schaduwbanden die zij veroorzaken dan door de seismische trillingen die ermee samenhangen. Dat concludeert de Amerikaanse geofysicus Oleg A. Godin in een artikel in het Journal of Geophysical Research (109, C05002).

Een tsoenami is een vloedgolf als gevolg van een beving in de zeebodem, al dan niet in samenhang met een onderzeese aardverschuiving. Zo'n vloedgolf heeft op volle zee een hoogte van slechts enkele tientallen centimeters, maar tijdens het naderen van de kust – en het afnemen van de waterdiepte – neemt de golfhoogte toe. Zo kan een vele meters hoge muur van water over het vasteland slaan.

Tijdens het naderen van zo'n tsoenami is door waarnemers op de kust soms in het water een langgerekte donkere band gesignaleerd. Deze band bevindt zich aan de voorzijde van de vloedgolf en beweegt met dezelfde snelheid als deze golf vanaf de horizon naar de kust. De oorzaak van deze verdonkering blijkt een grotere ruwheid van het wateroppervlak te zijn. Die zorgt er voor dat er naar waarnemers op de kust, die het wateroppervlak onder een zeer schuine hoek zien, minder zonlicht wordt gereflecteerd. Een enkele keer is zo'n tsoenamischaduw ook vanuit een vliegtuig waargenomen. De grote vraag was echter hoe die grotere ruwheid van het water wordt veroorzaakt.

De ruwheid c.q. golfslag van een wateroppervlak ontstaat in eerste instantie door de wind. Onderzoekers van de universiteit van Colorado, in Boulder, hebben nu (en volgens hen voor het eerst) bestudeerd wat voor effect de tsoenamigolf op de wind in de onderste paar meters van de atmosfeer heeft. Met behulp van de vergelijkingen van de stromingsleer hebben zij ontdekt dat de golf in een laag boven het water verstoringen in het windveld veroorzaakt die tientallen malen zo groot kunnen zijn als de verstoringen in het water zelf. Deze `windversterking' vindt overwegend plaats in horizontale richting en heeft tot gevolg dat de ruwheid van het wateroppervlak wordt vergroot. En zo kan vóór de tsoenamigolf een strook ontstaan die minder licht weerkaatst.

Tsoenami's kunnen in kustgebieden grote schade veroorzaken en vele slachtoffers eisen. Daarom zijn er waarschuwingssystemen ingesteld die alarm slaan als een tsoenami wordt verwacht. Die systemen baseren hun verwachting op de seismische trillingen van zeebevingen, maar het lastige is dat men bevingen die een tsoenami veroorzaken niet kan scheiden van bevingen die dat niet doen. Er gaat vaak een vals alarm uit en dat is niet alleen kostbaar (vanwege evacuaties), maar ondermijnt ook het vertrouwen in zo'n waarschuwingssysteem. Daarom denken de onderzoekers dat men tsoenami's ook vanuit de ruimte zou moeten gaan signaleren. Hun schaduwbanden – waargenomen in zichtbaar licht of op microgolven – kunnen op volle zee vanuit satellieten gemakkelijk worden waargenomen en zouden ook een betere maat zijn voor de kracht van een tsoenami dan de seismische signalen die ermee samenhangen.

    • George Beekman