براكين بحرية صغيرة قد تُطلق أمواج تسونامي هائلة

أنتج ثوران بركان هونغا في تونغا عام 2022 أعلى موجة تسونامي سُجّلت من ثوران تحت الماء؛ فقد بلغ ارتفاع الأمواج نحو 40 متراً قرب المصدر. وتربط دراسة جديدة في Nature Geoscience حجمها غير المعتاد بانهيار كالديرا البركان: إذ هبطت مساحة من قاع البحر بعرض أربعة كيلومترات نحو كيلومتر واحد دفعة واحدة، فدفعت كتلة هائلة من الماء.

قد تكون أمواج التسونامي البركانية أكثر فتكاً من الثوران نفسه: فقد قتل بركان كراكاتاو في إندونيسيا أكثر من 30 ألف شخص عام 1883. وفي أعماق المحيط يخمد الضغط المرتفع الانفجارات، أما قرب السطح فتصبح أعنف بكثير.

كالديرا صغيرة بانهيار عميق

قارن الباحثون خريطة لقاع البحر من 2015–2016 بخمس حملات مسح نُفذت بين أبريل وأكتوبر 2022. قبل الثوران كان قاع الكالديرا على عمق 150–200 متر تحت سطح البحر، ثم هبط نحو كيلومتر كامل ليصل إلى أعماق 850 متراً. وحدها عملية انهيار القاع تمثل حجماً يبلغ نحو 6.85 كيلومتر مكعب.

يبلغ قطر كالديرا هونغا نحو أربعة كيلومترات فقط — وهي من أصغر الكالديرات بين 177 كالديرا في قاعدة بيانات عالمية — لكنها عميقة بشكل غير معتاد نسبة إلى حجمها. حافظ قاع البحر على شكله وهبط كما يتحرك المكبس داخل أسطوانة. وتُظهر الخرائط مصاطب متحدة المركز وجروفاً بارتفاع 100 إلى 150 متراً على طول الحافة.

لماذا كان الانهيار سريعاً؟

يكمن المفتاح في هندسة خزان الصهارة: كان سقفه رقيقاً وعريضاً، ووقع الخزان على عمق كيلومترين فقط تحت البركان. وحسب الفريق أن السقف كان يمكن أن ينهار إذا انخفض الضغط بمقدار 30 ميغاباسكال فقط؛ وكان فقدان ربع الصهارة كافياً.

تشير البنى الرسوبية إلى أن الكالديرا انهارت في أثناء استمرار الثوران: فقد وجد مسح زلزالي بعد نحو ثلاثة أشهر رواسب انزلاقات تحت الطبقات الفتاتية وداخلها وفوقها. وقد سمحت الصدوع المرتبطة بالهبوط لمياه البحر بالوصول إلى خزان الصهارة الضحل.

الخطر يتجاوز هونغا

ينتمي هونغا إلى قوس تونغا–كرماديك الذي يضم 74 بركاناً تحت الماء على الأقل، بينها 20 منظومة كالديرا؛ ويشبه بركانا توفوا وفونوافوو القريبان هونغا في الشكل والبنية وتركيب الصهارة. لكن معظم الكالديرات البحرية لم تُمسح عن كثب يوماً، وكثير منها بلا خرائط إطلاقاً.

وهونغا استثناء نادر: الخريطة المفصلة من 2015–2016، إلى جانب قياسات NASA ICESat-2 الليزرية، وفرت أساساً للمقارنة. وتطالب الدراسة بمسح متكرر عالي الدقة لقاع البحر لتقوية أنظمة الإنذار المبكر من التسونامي وحماية البنى التحتية الحيوية تحت الماء، «لا سيما في مناطق ضعيفة المسح مثل جنوب غرب المحيط الهادئ».