הרי געש תת-ימיים קטנים עלולים לחולל צונאמי עצום

התפרצות הר הגעש הונגה בטונגה ב-2022 יצרה את הצונאמי הגבוה ביותר שתועד מהתפרצות תת-ימית — סמוך למקור הגיעו הגלים לגובה של כ-40 מטרים. מחקר חדש ב-Nature Geoscience מקשר את עוצמתם החריגה לאופן שבו קרסה הקלדרה: רצפת ים ברוחב כארבעה קילומטרים שקעה בבת אחת כקילומטר, ועקרה נפח עצום של מים.

צונאמי געשי קטלני לעיתים יותר מההתפרצות עצמה: קרקטאו באינדונזיה הרג יותר מ-30 אלף בני אדם ב-1883, ורבים מהם מתו מהגל ולא מהפסולת. בעומק האוקיינוס הלחץ הגבוה מדכא פיצוצים, ואילו סמוך לפני השטח הם הופכים לאלימים בהרבה.

קלדרה קטנה עם שקיעה עמוקה

החוקרים השוו מפת קרקעית ים מ-2015–2016 עם מפות מחמש סקירות שנערכו בין אפריל לאוקטובר 2022. לפני ההתפרצות שכנה רצפת הקלדרה 150–200 מטרים מתחת לפני הים; לאחריה שקעה בכמעט קילומטר, לעומקים של עד 850 מטרים. שקיעת הרצפה לבדה מהווה נפח של כ-6.85 קילומטרים מעוקבים.

קוטר הקלדרה של הונגה כארבעה קילומטרים בלבד — אחת הקטנות מבין 177 קלדרות במאגר עולמי — אך עמוקה במיוחד ביחס לגודלה. רצפת הים שמרה על צורתה וצנחה כמו בוכנה בתוך צילינדר. במפות נראים טרסות קונצנטריות וצוקים בגובה 100–150 מטרים לאורך השוליים.

מדוע הקריסה הייתה כה מהירה

המפתח הוא כנראה בגיאומטריה של תא המגמה: תקרתו דקה ורחבה, והתא שכן בעומק של כ-2 קילומטרים בלבד מתחת להר הגעש. החוקרים חישבו שהתקרה הייתה קורסת גם מירידה בלחץ של 30 מגה-פסקל בלבד; אובדן של רבע מהמגמה הספיק.

מבנים של משקעים מרמזים שהקלדרה קרסה עוד בזמן ההתפרצות: סקר סייסמי כשלושה חודשים לאחר מכן מצא משקעי מפולות מתחת לשכבות הפירוקלסטיות, בתוכן ומעליהן. שברים שנקשרו לשקיעה אפשרו כנראה למי ים לחדור אל תא המגמה הרדוד.

סיכון מעבר להונגה

הונגה שייך לקשת טונגה–קרמדק, שבה לפחות 74 הרי געש תת-ימיים, מהם 20 קומפלקסים של קלדרות; טופואה ופונואפו-או הסמוכים דומים לו בצורה, במבנה ובהרכב המגמה. אך רוב הקלדרות התת-ימיות מעולם לא נסקרו לעומק, ולרבות אין מפות כלל.

הונגה הוא יוצא דופן נדיר: המפה המפורטת מ-2015–2016, בסיוע אלטימטריה לייזרית של NASA ICESat-2, סיפקה נקודת השוואה. המאמר קורא למפות חוזרות ברזולוציה גבוהה של קרקעית הים כדי לחזק מערכות התרעה מוקדמת מפני צונאמי ולהגן על תשתיות תת-ימיות קריטיות, "במיוחד באזורים שנחקרו מעט, כמו דרום-מערב האוקיינוס השקט."