Küçük deniz altı volkanları dev tsunamiler yaratabilir

Tonga'daki Hunga yanardağının 2022 patlaması, bir su altı patlamasından kaydedilen en yüksek tsunamiyi üretti — kaynağa yakın dalgalar yaklaşık 40 metreye ulaştı. Nature Geoscience'daki yeni çalışma bu büyüklüğü kalderanın çöküşüne bağlıyor: yaklaşık 4 kilometre genişliğinde bir deniz tabanı parçası bir anda bir kilometre çöktü ve devasa bir su kütlesini yerinden etti.

Volkanik tsunamiler bazen patlamadan da ölümcül olur: 1883'te Endonezya'da Krakatau 30 binden fazla insanı öldürdü. Derin okyanusta yüksek basınç patlamaları bastırır; yüzeye yakın bölgelerde ise onlar çok daha şiddetli olur.

Derin çöken küçük bir kaldera

Araştırmacılar 2015–2016'daki deniz tabanı haritasını, Nisan–Ekim 2022'deki beş seferin haritalarıyla karşılaştırdı. Patlamadan önce kaldera tabanı deniz seviyesinin 150–200 metre altındaydı; sonrasında yaklaşık bir kilometre çökerek 850 metreye kadar indi. Yalnızca tabanın çöküşü yaklaşık 6,85 kilometreküplük bir hacim oluşturuyor.

Hunga'nın kalderası yalnızca 4 kilometre çapında — küresel bir veri tabanındaki 177 kaldera arasında en küçüklerinden biri — ama boyutuna göre alışılmadık derecede derin. Deniz tabanı şeklini korudu ve silindir içindeki piston gibi çöktü. Haritalar kenar boyunca içeriye basamaklanan terasları ve 100–150 metre yüksekliğindeki yarları gösteriyor.

Çöküş neden bu kadar hızlıydı

Kilit nokta magma haznesinin geometrisi: çatısı ince ve geniş, hazne ise yanardağın altında yalnızca 2 kilometre derinlikteydi. Ekip, çatının yalnızca 30 megapaskallık bir basınç düşüşüyle çökebileceğini hesapladı; magmanın dörtte birinin kaybı yeterliydi.

Tortul yapılar kalderanın henüz patlama sürerken çöktüğüne işaret ediyor: üç ay sonra yapılan sismik araştırma, heyelan çökellerini piroklastik katmanların altında, içinde ve üstünde buldu. Çöken tabana bağlı faylar da deniz suyunun sığ magma haznesine ulaşmasına izin vermiş olabilir.

Hunga'nın ötesindeki risk

Hunga, en az 74 su altı yanardağına ev sahipliği yapan Tonga-Kermadek yayında yer alıyor; bunların 20'si kaldera kompleksi. Yakındaki Tofua ve Fonuafoʻou biçim, yapı ve magma bileşimiyle Hunga'ya benziyor. Ancak su altı kalderalarının çoğu hiç yakından incelenmedi ve birçoğunun haritası bile yok.

Hunga nadir bir istisna: 2015–2016'daki ayrıntılı haritası, NASA'nın ICESat-2 altimetresiyle birlikte karşılaştırma temeli sağladı. Makale, tsunami erken uyarı sistemlerini güçlendirmek ve kritik deniz tabanı altyapısını korumak için yüksek çözünürlüklü, tekrarlanan deniz tabanı haritalamasının acil olduğunu savunuyor — "özellikle güneybatı Pasifik gibi az araştırılmış bölgelerde."