En sladd som kör in i Taanfjorden, Alaska. Kredit:Foto/Bjorn Olson
Sex hundra fots vågor slog ner på Taanfjordens kuster, Alaska skickade efter ett massivt jordskred mer än 100 miljoner ton stenar i vattnet den 17 oktober, 2015.
Resultat publicerade denna månad i tidskriften Vetenskapens framsteg dra slutsatsen att händelsen orsakades av snabb glaciärreträtt, en indirekt effekt av klimatförändringar som ökar naturrisker nära glacierade bergskuster på platser som Norge och Grönland.
Incidenten 2015 var den högsta marina tsunamin i världen sedan 1958.
Icy Bay, hemmet till Taan Fjord, som tur är obebodd och ingen befann sig i området vid tidpunkten för händelsen. Och när stenarna väller ner, skapa vågor så höga som Space Needle, ingen märkte ens förrän en seismometer tog upp signalen timmar efter händelsen. Dock, på utsatta platser med högre befolkning, en händelse som denna kan bli katastrofal.
"Lokala klimatförändringar i det området [av Alaska] gjorde att tillgången på snö och is som matade den glaciären minskade så att den drog sig tillbaka snabbt, sa Patrick Lynett, en docent vid Sonny Astani Department of Civil and Environmental Engineering vid USC Viterbi School of Engineering. "Det finns en handfull platser över hela världen som har den här situationen. Det finns många platser i Alaska, särskilt sydöstra Alaska, många i Sydamerika och i norra Europa."
CSI-tsunamin
Med finansiering från National Science Foundation, Lynett var en del av en grupp forskare från hela världen som reste till fjorden bara månader efter att tsunamin inträffade. Under sommaren, de studerade dess efterdyningar, som skräp som spolats upp på stranden eller begravts i havet. Från deras rättsmedicinska undersökning, de kunde återskapa tsunamin och avslöja detaljer om händelsen.
Förutom att bestämma egenskaper som vågornas hastighet och hur långt in i landet vattnet gick, teamet tittade också på tidigare digitala höjdmodeller av det omgivande området för att leta efter tecken på mötande fel. De kunde fastställa att gradvis nedåtgående rörelse fortsatte fram till misslyckandet i oktober 2015.
Lynett menar att detta är ett bevis på behovet av GPS-rörelsesensorer. Sådana enheter kan upptäcka accelererande rörelser längs potentiella jordskredområden, skapa ett varningssystem för att skydda lokalbefolkningen.
"Vårt huvudmål, när vi försöker sprida denna information, är att få samhällen att inse att faran finns och att den behöver övervakas, ", sa han. "Forskare måste ta sig upp på dessa sluttningar och installera instrument som talar om för lokalsamhällena om och när sluttningarna kommer att glida."
Instabila backar
Kanaler som Taan Fjord skapas av glaciärer som hugger in i landet. När isen drar sig tillbaka mycket snabbt, brant, instabila sluttningar är utsatta och riskerar att kollapsa till och med av en mindre skakning i jorden.
"Det är precis vad som hände här, " sa Lynett. "Den snabba deglaciationen av den fjorden tog bort isen som stödde baserna för dessa mycket svaga, instabila backar. Med basstödet borta, sluttningen misslyckades och orsakade ett enormt jordskred, och det jordskredet orsakade en enorm tsunami."
Som medlem av USC Tsunami Research Center, Lynett planerar att tillämpa sina upptäckter närmare hemmet. I åratal, han har arbetat med statliga myndigheter som California Geologic Survey och California Governor's Office of Emergency Services för att skapa farokartor för hamnar längs den centrala och södra Kaliforniens kust.
"Här, i Santa Monica Bay, det kan förekomma jordskred till havs som ger vågor i storleksordningen 10 till 20 fot. Du vill inte vänta på att det ska hända för att studera det, " sa Lynett. "I Taan, eftersom vi har en enorm våg som är över 600 fot precis nära jordskredet och avtar när den rör sig bort, då är det någonstans där tsunamin är 20 fot. Och så erbjuder Taan en unik möjlighet att se ett brett kontinuum av vågor i olika storlekar och effekterna som de har på stranden."
Förutsäga riskområden
I sin forskning, Lynett använder data från tidigare händelser för att skapa datormodeller som kan förutsäga riskfyllda platser längs kusten. Med hjälp av fältdata, han kan skapa storskaliga modeller vid Oregon State Universitys tsunamivåganläggning för att noggrant studera vågfenomen som tsunamin som svämmar över genom städer och genereringen av bubbelpooler i hamnar. Han tillämpar sedan dessa fynd på datormodeller, simulera tsunamihändelser på verkliga platser för att fastställa riskområden och den sannolika skadenivån.
Medan södra Kalifornien ännu inte har upplevt en stor tsunami, små händer ganska ofta och hamnar är de mest utsatta platserna. Med tusentals exklusiva båtar och yachter längs med sliparna, även en liten hamn kan dra på sig hundratals miljoner dollar i skadestånd.
"Det finns mycket finansiering och ansträngning som går till grundforskning." sa Lynett. "Vi som ingenjörer har ett ansvar att hitta ett sätt att omsätta den grundforskningen till tillämpning."