Flygfoto över fältområdet, med Paganifloden och Indiska oceanen i bakgrunden. Kredit:Davide Oppo
Tsunamin över havet i december 2004, genererade av jordbävningen 9.2 Sumatra-Andaman, förändrade hur människor ser på havet och var en sann vändpunkt inom tsunamivetenskapen. Den största effekten av tsunamin kändes i Indonesien, Sri Lanka, Indien, och Thailand där fler än 200, 000 människor miste livet.
Nio timmar efter samma jordbävning, en teletsunami – en tsunami med minskad våghöjd och energi – drabbade östra Afrikas kustlinje. Höjder på nästan 10m uppmättes i Somalia, där 298 dödsfall inträffade. Det är mer än 5, 000 km från jordbävningens epicentrum. Minskad påverkan observerades längre söderut, längs den afrikanska kusten i Kenya och Tanzania, troligen för att det slog till under lågvatten.
Att lära sig mer om att förstå tsunamirisker har globala konsekvenser – men tsunamin i december 2004 har främst setts som en händelse i östra Indiska oceanen, och som en konsekvens, mycket av ansträngningarna att hitta forntida tsunamiavlagringar och att förstå återkomsttiden för sådana katastrofala händelser fokuserade på den specifika regionen. Tsunamirisken har ansetts vara låg i östafrikanska länder, främst på grund av de begränsade skador som orsakades av tsunamin 2004. Tills nu.
En nyligen genomförd studie ledd av Vittorio Maselli, biträdande professor vid institutionen för geo- och miljövetenskaper vid Naturvetenskapliga fakulteten, har identifierat en dödlig tsunami omkring 1, 000 år sedan i Tanzania, vilket tyder på att tsunamirisken i Östafrika kan vara högre än man tidigare trott. Forskningen publicerades i tidskriften Geologi .
Ut på fältet
Dr Maselli, en National Geographic Explorer, började intressera sig för östafrikanska tsunamier 2016 när han var gästprofessor vid geologiavdelningen vid University of Dar es Salaam i Tanzania.
"Jag arbetade på några fältanteckningar när jag insåg att inga studier ägnades åt undersökningen av tidigare tsunamihändelser i Tanzania eller några andra östafrikanska kustländer, " säger Dr Maselli.
Dr. Vittorio Maselli (vänster) och Dr. Andrew Moore (höger) bredvid en av groparna som grävdes ut för att undersöka stratigrafin i fältområdet. Notera sandlagret (ljusgrå linje nära Dr. Moores hand). Kredit:Davide Oppo
"Jag kontaktade Dr Andrew Moore, Ph.D., en pionjär inom tsunamivetenskap från Kent University, och inom två månader var vi på fältet tillsammans, jagar efter tsunamifyndigheter."
De preliminära resultaten resulterade i ett projektförslag finansierat av National Geographic Society och gjorde det möjligt för Dr. Maselli att ta med ett internationellt team av forskare och studenter till Tanzania.
"Tack vare ett nära samarbete med Dr. Elinaza Mjema, Ph.D. vid arkeologiska institutionen, Universitetet i Dar es Salaam, vi besökte en fältplats nära Pangani Bay, där vi upptäckte tsunamin, säger Dr Moore.
På ett djup av cirka 1,5 meter, de hittade ett sandlager med mänskliga kvarlevor, saknar traditionell begravning. Benen visade inga tecken på sjukdom eller trauma på grund av strid, vilket fick teamet att tro att något katastrofalt inträffade i det området. Dr. Maselli och hans team samlade in många prover för att karakterisera fyndigheten och kvantifiera dess laterala utsträckning och ålder med radiokoldatering.
En resa genom historien
Marco Taviani, paleontolog vid Havsvetenskapsinstitutet, Italien, drog slutsatsen att en blandad fossil samling som tyder på kontinentala, mynning, och marina livsmiljöer fanns i sandlagret. Förekomsten av marina skal stödde hypotesen att en tsunamivåg kan ha påverkat området. Multivariat statistisk analys tillämpad på kornstorleksdata, framförd av Joseph Ortiz, Kent State University, betonade att två sedimentpopulationer, den ena av terrestra och den andra av marint ursprung, var närvarande i fyndigheten, stöder återigen tsunaminhypotesen.
Radiokoldatering indikerade att händelsen som avsatte sandlagret i Pangani inträffade omkring 1, 000 år sedan. Sedimentära bevis på paleo-tsunami avlagringar i samma ålder rapporterades från Thailand, Indien, Indonesien, södra Sri Lanka och Maldiverna.
Skelettrester av ett offer för 1, 000 år gammal tsunami i Indiska oceanen. Kredit:Vittorio Maselli
För forskargruppen, detta var det bästa beviset på att en massiv tsunami drabbade västra och östra Indiska oceanen omkring 1, 000 år sedan, ungefär som tsunamin 2004. Tsunamimodellering utförd av Aditya Gusman, från GNS Science i Nya Zeeland indikerade att ett stort brott i Sumatra-subduktionszonen var den mest sannolika källan för alla stora, potentiellt förödande tsunami i östra Afrika såväl som södra Asien.
Upptäckten av en tele-tsunamifyndighet i Tanzania och den tillhörande förstörelsen och förlusten av liv pekar på ett enormt behov av att bättre utvärdera och förbereda sig för tsunamirisken längs östra Afrikas kust.
Bara början
Dr Maselli, som kom till Dalhousie 2019, vet att detta bara är början på forskning inom detta område.
"Vi vet att ytterligare studier som kombinerar fältobservationer med numerisk modellering behövs för att kvantifiera upprepningstiden för tsunamipåverkan i Östafrika och för att utveckla korrekta tsunamifaror och riskbedömningar, särskilt för megastäderna som vetter mot västra Indiska oceanen, " han säger, "men det här är en bra start."
Tsunamier kan också genereras av undervattensskred, också – inte bara jordbävningar. Detta är vad som hände i Atlantic Canada under 1929 Grand Banks jordskred-tsunamin. High-resolution bathymetric data can be used to locate submarine landslides and assess their tsunamigenic potential. Much of the East African margin does not even have high-resolution bathymetry which hinders the ability to evaluate the tsunami risk due to submarine landslide which makes the hazard and risk assessment even more important.
"There are still many open questions, and I look forward to going back in Tanzania searching for additional evidence of past tsunamis. Finding precursors of the '29 Grand Banks tsunami in our province and Newfoundland is also in my bucket list."
