För drygt 60 år sedan, en jättevåg sköljde över Lituyabuktens smala inlopp, Alaska, slår ner skogen, sänkte två fiskebåtar och krävde två människoliv.

En närliggande jordbävning hade utlöst ett stenskred i bukten, plötsligt tränger undan stora mängder vatten. Den stora jordskredtsunamin nådde en höjd av mer än 160 meter och orsakade ett upplopp (den vertikala höjd som en våg når upp för en sluttning) på 524 meter över havet. För perspektiv, tänk dig upp till ungefär höjden av CN Tower i Toronto (553 meter) eller One World Trade Center i New York City (541 meter).

Stora jordskred, som den som drabbade Lituya Bay 1958, är blandningar av sten, jord och vatten som kan röra sig mycket snabbt. När ett jordskred träffar en vattenmassa, det kan generera vågor, särskilt i bergiga kustområden, där branta sluttningar möter en fjord, sjö eller reservoar. Även om megatsunamis ofta är sensationella i nyheterna, verkliga och vetenskapligt dokumenterade händelser motiverar ny forskning.

I slutet av juli, en jordbävning på magnituden 7,8 nära Perryville, Alaska, utlöste en tsunamivarning för södra Alaska, Aleuterna och Alaskahalvön. Och forskare varnade nyligen för att en retirerande glaciär i en fjord i Prince William Sound, Alaska, hade ökat risken för jordskred och tsunami i ett populärt fiske- och turismområde inte långt från staden Whittier.

Internationella forskningsinsatser pågår snabbt för att bättre förstå dessa stora naturrisker. Detta är ytterst viktigt, eftersom klimatförändringar kan bidra till att öka antalet och storleken på dessa händelser.

Senaste gigantiska våghändelser

Utlöst av antingen en jordbävning eller mer nederbörd än normalt, ett annat massivt jordskred inträffade i Alaska 2015. Det här var i Taanfjorden, 500 kilometer öster om Anchorage. Denna händelse var så mäktig, det frigjorde en enorm mängd energi och registrerades som en jordbävning med magnituden 4,9, ungefär lika med sprängkraften på 340 ton TNT.

Skredpåverkan i vattnet var så kraftig att den genererade seismiska signaler som upptäcktes vid övervakningsstationer i USA och runt om i världen. Nedslaget genererade en våg med en uppgång på 193 meter. Tack och lov, området är avlägset och ingen dödades.

Dock, jordskredet 2017 in i Karratfjorden, Grönland, var dödlig. Det genererade en 90 meter hög tsunami vid nedslagsplatsen. Denna våg fortplantade sig 30 kilometer till samhället Nuugaatsiaq, utplåna det och döda fyra personer. Andra stora skredvågshändelser har nyligen inträffat i Norge och British Columbia.

Tsunamis genereras också av andra mekanismer inklusive jordbävningar, vulkanisk kollaps och undervattensskred. Jordbävningar kan utlösa massiva ubåtsskred, som har visat sig vara stora bidragsgivare till den maximala tsunamin. Detta inträffade när jordbävningar drabbade Japan 2011 och Nya Zeeland 2016, vilket resulterar i upplopp på 40 meter och sju meter i varje fall.

Förutsäga vågstorleken

Stora jordskredtsunamier är svåra eller omöjliga att mäta i fält. De förekommer vanligtvis i bergsområden med mycket branta sluttningar, och är därför vanligtvis långt från storstäder. Geologer har dokumenterat många av fallen genom att kartlägga upploppshöjder eller avlagringar av träd och stenar som sköljts från sluttningar efter dessa händelser, som i Taan Fjord.

Men dessa naturliga faror utgör ett stort hot mot samhället. Vad händer om ett jordskred in i en reservoar skapar en våg som toppar en damm? Detta hände 1963 i Vajont, Italien, dödar fler än 2, 000 personer som bodde nedströms.

En bättre förståelse för hur jordskred genererar vågor är avgörande. Experimentella studier är ett sätt att få insikt i dessa vågor. Laboratorietester har lett till empiriska ekvationer för att förutsäga storleken på jordskredtsunamier.

Ny forskning med detaljerade mätningar med hjälp av höghastighetsdigitalkameror hjälper till att bestämma kontrollerna av jordskredegenskaperna vid generering av vågor. Detta har lett till ny forskning vid Queen's University som har förbättrat den teoretiska förståelsen av hur jordskred överför fart till vatten och genererar vågor.

Vågstorleken beror på tjockleken och hastigheten på glidbanan vid sammanstötningen. Formen på dessa vågor kan nu förutsägas och tillsammans med vågamplituden (avståndet från vila till toppen), och användas som input till datormodeller för vågutbredning och fullständig simulering av skredvågsgenerering. Dessa modeller kan hjälpa till att förstå och förutsäga beteendet hos vågor i laboratorieskala och i fältskala i kustmiljöer.

Tidigare och framtida händelser

Sedan 1900, det har förekommit åtta bekräftade massiva våghändelser där stora jordskred har genererat vågor som är större än 30 meter höga. Två av dessa ledde till över 100 dödsfall i Norge på 1930-talet. Av dessa åtta stora evenemang, fyra har inträffat sedan 2000.

Dock, andra händelser med mindre vågor har ödelagt mer befolkade kuster. Till exempel, kollapsen av Anak Krakatau-vulkanen 2018 genererade en tsunami på Indonesiens kust som orsakade över 400 dödsoffer och stora skador på infrastrukturen.

Kommer fler av dessa händelser att inträffa i framtiden? Klimatförändringar kan påverka frekvensen och omfattningen av dessa naturliga faror.

Ett värmande klimat förändrar säkert nordliga och alpina miljöer på många sätt. Detta kan inkludera upptining av permafrost, retirerande glaciärer och kalvning av isberg, tätare frys-/tiningscykler och ökad nederbörd eller andra hydrauliska triggers. Alla dessa kan bidra till att destabilisera bergsluttningar och öka risken för ett större jordskred i vatten.

Dessa naturliga faror kan inte förhindras, men skador på infrastruktur och befolkningar kan minimeras. Detta kan uppnås genom vetenskaplig förståelse av de fysiska processerna, platsspecifik teknisk riskanalys och kustförvaltning av riskutsatta regioner.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.