Forskare kan ha upptäckt en ny allierad i ansträngningarna att hålla kustsamhällen i Pacific Northwest säkra från framtida tsunamier, enligt en ny studie:Flottor av kommersiella sjöfartsfartyg.

Forskningen utnyttjar ett akut behov för samhällen som Newport, Oregon, en kuststad som är hem för mer än 10, 000 personer. Om en tsunami bildades längs en förkastningslinje i Stilla havet som kallas Cascadia Subduction Zone, invånarna där kan ha bara några minuter på sig att komma i säkerhet, sade studiemedförfattare Anne Sheehan.

"En tsunami kan ta 20 eller 30 minuter att nå kusten, så tiden är väldigt kort, sa Sheehan, en stipendiat vid Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) vid University of Colorado Boulder.

I en studie som nu granskas i tidskriften Jord- och rymdvetenskap , hon och hennes kollegor tror att de kan ha snubblat över en möjlig lösning. Rita på datorsimuleringar, gruppen rapporterar att nätverk av lastfartyg som bär speciella GPS-sensorer kan, teoretiskt sett, samarbeta för att automatiskt övervaka en strandlinje för eventuella tsunamivågor – i vissa fall upptäcker dessa farliga vågor på mindre än 10 minuter.

Teamet kommer att presentera sina resultat på torsdag vid det virtuella höstmötet 2020 av American Geophysical Union (AGU).

Huvudförfattaren M. Jakir Hossen tillade att detta system för tidig varning skulle vara mycket billigare att installera än nuvarande verktyg för tsunamiprognos.

"Det finns så många fartyg som redan färdas i Cascadia Subduction Zone-området, sade Hossen, en gäststipendiat på CIRES. "Vi funderar på hur vi kan använda de befintliga anläggningarna för tsunamiprognoser."

När inte om

I geologisk mening, Cascadia Subduction Zone är en bomb som väntar på att gå av. Under de senaste decennierna, forskare har upptäckt att intensiv energi verkar byggas upp i de tektoniska plattorna som ligger mil under Stilla havet från norra Kalifornien till British Columbia.

"De kunde frigöra denna energi när som helst och utlösa en enorm jordbävning. Tsunamins storlek kan vara lika stor som tsunamin i Indiska oceanen 2004, sa Hossen.

Men så stor som en sådan våg kan vara, om du simmade i det öppna havet, du kanske inte ens visste att du var mitt i en tsunami. Det kan göra dessa katastrofer svåra att förutse i förväg, sa Sheehan, även professor vid institutionen för geologiska vetenskaper.

"Till och med en riktigt stor tsunamivåg skulle vara bara en meter hög i det öppna havet, och det skulle ta 15 minuter att passera dig, " Hon sa.

Forskare använder för närvarande havsbottensensorer för att registrera när en eventuell tsunami kan passera över huvudet. Men dessa mätare är dyra att installera och underhålla. Sheehan och hennes kollegor hade en annan idé:Varför inte dra nytta av alla fartyg som redan finns där ute i havet, leverera varor som bilar och produkter till städer upp och ner längs Stillahavskusten?

Globalt varningssystem

För att se om det är möjligt, teamet körde ett skenscenario:De byggde datorsimuleringar som ritade på platsen för riktiga fartyg nära Cascadia Subduction Zone. Forskarna föreställde sig också att vart och ett av de digitaliserade fartygen bar en GPS-sensor som exakt kunde mäta dess höjd, eller hur det guppade upp och ner i vågorna. Sheehan förklarade att sådana fartyg redan använder satellitsystem för att sända sina exakta platser i havet - så de nya sensorerna kanske bara är en blygsam uppgradering.

Teamet körde sedan ett syntetiskt experiment för att se om dessa fartyg skulle kunna förutse en tsunami.

Testet blev en succé. Fynden visar att liknande nätverk av fartyg kan användas för att identifiera tsunamivågor långt innan de någonsin nådde stranden, och allt utan att behöva avvika från sina normala rutter.

"Ett enda fartyg kunde inte göra detta, "Sheehan sa. "Kraften kommer från att ha 100 fartyg i samma område som alla går upp och ner samtidigt."

Forskare vid U.S. National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) National Centers for Environmental Information baserade i Boulder samarbetade med teamet för att ge information om aktuella tsunamivarningssystem och Cascadia-tsunamifaror.

Forskarna beräknade att åtminstone, du skulle behöva ett nät av fartyg som reser cirka 12 mil, eller 20 kilometer, isär för att göra korrekta tsunamiprognoser med deras metod. Hur mycket av en avancerad varning en sådan flotta skulle kunna ge människor på land är inte klart. Det kan bero på var fartygen råkar vara i det ögonblicket.

Men Hossen noterade att lagets metod kunde, teoretiskt sett, tillämpas i alla hav i världen så länge det hade tillräckligt med sjöfartstrafik – även i regioner som Indiska oceanen där tsunamirisken är hög men katastrofberedskapsresurserna ofta är små.

"Om vi ​​kan använda dessa fartyg, då skulle det förmodligen vara mycket billigare för vilket land som helst, inte bara utvecklade, " han sa.