Anak Krakatau-vulkanens flankkollaps, utlöst av ett utbrott den 22 december, 2018 gav en dödlig påminnelse om hur sårbara och oförberedda vi är när det kommer till naturkatastrofer.

Tsunamin som skapades av flankkollapsen träffade Indonesiens kust med vågor så höga som 5 meter, lämnar 420 människor döda och 40, 000 människor på flykt från sina hem.

Nya data som används för modellering

Ända sedan utbrottet inträffade, forskare har samlat in bevis för att fastställa exakt hur det hände, precis som brottsplatsutredare försöker återskapa en brottsplats.

"Ända tills nu, mycket av informationen vi hade var baserad på satellitbilder och gissningar, " sa University of Rhode Island Distinguished Engineering Professor Stéphan Grilli. "Tills det fanns riktiga data, ingen kunde göra bättre."

Genom att kombinera nya syntetiska aperture radar (SAR) bilder, fältobservationer från en maringeologisk undervattensundersökning, och flygfoton tagna av drönare, en mer exakt modell kan nu skapas av vulkanen före och efter den kollapsade.

Nya högupplösta hydroakustiska undersökningar av havsbotten och under havsbotten har gett en heltäckande bild av hur skredavlagringarna ser ut under vattnet.

"Renderingarna visar hur djupt sedimentet gled under vattnet och hur stora bitarna var som kollapsade, sa Grilli.

Publicerat Findings

Uppgifterna som samlas in av Grilli och hans kollegor kommer att visas i Naturkommunikation , som anses vara en av världens ledande multidisciplinära vetenskapliga tidskrifter.

"För många forskare som arbetar inom naturvetenskap, publicera en tidning i en av Natur s tidskrifter är verkligen en ära och ett tecken på att ens arbete erkänns av det vetenskapliga samfundet, ", sa Grilli. "Detta ger också stor synlighet till arbetet, vilket är viktigt eftersom vi förbättrar vår förståelse och modellering av hur tsunamis genereras av naturliga faror, vi kan förbättra vår mildring av deras effekter i kustområden och förhoppningsvis rädda liv."

Grillis forskning finansierades av National Science Foundation. Andra samprojektutredare på URI var Annette Grilli, docent i havsteknik och Steve Carey, professor i oceanografi.

De flesta av Stéphan Grillis kamrater som är medförfattare på Natur artikeln är från Storbritannien och finansierades av dess Natural Environment Research Council.

Närmare hemmet

Lika förödande som tsunamin orsakad av Anak Krakatau var, ett potentiellt mycket större hot finns närmare USA.

Enligt Grilli, om en av vulkanerna på Kanarieöarna i Nordatlanten utanför Nordvästra Afrikas kust skulle få ett utbrott och drabbas av en stor flankkollaps, resultaten skulle bli katastrofala.

"Våra sevärdheter är på Kanarieöarna eftersom den vulkanen visar tecken på att bli instabil och ett utbrott kan orsaka ett stort jordskred på en av dess flanker, vilka studier har visat kan vara upp till 2, 000 gånger större än vad vi såg i Indonesien, " sa Grilli. "Det kan skapa en megatsunami, med potential att orsaka översvämningar längs USA:s östkust, i vissa områden dubbelt så stor som en kategori fem-orkan. Det kan innebära stor förstörelse längs östkusten."

I mindre skala, men inom USA, Hawaiis vulkaner utgör ett konstant hot om utbrott och flankkollapser.

"Om en bit av en av Hawaiis vulkaner skulle bryta av, det kan skapa en betydande tsunami, sa Grilli.

Inte mycket varning

Trots tekniska framsteg, det finns fortfarande väldigt lite varning när en vulkan är på randen av ett utbrott eller en tsunami bildas som ett resultat av den.

"Vi har högfrekvent radar och system som kan övervaka ytströmmar, inklusive de som orsakats av tsunamis, men vi är fortfarande långt ifrån att kunna förutsäga när en jordbävning, vulkanutbrott eller tsunami kan inträffa, sa Grilli.

Efter att Japan drabbades av en jordbävning med en magnitud på 9,0 2011, resulterade i en tsunami och en kärnkraftsolycka, som lämnade nära 18, 000 människor döda, landet spenderade 12 miljarder dollar för att bygga 42 fot höga betongväggar.

Väggarna blockerar utsikten över havet, men experter säger att barriärerna är värda det, eftersom de ska minimera skador och köpa tid för evakuering. I vissa områden i USA, såsom längs Cascadia subduktionszon utanför norra Kalifornien, Oregon, och Washington, det skulle finnas mycket kort tid att dra sig tillbaka till säker mark om en stor jordbävning och tsunami skulle inträffa.

"I Oregon, folk är oroliga för evakuering om vi hade "The Big One, "" sa Grilli. "Även om folk har byggt konstgjorda kullar för en vertikal evakuering, som mest skulle det finnas en tsunamivarning på 15 minuter. Det skulle helt enkelt inte finnas tillräckligt med tid för att få alla i säkerhet."