Den första tsunamivågen som skapades av utbrottet av undervattensvulkanen Hunga Tonga Ha'apai i Tonga i januari 2022 nådde 90 meter i höjd, ungefär nio gånger högre än den från den mycket destruktiva tsunamin i Japan 2011, har ny forskning funnit.

Ett internationellt forskarlag säger att utbrottet bör fungera som en väckarklocka för internationella grupper som vill skydda människor från liknande händelser i framtiden, och hävdar att detektions- och övervakningssystem för vulkanbaserade tsunamier är "30 år efter" jämförbara verktyg som används för att upptäcka jordbävningsbaserade händelser.

Dr. Mohammad Heidarzadeh, generalsekreterare för den internationella tsunamikommissionen och universitetslektor vid University of Baths avdelning för arkitektur och byggnadsteknik, skrev forskningen tillsammans med kollegor baserade i Japan, Nya Zeeland, Storbritannien och Kroatien.

Som jämförelse, de största tsunamivågorna på grund av jordbävningar före Tonga-händelsen registrerades efter jordbävningen i Tōhoku nära Japan 2011 och den chilenska jordbävningen 1960, nådde 10 meter i initial höjd. De var mer destruktiva när de hände närmare land, med vågor som var bredare.

Dr Heidarzadeh säger att tsunamin i Tonga borde fungera som en väckarklocka för mer beredskap och förståelse för orsakerna och tecknen på tsunamis orsakade av vulkanutbrott. Han säger att "den tonganska tsunamin dödade tragiskt fem människor och orsakade storskalig förstörelse, men dess effekter kunde ha varit ännu större om vulkanen varit belägen närmare mänskliga samhällen. Vulkanen ligger cirka 70 km från den tonganska huvudstaden Nuku'alofa— detta avstånd minimerade avsevärt dess destruktiva kraft."

"Detta var ett gigantiskt, unikt evenemang och ett som lyfter fram att vi internationellt måste investera i att förbättra system för att upptäcka vulkaniska tsunamier eftersom dessa för närvarande ligger cirka 30 år efter de system vi använde för att övervaka för jordbävningar. Vi är underförberedda för vulkaniska tsunamier. "

Forskningen utfördes genom att analysera havsobservationsdataregistreringar av atmosfäriska tryckförändringar och havsnivåoscillationer, i kombination med datorsimuleringar validerade med verkliga data.

Forskargruppen fann att tsunamin var unik eftersom vågorna skapades inte bara av vattnet som fördrevs av vulkanens utbrott, utan också av enorma atmosfäriska tryckvågor, som cirklade runt jorden flera gånger. Denna "dubbla mekanism" skapade en tvådelad tsunami – där initiala havsvågor skapade av atmosfäriska tryckvågor följdes mer än en timme senare av en andra våg som skapades av utbrottets vattenförskjutning.

Denna kombination innebar att tsunamivarningscentraler inte upptäckte den initiala vågen eftersom de är programmerade att upptäcka tsunamis baserat på vattenförskjutningar snarare än atmosfäriska tryckvågor.

Forskargruppen fann också att händelsen i januari var bland mycket få tsunamier som var kraftfulla nog att resa runt jorden – den registrerades i alla världshav och stora hav från Japan och USA:s västra kust i norra Stilla havet till kusterna inom Medelhavet.

Uppsatsen, medförfattare av kollegor från Nya Zeelands GNS Science, Association for the Development of Earthquake Prediction i Japan, University of Split i Kroatien och vid Londons Brunel University, publicerades denna vecka i Ocean Engineering .

Dr. Aditya Gusman, Tsunami Modeler vid den Nya Zeeland-baserade geovetenskapstjänsten, säger att "vulkanen Anak Krakatau 2018 och 2022 Hunga Tonga-Hunga Ha'apai vulkanutbrott visade tydligt för oss att kustområdena kring vulkanöarna riskerar att drabbas av destruktiva tsunamier. Även om det kan vara att föredra att ha låglänta kustområden helt fria från bostadshus, kanske en sådan policy inte är praktisk för vissa platser eftersom vulkaniska tsunamier kan betraktas som sällsynta händelser."

Medförfattare Dr. Jadranka Šepić, från University of Split, Kroatien, tillägger att "det som är viktigt är att ha effektiva varningssystem, som inkluderar både realtidsvarningar och utbildning om vad man ska göra i ett fall av en tsunami eller varning. — Sådana system räddar liv. Dessutom bör övervakning av vulkanisk aktivitet organiseras i vulkanområden, och mer högkvalitativ forskning om vulkanutbrott och områden i fara är alltid en bra idé."

Separat forskning ledd av atmosfärsfysikern Dr. Corwin Wright vid University of Bath, publicerad i juni, fann att Tonga-utbrottet utlöste atmosfäriska gravitationsvågor som nådde kanten av rymden. + Utforska vidare

Forskare ger en förklaring till den exceptionella tsunamin i Tonga