Tsunami

Een tsunami is een extreem hoge golf uit de zee die de kuststrook onverwacht overspoelt, veelal veroorzaakt door een zeebeving, of bijvoorbeeld een golf in een fjord als gevolg van het afbreken van een deel van een berg aan de fjord. Het is een Japanse samenstelling van tsu ('haven') en nami ('golf').

Tsunami-risicoteken
Schema van een tsunami
Animatie van het verloop van een tsunami

Het woord 'vloedgolf' is een ander begrip. Dat slaat op een getijdengolf die bij vloed of springvloed ondiepe baaien of riviermondingen binnen loopt of op een golf ten gevolge van een stuwdamdoorbraak. Het gebruik van het woord 'vloedgolf' voor een tsunami is dus onjuist.

De hoogte van de golf kan honderden en zelfs duizenden meters bereiken. Dit wordt megatsunami genoemd. Dit gebeurde bijvoorbeeld bij de Storegga-aardverschuivingen.

Oorzaken

Elke gebeurtenis waardoor een grote hoeveelheid water in korte tijd wordt verplaatst kan een tsunami veroorzaken. Zo'n vloedgolf kan onder meer veroorzaakt worden door:

Tsunami's komen het meest voor rondom de Grote Oceaan, omdat langs alle randen van deze oceaan door platentektoniek veelvuldig aardbevingen plaatsvinden.

Natuurkunde van een tsunami

Bij schoksgewijze beweging van de zeebodem langs geologische breuklijnen kunnen plotsklaps grote volumes water opgetild worden of wegzakken, vooral als zich een zeebeving op kilometers diepte voltrekt. Aan het wateroppervlak ontstaat in incidentele gevallen over een groot gebied een golf met een hoogte van 'slechts' enkele decimeters en een enorme golflengte (tot honderden kilometers lengte). De golf verplaatst zich in alle richtingen vanuit het ontstaansgebied, waarbij in het ontstaansgebied secundaire golven ontstaan. Afhankelijk van de beweging van de zeebodem aan weerszijden van de breuklijn vertrekt eerst een golfdal (een kuil in de waterspiegel) of juist een golftop.

Op de oceaan is het passeren van een dergelijke langgerekte golf nauwelijks merkbaar: windgolven kunnen daar veel grotere hoogtes bereiken (tot 10 meter) maar die hebben slechts een golflengte van 200 meter. Nauwkeurige dieptemeters en gespecialiseerde satellieten kunnen tsunamigolven op de oceaan direct meten. Wanneer de tsunamigolf bij de kust ondieper water bereikt vertraagt de voortplantingssnelheid aanzienlijk. Daarbij wordt de golf hoger, afhankelijk van de locatie langs de kustlijn (baai, rif, kaap, fjord) en grootte van de golf op open zee tot enige tientallen meters boven de normale vloedlijn. De energie die in een tsunamigolf is opgeslagen is veel groter dan in een losse windgolf. De waterbeweging vindt bij een tsunami plaats tot op de zeebodem, terwijl een golf door de wind slechts aan het oppervlak van de zee te merken is. Bij het bereiken van een kritieke hoogte aan de kust breekt de tsunami en rollen krachtige uitlopers verder het land in. In dit krachtige proces verliest de tsunami zijn energie uiteindelijk aan turbulentie en wrijving met zeebodem, kust, vegetatie en bebouwing.

Een windgolf bereikt een snelheid tot 40 km/u, maar een tsunami kan zich met een veel hogere snelheid verplaatsen. De periode van een tsunami (het tijdsverloop tussen het passeren van twee toppen) bedraagt een kwartier tot een uur. In diep water, zoals in de oceanen, bereiken tsunami's hun grootste snelheid, tot 1000 kilometer per uur. De snelheid vg van de golf hangt af van de waterdiepte volgens de relatie:

Waarin geldt:

  • is de golfsnelheid in m s−1
  • is de valversnelling van 9,81 m s−2
  • is de diepte in m

Bij een grote zeebeving kan het golffront van een tsunami tot honderden kilometers breed zijn. Deze golf plant zich vanuit een lijnbron voort, waardoor de energie-inhoud per meter over de afgelegde afstand nauwelijks vermindert. Een dergelijke tsunami blijft in de regel niet onopgemerkt, zoals in december 2004 in de Indische Oceaan nabij Sumatra. Dit in tegenstelling tot kleinere tsunamigolven, die als een puntbron ontstaan (zoals bij een steen die in het water wordt gegooid, maar ook zoals bij een aardverschuiving op een vulkaanhelling op een geïsoleerd eiland midden in de oceaan). In dat geval vermindert de energie-inhoud kwadratisch met de radiaal afgelegde afstand. Alleen zeer grote onderzeese aardverschuivingen, vulkaanuitbarstingen en meteorietinslagen leiden dan ook tot significante tsunami's.

Tsunami's aan de kust

Wanneer een energierijke tsunami ondiep water bereikt en het land op loopt, sleurt het water alles mee, met dramatische gevolgen voor de kustbewoners.

Tsunami nadert de kust
Klassieke Japanse houtblokdruk De grote golf van Kanagawa door Katsushika Hokusai

Wanneer de tsunamigolftop voorafgegaan wordt door een golfdal, trekt de zee zich eerst minutenlang terug tot een uitzonderlijk lage waterstand, tot honderden meters zeewaarts. Daarbij komen objecten boven water die anders nooit te zien zijn en het verrast vissen die op het droge komen te liggen. Ziet men dat, dan moet men meteen naar hoger gebied vluchten, maar veel mensen worden wellicht verleid de drooggevallen zee in te lopen op zoek naar vis of waardevolle voorwerpen. Onvermijdelijk komt na een kwartier tot een half uur de top van de tsunami. In andere gevallen nadert de golftop als eerste en dan is er geen vooraankondiging in de vorm van een zich tijdelijk terugtrekkende zee.

De eerste golf van de tsunami hoeft niet de hoogste te zijn, dit hangt van lokale omstandigheden in zowel het ontstaansgebied en het uitloopgebied af, zoals het voltrekken van een zeebeving en complexe weerkaatsingen van de tsunamigolven tussen eilanden en kapen in het getroffen kustgebied.

Naast mensen, dieren, bomen en gebouwen aan de kust worden ook zeedieren aan de kust door de tsunami getroffen, zoals de doejong, die graast in tamelijk ondiep water. Ook koraalriffen kunnen door een tsunami ernstig beschadigd worden. Omgewoeld zand kan levende kolonies koraaldiertjes verstikken.

Doordat eilandstaatjes in de Grote Oceaan zoals Tuvalu en Kiribati niet meer dan vijf meter boven zeeniveau uitsteken raken die bij een grote tsunami geheel overspoeld.

Waarschuwingssystemen
Waarschuwingsbord in Seward (Alaska)

Waarschuwingssystemen voor vloedgolven berusten op het bewaken van de beweging van het oceaanoppervlak en van grote aardbevingen dieper in zee. Sinds 1965 is het Tsunami Warning System in the Pacific actief, dat getijdestations gebruikt om tsunami's te volgen. Sinds 1996 bestaat het DART-systeem (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis), dat in 2004 nog in een experimenteel stadium verkeerde. Waterdrukmeters op diepte communiceren via geluidssignalen met boeien, die erboven drijven. Tsunamigolven kunnen door drukmeters op grotere diepte waargenomen worden doordat waterbewegingen door windgolven niet zo diep reiken en doordat de drukverschillen door getijdebewegingen op de oceaan regelmatig en volkomen voorspelbaar zijn.

Mogelijkheid van een tsunami aan de Noordzee

Langs de kust van de zuidelijke Noordzee zullen geen hoog oprijzende tsunami's optreden. De fjordenkust van Noorwegen en Schotland is iets kwetsbaarder. De plaattektonische situatie in de Atlantische Oceaan maakt zeer zware zeebevingen onmogelijk - in tegenstelling tot in de Indische en Grote Oceaan. Een zeebeving (bijvoorbeeld bij het vulkanische IJsland of Jan Mayen) kan leiden tot een kleine tsunami die tussen Schotland en Noorwegen de Noordzee kan binnen trekken, maar deze zal in de ondiepe zuidelijke Noordzee door bodemwrijving aanzienlijk uitdempen en al op tientallen kilometers uit de kust breken. Aardbevingen in het Noordzeegebied zelf zijn van geringe sterkte en leiden niet tot tsunami's groter dan 0,5 meter. De grootst bekende tsunami die de Noordzee in de laatste 100.000 jaar getroffen heeft werd veroorzaakt door een onderzeese aardverschuiving langs de toen instabiele zeebodem voor de kust van Noorwegen, kort na een periode met snelle zeebodemsedimentatie door het afsmelten van Scandinavisch landijs (Storegga, 8000 à 8200 jaar geleden; zie hieronder). Langs de Atlantische kust van Zuidwest-Europa en in de Middellandse Zee komen middelgrote tsunami's vaker voor (zie ook hieronder bij geschiedenis).

Springvloeden en stormvloeden zijn geen tsunami's

Tussen springvloeden, stormvloeden en tsunami's zijn er grote verschillen in de oorzaken, in de voorspelbaarheid en in de uitwerking op kustgebieden.

Springvloeden zijn hoge vloeden die regelmatig optreden ten gevolge van het getij door de zwaartekracht van de maan en de zon. De duur is zo'n 3 tot 6 uur: een halve getijdencyclus, zonder dramatische gevolgen voor kustbewoners.

Stormvloeden zijn onregelmatig optredende extreem hoge vloeden ten gevolge van een krachtig windveld, al dan niet gelijktijdig met astronomische Springtij. De duur is tot anderhalve dag: enkele getijdecycli en de gevolgen zijn soms catastrofaal. De watersnood van 1953 vond bijvoorbeeld plaats tijdens stormvloed in een zware storm gelijktijdig met een springvloed.

Bij springvloeden en stormvloeden is dus sprake van een opvallend hogere zeespiegel, maar niet van het binnenrollen van een specifieke incidentele grote golf zoals bij een tsunami.

In natuurkundige termen zijn er verschillen in de hoeveelheid energie per tijdseenheid, tijdsduur, grootte van het getroffen gebied, typische hoogte van brekende golven en de uitrolafstand landinwaarts. Ook de weg die wind- en getijdengolven afleggen naar de kust verschilt van de tsunamigolf: eerstgenoemden cirkelen als het ware op het land af waarbij de golven een langere weg afleggen en daardoor energie verliezen. Een tsunami gaat 'recht op het doel af' en is energie-efficiënter.

Een aantal tsunami's uit de geschiedenis

6000 à 6200 v.Chr.

Aan de oostkust van Schotland, in Zuidwest-Noorwegen en op de Shetlandeilanden zijn de resten van een prehistorische tsunami aangetroffen. Het betreft hier lagen zeezand in veenlagen, op posities van 5 tot 12 meter hoger dan de toenmalige zeespiegel. Het brongebied van deze tsunami was een onderzeese aardverschuiving in het Storegga-gebied, 100 kilometer uit de kust van Zuidwest-Noorwegen. In de Noordzee moet de tsunami rond de Doggersbank gebroken zijn en de uitrollers hebben vermoedelijk het toenmalige kustgebied van West- en Noord-Nederland overspoeld[1], halverwege de Midden Steentijd.

Rond 1628 v. Chr.

Ergens tussen 1650 en 1600 voor Christus, volgens boomringen in 1628 v. Chr., trad een eruptie op van het Griekse eiland Santorini. Deze zou een plaatselijk tot 35 of zelfs 150 meter hoge vloedgolf hebben veroorzaakt aan de noordkust van Kreta, waarbij de Minoïsche beschaving goeddeels werd weggevaagd.

Men denkt dat de verhalen van Plato over het mythische Atlantis teruggaan op deze tsunamiramp. Het Bijbelverhaal over het terugtrekken van de zee tijdens de uittocht uit Egypte is ook met de verschijnselen ten tijde van deze tsunami in verband gebracht. De in het Oude Testament en in Mesopotamische kleitabletten vermelde zondvloed refereert eerder aan rivieroverstromingen en moessonregens dan aan tsunami's in Klein-Azië of het Midden-Oosten en is als verhaal in ieder geval ouder dan de Santorini-eruptie.

365

Als gevolg van een zware onderzeese aardbeving in de buurt van Kreta werd het Oostelijke Middellandsezeegebied in 365 n.Chr. getroffen door een verwoestende tsunami. Hierbij werd onder andere de Egyptische stad Alexandrië zwaar getroffen.

798, 800 of 804

Over het exacte jaar van deze tsunami wordt gedebatteerd, waarbij de jaren 798, 800 en 804 genoemd worden. Vermoedelijk door een aardbeving of door een onderzeese vulkaanuitbarsting in de Atlantische Oceaan[2] trof een tsunami de westkust van Ierland en met name County Clare. Volgens de Annals of Four Masters rees de zee zo hoog op dat hij zijn grenzen overschreed, een groot gebied overstroomde en 1000 mensen verdronken.[3] Volgens de overlevering werd toen Mutton Island van het vasteland afgescheurd. Ook in de Baai van Galway werd een eiland van het vasteland afgescheurd. Nabij Quilty worden nog steeds resten gevonden van een verdronken bos.

1692

Op 7 juni werd het zeeroversbolwerk Port Royal op Jamaica vernietigd door een aardbeving, gevolgd door een vloedgolf. Velen zagen hierin een straf van God.

1703

Een tsunami treft het Japanse eiland Awa. Hierbij laten meer dan 100.000 mensen het leven.

1755

Lissabon werd op 1 november 1755 geteisterd door een vloedgolf bij de aardbeving van Lissabon. Na een beving van 9 op de schaal van Richter waarbij al veel gebouwen instortten in de stad, vluchtten velen het strand op, waar zij zich veilig waanden, maar verdronken door het onverwacht aanstormende water. Dit is ook beschreven door de Franse schrijver Voltaire. Deze aardbeving leidde in de Noordzee tot een bescheiden tsunami, als havengolf waargenomen en opgetekend in Amsterdam.

1883

In de smalle zeestraat tussen de eilanden Java en Sumatra ligt een vulkaan, de Krakatau. De top stak vroeger boven het water uit en vormde een flink eiland. Op 27 augustus 1883 werd tijdens een enorme explosie die hele top weggeblazen. De uitbarsting zorgde in de smalle zeestraat voor enorme, weerkaatsende vloedgolven met hoogtes van 35 meter. Die golven stormden met een snelheid tot 800 km per uur naar de kusten van Java en Sumatra, met verschrikkelijke gevolgen voor de dorpen langs de kust. Meer dan 36.000 mensen verloren het leven. Schepen die voor de kust lagen werden tot 15 km landinwaarts teruggevonden.

1905

Een enorm rotsblok stortte op 15 januari in het meer Lovatnet bij Loen in Noorwegen. De vloedgolf eiste 61 dodelijke slachtoffers.

1908

Op de aardbeving van 28 december 1908, waarbij Messina werd vernietigd, volgde een tsunami in de straat van Messina. In 2008 werd aan het licht gebracht dat de tsunami niet door de beving zelf was veroorzaakt, maar door een daaropvolgende onderzeese aardverschuiving.[4]

1934

Op 7 april veroorzaakte een aardverschuiving een tsunami in het Tafjord in Noorwegen. De vloedgolf eiste 40 dodelijke slachtoffers.

1936

Net als in 1905 stortte op 13 september een enorm rotsblok in het meer Lovatnet bij Loen in Noorwegen en veroorzaakte een vloedgolf. Ditmaal vielen er 74 doden.

1946
Vloedgolf op Hawaï, april 1946

Op 1 april 1946 bij het eiland Unimak van de Aleoeten (Alaska). De 30 meter boven zeeniveau gelegen vuurtoren werd vernietigd en vijf personen kwamen om. Op Hawaï vielen 160 slachtoffers. Na deze ramp werd het Pacific Tsunami Warning Center op Hawaï opgericht.

1960

De zeebeving voor de kust van Chili op 22 mei 1960 veroorzaakte 2000 doden. De vloedgolf kwam een etmaal later in Japan aan, waar 200 doden vielen. In Hilo vielen 61 slachtoffers.

1964

Op 27 maart 1964 was er een vloedgolf in de Golf van Alaska als gevolg van een aardbeving van 9,2 op de schaal van Richter. De aardbeving wordt ook wel de Goede Vrijdag-beving genoemd. De meeste schade werd aangericht in Alaska, waar 106 mensen omkwamen. Het totaal aantal slachtoffers was 131; de overige slachtoffers vielen in de VS (Californië) en Canada.

1992

Op 2 september 1992 veroorzaakte een aardbeving met een kracht van 7,7 op de schaal van Richter zo'n 50 kilometer uit de kust van Nicaragua een tsunami met een hoogte van 3 tot 8 meter, met uitschieters tot 10 meter. De tsunami was uitzonderlijk groot voor een aardbeving met een dergelijke sterkte. Deze tsunami-aardbeving was de eerste in zijn type die met moderne seismische registratie-apparatuur is vastgelegd en is dan ook goed bestudeerd door seismologen om het mechanisme en de risico's van tsunami's vast te stellen. Het hardst getroffen was de plaats Masachapa waar het water een kilometer landinwaarts stroomde en 9 doden veroorzaakte.

1998

Een 10 meter hoge muur van water bereikte op 17 juli 1998 Papoea-Nieuw-Guinea waarbij 12.000 doden vielen. Deze werd veroorzaakt door een beving van slechts 7,0 op de schaal van Richter, die een onderzeese aardverschuiving tot gevolg had van vier kubieke kilometer. Bij deze aardverschuiving schoof een flinke hoeveelheid grond van de zeebodem het veel diepere deel van de oceaan in. Daardoor ontstond een diepe put in de zeebodem die volliep met water. De kolk veroorzaakte de tsunami.

2002

Na een vulkaanuitbarsting van de Stromboli stortte een groot deel van een berghelling in zee op 30 december 2002 en veroorzaakte een 10 meter hoge vloedgolf. De plaats Ginostra werd getroffen. Er vielen 6 gewonden en er was flinke materiële schade.

2004
Verloop van de tsunami in december 2004
Een stad in Sumatra, verwoest door de tsunami van 26 december 2004.

Op 26 december 2004 vond een zware zeebeving van 9,3 op de schaal van Richter plaats in de zee nabij het eiland Sumatra op een diepte van ongeveer 10 kilometer. Hierdoor werden verschillende landen rond de Golf van Bengalen getroffen door zware vloedgolven tot wel 10 meter hoog. De snelheden liepen op tot 900 kilometer per uur. Het dodental liep op tot ongeveer 290.000 slachtoffers in de kuststreken van de landen Sri Lanka, Indonesië, India, Thailand, Myanmar, Bangladesh, Maleisië, de Maldiven, de Seychellen en de Andamanen. Vooral het noordelijke puntje van Sumatra werd zeer zwaar getroffen. 60% van de stad Banda Atjeh werd door de tsunami verwoest en alleen hier al vielen meer dan 200.000 doden. De wederopbouw van Banda Atjeh zal nog jaren duren, maar ook in de andere gebieden moet er nog heel veel gebeuren om de enorme schade te herstellen. Opmerkelijk is dat er helemaal tot in het Afrikaanse Somalië en Tanzania een vloedgolf was, waar deze ook nog enkele honderden slachtoffers maakte.

2006

Op 17 juli 2006 vond een zware zeebeving plaats van ongeveer 7,2 op de schaal van Richter in de Indische Oceaan op een diepte van 33 km. De golven waren 2 à 3 meter hoog. Uiteindelijk vielen hier 659 doden, en 7288 gewonden van de 20.000 mensen op dat land. De schokken van de beving waren zo sterk dat ze nog in Amerika merkbaar waren.

2007

Op 2 april 2007 vond een zeer zware aardbeving plaats met een kracht van 8,0 op de schaal van Richter in de Stille Oceaan. De vloedgolf trof vooral de Salomonseilanden en eilanden behorende tot het naburige Papoea-Nieuw-Guinea. Er vielen 52 doden, en 13 mensen raakten gewond.

2009

Op 29 september 2009 vond een aardbeving plaats met een kracht van 8,0 op de schaal van Richter voor de kust van de Samoa-eilanden. De vloedgolf trof vooral de Samoa-eilanden maar ook Tonga en Frans-Polynesië. De golven hadden volgens de autoriteiten een hoogte van 7,5 meter. Het water kwam op sommige plekken meer dan 1,5 kilometer landinwaarts. Er zijn zeker 170 doden gevallen.

Verloop van de tsunami in maart 2011

2011

Op 11 maart 2011 werd Japan getroffen door een tsunami nadat op 132 kilometer voor de kust van Sendai een aardbeving plaatsvond met een kracht van 9,0 op de schaal van Richter. De tsunami had volgens de Japanse krant Yomiuri Shimbun, op basis van onderzoek van het Port and Airport Research Institute, bij de Sanriku-kust een hoogte van meer dan 15 meter en bereikte eenmaal aan land op sommige plaatsen door opstuwing een hoogte tot 21,1 meter. Bij de kerncentrale Fukushima I bereikte de vloedgolf een hoogte van iets meer dan tien meter, met een aantal zeer ernstige ongelukken op de kerncentrale als gevolg.

2017

Op 17 juni 2017 trof een tsunami een vrijwel onbewoond stuk kust van het eilandje Nuugaatsiaq voor de kust van Groenland.[5] Door de vloedgolf zijn mogelijk vier mensen omgekomen. Hoewel een aardbeving met een kracht van 4,0 op de schaal van Richter aan de vloedgolf voorafging, wordt vermoed dat de tsunami en aardbeving werden veroorzaakt door een aardverschuiving in de Karratfjord.[6] In de regio komen vaker vloedgolven voor, die worden vaak veroorzaakt door ijsbergen die van gletsjers afbreken. De tsunami zou aanvankelijk een hoogte gehad hebben van 90 meter[7] maar is snel afgezwakt toen hij de kust naderde.

2018

Op 22 december 2018 vond een tsunami plaatst in de Straat van Soenda tussen de Indonesische eilanden Java en Sumatra, mogelijk als gevolg van uitbarsting van de Anak Krakatau-vulkaan. De kustgebieden van de provincies Lampung en Banten werden getroffen, waar honderden doden en gewonden vielen.

Zie ook
Mediabestanden die bij dit onderwerp horen, zijn te vinden op de pagina Tsunami op Wikimedia Commons.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.