Un satellite impiegato per misurare le altezze della superficie oceanica si è dimostrato all’altezza della sfida quando un violento terremoto al largo della Penisola di Kamchatka, nell’Estremo Oriente della Russia, ha innescato uno tsunami in tutto il Pacifico a fine luglio. Il satellite Surface Water Ocean Topography (SWOT) ha catturato la prima traccia spaziale ad alta risoluzione di uno tsunami in una grande zona di subduzione, come riportato dai ricercatori su The Seismic Record. La traccia mostra un pattern inaspettatamente complesso di onde che si disperdono nel bacino oceanico, il che potrebbe aiutare gli scienziati che si occupano di tsunami a comprendere meglio come si propagano questi eventi e come potrebbero minacciare le comunità costiere.
Angel Ruiz-Angulo dell’Università d’Islanda e colleghi hanno anche utilizzato i dati delle boe DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis) posizionate lungo la traiettoria dello tsunami per ricostruire un quadro più preciso della frattura del terremoto di magnitudo 8.8. L’evento del 29 luglio nella zona di subduzione delle Isole Curili-Kamčatka è stato il sesto terremoto più grande mai registrato a livello globale dal 1900.
Il satellite SWOT
“Considero i dati SWOT come un nuovo paio di occhiali“, ha affermato Ruiz-Angulo. “Prima, con le DART potevamo vedere lo tsunami solo in punti specifici nella vastità dell’oceano. In precedenza c’erano stati altri satelliti, ma nel migliore dei casi riuscivano a vedere solo una sottile linea che attraversava lo tsunami. Ora, con SWOT, possiamo catturare una fascia larga fino a circa 120 chilometri, con dati ad alta risoluzione senza precedenti della superficie marina“.
SWOT è stato lanciato nel dicembre 2022, come missione congiunta della NASA e dell’agenzia spaziale francese Centre National d’Etudes Spatiales, per fornire il primo rilevamento globale delle acque superficiali terrestri.
Ruiz-Angulo ha affermato che lui e il coautore dello studio Charly de Marez “hanno analizzato i dati SWOT per oltre due anni per comprendere diversi processi nell’oceano, come i piccoli vortici, senza mai immaginare che saremmo stati abbastanza fortunati da catturare uno tsunami”.
Lo tsunami dopo il terremoto in Kamchatka sfida i vecchi modelli
Poiché la lunghezza d’onda di un grande tsunami è maggiore della profondità dell’oceano, i ricercatori spesso considerano questi tsunami “non dispersivi”. Vale a dire che rimangono per lo più intatti come un’onda singola durante il loro viaggio, invece di frammentarsi o “disperdersi” in un’onda principale e una serie di onde finali.
“I dati SWOT per questo evento hanno messo in discussione l’idea che i grandi tsunami siano non dispersivi“, spiega Ruiz-Angulo.
Lui e i suoi colleghi hanno concluso che i modelli numerici di propagazione dello tsunami con dispersione corrispondevano meglio alle osservazioni satellitari dello tsunami della Kamchatka.
“L’impatto principale di questa osservazione per i modellisti di tsunami è che ci manca qualcosa nei modelli che abbiamo utilizzato“, ha aggiunto Ruiz-Angulo. “Questa variabilità ‘extra’ potrebbe indicare che l’onda principale potrebbe essere modulata dalle onde di coda mentre si avvicina a una costa. Dovremmo quantificare questo eccesso di energia dispersiva e valutare se abbia un impatto non considerato in precedenza”.
I ricercatori si sono anche resi conto che lo tsunami previsto da un modello precedente basato su dati sismici e di deformazione del terreno non corrispondeva esattamente alle osservazioni dello tsunami raccolte da due dei mareografi DART. Si prevedeva che lo tsunami basato sul modello precedente avrebbe colpito un mareografo prima e un mareografo dopo rispetto a quanto osservato. I ricercatori hanno utilizzato i dati DART in un’analisi chiamata inversione per rivalutare la sorgente dello tsunami.
Nuove informazioni sul terremoto
Hanno concluso che la sorgente del terremoto in Kamchatka si estendeva più a sud e che la lunghezza della frattura del terremoto era di 400km, significativamente maggiore dei 300km previsti da altri modelli.
“Fin dal terremoto di magnitudo 9.0 di Tohoku-oki del 2011 in Giappone, ci siamo resi conto che i dati sullo tsunami contenevano informazioni davvero preziose per limitare lo scivolamento superficiale”, ha affermato Diego Melgar, coautore dello studio.
Da allora, il laboratorio di Melgar e altri hanno lavorato su come includere i dati DART nelle inversioni, “ma non sempre viene fatto perché i modelli idrodinamici necessari per modellare le DART sono molto diversi da quelli di propagazione delle onde sismiche per modellare i dati della Terra solida. Tuttavia, come dimostrato ancora una volta, è davvero importante combinare il maggior numero possibile di tipi di dati“, ha affermato Melgar.
Uno dei più grandi tsunami registrati nel Pacifico fu innescato da un violento terremoto di magnitudo 9.0 nel 1952 nella stessa zona di subduzione delle Curili-Kamchatka. Quello tsunami portò alla creazione del sistema di allerta internazionale che ha portato ad allerte in tutto il Pacifico durante l’evento del 2025.
“Con un po’ di fortuna, forse un giorno risultati come i nostri potranno essere utilizzati per giustificare la necessità di queste osservazioni satellitari per previsioni in tempo reale o quasi reale“, ha affermato Ruiz-Angulo.