Când un cutremur de mare amploare a lovit în largul Peninsulei Kamchatka din Rusia la sfârșitul lunii iulie 2025, acesta a declanșat un tsunami care a străbătut Oceanul Pacific. Pe măsură ce valurile gigantice se răspândeau, un satelit avansat al NASA s-a aflat întâmplător într-o poziție perfectă pentru a observa evenimentul cu un nivel de detaliu fără precedent.
Satelitul, denumit Surface Water Ocean Topography (SWOT), a înregistrat prima imagine de înaltă rezoluție și cu acoperire extinsă a unui tsunami major generat de un cutremur dintr-o zonă de subducție, potrivit unui studiu publicat în jurnalul ştiinţific The Seismic Record.
Ceea ce au descoperit oamenii de știință a fost neașteptat. În loc să se deplaseze peste ocean ca un val relativ simplu, tsunamiul a prezentat un model mult mai complex, cu valuri care se răspândeau, se împrăștiau și interacționau pe întinderi vaste ale Pacificului. Descoperirea ar putea ajuta cercetătorii să îmbunătățească previziunile privind tsunamiurile și să înțeleagă mai bine riscurile potențiale pentru comunitățile de pe coastă. Practic, datele demonstrează că vechile modele de tsunami subestimau complexitatea valurilor, o informație vitală pentru actualizarea algoritmilor de avertizare timpurie.
O imagine rară a unui tsunami care a cuprins întregul Pacific
Tsunamiul a fost declanșat de un cutremur cu magnitudinea de 8,8, care a avut loc pe 29 iulie 2025 în zona de subducție Kurile-Kamchatka, unde o placă tectonică este împinsă sub alta. Cutremurul se clasează pe locul al șaselea în topul celor mai puternice cutremure înregistrate în lume începând cu anul 1900.
Pentru a studia evenimentul, cercetătorii au combinat observațiile de la satelitul SWOT cu măsurătorile de la balizele DART (Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis) amplasate în întregul Pacific. Aceste instrumente sunt concepute pentru a detecta schimbări subtile ale nivelului mării și pentru a furniza informații de avertizare timpurie în timpul evenimentelor de tsunami.
Potrivit autorului principal, Angel Ruiz-Angulo, de la Universitatea din Islanda, satelitul a oferit o perspectivă radical diferită față de cea de care dispuneau oamenii de știință în trecut.
„Consider datele SWOT ca pe o nouă pereche de ochelari. Înainte, cu ajutorul balizelor DART, puteam vedea tsunamiul doar în anumite puncte din imensitatea oceanului. Au existat și alți sateliți înainte, dar aceștia vedeau doar o linie subțire de-a lungul unui tsunami, în cel mai bun caz. Acum, cu SWOT, putem capta o fâșie de până la aproximativ 120 de kilometri lățime, cu date de înaltă rezoluție fără precedent privind suprafața mării.”, a spus Ruiz-Angulo, conform publicaţiei Science Daily.
Ce este satelitul SWOT și cum poate detecta un tsunami din spațiu
SWOT a fost lansat în decembrie 2022 ca o misiune comună între NASA și agenția spațială franceză Centre National d’Etudes Spatiales. Obiectivul său principal este de a realiza primul studiu global cuprinzător al apelor de suprafață ale Pământului, urmărind totul, de la râuri și lacuri până la caracteristicile oceanelor.
Ruiz-Angulo a declarat că el și coautorul Charly de Marez au petrecut mai mult de doi ani analizând observațiile SWOT privind procesele oceanice, precum micile vârtejuri și curenții, înainte ca această ocazie rară să apară.
„Analizam datele SWOT de peste doi ani pentru a înțelege diferite procese oceanice, cum ar fi micile vârtejuri, fără să ne imaginăm vreodată că vom avea norocul să surprindem un tsunami.”, a mai spus Ruiz-Angelo.
Contestarea unei ipoteze de lungă durată privind tsunamiurile
Una dintre cele mai surprinzătoare descoperiri ale studiului se referă la un concept cunoscut sub numele de dispersie.
În fizica fluidelor, dispersia presupune că diferitele componente ale unui val călătoresc cu viteze distincte, modificând forma acestuia. Oamenii de știință au considerat în mod tradițional tsunamiurile mari ca fiind „nedispersive”. Deoarece lungimile lor de undă sunt mult mai mari decât adâncimea oceanului, cercetătorii se așteaptă, în general, ca aceste valuri să-și mențină o formă relativ constantă pe măsură ce parcurg distanțe mari.
Într-un sistem de valuri dispersive, însă, diferite părți ale valului se deplasează cu viteze ușor diferite. Acest lucru poate determina valul inițial să se extindă într-un val principal, urmat de o serie de valuri secundare.
„Datele SWOT referitoare la acest eveniment au pus sub semnul întrebării ideea conform căreia tsunamiurile mari sunt nedispersive”, a explicat Ruiz-Angulo.
Când echipa a comparat observațiile cu simulările pe computer, a constatat că modelele care includeau dispersia se potriveau mai bine cu măsurătorile satelitare decât modelele tradiționale de tsunami.
„Principalul impact pe care această observație îl are asupra celor care elaborează modele de tsunami este că ne scapă ceva din modelele pe care le-am folosit până acum. Această variabilitate «suplimentară» ar putea indica faptul că valul principal ar putea fi modulat de valurile secundare pe măsură ce se apropie de o anumită coastă. Ar trebui să cuantificăm acest exces de energie de dispersie și să evaluăm dacă are un impact care nu a fost luat în considerare anterior.”, a adăugat Ruiz-Angulo.
Datele privind tsunamiul dezvăluie o ruptură seismică mai extinsă
Observațiile privind tsunamiul i-au ajutat, de asemenea, pe cercetători să-și rafineze înțelegerea asupra cutremurului în sine.
Modelele anterioare, bazate pe măsurători seismice și pe deformarea terenului, au prezis ore de sosire a tsunamiului care nu s-au potrivit pe deplin cu ceea ce a fost înregistrat de două stații DART. O stație a detectat tsunamiul mai devreme decât se aștepta, în timp ce alta l-a înregistrat mai târziu decât se prevăzuse.
Pentru a investiga această discrepanță, echipa a folosit o tehnică numită inversiune, care pornește de la comportamentul observat al tsunamiului pentru a estima caracteristicile cutremurului care l-a generat.
Analiza lor a sugerat că ruptura seismică s-a extins mai departe spre sud decât indicau studiile anterioare. Ruptura s-a întins pe aproximativ 400 de kilometri, o distanță semnificativ mai mare decât cei 300 de kilometri estimați de modelele anterioare.
Diego Melgar, coautor al studiului, a remarcat că observațiile privind tsunamiul au devenit din ce în ce mai valoroase pentru înțelegerea modului în care se produc rupturile în cazul cutremurelor mari în apropierea fundului oceanului.
„Încă de la cutremurul Tohoku-oki din Japonia, cu magnitudinea de 9,0, din 2011, ne-am dat seama că datele privind tsunamiul conțineau informații cu adevărat valoroase pentru determinarea alunecării la adâncime mică”, a spus Melgar.
De ce sunt importante sursele multiple de date
În urma devastatorului cutremur și tsunami din Japonia din 2011, cercetătorii au început să pună un accent mai mare pe combinarea diferitelor tipuri de observații atunci când studiază cutremurele majore.
Melgar a explicat că integrarea măsurătorilor balizelor DART în analizele seismice rămâne o provocare, deoarece fizica utilizată pentru modelarea valurilor oceanice diferă de cea utilizată pentru modelarea undelor seismice care se propagă prin scoarța terestră.
De atunci, laboratorul lui Melgar și alte echipe au lucrat la modalități de a include datele DART în procesele de inversiune, „dar acest lucru nu se realizează încă întotdeauna, deoarece modelele hidrodinamice necesare pentru modelarea datelor DART sunt foarte diferite de cele de propagare a undelor seismice utilizate pentru modelarea datelor privind Pământul solid. Totuși, așa cum se arată din nou aici, este cu adevărat important să combinăm cât mai multe tipuri de date posibil”, a spus Melgar.
Îmbunătățirea avertismentelor viitoare privind tsunamiurile
Zona de subducție Kuril-Kamchatka a generat unele dintre cele mai mari tsunamiuri înregistrate vreodată în Pacific. Un cutremur cu magnitudinea de 9,0 în aceeași regiune a declanșat un tsunami masiv în 1952, un eveniment care a contribuit în cele din urmă la crearea sistemului internațional de avertizare împotriva tsunamiurilor.
Această rețea de avertizare a jucat ulterior un rol cheie în emiterea de alerte la nivelul întregului Pacific în timpul tsunamiului din 2025.
Pe măsură ce tehnologia satelitară continuă să se îmbunătățească, cercetătorii speră că observațiile precum cele colectate de SWOT ar putea deveni într-o zi parte a sistemelor de prognozare a tsunamiurilor în timp aproape real, contribuind la furnizarea de avertismente mai rapide și mai precise pentru comunitățile aflate în pericol.
Integrarea măsurătorilor făcute de sateliți NASA precum SWOT cu rețelele oceanice directe ar putea face diferența între o alertă tardivă și o evacuare salvatoare pentru comunitățile vulnerabile la viitoarele tsunamiuri.
Ce s-a mai descoperit în Știință?
Keratina din lână a generat un țesut osos mai bine organizat decât colagenul, la șobolani
Cea mai mare parte a aluminiului din lume își are originea într-o rocă cu aspect ciudat
Statul într-un picior a prezis cât vor trăi vârstnicii mai bine decât testul cardiopulmonar
Un izotop care nu există natural pe Pământ și valorează 25,6 milioane de dolari gramul tocmai a devenit mai ușor de produs
