Fale tsunami
(prawie) wszystko o falach tsunami w pytaniach i odpowiedziach

Teksty z książki Marka Szurawskiego "Razem bracia do lin!" cz. II, zobacz subskrypcja

Mimo, ze rzadkie, należą do najstraszliwszych kataklizmów na Ziemi. Morze, zachwycające romantycznym widokiem spokojnego rozkołysu, w poszumie łagodnego wiatru, wśród malowniczych lagun i raf koralowych, potrafi śmiertelnie uderzyć. Tylko z morza, z porażającą gwałtownością i nieuchronnością, w grozie rodem za najgorszych koszmarów wywodzą się potężne i niszczące wszystko fale śmierci, przed którymi ciągle nie ma ratunku ? tsunami. W Boże Narodzenie 2004 roku jedne z największych w historii uderzyły i zdewastowały wybrzeża Południowo ? Wschodniej Azj;, zalały 33000 km linii brzegowej na trzech kontynentach, zabijając prawie 230 tysięcy ludzi. Miliony pozostały bez dachu nad głową, przez wiele tygodni po kataklizmie walcząc w otępiałej rozpaczy z głodem, pragnieniem i groźbą epidemii. Zobacz w poniższym opracowaniu czym jest i co potrafi zabójcza pięść morza.

  1. Co dokładnie znaczy tsunami?

    Słowo to w języku japońskim znaczy dosłownie "portowa fala". Tsu po japońsku to port, a nami to fala. Co ciekawe, termin ten przyjął się na świecie dopiero w latach sześćdziesiątych ub. wieku. Przedtem fale śmierci nazywano falami sejsmicznymi. Termin japoński jest całkiem na miejscu; to właśnie Japonia jest najbardziej doświadczanym przez ten kataklizm krajem (niemal co roku). Słowo tsunami unieśmiertelnił poeta Katsushika Hokusai w opublikowanym w XIX wieku słynnym poemacie "Grzywacz Wielkiej Fali nad Kanagawa".


  2. Co to jest subdukcja?

    Matka Ziemia jest ciągle w ruchu, wewnętrznym niedostrzegalnym ruchu. Skorupę ziemską budują ogromne płyty tektoniczne, które przesuwają się względem siebie w różnych kierunkach jak wielkie kry w tempie kilku - kilkunastu centymetrów na rok. Ale czasami, i ciągle nie jesteśmy w stanie tego przewidzieć, szybkość tego ruchu ulega gwałtownemu zwielokrotnieniu. Tak właśnie zdarzyło się w Święta Bożego Narodzenia w grudniu 2004 r. u północno-wschodnich wybrzeży Sumatry. Dokładniej: płyta indoaustralijska dosłownie "wskoczyła" na euroazjatycką na wysokość prawie 2 metrów w ciągu kilku sekund i na długości prawie 1500 km. Co ciekawe, pod względem statystycznym taka "drgawka" skorupy ziemskiej nie jest niczym nadzwyczajnym i na dnie mórz zdarza się całkiem często. Nie każda jednak kończy się tak straszliwym kataklizmem. W każdym razie subdukcja to wzajemne nasuwanie się na siebie ziemskich płyt tektonicznych, "pływających" jeśli tak można powiedzieć, po ognistym, płynnym jądrze Ziemi.


  3. Jakie przyczyny mogą wywołać tsunami?

    Na pewno podwodne trzęsienie ziemi, w rodzaju wspomnianej poprzednio subdukcji, również usunięcia brzegu, czyli podwodna lawina skalna, i wybuch podwodnego wulkanu, jak słynny Krakatau, o którym będę jeszcze mówił. Teoretycznie, bo próby te zostały już zakazane na szczęście, powodem tsunami może być jeszcze podwodna eksplozja nuklearna. W przypadku podwodnego trzęsienia ziemi, dno morskie albo gwałtownie się zapada albo wypiętrza, co powoduje równie gwałtowne obniżenie lub wypiętrzenie słupa wody. Wracając do równowagi ogromne masy wody zaczynają oscylować wokół średniego poziomu morza i powstają fale, jak po wrzuceniu wielkiego kamienia. Podwodne lawiny z kolei zdarzają się w skutek rozluźnienia materiału skalnego na pochyłych, podmorskich zboczach, albo na wybrzeżach szelfowych albo w regionie podmorskich łańcuchów górskich. Najrzadsze w tym szeregu przyczyn są podwodne wybuchy wulkaniczne, powodują jednak najstraszliwsze kataklizmy, jak wybuch wulkanu Thera ok. 1470 r. przed Chrystusem i Krakatau w 1883 r. nowej ery., o czym jeszcze opowiem.


  4. Jaki jest pierwszy zwiastun nadchodzącego tsunami?

    Morze cofa się i milknie, cofa się znacznie dalej niż granica najniższego odpływu i przestaje szumieć. Zapada śmiertelna (nomen omen) cisza, przybrzeżne dno odsłania wraki nigdy niewidoczne przy normalnym poziomie morza, wspaniałe muszle i inne cuda podwodnego świata. Ulegający pokusie zbieractwa na ogół przepłacają życiem swoją niewiedzę. Po kilku minutach w kakafonii dźwięków zagłady uderza pierwsze tsunami. Jeśli .zobaczysz cofające się morze uciekaj natychmiast jak najdalej w głąb lądu. Msz tylko minuty.


  5. Jak duże mogą być fale tsunami?

    Ich wysokość i siła zależy od dwóch czynników: od natężenia i siły pierwotnego wstrząsu i odległości od epicentrum Wybuch wulkanu Krakatau, który wysadził całą górę w powietrze, wygenerował fale wysokości ponad 40 metrów, które pędząc z początkową prędkością ponad 1200 km/godzinę dosłownie zmiażdżyły okoliczne wybrzeża na wiele kilometrów w głąb lądu. Tsunami Krakatau obiegły pół świata, ale w Kanale La Manche miały już tylko kilkanaście centymetrów wysokości.. Przy okazji wulkan Krakatau, a ściślej pozostałość jego stożka, ciągle wypiętrzony na wysokość ponad 800 metrów widoczny jest w cieśninie Sunda między Sumatrą a Jawą - pomyślcie tylko - jak blisko kataklizmu z 2004 r..... Ale wracając do fal tsunami - najwyższe zanotowane miały wysokość blisko 65 metrów i uderzyły na przylądek Łopatka na Kamczatce w 1737 r. W Almanachu Morskim Hendricksona znalazłem natomiast niewiarygodną wprost informację o najwyższej w ogóle fali na świecie. 9 czerwca 1958 r. w zatoce Lituya na jednej z wysp Archipelagu Aleksandra na samym dole Alaski, jakieś 200 km na połnocny - zachód od miasta Juneau trzęsienie ziemi wywołało niespotykana lawinę skalną. Z Gór Fairweather (Gór Dobrej Pogody, jak na ironię) z wysokości 900 metrów zsunęło się do wody zatoki blisko 90 mln ton skał. To tak jakby w tej samej chwili i z tej samej wysokości zwodowano 2000 pancerników! Na przeciwległy brzegi zatoki z prędkością 180 km/godzinę runęła fala wysokości - uwaga - 520 metrów, dwa razy tyle, ile mierzy wieża Eiffla. Czy to mosntrum spowodowało równie straszliwe zniszczenia? Otóż nie. Brzegi zatoki wznoszą się na wysokość 1000 metrów. Po uderzeniu fala straciła niemal natychmiast na sile, nie mniej sięgnęła szczytów. I powaliła tam kilkanaście kilometrów kwadratowych lasu, wyrywając z korzeniami drzewa nawet o średnicy 1.5 metra. A wypiętrzona na wysokość 10 metrów fala tsunami to rzeczywiście zabójcza pięść morza. Jej nacisk to 40 ton na metr kwadratowy. Nie ma ratunku....


  6. Jaki wpływ na wysokość i siłę tsunami ma strefa brzegowa?

    Krytycznym czynnikiem jest tu dynamika zmian głębokości i wpływająca na współczynnik tarcia fali o dno. Jeśli idąc od brzegu głębokość morza gwałtownie rośnie, czyli tuż za brzegiem dno gwałtownie opada, siła tsunami jest właściwie znikoma, fala uderzy tak jak o brzeg wanny i swoje przejście zaznaczy niewielkim w sumie rozkołysem. Inaczej ma się sprawa w przypadku wybrzeża szelfowego, kiedy głębokość narasta stopniowo od strony morza. Nadchodząca fal tsunami "czuje" wtedy dno o wiele wcześniej, ma czas urosnąć niekiedy do gigantycznych rozmiarów. Znaczący jest również kształt linii brzegowej - najgorsza okazuje się zatoka V-kształtna, w kształcie lejka, z otwarciem w stronę morza. Nadchodząca tsunami pędzi wtedy w głąb zatoki zawężającym się tunelem, którego ściany wypiętrzają falę jeszcze bardziej. Nad taką właśnie zatoką leży port Hilo na Hawajach, który już nieraz ucierpiał z tego powodu. W 1946 roku, jak na ironię w prima Aprilis, załoga frachtowca, zakotwiczona milę od brzegu widziała załamujące się na dachach Hilo Hilo ogromne tsunami, które przeszło pod stępką statku w niemal niezauważalnym rozkołysie... Kataklizm ten wywołało trzęsienie ziemi i podwodna lawina skalna w okolicach wysp Aleuckich. Ten atak morza był o tyle znaczący w historii, ze właśnie od 1946 roku zintensyfikowano badania i prace nad stworzeniem systemu ostrzegawczego w tym regionie. (patrz dalej). Aby fala tsunami była naprawdę groźna musi narodzić się w głębinach. Na płytkich wodach nawet bardzo silne zaburzenie niszczących fal nie wywoła. Tak było np. z z podwodną eksplozja nuklearną na atolu Bikini w 1946 roku.


  7. Jak prędko poruszają się fale tsunami i jak daleko mogą się przemieścić?

    Ta prędkość zależy od głębokości morza i oczywiście od intensywności przyczyny jej powstania. Na morzu o głębokości 9000 metrów tsunami, w postaci samego rozkołysu, zwykle nie przekraczającego wysokości 1 metra, pędzi po powierzchni z szybkością ponad 1000 km/godzinę, na głębokości 900 metrów szybkość ta spada do 80 km/godzinę. Tsunami na pełnym morzu są za to bardzo długie. To właściwie typowe fale grawitacyjne, ale ich wierzchołki mogą być oddalone od siebie nawet o 270 km. Idą stadami i tak atakują wybrzeże, co 15 minut, czasem co godzinę, zalewając tereny położone nawet 300 metrów od brzegu. . Druga fala jest większa niż pierwsza, a wedle statystki najgroźniejsze, przynoszące największe zniszczenia są fale od trzeciej do ósmej. Tsunami niszczy nie tylko przy uderzeniu, równie groźny jest prąd wsteczny; zabójczy walec wodny działa w obie strony. Co ciekawe, bywają tsunami, które odbijają się od jednego brzegu, pędzą z powrotem przez cały ocean i odbijają się od drugiego. Dosłownie jak w wannie. W 1935 roku tsunami powstałe u brzegów Japonii odbiło się od wybrzeży Ameryki Północnej i po 47 godzinach dotarło do Australii i Nowej Zelandii. Niekiedy morze uspokaja się dopiero po tygodniu, jak na Pacyfiku w 1922 roku.


  8. Gdzie najczęściej zdarzają się fale tsunami?

    To słynny "pierścień ognia", ring of fire czyli obrzeże Pacyfiku, obszar znany z największej aktywności sejsmicznej na Ziemi. Ale tsunami mogą powstać wszędzie, gdzie jest morze. Naukowcy badający groźne tsunami na Morzu Arabskim w 1945 roku doszli nawet do wniosku, że podobne, ale o straszliwym wymiarze mogło wywołać biblijny potop, jaki pokrył ziemie nad Eufratem i Tygrysem na prawie pół roku 5000 lat temu. Tak naprawdę najtragiczniejsze, najstraszliwsze kataklizmy tsunami zdarzyły się poza regionem Pacyfiku. Co skłania mnie do zadania kolejnego pytania o historię tsunami.


  9. Kiedy i gdzie zdarzyły się te najstraszniejsze?

    W stuleciu między rokiem 1500 a 1400 przed naszą erą zdarzył się największy kataklizm w dziejach morza. Na Morzu Egejskim wybuchł wulkan na wyspie Thira, zwanej również Santorin. Szukajcie jej ok. 150 km na północ od Krety. Archeolodzy i oceanografowie łączą dzisiaj ten wybuch z falą tsunami, jak mogła pochłonąć słynną Atlantydę, opisywaną przez Platona potężną cywilizację z kręgu kultury minojskiej z epoki brązu. Drugim co do wielkości, chociaż cztery razy słabszym niż wybuch Thiry był kataklizm wywołany zniknięciem wulkanu Krakatau, na małej wyspie w zatoce Sundajskiej, między Jawą i Sumatrą. Wulkan wybuchł w sierpniu 1883 roku, rozerwał wyspę dosłownie na strzępy i był największym w historii. 55-kilometrowy słup dymu i popiołu opadał przez prawie pół roku, powodując niezwykłe zjawiska atmosferyczne, m.in. zielone i niebieskie zachody Słońca i Księżyca. Pod blisko 40 ? metrowymi falami tsunami, które popęziły z szybkością blisko 1100 lm/godzine czyli niemal z prędkością dźwięku zginęło 36 tysięcy ludzi. W ciągu kilkunastu sekund morze zmiotło z powierzchni ziemi całe 5-tysięczne miasto Telok Betong. Fale Krakatau dotarły aż do Hawajów i Kalifornii.i okrążyły kulę ziemską aż siedem razy. Jedno okrążenie zajeło i m36 godzin. W 1952 roku Krakatau wybuchł powtórnie, w efekcie czego powstała nowa wysepka Anak Krakartau (Syn Krakatau) o średnicy 1 km i wysokości 188 m. Czy czeka go los ojca? Na liście kataklizmów odnotować trzeba jeszcze tragiczne trzęsienie ziemi i atak tsunami na wybrzeża Portugalii, Hiszpanii i francuskiego Maroko w Dzień Wszystkich Świętych w 1755 roku. Zadziwia zbieżność świąt i dni wypoczynku z śmiertelnymi ciosami morza. To wtedy właśnie Lizbona niemal przestała istnieć, a żywioły pochłonęły większość najcenniejszych skarbów kultury i zabytków miasta. Tsunami odczuli nawet mieszkańcy Anglii, a po prawie 10 godzinach rybacy na Barbados, gdzie morze uniosło się na 4 metry. Atak fal na brzegi Europy i wysp Morza Karaibskiego trwał niemal tydzień. Nawet najstraszliwsze chwile mogą kryć w sobie elementy tragikomizmu. 7. Czerwca 1692 roku potężne tsunami uderzyło na Port Royal na Jamajce. Fale uniosły leżącą na burcie w trakcie karenażu angielską fregatę Swan i zaczęły ją nieść przez miasto. .Walczący o życie ludzie, szukający schronienia na dachach domów, łapali za wlokące się za fregatą liny i wciągali się na pokład. Fale wyniosły statek na drugą stronę cypla i rzuciły go na otwarte morze. Jedyny przypadek w historii, kiedy statek przepłynął przez miasto, zabierając po drodze pasażerów...Ataki morza na Jamajkę miał jeszcze jeden, tym razem makabryczny aspekt. Ta sama fala wymyła cmentarz miejski i wyniosła w morza trumnę osławionego pirata Henry Morgana. Trumny nigdy nie znaleziono. A najbardziej demoniczne tsunami uderzyło w nocy 3 marca 1933 roku na wybrzeża Sanriku w Japonii. 25-metrową falę odróżniało od innych to, że...świeciła! Śmiercionośny grzywacz niósł ze sobą i na sobie miliardy mikroskopijnego, świecącego planktonu o łacińskiej nazwie Noctiluca miliarius. Paskudną niespodziankę Matka Ziemia sprawiła w 1793 r, w Japonii, na wybrzeżu Tugaru. Kiedy po raz pierwszy zadrżała tam mocno ziemia, mieszkańcy w popłochu uciekli w pobliskie góry, gdzie złapał ich kolejny, jeszcze groźniejszy wstrząs. Z obawy, ze zginą pod zsuwającymi się zboczami, ludzie uciekli na nadmorską plażę, gdzie zaatakowała ich pierwsza z niszczących, ogromnych fal tsunami. Gorszą kombinację kataklizmów trudno sobie wyobrazić. Albo trzęsienie ziemi, albo bezlitosne morze...


  10. Czy tsunami można przewidzieć i jakoś bronić przed atakiem morza?

    Coraz więcej wiemy o tym groźnym zjawisku. A zaczęło się, jak to często w nauce bywa, od przypadku. Otóż wspomnianemu już atakowi tsunami na Wyspy Hawajskie w 1946 roku przyglądała się kilkunastu wybitnych oceanografów i wulkanologów, którzy dokładnie opisali przebieg kataklizmu, łącznie z ustaleniem epicentrum trzęsienia ziemi w regionie Aleutów, jego siłę i czas pojawienia się pierwszych tsunami u brzegów Hawajów. Uczeni mieli więc bardzo dobry pierwszy element porównawczy, wiedzieli już, że gdyby podobne trzęsienie ziemi, mające takie same lub zbliżone parametry sejsmiczne, siłę i czas pojawienia się fal tsunami w najbliższym rejonie dałoby się przewidzieć. Tak właśnie powstał Ośrodek Ostrzegania przed Tsunami (Pacific Tsunami Warning Centre), z siedzibą w Honolulu, który przewidział od tamtej pory wszystkie pięć wielkich fal, chociaż ma na swym koncie wiele fałszywych alarmów. W 1969 roku powstał bliźniaczy Ośrodek w Anchorage na Alasce, w następnych latach kilka innych, wykorzystujących już w swoich prognozach Geostacjonarny System Satelitarny. Jak na razie to jedyny, gwarantujący jakąś skuteczność system obrony przed śmiertelnymi falami tsunami - możliwie najwcześniejsze ostrzeżenie i możliwie najsprawniejsza ewakuacja ludzi z zagrożonego wybrzeża. A to w większości wypadków stanowi najpoważniejszy problem. Jak bowiem sprawnie ewakuować ludzi z dziesiątków miejscowości w ciągu niekiedy pół godziny od ogłoszenia alarmu? A zatrzymać tsunami po prostu się nie da Pomysły w rodzaju wybudowania gigantycznych betonowych falochronów czy przeniesienie zagrożonych miejscowości wyżej w głąb lądu lub budowanie sztucznych wzniesień w tym samy celu leży powyżej finansowych możliwości nawet największych potęg ekonomicznych dzisiejszego świata. Niestety, póki co zabójcze fale tsunami były i będą i pochłoną zapewne kolejne dziesiątki jeśli nie setki tysięcy ofiar. Wobec tego kataklizmu człowiek jest właściwie bezradny. Stoi przede pytaniem nie "czy", ale ?kiedy?. W tej chwili można więc tylko myśleć i tworzyć rozwiązania z nadzieją, że któreś z nich będą naprawdę skuteczne w przyszłości.


  11. Jak dokładnie działa system ostrzegania przed falami tsunami?

    Fale tsunami mają energię równa wybuchowi bomby wodorowej w ledwie zauważalnym ruchu wody, który przemierza ocean z szybkością odrzutowca. Czy można to zaburzenie wykryć w miarę wcześniej i dać ludziom na zagrożonych wybrzeżach czas na ucieczkę? Najskuteczniej system ostrzegania działa na Oceanie Spokojnym. Na całym Pacyfiku amerykanie rozrzucili 150 czujników sejsmicznych, które wypatrują trzęsienia ziemi, mogące wywołać tsunami. Podobna rolę pełnią czujniki przypływów, dzięki którym można sprawdzić zmianę poziomu wody po wstrząsie podziemnym i czujniki ciśnienia, rejsetrujące zmiany ciśnienia wody. Wszystkie te dane czujniki przekazują do boi na górę i dalej do satelitów. Po błyskawicznej obróbce obserwatorzy centrali mają je w swoich komputerach, i znając charakterystykę akwenu i jego linie brzegowe mogą zaalarmować ludzi w zagrożonych rejonach. Uczeni są dzisiaj zgodni - gdyby taki system działał w rejonie Oceanu Indyjskiego, tragedia w Południowej Azji w Boże Narodzenie 2004 roku nie miałaby tak apokaliptycznych rozmiarów. A wystarczyłoby tylko 2 miliony dolarów... A przyszłość systemów ostrzegania to wykorzystanie komputerów o największej mocy obliczeniowej do analizowania nawet drobnych przesunięć fragmentów kuli ziemskiej, co planują Japończycy, i precyzyjne badanie składu wód podziemnych w strefie drgań, co zaczęto już robić w na Islandii. Okazuje się bowiem, ze na wiele tygodni przed wstrząsem zwiększa się w tych wodach, i to nawet dziesięciokrotnie, zawartość chromu, żelaza, magnezu i cynku.


  12. Jakie skutki dla świata może przynieść atak tsunami z grudnia 2004 roku?

    Chociaż zakrawa to na niezrozumiałą, gorzką ironię boskich zamysłów, wiele wskazuje na to, że mimo tak ogromnej ilości ofiar, zniszczone kataklizmem kraje bardzo szybko podniosą się gospodarczo ? więcej, mogą nawet zanotować jakościowy wzrost w przychodzie produktu narodowego! Dziwny jest ten świat....Paradoksalnie, to wielkie nieszczęście stanowi również bodziec i zachętę dla ekonomii światowej, która może wpompować w tamten region ogromne fundusze, dzięki inwestorom mającym uzasadnioną nadzieję na poważne zyski z odbudowy zniszczeń. A to znaczy, ze w dłuższej perspektywie wysiłki na rzecz odbudowy będą miały pozytywny wpływ na całą gospodarkę. Infrastruktura turystyczna, stanowiąca podstawę gospodarek Tajlandii, Malezji i Sri Lanki, może być nie tylko odbudowana w ciągu kilku miesięcy, ale jej jakość może być wyższa niż przed kataklizmem. Zarobią firmy budowlane, drogowe, biura architektoniczne i cała branża związana z urządzaniem mieszkań ? producenci mebli, kafelków, sprzętu AGD, lamp, zasłon, itd. A odbudować trzeba będzie przecież i zdewastowane szpitale, fabryki i szkoły. Jest co robić i jeśli finansowa pomoc międzynarodowa nie osłabnie, produkcja i cała gospodarka w regionie może skoczyć nawet o kilka procent. Historia potwierdza ten ogólny trend ? tak było chociażby przy odbudowie Kioto po trzęsieniu ziemi w 1995 roku i po równie niszczącym trzęsieniu w północno - zachodniej Turcji cztery lata później. Tragedia w Azji pokazała również, jak o wiele skuteczniejszy niż kiedyś jest świat w okazywaniu ludzkiej solidarności i konkretnej pomocy ofiarom kataklizmu. Głównie dzięki internetowi i telefonii komórkowej wiadomość o nieszczęściu rozeszła się po świecie w ciągu kilku godzin, i mimo że sama dystrybucja środków pomocowych, głównie wody, leków, odzieży, nawet pieniędzy pozostawiała wiele do życzenia, to informacje i łączność z poszkodowanymi rejonami nie stanowiły bariery uniemożliwiającej skuteczne akcje. Zbiórka pieniędzy przez wysyłanie SMS-ów była natychmiastowa, zadziałał również internetowy system adopcji na odległość. ONZ chce jak najszybciej zintensyfikować badania nad morderczymi falami i jak najszybciej zainstalować w rejonie Oceanu Indyjskiego system ostrzegania przed tsunami, o czym jeszcze dopowiem. A więc kolejny bodziec dla nauki, techniki i technologii.


   ... powrót