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Uno tsunami è una serie di onde generate quando un'enorme colonna d'acqua viene spostata verticalmente. Lo spostamento può derivare da terremoti sottomarini, eruzioni vulcaniche, frane o persino impatti di meteoriti. Le onde risultanti devastano i sedimenti del fondale marino, cancellano le comunità bentoniche, infrangono le barriere coralline e devastano la vegetazione costiera. Sebbene molti ecosistemi marini possiedano una notevole resilienza, l'interferenza antropica può impedire il ripristino naturale.
Gli tsunami più catastrofici nascono dalla rottura della crosta terrestre sotto il fondale oceanico. Nelle regioni tettonicamente attive come le placche dell’India e del Pacifico, le zone di subduzione possono spingere il fondale marino verso l’alto, lateralmente o verso il basso, spostando grandi volumi d’acqua. La cresta iniziale dell'onda è in genere alta meno di un metro ma si estende per centinaia di chilometri. In acque profonde (fino a 4,5 km), l'onda può viaggiare a velocità fino a 900 km/h. Quando l'onda si avvicina alle zone costiere meno profonde (profondità ≈10 m), la sua velocità scende a 35-40 km/h, mentre la sua altezza può aumentare fino a 10 m e persino superare i 30 m all'interno di baie o porti ristretti.
Durante il passaggio, la base dell’onda dello tsunami esercita potenti forze di taglio che erodono i sedimenti del fondale marino e devastano gli habitat bentonici dominati da invertebrati come crostacei, vermi policheti e gasteropodi. In casi estremi, porzioni considerevoli del fondale marino possono essere spostate. Lo tsunami del Tohoku-Giappone del 2011, ad esempio, ha ridistribuito i sedimenti erosi in tutta la regione, creando estese dune di sabbia sul fondale marino.
Le barriere coralline agiscono come frangiflutti naturali, attenuando l'energia delle onde prima che raggiunga la costa. Lo tsunami dell'Oceano Indiano del 2004 ha causato danni diffusi alla barriera corallina lungo la costa indonesiana. Studi successivi hanno rivelato che molte barriere coralline erano già indebolite da pratiche di pesca distruttive, tra cui dinamite e cianuro, prima dell’evento. Sorprendentemente, quattro anni dopo lo tsunami, le indagini hanno documentato la rigenerazione attiva dei coralli, sottolineando la resilienza delle barriere coralline quando le pressioni umane vengono mitigate.
Le praterie di fanerogame marine, le foreste di mangrovie e le zone umide costiere, collettivamente definite habitat intercotidali, sono particolarmente vulnerabili. Questi ecosistemi subiscono periodiche esposizioni e sommersioni, rendendoli suscettibili alle forze abrasive di uno tsunami. Prima dell’evento del 2011, le praterie di alghe lungo la costa settentrionale di Sendai nel Giappone raggiungevano altezze paragonabili a quelle di un edificio a due piani. L’ecologo marino Masahiro Nakaoka ha osservato la comparsa di nuovi germogli di fanerogame marine due anni dopo lo tsunami, stimando che ci vorrà un intero decennio perché la comunità si riprenda completamente. Tuttavia, la costruzione di dighe e frangiflutti, spesso installati come misure di mitigazione dello tsunami, può ostacolare gli afflussi di acqua dolce ricca di sostanze nutritive, ostacolando potenzialmente la rigenerazione ecologica.
Le onde di tsuna mi possono trasportare detriti attraverso gli oceani, fungendo da vettori per organismi non nativi. Un blocco di cemento proveniente da Misawa, in Giappone, ha attraversato il Pacifico ed è atterrato sulla costa dell'Oregon dopo 15 mesi, trasportando alghe e altra vita marina. Tali introduzioni possono creare nuove comunità e rappresentare una minaccia per le specie autoctone, evidenziando la necessità di monitorare la biosicurezza dei detriti derivanti dallo tsunami.
