I residenti delle città costiere del Cile ricordano i catastrofici terremoti che hanno colpito il loro paese nel 1960 e nel 2010, non sempre per i terremoti stessi, ma per gli tsunami che ne sono seguiti.

Coloro che sono sopravvissuti al terremoto di magnitudo 9,5 del 1960 hanno raccontato agli intervistatori dell'uomo a Maullin, Cile che, dopo la prima ondata di tsunami, si è precipitato nel suo magazzino portuale per recuperare i suoi beni proprio mentre la seconda ondata ha colpito. La seconda ondata ha spazzato via il magazzino in mare e l'uomo non è mai più stato visto. Allo stesso modo, onde successive alla prima, note come onde finali, ha reso gli sforzi di salvataggio post-tsunami nel 2010 pericolosi per la vita.

Nel 2010, la società disponeva di una tecnologia di allarme tsunami migliore rispetto al 1960, ma le debolezze esistevano ancora. Una nuova ricerca dei geofisici della Scripps Institution of Oceanography presso l'UC San Diego rivela i punti di forza e le carenze dei sistemi di allerta precoce per gli tsunami come sperimentati nell'episodio del 2010. Lo studio è rappresentativo di gran parte della ricerca scientifica in quanto non crea nuovi strumenti di previsione ma contribuisce a valutare l'affidabilità dei metodi esistenti. Gli scienziati sperano che il lavoro possa migliorare le previsioni sulle onde dello tsunami.

Ignacio Sepulveda Oyarzun, un borsista post-dottorato presso Scripps Oceanography che è sopravvissuto al terremoto in Cile del 2010, e colleghi hanno riscontrato una debolezza basata su stime imprecise della batimetria, che è la topografia o profondità del fondale marino. Quell'inesattezza non importa tanto quando un'iniziale, o leader, l'onda dello tsunami colpisce a causa della sua vastità, ma le onde finali hanno lunghezze d'onda abbastanza corte da essere notevolmente più influenzate dalla forma del fondo marino su cui viaggiano nel loro cammino verso le coste. Le previsioni delle onde finali sono gravemente influenzate da errori di batimetria, detti autori dello studio, con incertezze sull'ampiezza delle onde ridotte fino al 35 percento.

Sepulveda ha affermato che ci sono buone notizie in questo lavoro in quanto convalida l'accuratezza dei principali avvisi di onde di tsunami, ma fornisce anche l'avvertenza che le persone devono stare lontane dalle zone costiere per diverse ore dopo l'ondata iniziale a causa dell'imprevedibilità di ciò che accadrà dopo.

"Ci siamo interrogati sull'impatto degli errori di batimetria sui modelli di tsunami per molto tempo perché i dati di batimetria sono un input critico dei modelli, " disse Sepulveda. "Con questo nuovo studio, ora siamo in grado di rispondere a preziose domande sull'affidabilità degli allarmi tsunami e sulle valutazioni dei pericoli".

Le migliori ipotesi scientifiche sulla posizione di elementi del fondo marino come montagne sottomarine o canyon o scogliere e le loro dimensioni provengono da sondaggi, che sono misurazioni fisiche della distanza tra la superficie e il fondo dell'oceano in un dato luogo. I fondali sono fatti dalle navi, ma il processo è costoso. In parte a causa del prezzo elevato, solo l'11% circa della batimetria oceanica è stata misurata in questo modo.

Le stime dell'aspetto dell'altro 89 percento del fondale marino derivano dalle misurazioni dell'altimetria effettuate dai satelliti dell'altezza della superficie oceanica. I satelliti deducono quale sia l'attrazione gravitazionale in un dato punto; maggiore è la gravità, devono essere le montagne sottomarine più alte.

Questo metodo è stato utilizzato negli anni dai ricercatori di Scripps Oceanography che forniscono dati oceanici a Google Maps, tra gli altri utenti, per riempire gli spazi vuoti. I dati della batimetria alimentano quelli che gli scienziati chiamano modelli numerici, o simulazioni che si basano anche su matematica e ipotesi" per stimare il probabile comportamento dello tsunami. Errori nei dati dell'altimetria possono far sì che le stime dell'elevazione derivate dal satellite siano errate di diverse centinaia di metri.

"Mentre gli altimetri satellitari forniscono questa prospettiva globale sulla profondità del fondale marino, mancano dell'accuratezza e della risoluzione ottenute dagli ecoscandagli multiraggio a bordo di grandi navi da ricerca come [Scripps Research Vessel] Sally Ride, ", ha affermato il geofisico di Scripps Oceanography David Sandwell.

Il team di Sepulveda ha creato un nuovo modello analizzando i dati batimetrici raccolti da diverse località in tutto il mondo e calcolando quanto questi dati siano lontani dalla realtà. Il modello che hanno creato genera quindi una stima del margine di errore che può essere utilizzata per informare una serie di altri modelli oceanografici, compresi i modelli di propagazione dello tsunami.

Hanno usato il modello per esaminare gli tsunami del passato e hanno scoperto che l'onda principale ha generalmente una lunghezza d'onda così grande che qualsiasi errore di batimetria influisce poco su di essa. onde trascinanti, che arrivano minuti o ore dopo, hanno lunghezze d'onda più corte, ponendoli su una scala più paragonabile alla dimensione degli errori di batimetria. Queste caratteristiche batimetrici possono ingrandire o attenuare le onde in una miriade di modi, così come la loro interazione con le normali onde che si infrangono.

In Cile, molte città costiere sono costruite intorno a baie, che forniscono una protezione naturale dalle tempeste per la maggior parte del tempo. Ma quando le onde dello tsunami colpiscono, quelle stesse caratteristiche geografiche possono concentrare l'energia delle onde, creando onde più grandi della prima, e più localizzato. Così è stato nel 2010, dove i residenti del villaggio di pescatori di Dichato, Il Cile ha ricordato che è stata la terza ondata di tsunami a spazzare via la città, diverse ore dopo il terremoto delle 3:30.

"Lo studio sistematico che confronta i rilievi dettagliati del fascio di mare della batimetria e la batimetria derivata dal satellite evidenzia le differenze che possono avere un grande impatto per mitigare i rischi delle onde secondarie e trascinanti degli tsunami, ", ha affermato la coautrice dello studio Jennifer Haase, un geofisico presso Scripps Oceanography. "Può essere utile anche per molti altri modi in cui viene utilizzata la batimetria derivata dal satellite, per esempio capire le correnti oceaniche."

Lo studio appare in Journal of Geophysical Research Solid Earth .