Tsunamis

Jordbävningar på havsbottnen kan orsaka tsunamis (japanska: hamnvåg). Dessa flodvågor kan med katastrofalt resultat drabba omkringliggande kuster, såsom hände runt Indiska Oceanen efter den kraftiga jordbävningen utanför Sumatra julhelgen 2004, eller i norra Japan 2011.

Sådana tsunamis beror på att en del av jordbävningens energi och vertikala rörelse överförs till ovanliggande vattenmassa, så att vattenytan buktar uppåt. Denna vågrörelse sprids sedan utåt med hastigheter på 600-700 km i timmen (jämförbart med hur snabbt ett jetplan flyger).

Ute på öppna havet märks inte denna våg, eftersom våghöjden är mindre än 1 meter, och våglängden kanske 100 km, men när den kommer in på grundare vatten nära kusten bromsas vågfronten upp och vågen tornar upp sig till en flera meter hög vägg av vatten som träffar kusten med fruktansvärd kraft. All energi som rymts i en flera tusen meter hög vattenpelare ute till havs har då koncentrerats till själva vågfronten.

Tsunamis kan även orsakas av bergras i trånga fjordar, undervattensskred vid kontinentalsockelns kant, eller explosiva vulkanutbrott och kollapsande vulkanöar (exempelvis Krakataus utbrott i Indonesien 1883), liksom vid stora meteoritnedslag i havet.

Jordbävningen vid Sumatra år 2004

En jordbävning inträffar när två plattor eller berggrundsblock först hakar i varandra, så att rörelsen hindras och spänningar byggs upp i berggrunden. När till sist dessa spänningar blir för stora, brister ihakningen och berggrundsblocken på ömse sidor om förkastningen rör sig momentant flera meter och utlöser då kraftiga vibrationer vid markytan. Jordbävningen vid Sumatra, vilken orsakade tsunamin i Indiska Oceanen julen 2004, hade en magnitud av 9.1 på Richterskalan, och är därmed den tredje kraftigaste som ägt rum de senaste hundra åren. Samtliga jordbävningar med en magnitud på 9 eller mer har ägt rum längs en stor plattgräns, där en platta subducerar (tränger ner) under en annan. Det kan påpekas att Richterskalan är logaritmisk, och att en jordbävning med magnitud 9 är ca 30 gånger kraftigare än en med magnitud 8, vilket normalt räknas som en mycket kraftig jordbävning.

Enligt data från US Geological Survey ägde denna jordbävning rum på ett djup i jordskorpan av 30 km, 250 km sydväst om Banda Aceh på Sumatra, och ca 160 km utanför Sumatras västkust. Väster om jordbävningens epicenter glider den Indiska plattan snett ner under den Burmesiska plattan (en "underplatta" av den stora Eurasiska plattan), i vars södra del norra Sumatra är beläget. Enligt USGS preliminära rapport skedde en rörelse av i genomsnitt 15 meter längs 1200 km av denna plattgräns. Som ett resultat bör havsbotten öster om plattgränsen, den sida som tillhör den ovanliggande Burmesiska plattan, ha rört sig uppåt flera meter. Den energi som frigjordes vid jordbävningen motsvarar enligt USGS 575 megaton TNT, eller 23 000 Hiroshima-bomber.

Den efterföljande tsunamin i Indiska Oceanen

En stor del av denna rörelse och energi överfördes till ovanliggande vattenmassa, och gav upphov till en s.k. tsunami (japanska ´hamnvåg´) som med katastrofalt resultat drabbade kustområdena runt Bengaliska viken. Upplyftningen av havsbottnen ledde till en upplyftning av vattenmassan och därmed havsytan längs en linje parallellt med den nordnordvästliga plattgränsen. Denna förhöjning delade så upp sig i en serie vågor som rörde sig österut och förrödde Sumatras västkust, Thailands västkust, samt delar av Burma och Malaysia, och en serie vågor som rörde sig västerut och 2-3 timmar senare nådde Indiens östkust, Sri Lanka och Maldiverna, och slutligen också Östafrika. Över det öppna havet, där medeldjupet är 3000-4000 meter, kan en tsunami färdas med en hastighet av 600-700 km i timmen (som ett jetplan) men är knappast märkbar, då våghöjden är mindre än 1 meter och våglängden kanske 100 km. Närmare kusterna bromsas tsunamin upp och tornar upp sig till en brytande, flera meter hög våg, som med fruktansvärd kraft träffar kusten. Våghöjder på 20-30 m är tänkbara i de värst utsatta områdena. All den energi som ute i djuphavet rymts inom en flera tusen meter hög vattenpelare koncentreras när vattendjupet minskar då till några få meter. Resultatet är förödande. Avsaknaden av varningssystem i Indiska Oceanen ledde också till den stora förlusten av människoliv, vilket gjorde denna katastrof till en av de värsta och mest tragiska i modern tid.

Jordbävningen och tsunamin i Japan 2011

Den s.k. Sendai-jordbävningen utanför norra Japans östkust inträffade 11 mars 2011, och hade en magnitud av 9,0 på Richter-skalan, alltså närapå i nivå med Sumatra-jordbävningens. Jordbävningen inträffade ca 70 km utanför Japans östkust på ett djup i jordskorpan av ca 30 km, längs den subduktionszon längs vilken Stilla Havs-plattan försvinner ner under den kontinentplatta som norra Honshu ligger på (faktiskt en del av den Nordamerikanska plattan, vilken möter den Eurasiska plattan längs en diffus plattgräns tvärs över mellersta Honshu). Jordskalvet ledde till att jordskorpan på Honshu försköts österut med som mest 2,4 meter i området närmast kusten. Havsbottnen i närheten av jordbävningen epicentrum höjdes med upp till 7 meter.

Jordbävningen orsakade en kraftig tsunami som med en våghöjd på som mest nära 40 meter träffade kuststräckan innanför inom loppet av bara några minuter, och orsakade stor förödelse. Förutom stor direkt materiell förstörelse och förlust av männskoliv orsakade tsunamin också en svår kärnkraftsolycka med radioaktiva utsläpp vid kärnkraftverket i Fukushima.

Möjligheter till förvarning

Några möjligheter att kontrollera jordskorpans rörelser och förhindra jordbävningar har människan inte. Däremot finns förhoppningar att med olika mätmetoder i framtiden kunna förutsäga jordbävningar och varna i tid. I första hand gäller dock detta jordbävningar i anslutning till kända aktiva förkastnings-zoner på land, vilka kan övervakas med instrument. Att förutsäga jordbävningar längs förkastningar på havsbottnen, kanske på flera tusen meters djup, är knappast realistiskt med den teknologi som står till buds idag.

Däremot kan tsunamis registreras och varningar skickas ut till berörda kustländer. Detta har sedan tidigare skett runt Stilla Havet och ett nytt varningssystem finns nu också för området runt Indiska Oceanen. Ett sådant system kanske inte hjälper i de områden som ligger närmast jordbävningens epicenter, men för områden längre bort, som träffades av tsunamin efter 1 till 2 timmar, borde tiden räcka till att förvarna befolkningen så att människoliv kan räddas även om förstörelse är oundviklig. Detta förutsätter att en effektiv organisation finns som kan sammanställa mätdata och skicka ut varningar, och att dessa varningar snabbt kan nå ut till kustbefolkningen vilken tid på dygnet det än gäller.

Text: Åke Johansson