Un tsunami es una serie de ondas de agua causadas por el desplazamiento de un gran volumen dentro de una masa de agua, a menudo causado por terremotos o eventos similares. Esto puede ocurrir tanto en lagos como en océanos, presentando amenazas tanto para los pescadores como para los habitantes de las zonas costeras. Debido a que se generan en una región de origen cercana al campo, los tsunamis generados en lagos y embalses dan como resultado un menor tiempo de advertencia.
Los peligros de tsunamis en el interior pueden generarse por muchos tipos diferentes de movimientos de tierra. Algunos de ellos incluyen terremotos en sistemas lacustres o en sus alrededores, deslizamientos de tierra , flujos de escombros, avalanchas de rocas y desprendimientos de glaciares . Los procesos volcanogénicos, como las características de los flujos de gas y de masa , se analizan con más detalle a continuación. Los tsunamis en lagos son muy poco comunes.
Los tsunamis en lagos pueden generarse por el desplazamiento de fallas debajo o alrededor de los sistemas lacustres. Las fallas desplazan el terreno en un movimiento vertical a través de procesos de fallas de desgarre inverso, normal u oblicuo, lo que desplaza el agua que se encuentra por encima y provoca un tsunami (Figura 1). La razón por la que las fallas de desgarre no provocan tsunamis es que no hay desplazamiento vertical dentro del movimiento de la falla, solo movimiento lateral que no produce desplazamiento del agua. En una cuenca cerrada como un lago, los tsunamis se denominan la onda inicial producida por el desplazamiento cosísmico de un terremoto, y el seiche la resonancia armónica dentro del lago. [1]
Para que se genere un tsunami se requieren ciertos criterios:
Estos tsunamis tienen un alto potencial de causar daños porque se encuentran dentro de una masa de agua relativamente pequeña y se encuentran cerca de una fuente de campo. El tiempo de alerta, después del evento, es reducido y las evacuaciones de emergencia organizadas después de la generación del tsunami son difíciles. En las costas bajas, incluso las olas pequeñas pueden provocar inundaciones importantes. [2] Los residentes deben conocer las rutas de evacuación de emergencia en caso de un terremoto.
El lago Tahoe puede estar en peligro de tsunami debido a procesos de fallas. Ubicado en California y Nevada , se encuentra dentro de una cuenca intermontana delimitada por fallas. La mayoría de estas fallas están en el fondo del lago o escondidas en depósitos glaciofluviales . El lago Tahoe se ha visto afectado por erupciones prehistóricas y, en estudios de los sedimentos del fondo del lago, un escarpe de 10 m de altura ha desplazado los sedimentos del fondo del lago, lo que indica que el agua alguna vez se desplazó, generando un tsunami. Un tsunami y seiche en el lago Tahoe pueden tratarse como olas largas de aguas poco profundas, ya que la profundidad máxima del agua es mucho menor que la longitud de onda. Esto demuestra el impacto que tienen los lagos en las características de las olas de tsunami, que es diferente de las características de las olas de tsunami oceánico porque el océano es más profundo y los lagos son relativamente poco profundos en comparación. Con el tsunami oceánico, las amplitudes de las olas solo aumentan cuando el tsunami se acerca a la costa, sin embargo, en el tsunami de lago, las olas se generan y se contienen en un entorno poco profundo.
Esto tendría un gran impacto en las 34.000 residencias permanentes a lo largo del lago y en el turismo de la zona. Las crecidas del tsunami dejarían áreas cercanas al lago inundadas debido al hundimiento permanente del suelo atribuido al terremoto, y las mayores crecidas y amplitudes se atribuyen a los seiches en lugar del tsunami en sí. Los seiches causan daños debido a la resonancia dentro de las bahías, que reflejan las olas, donde se combinan para formar olas estacionarias más grandes. [1] El lago Tahoe también experimentó un colapso masivo del borde occidental de la cuenca que formó la bahía McKinney hace unos 50.000 años. Se cree que esto generó una ola de tsunami/seiche con una altura cercana a los 330 pies (100 m). [3]
Los flujos de masa subaéreos ( deslizamientos de tierra o rápidos desprendimientos de masa ) se producen cuando una gran cantidad de sedimentos se vuelve inestable, como resultado de la sacudida de un terremoto o de la saturación del sedimento que inicia una capa deslizante. El volumen de sedimento fluye entonces hacia el lago, causando un gran desplazamiento repentino de agua. Los tsunamis generados por flujos de masa subaéreos se definen en términos de la primera ola inicial que es la ola de tsunami, y cualquier tsunami en términos de flujos de masa subaéreos se caracteriza en tres zonas. Una zona de salpicadura o zona de generación de olas, es la región donde los deslizamientos de tierra y el movimiento del agua se acoplan y se extiende hasta donde se desplaza el deslizamiento de tierra. A continuación, el área de campo cercano, que se basa en las características de la ola de tsunami, como la amplitud y la longitud de onda, que son cruciales para fines predictivos. Luego, el área de campo lejano, donde el proceso está influenciado principalmente por las características de dispersión y no se utiliza a menudo cuando se investigan tsunamis en lagos. La mayoría de los tsunamis de lagos están relacionados solo con procesos de campo cercano. [4]
Un ejemplo moderno de un deslizamiento de tierra en un lago de embalse, que sobrepasó una presa, ocurrió en Italia con el desastre de la presa Vajont en 1963. Existe evidencia en observaciones paleosismológicas y otros indicadores de muestras de núcleos sedimentarios de fallas catastróficas de rocas de tsunamis lacustres desencadenados por deslizamientos de tierra en todo el mundo, incluido el lago de Ginebra durante el año 563 d. C. [5]
En caso de que la falla alpina de Nueva Zelanda se rompa en la Isla Sur , se prevé que se produzcan temblores de aproximadamente intensidad Mercali modificada 5 en las ciudades de Queenstown ( lago Wakatipu ) y Wanaka ( lago Wanaka ) a orillas del lago. Estos podrían causar flujos de masa subaéreos que podrían generar tsunamis dentro de los lagos. Esto tendría un impacto devastador en los 28.224 residentes ( censo de Nueva Zelanda de 2013 ) que ocupan estas ciudades lacustres, no solo en las posibles pérdidas de vidas y propiedades, sino también en los daños a la floreciente industria del turismo, que requeriría años para reconstruirse.
El Consejo Regional de Otago , responsable de la zona, ha reconocido que en tal caso podrían producirse tsunamis en ambos lagos.
Los tsunamis pueden generarse en lagos por procesos volcanogénicos, en términos de acumulación de gas que causa vuelcos violentos de lagos , y otros procesos como flujos piroclásticos , que requieren un modelado más complejo. Los vuelcos de lagos pueden ser increíblemente peligrosos y ocurren cuando el gas, atrapado en el fondo del lago, se calienta por el magma ascendente, causando una explosión y liberación de gas CO2 ; un ejemplo de esto es el lago Kivu. [ cita requerida ]
El lago Kivu , uno de los Grandes Lagos africanos , se encuentra en la frontera entre la República Democrática del Congo y Ruanda , y forma parte del Rift de África Oriental . Como parte del Rift, se ve afectado por la actividad volcánica debajo del lago. Esto ha provocado una acumulación de metano y dióxido de carbono en el fondo del lago, lo que puede provocar violentas erupciones límnicas .
Las erupciones límnicas (también llamadas "vuelcos de lagos") se deben a la interacción volcánica con el agua del fondo del lago que tiene altas concentraciones de gas, lo que provoca el calentamiento del lago y este rápido aumento de la temperatura provocaría una explosión de metano que desplazaría una gran cantidad de agua, seguida casi simultáneamente por una liberación de dióxido de carbono. Este dióxido de carbono asfixiaría a un gran número de personas, y un posible tsunami generado por el agua desplazada por la explosión de gas afectaría a los 2 millones de personas que ocupan las orillas del lago Kivu. [6] Esto es increíblemente importante ya que los tiempos de advertencia para un evento como un vuelco de lago son increíblemente cortos en el orden de minutos y el evento en sí puede incluso pasar desapercibido. La educación de los lugareños y la preparación son cruciales en este caso y se han realizado muchas investigaciones en esta área para tratar de comprender lo que está sucediendo dentro del lago, con el fin de tratar de reducir los efectos cuando este fenómeno sucede.
El lago Kivu puede sufrir una descompensación debido a dos factores: (1) la acumulación de gas durante otros cien años provoca la saturación del lago, lo que da lugar a una explosión espontánea de gas que se origina a una profundidad en la que la saturación de gas ha superado el 100%, o (2) un fenómeno volcánico o incluso sísmico desencadena la descompensación. En ambos casos, una fuerte elevación vertical de una gran masa de agua da lugar a una columna de burbujas de gas y agua que asciende hasta la superficie del agua y la atraviesa. A medida que la columna de agua burbujeante absorbe agua fresca cargada de gas, se ensancha y adquiere más energía, lo que supone una "reacción en cadena" virtual que parece un volcán acuático. Se desplazan volúmenes muy grandes de agua, primero verticalmente, luego horizontalmente alejándose del centro en la superficie y horizontalmente hacia el interior hasta el fondo de la columna de agua burbujeante, que alimenta la entrada de agua fresca cargada de gas. La velocidad de la columna de agua ascendente aumenta hasta alcanzar un máximo de 25 metros por encima del nivel del lago en el centro. La columna de agua tiene el potencial de ensancharse hasta superar con creces el kilómetro, lo que provocaría una violenta perturbación de todo el lago. El volcán acuático puede tardar hasta un día en desarrollarse por completo, mientras libera más de 400 mil millones de metros cúbicos de gas (~12 billones de pies cúbicos). Algunos de estos parámetros son inciertos, en particular el tiempo que tarda en liberarse el gas y la altura a la que puede elevarse la columna de agua. Como efecto secundario, en particular si la columna de agua se comporta de forma irregular con una serie de oleadas, la superficie del lago se elevará hasta varios metros y creará una serie de tsunamis u olas que se irradiarán desde el epicentro de la erupción. Las aguas superficiales pueden alejarse simultáneamente del epicentro a velocidades de hasta 20-40 metros por segundo, disminuyendo su velocidad a medida que aumenta la distancia desde el centro. El tamaño de las olas creadas es impredecible. Las olas alcanzarán su altura máxima si la columna de agua se eleva periódicamente, lo que da lugar a olas de hasta 10-20 metros de altura. Esto se debe a la trayectoria siempre cambiante que sigue la columna vertical hasta la superficie. No existe ningún modelo fiable que permita predecir este comportamiento general de rotación. Para prevenir los tsunamis, será necesario que la gente se traslade a terrenos más altos, al menos a 20 metros por encima del nivel del lago. Una situación peor podría darse en el río Ruzizi, donde una elevación del nivel del lago provocaría inundaciones repentinas en el valle del río, de pronunciada pendiente, que descendería 700 metros hasta el lago Tanganyika, donde es posible que un muro de agua de entre 20 y 50 metros de altura se deslice por el desfiladero. El agua no es el único problema para los habitantes de la cuenca del Kivu; los más de 400.000 millones de metros cúbicos de gas liberados crean una nube más densa que el aire que puede cubrir todo el valle hasta una profundidad de 300 metros o más. La presencia de esta nube de gas opaco, que asfixiaría a cualquier criatura viviente con su mezcla de dióxido de carbono y metano mezclados con sulfuro de hidrógeno, causaría la mayoría de las víctimas.Se recomienda a los residentes que suban al menos 400 metros por encima del nivel del lago para garantizar su seguridad. Curiosamente, el riesgo de explosión de gas no es grande, ya que la nube de gas solo contiene alrededor de un 20 % de metano en dióxido de carbono, una mezcla que es difícil de encender.[ cita requerida ]
El 21 de julio de 2014, a las 23:24, en un período en el que se estaba produciendo un enjambre de terremotos relacionado con la próxima erupción del Bárðarbunga , una sección de 800 m de ancho cedió en las laderas del volcán islandés Askja . Comenzando a 350 m sobre la altura del agua, provocó un tsunami de 20 a 30 metros de altura en toda la caldera, y potencialmente mayor en puntos de impacto localizados. Gracias a la hora tardía, no había turistas presentes; sin embargo, la búsqueda y el rescate observaron una nube de vapor que se elevaba desde el volcán, aparentemente vapor geotérmico liberado por el deslizamiento de tierra. No se sabe con certeza si la actividad geotérmica jugó un papel en el deslizamiento de tierra. Un total de 30 a 50 millones de metros cúbicos estuvieron involucrados en el deslizamiento de tierra, lo que elevó el nivel del agua de la caldera entre 1 y 2 metros. [7]
El 27 de marzo de 1980, el Monte Santa Helena entró en erupción y el lago Spirit recibió todo el impacto de la explosión lateral del volcán. La explosión y la avalancha de escombros asociada con esta erupción desplazaron temporalmente gran parte del lago de su lecho y forzaron a las aguas del lago a formar una ola de hasta 260 m (850 pies) sobre el nivel del lago en las laderas de las montañas a lo largo de la costa norte del lago. La avalancha de escombros depositó alrededor de 430.000.000 metros cúbicos (350.000 acres⋅ft) de árboles pirolizados , otro material vegetal, ceniza volcánica y escombros volcánicos de diversos orígenes en el lago Spirit. La deposición de este material volcánico redujo el volumen del lago en aproximadamente 56.000.000 metros cúbicos (45.000 acres⋅ft). Los depósitos de flujo piroclástico y de lahares de la erupción bloquearon su salida natural anterior a la erupción hacia el valle del río North Fork Toutle en su desembocadura, lo que elevó la elevación de la superficie del lago entre 197 pies (60 m) y 206 pies (63 m). La superficie del lago aumentó de 1300 acres a aproximadamente 2200 acres y su profundidad máxima disminuyó de 190 pies (58 m) a 110 pies (34 m). [8] [9]
La mitigación de los riesgos de tsunamis en lagos es sumamente importante para la preservación de la vida, la infraestructura y la propiedad. Para que la gestión de los riesgos de tsunamis en lagos funcione a plena capacidad, hay cuatro aspectos que deben equilibrarse e interactuar entre sí, a saber:
Cuando se tienen en cuenta todos estos aspectos y se gestionan y mantienen de forma continua, la vulnerabilidad de una zona a un tsunami en el lago disminuye. Esto no se debe a que el peligro en sí haya disminuido, sino a que la conciencia de las personas que se verían afectadas las hace estar más preparadas para afrontar la situación cuando se produzca. Esto reduce los tiempos de recuperación y respuesta de una zona, lo que disminuye la cantidad de trastornos y, a su vez, el efecto que el desastre tiene sobre la comunidad.
La investigación sobre el fenómeno de los tsunamis en los lagos para la elaboración de este artículo se vio limitada por ciertas limitaciones. A nivel internacional se ha investigado bastante sobre determinados lagos, pero no se han abarcado todos los lagos que pueden verse afectados por el fenómeno. Esto es especialmente cierto en el caso de Nueva Zelanda, donde la posible aparición de tsunamis en los principales lagos se reconoce como un peligro, pero no se han realizado más investigaciones al respecto.